智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向研究

智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向研究

陈玄

江苏华正环保科技有限公司   江苏徐州   221100

摘要：智能制造，就是指智能化的技术应用于制造生产中，智能机械制造隶属于智能智造的范畴中。智能机械制造是科学技术发展到一定阶段的产物，与先进的国家相比，我国的智能化机械设计及自动化技术发展还有一些不足，但是未来，我国的技术即有着极大的发展潜力。基于此，对智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向进行研究，以供参考。

关键词：智能化；机械设计；自动化技术

引言

智能技术是近年技术发展过程中产生的一项重要突破。通过发展人工智能技术，可以有效降低人力在生产生活中的使用，不断解放人们的双手，使得工业现代化、智能化的程度不断提升。因此，在近年的发展过程中，智能技术在生产生活过程中得到了广泛的应用。以家庭生活为例，洗碗机、智能扫地机等的使用在很大程度上有效降低了人力的需求量，使得家庭生活的自动化程度得到提升。对于工业生产而言，通过使用智能技术，一些需要大量劳动力的高负荷工作或者危险性可以使用智能化的机械设备替代，从而实现工作效率和生产安全性的有效提高。

1自动化技术概述

自动化技术是一门新兴学科，是指在计算机、信息科技的鼎力支持下，实现机器、装置在很少人甚至无人的条件下能够正常运行并顺利完成预期任务的技术。其中，主要涉及信息技术、微电子技术等领域的现代化先进技术。自动化技术源自20世纪20年代，并逐步开始在机械的冷加工制造中加以应用。伴随自动化技术的逐步完善和发展，机械制造业自动化程度也在不断提升。随着现代化科学技术的飞速发展，自动化技术在机械制造业应用日益广泛。通过先进的自动化技术，极大地提高了机械设计制造的生产质量、工作效率，并且大幅地压缩了人力成本，有效增强了人类通过机械认识、改造整个世界的能力。在自动化技术渗透至各个领域以后，又和其他学科技术产生交叉，衍生出了机械制造、管理、过程、教育等领域的自动化技术，并且形成了一种多元、丰富的发展态势。值得一提的是，自动化技术具有很可观的拓展性能，既可以取代人类的体力劳动，又可以辅助或取代人类的脑力劳动。

2智能制造背景下机械设计及自动化技术发展目标

当前我国提出了产业转型的要求，即我国要摆脱密集型的低端产业，而让产业向中高端产业发展，以获得更多的经济效益。不仅如此，产业转型能够减少能源，减少环境的污染。为了响应政府部门的要求，智能制造背景下某厂提出的发展目标为应用机械设计及自动化技术，代替传统机械制造技术。

3智能制造背景下机械设计及自动化技术应用

3.1在机械设计中的应用研究

智能技术在机械设计阶段进行应用，可以使得设计人员的设计理念得到体现，设计人员的创造性得到充分发挥。随着近年我国开放国门，积极引进国外的新型设计理念，使得当前很多设计人员的思路更加开阔。以机械设计为例，在近年开展机械设计工作过程中可以明显发现，很多机械设备的设计方案现代化程度不断提升，与传统的设计理念之间存在较大差异。尤其是随着计算机技术的快速发展，各种新型计算机设计软件在机械设计过程中得到有效利用。使得设计获得的方案可以有效满足社会的实际需求。同时，随着社会的快速发展，当前社会各个行业对于机械设备的需求也呈现出多元化的发展趋势。而要满足当前的实际需求，就必须对各项设计技术和设计理念进行更新。智能技术的出现则满足了这一需求。在实际开展机械设计过程中，通过采用人工智能技术，结合设计的实际情况和实际需求，可以使得机械设计获得的方案多元化程度不断提升。智能系统在开展机械设计过程中其自动化程度较高，逻辑较为严密，因此，受到设计人员主观因素的影响较小，可以有效提升设计方案的合理性。此外，采用传统防范开展人工智能机械设计工作过程中，可以降低设计人员的工作量，减少设计过程中可能出现的各种遗漏和错误，提高设计效率，使得人力、物力、财力、时间等多个方面的消耗不断下降。

3.2机械自动化技术应用于数控系统

在机械制造领域，数控系统发挥出了比较重要的作用，对于机械制造工作的影响是非常关键和重要的。自动化技术获得了全面的推广并广泛适用于数控平台，推动了机械制造工作的全面发展，首先，它将自动化技术以及数字技术、计算机技术全面地整合在一起，使得机械制造工作变得更加高效和便利，给自动化技术全面发展带来了重要影响。其次，在当前的形势下，自动化技术势必会更加广泛地用在数控制造领域。借助于专业人员的操控，能够极大的提升精密性和制造速度，使得产品更加安全，这样就能够显著提升产品的生产速度，比如，河北一个从事数控制造的企业，改良了原本的数控系统，研发出全新的数控平台，通过使用全新的ＣＰＵ，让机器整体运转速度更快。而且它的驱动电路有机整合了软硬件，让电机能够平稳运转，对于噪声也起到了很好的压降作用。能够快速降低共振情况，可以显著提升控制的精细度以及操作的可靠性；可以使得主轴通过变速来强化功能性，使得加工中能及时变换速度，精确性好，还可以显著提升转速的实际运转情况，便于开展工作，而且刀补等工作当中需要使用的参数都是通过平台自动计算的，也就便于操作。

3.3自动化技术的柔性化应用

在机械制造中，通过自动化技术能够与各个流程有机结合，并调整优化设计制造的整个过程，达到柔性化生产的目的。结合联锁控制、柔性技术，可以有效控制生产过程的高精度，并充分配合生产流程各个阶段中的设备、工艺组成部分，达到集中化、一体化生产目的。基于独立存在的PLC控制器，便可以严格控制不同生产线、各个工艺部分。结合集成化控制体系，让不一样的控制器可以相互高效率地输送各种信息数据，让管理人员可以充分明确产品的整体实施状况，并在数据库、管理体系间展开双向交流，以有效控制柔性化系统的整体管理质量。在制造生产机械中，如果没有实施柔性化管理，而全力着手生产制造事宜，则极易引起信息滞后的现象。结合自动化设备，可以进一步规范机械设计制造的整个流程。例如，在生产加工停车设备体系的立体钢框架，对于切割、钻孔、焊接等的步骤投入使用一定的柔性化技术，则可在固定的一个工位上管理各种钢梁、钢柱的生产过程，并结合机械手来准确定位连接板，便可大幅提升生产线的速度和精准度。

4智能制造背景下机械设计及自动化技术发展的趋势

在智能制造的背景下，企业采用当今最先进的传感设备及算法，攻克了机器人智能焊接、智能打磨及智能喷涂等相关技术，完成对目标车间的智能制造升级，直接达到了提升企业生产效率、保证关键工艺质量控制的目的，解决了企业劳动力短缺及人力成本上升的难题。

结束语

自动化技术全面用于机械制造领域，会导致变量数量增大，使得原本的可控因子变小，通过计算机以及微电脑来进行全部流程是非常有优势的，生产方式变得智能化可以大大提高具体操作环节的精准性，使得人们的工作任务有所减少。

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