关于智能自动化技术在机械设计中的应用研究

摘 要：本文首先分析了我国的机械自动化现状，包括生产能力、制造技术、管理水平等方面，随后介绍了机械设计中的智能自动化技术的应用，例如集成化应用、柔性自动化、自动供应生产资料、虚拟化应用、自动检测技术等方面，希望能给相关人士提供一些参考。

关键词：自动化；机械设计；制造技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.017

0 引言

随着我国科技水平的不断提高，我国的互联网技术也越来越成熟，智能自动化技术就是在机械设计中将机械和计算机有效地结合起来。机械制造业是工业发展中的重要力量，目前机械制造行业中使用智能化自动技术的范围越来越广泛，在机械制造中融合了现代化的控制技术和互联网技术，使我国的机械制造行业得到了有效的提高，有助于我国工业的进一步发展。

1 我国机械自动化现状

（1）生产能力方面。从我国进入二十一世纪之后，我国的机械制造业在质量和数量方面都得到了明显的提升，但由于我国自动化机械制造起步较晚，因此相关的核心技术还没有发展成熟，自主生产的产品数量较低，机械制造中的大部分机器和重要零件都是从智能化自动技术发展水平较高的国家引入进来的，例如德国和美国。由此我们能够看出和世界发展水平相比，我国在技术方面还需要进一步提高。

（2）制造技术方面。我国的机械制造行业起步较晚，相对于发达国家来说，至少晚了几年的时间，到二十世纪七十年代为止，我國的机械制造行业才开始引进了自动化机械制造技术，由于受到相关技术的阻碍，导致我国机械制造行业的工作效率并没有明显的的提高。而目前，我国的智能化自动技术在我国机械制造行业的使用程度已经较为普遍，但在整体工程生产过程中，更多的工作还是需要依靠人力来进行。

（3）管理水平方面。工业发展较为发达的国家对于管理体制的重视程度较高，大部分在管理过程中都会使用计算机来管理。我国到目前为止也有许多企业在管理过程中利用计算机来进行辅助工作，但仍存在部分企业在管理过程中依然使用经验模式，由于缺少相关的创新型技术人才，使我国关于重要技术的研发工作需要借鉴国外的先进技术。

2 机械设计中智能自动化技术的应用

（1）集成化应用。近几年来，随着我国网络计算机技术的持续发展，我国的机械制造行业也逐渐普及了智能化自动技术，同时也衍生出了其他的新兴技术。比如柔性制造技术、信息管理技术、加工数控技术、计算机设计技术等。这些技术的出现在一定程度上满足了机械制造程序相关设计中的不同需求。因此在设计级别不同的相关集成制造系统时，首先可以将相关智能化自动技术进行整合，从而让这些技术形成一种集成化的状态。在设计机械制造的过程中将自动化技术进行集成化应用，就是将一些系统工程理论作为基础的指导，并通过相关信息技术的使用，达到制造流程智能化操作的目的。在这一发展过程中，要将企业中的全部经营活动和生产活动融合成一个有机整体，随后要立足于整体角度，对企业中各种活动要进行统筹兼顾，经过精简相关机构，或是重新拆分整合一些科学活动，从而能够优化整体的生产流程，为高效率、高质量的机械制造设计打下坚实的基础。通过智能化自动技术的集成化应用可以帮助企业内部精简组织结构，优化企业生产流程，从而提高公司的生产效率，提高公司管理水平。除此之外，智能化自动技术的应用，也有利于自然环境的发展，具有极高的使用价值。

（2）柔性自动化。随着我国机械制造业发展的现代化，人们对机械制造行业的适应能力和反映能力也有了不同的要求。由此，企业需要以顾客的消费需求和市场的环境变化为基础，对企业的发展模式进行适当的调整，同时根据时代的发展，及时更新相关智能化自动技术，优化企业的内部生产结构，从而让企业的生产模式能够符合社会不断发展的市场需求，提高企业的市场竞争力，让企业能在日渐激烈的市场环境中得到更好的发展。柔性智能化自动系统的产生使机械制造行业有了新的发展出路。这种系统的作用主要是通过网络计算机的使用，对企业的生产过程通过计算机来进行管理，从而使企业的管理工作和生产作业更加方便、快捷，提高企业运营效率，在最大程度上增加企业的生产效益。柔性自动化技术主要是将计算机作为整体的信息控制中心，根据一定的控制模型，来监测企业的生产过程，检验产品质量。比如智能化柔性技术可以应用到企业的生产废料、生产设备、毛胚工件的存储和运输中，这一流程的全部过程也都是通过计算机来进行操控的。在使用着这种系统过程中，依然可以保持普通设备的运行状态，两者不会发生冲突。

