机械设计制造的数字化与智能化发展

机械设计制造的数字化与智能化发展

王洋

杭州杭开环境科技有限公司，浙江 杭州 310015

摘要：随着我国科技综合实力的不断提升，对机械设计制造业的发展提出了新的要求。机械设计制造业在国家经济建设与发展中具有举足轻重的地位，它的发展进程与整个社会的发展潮流密切相关。机械设备是各个行业的重要产品，其产品品质的优劣取决于其整体的设计、制造状况。所以，要想更好地推进各个产业的发展，机械工程产业就一定要跟上时代步伐，将时代元素融合起来，引入先进的技术，将机械工程向智能化和数字化的方向发展。基于此，本文对机械设计制造的数字化与智能化发展进行探讨。

关键词：机械设计制造；数字化；智能化

引言

随着科技的持续发展，机械设计制造的发展日益关注于智能化、数字化。由于自动化生产的过程比较复杂，所以要赶上时代的发展，就必须正确应用先进的技术，全面提高企业的整体管理水平。在此过程中，利用数字化、智能化设备，可以有效提高机械化生产的成效，为企业的健康发展打下良好的基础。

1 机械设计制造的数字化与智能化概述

1.1 数字化

数字设计技术与传统的二维CAD设计不同，它是一种以三维设计为核心，与产品设计过程中的特定需求相结合而形成的一系列的解决方案[1]。比如，设备空间布局、风格曲面造型、数字样机评审、人机工程检查等，与数字制造和数字仿真技术一起，共同组成了先进的数字研究开发平台。在设计阶段，随着信息化程度的提高，数字技术也得到了很大的发展。因此，将数字设计技术与计算机技术有机地结合起来，构成了数字设计技术。在具体的应用过程中，需要将设计过程中的信息数据输入到计算机系统中，以进行多样化的处理，包括数字编码、数字压缩和解调设计等。

1.2 智能化

而智能化也是机械设计的一个必然趋势，随着近几年的发展，智能技术已经逐步融入到了机械设计工作中，从而进一步提高了机械设计的智能化程度。在设计一款产品的时候，通常都会花费很长的时间，尤其是对于机械产品来说，这就更是一个很大的问题，这不仅会消耗很多的时间，而且还会消耗很多的人力和物力，使得整个设计的过程都会变得非常的繁琐[2]。同时，在设计的时候，还会经常会出现各种各样的问题，从而对机械设计的结果造成很大的影响。在智能自动化机械设计技术的应用中，可以从根本上解决上述问题，在持续的应用中，智能化技术的应用体系也越来越成熟，从而推动了整个机械领域的智能化得到了充分的发展。

2 机械设计制造的数字化与智能化发展特点

2.1 数字化特点

数字设计技术的一个突出特点是使用了统一的产品定义模型。在传统的设计模式中，往往会针对不同的产品，采取不同的方式进行设计，这就导致了设计过程非常繁琐，不但效率低，而且很可能会导致重要数据的丢失。而数字设计技术可以使设计人员在同一产品的各个阶段都能同时进行，从而使设计高效完成。过去的产品设计非常注重各个设计环节间的关联性，所以不管是生产、包装还是维修，都会使用一成不变的流程，通常都是由同一个设计小组来完成，这样才能确保最后产品的设计质量[3]。但是这样的设计模式存在着一个缺点，那就是产品设计链的效率很低，而且对产品的质量也没有什么帮助。而采用数字化设计技术，可以让多个团队及设计人员同时进行，而且设计工作脱离了时间和空间的约束，呈现出的设计效率更高，也降低了设计环节的成本投入。

2.2 智能化特点

随着大数据时代的到来，人们对人工智能的理解也越来越深入，已经变成了人们日常生活中的一部分，提高了生活体验感。随着计算机网络与电子通信技术的融合，一种新的技术逐步发展起来，给人们的生产生活带来了更多的便利。智能技术的应用，可以为各行业的发展提供新的血液，促进社会经济的健康稳定发展。通过对其应用情况的分析，可以看出，该系统不但对施工环境有了很大的改善，而且还降低了工作人员的工作压力，提高了整体的工作效率和工作质量[4]。简而言之，人工智能是人类社会进步的必然产物。对该技术的科学应用，可以有效地减少生产环节的能耗，促进社会的良性发展。

