智能制造时代机械设计技术思考

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年第19期   作者:孙元坤
[导读] 近年来,随着市场经济的稳定发展,智能制造应运而生且逐步走向成熟,
        孙元坤
        上海烟草机械有限责任公司 上海 201206
        摘要:近年来,随着市场经济的稳定发展,智能制造应运而生且逐步走向成熟,其在经济发展中的地位也不断攀升。在国际上,德国提出工业4.0战略、美国提出“先进制造伙伴计划”,旨在通过提高智能制造提高生产力。但是相对于发达国家,我国智能制造业的技术水平尚存在差距和技术性问题。基于以上现状,有必要对我国智能制造技术进行分析和研究,探索我国的机械智能制造业的发展方向。
        关键词:智能制造时代;机械设计;技术思考
        引言
        智能制造为当前工业发展提供了充足的动力以及保障,并且将现代化的高科技与传统的制造工艺相互融合,创新制造体系。智能制造主要包括两大部分:①学识部分;②智慧部分。这两部分的融入可以有效处理制造行业的问题,将人类智慧与机器工艺的精准相互联系,进一步推动制造行业的可持续发展。
        1智能机械制造优势
        智能机械制造比传统机械制造的优势突出许多,可以从以下方面看出:首先,智能机械制造产品精度高于传统机械制造产品的精度。智能机械制造是利用计算机来控制产品的大小与生产工艺,而计算机可以准确的根据产品参数来进行监督把控,严格遵照电脑程序进行生产,可以有效控制产品的质量。此外,计算机的智能系统可以有效监督制造流程,当智能机械在运行过程中遇到问题,可以针对问题发出预警信号,工厂负责员工可以及时发现并解决问题;其次智能制造大幅降低了生产成本。在智能机械制造过程中,智能制造系统能够根据生产要求和车间生产能力进行排程,大幅挖掘公司的产能。最后,智能机械制造降低了人工劳动成本。一般情况下,只需要工作人员通过控制系统对整个生产流程进行监控,车间内可实现无人参与。
        2智能机械制造必然性
        智能机械工程是推动我国经济发展的重要力量,也是我们目前需要重视和发展的一项技术,主要表现在两个方面,首先,智能机械制造符合我国可持续发展的战略满足现代的需求,智能机械来可以使用绿色环保材料,将环保实践到机械制造中,这不仅提高了机械产品的性能,而且也推动了我国的经济发展。制造商也藉此大幅的提高了生产效率。其次,在智能机械制造中。控制方式也更加灵活,我们可以提前设置参数,然后监测制造的过程,这样可以更好的实现对整个制造过程的控制。智能机械制造具有独特优势,能够大幅提高生产制造的精确度,还可以减少不必要的资源浪费,还可以减少工作人员的工作量,具有广泛的应用价值。基于此,在我国制造业的发展过程中,有必要积极深入贯彻智能机械制造,通过制造机械制造可以有效节约资源,这与我国当前追求的绿色发展、可持续发展理念高度契合,有助于推动我国经济的发展实现绿色可持续。此外,在机械生产制造过程中应用智能机械制造,还可以提高生产制造的整体水平,提高生产制造效率与水平,推动我国制造业达到新的发展水平,有助于我国制造业的健康发展。此外,智能机械制造在生产过程中,工作人员可以利用相关设备对其进行整体控制,因此能够达到更好的生产精确度,确保产品的整体质量和品质,推动我国制造业取得的新的发展。
        3智能机械设计制造自动化发展趋势
        3.1虚拟化发展
        客观来说,当前智能机械设计制造自动化技术在虚拟化发展方向还存在一定的缺陷以及不足。在技术未来的发展中,虚拟化发展应该是该种技术发展的主要方向,在传统的机械设计制造业中,大部分工作人员都会采取人工的方式开展其中的各项工作。例如人工手绘图纸、人工操作设备、人工制作零件等。人工方式的应用不仅无法提高整体的工作效率,同时也会存在难以补救的缺陷。

