關(guān)于智能制造時代機械設(shè)計技術(shù)的研究分析

周子翔

（豫北轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（新鄉(xiāng)）有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453003）

智能制造行業(yè)的興起是人類社會發(fā)展的必經(jīng)之路，同時也是為了滿足社會和經(jīng)濟需求的必然選擇。盡管當前的科學發(fā)展水平下機械設(shè)計技術(shù)方面尚且存在許多問題，一些技術(shù)性問題還難以解決。此外還有一些主觀性因素難以滿足機械設(shè)計的要求，但是，這些問題都不能影響智能機械設(shè)計技術(shù)的整體發(fā)展方向。為了從根本上促進智能機械制造業(yè)的發(fā)展，必須要始終堅定不移的提高智能機械設(shè)計水平。

一、智能制造概述

智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式，是“中國制造2025”的主攻方向，也是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的制高點。中國智能制造工程為實現(xiàn)數(shù)字化制造普及、智能化制造示范，需要重點聚焦攻克五類關(guān)鍵技術(shù)裝備，夯實智能制造三大基礎(chǔ)，培育推廣五種智能制造新模式，推進十大重點領(lǐng)域智能制造成套裝備集成應(yīng)用。智能制造的本質(zhì)是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，中國智能制造的戰(zhàn)略目標則是躋身于世界制造強國行列，故而其發(fā)展偏重于生產(chǎn)要素與互聯(lián)網(wǎng)化，以實現(xiàn)制造業(yè)的智能轉(zhuǎn)型，推進制造產(chǎn)業(yè)邁向中高端。智能制造實現(xiàn)的前提是高端制造裝備及控制的智能化。而高端智能制造裝備實質(zhì)上是一種人機一體化智能系統(tǒng)，主要由智能機器和人類專家系統(tǒng)組成，在制造全生命周期過程中可進行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等智能化行為。它是先進制造技術(shù)、新一代信息通訊技術(shù)以及人工智能技術(shù)在制造裝備上的集成和深度融合，主要包括高端數(shù)控機床、工業(yè)機器人、智能測控裝置、3D打印設(shè)備、柔性自動化生產(chǎn)線等。其中，高檔數(shù)控機床作為國家戰(zhàn)略級高端裝備以及智能制造工程五類關(guān)鍵技術(shù)裝備與十大重點集成應(yīng)用領(lǐng)域之一，其核心數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新與突破已然成為完成智能制造工程的重要保障。

二、智能機械制造的設(shè)計技術(shù)要點

（一）環(huán)保理念和節(jié)能設(shè)計

進入新世紀后，我國改革開放活動的成果和紅利日益顯現(xiàn)，但在經(jīng)濟長期快速增長的同時，也存在著諸多的問題和弊端。其中，增長過度依賴資源的消耗，高耗能、低附加值的產(chǎn)業(yè)和企業(yè)大量存在，使我國的生態(tài)環(huán)境受到了極大的破壞。黨和國家的領(lǐng)導人習近平同志提出：綠水青山就是金山銀山，經(jīng)濟社會的發(fā)展決不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價。與此同時，我國社會大眾對于環(huán)境保護的理念也發(fā)生了巨大的變化，更為迫切地渴望節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)方式。具體而言，需要重點關(guān)注以下內(nèi)容：第一，對于設(shè)計制造活動來說，必須重視材料的研發(fā)和升級換代，必須基于可重復持續(xù)利用的視角來加以考慮，選用使用性能和環(huán)保性能最優(yōu)的產(chǎn)品來開展機械設(shè)備的制造活動。第二，設(shè)計機械產(chǎn)品的過程中，必須事先考慮到機械在達到相應(yīng)使用年限后，對使用者、附近人群和財物造成人身傷害和財產(chǎn)損害的可能性；對生態(tài)環(huán)境造成破壞的可能性以及破壞程度的大??；回收價值的高低等相關(guān)內(nèi)容，在全面、充分考慮的基礎(chǔ)上，選擇更為現(xiàn)代化的技術(shù)方式，盡最大可能提升設(shè)備的環(huán)保水平。

（二）合理進行資源分類

對于智能制造的整個過程來說，產(chǎn)品制造與技術(shù)應(yīng)用兩者間的關(guān)系必是密不可分的，所以智能制造環(huán)境下對其進行資源分類尤為重要。第一，智能系統(tǒng)的運用過程中，會對設(shè)計信息進行主動采集，并根據(jù)采集信息來模擬制造流程，構(gòu)建以機械為主的資源共享中心。同時控制器中有機械標識模塊，能使信息儲存于智造鏈中，并會根據(jù)材料商提供的信息，對機械活動情況進行整體性的分析。如信號感知器發(fā)出信號后指示燈是否會發(fā)生變化，如變化則需要對設(shè)計與制造問題進行調(diào)整，如沒有發(fā)生變化則無需進行任何調(diào)整。第二，智能化系統(tǒng)與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)不同，能通過安裝電子機械控制軟件環(huán)節(jié)，及時對其進行分析，其分析結(jié)果會第一時間傳至監(jiān)控中心，此結(jié)果正是校驗機械運行情況的有效根據(jù)，能確保判斷的精準性。

（三）引用智能技術(shù)

不但要注重智能機械制造中的節(jié)能環(huán)保設(shè)計，還要加強引用智能技術(shù)。主要包括了兩個方面：第一，應(yīng)該從綜合性的角度去對智能機械制造進行設(shè)計，應(yīng)該在整個智能機械制造的流程中都運用智能化技術(shù)。例如，智能機械制造能夠依照生產(chǎn)人員設(shè)定的指令，主動進行制造操作，并且還能設(shè)計出科學的方案。智能機械制造是以啟動程序為主，智能機械的制造人員可以依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置，檢測制造機械，借此來確定產(chǎn)品性能是否達標。如果機械的設(shè)計出現(xiàn)了問題，系統(tǒng)會通過計算機把重新推導后的結(jié)果顯現(xiàn)出來。第二，加強對智能技術(shù)的節(jié)能化應(yīng)用。智能機械的制造人員在對智能技術(shù)進行應(yīng)用時，應(yīng)用諧波過濾器，不但可以用來檢測信號，還可以在檢測到的信號中剔除沒有價值的信息，留下有價值的信息，諧波過濾器還可以依據(jù)這些有價值的信息來對材料的使用情況來進行一個基本的判斷，同時還可以依據(jù)材料使用情況對材料進行適當?shù)恼{(diào)整，以達到在智能機械制造過程中節(jié)約資源的目的。

結(jié)束語：

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械制造的技術(shù)水平也在不斷的提升，從總體來看，我國的智能機械設(shè)計的水平以及智能機械制造業(yè)的生產(chǎn)水平也都取得了很大的提高。盡管還不能從技術(shù)上趕超發(fā)達國家，但我國的機械設(shè)計技術(shù)和機械制造水平與之前相比已經(jīng)有了很明顯的進步，可以說在一定程度上已經(jīng)實現(xiàn)了高度的智能自動化，并且從長遠角度看，我國的機械設(shè)計技術(shù)具有很大的發(fā)展空間和廣闊的發(fā)展前景。因此，解決機械設(shè)計的技術(shù)性難題是當前機械制造業(yè)面臨的重大問題。