3 机械设计制造的数字化与智能化发展趋势

3.1 注重机械协同设计

为了更好地适应未来的发展环境，作为机械设计制造企业，就必须注重协同技术的应用与开发，这也是我国机械行业的普遍发展趋势。相关的资料表明，在西方发达国家，制造企业有40%-70%的新产品开发工作都是通过与合作伙伴进行的。所以，未来国产机械制造业所要面对的问题，就是在海量的产品资源中，如何挑选出合适的合作伙伴，而这些都需要借助知识库中的检索算法来辅助。对于一些国际企业来说，由于其具有技术优势，所以比较容易实现资源融入服务器，但是很明显，要在全国进行大规模的推广就比较困难。解决这个问题的方法是，厂商可以利用自己的服务器，提供配件所需要的资源和数据。

3.2 推动设计制造的绿色化发展

目前，在我国的工业行业发展中，既注重产品性能，也在全面推进行业的绿色化发展，减少水污染、大气污染，将环保节能理念的引入，可以减少材料浪费和能耗，即在产品设计使用的整个环节，选择低污染材料，并积极推进材料的循环利用

[5]。比如，应用内燃机自动化控制液体定量控制仪表，从而控制液体添加量。再如，在废弃物排放前期，通过设置过滤系统和智能化监测，可以有效避免环境污染问题。

3.3 逐步优化和完善机械制造智能化的架构

企业想要逐步优化和完善机械制造智能化的架构，需要着重关注四个方面。第一，注重总体稳定性，同时提升机械系统的特定性能；第二，逐步地将CNC系统划分为不同级别；第三，通过计算机网络实现对设备的远程管理和控制。在这过程中，提升机械系统的具体效能和整体稳定性，可以科学地提升数控系统的整体集成度与系统运行的实际速度，从而达到提升机械制造系统效能的目的，并逐步提高机械的整体稳定性；第四，利用互联网技术，实现远程遥控，逐步实现无人作业，以减少企业的成本[6]。

3.4 使用云制造技术

利用软件技术对机械设计制造内部环节进行改革，推动传统制造业和电子信息的融合，即以更低成本的制造方式生产高附加值产品，可以为不同用户提供配套服务。云制造架构下，包括资源层、支撑层、服务层，资源层是对已有的机械设计生产资源的集成；支撑层实现了对资源的云端管理，并根据用户的要求，提出了相应的解决方案；服务层面向制造者和服务者，用户可以通过这个平台来理解产品的设计需要。从总体上来看，云制造可以实现资源的最优配置、共享机制的改进和开放式服务模式的构建。

4 结束语

综上所述，在我国的工业生产中，机械的设计和制造起着举足轻重的作用。而且，智能与数字技术的进步，对我国的工业经济发展起到了很大的促进作用。未来，在先进技术的支撑下，企业要改进自己的设计工作，将模式系统化，推进绿色工业设计的发展，并积极运用云制造，从而提高企业在市场上的竞争力，促进社会和经济的发展。

参考文献：

[1]孙骞.机械设计制造技术与数字化智能化发展分析[J].湖北农机化,2019(23):25.

[2]杨亚.机械设计制造的数字化与智能化发展探究[J].湖北农机化,2020(10):150-151.

[3]惠子君.机械设计制造的数字化与智能化发展前景分析[J].内燃机与配件,2020(17):154-155.

[4]李联贵.机械设计制造的数字化与智能化发展研究[J].科教导刊-电子版（下旬）,2020(4):281.

[5]宋春磊.机械设计制造的数字化与智能化发展研究[J].消费导刊,2020(4):84.

[6]谢辉.机械设计制造的数字化与智能化发展研究[J].中国战略新兴产业,2022(11):131-133.