智能制造時代背景下機械設計技術問題及措施研究

黃少華

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

目前，我們已經進入了工業革命工業生產的第四個階段，也就是智能制造時代。在全球化、信息化的發展背景下，各行各業都發生了巨大的變化，機械制造業也不例外。目前，信息通信技術和制造業融合發展，人類正處在智能制造的時代中，建設制造是首要任務，不僅可以改善制造行業，還能增強國力。所以，制造業要積極進行新技術、新工藝的研究與開發，全面推動機械制造智能化的發展。尤其在機械設計技術方面，更要加強信息技術的使用，改善機械設計技術問題，促進機械制造行業的進步與發展。

1 智能制造時代背景下機械設計技術的應用情況

現如今，現代科技在不斷的發展和進步，機械設計制造行業的發展速度在不斷加快，越來越多的人開始重視機械設計技術行業。在智能制造時代背景下，許多傳統的設計方式和技術方法都已經無法適應時代的需求，技術人員對其進行了創新和完善，在傳統技術中加入了現代科技，使其向智能化的方向發展。對技術進行改造可以促進行業的進步，也能將新舊技術融合在一起，做到取其精華、去其糟粕。我國已經有了成熟的機械設計技術，人們對機械設計行業的了解也愈加深入。企業采用先進的機械設計技術，不僅可以提升設計效率，還能改善機械質量，進而提高社會生產力，增強國家綜合實力。雖然智能機械設計技術現已廣泛應用，但在實際應用的過程中，難免還是會出現一些技術問題，對這些技術問題進行改進和優化，就是當前機械設計技術的主要研究任務。

2 智能制造時代背景下機械設計技術的主要內容

（1）AGV技術。輸送系統是機械制造系統的重要組成部分，AGV技術在該系統中占據著十分重要的地位，其有利于磁帶引導等環節的優化。AGV系統中包含多個子系統，如傳感系統、控制系統、導航系統等等，每個系統都發揮著十分重要的作用，能夠保障各個環節的順利實施[1]。在該技術應用的過程中，采用驅動輪和萬向輪來支撐車體，應用數量分別是2個，利用直流伺服電機，在額定工作狀態下控制電機速度，進而滿足控制機械設計的要求。

（1）數字化設計。現如今，數字化技術的應用十分廣泛，在現代機械設計中也不例外。應用數字化技術可以提升設計效率和水平，進而使機械產品的性能得到全面改善。數字化技術主要應用于初期建模，利用計算機對模型進行調整，掌握運行中存在的缺陷問題，并針對問題原因采取有效的改進措施。在現代機械設計的過程中，要根據產品的全生命周期進行數字化設計，促進資源的優化配置，改善設計的質量、提升設計的可靠性。

（3）并行化設計。在機械設計中，雖然數字化占據核心地位，但并行化設計技術也在不斷的發展，已經逐漸成為機械設計技術發展的主要趨勢。現如今，機械產品的應用范圍在不斷擴大，市場需求也在不斷增加，人們對機械設備的功能、性能有了更高的要求，為了滿足市場需求、用戶要求并確保設備的協調工作，就要采用并行化設計技術，不能只考慮單一的機械功能，要確保設計的全面性，使各項功能可以互相補充和促進，進而改善機械設備的使用效率和生產質量。

（4）智能化設計。現如今，自動化技術的應用愈加廣泛，人們機械自動化水平的要求也在不斷提升。所以，自動化、智能化已經逐漸成為機械制造行業的主要發展方向。在機械設計的過程中，設計師應該積極運用智能化技術，提升設計的科學性、合理性，創建有效的智能化體系，使機械設備的操作更加便捷、應用更加高效。

尤其在智能制造的時代背景下，機械設計企業要提升自身的市場競爭力，就要優化產品性能，改善設計方法。既要積極運用智能化設計技術，提升產品的自動化水平，還要堅持綠色環保的設計理念，滿足市場和用戶的使用需求。

3 智能制造時代背景下機械設計技術中存在的問題和優化措施

（1）問題研究。現如今，雖然我國機械設計水平在不斷提高，但許多設計細節、高精技術還需要優化和完善。尤其在智能制造時代背景下，機械設計的技術含量在不斷增加，且機械加工是干流程性工作。所以，在實際生產的過程中，機械故障、操作卡頓等問題時有發生。為了提升機械設計的水平，應該加強智能化技術的應用，從AGV系統、數字化設計、并行化設計、智能化設計等多個方面入手，全面改進機械產品的質量[2]。為了減少機械產品在使用過程中可能出現的故障問題，應該對機械設備的常見問題進行分析。設計人員要先優化機械系統，然后優化作業流程，著重提升機械設計加工的水平和質量，全面推進我國制造行業的發展和進步。可以從基本原理、工作流程、結構體系等多個方面入手，確保設計材料、應用零件、保養方法等符合實際應用需求。

（2）優化措施。與發達國家相比，我國機械設計行業起步較晚，很多技術還處于發展中的階段，需要借助發達國家的力量。但由于經濟水平、社會環境等條件的差異性，許多設備和技術在國內并不適用，智能機械經常會出現故障問題，影響生產效率。所以，我國要加強機械設計的研究，積極運用信息化、智能化的設計技術，設計更多符合國情、滿足需求的機械產品。所謂機械設計，就是在傳統機器中進行創新和改進，增加機器的功能性，使其可以滿足市場的要求。在實際設計的過程中，設計師要應用現代化的技術和方法，從開發、創造的角度出發，研究更多新型產品，同時改進就產品的質量和技術。根據實際情況，需要采用針對性的設計方案，既要提升功能性，還要控制設計成本。在實際設計的過程中，設計師可以采用有限元設計、最優化設計、模糊設計等方式。有限元設計就是利用計算機技術對構建的數值變化進行計算，采用結構離散，將有限數量的單元進行處理，掌握各個單元間的聯系，然后運用近似思想，降低求解難度；最優化設計就是將設計問題轉變為數學模型，根據模型選擇最優的設計方案，可以利用數字化技術創建模型；模糊設計就是將復雜的產品因素、關系等進行模數化，采用模糊數學的原理，簡化設計難度，使機械設計更加簡單高效。

4 結語

綜上所述，在智能制造時代背景下，機械設計技術需要進一步的發展和完善。在實際設計的過程中，可以采用AGV設計、并行化設計、數字化設計、智能化設計等技術，增加產品的功能性，改善產品的質量，進而促進我國機械制造業的發展。