机械设计制造的智能化发展趋势综述

杨军

摘要：机械设计制造智能化发展趋势研究对于机械设计制造智能化未来健康发展具有重要意义。本文根据我国学者对机械设计制造智能化发展研究的有关文献，首先对机械设计制造发展现状作出阐述，以明确机械设计制造现存问题，然后对机械设计制造智能化特征、机械设计制造智能化重要性及关键意义予以说明，最后结合实际情况，针对当前问题产生的主要原因，对机械设计制造智能化发展趋势展开讨论，希望可以对业内起到一定参考作用。

关键词：机械设计制造;智能化;发展趋势

0  引言

随着互联网技术、信息技术的快速发展，“互联网+”“智慧+”已经成为我国各个行业未来发展的重要举措，工业发展对于国力水平提升具有重要意义，而机械设计制造在工业发展中占有重要地位，在机械设计制造工作开展中，通过融合互联网技术、信息技术与云技术，可以让机械设计制造朝着智能化方向发展，进而提升机械设计制造工作开展水平。

1  机械设计制造发展现状

在机械设计制造发展中，当前发展现状可以归纳为：

①现阶段，我国机械设计制造发展水平依然较为落后，与世界发达工业强国之间依然具有一定差距，虽然机械设计制造规模迅速扩大，制造效率持续提升，但产品多元化发展、科技附加值提升、自主研发等方面依然为发展短板。

②當前，我国机械设计制造核心竞争力依然相对较弱，在国际市场竞争中，虽然部分产品取得了不俗的成绩，但其中自主研发产品所占比例相对较少，很多产品核心零部件、加工技术均依赖进口，这会对机械设计制造未来可持续发展造成制约。

③我国机械设计制造智能化高级工作人员数量明显不足，且高级技术人员培养力度相对较差，这会对机械设计制造智能化未来可持续发展造成阻碍[1]。

④机械设计制造管理与体系存在欠缺，和国外发达国家相比，机制体系存在一定漏洞，这会对工作规范开展造成不利影响。

2  机械设计制造智能化特征

在机械设计制造智能化发展中，其主要特征为：

2.1 水平提高  机械设计制造智能化具有生产水平提高的显著特征，使用计算机技术，可以完成二维、三维建模工作，可以让加工产品模型得以构建，让制造程序、过程参数更为明确，与此同时，计算机系统控制加工机床，可以让机械设计制造工作开展准确性得到保证，如果发现有程序不符情况，可以在第一时间及时完成检测、报警工作，让问题得以查明，进而提升问题解决效率，减少不合格产品生产率[2]。

2.2 资源节约  机械设计制造智能化发展可以让生产资源投入得以减少，可以让经济成本投入与实践成本投入得以节省，与此同时，使用有限元法仿真技术、三维仿真技术、CAE仿真技术，可以让生产精度得到提升，避免有加工资源浪费现象出现。

2.3 灵活方便  机械设计制造智能化发展可以让人力劳动强度得以降低，在计算机系统中，通过指令输入方法，可以让机械设备对生产设计制造加工工作得到自主完成，具有高度灵活性、方便性特点。

3  机械设计制造智能化重要性及关键意义

3.1 重要性

机械设计制造重要性可以归纳为：①影响国民经济。机械设计制造在国民经济发展中占有基础性地位，发展水平与发展速度会对社会生产生活、发展进步具有直接影响，只有保证机械设计制造可持续发展，才能为各个行业提供重要加工资源与生产资料，为国民经济发展提供保证。②影响国家地位。机械设计制造产品多具有知识密集、技术先进特点，高精密机械设计制造产品对于国家行业发展以及综合竞争力具有重要影响，而国家综合竞争力会对国家地位造成直接影响。③影响国家发展。在没有硝烟的战争中，一个国家的机械制造业发展水平是战争取胜的关键，《中国制造2025》等文件的颁布都表明了我国对机械设计制造的高度重视，只有稳定推进机械设计制造智能化发展，才能对国家发展起到促进作用[3]。

3.2 关键意义

现代机械设计制造发展中，智能化是其未来发展主要趋势，机械设计制造智能化发展关键意义主要表现为：①智能化发展与我国可持续发展战略指导思想高度相符，利用体制创新、科技创新，可以对产业结构的升级、优化起到推动作用;②智能化发展可以促进技术升级，可以降低污染、消耗，提升整体经济效益，对于我国环境保护事业建设以及资源节约型社会建设具有重要意义;③智能化发展可以让整体机制灵活性得到有效提升，在指令发送完成后，机械设备可以自主完成制造、加工活动，进而推动自动化技术发展;④融合智能化技术与网络化技术，在机械设计制造过程中，相关企业、工厂工作人员可以对现场情况进行远程监控，保证监管工作开展效率。

