智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究

朱宏宇

（黑龙江工商学院 黑龙江哈尔滨 150000）

在智能制造时代背景下，我国机械设计制造和自动化设计水平不断提升，为机械设计制造、自动化行业在现代化社会下的深入发展创造了良好的环境。要想体现机械设计制造、自动化技术的作用，应该从智能制造这一维度切入，剖析智能机械制造、机械设计制造、自动化技术的联系，为机械设计制造、自动化技术协同发展提供助力。

1 智能机械设计和自动化技术应用现状

智能机械设计与机械制造行业的发展对机械设计创新发展提供了良好条件。近几年，在当前社会发展中，机械制造行业在其中起到了关键性作用，展现出稳定的发展地位。从全国工业快速发展角度来说，当前，我国机械制造行业已经发展到一定规模，获得良好的发展成果。但是，也需要审视我国机械制造行业和西方发达国家之间有着一定的差距，在智能机械制造方面有待优化［1］。

2 机械设计制造及其自动化技术的优势

2.1 提升机械生产效率

在之前机械制造生产中，通常采用的是传统机械设计制造生产方式，但是这种生产方式在实际应用中需要投放大量的资源和物力，获得的生产制造效果并不理想。现阶段，随着智能制造时代的来临，把智能制造模式应用在机械设计制造生产，切实提升机械制造生产实力与机械制造生产质量，并且还能帮助机械制造生产企业节约更多的成本。随着自动化技术在当前机械制造生产行业中普及与发展，有效保证了自动化技术在各个行业产品生产中的合理应用，制定了相应的使用标准，将机械化生产价值充分发挥，有效提高机械生产制造精度和效率，从根源上减少了人工生产过程中产品质量标准不统一的问题。通过使用机械制造生产技术，使产品质量高度统一，满足生产要求，有利于促进工业化发展。

2.2 确保机械生产安全性

在传统机械生产中，需要投放大量的人力与物力，但是在实际生产中，人员安全问题是较难控制的因素，可能会产生各种安全事故，生产一线的工作人员生命与财产安全将会受到威胁。而在智能化制造模式下，把生产环节中的安全风险因素控制在合理范畴内，有效减少生产环节中各种安全问题的出现，有效保证了人员生命和财产安全［2］。并且，在自动化生产模式中，提前设定了对应的生产流程，从根源上防止人为操作失误问题的发生。

2.3 解放人力资源

随着机械化模式在人们生活中的普及和应用，人们普遍使用更加便利和高效的生产方式，在部分领域中，通过采用机械制造生产及自动化技术，有效解放人力。在制造行业中，智能机器人的出现取代了传统人工作业方式，在这种环境下，可以把更多的劳动力从比较重复的工作中抽离出来；同时，有效减少人工失误问题的发生，保证生产质量和效率。与此同时，减少生产制造过程的危险性，通过施工机械自动化技术取代一些高风险作业，尤其是高空作业、探险作业等。

3 智能机械制造的主要特点

3.1 安全性

智能机械制造生产过程实操难度较大，而且面临非常严格的技术性要求，生产周期长，在机械制造设计过程中，可能会伴随一些细节问题，容易面临风险。以往总结的机械制造生产模式主要通过人工监控协助智能化机械制造，但实际上，人工并不能保证实时动态监控效果，监控质量、制造生产关系非常紧密，若工作人员综合素养无法保证，必然会产生制造风险。此外，在智能机械制造生产中，也会伴随安全事故，还有可能会威胁到机械制造生产人员人身安全。智能机械制造环中的机械设计制造利用智能化机械设备实现动态监督与远程操控；同时，也可以通过数据传递对机械制造生产过程进行监督和管理，有效保证机械制造生产过程安全，减少安全事故的发生［3］。

3.2 节能性

智能机械制造实践中逐渐形成的机械制造设计流程利用自动化技术可以完成各项操作，自动化技术按照代码要求，自动运行相关设备，控制制造全过程。在机械制造生产期间，器件难免会发生一些摩擦，导致设备出现一定磨损和经济损失。在此情况下，利用智能机械制造技术，可以使所有器件在轨道中规范运行，以免安器件发生摩擦，从而达到节约资源的效果。

3.3 便捷性

便捷性指的是在智能机械制造环境下，机械制造生产流程展现出便捷性，以内智能机械制造，把人为控制升级为自动化控制，工作人员操作智能机械制造设备，所有工作流程都可以在机械设备的作用下进行操作，无需安排专业人员专门进行监管，使得机械制造生产更加快捷。

