曹津瑞 孫晨飛 馬蜂 楊鵬宇 劉金昊

摘要：從工業(yè)革命時期到機(jī)械技術(shù)成熟，再到信息化時代，機(jī)械行業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要支柱產(chǎn)業(yè)，一直為社會生產(chǎn)運營做出極大的貢獻(xiàn)。盡管計算機(jī)在機(jī)械設(shè)計行業(yè)仍有些許不足，但是在互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的潮流中，將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械行業(yè)是時代所趨，這不僅會提升機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)水平，還可以節(jié)約人力、減少能源浪費。

關(guān)鍵字：機(jī)械設(shè)計制造;自動化;計算機(jī)技術(shù)

引言

隨著時代的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速提升，各個行業(yè)間的競爭越發(fā)激烈，在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化這一行業(yè)來說，掌握計算機(jī)技術(shù)便是掌握了競爭主動權(quán)，如若進(jìn)而開拓計算機(jī)在機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)，此行業(yè)發(fā)展前景必將會可持續(xù)快速健康發(fā)展。

1計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

隨著機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)與時代的接軌，工業(yè)制造5.0的提出，使機(jī)械設(shè)計制造成為了當(dāng)前社會積極發(fā)展的主要內(nèi)容。首先，將計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)相結(jié)合，極大提升機(jī)械制造的效率;其次，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造需要極大的人力物力，以及時間成本，無法適應(yīng)目前分秒必爭的時代。尤其是在機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展的時期，正等待著計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，為機(jī)械制造行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化帶來新的發(fā)展動力。目前常用的便是計算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)，計算機(jī)仿真技術(shù)，3D打印技術(shù)，計算機(jī)AI應(yīng)用技術(shù)等在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域中起著不可或缺的作用。

2計算機(jī)設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的缺點

2.1 計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品更新不同步

在機(jī)械產(chǎn)品優(yōu)化中，機(jī)械設(shè)備創(chuàng)新及完善最為受到人們的重視，在機(jī)械自動化設(shè)計方面要求較高且具有豐富的經(jīng)驗，將知識經(jīng)驗與科學(xué)設(shè)計有規(guī)劃的結(jié)合起來，短時間內(nèi)將復(fù)雜問題有效的解決。從目前來看，計算機(jī)與機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合并加以運用較為淺顯，不適合將5G科技與機(jī)械技術(shù)完美的結(jié)合，此對需要專業(yè)技術(shù)員計算機(jī)方面技術(shù)更為嚴(yán)格，用計算機(jī)技術(shù)優(yōu)化各種復(fù)雜的問題，實現(xiàn)多種自動技術(shù)交叉應(yīng)用，走出計算機(jī)控制單一化的不足。

2.2 理論與實際不符

若機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，在診斷過程中大多注重模糊理論、專家線上解答以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用，但是在實際解決過程中對并沒有達(dá)到理想結(jié)果，一旦計算機(jī)在設(shè)備診斷中出現(xiàn)問題，將會難以解決由于計算機(jī)問題而引發(fā)的一系列的故障。如在發(fā)動機(jī)發(fā)生故障診斷時，雖然對傳統(tǒng)的不確定故障以及非線性故障的判斷得到了提升，但是在模糊理論與專家線下診斷缺乏了綜合性，使得對發(fā)電機(jī)故障難以精確的判定。

3機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中的計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1仿真技術(shù)

計算機(jī)仿真技術(shù)是以虛擬技術(shù)以及可視技術(shù)為基礎(chǔ)建立的。在制造生產(chǎn)中將仿真技術(shù)應(yīng)用其中可以充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，創(chuàng)建出三維模型，之后相關(guān)工作人員綜合分析模型。同時結(jié)合模型的同時還可以對其進(jìn)行優(yōu)化完善，這樣可以不斷地優(yōu)化機(jī)械設(shè)備。仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造的應(yīng)用還可以有效的節(jié)約研究的實驗時間以及研究成本，可以極大的提高工作效率與工作質(zhì)量。

3.2 輔助技術(shù)

對于計算機(jī)技術(shù)來說，涉及的范圍廣泛且學(xué)科眾多，將機(jī)械設(shè)計制造以及機(jī)械的自動化與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合便可以起到極大的輔助作用，例如Solidworks（三維設(shè)計軟件），CAD（二維制圖軟件）等。機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)中，無法脫離軟件便可以對產(chǎn)品進(jìn)行模擬，由此可見設(shè)計軟件的使用可以是的其設(shè)計的效率及質(zhì)量效率大幅度地提升。而且在三維和二維相互轉(zhuǎn)化也可以依靠設(shè)計軟件實現(xiàn)，這樣可以進(jìn)一步提高設(shè)計者對產(chǎn)品的系統(tǒng)控制以及設(shè)計環(huán)節(jié)中對方案的改進(jìn)。繪圖軟件可以有效的保證尺寸標(biāo)志的效率，同時改變部分的數(shù)據(jù)也不會對總體設(shè)計有極大的破壞。在設(shè)計機(jī)械設(shè)備時可以通過軟件對不同零件進(jìn)行命名以及所需的技術(shù)進(jìn)行標(biāo)注，便于審圖人員的檢查。

3.3數(shù)控機(jī)床技術(shù)

