从机械设计制造及其自动化的特点看机械设计的发展趋势

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:徐健
[导读] 信息化时代背景下,机械设计的发展逐渐趋于成熟,为各行各业的更新和进步提供了强有力的支持。
        徐健
        贵阳黔江航空保障装备有限责任公司,贵州 贵阳 550009
        摘要:信息化时代背景下,机械设计的发展逐渐趋于成熟,为各行各业的更新和进步提供了强有力的支持。而且当代机械设计制造及其自动化发展本身具有独特的优势,不仅智能化程度显著提高,而且机械制造的生产效率也大幅升级,为航天科技领域以及基础的工业加工领域都提供了有力的技术保障。本文主要基于机械设计制造及其自动化的特点,谈谈机械设计的发展趋势。
        关键词:机械设计制造;自动化;特点;发展趋势
        引言
        在我国,机械设计制造及其自动化水平的提高,不仅为社会经济的发展增添了动力,同时也有利于强化我国的国际地位。从机械制造及其自动化的特点来看,伴随着信息时代的到来,我国的机械设计自动化发展趋势一片良好,不仅数字化应用系统在日益更新,还在很大程度上减少了生产的能耗,为促进和谐社会的可持续化进步增添了技术保障。
        1 机械设计制造及其自动化的基本概述
        机械设计制造是基于不同的状况下对机械的结构、传动机构、运送方式以及工作原理进行科学的计算和分析,并将整个分析过程转化为具体的描述,以此作为后续机械设计的依据。以往的机械设计大多按照设计者的工作经验以及用户的体验为原始依据,在人的脑海中一次次尝试之后再进行后续的设计。而随着信息时代的到来,现代化的机械设计制造是在科学想象的基础上,利用计算机技术以及人工智能技术等出具最可靠且最优化的设计方案。与此同时,为了能够满足机械产品高性能以及高质量的设计要求,在进行实践的过程中,要求设计人员可以利用形态仿真、数据对比以及系统分析等方法对现代机械设计原理进行有序的区分。将这些方法细化,包括CAD技术、仿真模拟技术、三维建模技术,这些技术本身具有互换性和综合实践性,不仅应用过程中工艺参数较高,而且制造技术成熟,能够摆脱原来落后的加工工艺,提升机械设计制造效率的同时,为相关行业的可持续化进步提供坚实的技术基础[1]。
        2 机械设计制造及其自动化特点
        2.1 智能化程度相对较高
        机械设计制造及自动化的一大特征就是智能化程度较之前水平得到了大幅的升级。原有的机械设计制造及其自动化程度较低,无论是企业还是工程主体,大多采用费力费时的人工加工技术来进行设计制造,但是人工的处理很可能会受到工艺水平以及道德素质等方面的限制出现错误,使企业或工程主体利益蒙受损失。但是随着科学技术的逐渐发展以及人工智能技术的日益更新,在机械设计制造及其自动化领域当中,引入网络信息技术,将两者结合在一起,不仅能够有效提升生产效率,而且还可以保障智能化程度的大幅升级,使人力资源从重复大量且繁重的工作当中解放出来。
        2.2 生产效率得到提升
        在机械设计制造领域当中,通过应用自动化的设备和系统,可以使设备和系统运行的时间大幅延长,并保障在实际工作当中不会受到过多的外界因素的影响。一方面能够对经济投入和经济成本进行有序控制,另一方面也可以使用自动化技术替代原有的人工操作,促进生产效率的大幅升级。
        2.3 自动化水平更高
        机械设计制造领域当中,将信息科学技术、人工智能技术以及其他新兴的技术应用其中,可以使机械设计与制造的自动化水平大幅提升,不仅操作界面更加简洁,操作流程更加简化,而且还可以降低以往机械操作过程中的危险系数和难度,提升生产效率的同时,也能使网络通信技术的应用空间更加广泛。在保障设备实现自动化运行的同时,使所生产出来的产品质量达到相应的标准,从而优化自动化能力[2]。


        2.4 监督监控系统更加完善
