中国建设信息化2023年5期

机械设计制造的数字化与智能化探析

尹杰辉

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摘要：数字化与智能化发展将会成为我国今后机械设计制造行业的主要发展趋势，在计算机技术、信息技术的加持下，加快推动新技术与机械制造产业的有机结合，促进机械制造业的智能化发展，实现转型升级，具有重要的现实意义。

关键词：机械设计制造；数字化；智能化

引言

在机械制造企业的日常生产工作当中，除了需要做好机械产品生产工作外，还应当全面保证产品的合理性和科学性，从性能设计、外观设计上出发，全面提高机械产品的质量和价值。在如今阶段，随着我国智能化技术与数字化技术的不断发展，技术人员在机械设计制造领域更应加大对智能技术乃至数字技术的有效应用，全面有效地提高机械设计制造的效果，这样一来能够让机械产品能够满足社会的需求。

1机械设计制造中数字化和智能化的优势

传统的机械设计制造过程中，会受到各个方面因素的影响，导致机械设计行业在实际发展中技术比较繁杂，因此影响到了实际的生产效率，在此背景下广大技术人员的工作难度高、工作时间长，导致工作人员流失率高，从而形成了对机械设计制造行业发展的不良影响。随着智能化技术和数字化技术的不断发展，将其融入机械设计制造中，不仅能够提高机械设计制造产品的生产效率，还能够更好地优化工作人员的工作环境。在机械设计制造产品的生产过程中，开发出自动化生产线路，能够让繁杂的技术工艺得到有效简化，节约了大量的人力、物力以及财力资源，让原本需要复杂环节完成的工作，只需要一人一设备就能够完成生产，从而大大地提高了产品的生产效率。智能化技术和数字化技术的不断应用过程中，能够实现对产品的智能化检测，帮助产品解决实际的质量问题，从根本上保证了产品的质量，所以说智能化技术和数字化技术的有效应用，提高了产品生产工艺的标准，能够让机械设计制造工作中的产品质量得以保证，并同时全面提高相关的工作效率。

2机械设计制造中应用的数字化、智能化关键技术

2.1虚拟仿真技术

虚拟仿真技术是机械设计制造中普遍应用的数字技术之一，是通过建设虚拟环境来为机械产品设计与生产提供实验平台。一直以来，仿真技术在机械产品制造中作出了巨大贡献，利用仿真技术可搭建三维实体模型，便于将机械产品内部构造、尺寸及质量等参数更加直观、系统和准确地展示在设计人员面前，减少了设计过程中的出错率，节约了机械产品的设计开发经费。同时，仿真技术还能够通过建立模型，将机械设备的数据信息进行处理、分析和存储，同时也能够为后期的设计及修改提供数据支撑，从而保证机械产品制造过程中的精准度。另外，相比于普通的三维模型，虚拟仿真模型具有不可比拟的优势，可以对设计的虚拟产品进行动态效果展示，具有良好的灵活性。可见，将虚拟仿真技术合理运用到机械产品的各个阶段，可对机械产品生产制造过程动态观测，控制生产进度，保证生产安全，最终达到提高产品生产效率和质量的目的。

2.2三维数字化技术

三维数字化技术为机械产品设计工作带来了极大的便利，传统的二维设计技术智能构造产品零部件的平面效果，直观性不强，利用UG等三维建模软件可构建机械产品的三维立体效果图，可展示出产品的实际整体效果，有利于提升工作效率。UG软件是目前应用较广泛的一款三维建模软件，其中曲面拟合造型与三维实体造型技术不再局限于基本的曲线设计，可对产品的造型及尺寸灵活调整，针对各曲面机械零件利用不同视图轮廓线，完成曲面造型，最后，再进行细节方面的精细化处理，具有高度的灵活性和自主性。另外，实体造型技术还能够全方位、多角度地观察产品的造型，并反映出机械产品的特性，可辅助技术人员进行更复杂、系统化的机械产品设计，并且还能够帮助设计人员更细致地观察和调整设计产品的功能、质量与零件属性。