例如,在设计一款机械零件时,设计人员通常会采取手绘的方式绘制设计图纸。如果图纸中的某项数据出现偏差,无法与施工方案达到同一状态,那么在返修时,设计人员不仅要浪费大量的精力以及时间,同时也会浪费一定的资源以及成本,造成经济损失。所以,在未来的发展阶段,机械行业应注意增强智能机械设计制造及自动化技术的虚拟化。正式开展生产制造工作之前,设计人员可以结合虚拟化的电子技术,在网络平台中设计虚拟模型,通过观察模型、虚拟实验的方式,及时找到其中所存在的问题,然后直接利用计算机对数据进行修改以及调整,直到保证设计不会存在偏差后,方可投入正式生产,以此能够有效降低成本,避免重复工作以及返工问题的出现,最大程度的提高生产效益以及生产效率。
        3.2智能化发展
        根据当前的发展现状分析来看,我国机械设计制造已经达到智能化的标准,属于智能化的范围。随着科学技术水平的逐步提高以及机械行业各种技术水平的不断增强,智能机械设计制造自动化技术的发展前景十分良好,综合来说,智能机械设计制造自动化技术具有一定的系统性以及复杂性。其中包含了很多不同的科学技术,也包含着多样的智能系统,有效的避免人工操作所形成的缺陷,提高机械制造的生产效率。除此之外,在机械生产中,智能机械设计制造自动化技术可以有效控制各项误差,避免材料的浪费以及成本的提高。在其未来的发展中,相关领域可以适当的将其与人工智能技术进行进一步的融合,以此增强该种技术的智能性以及全面性。例如,可以在系统中融入视觉修复功能。如此一来,当工作人员在利用该种技术开展生产工作时,就可以直接对其中所存在的复杂问题进行自动处理,可以跳过人工这一过程直接修补漏洞,在降低人工成本的同时,提高整体的工作效率以及工作精准性。客观来说,虽然智能机械设计制造自动化技术为我国机械行业以及社会的发展提供一定的积极辅助,但其中也存在一些比较明显的缺陷。
        3.3微型化
        对于机械产品来讲,体积大小与功率存在密切联系,且功率越大产品能耗也会随之不断提升。因此,为了最大限度的降低机械产品能耗,可以将微型化理念恰当引入到设计制造中,除了要符合使用需求,还要尽可能缩小产品体积,尽可能降低功率,这样能源、资源消耗也会大幅度减少。在社会经济、科技高速发展带动下,机械产品应用领域也得到了进一步拓展,已经涉及到军事、医疗等领域。从这一层面来讲,若机械产品可以实现微型化,其在上述领域也会取得更显著的发展成果。主要是因为机械产品的微型化发展,即可以使得整体重量变得更轻,体积更小,产品集成度也能够在此过程中得到显著提升。另外,运行稳定性、可靠性也会随之不断增强,外界因素给产品带来的影响也会有所减少。所以,对于机械设计制造自动化发展来讲,机械产品微型化是其不容忽视的重要发展趋势。
        结语
        综上所述,为了推动国家经济的稳定发展,将智能机械设计制造自动化技术融入相关领域,已成为机械行业亟待解决的一个问题。这一技术的普及,能够提高行业的发展实力,加快行业的发展速度。为了有效发挥出该种技术的应用价值,使之更好的为人类、为社会服务,相关研发工作者还应不断的研究,不断的创新,确保现代化的智能技术与传统的机械设计相互整合,构建完整的发展体系,弥补原有缺陷,推动行业持续发展。
        参考文献
        [1]蔡志容.智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究[J].内燃机与配件,2019(22):195-196.
        [2]李艳红.智能制造时代背景下机械设计技术问题及措施研究[J].装备制造技术,2019(03):159-161.
        [3]孙永忠.智能制造时代背景下机械设计技术问题及措施研究[J].世界有色金属,2018(11):279-280.
        [4]邓斌,吴景春,胡美玲.基于“智能制造”时代背景下应用型本科院校“机械设计”教学研究[J].江苏科技信息,2017(33):73-75.
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