導(dǎo)語(yǔ)：智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)介

在我國(guó)的發(fā)展中，智能機(jī)械制造同樣占據(jù)著重要的角色，具備促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、提升我國(guó)制造整體水平、提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率、降低操作者工作強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速的今天，智能機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展起著無可替代的作用，是推動(dòng)我國(guó)社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。通過對(duì)智能機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)同步發(fā)展，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要部署，也是相關(guān)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2我國(guó)智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)存在問題

現(xiàn)階段，我國(guó)的智能機(jī)械施工技術(shù)還有很多問題等待解決，進(jìn)而導(dǎo)致了成本問題無法控制。所以就目前情況來看只有創(chuàng)新生產(chǎn)電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械元器件，從而組合出滿足自己需求的設(shè)備。2.1智能機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)較弱。智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)是基于現(xiàn)有制造工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，我國(guó)目前在工藝制造上比較落后，機(jī)械自動(dòng)化方面尚處在單機(jī)的自動(dòng)化、剛性的自動(dòng)化的階段，且未真正掌握核心技術(shù)，進(jìn)而無法自己生產(chǎn)控制系統(tǒng)，只能從國(guó)外購(gòu)買先進(jìn)的設(shè)備來加工機(jī)械元件。相比較而言，而世界機(jī)械制造工藝水平發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)采用高精度加工，微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)等先進(jìn)工藝，實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化生產(chǎn)，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早已普遍使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD），目前覆蓋率已經(jīng)超過60％，但是在中國(guó)CAD的覆蓋率目前僅為5％左在。還有發(fā)達(dá)國(guó)家在六十年代初就已經(jīng)普遍使用優(yōu)質(zhì)高效低耗的工藝及設(shè)備，而中國(guó)的很多企業(yè)還是在采用落后的工藝設(shè)備進(jìn)行著生產(chǎn)，而優(yōu)質(zhì)高效并且低耗的先進(jìn)工藝的普及程度還不足10%。2.2缺乏核心芯片技術(shù)，開發(fā)成本較大。目前我國(guó)智能機(jī)械制造的發(fā)展停留在以機(jī)械設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)的初級(jí)階段，通常以單片機(jī)為核心的硬件技術(shù)和以計(jì)算機(jī)編程為突破點(diǎn)的軟件技術(shù)結(jié)合進(jìn)行智能機(jī)械制造，但是所用技術(shù)較為初級(jí)，智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)未能充分發(fā)揮。在5G時(shí)代來臨之際，如何借助5G更好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的功能，是未來智能機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。從生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展來看，由于核心技術(shù)沒有掌握，一些電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械元器件不得不從國(guó)外購(gòu)買，進(jìn)而導(dǎo)致了成本問題無法控制。同時(shí)，隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境問題、安全問題的逐步重視，操作人員工程部進(jìn)一步降低、遠(yuǎn)程操作技術(shù)、數(shù)據(jù)即時(shí)采集技術(shù)等需求逐漸增多，造機(jī)械制造過程中與智能網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的結(jié)合是企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的主要手段，在產(chǎn)品制造的同時(shí)，還能整合出科學(xué)合理化的方案，以程序?yàn)橹鳎悄芙馕鲈O(shè)計(jì)人員可以根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置，檢測(cè)制造機(jī)械，從而來確定產(chǎn)品性能是否達(dá)標(biāo)的一整套智能機(jī)械制造流程將是未來生產(chǎn)制造型企業(yè)主要的轉(zhuǎn)型方向。2.3人機(jī)工程理念尚處在初級(jí)階段。人機(jī)工程學(xué)是由波蘭學(xué)者雅斯特萊鮑夫斯基提出來的新興的邊緣科學(xué)，是目前世界機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)中一門新興的邊緣科學(xué)。它起源于歐洲，形成和發(fā)展于美國(guó)，近幾年在中國(guó)、日本等國(guó)家廣泛接受。人機(jī)工程學(xué)在歐洲稱為Ergonomics，這名稱最早是由波蘭學(xué)者雅斯特萊鮑夫斯基提出來的，是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)者通過對(duì)人體測(cè)量學(xué)、人體反應(yīng)時(shí)間、操作反應(yīng)速度、無條件反射、環(huán)境因素和人員心理狀態(tài)等因素的考量，進(jìn)行數(shù)據(jù)化、細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)。人機(jī)工程理念是確保人機(jī)配合高契合度的保障。受我國(guó)整體行業(yè)發(fā)展的影響，智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往僅從設(shè)備功能性及實(shí)用性來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而忽略了設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)際情況，未形成把人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的思維，很多細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)落后先進(jìn)國(guó)家較多，通常企業(yè)都委派大量的客戶服務(wù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次調(diào)試，造成人力資源上的浪費(fèi)。目前我國(guó)人機(jī)工程理論下處于探索階段，在未來的機(jī)械制造中，方便、舒適、可靠、價(jià)值、安全和效率等指標(biāo)將更受用戶的重視。如何更好的滿足用戶體驗(yàn)感，是智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。

