機(jī)械設(shè)計(jì)制造數(shù)字化與智能化發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)間:2022-04-25 11:31:25

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機(jī)械設(shè)計(jì)制造數(shù)字化與智能化發(fā)展趨勢(shì)

摘要:隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升,如今的工業(yè)化發(fā)展也逐漸朝著現(xiàn)代化方向前進(jìn),尤其是機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,在不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的支撐下,迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。得益于技術(shù)的進(jìn)步以及發(fā)展需求的增長(zhǎng),使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的升級(jí)改造尤為必要且迫切,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)工藝已難以適應(yīng)現(xiàn)階段的發(fā)展需求,所以數(shù)字化與智能化發(fā)展將成為今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)?;诖?,本文將重點(diǎn)針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展展開(kāi)研究,希望為助力行業(yè)發(fā)展作出微薄貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;數(shù)字化;智能化;發(fā)展

在機(jī)械制造行業(yè)領(lǐng)域,機(jī)械設(shè)計(jì)工作非常關(guān)鍵,唯有高質(zhì)量完成機(jī)械設(shè)計(jì)工作,才能保證機(jī)械制造質(zhì)量。而隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展,除了要汲取傳統(tǒng)技術(shù)工藝的經(jīng)驗(yàn)以外,更要與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合,尤其是隨著用戶需求的不斷增多與提高,一定要重視數(shù)字化與智能化技術(shù)的應(yīng)用,才能最大限度地滿足用戶的需求。因此,作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)技術(shù)人員,需要對(duì)該行業(yè)前沿技術(shù)保持關(guān)注,緊隨行業(yè)發(fā)展方向,掌握全新技術(shù)工藝,從而提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造數(shù)字化與智能化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字化與智能化技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛滲透,機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也不例外,屬于時(shí)代發(fā)展的必然選擇。從機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)應(yīng)用數(shù)字化與智能化技術(shù)的實(shí)際情況來(lái)看,表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:

1.1提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作效率

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,會(huì)因?yàn)榇嬖诙喾揭蛩氐木窒?,所以行業(yè)發(fā)展中還存在技術(shù)工藝繁雜、效率偏低的問(wèn)題,導(dǎo)致技術(shù)人員的工作時(shí)間普遍較長(zhǎng),人才流失率較高,形成對(duì)行業(yè)發(fā)展的不良影響。而隨著數(shù)字化與智能化技術(shù)的引入,與機(jī)械設(shè)計(jì)制造有機(jī)結(jié)合,不僅優(yōu)化了技術(shù)人員的工作環(huán)境,同時(shí)也提高了工作效率。尤其是產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中,自動(dòng)化生產(chǎn)線的開(kāi)發(fā),使得傳統(tǒng)的工藝流程得到簡(jiǎn)化,節(jié)省了大量人力資源,原本要多人完成的工作,只需要一人與自動(dòng)化機(jī)器搭配便可完成,大大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。另外,在智能化的管理體系中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的智能化檢測(cè)與問(wèn)題解決,最大程度保障了產(chǎn)品制造質(zhì)量[1]。總而言之,數(shù)字化與智能化技術(shù)的應(yīng)用,提高了生產(chǎn)線工藝的標(biāo)準(zhǔn)化程度,使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作效率與產(chǎn)品質(zhì)量得以全面提高。

