智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究

智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究

马洪雷

身份证号码：152302197912200079

摘要：在机械加工技术的发展中，正逐步朝着集成化、柔性化、智能化的方向发展。但是，我国早期的机械加工技术还属于初级发展时期。在许多机械制造企业中，仍然采用手工生产和手工管理的模式。相比于发达国家，在机械自动化程度方面还有一定的距离。随着我国经济的快速发展，综合实力和技术水平不断提高，机械制造业取得长足进步。近年来，在不断进行这方面技术探索的背景下，在前期实际应用方面，也达到了更高的水准。

关键词：智能制造时代；机械设计制造；自动化技术

引言

目前，随着计算机技术的普及，给人们的生活、学习和工作带来了巨大的变化，对社会经济的发展起到了巨大的推动作用。在机械设计制造行业，自动化技术的应用已成为衡量机械制造加工企业竞争力的重要标志。将自动化技术运用于机械设计制造，既能降低生产成本，又能改善产品的质量，为企业带来更大的经济效益。因此，目前许多研发设计人员在致力于此方面的研究，以保证机械设计与生产的有机结合，使其在机械设计与生产中的作用得到最大程度的发挥，更好的为社会服务。

1机械自动化技术的应用价值

机械自动化技术具有很高的应用价值，其在机械制造中的应用可以大大提高机械制造业的生产效率。在制造机械产品时，可以发挥高的机械自动化效率，对提高产品的生产效率有很大的帮助。员工可以分析产品规格、生产需求等，在具体的生产中，对机械自动化参数加以设置，进而保证机械制造目标的高效快速完成。机械自动化技术应用，能使机械制造行业制造精度得到提升，进而极大地增强了机械产品质量的可靠性。当前机械自动化技术具有较高的稳定性和可靠性，在机械制造中的应用可以更好地保证机械制造的精度要求。特别是在加工高精度、小尺寸的机械产品时，可以大大减小产品的尺寸误差，满足机械制造的精度和质量要求。此外，自动化技术的应用还可以减轻机械制造业工人的压力。在机器制造过程中，员工对生产工艺的各种要求，均可通过机械自动化技术满足，高效推进机械制造生产流程。机械自动化技术可对很多人工作业加以替代，使一线工人的工作强度、工作压力减轻，有助于改善工作环境，提高工作人员的身体状况。同时还可促进生产效率提升，以达到更好的结果。

2智能制造时代机械设计制造及其自动化技术应用

2.1集成化应用

对于复杂的机械部件，利用自动控制技术可以实现不同生产系统之间的高效协同，使不同层次的机械生产系统协同工作，共同优化机械产品的设计和制造工艺。利用计算机集成技术能够实现对机械产品设计与制造工艺的综合管理，实现对不同、分立的自动化体系的有效整合，从而建立一个比较完备的生产系统，加强机械设计、生产、市场营销等各方面的衔接，以达到对整个生产流程进行统一管理的需求。以机械零部件的制造为例，按照数控编码，将坯料按一定的大小和品质进行处理，然后组装，获得对应的机械零部件。该工艺涉及到许多不同的工序，利用计算机一体化的工艺技术，实现了对自动化设备生产过程中各种关键数据的高效收集，然后把信息集中到管理部门，以便对机械设备的制造作业进行集中的管理和监督。不同的智能控制体系可以执行各自的功能，并且相互协作，共同承担具体的生产任务。

2.2柔性自动化生产技术

柔性自动化生产技术就是对产品信息进行深入了解，然后基于此做到数字加工技术、数字加工设备、物料存储系统的有机协调，以为加工生产对象与相关技术的应用相适应提供保障。这一技术的核心为计算机。因为计算机在数据监控、生产计划调整方面有着一定优势。且不同计算机可以对不同的生产层级进行有效监管、传递，并基于逐一发布的生产指令调整行为。比如，最底层计算机负责最底层生产层级的监管，并在获得监管数据后将其传递给上一层，由上层计算机基于数据发布指令，下层计算机可基于指令对生产行为进行针对性调整。此外，在操作物料的储运、信息系统时，通常需将工业机器人利用起来，借助其达到相关任务[1]。

