新时代背景下机械智能制造现状与发展策略研究*

党艺歌 李阳凡 李秋秋

洛阳科技职业学院 河南 洛阳 471000

引言

对于我国机械制造领域的发展，国家一直比较重视，也投入了许多的人力物力给予足够的支持。在经历了改革开放后，我国机械工程的发展迎来了一波新的高潮，尤其是智能制造技术在各行各业都得到了应用与普及。而智能制造技术的有效应用对机械制造领域来说无异于一次重要革命，除此之外，机械设计制造工艺与自动化技术的有机结合，还能够在最大程度上将机械损耗率降至最低，以此来保证机械设备的利用率水平得到有效的提升。

1 新时代背景下机械智能制造概述

1.1 机械智能制造的特征

机械智能制造具有十分明显的精准性，这是因为机械智能制造过程中需要通过计算机系统科学设计机械制造工艺、流程以及相关参数等，通过在系统中设置相关指令，借助智能化操作系统自动开展机械制造生产活动，有效降低机械制造出现的误差，为制造精准性与制造质量的提升提供更为充分的保障。此外，智能化机械制造应用能够及时发现故障，提升机械制造效率。

1.2 机械智能制造的意义

机械智能制造能够节省资源，降低成本。机械智能制造能够从本质上强化机械制造产品的整体性能与质量，确保机械制造行业整体可持续发展，为我国机械制造行业现代化发展目标的实现提供更为充分的保障。从机械智能制造行业产值规模来看，在我国相关政策体系的推动下，机械制造行业正逐渐朝着智能制造的方向不断发展着。

2 机械设计及其自动化技术

2.1 智能制造时代为机械制造领域带来的优势和作用

智能制造时代的到来，为传统机械设计制造领域带来新的改变和创新。一方面，基于多种创新技术的应用和研发，极大地提升了机械制造设计的效率，特别是近年来人工成本的增加，亟待智能化技术的应用，从而实现人工成本的降低；另一方面，智能制造时代，能够结合软件技术以及自动化控制技术，实现机械制造设计的统一化和流程化，对应的制造风险始终是行业的潜在问题，而智能制造时代的到来，为机械制造设计带来全新的改变和突破[1]。借助机械手臂、电子数控设备、智能操控系统等相关内容，实现机械制造设计的无人化、自动化、终端化，能够快速完成对应的设计和加工，提升机械产品的生产质量。

2.2 机械设计制造及其自动化领域的创新技术

创新是时代发展的基石。基于智能制造时代的发展趋势，机械设计制造及其自动化领域中，显现出多种具有行业革命意义的创新技术。其中，新技术的应用，有效替代传统技术的不足和问题，同时大量创新技术的应用，能够实现机制制造产业市场利润的增加，以及市场核心竞争力的提升[2]。例如，Convoy与AWS合作，结合机器人可以实现自主学习，并且研发出一套能够实现卡车运输过程中稳定性和安全性同步提高的生产技术，从而实现产品重量的精准控制，提升产品的核心价值。不仅如此，创新技术的发展，随着其他技术的应用而进一步升级，能够实现自动化产业链的发展模块，提升机械设备的生产加工效率，降低新产品的研发设计周期，能够实现高效的发展速度和发展成效。

3 智能制造时代机械设计制造及其自动化的优势

3.1 提高产业生产效率

传统的机械生产过程中，最主要的生产方式则是通过大量的劳动力进行操作，此方法无形中增加了生产企业的用人成本，但是生产效率却没有达到企业的预期的效果。现阶段，在智能制造时代的背景影响下，智能制造逐渐在机械制造行业中得到了广泛的应用，自动化制造模式的有效应用不仅减少了企业的用人成本，还有效提高了生产效率。机械设备的智能化操作是机械设计自动化的主要特征，其主要工作原理是在系统程序中进行相应的设置，以此将操作模式与方法进行有效的转变，最终将机械操作的工作效率进行有效的提升。除此之外，一旦当机械设备在运行过程中出现任何的故障问题，机械设计自动化系统能够对故障进行及时有效的排查，从而便于相关工作人员进行检修工作。

3.2 加快社会经济发展速度

现阶段，由于各个行业转变传统的生产模式，将自动化模式有效地引入自身企业生产中，从而将企业中大部分的劳动力释放出来。当前，在制造生产线上，智能机器人工作取代了大量的一线劳动力，自动控制系统也渐渐取代了人工生产。长此以往，制造生产线上将大量的劳动力在枯燥乏味的生产工作中解放出来，此技术不仅可以减少生产过程中的工作失误，还能有效提高产业生产的质量和效率，从而大大提高产业的生产力。与此同时，在情况较为复杂的地方，人工操作将会面临严重的安全隐患，因此将机械化自动填补到高风险岗位或短缺的岗位中代替人工完成危险的工作，从而有效规避工作中的危险系数。

4 我国机械设计制造及其自动化的发展现状

现阶段，我国机械制造行业的发展已经取得了良好的成绩。随着全球化进程的不断加快，世界上各先进国家也在不断地加强对科研技术的研发，以此来提升自身的综合国力。所以这也就使得科学技术成为推动经济繁荣发展的重要环节，而智能制造系统则是当前研究的重点，同样也是国家改革内容明确的目标，以智能制造系统为基础，全面提升机械制造行业的转型升级，最终完成智能化生产，确保行业经济稳定提升。基于这种明显的差距，我国开始致力于对机械制造的研究开发与技术创新，并且也取得了一定的成果。现阶段，我国在智能化系统的开发与生产方面也取得了显著的效果。

