智能制造时代背景下机械设计技术问题及措施研究

2020-12-08黄少华

世界有色金属 2020年1期

黄少华

（甘肃能源化工职业学院，甘肃兰州 730207）

目前，我们已经进入了工业革命工业生产的第四个阶段，也就是智能制造时代。在全球化、信息化的发展背景下，各行各业都发生了巨大的变化，机械制造业也不例外。目前，信息通信技术和制造业融合发展，人类正处在智能制造的时代中，建设制造是首要任务，不仅可以改善制造行业，还能增强国力。所以，制造业要积极进行新技术、新工艺的研究与开发，全面推动机械制造智能化的发展。尤其在机械设计技术方面，更要加强信息技术的使用，改善机械设计技术问题，促进机械制造行业的进步与发展。

1 智能制造时代背景下机械设计技术的应用情况

现如今，现代科技在不断的发展和进步，机械设计制造行业的发展速度在不断加快，越来越多的人开始重视机械设计技术行业。在智能制造时代背景下，许多传统的设计方式和技术方法都已经无法适应时代的需求，技术人员对其进行了创新和完善，在传统技术中加入了现代科技，使其向智能化的方向发展。对技术进行改造可以促进行业的进步，也能将新旧技术融合在一起，做到取其精华、去其糟粕。我国已经有了成熟的机械设计技术，人们对机械设计行业的了解也愈加深入。企业采用先进的机械设计技术，不仅可以提升设计效率，还能改善机械质量，进而提高社会生产力，增强国家综合实力。虽然智能机械设计技术现已广泛应用，但在实际应用的过程中，难免还是会出现一些技术问题，对这些技术问题进行改进和优化，就是当前机械设计技术的主要研究任务。

2 智能制造时代背景下机械设计技术的主要内容

（1）AGV技术。输送系统是机械制造系统的重要组成部分，AGV技术在该系统中占据着十分重要的地位，其有利于磁带引导等环节的优化。AGV系统中包含多个子系统，如传感系统、控制系统、导航系统等等，每个系统都发挥着十分重要的作用，能够保障各个环节的顺利实施[1]。在该技术应用的过程中，采用驱动轮和万向轮来支撑车体，应用数量分别是2个，利用直流伺服电机，在额定工作状态下控制电机速度，进而满足控制机械设计的要求。

（1）数字化设计。现如今，数字化技术的应用十分广泛，在现代机械设计中也不例外。应用数字化技术可以提升设计效率和水平，进而使机械产品的性能得到全面改善。数字化技术主要应用于初期建模，利用计算机对模型进行调整，掌握运行中存在的缺陷问题，并针对问题原因采取有效的改进措施。在现代机械设计的过程中，要根据产品的全生命周期进行数字化设计，促进资源的优化配置，改善设计的质量、提升设计的可靠性。

（3）并行化设计。在机械设计中，虽然数字化占据核心地位，但并行化设计技术也在不断的发展，已经逐渐成为机械设计技术发展的主要趋势。现如今，机械产品的应用范围在不断扩大，市场需求也在不断增加，人们对机械设备的功能、性能有了更高的要求，为了满足市场需求、用户要求并确保设备的协调工作，就要采用并行化设计技术，不能只考虑单一的机械功能，要确保设计的全面性，使各项功能可以互相补充和促进，进而改善机械设备的使用效率和生产质量。

（4）智能化设计。现如今，自动化技术的应用愈加广泛，人们机械自动化水平的要求也在不断提升。所以，自动化、智能化已经逐渐成为机械制造行业的主要发展方向。在机械设计的过程中，设计师应该积极运用智能化技术，提升设计的科学性、合理性，创建有效的智能化体系，使机械设备的操作更加便捷、应用更加高效。

尤其在智能制造的时代背景下，机械设计企业要提升自身的市场竞争力，就要优化产品性能，改善设计方法。既要积极运用智能化设计技术，提升产品的自动化水平，还要坚持绿色环保的设计理念，满足市场和用户的使用需求。

3 智能制造时代背景下机械设计技术中存在的问题和优化措施

（1）问题研究。现如今，虽然我国机械设计水平在不断提高，但许多设计细节、高精技术还需要优化和完善。尤其在智能制造时代背景下，机械设计的技术含量在不断增加，且机械加工是干流程性工作。所以，在实际生产的过程中，机械故障、操作卡顿等问题时有发生。为了提升机械设计的水平，应该加强智能化技术的应用，从AGV系统、数字化设计、并行化设计、智能化设计等多个方面入手，全面改进机械产品的质量[2]。为了减少机械产品在使用过程中可能出现的故障问题，应该对机械设备的常见问题进行分析。设计人员要先优化机械系统，然后优化作业流程，着重提升机械设计加工的水平和质量，全面推进我国制造行业的发展和进步。可以从基本原理、工作流程、结构体系等多个方面入手，确保设计材料、应用零件、保养方法等符合实际应用需求。

（2）优化措施。与发达国家相比，我国机械设计行业起步较晚，很多技术还处于发展中的阶段，需要借助发达国家的力量。但由于经济水平、社会环境等条件的差异性，许多设备和技术在国内并不适用，智能机械经常会出现故障问题，影响生产效率。所以，我国要加强机械设计的研究，积极运用信息化、智能化的设计技术，设计更多符合国情、满足需求的机械产品。所谓机械设计，就是在传统机器中进行创新和改进，增加机器的功能性，使其可以满足市场的要求。在实际设计的过程中，设计师要应用现代化的技术和方法，从开发、创造的角度出发，研究更多新型产品，同时改进就产品的质量和技术。根据实际情况，需要采用针对性的设计方案，既要提升功能性，还要控制设计成本。在实际设计的过程中，设计师可以采用有限元设计、最优化设计、模糊设计等方式。有限元设计就是利用计算机技术对构建的数值变化进行计算，采用结构离散，将有限数量的单元进行处理，掌握各个单元间的联系，然后运用近似思想，降低求解难度；最优化设计就是将设计问题转变为数学模型，根据模型选择最优的设计方案，可以利用数字化技术创建模型；模糊设计就是将复杂的产品因素、关系等进行模数化，采用模糊数学的原理，简化设计难度，使机械设计更加简单高效。