机械智能制造技术在工厂生产中的应用研究

陈晓德

摘要：随着科技的进步，智能技术被广泛应用于各个领域，这为社会主义经济的快速发展增添了强大的动力。改革开放以来，中国的制造业步入了快 速发展的阶段，机械加工在各行业的不断应用与发展，提高了产品和服务的生产效率，极大地解放了人工劳动力，加速了产品制造的进程。从机械智能制 造技术的基本概念出发，探讨了机械智能制造技术在工厂生产中的应用，最后对机械智能制造的基本支撑技术进行阐述。

关键词：机械智能制造技术;工厂生产;应用

引言

随着社会的发展和现代科技的进步，我国对人工智能技术的研究也在 不断地推进。人工智能 AI 的飞速发展使得其应用的领域不断延伸和进一步 的发展，智能汽车、智能家居、智能机器人等都为人们的生产和生活带来 了极大的便利，已经成为人们生活中非常关键的一部分，在这其中核心的 支持技术就是人工智能。并且随着现代科技的发展和研究开发，对整个人 工智能的技术水平起到了很大的推动作用。当前机械制造业可以为各个工 业企业的生产提供了大量的设备和相关的零部件。因此，在机械制造为实 现现代化提供了相应的基础。因此，为了实现机械设计制造水平的全面提 升，就需要将人工智能等应用到其中，也就为机械制造行业的发展提供动 力，也就使得行业的发展速度大大提升。

1 机械智能化制造技术

随着智能技术不断普及，以智能技术为基础制造出的产品逐渐被人们 所熟知，在新时代应用新型通信技术及制造技术进行有效结合，将这项技 术更好地贯穿于设计理念、生产过程、管理措施、服务理念等全过程。智 能化制造技术能够有效实现整个工程的质量数字化管控，普及化和应用，能制造生产出一批具有国际示范性的工程产品，因此相关部门需要不断探 索强化相应的智能化机械设计应用技术，坚决坚持打牢应用技术发展基础，夯实基本的应用技术基础同时进行创新及技术推广。智能制造系统技术主 要是指利用现代信息网络技术等作为理论基础，融合现代机械制造以及设 备等来形成一种智能机械设计的技术，目前我國开始注重智能技术在机械 设计中的使用，更好地实现我国智能制造技术的产业转型和升级，进而促 使我国制造技术行业向着中端及高端制造领域不断推进发展。智能技术自 产生以来已被应用于现代通信电子工程中的集合化和人工智能等技术中，并实现在装备上，它已被广泛应用于现代高端信息技术中的数控设备操作、 实现现代工业化中的机器人数控应用、检测器和控制驱动装置、打印机、 自动化生产流水线和生产线等多种数控设备。

2 机械智能制造技术在工厂生产中的应用

2.1 计算机辅助设计

智能 CAD 的应用是机械制造中人工智能的一个应用实例，传统机械制 造行业中 CAD 技术的应用是设计产品和进行参数设计的重要途径之一，进 行点线之间的联合关系的确定性工作来进行产品的设计等。而智能 CAD 技 术的应用则是结合了专家系统、神经网络算法等进行相关工作领域的收集 和提升，对生产过程中产生的问题进行过程分析，并把它们编写成计算机 语言，在产品设计和制造过程中。如有问题可以用计算机协助解决好相关 的工作问题，提出优质的解决方案。神经网络算法则是利用了人工神经元 的特殊性进行产品设计和相关制造过程中的非线性关联的断点数据，使得 机械性和自动组合的能力大大增加。在当前的智能 CAD 技术的应用中已经 将多项技术进行了融合和有效的发展，为机械设计制造及其自动化的提升 做出了保证。

2.2 集成化应用

通过集成化应用能够将工业应用软件安装到 EWEBS 服务器上，并且不 需要安装客户端，有关技术人员就可以通过 Web 实现灵活的技术应用。独 创的 AIP 技术能够很好地实现人机交互的逻辑，将计算逻辑与人机交互的 逻辑分割开来。技术人员在访问服务器虚拟化的应用时，仅仅需要将人机 交互逻辑传送到服务器端，就能够实现独立的会话窗口。技术人员可以通 过简单的交互界面实现较为复杂的控制和生产指令，并且在客户端也能够 有效地展示出对应的机械加工设备，能够实现应用和机械操作界面的整合，进而提升操作与生产效率。

