探究智能制造背景下机械设计制造及自动化应用

刘青山

430611198408055557 广东省广州市 510000

摘要：在把握了机械自动化控制系统的发展趋势和主要内容的基础上，针对各领域的设计需求和主要功能，对智能制造环境下的机械设计与自动化技术进行集成分析，加强对专业技能人才的培训，使其更好地发挥其应用价值，提升我国机械制造业的整体水平。

关键词：智能制造背景下；机械设计制造；自动化应用

引言

在目前的发展环境下，将自动化技术有效地运用于机械制造领域，不仅能提高产品的质量，而且能明显提高机械设备制造技术，提高产品质量，提高产品质量，同时，其投入也相对较小，在实际的机械生产工作中，可以充分释放人力，降低资金成本，提高生产过程的精准性，提高产品的质量，实现绿色生产，对生产全流程进行全面监控，以后在机械制造方面，要注重对核心工作的改进，加强数控技术的运用，加强实际的集成效果。根据企业的具体情况，适时引入有关的设备，并有计划地对设备进行更新，做好人才引进工作，为企业的发展注入新的动力。

1智能制造和机械自动化

智能制造是在人工智能的基础上发展起来的。从根本上来说，智能制造是一种由智能机器人与人工专家结合而成的一种人-机融合的智能体系，它在生产过程中可以实现决策、判断、推理、分析等多种智力活动，可以通过人机协作来代替或者延长生产中一些人的智力劳动，是目前机械制造自动化发展的一个必然趋势。

2机械自动化技术架构

当前，自动控制已广泛应用于机械设计和制造的各个领域，并要求多个学科的协作。从系统结构上看，可以将其划分为操作系统，传感系统，信息传输，信息处理和指挥系统。

各个系统之间的协调配合，是机器设计和生产的可靠保证。其中，作业系统可以用量化的方法全面地分析负荷；传感系统根据当前的实际工作状态对系统进行检测，并对有关的信息进行整合，确保系统的稳定工作；信息处理系统是对收到的信息进行处理，根据特定的信息内容组成命令，然后把命令传送给下一个步骤，使有关工作能够顺利地完成；它是一种可以提供和传送完善的信息，是自动化技术安全运作的保障。在自动控制系统中，各个系统之间存在着紧密的联系，只有它们之间的协调配合，才能满足自动化的技术要求。

3智能制造背景下机械设计制造的意义

3.1确保整条生产线的正常运转

在机械加工设计中引入智能技术，能够实现生产过程的自动控制，代替传统的人工操作，降低安全风险，保障生产过程中有关人员的生命安全，确保生产设备的安全稳定，从而提高总体生产率和产品质量。在以往的机械设计过程中，为了保证机械设备的安全、平稳地运行，有关人员要严格遵守相应的规章制度，与此同时，机械制造公司也要设立专门的监督组织，成立相应的监督小组，对生产过程中可能发生的各类问题进行监测，并及时解决问题，以保证整体的生产正常运行。

3.2缩减工作强度

机械制造设计是一件非常繁琐和复杂的工作，在具体的制作过程中，如果有什么问题，都会对产品的质量产生直接的影响，甚至需要重新生产，这就会让工作人员感到巨大的压力，长时间的全神贯注，无法分心，工作强度非常大，如果员工长期处于这样的工作压力之下，很有可能会导致离职，从而导致机械设计行业的“用工荒”。利用自动技术，可以减轻工作人员的工作压力，只要定期地负责监视设备的生产运行情况，根据生产的实际情况对设备进行适当的调整，不仅能够保证产品的质量，而且还可以减轻员工的工作压力，让员工的精神放松，从而极大地减轻工作强度，解决“用人荒”的问题。

3.3提高产业生产效率

目前，在智能制造的大环境下，自动控制技术已被广泛应用于机械产品的研发与制造，极大地降低了生产成本，提高了企业的生产效率。目前，机械设计与制造自动化技术的一个重要特征是智能化机械装备的运行，它的基本原则是通过对整个系统进行特定的设定，改变操作方式和方式，从而提升了机械设计和制造的工作效率。另外，在机器的全过程中，如果出现了任何的故障或者是其他的问题，那么，通过机械设计制造自动化技术，就可以对各种问题和故障进行快速地排除，方便相关的工作人员进行维修，以此来提升工业的生产效率。

4论述智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的意义

随着社会和经济的快速发展，机器装备的智能化程度越来越高，自动化程度也越来越高。首先，我们国家要建立起一个全面的可持续发展系统，并在今后若干年内逐步走向智能化。国家对各种机械行业提出了一个新的要求，即在生产中要遵循绿色发展的理念，注重对环境友好的原材料的使用，改善机械产品的性能和生产效率，通过采用自动化等技术实现这个目标。其次，利用机器智能技术，实现对各种大型设备的灵活运用，实现对自身生产的有效管控，实现对生产调度的有效监控，极大提高了企业的生产与运行效率。

