李兆宝

摘要：机械设计与制造是支撑我国经济稳定发展的关键技术，综合发达国家的发展历史，无不是以工业发展保障国家国际地位，我国机械设计及自动化技术的发展已经进入平稳发展的时期，同时整个社会已经进入运用人工智能等技术促进技术发展的时代，如何借助新一代数字化、智能化技术，推动我国机械设计及自动化技术升级换代，以强有力机械能力助力我国工业发展，成为当下相关学者研究的热门问题。

关键词：智能制造;机械设计及自动化;发展方向

引言

随着科技的进步，自动化技术逐渐被广泛应用于各个领域。在此背景下，传统的简易机械以及传统的工业制造方式显然已经不能满足时代发展的需求，而应用智能自动化技术无论是在生产效率还是设计成本等方面都极大地提升了机械设计效果，促进了机械行业的长久发展。智能化技术在机械设计中的应用优势主要体现在以下几个方面：第一，可以有效的降低生产成本。由于智能化技术主要是依托于计算机、控制技术等进行应用的，所以，对于相关机械设备而言，可以在机械设计环节根据相关要求做好调试工作，进而确保整个机械设计流程的科学、高效，有效地避免人为因素影响机械设计质量，继而起到节约机械设计制造成本的要求;第二，降低工作强度。由于机械设计流程较为复杂所以给相关人员提出了更高的要求，由此也导致机械设计产业与相关人才的矛盾逐渐凸显出来，继而制约了机械设计行业的发展。而通过智能化技术的应用，则可以有效地缓解人力资源不足的问题，可以将大量的人力与机械设计中进行脱离，这样一来不仅提升了生产效率，而且还提升了机械设计企业的经济效益;第三，利于机械制造行业的智能化发展。通过智能技术的应用在一定程度上也加大了自动化设备的应用，从而为机械制造行业提供基础保障。

1机械自动化技术的含义

自动化技术是以计算机信息技术为支撑，通过融合机械、微电子、仿生学、传感器等多学科的先进技术实现机器设备或机械装备在无人或较少人员参与操作的情况下，可以按照生产需求在预先设定的程序或命令下能自动监测生产过程，分析判断实时状况，并自行生产作业的现代化技术。在机械设计制造行业领域，机械自动化技术即通过相关硬件设备和软件程序使得机械设计及制造过程实现自动化控制的技术。

2智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向

2.1应用于数控系统

数控系统在机械工程和生产中起着重要的作用，在自动化工程中充分保证生产设备的稳定性与效率，其中数控系统主要为数字中心、计算机设备与加工技术，这些技术的结合可以在实际企业生产制造过程中发挥最大价值，保证企业在更高维度实现产品机械化生产，提高企业生产效率的同时可保证质量更新。因此，企业需要对操作人员进一步培训，这就能实现数字工程的质量控制，减少因不良操作造成机械操作不当引起的成本损失，加大操作人员对自身岗位重要性的认识，保证严谨、认真的工作态度。其中，在机械制造生产时，自动化技术大概作用于以下两个方面：①急停控制装置。在机器运转期间，由于工作人员的失误，或者是机械故障，急停装置便会自动开始运转，将机器叫停。它主要是针对于冲压工艺实施监测，一旦急停控制装置检测出异常，便会立即对机器加以控制，以极大程度的保障冲压工艺流程的安全。②安全防护门。与急停装置相配套使用，在急停装置启动后，警报器会提醒工作人员撤离到安全区域，此时防护门关闭，待到急停装置完全启动，并成功将装置停下来后，安全防护门才会开启，让工作人员入内检查故障原因。

2.2应用节能技术

很多企业在生产过程中都要消耗大量能源，其中大部分都是不可再生的。久而久之，人们开始意识到他们正在浪费能源。很多企业在发展过程中都开始将节能作为一项发展规划，将可持续发展作为企业的发展理念之一。在机械设计与制造中，各种节能技术的应用对节能起着重要作用。节约能源推动了机械设计和制造自动化的发展，对于机械设计制造，采用自动化技术，可回收生产过程中产生的各种机械产品，有效降低生产成本。在机械设计与制造中，节能技术的应用主要是指采用先进的自动化技术，兼顾产品的性能和用途，以提高这些产品的附加值，使其能多次使用，节能技术在机械工业知识与技术密集型企业中普遍应用，促进了企业的可持续发展。

2.3计算机三维可视化仿真技术

计算机三维可视化仿真技术包括两部分内容，第一是三维可视化，即通过计算机辅助设计软件，将客户的需求进行可视化呈现，与传统二维视图相比，三维可视化能直观明了的将产品细节进行展示，避免因设计问题而导致的产品报废;第二是计算机仿真技术，由于现阶段大多数产品均为多系统复杂产品，通过计算机仿真技术，将产品的工作过程进行数据化分析，找出关键点进行功能加强。

2.4虚拟化技术

随着科技的进步，虚拟化技术得以广泛的应用。目前，为了更好地满足机械设计需求，精准的模拟参数，提升机械设备的使用性能等均可以依靠虚拟技术来完成，从而有效地提升机械设计质量和效率。另外，由于机械设计中虚拟技术主要是对机械设计产品流程的仿真，所以通过此环节可以高效地模拟出机械设计产品的性能、结构以及在制造过程中可能出现的问题，进而降低机械设计生产制造环节各项物料大量消耗的情况。譬如，当对所机械设计的零部件进行切削或者加工过程中，就可以通过大数据、多媒体以及人工智能等技术来科学的对设计产品结构、质量以及制作流程等进行检验，并通过仿真工作可以准确及时的发现产品所出现的問题，并在此基础上对机械制造指令和产品生产操作逻辑优化等提供参考依据，进而达到机械设计自动化生产的目的。除此以外，由于虚拟化技术具有一定的复杂性，所包含的知识点也较为复杂，其不仅涉及了人工智能技术而且还包含了计算机图形学等知识，所以通过此技术在机械设计中的应用，可以促使设备系统处于虚拟化运行状态，进而在确保机械制造行业生产质量的同时降低设备运行受阻现象的发生几率。

3机械自动化的应用优势

传统的机械设计制造生产模式需要较多人员参与产品模型建立及机器制造过程，生产效率较低，成本投入较高，且机械设计制造工序繁多、结构复杂，过度依赖人工的生产模式受人员操作水平影响以致产品质量不高，能源浪费也较严重。目前，自动化技术在机械设计制造领域的应用主要集中体现在数字控制技术、柔性化生产模式及自动检测技术应用等几方面，机械自动化的应用具有以下优势。第一，提升制造精度，机械自动化设计制造生产流程中，工作人员只需规范运用生产线，由计算机系统自动控制生产过程并进行质量检测，可以实现高精度生产，使得设计与制造质量大大提升;第二，提高生产效率，应用自动化技术打破了传统机械设计制造工艺的束缚，消除了人工生产模式存在的限制，通过整合各个生产阶段削减了冗余操作，使得生产流水线能高效快速运转;第三，降低生产成本，机械自动化设计制造减少了人力资源的投入，提升了生产资料的利用率，同时通过自动监测生产实时状态也提高了机械设计制造过程的安全性能，减少了设备损坏和安全事故的风险，降本增效成效十分显著。

结语

总而言之，近年来，随着科技的发展，尤其是自动化技术的发展，给我国社会生活的各个领域，尤其是机械设计制造领域带来了新的活力，自动化和智能化的发展，能够反映出一个国家的机械工程和制造业的自动化水平，因此我们应不断创新先进技术，提高机械设计与生产的自动化程度。

参考文献

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