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摘要：隨著網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)、人工智能及機械制造技術(shù)的蓬勃興起，機械設備制造行業(yè)進入到新的發(fā)展時期并成績斐然，但也存在條塊分割、各自為戰(zhàn)、重技術(shù)輕市場、重研發(fā)設計輕制造加工等不良現(xiàn)象。為此，本文針對上述現(xiàn)狀和問題，對智能機械設備的研發(fā)設計和制造提出了一些創(chuàng)新性的建議。

關(guān)鍵詞：智能機械設備；研發(fā)；設計與制造；創(chuàng)新

在《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的推動下，我國的智能機械設備得到空前發(fā)展。隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和應用，智能機械設備在研發(fā)設計和制造過程中需要不斷實現(xiàn)突破，重視創(chuàng)新發(fā)展路徑，促進我國智能機械設備領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

1智能機械設備研發(fā)設計創(chuàng)新

1.1積極引入創(chuàng)新設計思維，實現(xiàn)技術(shù)的綜合應用

在大力倡導創(chuàng)新發(fā)展理念的背景下，智能機械設備制造應當大力引入創(chuàng)新思維，將理論和實踐相結(jié)合，實現(xiàn)智能機械設備研發(fā)設計制造方法的不斷創(chuàng)新、優(yōu)化和完善，提出具有前瞻性的設計理念，逐步引領(lǐng)智能機械設備領(lǐng)域的健康發(fā)展[1]。為此，研發(fā)設計人員要綜合利用智能機械設備研發(fā)設計和制造的相關(guān)技術(shù)和設備，充分掌控好相關(guān)技術(shù)的全局性應用。此外，為了實現(xiàn)設計理念，研發(fā)設計人員一定要學會應用研發(fā)設計和制造的相關(guān)智能技術(shù)。毋庸置疑，智能系統(tǒng)依靠預先設置的運行參數(shù)及設定操作流程進行運作，從而能夠全面分析應用性能，保證設計目標得以實現(xiàn)。…

1.2實現(xiàn)環(huán)保理念與節(jié)能設計

近年來，我國樹立了綠色生態(tài)環(huán)保的發(fā)展理念，并且制定各種法律政策和措施來促進綠色生態(tài)環(huán)保發(fā)展理念的實現(xiàn)，社會大眾迫切地渴望節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)生活方式。為此，研發(fā)設計人員應從以下兩方面實現(xiàn)環(huán)保理念和節(jié)能設計：1）要選擇使用性能和環(huán)保性能最優(yōu)的零部件和原材料，并重視可重復持續(xù)利用及環(huán)保的材料研發(fā)和升級換代；2）要考慮智能機械設備在達到使用壽命后，對生態(tài)環(huán)境造成破壞和對人身財產(chǎn)造成損害的可能性以及破壞程度和損害程度的大小[2]。

1.3完善智能機械設備構(gòu)造細節(jié)

智能機械設備通過改變普通機械設備結(jié)構(gòu)及材質(zhì)，在普通機械設備上加裝各種智能部件和系統(tǒng)，諸如處理芯片、自動控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等來實現(xiàn)數(shù)據(jù)控制和計算機技術(shù)的有機融合[3]。計算機的數(shù)據(jù)處理能力是智能機械設備的核心，是實現(xiàn)智能處理的關(guān)鍵。處理芯片、自動控制與傳感檢測是完成機械智能運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件和技術(shù)。自動控制技術(shù)能夠保證智能機械設備在原有控制基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)仿真化設計，從而確保系統(tǒng)完成自動定位、自動控制與自動校正功能。傳感技術(shù)是通過在機械設備對應部件上安裝傳感器而實現(xiàn)的，智能機械設備借助于傳感器反饋傳感信息，從而得出設備運作條件和環(huán)境信息進而提高其智能水平。

1.4設備故障診斷智能化設計

智能機械設備壽命受限于機械零部件和智能系統(tǒng)的老化、設備結(jié)構(gòu)和原材料限制等，設備檢修人員通常很難以人工方式有效處理智能機械設備的故障。為了解決這一難題，可在智能機械設備上安裝故障檢修軟硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)設備故障的智能化預警和處理，能夠精準找出智能機械設備的故障點和問題，迅速完成智能機械設備檢修，從而保障智能機械設備的使用安全和壽命。

1.5構(gòu)建研發(fā)設計框架和領(lǐng)域本體模型

構(gòu)建智能機械設備設計研發(fā)框架，使信息交流與共享在不同區(qū)域、不同環(huán)節(jié)、不同應用之間得以充分實現(xiàn)，使智能機械設備研發(fā)設計的相關(guān)知識和概念進行針對性自動化探究，增加研發(fā)設計的創(chuàng)新創(chuàng)意。用戶需求是智能機械設備研發(fā)設計的出發(fā)點和落腳點，研發(fā)設計人員通過智能機械設備研發(fā)設計框架，調(diào)動各個領(lǐng)域人員進行探究商討，從而設計出滿足用戶需求的方案和圖紙。生產(chǎn)人員通過智能機械設備研發(fā)設計框架可從其資源庫中選取具有相應功能的組建零部件，可以節(jié)約時間和提高資源利用率。對智能機械設備研發(fā)設計框架實行分層管理，首先根據(jù)設計環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)分層管理，再依據(jù)功能、結(jié)構(gòu)劃分零部件，建立不同結(jié)構(gòu)模塊，對研發(fā)設計實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃管理，對數(shù)據(jù)進行整合和實行創(chuàng)新管理，提高智能機械設備研發(fā)設計水平。另外，構(gòu)建領(lǐng)域本體設計模型是智能機械設備制造創(chuàng)新的核心，通過提取智能機械設備研發(fā)設計中的數(shù)據(jù)資料并與虛擬技術(shù)結(jié)合對產(chǎn)品進行模擬[4]。在充分考慮產(chǎn)品功能、市場需求的基礎(chǔ)上，將資料庫中定義的概念、關(guān)系、實例等與外部信息數(shù)據(jù)進行結(jié)合，并利用現(xiàn)代數(shù)字化的虛擬技術(shù)充分對產(chǎn)品進行還原，再結(jié)合數(shù)字計算和資料數(shù)據(jù)配備出最滿足需求的模型，然后投人生產(chǎn)。

