機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展研究

張昕宇

摘? 要：現(xiàn)階段，我國(guó)工業(yè)已初步實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化建設(shè)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)智能化及數(shù)字化發(fā)展。但就目前來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)數(shù)字 化及智能化發(fā)展水平仍有待提高，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的研究，明確其發(fā)展?fàn)顩r，將智能化技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì) 制造業(yè)向數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)型，提高我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展水平及強(qiáng)化綜合國(guó)力。本文對(duì)智能化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行了闡釋和分析，并對(duì)當(dāng)前機(jī)械設(shè) 計(jì)制造行業(yè)的整體現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)具體的應(yīng)用方式和應(yīng)用中會(huì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并對(duì)整體行業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行了美好展望。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造;數(shù)字化;智能化;發(fā)展前景

引言

產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品制造企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)是十分關(guān)鍵的。在生產(chǎn)加 工的前期階段，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)產(chǎn)品的功能以及外觀等進(jìn)行全方面的規(guī)劃 設(shè)計(jì)，才能生產(chǎn)出同時(shí)具備質(zhì)量與性能的使用產(chǎn)品。隨著現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù) 與智能化科技的應(yīng)用普及，設(shè)計(jì)人員需要與時(shí)俱進(jìn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分利 用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，有效提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果，促使機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與實(shí) 用性能可以達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

1 智能化及數(shù)字化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1? 提高生產(chǎn)效率

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及大量生產(chǎn)人員，這就 會(huì)產(chǎn)生大量的人工成本支出。此外，當(dāng)上級(jí)發(fā)布生產(chǎn)任務(wù)后，生產(chǎn)人員無(wú) 法快速準(zhǔn)確地完成生產(chǎn)任務(wù)，最終導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。而將智能化技 術(shù)、數(shù)字化技術(shù)與自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，如能夠如在生產(chǎn)設(shè)備的不同位 置提供設(shè)備狀態(tài)報(bào)警信息，生產(chǎn)產(chǎn)品的看板信息等，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.2? 提高產(chǎn)品生產(chǎn)流程的安全性

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，主要依靠人工進(jìn)行生產(chǎn)線的管控檢 測(cè)，但是一些較為危險(xiǎn)的故障修理環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)于技術(shù)工作人員的安全產(chǎn)生 嚴(yán)重威脅。生產(chǎn)的安全性是機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的關(guān)鍵，保障技術(shù)生產(chǎn)人 員的安全是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的首要問(wèn)題。因而在工藝流程中引入數(shù)字化和 智能化的技術(shù)，如在危險(xiǎn)操作區(qū)域設(shè)置智能安全塔燈，在操作人員在維修 設(shè)備狀態(tài)下，在產(chǎn)線相關(guān)的其他區(qū)域有聲光信號(hào)指示，并在人機(jī)交互界面 中明確表示出設(shè)備處于維修狀態(tài)，不能開(kāi)啟運(yùn)行，對(duì)于生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)改 進(jìn)，利用先進(jìn)的智能化設(shè)備對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中故障出現(xiàn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的檢 測(cè)，并進(jìn)行及時(shí)的維修，是提高生產(chǎn)安全性的有效手段。數(shù)字化技術(shù)的檢 測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在并進(jìn)行預(yù)警，提高問(wèn)題的檢出率。進(jìn)一步保證生 產(chǎn)人員的安全和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.3? 生產(chǎn)操作技術(shù)更加簡(jiǎn)單

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，主要以人工生產(chǎn)為主，對(duì)于技術(shù)人 員的操作技術(shù)水平要求較高，但是數(shù)字化和智能化技術(shù)的引入，如以可視 化界面提示人員操作步驟，通過(guò)人機(jī)交互，系統(tǒng)逐步提示人員操作是否正 確，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的智能化升級(jí)，簡(jiǎn)化對(duì)于技術(shù)人員的技術(shù)要求，使生 產(chǎn)操作技術(shù)更加的簡(jiǎn)單。此外數(shù)字化的生產(chǎn)流程，可以更好的現(xiàn)實(shí)統(tǒng)一的 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展要點(diǎn)

2.1? 在機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程中必須注意設(shè)計(jì)人員的精英化模式

現(xiàn)階段部分企業(yè)已經(jīng)廣泛將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作與產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 工作之中，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的智能化，這是值得肯定的，但是目前仍有 很多企業(yè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的數(shù)字化和智能化，需要進(jìn)一步對(duì)相關(guān)技術(shù) 進(jìn)行研究和采納。整體制造行業(yè)應(yīng)該為了實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步而進(jìn)行先進(jìn)手段的 交流和溝通，如通過(guò)行業(yè)協(xié)會(huì)，行業(yè)展會(huì)等形式進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用推廣，? 使更多企業(yè)均可以享受到數(shù)字化和智能化所帶來(lái)的種種便利，提升企業(yè)的 生產(chǎn)力，促進(jìn)整體行業(yè)的大幅度發(fā)展和進(jìn)步。企業(yè)中的技術(shù)人員和精英設(shè) 計(jì)人員也會(huì)對(duì)先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)和智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí) 和掌握，以便在日后的工作過(guò)程中可以大大提升自身的工作效率，事半功 倍，有更多的精力投入到更先進(jìn)科技的研究和發(fā)展中去。對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)企 業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化和智能化技術(shù)的合理應(yīng)用將使設(shè)計(jì)效果大幅提升，產(chǎn)品的 實(shí)用性能也將更好地滿足市場(chǎng)需求。

