智能机械设计制造自动化特点与发展趋势

智能机械设计制造自动化特点与发展趋势

袁涛

身份证号码： 32128219900714****

摘要：在激烈的市场竞争中，企业提高生产效率和产品质量才能提高核心竞争力，获得长久发展。传统机械设计制造已经无法满足社会需求，智能机械设计制造自动化呈现出更大优势，适应新时代的变革，不仅促进社会经济发展，也给人们的生活带来了巨大变化。

关键词：智能机械设计制造；自动化；特点；发展趋势

机械设计制造的智能化自动化能够满足人们对当代的多元化生产生活的基本诉求，实现信息能量的成功转换，截获所需的信息流程，完成技术同产品设计目标的有机融合，构建完整的自动化工作体系。从机械设备的设计功能出发，建立各个内部部件之间的有机关联，充分发挥机械设计制造自动化的优势，提高企业占据市场份额的核心竞争力。

1智能制造的概念及特点

1.1智能制造的概念

智能制造概念的提出已有近30年历史，最初是由日本在1990年倡导的“智能制造系统IMS”国际项目中提出的，可以被认定为一种由智能机器和人类专家系统共同组成的人机一体化智能系统，其通过运用神经网络、机器学习等智能算法对制造过程中的人的各项工作活动进行取代，完成对事件的分析、推理、判断构思和决策。智能制造的提出和应用，极大地延伸了人类专家在制造过程中的脑力劳动，推动着自动化的概念向柔性化、智能化和集成化方向发展。

1.2智能制造的内涵

1.2.1数字化

数字化是智能制造的基础，智能制造旨在减少人对于制造过程的干预，使设备具有自主决策和工作的能力，相对于人对各项生产要素的主观决策分析能力，机械设备对于外部环境的感知能力较弱，因此，且由于设备的决策过程是通过计算机智能算法实现的，因此，实现传统制造向智能制造的转型升级，就必须先要实现设备运行过程的数字化。

1.2.2可视化

可视化是智能制造实现过程的必要环节，由于人类对于数字的处理也均通过计算机网络实现，当有大量生产数据出现时，仅靠人类的脑力难以进行控制和察觉，因此需要借助可视化工具，将各项生产数据表现的更为直观，有助于人类对于生产过程的检测和调整。

1.2.3自动化

自动化是实现智能制造的基础，也是将人类从制造活动中解放的有力工具，且伴随着近年来数控技术的不断发展，自动化水平也在逐年提升，通过添置自动化设备，实现生产过程的无人化，同时，自动化技术的应用也能极大保证生产过程各项活动的精准性，对于提高制造水平具有重要意义。

1.2.4协同化

任何一款产品的设计与制造过程都是分步进行的，往往需要借助多种设备依次对部件进行加工，才能实现产品的设计功能，因此，就需要不同设备之间的协调与配合。生产过程协同化主要涉及到复杂产品的生产过程，通过协同，减少生产过程中不必要的等待与迂回，进而提高整个生产过程的流畅性，是实现智能制造的重要保证。

