智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢

朱紹華 岳公華 岳浩然

摘要：我國的科技逐漸變得更加發達，機械制造業也因此變得更具有智能化的特征，在很大程度上促使我國的經濟獲得了極大的發展。而這樣現代化的科技在未來的發展前景是非常可觀的，而且應用的范圍也將會變得更加寬廣，因此相關工作人員需要對這方面工作重視起來，使其能夠獲得更多提升。本文對智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢進行探討。

關鍵詞：智能機械設計制造;自動化;發展;趨勢

1智能機械設計制造自動化的問題

1.1技術在我國當前的發展緩慢

從總體而言，我國機械化門類齊全，其中很大一部分機械門類已經開始適應和嘗試，機械自動化設計和制造接替傳統的生產模式，其覆蓋范圍和作用門類越來越多，從整體發展趨勢來看，我國的制造業總體現代化，覆蓋面會不斷增加。但考慮當前的發展狀況，我國制造業自動化現代化轉型升級過程中，所面臨的問題主要包括兩部分，第1部分是由于我國在相關領域的涉足時間較短，普及范圍不夠廣泛，因此很多地區對于智能機械設計制造自動化的必要性以及能夠產生的積極作用，缺乏全面有效的認識部分地區，受限于經濟社會發展水平的限制，在普及過程中會存在更多的問題。由于缺乏長時間的接觸和磨合，所以在關鍵領域的技術還需進行不斷的完善技術，發展速度較慢，缺乏專業人才支持，相關資源的傾斜和制度建立還需要一段時間的磨合和調整。

1.2技術差異大

自動化設計與制造的前提在于能夠對現有生產設計制造流程進行全面直觀的了解。需要長時間的磨合和觀察，發現對于生產效率產生關鍵影響的領域和環節，通過磨合與嘗試來實現自動化的過渡。完全實現智能機械設計制造自動化之后，能夠極大提升企業的生產效率和執行力，讓企業的管理模式能夠更加貼近現代化并且該技術的普及，能夠迅速使企業在同行競爭中占據優勢位置，但是各個企業所面對的具體生產和應用的機械差異較大，企業自身的使用經驗和經濟實力也有很大的區別，因此智能機械設計制造自動化技術在各企業之間的磨合并不能達到一個統一的標準。

1.3相關專業技術人員數量較少

進行機械自動化設計制造轉型，需要有一批具有較強執行力，對機械自動化設計制造有深刻認識并具備一定操作經驗，能夠對所對接的機械生產模式和設計模式了如指掌的專業團隊來進行實際的操作。目前我國自動化專業技術人才培養模式還沒有完全摸索到位，各高校與企業在進行相關人才培養時，更多的是一種實驗性的心態在進行，沒有放大投資規模和覆蓋范圍，這使得即使培養出具備足夠學習時長和專業技術的人才，其專業對口也非常局限，而且往往無法跟上技術演變的速度。另一方面是企業對于這部分專業人才的人力資源管理缺乏重視，導致培養出的專業人才與現有管理模式之間產生矛盾，造成專業人才流失，影響企業進行自動化轉型升級的決策執行。

2智能機械設計制造自動化的未來發展態勢

2.1提高相關配套技術

智能機械設計制造自動化在實際生產中不僅需要控制機械設備，還需要結合機械設備、信息技術、自動化技術等復雜的技術相結合。最重要的是需要人員時刻監控智能機械設計制造自動化的運行狀況，結合實際情況進行配合。事實上，智能機械設計制造自動化的發展會促進相關技術的發展，這對于我國的科技進步、經濟發展具有重大意義。在目前智能機械設計制造自動化的現實應用之中主要是用電控系統來保證整體機械的自動運行管理。最常見的控制系統是PLC控制器，這是一種常見的可編程序控制器。這種設計可以提高整體控制的穩定性的同時便于工人操作。相較于傳統的機械觸點式繼電器控制系統，PLC控制系統穩定性更強、更容易適應于惡劣的自然環境不容易出現故障。所以PLC的可靠性更強，操作更簡單。

設計人員會在設計的時候就進行優化以求整體電控系統的運行穩定，主要采用的方法是在設計之中選擇質量過關且安全可靠的微電子元件，從根本上保證整體運行系統的高質運行。保證有足夠的微電子元件不會影響到整體的工程進度。盡可能挑選集成度高的微電子元件作為控制系統元件，在保證整體系統的運作質量的同時減少零件的個數降低成本。降額使用元件，這樣可以保證元件的性能和在實際使用之中不至于破壞元件。降低元件在工作之中的壓力減少溫度，提高整體系統的穩定性。PLC控制系統主要是微機控制，所以提高PLC控制系統的抗干擾能力對于整個系統的穩定性有很大貢獻。因為PLC控制系統靈敏度高很容易受到周圍電磁輻射的影響，這對于它應用與智能機械設計制造自動化技術很不利。可以適當地安裝噪聲濾波器等電子設備免于PLC控制器受到多余電磁波的干擾，其次可以把PLC控制系通過安裝在遠離變頻器等輻射干擾源。除此之外，還可以采用電磁屏蔽、電磁隔離的方法進行人工隔離無用電磁輻射。

2.2綠色發展

傳統的機械設計與制造使用的人工的生產方式，因人工生產失誤而產生的廢品零件數量遠比智能機械設計產生的數量要多。生產的廢品處理會給當地的環境造成污染，長久會對企業所在當地的垃圾處理造成負擔。將機械生產提升到自動化和智能化，能夠減少生產失誤的殘次品。增加生產精度提升產品的性能，實現整個機械設計和制造的行業綠色發展。

2.3生產安全

智能機械設計制造自動化能夠保證企業生產流程的安全，減少因為人工疲勞導致操作精度下降產生生產事故，進而造成生產延誤的可能。智能化自動化的生產模式能夠計算出科學的工作物料使用、工人工時設置、輪班設置等生產相關的數據，且智能化自動化生產的過程會減少人工的使用，從根源上就減少了出現生產安全事故的可能。這就使得為了保持生產安全從傳統的控制工人合規操作轉向定期維修生產機械，檢查智能機械的運轉編程的安全穩定，保證生產安全性的提升。當一旦出現生產故障時，自動化系統會導致整個系統的自發暫停生產，減少造成更大的生產安全事故的可能。通過集控手段完成對整個生產流水線的遠程監控達成一鍵式緊急控制以應對突發狀況。

2.4生產一體化和超精密化發展

智能化機械設計制造自動化的未來發展目標是需要完成生產的一體化集約化，轉變以往單一生產一種零件的模式，擴大零件生產范圍，拓展更多的業務版圖，這樣才能滿足變化莫測的市場需求，增加企業獲得更多商機的可能。隨著人工智能、信息技術的發展能夠匹配人們對于超精密的要求，且當下已經形成成熟的模式，具體涵蓋的范圍有超精密磨削、超精密切削、超精密特種加工、精密研磨等。我國的中小型企業很多，這就意味著亟須成本低、見效快的機械自動化設備。可以有針對性地選擇特定的操作困難、安全系數低下的環節設計自動化機械設備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產效率。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設計制造自動化的發展，進而促進我國的經濟發展。

結束語

完成企業的智能化、機械設計制造自動化升級對于中小企業來說雖然短期內所帶來的成效并不十分突出，但是從長遠來判斷，會為企業的生產多樣化、集約化提供更多的可能性。直觀表現為生產安全性提高，生產浪費減少，人工成本花費減少，人員操作更加簡便。未來智能化機械設計制造自動化會加深超精密化和生產一體化建設，帶來更多的經濟成效。

參考文獻

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