2智能機械設備制造創(chuàng)新

2.1各環(huán)節(jié)人員協(xié)同合作確保設備制造的準確性和科學性

智能機械設備制造加工通常需要多個部門進行協(xié)同合作。1）制造加工人員在制造加工智能機械設備時，既要聽取專業(yè)意見，還要和智能機械設備的研發(fā)設計人員進行深入探討和溝通，了解設計方案的局部細節(jié)以及各部分的設計意圖，確保制造加工方案能夠滿足設計要求[5]。2）在研發(fā)設計、制造加工、檢測檢驗等不同部門工作人員的充分交流與協(xié)作下，智能機械設備的設計、制造、加工與檢查等工作得以迅速完成，并保證智能機械設備的正常使用壽命。3）制造加工人員在加工制造智能機械設備過程中應樹立質(zhì)量意識，確保智能機械設備零部件和設備整體質(zhì)量能夠符合相關(guān)質(zhì)量標準和要求。

2.2嚴格控制智能機械設備的制造、交付和調(diào)試環(huán)節(jié)

智能機械設備制造加工過程中，1）制造加工人員必須重視對加工工藝的應用，嚴格按照技術(shù)工藝人員編制的設備加工工藝流程進行制造加工，確保智能機械設備制造加工順利保質(zhì)進行；2）要充分理解設備設計圖紙，嚴格按照設計圖紙制造加工，如有設計、制造加工等問題及時與設計人員進行溝通，堅決杜絕盲目進行，同時設計部門和單位也要主動與智能機械設備制造加工單位進行聯(lián)系和溝通，給予技術(shù)支持，及時發(fā)現(xiàn)和妥善解決遇到的各種技術(shù)問題，確保設備的制造加工質(zhì)量。3）要加強設備制造監(jiān)督，使得智能機械設備的加工技術(shù)和加工性能不斷優(yōu)化升級和完善。產(chǎn)品交付初期，設計人員和制造加工技術(shù)人員進駐智能機械設備使用單位進行技術(shù)支持和維護，以解決應急和突發(fā)故障。智能機械設備運抵使用單位現(xiàn)場并交付后，研發(fā)設計人員和制造加工人員親臨現(xiàn)場并對產(chǎn)品外觀進行全面檢查，同時配合設備使用單位進行設備調(diào)試，密切關(guān)注實際運行參數(shù)，及時與設計參數(shù)相比對，通過不斷的調(diào)試和修正，使設備逐步達到設計目的和要求，對設備維護人員按照技術(shù)文件以及臨場調(diào)試經(jīng)驗進行培訓并解答各種問題[6]。

3智能機械設備研制一體化創(chuàng)新

3.1利用機械設備智能設計制造系統(tǒng)

智能機械設備通過使用機械設備智能設計制造系統(tǒng)來實現(xiàn)研制一體化。為了減輕機械工程師的勞動強度，提高設計研發(fā)效率，機械設備智能設計制造系統(tǒng)是通過相互映射、歸納、總結(jié)、使用和管理機械設計與制造及自動化領(lǐng)域的專業(yè)能力和知識，模擬機械工程師進行用戶功能需求分析，功能方案設計、評價與優(yōu)化等機械設備設計制造過程[7]；既能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計方案、工藝設計方案和數(shù)控程序編制的智能化，也能實現(xiàn)方案結(jié)果分析與評價的智能化。

3.2智能機械設備研發(fā)設計與制造的虛擬化

虛擬技術(shù)是在信息技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種三維仿真技術(shù)，能夠為人們帶來最直觀的視覺和觸感體驗。通過采用虛擬技術(shù)，在整個智能機械設備研發(fā)設計和制造加工過程中，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員、工藝技術(shù)人員和制造加工人員通過建立虛擬的機械設備產(chǎn)品模型，并準確掌握機械設備構(gòu)件和相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的實際運行情況，通過對智能機械設備的虛擬環(huán)境仿真相關(guān)實驗，極大地節(jié)省了對資源的消耗。

4結(jié)語

綜上所述，在進行智能機械設備研發(fā)設計和制造創(chuàng)新的探究過程中，本文分別從智能機械設備的研發(fā)設計、制造加工以及研制一體化等角度有針對性提出創(chuàng)新的建議和對策，希望能有助于提升我國智能機械設備的研制水平和能力。

參考文獻：

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[7]胡博.機械設備智能設計制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究[J].襄陽職業(yè)技術(shù)學院學報，2016，15(5)：18-21.

作者：張勇 王曉萍 單位：西安思源學院