2智能机械设计制造自动化的未来发展态势

2.1提高相关配套技术

智能机械设计制造自动化在实际生产中不仅需要控制机械设备，还需要结合机械设备、信息技术、自动化技术等复杂的技术相结合。最重要的是需要人员时刻监控智能机械设计制造自动化的运行状况，结合实际情况进行配合。事实上，智能机械设计制造自动化的发展会促进相关技术的发展，这对于我国的科技进步、经济发展具有重大意义。在目前智能机械设计制造自动化的现实应用之中主要是用电控系统来保证整体机械的自动运行管理。最常见的控制系统是PLC控制器，这是一种常见的可编程序控制器。这种设计可以提高整体控制的稳定性的同时便于工人操作。相较于传统的机械触点式继电器控制系统，PLC控制系统稳定性更强、更容易适应于恶劣的自然环境不容易出现故障。所以PLC的可靠性更强，操作更简单。设计人员会在设计的时候就进行优化以求整体电控系统的运行稳定，主要采用的方法是在设计之中选择质量过关且安全可靠的微电子元件，从根本上保证整体运行系统的高质运行。保证有足够的微电子元件不会影响到整体的工程进度。尽可能挑选集成度高的微电子元件作为控制系统元件，在保证整体系统的运作质量的同时减少零件的个数降低成本。降额使用元件，这样可以保证元件的性能和在实际使用之中不至于破坏元件。降低元件在工作之中的压力减少温度，提高整体系统的稳定性。PLC控制系统主要是微机控制，所以提高PLC控制系统的抗干扰能力对于整个系统的稳定性有很大贡献。因为PLC控制系统灵敏度高很容易受到周围电磁辐射的影响，这对于它应用与智能机械设计制造自动化技术很不利。可以适当地安装噪声滤波器等电子设备免于PLC控制器受到多余电磁波的干扰，其次可以把PLC控制系通过安装在远离变频器等辐射干扰源。除此之外，还可以采用电磁屏蔽、电磁隔离的方法进行人工隔离无用电磁辐射。

2.2环保化

环保化将是未来机械设计制造自动化发展的必然趋势。随着机械设计制造的广泛应用，我国生产制造行业取得了较大发展，给国家的建设发展奠定了坚实基础，同时也付出了极大代价。传统的机械生产较之更早的人工操作虽有先进之处，但也存在一些缺陷和不足，尤其是在环保方面。机械设计制造在大大提高企业生产效率，促进企业发展的同时，给环境造成了严重污染。一些企业盲目追求效益，扩大生产规模，加大生产力度，生产的污水废料甚至有毒的废弃物未经处理就被排放到河流或大自然中，导致水资源和土地资源等被污染。水土变质影响农作物的种植以及动物的繁衍，最终破坏生态平衡，给人类的生存带来极大威胁。因此，机械设计制造必须提高其环保要求，将环保作为考虑的重要因素之一。不仅要减少设计制造过程中能源的损耗，并且逐步降低产生的污染。使产品从设计、制造、使用到报废的整个过程中资源利用率最高，对环境的影响最小。在注重科技发展的同时也要重视对环境的保护，只有具备节能环保理念的机械设计制造才能实现可持续发展。

2.3生产一体化和超精密化发展

智能化机械设计制造自动化的未来发展目标是需要完成生产的一体化集约化，转变以往单一生产一种零件的模式，扩大零件生产范围，拓展更多的业务版图，这样才能满足变化莫测的市场需求，增加企业获得更多商机的可能。随着人工智能、信息技术的发展能够匹配人们对于超精密的要求，且当下已经形成成熟的模式，具体涵盖的范围有超精密磨削、超精密切削、超精密特种加工、精密研磨等。我国的中小型企业很多，这就意味着亟须成本低、见效快的机械自动化设备。可以有针对性地选择特定的操作困难、安全系数低下的环节设计自动化机械设备，这样就可以有效地降低成本，提高生产效率。最重要的是这样的机械成本造价相对低，更加符合我国的国情，有助于加快智能机械设计制造自动化的发展，进而促进我国的经济发展。

3结语

综上所述，我国进入新世纪后科技水平得到很大提升，对实现民族伟大复兴起到积极作用。智能制造行业发展是我国现代化的必经之路，是提高生产效率的重要手段。随着科技的不断进步，机械制造应用使更多的新技术提高了产品质量。智能机械制造技术成为我国相关行业转型发展的重要基础。要想提升智能制造设计技术地位，必须重视资源分类重要性，主动应用创新思维，实现智能制造要求下机械设计技术发展，提升我国在工业领域的竞争力。

参考文献

[1]邓俊龙.机械设计制造及其自动化的特点、优势和发展趋势[J].南方农机，2020，51（19）：129-130.

[2]雷雪宁.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].数字技术与应用，2020，38（07）：217-219.