机械设计制造中数字化与智能化技术应用发展研究

1.机械设计制造行业未来的发展趋势

1.1 完善设计工作系统化模式

机械设计初期要求建立完善的工作内容体系，然后结合系统步骤从主干到分支逐一讨论，以确保每个部分都是合理的，才能从整体上完善工作体系。随着机械设计制造成果的不断提高，将形成更大的技术体系，有利于集合众多技术优势。在未来的机械设计制造领域，它将不仅涵盖信息技术、计算机科学、自动化控制技术，还将涵盖其他生产领域的技术，帮助企业在产品设计、制造、认证等环节获取信息。

1.2 产品协同设计

随着整体经济环境的变化，机械制造业面临的市场竞争也在加剧，因此机械制造企业迫切需要提高自身的竞争实力，这就涉及到产品设计领域的创新发展。协同设计的主要优点是基于海量的数据库资源，选择最适合的数据进行产品设计。例如，企业可以利用数据库中的各种零部件数据定期更新，不仅可以保证生产设计中使用数据的及时性，还可以大大提高各种零部件的设计水平。此外，企业还可以协同零部件供应商获取零部件的各种数据，并将其存储在企业自己的服务器中，方便在设计工作中使用，大大节省了更新零部件数据所消耗的时间，提高了设计效率，节约了成本。

1.3 云制造技术的利用

通过软件技术改造机械设计制造的内部环节，促进传统制造业与电子信息的融合。换句话说，高附加值的产品是通过低成本的制造方法生产出来的，可以为不同的用户提供配套服务。在云制造架构下，它涵盖了资源层、支持层和服务层。资源层整合了现有的机械设计和制造资源。支持层对资源进行云处理，结合用户需求提供解决方案;从服务层面到生产者和服务商，用户可以通过平台了解产品设计需求。从整体上看，云制造技术优化了资源配置，完善了共享机制，打造了开放的服务模式。

1.4 机械设计工作并行化

在当前工业化水平不断发展的背景下，机械设计产品内部功能和外部条件也发生了变化，并且对机械设计工作提出了更高要求。由于机械设计制造工作环节多、步骤复杂，需要设计人员同步开展工作才能保证设计效果，而这一过程中会存在方案设计的摩擦和碰撞，需要利用智能计算机网络加以解决，比如可以将个人的数据信息在网络中分享，避免由于设计工作出现突发情况影响团队的交流。相较于传统面对面的交流形式，可以利用信息交换、视频交换等形式保证设计工作质量。

1.5 人机互动

机械制造智能化技术的发展核心是实现人机互动，随着机械制造智能化的不断发展，设备的操作也逐渐实现人性化。通过充分的应用计算机技术为人机互动提供了良好的媒介，通过计算机技术实现自动化操作以及为设备操作人员提供完备的数据，不断地推动人机交流快捷化发展。与此同时，可以运用一些设计软件来代替之前人工绘图的形式，这样不仅仅能够提高设备设计的效率，也能够在很大程度上提高设计的精准度。

1.6 分解设计复杂的机械产品

机械产品多数由大量零部件组成，功能结构具有模块性、可分解性等特点，可将整个生产过程视为系列化、标准化的单元模块，以此重组复杂产品结构，在满足同一层次上部件功能相同需求的同时，部件和零件的数据也更为多样化，能够对机械产品和零部件进行属性知识描述，比如在数控车床生产环节涉及较多功能参数，涵盖换刀时间、定位精度、结构属性，并且控制系统涵盖了智能化生产过程的模块化功能描述操作流程，能够对生产流程进行管控。

1.7 虚拟原型技术

该技术实现了多种技术的优势融合，包括 CAD、CAE 和 CAM 等，因此，其适用范围十分广泛。通常虚拟原型技术需要遵循从上到下的开发模式进行运作，在进行机械设计制造的过程中，关于虚拟原型技术的应用较多，可以在多个环节发挥重要作用，甚至能够改变产品的生命周期，实现设计和生产过程的融合。

1.8 现代数字设计主要发展方向

国内的机械设计制造技术逐渐向虚拟化、智能化、简便化方向发展，这使得其相关的各种设计技术处于持续完善状态。受到机械设计制造技术上述发展趋势的影响，国内的现代数字设计技术也呈现出以下的发展规律。首先，在智能化水平方面的提升，例如其相关的曲面建模、实体建模或者是大型组件设计等各项记录都在快速发展中；其次，呈现出封装接口集成应用的发展趋势；最后，数字化设计技术和虚拟制造技术之间，将呈现出深度融合的发展趋势。

2.数字化与智能化在机械设计制造中应用的注意事项

（1）高度重视系统化设计。机械设计人员进行方案设计环节需要在整体上考虑，做好细节设计，通过完善设计体系，并加以讨论可以在整体上对系统优化与改进。（2）重视人才的引进和培养。信息时代的到来让机械设计制造行业飞速发展，特别是大数据和智能化技术的成熟显著提升了生产效率，不过行业的发展依然离不开人工操作，所以在机械制造企业今后发展过程中需要大量专业性人才，高度重视设计人员引进工作，之后通过培训措施，保证数字化技术模型构建质量，为后续的机械制造设计提供有力保障。

3.结语

综上所述，机械设计制造和自动化技术在生产制造过程中的合理应用，可以进一步提高生产质量和生产效率，有利于一些生产工艺或制造工艺的创新，以获得更多的经济发展。

参考文献：

[1]卜永乐.探析机械设计制造及其自动化的发展方向[J].时代农机，2020(1)

[2]钱程.机械设计制造及自动化发展方向[J].设备管理与维修，2019(22)

[3]刘魁.机械设计制造的数字化与智能化探析[J].科技创新与应用,2023(12)