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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
关键词:时代背景机械设计机械

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。

4 结语

综上所述,在智能制造时代背景下,机械设计技术需要进一步的发展和完善。在实际设计的过程中,可以采用AGV设计、并行化设计、数字化设计、智能化设计等技术,增加产品的功能性,改善产品的质量,进而促进我国机械制造业的发展。

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