王亮 梁曉新

摘 要：近年來，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，智能制造應(yīng)運(yùn)而生且逐步走向成熟，其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位也不斷攀升。在國(guó)際上，德國(guó)提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略、美國(guó)提出“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，旨在通過提高智能制造提高生產(chǎn)力。但是相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)智能制造業(yè)的技術(shù)水平尚存在差距和技術(shù)性問題。基于以上現(xiàn)狀，有必要對(duì)我國(guó)智能制造技術(shù)進(jìn)行分析和研究，探索我國(guó)的機(jī)械智能制造業(yè)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能制造;機(jī)械設(shè)計(jì);思考

1 智能機(jī)械制造市場(chǎng)發(fā)展的必然性

智能機(jī)械制造是科技迅速發(fā)展后出現(xiàn)的必然現(xiàn)象，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，打造和諧社會(huì)的必須條件。具體原因如下：其一，可持續(xù)發(fā)展作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指導(dǎo)戰(zhàn)略方針，智能機(jī)械的發(fā)展也應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展為制造原則。在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)智能機(jī)械時(shí)，應(yīng)將節(jié)能環(huán)保放在第一位，再?gòu)募夹g(shù)方面進(jìn)行升級(jí)研發(fā)。此外，在選用機(jī)械材料時(shí)，應(yīng)選擇綠色環(huán)保的原材料進(jìn)行制造生產(chǎn)，以此提高制造能力;其二，在生產(chǎn)制造智能機(jī)械時(shí)，會(huì)更加傾向于對(duì)機(jī)械控制的靈活度，從目前使用智能機(jī)械的市場(chǎng)行情來看，較為成熟的智能機(jī)器在操作方面是更加的靈活，設(shè)置完流程后智能機(jī)械就可以自行生產(chǎn)，而且效率相對(duì)比較高。

2 智能機(jī)械制造優(yōu)勢(shì)

智能機(jī)械制造比傳統(tǒng)機(jī)械制造的優(yōu)勢(shì)突出許多，可以從以下方面看出：首先，智能機(jī)械制造產(chǎn)品精度高于傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)品的精度。智能機(jī)械制造是利用計(jì)算機(jī)來控制產(chǎn)品的大小與生產(chǎn)工藝，而計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確的根據(jù)產(chǎn)品參數(shù)來進(jìn)行監(jiān)督把控，嚴(yán)格遵照電腦程序進(jìn)行生產(chǎn)，可以有效控制產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，計(jì)算機(jī)的智能系統(tǒng)可以有效監(jiān)督制造流程，當(dāng)智能機(jī)械在運(yùn)行過程中遇到問題，可以針對(duì)問題發(fā)出預(yù)警信號(hào)，工廠負(fù)責(zé)員工可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題;其次智能制造大幅降低了生產(chǎn)成本。在智能機(jī)械制造過程中，智能制造系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)要求和車間生產(chǎn)能力進(jìn)行排程，大幅挖掘公司的產(chǎn)能。最后，智能機(jī)械制造降低了人工勞動(dòng)成本。一般情況下，只需要工作人員通過控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控，車間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無人參與。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)方法與步驟

3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)方法原則與過程

設(shè)計(jì)機(jī)械一般分為以下步驟：前期的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、機(jī)械制造方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì)。

前期的機(jī)械項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要分為：實(shí)地考察、研究其可行性、制定實(shí)施計(jì)劃;機(jī)械制造方案設(shè)計(jì)主要分為：機(jī)械總體功能分析、功能的分解與組合、系統(tǒng)原理、實(shí)驗(yàn)機(jī)械的功能、確定方案;技術(shù)設(shè)計(jì)主要分為：機(jī)械整體的設(shè)計(jì)、機(jī)械構(gòu)造的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及規(guī)格設(shè)計(jì)等等;施工設(shè)計(jì)主要分為：畫機(jī)械整體和所有零件的圖紙、技術(shù)文件的編寫、試著制作以及生產(chǎn)等等。在機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)流程中，可以充分的展現(xiàn)出工作人員的能力與智慧，進(jìn)而利用現(xiàn)代化科技對(duì)智能機(jī)械進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3.2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)步驟

對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新的步驟認(rèn)為：首先是對(duì)機(jī)械的實(shí)質(zhì)性原理進(jìn)行研究;其次是分析機(jī)械的結(jié)構(gòu)和類型;再次是優(yōu)選出機(jī)械的運(yùn)動(dòng)機(jī)理、大小以及參數(shù);最后是進(jìn)行綜合性的分析與調(diào)整優(yōu)化。

4 智能化的機(jī)械設(shè)計(jì)

4.1 側(cè)重節(jié)能環(huán)保

智能化機(jī)械設(shè)計(jì)在節(jié)能環(huán)保上面需要注重的問題：第一，加強(qiáng)對(duì)環(huán)保原材料的研究。設(shè)計(jì)者在選材上應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展為原則，選取材料必須綠色環(huán)保，所使用材料不能影響生態(tài)環(huán)境。第二，設(shè)計(jì)智能機(jī)械時(shí)，要針對(duì)機(jī)械設(shè)備回收性能進(jìn)行評(píng)估，機(jī)械如果無法回收再利用，那么在選材時(shí)應(yīng)考慮到設(shè)備更新?lián)Q代后，舊設(shè)備是否會(huì)破壞環(huán)境。其次還要注意到機(jī)械設(shè)備的延展性，具備延展性的功能的設(shè)備，具有更高的利用價(jià)值，在以后的發(fā)展中，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的功能進(jìn)行完善，以便回收再利用，以此來延長(zhǎng)機(jī)械的使用時(shí)間。

