智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究

贺杨

四川省乐山市一拉得电网自动化有限公司 四川 乐山 614000

摘要：在信息化时代背景下，我国智能技术的应用越来越广泛，新型智能技术被广泛应用到我国机械制造设计行业中，在一定程度上更好地改善了我国传统劳动力投入过大及劳动强度存在不足等问题，提升机械制造设计自动化技术的发展。现阶段，在智能制造背景下，机械设计制造领域自动化发展取得了很大进步，但对比发达国家该技术还存在一定差距，所以应充分分析和了解未来机械制造设计自动化技术发展的主要方向，持续不断地推动制造行业的发展。

关键词：智能制造；机械设计制造；自动化技术

引言

对于我国机械制造领域的发展，国家一直比较重视，也投入了许多的人力物力给予足够的支持。在经历了改革开放后，我国机械工程的发展迎来了一波新的高潮，尤其是智能制造技术在各行各业都得到了应用与普及。而智能制造技术的有效应用对机械制造领域来说无异于一次重要革命，除此之外，机械设计制造工艺与自动化技术的有机结合，还能够在最大程度上将机械损耗率降至最低，以此来保证机械设备的利用率水平得到有效的提升。

1机械设计制造及自动化相关概念

1.1 自动化技术

自动化技术属于信息化时代的重要技术，是指基于自动化设备、计算机软件、信息平台系统等工具，使设备具备独立或半独立完成工作任务的技术手段，属于一项综合性概念，并不单指某一技术手段[1] 。自动化技术的发展，离不开计算机技术、互联网技术的支持，现代科技支撑下真正让机械设备具备了一定的智能，其生产运作基本实现自动化，自动化技术的应用能替代大量人工劳动，减轻工作人员的任务量，许多过去只能通过人工操作的工作已经可以通过机械设备自动完成。

1.2 机械自动化

机械自动化的实现得益于自动化技术的支撑，主要是指机械设备在运用自动化技术后，具备自动化生产能力，以提高制造效率、质量为主要目标，在实现连续作业的基础上减少人力、物力等资源投入。机械自动化的实现属于电气化与自动化技术的有机结合，针对不同产品的生产制造，需要适当对自动化系统作出调整，才能满足不同的生产需求，达到节能降耗和节约成本的效果。

2智能制造时代的意义

智能制造时代，是结合现代科学技术的发展，将5G通信技术、工业4.0技术、人工AI技术、电子计算机技术、物联网技术、云技术、大数据等一系列技术进行融合和创新。一方面，能够将传统制造领域的设计和产业进行优化和升级，能够最大程度降低人工的参与和影响，同时还能够实现产能和产品质量的提升；另一方面，结合多种创新技术，实现智能化机械设计、机械制造等技术目标，能够借助人工AI，对机械产业链进行系统化的分析、设计、制造、加工等一系列流程，提升产业的技术特性和发展潜力，能够利用智能AI系统替代传统人工模式，实现机械制造领域发展的革新和蜕变。以机械人为例，现代机械人产业能够产生对创新自主意识的思维和想法，能够满足社会多种领域的服务需求，能够最大程度提升产品的智能化水平，能够借助时代的发展进行革新和升级。

3智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究

3.1虚拟现实技术

虚拟现实技术在某种程度上是“虚拟”和“现实”相结合的产物。虚拟现实技术是机械设计制造过程中的一个重要“工具”角色，其对传统设计理念进行改进和创新，使之更好地满足现代工业发展需求，为企业创造更大的经济效益。机械工程师在使用三维建模软件绘制完产品后，借助虚拟现实技术中的环境模拟功能，能更加逼真地呈现三维画面。这种情况下，就需要对设计图纸进行处理，使其更加符合虚拟环境，即把三维立体图形变成“仿真”的模型。通过虚拟现实技术可以更加直观地展示产品各个部位的运动情况与受力情况。在产品研发流程中，采用虚拟现实样品通过试模分析，能够更快地找出主要问题并采取相应措施解决。因此，许多制造企业通过利用虚拟现实技术开展多次仿真模拟测试，以获得更加准确、可靠的产品设计方案，并通过测试结果不断优化和调整，以达到更高的效率和质量，然后制作模具。通过这种方式不仅保证了产品品质，还提高了模具设计效率，缩短了模具设计时间，从而加快了产品上市速度，提升了客户满意度。模具的精准性与科学性为进一步保证产品质量提供了依据。

