智能制造時代機械設計制造及其自動化技術研究

王麗霞，唐義玲

（炎黃職業技術學院，江蘇 淮安 223400）

對于我國機械制造領域的發展，國家一直比較重視，也投入了許多的人力物力給予足夠的支持。在經歷了改革開放后，我國機械工程的發展迎來了一波新的高潮，尤其是智能制造技術在各行各業都得到了應用與普及。而智能制造技術的有效應用對機械制造領域來說無異于一次重要革命，除此之外，機械設計制造工藝與自動化技術的有機結合，還能夠在最大程度上將機械損耗率降至最低，以此來保證機械設備的利用率水平得到有效的提升。

1 智能制造時代的意義

智能制造時代，是結合現代科學技術的發展，將5G通信技術、工業4.0技術、人工AI技術、電子計算機技術、物聯網技術、云技術、大數據等一系列技術進行融合和創新。一方面，能夠將傳統制造領域的設計和產業進行優化和升級，能夠最大程度降低人工的參與和影響，同時還能夠實現產能和產品質量的提升；另一方面，結合多種創新技術，實現智能化機械設計、機械制造等技術目標，能夠借助人工AI，對機械產業鏈進行系統化的分析、設計、制造、加工等一系列流程，提升產業的技術特性和發展潛力，能夠利用智能AI系統替代傳統人工模式，實現機械制造領域發展的革新和蛻變。以機械人為例，現代機械人產業能夠產生對創新自主意識的思維和想法，能夠滿足社會多種領域的服務需求，能夠最大程度提升產品的智能化水平，能夠借助時代的發展進行革新和升級。

2 機械設計及其自動化技術

2.1 智能制造時代為機械制造領域帶來的優勢和作用

智能制造時代的到來，為傳統機械設計制造領域帶來新的改變和創新。一方面，基于多種創新技術的應用和研發，極大地提升了機械制造設計的效率，特別是近年來人工成本的增加，亟待智能化技術的應用，從而實現人工成本的降低；另一方面，智能制造時代，能夠結合軟件技術以及自動化控制技術，實現機械制造設計的統一化和流程化，對應的制造風險始終是行業的潛在問題，而智能制造時代的到來，為機械制造設計帶來全新的改變和突破。借助機械手臂、電子數控設備、智能操控系統等相關內容，實現機械制造設計的無人化、自動化、終端化，能夠快速完成對應的設計和加工，提升機械產品的生產質量。不僅如此，作為智能制造時代的核心標志，能夠從現有的機械加工模式中進行改造，提升產品的加工品質和加工速度，以產品損耗率為例，借助智能制造技術，能夠實現產品的快速生產和加工，精準控制產品的生產模塊，從而實現產品的有效使用，降低產品制造過程中的損耗和浪費。另外，隨著科學技術的發展，智能制造時代為現代機械制造設計產業提供了多種發展方向，包括自動化設計、自動化加工、自動化生產等多重領域的改變，將傳統機械制造企業進行改革和升級，能夠適應市場的多種需求和標準，能夠實現相應的發展目標與發展價值。例如，以某汽車零部件生產企業，借助智能化設備的升級和改革，能夠是實現產品多樣化的發展和變革，能夠滿足多種產業零部件的發展需求，將傳統汽車零部件產業進行多樣化和豐富化，既能夠降低企業的生產壓力，同時還能夠為企業提供多種的發展空間，具有多重領域的共贏意義。

2.2 機械設計制造及其自動化領域的創新技術

創新是時代發展的基石。基于智能制造時代的發展趨勢，機械設計制造及其自動化領域中，顯現出多種具有行業革命意義的創新技術。其中，新技術的應用，有效替代傳統技術的不足和問題，同時大量創新技術的應用，能夠實現機制制造產業市場利潤的增加，以及市場核心競爭力的提升。例如，Convoy與AWS合作，結合機器人可以實現自主學習，并且研發出一套能夠實現卡車運輸過程中穩定性和安全性同步提高的生產技術，從而實現產品重量的精準控制，提升產品的核心價值。由此可見，基于智能制造時代的發展，以智能AI模式，能夠助力傳統機械設計制造領域的發展和創新，借助大量新技術的應用，改變傳統產業的不足和問題，能夠從創新的發展視野中，助力企業核心動能的提升。不僅如此，創新技術的發展，隨著其他技術的應用而進一步升級，能夠實現自動化產業鏈的發展模塊，提升機械設備的生產加工效率，降低新產品的研發設計周期，能夠實現高效的發展速度和發展成效。

