智能化机械设计理论要点及发展趋势分析

林春阳

摘要：机械设计是应用机械的一系列工作原理，结合各部件的具体特点，通过分析、计算等方法，最终形成机械制造的基础。它是机器顺利生产、投入使用的重要一步，也是最重要的一步。目前，智能技术在机械工程中的应用越来越广泛，使机械产品朝着高效、高产、高质、低成本的方向发展，智能化可以为机械设计提供更准确的数据、更逼真的图形结构和更快速的数据分析。此外，智能化有利于机械系统化，可以扩大机械作业效率、绿色作业、系统有序作业等综合优势。本文将阐述智能化机械设计理论的主要设计理念、主要特点和发展前景。

关键词：智能化;机械设计;机械发展创新

随着社会经济和科学技术的飞速发展，机械设备的设计要素和设计理念也在不断更新和拓展。在信息化和数字化时代，机械设备的设计和运行也应该采用大数据和智能技术，以提高机械设备设计的科学合理性和运行效率。利用智能技术相关的互联网、计算机等领域的科学技术，可以帮助机械设备更好地发挥其作用，为人们提供方便。因此，智能高科技技术将融入机械设计，使计算机技术、大数据等智能设备能夠更好地与机械结合，为人们的生产和生活提供便利。

一.智能化机械设计理论的主要设计理念

引入了智能化理念的机械设计理论只要分为两个模块。第一个模块是主要针对智能化开展的机械设计活动，这个模块重点放在“智能化”方面。第二个模块是机械设计，也就是基础的机械理论运用，可以简单的理解为脱离了智能化的一部分。因此，可以把智能化机械设计看作是两者的融合。智能化的机械设计主要设计领域包括计算机操作和技术领域、互联网和大数据领域，以及一些基本的物理力学、数学数据分析等等基础学科理论。主要是以力学和科学为基础支撑的，在符合物理逻辑基础之上建立的智能化数学模型。并且这种建模不是一蹴而就的，还需要不断地调整和改进，对内一个设计环节都进行科学合理的分析、推导。由于数据繁杂和对准确性的要求很高，数据计算和统计记录往往会使用计算机进行操作，并不断反复这一步骤的操作。

除此之外，机械设计活动还应该是与时俱进的，应当符合社会发展的潮流和需求，不断地在原有的机械设计基础之上推陈出新而不墨守成规，使机械设计具有智能化、人性化、节能化等等多方面的特点和优势。

二.智能化机械设计理论的主要特点

1.    智能化趋势

智能化是智能化机械设计的最突出特点，主要在于用智能化的高新技术在机械的设计环节对机械进行一定的改造。例如，在机械中植入人工智能科技，又或者是在机械组装、运用时添加一些智能软件，如计算机软件，用以计算和分析处理数据。最理想的机械设计是在智能化的基础上实现人工智能，使机械所融入的智能化软件具有自动更新的人工智能软件，从而达到通过不断更新系统而更新旧有机械设备的目的。

与此同时，随着社会的发展，如今的智能化还具有了大数据这一技术支撑，能够在帮助机械设备设计、运转中保证高效率的同时，也保存住机械各项操作的数据和资料，既可以用于工作存档，也能够提取出来让相关工作人员获取更准确的信息，作出更精确的机械设计改进方法。另外，智能化还解决了以往的机械设计数据检索慢、采集难得问题，很大程度上地保证了数据的质量，能够稳步促进机械设计和投入使用后的机械运转质量。

2.    系统化趋势

系统化是机械设计朝着智能化方向发展的另一个特征。它具有更广阔的设计视野，不仅要考虑机械设计中的设备本身，还需要综合的、系统的将对产品产生影响的多种因素进行考察和分析。例如分析机械设备的运行环境、适应环境，或是机械设备本身的内部系统和将要组成的机械设备系统群的联系，当然还有产品本身设计的实用性和科学合理性等等因素。

这种更广阔的设计视野能够将机械设备、自然环境、人文工作环境、操作者更好地联系在一起，使设计产品更加贴合现实操作的需要。想要达到这个目标，必须在设计初期就统筹兼顾机械设备的各个方面和层面，考虑设备研发进行到各个阶段的操作和整个工作周期，尤其是该设计的可行性。除此之外，还需要格外重视机械设备的生命周期，尽可能的优化由于机械自身的原因而导致的设备故障，延长设备使用寿命。

3.    绿色化趋势

绿色化趋势是近年来机械设备设计的一个热点趋势。随着节能环保的理念深入人心，和我国可持续发展战略的深入推进，绿色经济的发展对绿色化的机械设计理念也有要求。与自然和谐相处、绿色发展成为机械设计的一个必然趋势。既能够带来设计的新灵感，也能够促进环境保护。协调好机械设备的发展、运行与自然环境之间的关系。

三、智能化机械设计理论的发展前景

1.    朝着高精尖的方向深入发展

智能化机械设计的理论必然会随着社会科技不断地发展而发展，即越来越趋向高精尖技术与机械设计的融入。高精尖技术的融入能够不断地放大科技对机械设备设计、运转工作的效率和优点，很大程度上的促进社会生产力的提高。在这一方面设计师已经有了一些探索，如纳米技术在机械设计中的运用，就为日后的高精密式的智能化机械设计提供了很好的范例，也预示着我国在机械设计和制造方面已经取得了一些发展成绩。

2.    注重适应性发展

适应性发展主要是指机械设计需要使机械本身、以及操作人员等相关的因素需要对工作环境有一定的适应性，即柔性。这种趋势产生于对社会发展的顺应需要，机械设备对于社会生产力的发展是至关重要的工具设备。因此，在发展方向和发展速度都瞬息万变且快速的社会需求驱使之下，机械设备就需要有较强的适应性，以便适应社会发展的需要。操作人员也需要适应社会和工作岗位的不同需求，应对各种工作情况和工作环境的不同问题。这一环节是需要在机械设计阶段就打好基础、做好铺垫的，它关系到机械设备的使用方法和使用环境要求，需要设计师综合考虑。

3.    专业化的发展方向

智能化的机械设计将成为一种趋势，在智能化的机械领域中将会需要越来越多的专业人才。因此，各大高校通过各个专业的整合和科学构建，将智能化的机械设计理论专业化，融入相关专业的学生必修或选修课程中，为机械设计领域培养更多的适应性人才，促进智能化带动机械设计的深入发展。

四.结语

智能化的机械设计是一种必然的趋势，它具有智能化、系统化、绿色化的发展特点。同时，还会在未来的发展中深入推进智能化，加强适应性建设，通过专业理论化培养更多的智能化机械设计高素质人才，推动我国机械领域的发展。

参考文献：

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