作為機(jī)械設(shè)計及其自動化中最為重要的一個基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)有兩個必不可少的優(yōu)點：一是軟件手工編程，二是軟件自動編程。為了可以準(zhǔn)確的了解數(shù)控機(jī)床技術(shù)，工作人員便可以在這兩方面進(jìn)行掌控。在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)在，自動編程地位愈發(fā)增高。手動編程已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計及其自動化的需求，所以需要對其功能進(jìn)行篩選和優(yōu)化。從今往后，自動化編程便會更加的科學(xué)、先進(jìn)，會應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備配件的生產(chǎn)制造中，尤其是較為復(fù)雜的機(jī)械零件。不過在此環(huán)節(jié)中需要技術(shù)人員可以借助計算機(jī)嚴(yán)格的控制及管理數(shù)控軟件，然后可以嚴(yán)格地借助軟件完成自動編程操作，之后實現(xiàn)零配件地設(shè)計和制造工作。數(shù)控機(jī)床在機(jī)械設(shè)計及其自動化行業(yè)地不斷發(fā)展，越來越被應(yīng)用在其他的領(lǐng)域內(nèi)，進(jìn)而推動了其他領(lǐng)域地快速發(fā)展。

3.4大數(shù)據(jù)技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域內(nèi)，大數(shù)據(jù)技術(shù)全面的保障了傳統(tǒng)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。比如：傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計中，需要大量的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行反復(fù)實驗，從而得出相應(yīng)的設(shè)計數(shù)據(jù)，由此設(shè)計出一款產(chǎn)品需要大量的人力物力，但是大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以將相同的產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和匯總，對一些實驗設(shè)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和解析。既減少設(shè)計中出現(xiàn)的問題，又減少研發(fā)時間和設(shè)計成本。與此同時，在機(jī)械零件生產(chǎn)完畢后。對其性能以及自動化成效的測試也需要大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以減少檢驗成本。目前大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅在機(jī)械設(shè)計中產(chǎn)生極大成效，而且在自動化領(lǐng)域中，還可以為生產(chǎn)提供最為合理生產(chǎn)順序，保障機(jī)械設(shè)備的順利進(jìn)行。

3.5AI技術(shù)

計算機(jī)AI技術(shù)是利用程序代碼，智能化的完成一些常規(guī)工作。在機(jī)械工程設(shè)計中，可以讓機(jī)械對不同角度以及位置的設(shè)備進(jìn)行安裝，準(zhǔn)確地進(jìn)行變更以及調(diào)整，確保流水線的安裝質(zhì)量。由于計算機(jī)AI技術(shù)的應(yīng)用，可以在大體上降低人工制造，尤其是人們最為忽略的環(huán)節(jié)，這將會對自動化生產(chǎn)線帶來嚴(yán)重的后果。所以在自動化生產(chǎn)中，計算機(jī)要記住可以具有極高的準(zhǔn)確性和高效性。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，計算機(jī)AI技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域中所產(chǎn)生的成效是傳統(tǒng)模式生產(chǎn)效率的數(shù)倍。在家電制造領(lǐng)域中，甚至是人工制造效率的近百倍。隨著社會大眾對機(jī)械設(shè)備的各種需求，單一的傳統(tǒng)制造已經(jīng)無法滿足當(dāng)前產(chǎn)品多元化，但是計算機(jī)AI技術(shù)可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)技術(shù)的改良和創(chuàng)新，可以完全解決多元化問題。

3.6 5G技術(shù)

目前5G網(wǎng)絡(luò)是通信領(lǐng)域的前沿科技，借助計算機(jī)技術(shù)的幫助，可以實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的大范圍普及。而且5G網(wǎng)絡(luò)對機(jī)械設(shè)計制造帶來的可能是翻天覆地的變化：一方面機(jī)械設(shè)計制造利用5G網(wǎng)絡(luò)的云端的加速同時完成多家機(jī)械設(shè)計企業(yè)的要求，從而使得資源合理化的應(yīng)用，降低設(shè)計研發(fā)成本。另一方面5G網(wǎng)絡(luò)可以更為有效的進(jìn)行信息對比，將傳統(tǒng)的電子機(jī)械設(shè)計，用影像化的方式展現(xiàn)在設(shè)計者的面前，進(jìn)行全面檢查與計算，并且可以在多時間內(nèi)對多個機(jī)械設(shè)計方案進(jìn)行檢查和改進(jìn)，為機(jī)械行業(yè)帶來了極大的便利。

4結(jié)論

綜上所述，隨著工業(yè)5.0時代的到來，計算機(jī)技術(shù)也隨著科技飛速發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。有效地推進(jìn)了各行各業(yè)的高速發(fā)展，也使得人類進(jìn)入到了信息化時代。盡管計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計行業(yè)仍有不足，但只要對其科學(xué)應(yīng)用，便可以增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，而且能夠有效的提升生產(chǎn)的智能化水平。目前計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造機(jī)械化中的應(yīng)用，最為廣泛的便是仿真技術(shù)，輔助技術(shù)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)等。這些技術(shù)將會極大地推進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展，加快了國民經(jīng)濟(jì)的增長，有利于我國機(jī)械制造領(lǐng)域的可持續(xù)健康發(fā)展。

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中北大學(xué) 山西太原 030051