計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用研究

徐曉青 孫華平

摘 要：計算機技術在機械設計和制造及其自動化使用的發展中有著十分關鍵的用處。本文以該技術在工程機械領域的應用為關鍵分析對象，對于該技術的使用和發展，將筆者在工程機械范圍里的科研經驗相結合，把仿真技術、3D打印技術、大數據技術、人工智能技術、5G技術等相關內容為代表，深層次分析了計算機方面對機械設計和制造及其自動化使用的關鍵推動力，與現在的機械工程范圍的發展走勢相結合，提出了一系列進步方法，給相關方面的工作人員提供了幫助和協助。

關鍵詞：計算機;機械設計;自動化應用

中圖分類號：TH16 文獻識別碼：A

1計算機技術在機械設計制造及其自動化應用的發展現狀

伴隨以機械設計和制造及其自動化使用為代表的工業制造4.0概念的創立，它已成為當今社會積極發展的關鍵內容。首先，借助該技術，可以大大提高機械工程方面的生產效率;其次，一般的機械設計和制造及其自動化使用需要很多的研發時間和運營成本，不能符合現在社會的主流需要。尤其是隨著我國所有機械行業的蓬勃發展，迫切需要該技術的使用，來給機械工程行業帶來新的進步和動力，以符合現在機械行業的進步要求。計算機仿真技術、3D打印技術、大數據以及AI技術等相關內容在機械工程范圍出現了十分關鍵的使用成果。

2機械制造及其自動化應用中的計算機技術分析

2.1仿真技術

該技術是近幾年對于個別機械工程的實際需要而進行的使用研究。比如，在實際使用時，過去的機械設計制造在零部件的設計和特定使用數據，有可能達不到相應的研究成果，但是在借助該技術后，能夠從根本上實行對過去機械設計制造的革新。首先篇，以該技術為基礎，用三維成像軟件為代表，對相關的機械零件進行設計和處理，以及對相關的項目內容進行了一定的使用分析;其次，對于該技術的使用，在一定范圍上給過去的機械部件的設計開辟了新的發展思路，能夠降低過去的機械制造的設計時間和設計成本，此時，在該技術的幫助下，能夠在設計時發現出現的問題和不足。以當前的物流業舉例，貨物的自動傳送平臺的設計，就要對物品的運輸方向以及物品的慣性、運動消耗等內容進行研究，借助該技術就能夠對這些進行合理化的研究，快速發現在設計過程出現的問題，給后期的分析降低阻礙和困難。該技術的使用已經不光是一般的仿制科學，而是把模擬的參數與實體進行科學的結合，以此來找出更好的設計比例和設計計劃。

2.2 3D 打印技術

計算機 3D 打印技術，是近年來最具發展潛力的應用技術。一方面，3D 打印技術在機械設計制造中產生了巨大的應用成效，可以將較為復雜的機械部件進行快速打印，同時可以實現對產品數據的有效調整，進而滿足多樣化的功能需求;另一方面，3D 打印技術之所以能夠在機械設計制造領域中產生巨大的成效，源于其高效的制作速度。以機械設計制造的零部件為例，借助計算機 3D 打印技術，僅需要將設計內容輸入到計算機系統中，便可以快速得到相應的設計模型，并且通過選用合適的材料，可以得出完整的設計內容，無論材質、比例、數據等方面都可以做到完美的仿制。因此，3D 打印技術被譽為新時代的工業革命技術，被譽為工業 4.0 時代的技術代表。

2.3 大數據技術

在機械設計制造及其自動化領域中，大數據技術的發展，為傳統機械領域提供了全方位的保障和支撐。例如，傳統的機械設計制造，需要在大量的設備儀器中進行打磨和試驗，從而得出相應的設計數據以及研發報告，因此設計出一款產品，需要投入大量的資源和時間，而借助計算機大數據技術，可以將同類產品的研發數據進行科學的梳理和匯總，同時對一些實驗設計參數進行剖析和總結，幫助設計人員減少不必要的設計誤區，減少設計時間和研發成本。另外在機械部件生產完畢后，需要對性能以及自動化成效進行檢驗和測試，而借助大數據技術，可以減少檢驗成本和測試誤區，從而在根本上實現對傳統機械制造技術的升級和改善。