2.3计算机综合制造系统

计算机集成制造系统是多种单一辅助技术的组合，构建信息共享平台和相关数据模型。它属于集成制造系统，在提高机械的生产效率和质量方面具有一定的优势。本系统是以现代管理理论为基础，实现先进技术的有机结合，所以可实现经济效益最大化。具体而言，在进行机械生产的控制时，可基于相关理论及计算机、传感器等设备的有效应用，且并行工程可对集成机械设计制造的流程进行有效反映。

2.4虚拟自动化应用

在机械自动化技术应用中，虚拟自动化技术应用是一个重要的方面。在具体运用该技术的时候，需要利用其他信息技术帮助，例如多媒体、计算机图形、人工智能等方面。可以使繁琐的机械制造过程得以简化，在成本方面可以做出控制，将生产成本节约。在该技术应用下，能够保证大量制图任务在短时间内快速完成。设计过程中，由计算机软件提供辅助，能够将人力资源成本减少，同时该技术实现无纸化操作，也能降低成本 。同时，可以在机械制造的设计、加工、制造等环节中，开展有效的实时监控，确保各项生产参数符合设计标准，保证产品的质量合格

[2]。

2.5在机械设备故障诊断中的应用

在新时代，机械设计、制造和自动化本身具有一定的复杂性，涉及到很多方面，如数据计算、数据传输等。在建模过程中，需要反复进行大量的计算和推广，稍有差错就会出现偏差。特别是在手工预算推导的情况下，错误率很高。由于数据量太大，分析起来很困难，采取人工计算方法会消耗大量的时间和精力，会出现人为因素误差。为了优化计算效果，要积极引入人工智能技术分析、整理、分类、保存数据，提高计算结果的精准性，避免后续运行中发生故障。另外，人工智能技术可以第一时间诊断机械设备故障问题，便于维修人员及时处理，尽可能以最短的时间恢复到正常运行状态，并投入生产。机械设备发生故障后，人工智能技术检测获得相关信息传输到系统，并应用正向推理方法得到诊断结果。可见，应用人工智能技术可以分类自动化信息，提升信息推导的精准度，把出现失误和风险的概率降到最低。人工智能技术在机械制造故障诊断中发挥关键作用。在人机交互过程中，把机械制造检测的数据输入制造系统进行智能推理获得精准的结果，并给出科学合理的建议。将此次的情况和推导与数据库中过往的相似情况进行比对，根据诸多案例的对比确定机器出现故障的原因，是人工智能技术自动化机械故障诊断处理的主要应用。为了避免再次出现经济损失，越来越多的大型制造企业积极引入人工智能技术分析机械设备出现故障的原因，并应用人工技术推断设备剩余的使用寿命，以此结合实际生产情况制定相关的设备维修养护方案。我国针对人工智能技术在机械制造设备故障诊断中的研究成果位于世界前列，早在多年前就开始尝试人工智能技术与机械制造故障诊断的结合，并已经研究出多项成果。目前，故障检测人工智能技术系统开始在更多领域得到应用[3]。

结束语

在大数据技术、物联网技术、超级计算机技术等技术的推动下，人工智能技术迎来了大发展和突破。 因此，必须明确人工智能技术在机械设计制造及自动化中的具体应用，系统性地开发并实施人工智能技术，使人工智能技术在新时代工业系统中发挥真正价值。

参考文献：

 [1]蔡志容.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,2019(22):195-196.

[2]付建鑫.信息化时代机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].时代农机,2019,46(06):39-40.

[3]贾少军.新时代机械设计制造及其自动化专业特色研究[J].南方农机,2018,49(15):164.