4.2 引進(jìn)成熟智能技術(shù)

智能機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，其核心是智能控制技術(shù)，因此引進(jìn)成熟的智能技術(shù)是智能機(jī)械生產(chǎn)的保障。智能機(jī)械剛開始生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，首要任務(wù)是先進(jìn)的智能技術(shù)與生產(chǎn)流程融合。在設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合智能機(jī)械的系統(tǒng)啟動(dòng)程序，制造商合系統(tǒng)規(guī)格，全方位分析檢驗(yàn)生產(chǎn)機(jī)器，分析生產(chǎn)機(jī)器所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是否達(dá)到預(yù)期的規(guī)格。如果設(shè)計(jì)樣品或者繪圖不真實(shí)，則系統(tǒng)會(huì)重新推斷。

4.3 引進(jìn)成熟智能技術(shù)

智能機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，其核心是智能控制技術(shù)，因此引進(jìn)成熟的智能技術(shù)是智能機(jī)械生產(chǎn)的保障。智能機(jī)械剛開始生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，首要任務(wù)是先進(jìn)的智能技術(shù)與生產(chǎn)流程融合。在設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合智能機(jī)械的程序啟動(dòng)系統(tǒng)、制造商以及系統(tǒng)規(guī)格等等，對(duì)智能機(jī)械進(jìn)行全面的檢驗(yàn)分析，看生產(chǎn)出來的智能機(jī)械可否達(dá)標(biāo)。如設(shè)計(jì)的機(jī)械樣品或繪圖不符合規(guī)則，系統(tǒng)則會(huì)重新進(jìn)行分析檢測(cè)。

5 智能化時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)存在的問題

從智能機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國(guó)的智能機(jī)械發(fā)展仍處于領(lǐng)先水平，擁有專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)、較為成熟的制造流程以及熟練的操作步驟。在部分專利技術(shù)方面已遠(yuǎn)超其他的國(guó)家。但對(duì)于我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)來說，在許多細(xì)節(jié)方面還存在不足，有待完善，特別是尖端性的技術(shù)問題還需要不斷的改進(jìn)，智能機(jī)械制造技術(shù)的專業(yè)性較強(qiáng)，需要我們從細(xì)節(jié)入手，加強(qiáng)細(xì)節(jié)的改進(jìn)，推動(dòng)智能機(jī)械設(shè)計(jì)的水平提升，促進(jìn)制造業(yè)的不斷發(fā)展。

智能機(jī)械制造的設(shè)計(jì)需要專業(yè)的技術(shù)較高，在加工生產(chǎn)中需要有扎實(shí)的實(shí)際操作能力，導(dǎo)致智能機(jī)械在制造生產(chǎn)的過程中容易出現(xiàn)由于操作不當(dāng)而發(fā)生的各種故障。比較常見的有設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處理不到位導(dǎo)致齒輪、軸承及油封等出現(xiàn)各種故障，齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)磨損較多，在使用的過程中對(duì)接口的會(huì)被逐漸侵蝕，是發(fā)生故障最多，最不易發(fā)覺的。一般齒輪出現(xiàn)故障比較突然，對(duì)接口出現(xiàn)斷齒或裂紋導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障，或是齒輪的突然剝離，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)直接失靈，嚴(yán)重的可能對(duì)其他部件造成損傷。

6 提高智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)策略

6.1 注重節(jié)能環(huán)保

近年來，科技的不斷發(fā)展，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中會(huì)帶來大量的能源消耗，嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，造成環(huán)境污染，再給人們的生活帶來便利的同時(shí)，也給環(huán)境的保護(hù)帶來新的考驗(yàn)，保護(hù)環(huán)境將面臨嚴(yán)峻的問題。由此可見，智能制造機(jī)械的設(shè)計(jì)必須要考慮環(huán)保問題，注重環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì)方案。

6.2 提高系統(tǒng)的智能化水平

智能系統(tǒng)是制造機(jī)械設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)智能設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械制造參數(shù)的運(yùn)算、信息的提取來實(shí)現(xiàn)代替人工的操作模式，從而實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。因此，在智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重系統(tǒng)的研發(fā)，使智能化融入整個(gè)制造設(shè)計(jì)中，提高智能制造機(jī)械的運(yùn)作效率

6.3 加強(qiáng)創(chuàng)新思維在智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

國(guó)家不斷推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使智能機(jī)械制造需要不斷的加強(qiáng)智能化的提升，這就要求智能設(shè)計(jì)中需要?jiǎng)?chuàng)新思維、改進(jìn)技術(shù)。從基礎(chǔ)理論入手，夯實(shí)理論基礎(chǔ)知識(shí)，充分發(fā)揮智能化在機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)依賴于智能制造業(yè)的快速發(fā)展，智能機(jī)械制造已成為提高生產(chǎn)力的重要因素。機(jī)械制造技術(shù)的不斷提升為諸多行業(yè)帶來了新的發(fā)展之路，通過加強(qiáng)智能化的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維的運(yùn)用，使智能制造業(yè)節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，推動(dòng)整體制造行業(yè)的深入發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速增長(zhǎng)，為現(xiàn)代化建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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