2.2? 完善機(jī)械設(shè)計(jì)制造數(shù)字化和智能化體系

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展的需要，建立完善的數(shù)字化、智能化體系十分必要。在過(guò)去一段時(shí)間的發(fā)展過(guò)程中，? 產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的一些工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了智能化的改進(jìn)升級(jí)，或者是在 傳統(tǒng)的生產(chǎn)線中引入了一些先進(jìn)的智能化設(shè)備。但是都尚未形成完善的數(shù) 字化、智能化體系，難以實(shí)現(xiàn)集中化、統(tǒng)一化管理。因而為了實(shí)現(xiàn)更加優(yōu) 質(zhì)、便捷的生產(chǎn)管理，對(duì)于現(xiàn)階段的生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)字化、智能化體系的 完善化建設(shè)十分關(guān)鍵。只有將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各相對(duì)獨(dú)立的部分串聯(lián)起 來(lái)，利用先進(jìn)的數(shù)字化管理模式，大數(shù)據(jù)管理技術(shù)，才可能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管 理，加強(qiáng)各部分之間的數(shù)據(jù)交流共享，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，提高 企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3? 注重機(jī)械產(chǎn)品的商品化生產(chǎn)模式

在完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作后，需要讓專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)工作的 完成情況進(jìn)行檢驗(yàn)。機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的主要目的，就是以創(chuàng)造利潤(rùn)為目 標(biāo)，向滿足最終用戶需求的方向發(fā)展。因此，企業(yè)的設(shè)計(jì)人員在正式進(jìn)行 產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造工藝前，需要對(duì)用戶市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了解，明白市場(chǎng)的變 化趨勢(shì)與實(shí)際需求，繼而對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確的精準(zhǔn)定位，符合現(xiàn)代市場(chǎng) 的多樣化需求，滿足企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。所以，驗(yàn)收人員需要檢驗(yàn)機(jī)械產(chǎn)品 的商品化特征，保障機(jī)械產(chǎn)品的可以為企業(yè)帶來(lái)足夠的預(yù)期收益。

2.4? 構(gòu)造機(jī)械設(shè)計(jì)模型的數(shù)字化發(fā)展

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品制造過(guò)程中的設(shè)計(jì)模型，一般采用電子版的模 型并進(jìn)行人工的搭建，不僅耗費(fèi)時(shí)間，而且存在數(shù)據(jù)之間的誤差，進(jìn)而對(duì) 于產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。但是有了數(shù)字化和智能化技術(shù)的輔助，通過(guò)3D打 印的方式，可以快速完整的對(duì)于電腦中的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行展現(xiàn)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)設(shè) 計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題再不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)。不僅如此，設(shè)計(jì)模型的數(shù)字化發(fā)展，還 可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步精細(xì)化，技術(shù)人員只需要了解設(shè)備的操作技術(shù)，就 可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)，降低了對(duì)于技術(shù)人員操作能力的要求，進(jìn) 而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率。

2.5? 使機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)體系更加智能化

自動(dòng)化技術(shù)一直在機(jī)械設(shè)計(jì)工作和制造流程中發(fā)揮著十分重要的作 用，自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用可以使機(jī)械企業(yè)工作人員的工作量大大減少，? 可以減少在重復(fù)性工作中投入過(guò)多人力的情況。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地 使用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中來(lái)了，但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)槭袌?chǎng)需求和要求 在不斷變化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程和工藝也應(yīng)該不斷進(jìn)行優(yōu)化和提升，這樣 才能更好的滿足各方要求，使企業(yè)效益得以提升，只有整體設(shè)計(jì)制造體系 得以提升，才能獲得更好的設(shè)計(jì)效果和更好的產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造環(huán)節(jié)中，企業(yè)技術(shù)人員與設(shè)計(jì)人員應(yīng)加 強(qiáng)數(shù)字化與智能化應(yīng)用，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及生產(chǎn)環(huán)節(jié)加以完善，提高 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量，為機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械產(chǎn) 品生產(chǎn)企業(yè)可依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，對(duì)信息資源進(jìn)行共享，全面掌握數(shù)字化 技術(shù)與智能化技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化技術(shù)人員與設(shè)計(jì)人員管理培訓(xùn)，提高 其綜合能力，使企業(yè)能夠保持良好的經(jīng)營(yíng)狀態(tài)。

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