段世成

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)從人工方向轉(zhuǎn)為智能方向是歷史發(fā)展的必然，智能化的參與促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的總體提升。本文對(duì)智能制造背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析。智能化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)可以解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，智能化地進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量分析，提高機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：智能制造;機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù);智能技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）08-0041-03

Analysis of Mechanical Design Technology Based

on Intelligent Manufacturing

DUAN Shicheng

（Xinxiang Vocational and Technical College，Xinxiang Henan 453000）

Abstract： It was inevitable for the development of the history that the mechanical design and manufacturing industry changes from the artificial direction to the intelligent direction. The participation of intelligent technology promotes the overall improvement of China's economic strength. This paper analyzed the mechanical design technology under the background of intelligent manufacturing. Intelligent mechanical design technology can solve the problems existing in traditional mechanical design and manufacturing， innovate design technology， realize the automation of production links， intelligently analyze the product quality， and improve the production efficiency of the machinery industry.

Keywords： intelligent manufacturing;mechanical design technology;intelligent technology;network technique

當(dāng)前，我國(guó)科技水平迅猛提升，全國(guó)機(jī)械制造行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景，智能機(jī)械制造已經(jīng)成為勢(shì)不可當(dāng)?shù)谋厝悔厔?shì)。在機(jī)械制造行業(yè)，可以借助智能化技術(shù)形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮智能制造的價(jià)值，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)和社會(huì)的發(fā)展。我國(guó)智能機(jī)械制造雖然起步較晚，但由于政策的幫扶和支持，我國(guó)智能制造行業(yè)發(fā)展迅速。智能制造對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)來說具有重要的意義，它能夠成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量，并且滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

1 智能機(jī)械制造的特征與發(fā)展必然性

1.1 特征

智能機(jī)械制造和傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)相比具有諸多優(yōu)勢(shì)。智能機(jī)械制造具有較高的準(zhǔn)確性，能有效節(jié)約資源，且操作方式簡(jiǎn)單，有利于員工上手操作。首先，智能機(jī)械制造的整個(gè)生產(chǎn)過程都少不了智能化機(jī)械設(shè)備的參與，在管理上通過計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)的分析，工作人員可以利用控制面板發(fā)出統(tǒng)一指令，其操作準(zhǔn)確性得益于計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展[1]。智能機(jī)械制造過程中，進(jìn)行制造的方法和流程具有統(tǒng)一的參數(shù)，因此，在智能機(jī)械制造完畢后，能得到人工預(yù)期的結(jié)果，所謂準(zhǔn)確性指的是結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，智能機(jī)械制造有利于節(jié)約資源。智能機(jī)械制造的設(shè)備通過變壓器來控制內(nèi)部零件工作，學(xué)術(shù)界將其稱為主動(dòng)性工作。傳統(tǒng)的機(jī)械制造屬于被動(dòng)性工作，零部件之間的摩擦力較大，容易造成零件損耗。由此可見，智能機(jī)械制造和傳統(tǒng)機(jī)械制造方法相比，零部件之間的摩擦力較小，提高了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，有利于節(jié)約生產(chǎn)資源。再次，智能機(jī)械設(shè)備制造過程和方法較為簡(jiǎn)便，智能機(jī)械制造依托智能技術(shù)，整個(gè)生產(chǎn)過程少不了計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)的參與，節(jié)約了勞動(dòng)力[2]。

1.2 必然性

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并且被廣泛運(yùn)用到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。目前，智能化已經(jīng)成為常見的科學(xué)輔助工具，智能機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展是時(shí)代進(jìn)步的必然。智能制造能從整體上提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，進(jìn)而帶動(dòng)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平的提升[3]。