1.2提高產(chǎn)品生產(chǎn)流程安全性

在以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,對(duì)生產(chǎn)線的管控與檢測(cè)基本由人工完成,但其中涉及到部分危險(xiǎn)系數(shù)高的故障維修工作,一定程度上會(huì)威脅到技術(shù)人員的安全。安全性保障在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中至關(guān)重要,保證技術(shù)人員的安全才是產(chǎn)品生產(chǎn)的首要前提。而通過(guò)應(yīng)用數(shù)字化與智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化,能夠用到更為先進(jìn)的智能化設(shè)備去監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程,第一時(shí)間找出故障環(huán)節(jié)且進(jìn)行維修,從而保證生產(chǎn)的安全性[2]。比如,可在智能終端安裝諧波濾波器(如圖1所示),借助此裝置消除外界環(huán)境因素的干擾,強(qiáng)化對(duì)不同類型信號(hào)的感知,使得人工智能系統(tǒng)能夠高效參與機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程??偠灾?,數(shù)字化與智能化技術(shù)加持下的監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)察覺(jué)問(wèn)題并報(bào)警,提升了故障檢出率,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)技術(shù)生產(chǎn)人員安全的目的。

1.3簡(jiǎn)化生產(chǎn)操作技術(shù)

在過(guò)去的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中,由于生產(chǎn)方式以人工為主,所以對(duì)每一位技術(shù)人員的生產(chǎn)操作技術(shù)要求非常高。而隨著數(shù)字化與智能化技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)生產(chǎn)線的智能化升級(jí),不僅如上述所言減少了技術(shù)人員的數(shù)量,也進(jìn)一步簡(jiǎn)化了操作技術(shù)要求,以前較為復(fù)雜的生產(chǎn)操作技術(shù)也變得更為簡(jiǎn)單。另外,生產(chǎn)流程有了數(shù)字化的加持,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)能得到統(tǒng)一,有助于生產(chǎn)質(zhì)量的全面提高。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展趨勢(shì)

2.1積極響應(yīng)綠色發(fā)展號(hào)召

隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快,在發(fā)展過(guò)程中也出現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的破壞行為,并且破壞程度日漸加劇。所以,為了保證發(fā)展可持續(xù)化,國(guó)家提出了綠色發(fā)展口號(hào),那么在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展中,同樣要響應(yīng)并踐行“綠色發(fā)展”的理念,將該理念滲透到未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃中。將數(shù)字化與智能化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程進(jìn)行結(jié)合,為了保證其可持續(xù)性發(fā)展,要盡可能選用更環(huán)保的材料,或是通過(guò)技術(shù)優(yōu)化減少生產(chǎn)過(guò)程中造成的環(huán)境破壞。所以,將數(shù)字化、智能化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相結(jié)合,一定要完善技術(shù)工藝,改進(jìn)生產(chǎn)線中可能存在環(huán)境破壞的技術(shù)環(huán)節(jié),從根本上解決生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題。

2.2完善數(shù)字化與智能化體系

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平不斷提高以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)快速發(fā)展的背景下,構(gòu)建完善的數(shù)字化與智能化體系尤為必要。事實(shí)上,在近些年的發(fā)展中已有許多產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)工藝出現(xiàn)了智能化的升級(jí)改造,或是將先進(jìn)的智能化設(shè)備引入到傳統(tǒng)生產(chǎn)線中,然而均未形成完善的數(shù)字化與智能化體系,所以無(wú)法進(jìn)行集約化、統(tǒng)一化管理。所以,為了提高生產(chǎn)管理質(zhì)量,需要在今后的發(fā)展中對(duì)生產(chǎn)流程予以數(shù)字化與智能化完善建設(shè),唯有將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的獨(dú)立部分進(jìn)行體系化串聯(lián),借助大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化管理模式,才能達(dá)到統(tǒng)一化管理效果,強(qiáng)化各個(gè)環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)交流共享,從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)模型構(gòu)造的數(shù)字化發(fā)展