3智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)問題解決思路

3.1以數(shù)據(jù)分析為突破，提升機(jī)械制造工藝水平。改造傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝模式，采用智能系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造工藝進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過控制器的標(biāo)識(shí)單元進(jìn)行全生產(chǎn)鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)分析，嚴(yán)格把控機(jī)械制造全流程。首先在計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的保障，進(jìn)行制造工藝相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，并按照設(shè)置好的步驟工序逐步實(shí)行，從而來確保機(jī)械制造的精確性。同時(shí)，制造裝備通過傳感器的使用也可以在第一時(shí)間找出制造過程中的問題，發(fā)出報(bào)警，為提升機(jī)械制造準(zhǔn)確性提供雙重保障。3.2利用5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，融合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。在目前信息化5G系統(tǒng)全面實(shí)施的背景之下，智能機(jī)械制造通過工業(yè)自動(dòng)化與信息技術(shù)（IT）的融合變得尤為重要。5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建后，數(shù)據(jù)傳輸效率相對(duì)于傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率將大大提升，同時(shí)也將為智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)的發(fā)展搭建了良好的平臺(tái)。為提升工廠的生產(chǎn)靈活性、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、降低成本、提高質(zhì)量和人身安全，從而使工廠的生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到大幅度的優(yōu)化提高。從目前機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展來看，可以從以下5個(gè)方面進(jìn)行智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)的開展。3.2.1加強(qiáng)識(shí)別技術(shù)集成。智能機(jī)械制造設(shè)備所有功能的實(shí)現(xiàn)都是基于識(shí)別技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的。從目前我國(guó)發(fā)展情況來看，識(shí)別技術(shù)主要通過射頻原理結(jié)合三維圖像開展工作，對(duì)設(shè)備缺陷的探傷識(shí)別、明確物體具體位置與方向起重要作用。在進(jìn)行智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該在原有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，充分利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，利用三維建模技術(shù)，識(shí)別物體幾何情況。3.2.2加強(qiáng)實(shí)時(shí)定位跟蹤功能。生產(chǎn)制造全流程把控，材料、零件、工具、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤是目前生產(chǎn)制造行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。而良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為智能機(jī)械設(shè)計(jì)提供了合適的運(yùn)行環(huán)境。在進(jìn)行智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分結(jié)合設(shè)備所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，了解產(chǎn)品生產(chǎn)流程，進(jìn)行實(shí)時(shí)位置跟蹤，方便客戶使用。3.2.3改變傳統(tǒng)制造業(yè)邏輯。在傳統(tǒng)制造業(yè)中，設(shè)計(jì)者往往先進(jìn)行設(shè)計(jì)，在裝配過程中進(jìn)行相應(yīng)的修改。造成成本浪費(fèi)。在智能機(jī)械制造中，應(yīng)充分利用信息化技術(shù)，建立所有工件根據(jù)整體裝配“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理”生產(chǎn)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，一個(gè)工件就能算出自己需要哪些服務(wù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造數(shù)字化升級(jí)。3.2.4實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)融合。在5G發(fā)展的今天，為智能機(jī)械制造者提出了更高的要求，機(jī)械制造設(shè)計(jì)應(yīng)該以工程化思維，充分考慮自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)、安裝調(diào)試技術(shù)、統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù)、統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù)、一體化資產(chǎn)管理技術(shù)各自的特點(diǎn)，保障產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)。3.3加強(qiáng)市場(chǎng)了解，融合人機(jī)工程理念。智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)的根本目的就是短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低使用者勞動(dòng)強(qiáng)度，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)者，時(shí)刻掌握時(shí)代的主體，了解市場(chǎng)要求，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，保持競(jìng)爭(zhēng)力，有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)技術(shù)，做到以客戶需求為核心，改善在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中遇到的問題，進(jìn)行專屬設(shè)計(jì)，不斷累積經(jīng)驗(yàn)，落實(shí)人機(jī)工程理念，增加用戶體驗(yàn)愉悅感，避免“閉門造車”的瓶頸。人機(jī)工程理念以數(shù)據(jù)分析為基準(zhǔn)的理念與智能機(jī)械制造理念相吻合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)的判斷。智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的提取，進(jìn)行相關(guān)機(jī)構(gòu)及部件的匹配。比如工業(yè)機(jī)器人就是可以實(shí)現(xiàn)直接操控機(jī)器人或通過模擬制造系統(tǒng)來間接實(shí)施生產(chǎn)或加工的產(chǎn)品，作為設(shè)計(jì)者，首要任務(wù)就是根據(jù)用戶實(shí)際情況預(yù)設(shè)一個(gè)生產(chǎn)策略或加工工藝路線，進(jìn)行工藝建模。設(shè)備的自主或自治生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)按照“工藝建?！敝械臄?shù)據(jù)進(jìn)行，而人對(duì)生產(chǎn)的監(jiān)督也以“工藝建?！钡臄?shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)偏差時(shí)，線體會(huì)自動(dòng)報(bào)警或出現(xiàn)相關(guān)提升，人機(jī)交互的糾錯(cuò)的過程，更是人機(jī)相互協(xié)調(diào)的過程。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化產(chǎn)品已經(jīng)成為日常生活中我們不可缺少的一部分，無論是工作還是生活，智能機(jī)械產(chǎn)品都會(huì)給我們提供極大的便利及舒適。于此同時(shí)，人們對(duì)制造技術(shù)水平及智能機(jī)械的使用要求越來越高，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，作為機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)不畏艱難，改善在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中遇到的問題。制造型企業(yè)也必須制定明確的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，發(fā)展以技術(shù)為核心的智能制造基地。同時(shí)，應(yīng)該放開視野，積極接觸國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，將從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)有的技術(shù)相結(jié)合，以創(chuàng)新的思維進(jìn)行智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)，不斷督促機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的整體化改造，達(dá)到理想的效果。

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作者:韓東 楊海峰 單位:哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院