4 智能制造时代下促进机械设计制造及自动化技术发展的相关对策

4.1 对机械制造及其自动化有深入认识

在机械自动化产生初始阶段，出现了一种思想，也就是其能够有效解放劳动力，让劳动力能力不断下降。笔者认为，机械自动化发展只是简单地将劳动力从重复的工作中抽离出来，表现上好像造成大部分失业，但是，从长远发展角度来说，有利于促进新兴产业建设与发展。例如，机械制造行业监控、信息采集等这些工作需要由专人完成，在这种情况下，将会产生一些新兴岗位，给更多的人提供了就业机会。虽然在一定程度上解放了双手，但是并不代表会让人体的机能退化，在人的大脑高速运转下，促进科技创新发展［4］，只有给予机械制造及其自动化有新的认识，才能将机械制造及其自动化价值充分发挥，有利于促进我国制造行业的更好发展。

4.2 以节能为重点节约生产制造成本

如今机械设备制造行业的产品类型增多，而且制造流程也更加的复杂，因此，生产制造过程中会导致大量资源和材料耗损。机械制造行业智能化发展的当下，机械制造行业产品、生产流程面临的要求更加严格。国家有关部门在环境保护、可持续发展方面给予高度重视，而机械制造是消耗能源比较高的产业，为了实现机械制造行业的更好发展，在国家政策引导下，积极迎合发展战略，响应智能制造的号召，在生产中，减少能源投放、资源耗损，以此提高资源使用率。部分机械制造产品以批量生产为主，而且生产环节需要投放非常多的原材料，企业应该针对所有投放的原材料采取分类管理方法，了解可以二次使用的材料，针对这些可回收利用材料，应用于实际生产中，防止资源的恶意消耗。并且，材料使用需要进行优化，按照制造产品类型、具体要求，挑选相应的可回收材料，这样不但能够实现材料的二次利用，结合采购生产成本，同时，也能降低污染物的排放，在某种程度上达到了环境保护的效果好。

另外，加强污水处理。机械设计生产必然产生大量污染物，基于传统生产模式的部分企业并未认识到环境保护的重要性，还是采用直接排放污染物的方式，这种模式将会造成水源、土壤、空气等污染，特别是重金属污染，将会给人们身体健康造成威胁。对于这种状况，机械设计制造为了达到智能制造要求，机械设计、制造生产在自动化技术的作用下，机械设计制造应加强污染物处理。例如，在机械制造中，尽可能采用自动化技术将污染物进行处理，对于可以回收利用的材料融入循环系统中，达到二次利用的效果。很多不能再次回收利用材料，建议应用清洁处理方式。对于污水和废弃物的排放，需要检测污染成分，再选择合适的处理方法。处理期间，按照国家要求，在指定地点排放，合理排放。常规污水、污染物一般可由智能化制造系统自动化检测、处理，相关工作人员无需参与；特殊的污染及污染物也会由系统将会自动发出预警信息，通知相关人员着手检测污水及污染物实际成分，通过清洁方法予以处理，符合国家规定的排放标准。特殊污水及其污染物指定了处理方案后，需要转变为代码，上传智能化系统，由系统数据库处理。

机械制造行业在智能制造环境下，制造流程日渐自动化，需要将重点集中在清洁生产，最大限度地减少机械制造产品耗损的能源。在选择清洁能源过程中，需要结合智能制造发展要求，机械设计行业可以积极引进各种自动化技术，加强行业之间信息交流，提高生产实力，达到清洁生产目标。此外，改进制造生产流程非常必要［5］。部分机械制造产品在制造流程不断优化与改进的情况下，所排放的污染物数量随之增多，在智能化制造环境下，机械设计制造和自动化技术也更加完善，生产制造水平不断提高。一些制造流程没有做到有效缩减，因此，在智能化制造环境下，应该以技术创新为重点，深入剖析机械制造与自动化技术，立足于技术维度达到清洁生产目的。为了完成清洁生产目标，需要优化机械设计流程，由专业人员负责制订机械制造方案，严格把控机械设计方案的具体内容，在确保机械设计质量基础上达到清洁生产的目的。