具體可以從以下幾方面分析智能機(jī)械制造的必然性。首先，智能機(jī)械制造是計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的衍生產(chǎn)物，它的發(fā)展有利于解放社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)力，符合我國(guó)特色社會(huì)主義可持續(xù)發(fā)展的道路。其次，智能機(jī)械制造的過程綠色環(huán)保，且操作起來較為便捷，因此智能機(jī)械制造技術(shù)在未來有望被運(yùn)用在更加廣闊的生產(chǎn)制造領(lǐng)域。此外，智能機(jī)械制造技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活控制性，能被人輕易掌握，在機(jī)械制造的整個(gè)過程中，工作人員只需要啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的控制面板，就可以按照事先編輯好的程序，讓機(jī)械代替人工完成整個(gè)操作流程。再次，在運(yùn)作過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)能進(jìn)行自我監(jiān)控，保障生產(chǎn)過程的安全性。

2 智能制造背景下機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)智能機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，但是受到歷史和現(xiàn)實(shí)的因素影響，我國(guó)智能機(jī)械制造行業(yè)起步較晚，發(fā)展時(shí)間也不長(zhǎng)，整體智能化水平不高。工業(yè)發(fā)展必須要以機(jī)械制造作為基礎(chǔ)，機(jī)械制造的水平?jīng)Q定了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和方向。智能化的機(jī)械制造設(shè)計(jì)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，它能快速地收集和分析數(shù)據(jù)，有利于工作人員對(duì)生產(chǎn)信息進(jìn)行規(guī)劃[4]。由此可見，機(jī)械制造行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要一環(huán)。

智能化時(shí)代，工作人員必須要注意到機(jī)械制造行業(yè)在進(jìn)行全面智能化改造的同時(shí)，也暴露出了一些問題，比如，系統(tǒng)的集成性較低、共享性較差，很多生產(chǎn)信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享。智能制造時(shí)代，機(jī)械設(shè)計(jì)要采用新材料，運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色制造和智能制造，這樣才能打造環(huán)保、科學(xué)的機(jī)械制造操作平臺(tái)，在提高機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)信息的融合和智能化發(fā)展。

從技術(shù)角度來看，我國(guó)智能制造的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)存在的問題主要包括兩方面：第一，機(jī)械故障;第二，設(shè)備損害。出現(xiàn)機(jī)械故障和設(shè)備損害的原因主要包括齒輪故障、軸承故障、軸故障和油封故障。齒輪故障主要是一種突發(fā)性故障，指的是機(jī)械設(shè)備的齒輪突然剝落或者出現(xiàn)裂紋（見圖1）或磨損;軸承的故障指的是機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)軸承脫落，產(chǎn)生深色的裂紋，或者機(jī)械設(shè)備硬化、老化、變形。

在智能制造背景下，必須要解決機(jī)械制造存在的技術(shù)問題和發(fā)展問題，才能確保智能化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)可以更好地為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保

當(dāng)前，在智能制造背景下，我國(guó)機(jī)械制造要突出節(jié)能和環(huán)保的特點(diǎn)，重點(diǎn)要選擇環(huán)保的原材料。設(shè)計(jì)工作者要以可持續(xù)發(fā)展作為根本導(dǎo)向，保證機(jī)械設(shè)計(jì)材料綠色、環(huán)保，至少要保證進(jìn)行設(shè)計(jì)的原材料不能對(duì)環(huán)境造成破壞。開展智能機(jī)械設(shè)計(jì)工作時(shí)，要考察機(jī)械設(shè)備的原材料是否具有回收性;要及時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的原材料進(jìn)行更新，提高設(shè)備的延展功能，增強(qiáng)設(shè)備的利用價(jià)值;要對(duì)機(jī)械設(shè)備的功能加強(qiáng)完善和創(chuàng)新，在使用過程中也要加強(qiáng)對(duì)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命[5]。總而言之，智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造必須要以節(jié)能環(huán)保作為第一導(dǎo)向。隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類自身實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的過程中會(huì)造成大量能源消耗，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中必須要處理好環(huán)保和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。

3.2 利用智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在智能化機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，必須融入智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)工作者必須要綜合考慮產(chǎn)品的性能和用途，把智能技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程的方方面面。例如，工作人員在設(shè)計(jì)智能機(jī)械參數(shù)時(shí)，要運(yùn)用智能化系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的優(yōu)劣進(jìn)行分析，查看參數(shù)和編輯的指令是否具有可操作性，按照規(guī)定的步驟進(jìn)行有針對(duì)性的操作，選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，在利用智能技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，工作人員要考慮到節(jié)能性，查看設(shè)計(jì)方案是否有利于節(jié)約能源。在具體實(shí)踐過程中，工作人員可以利用智能終端安裝諧波濾波器（見圖2），利用諧波濾波器來消除外界環(huán)境因素的干擾，對(duì)不同類型的信號(hào)加強(qiáng)感知，使人工智能系統(tǒng)有效地參與到機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中[6]。