5智能制造时代机械设计制造及其自动化技术特征

首先，智能化机械制造的精度较高。相对于过去的传统机械制造技术，智能机械产业将更多地依靠计算机进行参数化设计，由计算机得到的数据要比人工计算得到的数据具有更高的精度，能够有效地与自动化技术相匹配

。

其次，智能机器制造能够有效地减轻与之相关的员工的劳动强度，提升员工的工作积极性和工作效率。

最后，在智能机器的生产过程中，所有的设备、产品、材料等信息，都可以在计算机中进行实时传送，这样就可以确保有关部门能够更快速、更精确地获取到相应的信息，也方便了各部门间的信息交流。

6在机械设计制造中自动化技术应用问题

6.1农机设计和生产自动化技术投资不足

目前，国内的自动化技术处在一个高速发展的时期，在国家大力发展高技术的同时，也在逐步缩短与发达国家的差距。但是从实践来看，与其他产业相比，农机产品的研发投资明显偏低。目前，我国农机设计、制造环节过分照搬国外农机装备的性能特征，忽略了我国装备的适应性与生产成本，造成了农机研发与制造费用高昂，农户难以承受，同时，也很难提高农业机械化水平，产品质量问题频繁发生，成为制约农业机械化发展的瓶颈。

6.2高端农业机械设备数量少，质量低

农机设备的设计与制造要与自动化技术相结合，必须与农机设备的生产、加工要求相结合。当前，我国农机设计方面的创新能力还不强，大多数科研工作者都是以仿制国外先进装备为主，我国原创的自动化农机设备，特别是高端农机设备，数量稀少，质量不高，不能满足农业生产的实际需要。这就导致了自动化技术中的智能化系统和虚拟技术不能与农机进行有效地结合，从而导致了农机设备在实践中的使用效率不高，市场竞争力不足。

6.3在农机设备中灵活自动控制技术运用少，且运用方式单一

柔性自动控制是一门新兴的机电一体技术，它能够通过变量编程来改善系统的控制性能，从而使得设备具有更高的灵活性。农机设计和生产对柔性自动控制的要求很高，而在实践中，农机设备对其运用较少，且应用形式比较单一。目前，我国农机行业普遍采用的是数控机床等设备，而在农机领域却没有得到很好地运用，严重限制了农机科技的发展。

7智能制造时代机械设计制造及其自动化技术应用

在科学技术的推动下，人类正在逐步进入"智能制造"时代。智能制造"已经成为当前社会各个行业不可或缺的一个重要领域，而作为信息时代延伸出来的智能制造产业，其重要性日益受到人们的重视，被认为是推动经济发展与社会进步的一股重要力量。为满足社会不断增长的生产需求，我们需要将传统的制造业与现代的科技进行融合，发挥人类的聪明才智，对传统行业进行多样化的技术创新，保证机械行业的稳步发展，推动整个社会的繁荣发展。

7.1在机械自动化中集成化技术应用

在机械制造过程中，集成是一个非常重要的环节。这对于提升国内机械制造业的生产能力和生产率有着十分重要的实际意义。在实际生产中的使用，可以进一步提高流程的效率。然而，纵观整个产业的发展态势，国内机械制造业在转型中还会遇到不少问题。因此，我国在这一领域还存在一些不足之处，应从国外先进的先进经验中吸取教训，加强自身的实力与技术水平，从而更好地推动我国机械制造业的发展。

7.2在机械自动化中柔性自动化技术应用

“自动控制”则是一种更为灵活、更具弹性的工艺。其最大的特点就是能够迅速适应市场的变化。此外，目前已有许多企业开始采用该技术，该技术已被广泛地用于多链式生产，并获得了较好的结果。在机械设计和生产企业的发展中，灵活的自动化技术可以使工艺的灵活性得到最大地发挥。因此，若能有效运用自动化技术，则可使相关资料的搜集与处理效率更高，使企业的经营水平再上一个台阶。

7.3在工艺设计中虚拟仿真技术应用

在机器制造工艺设计中，工艺规划是一个非常关键的步骤。一件东西的造型，和其质量有着很大的关系。就制造过程而言，它既要进行精确的仿真，又要保证在零部件批量生产时，既要保证产品的质量，又要保证不造成更多的资源浪费，节约成本费用。虚拟制造是一种以计算机和自动化为基础，能够及时发现缺陷，构建柔性生产体系的优势。运用虚拟模拟技术，回顾有关的生产过程，借此找出机器在生产过程中存在的各种安全危险，以降低较大的错误，以达到最小的损失。另外，一些不合格的零件，也要尽早替换掉。在此必须说明的是，FMS能根据市场需求和市场上产品的产量情况，对在线产品的品种进行调整。因此，该制造工艺更适合于自动化控制。在自动控制技术的基础上，可以使各个系统之间进行迅速地切换。

