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摘要:隨著智能技術(shù)的飛速發(fā)展,我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域迎來(lái)全新的發(fā)展階段,該背景下企業(yè)面臨著諸多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造與智能化技術(shù)內(nèi)涵入手,討論數(shù)字化技術(shù)與智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用,闡述機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展形勢(shì),最后提出機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)與數(shù)字化、智能化結(jié)合的發(fā)展前景,希望對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造研究帶來(lái)幫助。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);制造;數(shù)字化;智能化
發(fā)展在機(jī)械制造環(huán)節(jié),機(jī)械設(shè)計(jì)直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。在智能化和數(shù)字化技術(shù)不斷進(jìn)步的今天,設(shè)計(jì)人員也需要更新自身思想,對(duì)先進(jìn)技術(shù)加以利用,以此為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益,以下對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。
1機(jī)械設(shè)計(jì)制造與智能化技術(shù)內(nèi)涵
機(jī)械設(shè)計(jì)制造就是通過(guò)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)備和機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)智能化,積極融入計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù),借助現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)技術(shù)解決現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的問(wèn)題。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造完全由工人完成,存在工作效率低、誤差大等問(wèn)題,隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等多種智能化技術(shù)的融合,能夠全面提升機(jī)械設(shè)計(jì)和制造水平,比如可以對(duì)材料大小、尺寸進(jìn)行智能化檢測(cè),還能夠保障操作安全性,有效減少材料損耗和環(huán)境污染,最終推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的智能化和綠色化發(fā)展。
2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中數(shù)字化和智能化優(yōu)勢(shì)
2.1提升工作效率
傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)中人工需求量大、資金投入較多,對(duì)大批量的生產(chǎn)任務(wù)難以快速、準(zhǔn)確地完成。隨著智能化和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,可以讓機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量性能得到顯著提升,有效減少人力投入。具體如下:(1)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),出現(xiàn)分體后能夠及時(shí)反饋給技術(shù)人員,并加以調(diào)整;(2)利用智能化技術(shù)能夠降低出錯(cuò)率,減少機(jī)械設(shè)備故障。
2.2提升生產(chǎn)安全性
對(duì)于機(jī)械制造設(shè)計(jì)需要做好保安全生產(chǎn)管理,傳統(tǒng)的機(jī)械制造環(huán)節(jié)由于人為操作失誤和安全意識(shí)不足容易出現(xiàn)安全事故,而數(shù)字化和智能化時(shí)代的到來(lái),讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造安全性得到顯著提升,可以實(shí)時(shí)分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),發(fā)生故障后可及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,最大程度保障生產(chǎn)安全。
3數(shù)字化與智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用
3.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)化
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)需要工作人員拆分設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行獨(dú)立研究,導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案缺乏統(tǒng)一性和權(quán)威性,并且設(shè)計(jì)效率無(wú)法得到保證。新時(shí)期通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)化能夠完善設(shè)計(jì)體系,明確具體設(shè)計(jì)內(nèi)容,在整體上提升機(jī)械設(shè)計(jì)方案質(zhì)量。
3.2利用先進(jìn)技術(shù)提升工作效率
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié),智能CAD包括多個(gè)功能和模塊,可以高質(zhì)量完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)智能CAD技術(shù)的利用可以合理配置系統(tǒng)框架,借助參數(shù)設(shè)計(jì)引入裝配模型,滿(mǎn)足機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性需要。
4機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展形勢(shì)
4.1數(shù)字智能化不斷發(fā)展壯大
智能化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)極大地推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展,目前智能化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)深刻影響著各行各業(yè)發(fā)展,而數(shù)字化技術(shù)也在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)凸顯其價(jià)值,設(shè)計(jì)人員可借助計(jì)算機(jī)模擬需要設(shè)計(jì)的建筑,然后得到模型,能夠解決實(shí)際操作中遇到的多種難題,大大提升工作效率。
4.2機(jī)械設(shè)計(jì)工作并行化
在當(dāng)前工業(yè)化水平不斷發(fā)展的背景下,機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品內(nèi)部功能和外部條件也發(fā)生了變化,并且對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工作提出了更高要求。由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作環(huán)節(jié)多、步驟復(fù)雜,需要設(shè)計(jì)人員同步開(kāi)展工作才能保證設(shè)計(jì)效果,而這一過(guò)程中會(huì)存在方案設(shè)計(jì)的摩擦和碰撞,需要利用智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加以解決,比如可以將個(gè)人的數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)中分享,避免由于設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)突發(fā)情況影響團(tuán)隊(duì)的交流。相較于傳統(tǒng)面對(duì)面的交流形式,可以利用信息交換、視頻交換等形式保證設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。
4.3機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的智能化體系完善