2.3 有限元仿真分析技术

有限元分析技术是利用数据近似的方法对真实物理系统进行模拟，是虚 拟仿真技术的一种，但其可以通过有限网格划分对设备的强度、刚度等属性 进行数据化表示。如在机械加工过程中，通过对加工过程中刀具的受力情况 进行分析，按刚度将刀具划分为不同的等级，在进行不同产品的机加过程中 智能选择合适的刀具，减少不必要的浪费和避免加工过程中的安全隐患。

2.4 机械自动化技术

人工智能机械制造的应用上经常在实际的工作过程中出现了故障问 题，人工智能技术的有效应用可以对于故障诊断系统中的数据和参数进行 有效的分析和匹配的工作，在设备正常使用的过程中做好实时的参数对比 和分析，一旦发生故障可以及时找出问题的原因。人工智能系统在预设问 题的故障分析和相应的操作上都进行了控制，这就是在人工操作和可视的 情况下进行了热模锻压力机械故障的自动诊断，设备因此获得了更好的工 作性能，在实际的工作过程中提升了实际的效率和质量。

2.5 虚拟化技术

利用虚拟化技术能够有效地测试机械的最终使用性能，有效地保障最 终的成品质量。利用虚拟化技术能够实现机械设计产品全流程的仿真，通 过各种情况下的冲压测试等来测试产品的最终性能，同时还能够及时发现 在制造过程中潜在的安全隐患。利用虚拟化技术能够有效地模拟生产过程，从而能够优化生产流程，降低生产中各种资源的浪费。例如：在对某种零 部件进行切削加工时，利用多媒体以及智能分析技术对产品设计和制作流 程进行效果的检验，通过模拟加工过程能够有效地发现设计与制造层面上 的隐患，同时还能够在仿真中训练加工系统，让加工设备产生更为精确的 控制指令，保障产品的质量和实际效果。此外，虚拟化技术是一门学科知 识高度交叉的技术手段，涵盖了多种学科的理论知识，不仅包括计算图形 学的知识，还包括人工智能算法在内的多种知识类型。虚拟现实技术在近 几年获得了一定的发展。虚拟现实技术能够在最大程度上为使用者提供视 觉和听觉等方面的感知交互。将虚拟现实技术与机械设计制造进行融合，就可以首先通过计算机的数值模拟，生成零部件的三维视图，设计人员和 生产加工人员都可以用最为直观的方式接触到零部件，能够在较为复杂的 环境下形成更为逼真的现场效果，这样能够有效保障产品的最终质量。

2.6 控制全局设计实现技术的综合性应用

为了能够更好地实现各种机械智能制造技术的综合应用，工作人员首 先要正确使用智能技术，并充分学习相关智能技术的知识，开展积极的智 能技术应用制造设备，这样才能够更好地实现满足设备制造基本技术需求。此外，为了设计出能够满足专业设计师的理念，一定还要充分学会灵活应 用各种智能技术。智能系统设备在运行管理过程中主要就是依靠预先设置 的系统运行管理参数及系统设定操作流程进行操作，全面设计分析应用系 统性能，合理发挥应用系统智能性，运行管理过程中要严格遵守国家科学 信息技术的运行标准以及操作运行规范。33.1

结束语

综上所述，为了不断提高我国机械设计的水平，相关设计部门需要重 视智能化技术的应用和分析，并借助智能化技术手段，来提高机械制造设 计的工作质量与工作效率。

参考文献：

[1]张靖宇.机械智能制造技术在工厂生产中的应用研究[J].内燃机与配 件，2020（4）：200-201.

[2]徐立华.智能制造时代机械设计技术思考[J].农机化，2020（22）：23-23.

[3]陆燕.智能制造时代机械设计技术[J].内燃机与配件，2020（11）：224-225.