3 我國機械設計制造及其自動化的發展現狀

現階段，我國機械制造行業的發展已經取得了良好的成績。隨著全球化進程的不斷加快，世界上各先進國家也在不斷地加強對科研技術的研發，以此來提升自身的綜合國力。所以這也就使得科學技術成為推動經濟繁榮發展的重要環節，而智能制造系統則是當前研究的重點，同樣也是國家改革內容明確的目標，以智能制造系統為基礎，全面提升機械制造行業的轉型升級，最終完成智能化生產，確保行業經濟穩定提升。但我國的機械制造行業的相關技術水平有待提高與改善，因此，導致我國機械制造業的總產能達不到預期中的效果。基于這種明顯的差距，我國開始致力于對機械制造的研究開發與技術創新，并且也取得了一定的成果。現階段，我國在智能化系統的開發與生產方面也取得了顯著的效果。

4 智能制造時代機械設計制造及其自動化的優勢

4.1 提高產業生產效率

傳統的機械生產過程中，最主要的生產方式則是通過大量的勞動力進行操作，此方法無形中增加了生產企業的用人成本，但是生產效率卻沒有達到企業的預期的效果。現階段，在智能制造時代的背景影響下，智能制造逐漸在機械制造行業中得到了廣泛的應用，自動化制造模式的有效應用不僅減少了企業的用人成本，還有效提高了生產效率。機械設備的智能化操作是機械設計自動化的主要特征，其主要工作原理是在系統程序中進行相應的設置，以此將操作模式與方法進行有效的轉變，最終將機械操作的工作效率進行有效的提升。除此之外，一旦當機械設備在運行過程中出現任何的故障問題，機械設計自動化系統能夠對故障進行及時有效的排查，從而便于相關工作人員進行檢修工作。

4.2 強化機械制造過程中的安全性

過去生產企業在使用人工進行作業時，由于工作人員的疏忽或失誤，經常會導致各種安全事故的發生，從而給各方造成巨大的傷害。但是現階段，智能機械制造的應用可以大大降低生產過程在的風險系數，可以最大程度地規避風險的發生，從而防止安全事故造成的經濟及人員損失。與此同時，這種新型機械自動化生產模式可以編寫固定的工作程序，從而使得機械程序工作能夠有據可依，進而可以大大減少生產過程中潛在的安全隱患。

4.3 加快社會經濟發展速度

現階段，由于各個行業轉變傳統的生產模式，將自動化模式有效地引入自身企業生產中，從而將企業中大部分的勞動力釋放出來。當前，在制造生產線上，智能機器人工作取代了大量的一線勞動力，自動控制系統也漸漸取代了人工生產。長此以往，制造生產線上將大量的勞動力在枯燥乏味的生產工作中解放出來，此技術不僅可以減少生產過程中的工作失誤，還能有效提高產業生產的質量和效率，從而大大提高產業的生產力。與此同時，在情況較為復雜的地方，人工操作將會面臨嚴重的安全隱患，因此將機械化自動填補到高風險崗位或短缺的崗位中代替人工完成危險的工作，從而有效規避工作中的危險系數。

5 智能制造時代機械設計制造及其自動化進行創新

5.1 加強政策導向，鼓勵機械智能制造企業發展

為了確保我國機械工程行業向著智能化生產發展，政府部門應不斷提升人力、物力投入，加大對智能化生產的激勵和支持。并為中國智能機械制造業的發展指明方向，以此有效推動我國智能生產領域保持穩定可持續的發展。此外，由于傳統機械制造業發展時間長，加工方法和理念難以在短時間內得到改進，這也嚴重阻礙了機械制造業智能化生產的發展進程。因此，必須通過長期微妙的變化，以此對機械制造業制造觀念和習慣進行優化完善。