4.3 结合时代发展，创新机械设计形式

在智能制造发展环境下，数字化机械设计形式发生一定变化，给机械设计制造行业的更好发展提供了有利条件。

第一，通过数字化机械生产，促进信息传递与共享。机械设计制造流程相对比较复杂，大部分机械设计制造产品都会出现跨部门生产现象，如包含材料、生产、管理等诸多部门。传统模式多采用人力生产，所以信息要在部门之间通过人为传递方式共享。该共享方法也可以推动机械制造生产，但人为沟通效率比较低，从而影响机械生产效率。在信息沟通中，一些部门对接人对信息二次加工处理，在某种程度上无法保证信息的真实性和有效性，容易造成信息失真，给机械设计制造带来一定影响。随着数字化机械设计模式的出现，在该技术作用下，有利于信息传递与共享。在机械设计制造环节中，自动化技术能够将生产中各种问题进行采集，把信息转变成拥有的数据，传递到平台以免人员二次加工信息，提高了信息真实性，信息上传到平台之后，工作人员登录平台便可以得到信息。此方法一方面可以缩短信息传递时间，另一方面发挥自动化技术优势，准确识别信息。现阶段，在智能时代下，机械设计制造、自动化技术的应用非常成熟，但依然有部分数据不能采用自动化技术进行捕捉，为此还需要相关人员通过手动方式处理，详细备注。

第二，数字化机械设计新增了信息整理、归纳的功能。机械设计制造产品生产流程比较多，将会产生各种数据信息。在传统工作模式下，都是通过人为的方式处理生产制造流程，处理效率不高，同时也会受到人为因素影响，因此，在记录中将会产生各种问题，无法保证数据信息的真实性与完整性，将会给后续生产工作开展带来影响。随着数字化机械设计模式的出现，通过该技术实现生产信息的采集与整理，并且相关人员能够在智能化系统中录入相关信息，系统自动化采集、整理数据，并且向指定部门传输。可见，智能制造时代数字化机械设计的应用切实提高了信息处理效率，起到信息有效交流的作用。

4.4 合理使用电子化图纸技术

图纸作为产品设计生产的根本，可以给后续的生产环节提供指导作用。传统模式主要采用纸质版，在机械设计制造产品需求量显著增加的当下，出现了越来越多元化的定制产品，若依然选用纸质版设计图纸，必然会降低效率，也会伴随一些弊端，如纸质版图纸在携带方面并不便利。一些机械制造产品涉及的设计图纸比较多，因此，相关人员在整理和携带方面将会十分不便，并且也会面临纸质设计图纸被损坏、污染等问题，加之部分机械设计制造环境质量不高，携带纸质版设计图纸也会面临一些不便。此外，修改环节也存在一定的难度，市场定制化产品规模较大，当用户需求出现改变之后，设计人员需要及时修改图纸，然而纸质版图纸被修改的可能性高，而且图纸面积大，不能做到随时修改。在智能制造背景下，需要利用电子化图纸进行设计。

第一，电子化图纸设计的效率比较高。大量智能化设计软件产生的软件知识伴随一些设计模板，因此，让产品设计效率更加高效。并且，通过智能设计软件绘制图纸，还可以保证精准性，规避外界因素的干扰修改设计图纸。

第二，电子化图纸携带的便捷性比较高。智能手机、电脑在办公中广泛应用，智能化制造时代下也可以进行设计工作，用户提出新的要求下，设计人员可以利用手机或者电脑对图纸进行修改，并且把修改后的设计图可以直接传递给用户，用户结合设计图内容提出自己的想法和意见［6］。电子化图纸存档之后依然可以保存，确保档案安全性。电子化图纸只需虚拟空间保存，并且随着智能化制造时代的来临，大部分机械制造企业都开发了自己的网络平台与网站，因此安全方面更强，可以通过智能化方式来保证电子化图纸的安全。

5 结语

总而言之，随着时代的快速发展，我国市场经济发展水平不断提高，在带动各个行业稳定发展的同时，也加剧了行业之间的竞争。所以，对于企业来说，在机械生产制造标准上更加严格。从机械设计制造及其自动化技术发展角度来讲，随着我国正式进入智能制造发展背景下，制造企业中负责生产工作的相关人员已经结合时代发展要求，对机械制造及其自动化技术有一定的认识，并且通过不断学习，提高自身机械制造及其自动化技术水平，有利于促进机械制造及其自动化技术的更好发展，让其更好地满足智能制造发展要求。