机械设计制造的数字化与智能化发展

郭峰

辽宁远东换热设备制造有限公司

[导读]近年来，经济快速发展，社会不断进步

摘要： 近年来，经济快速发展，社会不断进步，如今的工业化发展也逐渐朝着现代化方向前进，尤其是机械设计制造领域，在不断发展的科学技术的支撑下，迎来了前所未有的发展机遇。得益于技术的进步以及发展需求的增长，使得机械设计制造行业的升级改造尤为必要且迫切，传统的机械设计制造技术工艺已难以适应现阶段的发展需求，所以数字化与智能化发展将成为今后很长一段时间内我国机械设计制造行业的发展趋势。基于此，本文将重点针对机械设计制造的数字化与智能化发展展开研究，希望为助力行业发展作出微薄贡献。
关键词：机械设计；制造；数字化；智能化发展
引言
工业发展水平是一个国家综合国力的重要体现，为了促进工业发展水平的提升，需要加强对机械设计制造产业的改革。通过互联网技术、信息技术和云技术与机械设计制造的有机融合，可促进机械设计制造的智能化发展。利用计算机技术，能够辅助机械设计制造完成二维、三维建模工作，通过构建产品加工模型，能够进一步优化制造程序和相应的技术参数。在计算机系统的控制下，能够对机械制造过程中的工艺和质量进行监测，提高产品加工精度，降低故障的发生几率。在全球资源紧缺的背景下，机械设计制造的智能化发展，还能够有效节约资源，以最少的资源投入获得最大的经济效益。
1机械设计制造中数字化和智能化优势
①提升工作效率，传统的机械制造行业中人工需求量大、资金投入较多，对大批量的生产任务难以快速、准确地完成。随着智能化和自动化技术的发展，可以让机械生产产品质量性能得到显著提升，有效减少人力投入。具体如下：可以实时监测机械设备运行状态，出现分体后能够及时反馈给技术人员，并加以调整；利用智能化技术能够降低出错率，减少机械设备故障。②提升生产安全性，对于机械制造设计需要做好保安全生产管理，传统的机械制造环节由于人为操作失误和安全意识不足容易出现安全事故，而数字化和智能化时代的到来，让机械设计制造安全性得到显著提升，可以实时分析设备运行状态，发生故障后可及时启动应急预案，最大程度保障生产安全。
2机械设计制造的数字化与智能化发展
2.1实现设计人员精简化
在机械设计和制造环节，通过智能化、数字化技术的利用有效提升了工作效率，不过依旧需要人工的操作，并且设计人员的参与能够有效提升生产创新水平，有利于推动智能化设备的更新，这一过程中需要对智能化机械设计人员合理布局，比如在实际生产过程中的可重复性操作让智能设备完成，特别是机械设计核心内容可以对人员合理配置，完成设计与研究，全面提升智能化机械设备的智能水平。
2.2利用数据分析优化生产过程
机械设计制造的智能化发展，首先需要依托智能化生产设备。数据化是机械设计制造智能化发展的主要方向，通过对设计和生产过程中的数据分析，能够更加全面的了解产品设计和生产中存在的问题，然后有针对性的进行改进。智能化生产设备会融合计算机技术、信息技术、传感技术、通信技术、电子技术等多种先进的技术手段，对整个设计和生产过程的数据信息进行采集，然后通过对数据的分析，能够进一步优化机械生产调度水平，避免因为不科学、不合理的调度规划而影响到生产效率。技术人员还可以利用收集到的数据信息对生产过程进行远程操控，在提升生产效率的同时，还能够保证生产过程的安全性。
2.3机械设计模型构造的数字化发展
在过去的机械设计制造过程中，模型设计用到的基本是电子版模型，再进行人工搭建，这种设计方式不但费时费力，而且会因为数据之间的误差难以减小而影响产品的质量。而有了数字化与智能化技术的加持后，便可得到电子模型的三维立体效果，在计算机中结合数据进行虚拟化再现，能明显提高产品设计与制造的质量。此外，模型设计朝着数字化方向发展，还能促使数据的进一步精细化，生产技术人员只需掌握数字化设备的操作技术，便能轻松完成优质的产品模型设计，降低了技术人员就职门槛以及提高产品设计效率。机械设计模型构造的数字化发展，主要是利用计算机信息技术对设计模型方案进行模拟，将各项参数与运行环境输入到系统中，便能自动化生成机械设计方案中的模型以及实施过程，通过观察方案设计实施情况便能了解其中存在的缺陷，在不需要进行实务操作的前提下，便可对设计模型方案进行改良。
2.4分解设计复杂的机械产品
机械产品多数由大量零部件组成，功能结构具有模块性、可分解性等特点，可将整个生产过程视为系列化、标准化的单元模块，以此重组复杂产品结构，在满足同一层次上部件功能相同需求的同时，部件和零件的数据也更为多样化，能够对机械产品和零部件进行属性知识描述，比如在数控车床生产环节涉及较多功能参数，涵盖换刀时间、定位精度、结构属性，并且控制系统涵盖了智能化生产过程的模块化功能描述操作流程，能够对生产流程进行管控。
2.5利用网络技术提高生产效率及拓宽信息渠道

随着互联网技术的发展以及5G网络的覆盖，机械设计制造将会充分利用互联网技术的优势向网络化方向发展。通过网络资源的共享性特点，能够进一步拓展机械设计制造资源的共享范围，同时利用云计算软件还能够对生产模型、生产采购服务等进行集中处理，确保企业能够以最少的资源和成本投入获得最大的经济效益。网络技术的应用，不仅能够提升机械设计制造的技术水平，同时还能够将生产与管理进行有机联系，拓展企业、工厂获取市场信息的渠道，在确保生产质量和效率的同时，进一步提升企业、工厂的管理效率和服务水平。
2.6积极响应绿色发展号召
随着我国工业化发展速度不断加快，在发展过程中也出现了对环境的破坏行为，并且破坏程度日渐加剧。所以，为了保证发展可持续化，国家提出了绿色发展口号，那么在机械设计制造行业的发展中，同样要响应并践行“绿色发展”的理念，将该理念渗透到未来的发展规划中。将数字化与智能化技术与传统机械设计制造流程进行结合，为了保证其可持续性发展，要尽可能选用更环保的材料，或是通过技术优化减少生产过程中造成的环境破坏。所以，将数字化、智能化技术与机械设计制造相结合，一定要完善技术工艺，改进生产线中可能存在环境破坏的技术环节，从根本上解决生产过程中的污染问题。
2.7推动工业设计制造的绿色化发展
当前我国的工业行业发展过程中不仅高度重视产品性能，同时也在全面推动行业的绿色化发展，由此减少水污染、大气污染，通过环保节能理念的融入能够减少材料浪费和能耗，也就是产品设计使用的整个环节选择低污染材料，并积极推动材料的循环利用，比如应用内燃机自动化控制液体定量控制仪表，进而把控液体添加量，再如废弃物排放前期通过设置过滤系统以及智能化监测有效避免环境污染问题。
结语
综上所述，机械设计制造的数字化与智能化发展不仅仅是时代发展的必然趋势，同时也是机械制造企业不断提高市场竞争力的必要手段，通过引入数字化与智能化技术，不但能优化传统设计制造过程中的不足，还能提高产品的生产效率及质量，有着广阔发展前景。所以，机械制造企业研发部门应当高度重视先进技术的研发、引入与应用，与现有的产品设计与制造流程相结合，促进整个机械设计制造行业的良好发展。