5.2 加強人才培養

人才的培養是企業的核心，為了能夠在智能制造時代實現機械設計制造及其自動化的優化創新，在教育方面，相關教學部門要做好基礎教育工作，加強人才自主創新能力的培養。此外，還要根據時代發展特點，科學合理地更新和調整教育體制，避免人才培養工作不能有效適應社會發展的需要。對企業來說，要科學完善人才培養規劃，不斷加強機械設計與制造自動化技術人才培養，確保人才能夠完成實踐與創新的有效發展，確保人才隊伍水平不斷提升。此外，企業應科學、完善地更新人才引進戰略，使企業人才隊伍建設更加成熟、高效。最終促進企業的發展和轉型。

5.3 提高大企業技術研發能力

目前，我國的科學技術已經取得了重要的進步，但在機械設計領域，由于發展時間較短，相關企業有必要不斷提高機械設計和制造自動化的技術水平。在此基礎上，開展機械設計與制造自動化的研究與創新，以滿足不同的生產需求。此外，機械設計與制造自動化技術的提高也需要結合我國現階段的實際情況，不斷提高我國機械設計與制造自動化水平，推動機械設計制造自動化技術更加智能化、現代化。最后，依靠其促進社會經濟的快速發展。

5.4 促進機械制造行業的綠色可持續發展

社會經濟的快速發展導致環境污染問題日益突出。為了有效控制環境問題，保持社會可持續發展，國家將“節能環保”作為社會發展的重要指導思想。在此背景下，綠色產品成為社會關注的焦點。綠色產品的本質是倡導綠色環保理念。其發展將始終減少生態環境污染，有效提高資源利用率。同時,機械自動化的發展也要沿著綠色道路發展,以環保為基本發展宗旨,更加科學合理地保護環境、節約資源,回收生產過程中的廢棄資源，從而有效實現可持續發展的重要目標，全面提高機械自動化產品的市場競爭力。

6 智能制造時代機械設計制造及其自動化技術的發展趨勢

機械設計制造領域的發展，隨著多種創新技術的應用，逐步朝向全產業鏈、全生態鏈、綜合一體化等理念，能夠滿足市場多元化需求的同時，還能夠在生產過程中，及時調整機械制造設計的發展方向，能夠實現對設計問題或者研發目標的有效管控，確保機械制造產業的有序建設。不僅如此，借助多種自動化技術，能夠實現產業鏈的24小時全年無休的生產模式，實現產品的快速加工和制造，并且能夠借助智能AI對設備、產業鏈、產品進行動態監管，實現產品全周期的科學管理，進一步將人工模式進行替代，甚至會出現無人工廠的生產作業模式，完全由計算機進行操控和管理，以多種機器人的形式進行生產作業，確保機械設備的自動化生產和加工，確保各個零部件的運行情況，同時保障各項工作的實施和安排。并且，隨著時代的發展和進步，未來機械制造領域必然朝向尖端化、高效化、多元化的發展路徑，能夠將產業生產與市場定制進行融合，以市場需求反向影響產品的生產和制造，從而實現機械制造設計及其自動化領域的蓬勃發展。

7 結語

隨著我國工業發展進程的不斷加快，為了滿足社會日益增長的需求。機械制造領域也在尋求不斷的創新與突破。在這其中扮演重要角色的現代化智能技術也在逐步凸顯，作為整個機械制造領域的關鍵環節，社會對于智能制造時代機械設計制造重視程度也在與日俱增。自動化技術對于機械設計制造領域的有效發展是極為重要的動力來源，通過對自動化化技術的合理運用，能夠幫助機械工程將人力資源與資金的投入大大縮減，并且對于智能自動化的應用，也能在生產過程中及時有效地對機電設備進行故障的診斷，確保其穩定運行，為此對于機械工程自動化技術的不斷創新發展，能夠在保證高效率和高質量的前提下，極大地推動企業經濟的發展。