4  机械设计制造智能化发展趋势

4.1 主要方向

4.1.1 系统化方向

现阶段，机械智能制造在工业化领域已经得到广泛应用，在未来发展中，机械设计制造智能化将朝着系统化方向持续发展，加速工业化领域发展变革。一方面，企业与工厂利用智能化技术、信息技术，可以统一记录、串联前期设计数据信息、产品价值预估信息、生产资源筹备信息、生产过程信息、产后销售信息，并对此类信息展开具体分析，为后续工作顺利开展提供参考;另一方面，企业与工厂可以利用智能技术构建机械设计制造生产系统，利用智能系统完成分析、监控工作，进而保证机械设计制造各个阶段工作开展缜密性、严谨性，让生产机制更为健全[4]。（图1）

4.1.2 数据化方向

在机械设计制造智能化发展过程中，数据化是其发展主要方向，在技术较为落后的机械制造阶段，所有数据信息都需要凭借人力完成收集工作、整理工作，数据信息更新实时性相对较差，会让大量时间成本、人力成本受到浪费，智能化技术朝着数据化方向发展，可以让技术优势得到充分发挥，技术工作人员使用智能仪器设备，可以远程设定生产制造中的产品数据信息，并让远程在线监控目标得以实现，除此之外，通过在管理数据库中统一输入数据信息，可以让后期工作人员查询工作、分析工作得到有效开展，保证机械设计制造系统生产运行安全性、可持续性[5]。

4.1.3 网络化方向

随着互联网技术的快速发展与5G网络的覆盖普及，机械制造智能化利用互联网技术，在未来将朝着网络化方向进一步发展，“工业云”应用水平将持續提升。网络化方向发展不仅可以让机械制造资源得到共享，同时还可以让企业、工程利用云计算软件，在网络平台中集中处理生产模型、生产采购服务，让企业生产资源需求得到满足，让生产过程中产品所消耗的资源需求与成本投入得到减少，进而提升企业经济效益。除此之外，通过互联网和机械生产后台的有效连接，可以让生产服务网络化管理工作、监督工作得到高质量开展，让整体服务效益得以提升。

4.2 具体内容

4.2.1 设备智能化

设备智能化是机械设计制造智能化发展的重要表现，在未来发展中，设备智能水平将会得到进一步提升。智能化管理系统可以让传统车间主任式流水线管理系统得以更新，可以让机械生产设计制造流水线多种数据信息得到有效收集，让机械工程生产全面调度目标得以实现，避免因规划不科学、调度不合理等问题造成经济损失、资源浪费，与此同时，利用一定算法规划，可以让流水线生产效率得以提升。在机械设备有故障情况出现时，智能化系统可以对此类故障问题进行有效分析、及时解决，避免故障造成过大经济损失情况出现，为机械设计制造企业健康、平稳发展保驾护航。

4.2.2 制造智能化

机械设计加工制造具有一定危险性，如果出现违规操作行为或是操作不慎行为，就有可能导致安全事故出现。与此同时，机械设计加工制造环境较为复杂，噪音、油污等现象多有存在，此类不利因素的存在会让工作人员工作顺利开展受到阻碍，机械制造智能化发展可以让不利因素得到有效排除，可以让安全事故发生概率得以降低，与此同时，通过计算机远程操作管理，可以让现场工作人员人身安全得到保证，让整体安全系数得以提升，进而保证机械设计制造工作顺利开展。

4.2.3 产品智能化

机械设计制造产品智能化发展是顺应时代发展趋势的重要方向，可以让社会生产生活变得更为便利。在未来发展中，产品会朝着高度定制化、针对化方向发展，在设计制造工作开展之前，客户和生产设计制造企业会进行全面沟通，依照客户需求以及产品本身特点，可以将个性化服务提供给客户，完成产品设计研发工作、产品制造投运工作，让机械设计制造产品性能得到有效提升。

5  结束语

综上所述，机械设计制造智能化具有水平提高、资源节约与灵活方便特点，机械设计制造智能化会对国民经济、国家地位以及国家发展造成影响，相关工作人员需要对此予以高度重视。在机械设计制造智能化发展中，系统化、数据化、网络化是主要方向，通过加大研发力度、增强实践检验的方法，可以让机械设计制造设备智能化、制造智能化以及产品智能化目标得以实现，进而为我国工业未来发展做出贡献。

参考文献：

[1]胡万新.机械制造智能化发展探索与研究[J].内燃机与配件，2019（21）：194-195.

[2]齐永贺.机械设计制造及其自动化的发展趋势[J].南方农机，2019，50（13）：125.

[3]卢月红.机械制造智能化发展的相关问题分析[J].产业与科技论坛，2018，17（15）：58-59.

[4]魏强.机械设计制造自动化特点和优势及发展趋势探析[J].现代制造技术与装备，2018（07）：156-157.

[5]李龙.机械制造智能化发展趋势探析[J].建材与装饰，2018（23）：204.