當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,自動(dòng)化技術(shù)得到了普及,減輕了設(shè)計(jì)人員工作量,有利于提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造人員的工作熱情。隨著自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,也對(duì)機(jī)械自動(dòng)化水平提出了更高要求,需要工作人員積極利用智能化技術(shù)完善系統(tǒng),提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造水平,推動(dòng)我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
5機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)與數(shù)字化、智能化結(jié)合發(fā)展前景
5.1完善設(shè)計(jì)工作系統(tǒng)化模式
進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作前期要求建立完善的工作內(nèi)容系統(tǒng),之后結(jié)合系統(tǒng)步驟從主干到分支進(jìn)行逐一討論,以此確保各部分具有合理性,可以在整體上完善工作系統(tǒng)。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造成果不斷增多,將會(huì)形成更為龐大的技術(shù)體系,有利于集合諸多技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征。在今后的機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,不僅涵蓋信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化控制技術(shù),還將涵蓋其他生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù),幫助企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、認(rèn)證等各個(gè)環(huán)節(jié)獲取信息。
5.2實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員精簡(jiǎn)化
在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié),通過(guò)智能化、數(shù)字化技術(shù)的利用有效提升了工作效率,不過(guò)依舊需要人工的操作,并且設(shè)計(jì)人員的參與能夠有效提升生產(chǎn)創(chuàng)新水平,有利于推動(dòng)智能化設(shè)備的更新,這一過(guò)程中需要對(duì)智能化機(jī)械設(shè)計(jì)人員合理布局,比如在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的可重復(fù)性操作讓智能設(shè)備完成,特別是機(jī)械設(shè)計(jì)核心內(nèi)容可以對(duì)人員合理配置,完成設(shè)計(jì)與研究,全面提升智能化機(jī)械設(shè)備的智能水平。
5.3提升產(chǎn)品商品化性能
為了全面提升機(jī)械設(shè)計(jì)人員方案的可行性,必須在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分析商品性能,也就是企業(yè)在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展前期對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)查,明確市場(chǎng)定位,之后由設(shè)計(jì)人員完善設(shè)計(jì)方案,由此提升客戶(hù)滿(mǎn)意度,為企業(yè)帶來(lái)更大經(jīng)濟(jì)效益。
5.4推動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)制造的綠色化發(fā)展
當(dāng)前我國(guó)的工業(yè)行業(yè)發(fā)展過(guò)程中不僅高度重視產(chǎn)品性能,同時(shí)也在全面推動(dòng)行業(yè)的綠色化發(fā)展,由此減少水污染、大氣污染,通過(guò)環(huán)保節(jié)能理念的融入能夠減少材料浪費(fèi)和能耗,也就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用的整個(gè)環(huán)節(jié)選擇低污染材料,并積極推動(dòng)材料的循環(huán)利用,比如應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制液體定量控制儀表,進(jìn)而把控液體添加量,再如廢棄物排放前期通過(guò)設(shè)置過(guò)濾系統(tǒng)以及智能化監(jiān)測(cè)有效避免環(huán)境污染問(wèn)題。
5.5分解設(shè)計(jì)復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品
機(jī)械產(chǎn)品多數(shù)由大量零部件組成,功能結(jié)構(gòu)具有模塊性、可分解性等特點(diǎn),可將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程視為系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的單元模塊,以此重組復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在滿(mǎn)足同一層次上部件功能相同需求的同時(shí),部件和零件的數(shù)據(jù)也更為多樣化,能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品和零部件進(jìn)行屬性知識(shí)描述,比如在數(shù)控車(chē)床生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及較多功能參數(shù),涵蓋換刀時(shí)間、定位精度、結(jié)構(gòu)屬性,并且控制系統(tǒng)涵蓋了智能化生產(chǎn)過(guò)程的模塊化功能描述操作流程,能夠?qū)ιa(chǎn)流程進(jìn)行管控。
5.6云制造技術(shù)的利用
通過(guò)軟件技術(shù)改革機(jī)械設(shè)計(jì)制造內(nèi)部環(huán)節(jié)促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)和電子信息的融合,也就是通過(guò)更加低成本的制造方式生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品,能夠?yàn)椴煌脩?hù)提供配套服務(wù)。在云制造體系結(jié)構(gòu)下,涵蓋資源層、支撐層和服務(wù)層,其中資源層整合現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)制造資源;支撐層對(duì)資源云化處理,結(jié)合用戶(hù)需求提供解決方案;服務(wù)層面向生產(chǎn)者與服務(wù)者,使用者能夠通過(guò)平臺(tái)了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。整體看來(lái),通過(guò)云制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了資源優(yōu)化配置,完善共享機(jī)制,打造了開(kāi)放的服務(wù)模式。
6數(shù)字化與智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的注意事項(xiàng)
6.1高度重視系統(tǒng)化設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)人員進(jìn)行方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要在整體上考慮,做好細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),通過(guò)完善設(shè)計(jì)體系,并加以討論可以在整體上對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化與改進(jìn)。
6.2重視人才的引進(jìn)和培養(yǎng)
信息時(shí)代的到來(lái)讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)飛速發(fā)展,特別是大數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)的成熟顯著提升了生產(chǎn)效率,不過(guò)行業(yè)的發(fā)展依然離不開(kāi)人工操作,所以在機(jī)械制造企業(yè)今后發(fā)展過(guò)程中需要大量專(zhuān)業(yè)性人才,高度重視設(shè)計(jì)人員引進(jìn)工作,之后通過(guò)培訓(xùn)措施,保證數(shù)字化技術(shù)模型構(gòu)建質(zhì)量,為后續(xù)的機(jī)械制造設(shè)計(jì)提供有力保障。
7結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是重要環(huán)節(jié),而智能化和數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)步需要極大地推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在先進(jìn)技術(shù)的支持下,今后需要企業(yè)完善設(shè)計(jì)工作,系統(tǒng)化模式,推動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)制造的綠色化發(fā)展,積極利用云制造技術(shù),以此提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
作者:歐振議 單位:郴州七三二零化工有限公司