3.2在故障诊断中应用

在整个机械设计制造及其自动化的实践过程中，需要处理的计算数据量非常大，并且十分复杂。简单来说，也就是在进行建模以及演示过程中的计算推导会应用到非常多的公式。如果只由人工进行公式计算推导，那么既容易导致各种计算错误情况的出现，又会让工作人员的大量时间与精力都被消耗于公式计算推导中，这就会对整个生产过程中带来直接的不良影响。因此，人工智能技术的积极应用是十分有必要的。这样在进行信息分类与汇总时，能够实现自动化，不仅有利于确保计算精度的大大提高，而且还能够在一定程度上避免后续环节中有错误或者故障问题的产生。与此同时，还可以对以往相似案例进行搜索，计算与分析各个案例的相似度，进而能够更高效、准确地诊断机械故障。

3.3数控化应用

数控化应用主要是通过计算机软件进行编程，实现对数控加工过程的有效控制，有助于满足机械设计制造提出的自动化生产需求。机械设计制造中，在计算机软件的帮助下，基于数控仿真分析，在建构的虚拟场景中直观呈现各产品的规格、数量、结构等，便于设计人员在图纸设计与修订时，掌握更完善的参考数据，保证机械设计制造的科学性、准确性。如普通三轴铣床可以通过搭建数控系统的方式，利用与三轴铣床相匹配的机械驱动装置，实现对生产过程的自动化控制，只需要提前进行编程，以及对工件加工需要用到的装夹方式作出调整，就能完成相应工件的批量化生产，且能保证工件的生产精度。

4智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的发展趋势

机械设计制造领域的发展，随着多种创新技术的应用，逐步朝向全产业链、全生态链、综合一体化等理念，能够满足市场多元化需求的同时，还能够在生产过程中，及时调整机械制造设计的发展方向，能够实现对设计问题或者研发目标的有效管控，确保机械制造产业的有序建设。不仅如此，借助多种自动化技术，能够实现产业链的24小时全年无休的生产模式，实现产品的快速加工和制造，并且能够借助智能AI对设备、产业链、产品进行动态监管，实现产品全周期的科学管理，进一步将人工模式进行替代，甚至会出现无人工厂的生产作业模式，完全由计算机进行操控和管理，以多种机器人的形式进行生产作业，确保机械设备的自动化生产和加工，确保各个零部件的运行情况，同时保障各项工作的实施和安排。并且，随着时代的发展和进步，未来机械制造领域必然朝向尖端化、高效化、多元化的发展路径，能够将产业生产与市场定制进行融合，以市场需求反向影响产品的生产和制造，从而实现机械制造设计及其自动化领域的蓬勃发展。

结束语

综上所述，随着新时代的来临，现代信息技术的更新速度在不断加快，使得人工智能技术在社会各个领域中的应用都在不断优化，特别是在机械制造及自动化领域，人工智能技术的应用推动了该行业的进一步发展。因此，机械设计制造企业要在生产发展过程中，要重视人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用，并且对相关技术进行不断优化与完善，使得在实际的生产制造过程中，能够有效甄别与综合处理各种信息资料及其相关数据信息，从而更有助于促进机械设计制造企业实现健康、可持续发展。

参考文献

[1]周慧芳.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,2022(05):202-204.

[2]李峰.智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向研究[J].农机使用与维修,2021(07):45-46.

[3]连煜.智能制造时代机械设计技术的几点思考[J].时代汽车,2021(01):105-106.