3数字化与智能化在机械设计制造中的应用

（1）机械设计制造系统性能。在传统的机械设计制造过程中，需要工作人员全面参与设计方案，进行全面有效的独立研究，这样一来能够让设计方案保证一定的权威性和统一性，从而全面保证机械设计的工作效率。在如今阶段中，机械设计制造系统能够完善系统性能，并同时完善机械设计制造系统的体系，从而全面明确设计内容，在整体上保证机械设计方案的质量。（2）利用技术提高工作效率。在机械设计制造的环节当中，其中包含了多个模块和功能，能够全面有效地完成机械设计产品设计的工作，通过智能化技术和数字化技术，能够合理利用并配置好系统框架，借助有效的参数数据参与装备设计模型，从而全面满足设计机械设计的过程，在根本上保证产品结构的稳定性，更保证了工作效率。

4我国机械设计制造现状分析

近几年，我国机械设计制造水平在产品开发能力及生产制造能力方面都取得了重大突破与进步，产品创新能力也有所提升，但与国外发达国家相比仍有诸多不足之处。当下我国机械制造产业现状特点大体体现在以下几方面：一是数字化设计制造技术水平不足，机械产品设计与数字化技术未能深度融合，并且还缺乏自主创新能力；二是机械设计产品功能缺乏创新性，导致在实际应用过程中表现乏力。随着智能化产业转型升级发展的不断推进，今后机械设计制造需要进一步加强产品设计，优化产品功能，相信智能化、数字化技术将会是机械制造产业发展的重要方向，充分利用数字化、智能化技术引领机械产业的快速发展，着力发挥数字化技术的优势，为我国社会经济发展保驾护航。历史经验教训已告诉我们，传统粗放型、低端技术的发展模式不适用于现代化机械制造产业实际需求，为此，要全面发挥现代数字化设计制造技术的优势，确保国产机械产品向着智能化方向发展。

5机械设计制造与数字化、智能化结合的发展前景

5.1实现设计人员精炼简化

在机械设计制造的环节当中，利用数字化技术和智能化技术能够有效提高工作效率，但是在实际的工作当中依旧离不开人工操作，在实际的机械设计制造工作中融入设计人员的有效参与，能够更好地提高生产水平，并创新工作质量，更有利于实现智能化技术的不断更新和发展。在上述过程中更需要智能化机械设计人员对机械设计制造工作的过程进行全面的把控，比如在机械设计合作工作中合理配置好人员责任，还比如在实际生产中完成可重复性操作的智能设备，这样一来通过设计和研究，能够全面提高机械设备的智能化水平。

5.2推动工业设计绿色发展

如今我国工业行业在实际发展的过程中，要全面高度重视产品的质量问题，然后重视产品的性能问题，这样能够进一步推动行业的绿色发展，由此从环境部分入手全面减少环境污染，通过践行国家环保理念，节约我国材料和能耗的浪费，这也能够让机械设计制造产品生产过程中推动绿色发展，积极践行材料的循环利用和循环发展。比如在机械设计制造行业中，内燃机自动化控制仪表中，能够把液体添加量进行控制，然后通过设置过滤废弃排放物，并通过设置好过滤系统实现产品的智能检测，从而有效保护环境。

结语

机械设计制造行业当中全面引入智能化技术和数字化技术，是时代发展的需求，也是时代发展的必然趋势，将先进科学技术的有效融入，不仅能够改变传统机械化生产中的缺陷，还能够从产品入手全面改善产品的质量和效率，在机械设计制造领域具有广阔的发展前景。但是就目前智能化技术和数字化技术的发展情况来看，仍然有需要注意的因素，有必要进行不断的改进，这是机械设计制造行业发展的必然选择。

参考文献

[1]欧振议.机械设计制造的数字化与智能化发展研究[J].中国设备工程2022（4）：26-27.

[2]黄星森.机械设计制造的数字化与智能化发展前景分析[J].内燃机与配件，2021（2）：167-168.