（3）自动供应生产资料。在设计和生产机械制造的过程中，涉及到的内容主要包括运输相关生产材料，这一项工作如果单靠人力来输送，就会降低企业的生产效率。也因此，智能化自动技术成为机械制造行业备受欢迎的一种生产技术。智能化自动技术在制造行业的使用也促进机械设计实现了自动化生产，提高了企业的生产效率。与此同时，机械制造设计中应用智能化自动技术，能够帮助企业在生产过程中减少材料浪费的现象，节约更多的生产资料，实现供给上的自给自足[1]。自动化物资供应是智能化自动机械制造在生产中不能缺失的细分系统，是能够连接自动传送设备、自动化系统软件组件、自动单机装置的重要技术手段，能够按照相关的要求标准将企业生产过程中的各种材料进行科学的分配，从而减少生产材料混乱放置的问题，实现了自动化的物资供应。智能化自动技术的综合应用能够实现企业的自动化运输，提高企业的生产效率。计算机技术的综合使用能够将单个的技术结合起来，从而有效构建一个可以共享信息和数据分析的平台，提高企业生产效率。从技术构成上来看，综合计算机技术包括现代化的管理技术、材料制造技术和电子信息技术。

（4）虚拟化应用。近几年来，我国机械制造行业的发展速度逐渐加快，相关企业对于智能化自动技术的研究工作也越来越重视，企业加快智能化自动技术的研究是为了提高企业的生产效率和生产技术[2]。实现企业的自动化生产，同时也能提高企业的经营效益。虚拟化主要就是利用一些先进的计算机技术，根据已经制造出的相关模型来生产和设计相关机械，通过利用虚拟技术来模拟机械的设计和生产过程，能够促进生产质量的有效提高，提升产品的检查效果，如此就能保证在进行机械设计的相关工作时，有效降低发生故障的可能性，减少维修费用的支出，提高企业的生产效率。

（5）自动化检测技术。自动化检测技术就是以智能化虚拟技术为基础，来检测已经完成生产的相关产品，在这个检测过程中不需要使用人力，只需要利用计算机的相关技术，根据相关的信息标准来检验产品的使用性能和内外的结构构造，看其是否符合市场和企业的相关要求[3]。此外，计算机的智能化自动检测技术还可以在机械实际操作过程中体现出来，如果在机械的某个环节中发生运行故障问题，就可以通过计算机来进行及时的检验，同时发出警示信号，促进生产者尽快发现问题，及时解决故障问题，保证机械制造的顺利生产。比如根据下列公式就可以将异常信号分类问题变成对偶问题，通过这一公式将a的解求出来，对控制信号的每一帧小波变换Haar，就能得出这一控制信号的样本特点，从而能够准确检测智能化自动生产流程中的异常信号。具体计算公式为：

3 结语

综上分析可知，在机械设计的过程中，智能化自动技术的使用使其产生了巨大的变化，促进机械制造行业生产效率的有效提高，帮助机械制造行业节约了生产成本，有利于我国整体机械制造行业的进一步发展，为此我们需要抓住机会，及时进行机械制造业的科学转型，智能化自动技术将是机械制造业在未来的主要发展趋势，我国应该加强自动化技术的研究，争取缩短和发达国家之间的差距。

参考文献：

[1]林卓成.浅析智能自动化技术在机械设计中的应用[J].中国设备工程，2018（04）：96-98.

[2]滕旭明.浅析自动化技术在机械设计制造中的应用[J].考试周刊，

2017（53）：30.

[3]何东厚.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].好家长，2017

（17）：204.

作者简介：杨陆凡（1987-），男，河南陕县人，大专，研究方向：机械设计与自动化开发。