智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势分析

智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势分析

刘俊才1陈桂林2李发祥3

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摘要：智能制造技术是一种集合了智能技术和信息技术的制造方法，能够收集、分析和模拟各种数据信息，通过信息化处理实现机械加工制造的智能化和现代化，属于一种先进的制造技术。将智能制造技术应用于机械加工领域，不仅能够提高机械加工的生产作业效率，而且能进一步优化机械加工的整体工艺，促进我国机加工领域不断向前发展。

关键词：智能制造；机械设计制造；自动化

引言

自“中国制造2025”战略开始实施，我国的智能制造已经成为现如今工业化的主要发展方向，加强智能制造的可持续发展，对我国机电一体化技术的应用具有很强的保障性。目前，机电一体化技术中传感器技术的广泛使用使智能制造的智能化水平得到进一步提升，呈现良好的发展趋势。机电一体化技术为数控生产环节也提供了积极作用，由于数控生产具有较强的精准性，机电一体化技术可以通过对相关信息进行模拟，对生产环节进行有效控制。在我国对智能制造技术逐渐重视的形势下，机电一体化技术在机械制造方面的应用取得了巨大的成就。目前，我国很多制造业对机电一体化技术的应用和智能制造方面加大投入，促进企业生产发展。基于此，本文对智能制造趋势下机电一体化技术的发展策略进行以下探究。

1机械设计制造及其自动化技术优势

1.1减少安全隐患

在机械制造设计领域中运用智能技术，能将生产过程转为自动生产，代替以往人工操作，可以降低安全隐患，确保生产运行中有关人员人身安全，及制造设备的安全稳定运行，从而提高整个生产效率与生产质量。在以往机械设计领域中，想要保证机械设备运行的安全性和稳定性，要求有关人员要严格依照规章制度开展各项工作，机械制造公司还需要设立专门的监督管理机构，组织有关人员成立监督专门小组，对生产过程中可能存在的各类问题进行监督管理，并及时发现问题，通过采取合理的措施消除各类安全隐患，保障整个生产运行顺利开展。但因为人工监督极易发生人员懈怠和检查作业不仔细等问题，导致部门问题不能被及时察觉，引发严重的安全事故，从而影响生产运行进度，不但降低生产工作效率，还会对产品质量造成很大影响。通过计算机网络技术与自动化技术对整个生产运行进行全方位监督，并通过精密设备对制造生产各个环节实现管理，能更好地排查各类安全问题进行解决，从而提高机械制造设计工作的安全性

1.2实现人机一体化

在机械加工领域中应用智能制造技术，可以有效实现人机一体化发展，不仅能够减少人力资源方面的投入，达到节省成本的目的，也能提升企业的生产效率。此外，应用智能制造技术可以帮助员工减轻工作压力，突出员工的主体地位，营造良好的工作氛围，带动他们的工作积极性和主动性，使其充分发挥自身潜能。

2智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势

2.1人机一体化技术

人机一体化系统的构成包括操纵和数据分析装置、机械装置、执行装置、动力装置、驱动装置，以及传感装置等。机械装置是整个系统的中枢，其属于系统全部性能元素的机械支撑构件，其中包含机械连接、框架以及机身等。动力装置的作用是给系统供给动力性能，带动执行单位，从而让系统根据操纵需求完成运转。传感装置能够对系统自身以及外部等各种数据进行检测，将检测到的结果变换为电信号，传递给数据分析机构，通过分析判断形成相关的操纵信息。通常传感装置的功能需要由仪器仪表以及传感设备来实现。驱动装置能按照操纵信息，带动执行装置实现各类性能和动作。执行装置属于运动构件，通常选择电液、电磁，以及机械等模块。数据分析和操纵，能够把传感器传递的信息进行分析判断，根据特定的程序传递相关命令，操纵系统有目的性地运转。该部分的构成包括计算机外部设施、计算机、I/O口、可编程序操纵设备、A/D转换器、逻辑电路，以及数控设备。

2.2智能制造中智能机器人技术的应用

智能机器人是机电一体化自动化的重要产物，其推动机电一体化设备向智能化方向发展，能有效解决传统劳动者脑力和智力不足的问题，受到相关企业的高度重视。通过将智能机器人应用到日常制造工作中，能自动判断生产过程是否满足后期使用要求，不仅能降低工业制造生产成本，还能提高机械加工效率，代替工作人员开展各种危险工作。利用多样化技术打造模拟人操作智能机器人，如自动控制技术、智能控制模块、机电一体化技术等。针对该种情况，工作人员要提高对机电一体化技术的重视程度，将机电一体化技术和智能制造相互结合，实现智能机器人仿真控制，并利用智能控制技术模拟人的思维逻辑，让制造机器人和人员具有相同的判断能力，在工作人员发布相关指令后，机器人完全模拟人的各种动作进行加工，有效提高机械加工的智能制造技术水平。

2.3控制制造成本，降低资源能源消耗

现阶段，我国提出了很多新的发展理念，并出台了相应的政策，对生态环境保护和资源保护提出了一定的要求与指导。机械制造领域能源消耗较高，要想确保自身稳固发展，前提条件是不能以牺牲生态环境和资源作为代价，要降低自身有关能源消耗，对机械生产运行中所使用的材料等进行关注，还需要分析和了解各类使用的材料，确定哪类材料能够循环和重复使用，可以强化该类材料可循环利用的特点，使其可以达到最高利用效率。制造企业在进行材料采购时，还需要对成本进行严格把控，降低不必要成本浪费及支出，要综合性的确保制造企业可持续发展，还要提高当代机械制造工作人员自身的环保理念及成本节约控制理念，从而避免因为有关意识薄弱产生不良问题。

2.4数控技术在智能制造中的应用

通过PLC控制编程技术自动化控制机械加工设备，能结合其实际情况设置程序控制命令，加强生产任务分配的合理性。当其满足预期条件时，自动激活设备指令，控制机器进行有序开展。同时，在智能制造过程中，采用计算机向生产机器设备发送指令，机器会根据指令内容完成整个生产作业，并将生产信息传输到计算机中，有利于管理人员全面检测日常生产数据，合理调整生产信息。在进行智能制造时，要科学应用可编程控制系统，让存储数据的机器设备进一步分析生产条件，同时在加工中将有线网络和无线网络相互结合，从而实现机器生产的远程控制。另外，工作人员可通过数字控制技术和计算机控制技术来控制机器设备，提高整个生产过程的稳定性，利用计算机系统向机器控制系统发布生产命令，再使用机器控制系统、人机交互系统完成自动化生产控制，促进机电一体化生产过程向智能化方向发展。

结语

综上所述，随着机电一体化技术应用的深度和广度不断提高，其他科学技术如生物材料技术、家用智能电器制造技术、机器人和数字控制机床生产技术等领域会得到更大的发展，智能制造已经成为新时代的主流趋势。未来机电一体化技术将会朝着综合化应用的方向发展，将机电一体化技术与其他技术相融合，提高机电一体化技术得到效能性。同时，机电一体化的拓展应用将会不断加强，机电一体化技术在未来将会成为推动智能制造可持续发展的主要力量，未来企业更要加强对机电一体化技术方面的研究和探索，使其应用范围不断扩大。

参考文献

[1]李小雷,孟凡旭,李海涛.机电一体化在智能制造中的实践分析[J].现代工业经济和信息化,2023,13(01):67-68.

[2]张文峰.机电一体化与电子技术的发展研究[J].现代工业经济和信息化,2023,13(01):64-66.

[3]杨海燕.机械工程及自动化技术的发展及应用[J].机械管理开发，2016（7）：116-117.