        以往在技术不够成熟的阶段,机械设计制造了过程当中,监督监控系统也不够完善,再加上安全意识的缺失,报警系统也相对匮乏,导致在实际生产过程中一旦发生故障,很难及时被发现和解决,不仅会影响整个生产流程的顺利运行,同时还可能会影响到机械操作人员的生命安全。但是随着机械设计制造及其自动化程度的不断更新,监控系统也得到了落实和完善,不仅可以对整个生产流程的内部机制加以控制,同时还可以对设备或系统的运行情况加以全程的监督,一旦发现问题,在故障初期就能够自动发出警报,在科学定位的基础之上寻找到故障原因,以便于及时更换部件或系统,确保整个机械设计制造流程的安全化和有序化。
        3 我国机械设计的发展趋势分析
        3.1 电子化和数字化设计日益更新
        在传统的工业设计中,设计人员大多先在图纸上进行规划设计,出具施工方案,然后进行测试和实施。随着流程的深入,对各道工序进行修正的过程当中,不仅耗费的时间多,而且还会受到外界因素的影响,增加开支。但是随着信息时代的到来,为机械设计制造的发展提供了新的思路,要求设计人员采用计算机中的虚拟技术,对整个生产流程和制造过程进行科学模拟,并对其中可能会发生的风险进行参数的计算。这样一来,不仅能打破空间和时间等方面的局限,提高设计制造效率,同时网络计算机和工业制造技术的有机结合,还实现了信息的数字化传播,使设计流程、制造流程以及后续计算流程可以更加简洁,生产过程也实现了仿真化,进而提升了生产效率。
        3.2 实现了生产全程的低耗能化
        无论是工业技术的发展,还是现代社会经济的持续进步,在一定程度上对环境造成了极大的影响和破坏,各类不可再生资源的无节制利用也使得一些资源面临枯竭的危险。基于此,人们在促进工业技术发展和工业行业更新的过程当中,也需要对环境加以保护,利用低能耗的生产形式代替原有高能耗的输出模式。尤其在机械设计制造领域当中,随着自动化程度的逐渐升级,无论是所用材料的选择还是后续污染情况的对比,都应该加以科学的比对和计算。尤其是针对一类新兴的机械设计工艺,在选择制造技术的时候,不能一味地强调高效能,更应该参照其低能耗的标准,采取绿色的加工工艺和技术,以此来促进生产全程的低耗能化[3]。
        3.3 向工业4.0的方向发展
        当前在工业领域当中,机械智能化已经成了相对重要的发展方向,但是工业智能化的发展不能仅依靠完善工业制造过程,还需要对前期的设计流程以及后续的监督监控过程进行全方位的系统更新。例如,通过计算机系统对将要运行的工业程序进行科学的设定和定位,使传统设计和智能化机械加工技术结合在一起,实现机械的自动化操作,使工业设计,制造流程免受外界因素的影响,并解放人力资源。只有这样,才能在不久的将来使以往劳动密集型的机械制造行业衍生为无人的自动化的工厂,全程智能化、自动化操作。但是对于一些需要监督或者是需要人力资源来把关的项目,也不能全部取消,而是要在适度原则的基础上,对相应的设计和制造流程加以合理控制,从而使得整个机械设计制造行业朝着人性化的方向发展。以图纸电子化领域为例,调查的时候要以人工调查结果为主,将这些结果输入到计算机系统当中,得到精准的测绘图纸,然后电子化图纸在应用的过程当中实现全自动和智能化的应用。这样一来,不仅可以节约时间,提高生产效率,而且还也能确保图纸的精准度,为相关工程或机械制造的可靠应用提供坚实的基础。
        4 结语
        随着信息时代的到来,无论是工业领域还是建筑工程领域,机械设计制造及其自动化程度都日益加深,不仅监督监控系统更加完善,而且智能化应用程度也相对较高,为市场经济的发展提供了坚实的技术保障。而且就机械设计制造及其自动化发展趋势来看,电子化和数字化的设计日益更新,甚至实现了生产全程的智能化监督,使整个行业朝着工业4.0的方向发展。
        参考文献:
        [1]王鹏飞,汪冰.智能机械设计制造自动化特点及发展趋势[J].设备管理与维修,2021(08).
        [2]张轩铭,宋潇,李新科,任新宇,路泽明.浅析机械设计制造及其自动化的特点、趋势和发展前景[J].品牌与标准化,2021(01).
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