7.4多模态机器人技术应用

多模机器人是一种融合多种感知模式与控制模式的融合而成的一种新型机器人技术。该系统将多个传感器、执行机构整合在一起，同步采集多个传感模式，通过合理的决策与控制模式，完成多个任务。首先，利用多模态机器人技术，提升机器人对外界环境的感知能力，实现对外界环境的正确认知。其次，它可以增强机器人的智能决策能力，即通过对多个传感器的信息进行融合，实现对任务与环境的充分了解，从而实现快速准确的决策。

7.5完善相关配套设施

在机械行业中，为了达到设计与生产的完美结合，需要完善相关的配套设施，当然，这需要大量的资金投入，在实际的调试和应用过程中，这笔专项资金将会不断增加，而且还会面临着设备购买后被其他设备赶超的风险。不过，不管是什么潜在的危险，还是危险的可能性，为了更好地适应未来的发展，我们必须对自动控制技术给予足够的重视。企业要根据自身发展特点和目前的外部市场特点，采用科学的管理方式来指导工作，合理使用资源，按照操作标准，有针对性地调整，使自动化技术能够得到充分地应用和普及，能够提前进行计划，及时发现并解决问题，减少各种风险隐患。从而实现了稳定的自动化手段，促进了机械工业的发展。另外，还需要完善的领导小组，对其进行及时地跟踪，对发生的问题进行总结，对接下来的工作进行提示，对目前的工作流程进行全方位的改善和优化。

7.6机械自动化设计和生产专业人才培养

要在机械制造行业做出新的成就，就必须有政府的介入，对有针对性的人才进行帮助和培训，同时，还可以进行校企合作。我国在人才培养方面还是有短板的，必须有深度，有针对性，这样才能解决目前存在的各类问题，提高生产效率，提高设置科学性。这些问题都需要通过科学的课程目标逐步地完成，并且要指导学生经常地去实践。通过多种形式的活动，为学生提供了一个把理论与时间有机结合的媒介。机器自动化的应用与整体设计，极大地促进了实际操作，使员工具备了较好的操作技巧，并进一步提高了现有的设计能力，有利于有重点有针对性地解决问题，利用设备提高服务支持工作，另外，通过员工的行为能力完善管理方法，实现管理的最优，提高工作人员的执行力。

8机械设计制造及其自动化的发展方向

8.1机械设计制造及其自动化朝向网络化方向发展

信息技术被广泛应用于各行各业，它把机械设计制造和自动化实现了网络化，可以构建一个现代的发展体系，使得整个企业都能更好地进行管理，让机器更好地和人类协作，听从人类的指令，推动了自动化技术的进一步发展。随着机械制造自动化技术的不断进步，它覆盖的范围也在不断扩大，它能更好地满足人们的需求，跟上社会的快速发展，因此，要想更好地满足企业的发展需求，就必须大力推进企业的信息化。

8.2机械设计制造及其自动化朝向绿色化方向发展

在现代社会，开发绿色生产已是大势所趋。随着人们的生活水平的提高，人们对环境的关注也越来越多，所以，环境问题已成为世界各国关注的焦点。目前，企业的发展必然要走上“绿色发展”的道路，但必须符合国家的可持续发展战略，符合发展的目标和需求，才能推动企业的发展和建设。机械设计和生产自动化是满足人们对环境保护和环境保护的需求。从经济角度看，机械制造业的发展是一种社会性的发展，这就要求机械制造业向更高的方向发展。

8.3机械设计制造及其自动化朝向虚拟化方向发展

在过去的制造过程中，大多数的机械设计图都是用手绘出来的，用手绘出来的图来反映产品的实际情况，这个过程很繁琐，而且如果有错误，还需要进行修改，耗时耗力。另外，在进行修改时，对图形可用性的判断不够准确，无法很好地确保图形质量。今后一个时期，机械设计制造和自动化的虚拟化发展是社会发展的必然趋势，通过先进的虚拟技术，对海量的设计图纸及数据进行整合和处理，全流程的虚拟化，有助于工作人员发现可能出现的问题，并进行修正和改进，极大地减少了人力、物力、财力上的投入，同时还能大幅缩短产品的开发周期，让机械设计与制造更适应时代发展的需求。

智能制造作为一种新的生产模式，它将自动控制技术与制造过程相结合，可以有效降低劳动力成本，适应市场变化的需要。在某些领域，智能制造可以代替人完成工作，在机械制造业中，它可以形成一种与人融合的工作模式，可以说，它是新工业革命的标志，也是未来制造业经济发展的决定性因素之一。随着智能制造技术的不断发展，我国在这一领域取得了很大的进步，具有很大的发展潜力。当前，我国在智能制造方面还存在一些不足。因此，我国应在借鉴国外先进技术的基础上，逐渐把机械设计、制造和自动控制技术向工业领域扩展，为我国的经济发展提供新的动力。

9结束语

综上所述，在智能制造的大环境下，我国的机械设计和自动化技术得到了快速发展，并显示出了其技术应用的优势，今后的技术发展将朝着更少的人为干预、更精细的操作、更广阔的应用范围发展。智能技术的发展，为机械设计和自动化的发展奠定了坚实的基础。

参考文献

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