在過(guò)去的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,模型設(shè)計(jì)用到的基本是電子版模型,再進(jìn)行人工搭建,這種設(shè)計(jì)方式不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)之間的誤差難以減小而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。而有了數(shù)字化與智能化技術(shù)的加持后,便可得到電子模型的三維立體效果,在計(jì)算機(jī)中結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬化再現(xiàn),能明顯提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量[3]。此外,模型設(shè)計(jì)朝著數(shù)字化方向發(fā)展,還能促使數(shù)據(jù)的進(jìn)一步精細(xì)化,生產(chǎn)技術(shù)人員只需掌握數(shù)字化設(shè)備的操作技術(shù),便能輕松完成優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品模型設(shè)計(jì),降低了技術(shù)人員就職門檻以及提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。機(jī)械設(shè)計(jì)模型構(gòu)造的數(shù)字化發(fā)展,主要是利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)模型方案進(jìn)行模擬(如圖2所示),將各項(xiàng)參數(shù)與運(yùn)行環(huán)境輸入到系統(tǒng)中,便能自動(dòng)化生成機(jī)械設(shè)計(jì)方案中的模型以及實(shí)施過(guò)程,通過(guò)觀察方案設(shè)計(jì)實(shí)施情況便能了解其中存在的缺陷,在不需要進(jìn)行實(shí)務(wù)操作的前提下,便可對(duì)設(shè)計(jì)模型方案進(jìn)行改良。機(jī)械加工之后熱水洗酸洗活化模擬運(yùn)作冷卻深加工錄入系統(tǒng)檢查結(jié)束水洗除銹圖2機(jī)械設(shè)計(jì)模型方案模擬過(guò)程

3數(shù)字化與智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

如上述所言,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)字化與智能化技術(shù)是時(shí)代發(fā)展所趨,關(guān)系到該行業(yè)未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展。然而,在數(shù)字化與智能化技術(shù)的具體應(yīng)用中,還需要重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面:

3.1重視系統(tǒng)優(yōu)化

在將數(shù)字化與智能化技術(shù)融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的過(guò)程中,雖然對(duì)設(shè)備與技術(shù)的升級(jí)改造是關(guān)鍵,但一定不能忽視系統(tǒng)優(yōu)化的重要作用。因?yàn)榧夹g(shù)升級(jí)一定會(huì)帶來(lái)設(shè)備使用與管理方面的細(xì)節(jié)變化,自然要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)展開(kāi)升級(jí)優(yōu)化,才能保證設(shè)備、技術(shù)的作用發(fā)揮達(dá)到最大化。系統(tǒng)升級(jí)并不僅限于先進(jìn)技術(shù)的引入,還要重視生產(chǎn)線內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合,才能保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2招聘優(yōu)質(zhì)人才

信息化時(shí)代的到來(lái)讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)得到迅猛發(fā)展的機(jī)會(huì),而且在數(shù)字化與智能化技術(shù)的加持下,機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的工作質(zhì)量與效率有了大幅提升。然而,目前從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造的人員的信息技術(shù)素養(yǎng)并不高,對(duì)數(shù)字化與智能化技術(shù)有研究的人員多數(shù)集中在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)突破和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,需要引入更多專業(yè)型人才。唯有更多優(yōu)質(zhì)人才的加入,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化設(shè)備進(jìn)行合理使用與管維,還能對(duì)技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)改進(jìn),不斷提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,并且為我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3重視產(chǎn)品商品化

完成機(jī)械設(shè)計(jì)工作之后,需要由專人對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢驗(yàn),明確機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目的在于產(chǎn)品商品化,能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益價(jià)值,所以在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作與投入生產(chǎn)制造之前,必須把握好市場(chǎng)需求動(dòng)向,才能找準(zhǔn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的定位,更能滿足市場(chǎng)需求。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展不僅僅是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì),同時(shí)也是機(jī)械制造企業(yè)不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段,通過(guò)引入數(shù)字化與智能化技術(shù),不但能優(yōu)化傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的不足,還能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量,有著廣闊發(fā)展前景。所以,機(jī)械制造企業(yè)研發(fā)部門應(yīng)當(dāng)高度重視先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)、引入與應(yīng)用,與現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造流程相結(jié)合,促進(jìn)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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作者:蔡麗娟 蔡佳麗 羅富娟 單位:重慶電訊職業(yè)學(xué)院