除此之外，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，還要加入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，減輕工作人員的工作壓力，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的全過程進(jìn)行有效監(jiān)督和控制。工作人員可以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行可視化監(jiān)控，提高操作的準(zhǔn)確性。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，可以使用戶通過客戶端口查看機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程，如果在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，可以及時(shí)找出解決方案，使生產(chǎn)過程更加靈活。

由此可見，在智能化制造背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)必須要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)來提高整體的機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平。此外，當(dāng)今社會(huì)是萬(wàn)眾創(chuàng)新的時(shí)代，在智能化機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，要引入創(chuàng)新的觀點(diǎn)，工作人員要學(xué)習(xí)更多的現(xiàn)代化智能技術(shù)，根據(jù)科學(xué)的研究理論，通過實(shí)踐總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)，找出技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，探究技術(shù)的本質(zhì)并查缺補(bǔ)漏，解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問題。

3.3 加入創(chuàng)新思維，進(jìn)行資源分類

第一，現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)萬(wàn)眾創(chuàng)新的時(shí)代，無(wú)論是哪一個(gè)領(lǐng)域，如果不知變通，因循守舊，最終會(huì)被社會(huì)所淘汰，智能機(jī)械制造技術(shù)也是如此。只有重視創(chuàng)新，加入創(chuàng)意思維，才能促進(jìn)機(jī)械工業(yè)不斷向前發(fā)展。因此，工作人員要在創(chuàng)新中摸索，在摸索中實(shí)踐，敢于否定自己，完善自身，創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念。同時(shí)，要借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，確立我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的核心項(xiàng)目點(diǎn)，對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的資源進(jìn)行調(diào)配和調(diào)整，確保我國(guó)智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展符合時(shí)代趨勢(shì)。

第二，在智能機(jī)械制造背景下，要注意機(jī)械制造設(shè)計(jì)的資源分類[7]。諸多機(jī)械控制器中都包含多元化的機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)識(shí)單元，工作人員可以利用智能化技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)鏈條，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，結(jié)合供應(yīng)商提供的批次信息，分析機(jī)械制造設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具體情況。例如，如果信號(hào)終端發(fā)出預(yù)警信號(hào)，指示燈會(huì)變成紅色，工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)某設(shè)計(jì)方案不符合生產(chǎn)要求的地方，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和重置。同時(shí)，智能化機(jī)械系統(tǒng)中包含電子機(jī)械控制模塊，它能智能地分析產(chǎn)品質(zhì)量，把有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制平臺(tái)中，使數(shù)據(jù)資源由分散變?yōu)榧?，能夠系統(tǒng)地對(duì)機(jī)械的運(yùn)行情況進(jìn)行有效核對(duì)和檢驗(yàn)，工作人員也可以通過對(duì)制造工藝的操作模擬做出合理判斷。除此之外，智能化機(jī)械制造設(shè)備在選擇材料時(shí)，一般會(huì)考察該材料是否具有環(huán)保價(jià)值和重復(fù)使用性，工作人員要根據(jù)該系統(tǒng)的生產(chǎn)周期進(jìn)行計(jì)算，把清潔性和安全性考慮在內(nèi)，更加科學(xué)合理地進(jìn)行資源分類。

4 結(jié)語(yǔ)

智能制造背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展需要在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保，著重考慮環(huán)保問題，推出環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)方案;利用智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高機(jī)械制造現(xiàn)代化水平，減輕工作人員的工作壓力，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的全過程進(jìn)行有效監(jiān)督和控制，讓生產(chǎn)過程更加靈活;解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)，注重技術(shù)實(shí)踐，利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，智能化地進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的分析，全面提升智能制造背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平。

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