5 机械自动化技术在机械制造中的应用

5.1 虚拟化技术

虚拟化技术也是机械自动化技术的一种，在机械制造中应用时，主要是以系统建模和仿真技术为基础，利用先进的计算机图形学、现代机械制造工艺、并行工程、多媒体技术、人工智能、信息技术等，实现机械制造的虚拟化和三维立体化。在机械制造中应用虚拟化技术，可对机械设备和零部件进行三维可视化设计和模拟制造，提前发现设计和制造中存在的问题和不。比如：通过虚拟化技术，可建立起机械零部件的三维可视化模型，设计人员通过肉眼就能看到进行零部件的尺寸、规格、标准等是否达到设计要求。并进行仿真模拟制造，调整制造中存在交叉碰撞的工序，保证机械制造工艺的合理性和可行性。这对降低机械制造成本、缩短研发周期、提升制造合格率、增强机械制造企业的市场竞争力有非常重要的意义。如结合计算机仿真技术和信息控制技术，在机械设备制造中，可实现完全模拟设计和生产，能快速有效地发现机械设备制造中存在的隐藏问题和细节问题。然后再采取科学有效的方法进行处理和解决，可在设计阶段和制造阶段，解决好存在的问题，更好的保证机械设备制造质量及效率。总而言之，在机械制造领域科学合理的应用虚拟化技术，既能有效降低设计和制造成本，缩短产品的生长周期，提升机械制造企业的市场竞争力，实现持续健康的发展。

5.2 集成化技术

在科学技术飞速发展的背景下，很多高新技术和设备被广泛应用到机械制造领域中，如计算机辅助设计技术、辅助制造技术、辅助测试技术、数控加工技术、柔性制造系统、计算机信息管理系统技术、大数据技术、云计算技术等。为促使这些新技术能够发挥出应有的作用和价值，就需要用到集成化技术。将众多新技术集成到一个机械制造系统上，借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化，再用精简结构和过程重组等技术手段，既能促进适度自动化。在大数据技术、数据库技术、5G技术、物联网技术的支持下，就可以将机械制造企业的各种要素和经营管理活动集成为一个有机的整体，达到机械制造以人为中心的柔性化制造，在提升机械制造质量、降低研发成本、保护生态环境等方面都有非常重要的意义。此外，集成化技术也是实现智能制造的关键技术，集成化主要体现在技术经营和技术功能的集成之上，先进的技术全部集成应用到机械设备制造领域，可实现对制造全过程的精准控制和优化，此外，大规模的集成运算，还能让网络技术控制数据库，所有要素全部整合在一起，优化各个生产要素。集成化的组合模式能制造新产品，开发新技术，节约制造成本，提升科技含量。

6 智能制造时代机械设计制造及其自动化进行创新

6.1 加强政策导向，鼓励机械智能制造企业发展

为了确保我国机械工程行业向着智能化生产发展，政府部门应不断提升人力、物力投入，加大对智能化生产的激励和支持[3]。并为中国智能机械制造业的发展指明方向，以此有效推动我国智能生产领域保持稳定可持续的发展。此外，由于传统机械制造业发展时间长，加工方法和理念难以在短时间内得到改进，这也严重阻碍了机械制造业智能化生产的发展进程。因此，必须通过长期微妙的变化，以此对机械制造业制造观念和习惯进行优化完善。

6.2 加强人才培养

人才的培养是企业的核心，为了能够在智能制造时代实现机械设计制造及其自动化的优化创新，在教育方面，相关教学部门要做好基础教育工作，加强人才自主创新能力的培养。此外，还要根据时代发展特点，科学合理地更新和调整教育体制，避免人才培养工作不能有效适应社会发展的需要。对企业来说，要科学完善人才培养规划，不断加强机械设计与制造自动化技术人才培养，确保人才能够完成实践与创新的有效发展，确保人才队伍水平不断提升。此外，企业应科学、完善地更新人才引进战略，使企业人才队伍建设更加成熟、高效。最终促进企业的发展和转型。

6.3 提高大企业技术研发能力

目前，我国的科学技术已经取得了重要的进步，但在机械设计领域，由于发展时间较短，相关企业有必要不断提高机械设计和制造自动化的技术水平。在此基础上，开展机械设计与制造自动化的研究与创新，以满足不同的生产需求。此外，机械设计与制造自动化技术的提高也需要结合我国现阶段的实际情况，不断提高我国机械设计与制造自动化水平，推动机械设计制造自动化技术更加智能化、现代化。最后，依靠其促进社会经济的快速发展。

7 结束语

自动化技术对于机械设计制造领域的有效发展是极为重要的动力来源，通过对自动化技术的合理运用，能够帮助机械工程将人力资源与资金的投入大大缩减，并且对于智能自动化的应用，也能在生产过程中及时有效地对机电设备进行故障的诊断，确保其稳定运行，为此对于机械工程自动化技术的不断创新发展，能够在保证高效率和高质量的前提下，极大地推动企业经济的发展。