产品智能化下的机械设计方法与应用

2020-01-05朱炳悦

中国新技术新产品 2020年1期

朱炳悦

（江门市恒天科技有限公司，广东江门 529040）

机械产品设计在1850 年左右出现，并逐渐成了当代计算机辅助设计产品，而在科学技术的发展过程中，对于产品性能提出了更高的要求，产品更新换代的速度加快，体现了机械产品设备的智能化和现代化。在产品智能化设计时，需要选择合理的机械设计方式，优化相关参数，提升产品的性能，进而提高经济效益。

1 智能化产品的功能和特征以及重要性

1.1 具备的功能

在当今的时代发展阶段中，智能产品受到消费者广泛应用和关注的主要原因是其自身有着独特的功能，产品智能化可以为人们的日常生活提供诸多便利，比如应用智能化的产品能够缓解人员的工作压力，人们不需要再将精力放在产品工作中，而是集中精力地参与到比研究智能化产品更加重要的环节中。而且，人们在使用智能化产品的时候安全性非常高，比较符合自身要求[1]。

1.2 智能化产品应该具备的特征

智能化产品的基本特征有以下4 点。1）具备一定的智能化。一般来讲，智能化体现在环境和运行环节，比如温湿度和照明灯调节等。2）网络化特征。智能化产品主要是借助互联网技术来共享和交流信息的，应用通信技术高效地整合、运输以及储存数据，确保产品的整体质量。3）减少成本输出。智能化产品除了可以自动操作不同部件外，自身还有着较强的使用性能，能够减少成本输出。4）节能性特征。和节能性相符的为交互式智能控制，交互式智能控制是指应用不同传感器对外界动态做出相应的信息。

1.3 重要性

目前，大多数电器产品因为功能滞后、规模数量较大以及消耗量比较多等缺陷，导致其竞争力逐渐下降，根本不符合当前社会的发展需求[2]。在这一现状下，就需要加强对问题的重视程度，对产品现状进行优化，大力拓展和延伸产品市场。随着时间的推移，智能化机械产品随之出现，因为其有着极强的优势而受到了人们的青睐，并且智能化和自动化技术的改进还可以为机械产品提供很多的智能技术支持，促使产品朝着高效率和智能化方向迈进。

2 智能化电器机械设计目标

对于智能化电器机械设计目标来说，可以根据不同的智能化程度将其划分为3 种级别，分别是动作级、子任务级和总任务级。具体如图1 所示。

从图1 来看，智能化机械设计目标包括了以下3 个方面。1）总任务级，相当于智能化电气机械的大脑，负责对全部的子任务级进行控制。2）子任务级，属于智能化电气机械中非常重要的执行部分，主动指导各个子任务开展工作。3）动作级，属于智能化电气机械的低级部分，由人进行控制。

3 产品智能化下的机械设计方法

3.1 创建系统功能模块

系统功能模块是经由诸多方面相互组合而成的，具体涉及了知识库模块和推理机模块。

首先，对知识库管理模块进行论述，该项模块主要是采用DAO 组建程序与知识库相互连接到一起的，功能表现为可以让整项电器智能化系统自主访问知识库。知识库管理方面是由机械库管理和传感库2 个方面组成的，在全面管理2 个方面的基础上达到电器智能化产品信息管理的目的。推理模块的作用是为用户提供准确的数据和参数，遵循有关的思维规律和知识点进行控制和调整。推理模块中包括机构元推理机设计，一般是以机构组合、并联组合和串联组合等方面为主进行设计的，应用该项方式来获取机构元[3]。此外便是传感器推理机的设计，传感器推理机设计方面包括了设计传感器推理机和传感器推理机的实现。

3.2 创建数据系统

在对电器智能化产品进行设计的过程中，首要步骤便是设计和创建数据库，数据库属于一个系统，本身融合了知识定义、数据信息和技术。在创建数据库的过程中，需要先制定数据库模型，这是因为数据库模型质量得高低直接影响着整项电器机械数据库的控制性能，数据库模型有一定的复杂性，相关的类型为层次模型、网状模型和关系模型等。

3.3 电器产品故障智能化检测

无论是何种类型的产品均会遇到故障问题，以往单一的机械检测方式通常是应用人工方式进行观察和检验，了解问题所在，或者是从尺寸测量以及通电检测等方面找寻故障来源，但是，此种检测方式有着一定的缺陷，获取的数据不准确。所以，可以采取智能化检测方式。

图1 智能化电器机械设计目标图

在智能化检测工作开展期间，主要包括了2 个方面。1）做好电器产品故障方面的智能化检测工作，降低电气产品运行期间各项故障问题出现的概率。从实际情况来看，我国的智能化检测技术水平虽然比较低，不过处理相对简单的故障还是可行的，并且还可以通过该方式帮助用户明确机械故障运行期间存在的问题，加深对于电气设备故障的了解，为后期解决故障、制定完善措施提供相应的帮助。2）智能检测电气产品运行情况，设计该流程的实质目的是为了防止电器产品在工作期间发生异常现象，因此，强化该项工作的监督力度是很有必要的，一旦检测不到位，必定会影响到智能化电器产品质量的提高。

3.4 电器机械产品工作状态的智能化控制

在智能化电气机械产品运行期间进行智能控制，可以将整项机械设备的运行效果体现出来，比如减少多余的工作时间，空调开机时的时间无效，通过缩短时间来提高工作效率。通过分析来看，以往单一的电气机械产品在运动转换期间所受的冲击力非常高，基于此，引进智能控制方式可以增强整项阶段的稳定性，在减少冲击力的基础上降低震荡出现的概率，所以，面对不同的控制流程，应该应用与之相符的智能控制策略。

3.5 电气产品运行状态检测的智能化控制

当前阶段，要想降低电器产品运行期间出现问题的概率，就需要做好电器产品运行状态的检测工作，该项工作属于非常重要的环节，其直接影响着智能化电器产品性能的发挥。通过采取状态检测使电器产品的自动化和高效化趋势逐渐凸显了出来，整项运行阶段变得越来越安全和稳定。

4 相关案例的应用情况

在应用智能空调的过程中，其可以感觉到人的存在、人的位置以及数目，通过详细地计算为人们提供符合要求的环境，手机也能够控制和调整空调，并且系统还能够向用户反馈用电数量并具有自我诊断功能等，可以达到远程控制开关机、创建最佳温度等目的。还有智能洗衣机，该项洗衣机根据一年四季的变化情况来调整水温，衣物根据数量和质量的不同会自动进入自动学习特定衣服和衣服数量的程序内，在洗衣机发生问题以后，智能化洗衣机会按照自身状态进行调整，这便是应用智能化电器产品的体现。