信息技術背景下機械設計制造自動化研究

張磊，蒙軍

（中交西安筑路機械有限公司，陜西 西安 710200）

1 信息技術背景下機械設計制造及其自動化發(fā)展的優(yōu)勢

1.1 向人工智能化方向發(fā)展

信息技術和人工智能化是息息相關的，當然和機械設計制造及其自動化也有關聯(lián)，機械設計制造及其自動化在機器人行業(yè)、智能手機行業(yè)都體現(xiàn)出來了人工職能化的特點。目前，人類的動作和思維已經被模仿，基本的動作和思維都能實現(xiàn)，自動控制遠程操作更不在話下，未來機械制造行業(yè)在人工智能化方面會有更多的體驗和反響，從這些看來，人工智能化是機械制造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1.2 基于遠程控制方向的發(fā)展

從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，信息技術應用已經很普遍了，在機械制造和機械設計過程中，具體的操作人員可以離開操作崗位，通過計算機對機械設備遠距離控制與對自己的崗位進行監(jiān)督，遠程控制既方便又實用，節(jié)省時間是人們最青睞的優(yōu)點，這就促進了機械制造和機械設計行業(yè)發(fā)展并提高其發(fā)展深度，使工作人員在控制車間生產的基礎上完成機械制造。我們可以通過一張圖片直觀地了解遠程控制的具體流程，如圖1 所示。

圖1

1.3 有利于環(huán)境保護

可持續(xù)發(fā)展是我國當下的發(fā)展趨勢，環(huán)境保護是當下人們最關心的話題，人們賴以生存的環(huán)境如果被破壞了，生產生活各方面都會被限制。而機械設計制造及其自動化和可持續(xù)發(fā)展的路線是一致的，打破了傳統(tǒng)的生產在前利益在前，為了生產為了經濟利益大肆污染環(huán)境不顧環(huán)境保護，環(huán)境無須治理的理念，在信息技術背景下機械設計制造都大力提倡使用清潔、綠色能源、綠色施工，監(jiān)督企業(yè)向著環(huán)保方向發(fā)展，在治理方面也就是輕而易舉。再者，也能促進了走向機械設計制造及其自動化的可持續(xù)發(fā)展道路。

2 信息技術環(huán)境下機械設計制造及其自動化發(fā)展的目標

2.1 實現(xiàn)生態(tài)發(fā)展目標

生態(tài)、綠色、環(huán)保是現(xiàn)代化機械制造行業(yè)大力提倡的發(fā)展理念，跟著生態(tài)環(huán)保的發(fā)展腳步，以綠色環(huán)保生產發(fā)展為目標，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，把有限的資源整合起來并高效的利用起來，這才能順應時代的發(fā)展，滿足環(huán)保和綠色生產的要求，機械設計制造和自動化也要不斷地開發(fā)創(chuàng)新生產技術和模式，保證生產效率提高企業(yè)的經濟效益。

2.2 實現(xiàn)智能發(fā)展目標

新技術、新工藝、新科技也已經向著智能化的方向同化，這是社會和經濟發(fā)展的需要，也是信息化技術和計算機應用技術不斷發(fā)展的結果。機械制造在智能化方向上有了新的突破，新科技和先進的應用方式讓智能化技術不斷地更新?lián)Q代，機械設計制造也迎來了發(fā)展的新高潮。通過大量的數(shù)據分析可以看出，機械制造在智能化方向發(fā)展的前景和趨勢（如圖2）。因此，機械設計制造基于信息技術背景的平臺在智能化方向發(fā)展有了新的突破，信息技術為它提供了專業(yè)的技術支持，在技術方面提高了制造和設計水平。同時，還能給機械設計提供設計方案和措施。

圖2 2014-2018 年我國機械制造智能化產業(yè)產值規(guī)模統(tǒng)計

2.3 實現(xiàn)機電一體化發(fā)展目標

機械設計制造行業(yè)在發(fā)展成熟的情況下，結合專業(yè)的信息技術經過長時間的發(fā)展才實現(xiàn)了機電一體化。長期以來，半自動半機械化與機械設計和制造相結合，機電一體化方法得到充分實現(xiàn)，大大提高了機械生產的效率、質量和精度。這無論是對于機械制造行業(yè)還是機電行業(yè)，都促進了其跨越式的發(fā)展，也有重要的意義。

2.4 實現(xiàn)模塊化發(fā)展

機械設計制造在發(fā)展過程中必須借助不同的設計系統(tǒng)，以自動化模塊為向導，才能有效地提高機械制品的質量和產量，進而促進企業(yè)生產效率的提高，為企業(yè)增加經濟效益，質量方面有保障了也就方便了后期的售后服務。所以，機械設計制造在自動化模塊方向的發(fā)展受社會各界的關注，目的就是方便人們操作和攜帶。機械設計制造行業(yè)在自動化、智能化、模塊化、機電一體化、生態(tài)化的方向上會發(fā)展越來越快，并且發(fā)展的越來越精細化和快捷化，使機械設計制造行業(yè)在自動化發(fā)展方向上有新的高度。

3 機械設計制造及其自動化在信息技術背景下的應用范圍

3.1 在可視技術領域的應用

在產品優(yōu)化和整修方便也能實現(xiàn)動態(tài)控制?？梢暭夹g應用的優(yōu)點有很多，首先計算機把技術方面和機械設計方面巧妙的結合在一起，發(fā)揮了計算機輔助性的作用，有效地縮小了手工設計中產生的誤差，提高了機械產品的準確性和可靠性。其次，計算機視覺技術在設計和制造過程中給人印象非常深刻，高于人力設計和制造，因此，在一定程度上提高了工作效率，壓縮了產品制造時間，加速了自動化過程。

3.2 在仿真技術領域的應用

技術的創(chuàng)新和虛擬技術的發(fā)展演變出來一種新型的計算機技術就是仿真技術。仿真技術廣泛地應用在了機械設計制造行業(yè)。比如，電氣設備行業(yè)在柜體原件排布時利用仿真技術，可以根據元器件的安裝尺寸合理的排布在柜體的位置，不至于在實際安裝時遇到元器件打架現(xiàn)象，給安裝造成了麻煩；還有機械部件建模，澆筑、排水、冷卻系統(tǒng)的合理性也能通過仿真軟件進行模擬仿真，只需要設定相關的參數(shù)就能通過缺陷指標對結構合理布置，找出設計缺陷型。

3.3 在三維建模技術領域的應用

模型建立好了才能通過計算機的渠道給自動化機械傳遞信息，自動化機械會讀取計算機信息并且分解出來每個零件的生產步驟。3D 建模技術已被機械設計制造企業(yè)廣泛使用，通過計算機三維建模構建實體模型和線性模型，比如，球體、圓柱體、立方體等。此外，計算機輔助技術可用于根據設計要求分解或組裝建模系統(tǒng)，使產品更精確。有圖表可以預測出機械制造在三維建模領域的發(fā)展趨勢（圖3）。

圖3 機械制造業(yè)在三維建模領域未來三年的發(fā)展趨勢分析

4 結語

大力推廣應用信息技術，結合機械自動化技術的平臺，給我們的生產治制造企業(yè)帶來了巨大的經濟效益。信息技術結合自動化技術引起了相關技術人員的重視，相對于傳統(tǒng)的機械制造他們對信息技術下的機械制造自動化技術更有興趣，然而，高技術的設備需要高技術專業(yè)化的人才來操縱，這樣才能生產出優(yōu)質高效的產品，增加企業(yè)在市場上的競爭力，為企業(yè)帶來經濟優(yōu)勢。