智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢研究

付鵬

摘要：計算機技術以及人工智能技術的發展使得機械設計制造自動化技術的智能化與自動化程度得到了極大的提升，在這樣的背景下，我國工業獲得了極大的提升，智能自動化技術一方面降低了我國工業機械設計制造過程中的資源浪費，提升了我國工業機械設計制造的生產效率，另一方面使得生產過程中的安全性得到了保障，因此近年來智能機械設計制造成為了一大研究熱點。本文主要介紹了智能機械設計制造自動化的特征，分析了當前使用智能機械設計制造自動化的優勢，并對未來智能機械設計制造自動化的發展趨勢進行預測。

關鍵詞：機械設計與制造;自動化技術;特點分析;發展趨勢

隨著當前社會工業以及科學技術的進步，一方面，人們追求更高的工業設計水平和工業機械生產產品使用感受，另一方面，先進科技能夠幫助機械設計制造提升智能化和自動化程度，進而滿足人們對于工業機械產品提出的新要求。因此，在相關技術研發人員的努力下，出現了自動化機械生產線，通過應用自動化機械臂，自動化產品傳送帶實現自動化機械制造與生產。

一、智能機械設計制造自動化的特征

（一）綜合性

智能機械設計與制造自動化技術是一個綜合性的工程，從技術角度來看，智能機械設計與制造自動化不僅設計到傳統的工業機械設計技術與工業機械制造技術，同時還設計到了計算機技術、人工智能技術以及信息化技術等方面，因此，要提升智能機械設計與制造自動化水平需要綜合運用上述技術，使其相互協調與配合。從智能機械設計與制造自動化技術所產生的影響來看，智能機械設計與制造自動化技術的進步不僅能夠提升機械設計與制造方面的自動化與智能化程度，而且還能夠提升我國工業制造的整體經濟價值，創造更多的經濟收益，除此之外，發展智能機械設計與制造自動化技術對于提升我國工業機械行業在國際上的競爭力乃至對于我國綜合國力的提升都有重大幫助。

（二）系統性

智能機械設計與制造自動化在發展過程中已經建立強大的工程體系，在智能機械設計與制造自動化構建過程中，系統地運用了各類技術確保整個智能機械設計與制造自動化體系能夠正常運轉，首先，原型設計、相關的設備制造以及零件加工中多種技術構建了智能機械設計與制造自動化的發展基礎，其次，信息化技術、人工智能技術是實現機械制造自動化系統信息傳輸的基礎，這些技術相互配合保障了系統的穩定運行狀態。

（三）智能性

智能性是智能機械設計與制造自動化技術的又一大特征，盡管傳統自動化技術能夠在一定程度上節省人工勞動時間，并提高勞動效率，但需要人工監督相關自動化操作和運行，并對機械在自動化運行過程中出現意外狀況時進行及時干預，而智能機械設計與制造自動化技術在應用過程中，當機械自動化操作出現問題時，通過傳感器系統能夠及時檢測到相關情況，并對相關情況進行自動分析和判斷，并按照預定的程序自動處理不同類型的問題，除此之外，通過傳感器和傳感器信息網絡傳輸系統，還能夠將生產線設備潛在的故障進行提前預警，進而方便相關人員對生產線及設備進行維護和修理。

二、智能機械設計制造自動化的優勢

（一）提升安全性

機械在設計制造過程中的安全問題主要分為兩個方面，一方面是人員安全，而另一方面則是生產線及產品安全，在過去由于缺乏自動化技術，機械生產過程中所有的操作都需要人工來完成，而機械生產過程中存在部分危險操作，給員工的生命安全造成了威脅，因此過去關于機械生產過程中的人員傷亡事故層出不窮，而如今通過采用自動化技術代替人工進行危險操作，能夠有效保障人員安全;另一方面，在機械生產過程中，員工進行操作時，可能會操作失誤，進而導致生產線生產的產品質量出現問題，而機械自動化操作應用后，則消除了機械生產過程中認為操作失誤，提升了產品質量安全。

（二）降低資源浪費

過去生產線主要由人工操作來完成，一旦生產線中某一個環節的工人出現操作問題則可能影響整批產品的質量，而一旦產品質量不達標，則需要重新生產相關產品，而這無疑造成了較大的浪費，相關產品的原材料資源、人力資源以及能源均被浪費，而機械智能化技術則能夠消除生產過程中的人為失誤，降低資源的浪費。

（三）提高生產效率

過去機械生產過程中由人工生產還存在效率較低的問題，首先，企業需要對新員工進行相關操作培訓，且新員工在剛開始工作的過程中尚不能熟練操作機械，因此生產效率相對較低;其次，即便是操作熟練的工人也難免在工作中出現操作失誤，進而影響到產品的質量，導致整體生產效率降低，而機械自動化則沒有熟練生產線的過程，也不會出現操作失誤，不僅如此，機械自動化技術能夠實現生產線穩定持續地高速運轉，提升生產效率。

三、智能機械設計制造自動化的發展趨勢

（一）綠色化發展趨勢

近年來，隨著霧霾、水污染事件和現象的出現，人們越來越重視對于環境的保護，而智能機械設計與制造自動化技術在發展過程中也需要順應這一趨勢，為此，首先，智能機械設計與制造自動化技術在能源及生產原材料的選擇方面，需要在不影響產品質量的前提下盡量選擇環保性較強的原材料和能源;其次，在機械設計階段，需要對機械結構進行優化，進而減少機械生產過程中對于能源的消耗，提升對能源的利用效率，進而減少相關污染物的排放，除此之外，還需要在機械設計的過程中融入自動化污染物處理體系，避免將污染物直接排放到外界，對外界環境造成破壞。

（二）數字化發展趨勢

智能機械設計與制造自動化技術呈現數字化發展趨勢具體表現在：首先，在圖紙設計方面，智能機械設計與制造自動化技術主要通過計算機三維建模進行機械設計，設計過程及設計圖紙呈現數字化特征;其次借助傳感器技術、計算機技術以及人工智能技術，智能機械設計與制造自動化能夠實現對機械生產全過程進行監控，進而實現對可能存在的故障進行提前預警以及遠程控制工業機械生產線。

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