2.4AI 技術

計算機 AI 技術，是利用程序代碼輸入到計算機系統中，對一些常規工作進行智能化生產。以機械工程中的自動化應用為例，在某汽車流水線加工作業過程中，利用計算機 AI 技術，可以讓機械臂對不同角度、位置的設備進行自動化安裝，同時對安裝位置的差異性自動化調節，可以準確進行變更和調整，確保設備流水線的安裝質量。由于計算機 AI 技術的應用，可以在總體上降低人工制造存在的主觀問題，尤其是相關環節的人為疏忽，會對自動化生產線造成嚴重的后果，因此，在自動化生產過程中，利用計算機 AI 技術可以實現極高的準確性和高效性。以生產成本為例，應用計算機 AI 技術，可以實現對生產作業的有效升級，將一些錯誤問題進行收集和整理，保障在日后的自動化過程不會再次發生同樣的問題，同時隨著準確率的逐步提升，生產效率也會進一步改善。據不完全統計，計算機 AI 技術在機械設計制造及其自動化領域中，所產生的生態成效，是傳統生產模式生產效率的 10 倍以上，甚至在汽車制造、手機制造等領域中，是人工制造效率的上百倍。另外，隨著社會大眾對機械設備的多元化需求，單一的人工模式已經無法滿足當前的行業發展變化，結合AI 技術可以實現對傳統生態的升級和創新。現代計算機技術的發展，將 AI 技術給予一定的簡單智慧，因此，在開展重復性的機械設計時，可以隨著設計內容的復雜性，而逐步提升自身的技術水平，尤其是對設計初始的經驗累積，可以在后續的應用過程中，實現對設計內容極高的準確率，并且還能夠及時發現和檢查機械設計領域存在的問題和錯誤，保障設計數據的精準性和可靠性。

2.5 5G 網絡

通信技術范圍的前沿技術就是5G網絡，它也需要該技術的支持和幫助，以實現5G網絡的有效使用和普及。而該網絡在它的自動化使用中的作用可能會導致顛覆性的創新方法。首先，它可以給機械工程的發展提供更好的信息和圖像傳輸比較。簡而言之，一般的電子機械項目以圖像模式顯示在設計者面前，來進行直觀、全面的計算技術，結合虛擬現實技術和現實增強技術，可以對多種內容的多種機械設計規劃進行實驗和檢查，然后獲得一系列測試參數，以幫助改進和增強后續的相關內容;其次它的使用可以在云端提供用于機械設計和制造的加速服務器，并以超級計算機為指導來提高機械設計和制造的效率和精準性。利用它的高速傳輸特點，并在云端建立超級計算機，它可以同時為許多機械設計公司提供服務，從而實現了資源的合理使用。同時，每個公司都不需要購買超級計算機，從而減小了設計和開發的成本，還可以獲得以后的維護保證，并減少了相應的人員組織結構。可以看出，它的網絡技術能夠為計算機技術和器械設計和制造等相關內容來創建最好的發展橋梁，實現一般研發設計的創新發展，有助于機械自動化工程的快速推廣，實現機械工程技術的更新和轉型。

結語

簡而言之，該技術的進步和使用為機械設計和制造及其自動化方面帶來了新的前進動力和前進積極性。同時伴隨對該技術的擴展和創新，把生產效率和生產成本作為代表的關鍵特點，已經成為促進該領域持續進步和改革的關鍵推動力，來幫助行業的整體進步實現社會制造系統的全面改變。

參考文獻：

[1]張陽，胡兆霞，胡加加.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用研究[J].南方農機，2021，52（03）：38-39.

[2]姜蘇.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用分析[J].信息與電腦（理論版），2020，32（20）：14-16.

[3]姜多華.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析[J].農家參謀，2020（23）：110.

[4]劉建軍.機械設計制造及其自動化中的節能設計理念分析[J].造紙裝備及材料，2020，49（05）：106-108.

[5]夏添儒.探析計算機技術在機械設計制造及其自動化中應用[J].計算機產品與流通，2020（11）：15.