發布時間：2021-03-25所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：計算機技術對機械設計制造及其自動化應用的發展，起到至關重要的作用。本文以計算機技術在工程機械領域的應用為主要研究對象，針對計算機技術的應用發展，結合筆者在工程機械領域的科研經驗，以仿真技術、3D打印技術、大數據技術、AI技術、5G技術等相
摘要：計算機技術對機械設計制造及其自動化應用的發展，起到至關重要的作用。本文以計算機技術在工程機械領域的應用為主要研究對象，針對計算機技術的應用發展，結合筆者在工程機械領域的科研經驗，以仿真技術、3D打印技術、大數據技術、AI技術、5G技術等相關內容為代表，深入研究計算機領域對機械設計制造及其自動化應用的重要助力，并結合當前機械工程領域的發展趨勢，提出一系列的發展建議，為從事相關領域的從業人員提供力所能及的幫助和支持。
關鍵詞：計算機;機械設計;自動化應用
隨著我國計算機技術的蓬勃發展，計算機技術在社會多領域中得到有效地應用和拓展，其中在機械設計制造及其自動化應用領域中，應用成效尤為顯著。一方面，借助計算機技術，可以最大程度降低傳統機械制造存在的問題和疏漏;另一方面，計算機技術的高效計算成果，是傳統應用技術無法實現和企及的。
1計算機技術在機械設計制造及其自動化應用的發展現狀
隨著工業制造4.0概念創建，以機械設計制造及其自動化應用為代表，成為當前社會正向發展的重要內容。一方面，借助計算機技術，可以極大提升機械工程領域的生產效率;另一方面，傳統機械設計制造及其自動化應用，需要大量的研發周期以及經營成本，無法滿足當前社會的主流需求。特別在我國各項機械產業蓬勃發展的年代，亟待計算技術的各項應用，為機械工程領域帶來新的發展和動力，以滿足當前機械領域的發展需求。以計算機仿真技術、計算機3D打印技術、計算機大數據技術、計算機AI技術等相關內容，在機械工程領域中產生重要的應用成效[1]。
2機械制造及其自動化應用中的計算機技術分析
2.1仿真技術
計算機仿真技術，是近年來針對部分機械工程中實際需求而開展的應用研究。例如，傳統機械設計制造對于零部件的設計以及具體應用數據，在實際應用過程中，可能無法達到相應的研究成效，而借助計算機仿真技術的有效加持，可以在根本上實現對傳統機械設計制造領域的有效升級。一方面，基于計算機仿真技術，以三維圖形成像軟件為代表，對涉及到的機械零部件進行設計和加工，同時對相應的設計內容開展相關的應用研究;另一方面，計算機仿真技術的應用，為傳統機械部件設計打開了新的發展思路，可以減少傳統機械制造的設計周期以及研發成本，同時在仿真技術的加持下，可以在設計過程中及時發現相應的問題和缺陷。以現代化物流產業為例，自動化貨物傳送臺的設計，需要對貨物的運送路徑以及貨物慣性、運動能耗等相關內容進行分析，借助仿真技術可以對運送路徑以及現有技術進行合理化分析，及時發現設計過程中存在的數據問題，為后續的研究減少阻礙和難題。仿真技術的應用，已經不僅僅是傳統的仿制科學，而是將一些虛擬的數據與實體進行科學的融合、試探，從而探尋最佳的設計比例以及設計方案[2]。
相關期刊推薦：《南方農機》雜志，半月刊，于1970年經國家新聞出版總署批準正式創刊，由江西省農業農村廳主管，江西省農業機械研究所主辦的學術性刊物，本刊在國內外有廣泛的覆蓋面，題材新穎，信息量大、時效性強，其中主要欄目有：調查研究、專家講座、卷首語、南方論壇、農機化研究、農業技術推廣、農業經濟研究、機械裝備研發、機電教育創新、機電技術應用、農業氣象研究、交流園地。
2.23D打印技術
計算機3D打印技術，是近年來最具發展潛力的應用技術。一方面，3D打印技術在機械設計制造中產生了巨大的應用成效，可以將較為復雜的機械部件進行快速打印，同時可以實現對產品數據的有效調整，進而滿足多樣化的功能需求;另一方面，3D打印技術之所以能夠在機械設計制造領域中產生巨大的成效，源于其高效的制作速度。以機械設計制造的零部件為例，借助計算機3D打印技術，僅需要將設計內容輸入到計算機系統中，便可以快速得到相應的設計模型，并且通過選用合適的材料，可以得出完整的設計內容，無論材質、比例、數據等方面都可以做到完美的仿制。因此，3D打印技術被譽為新時代的工業革命技術，被譽為工業4.0時代的技術代表。在機械設計制造領域中，將設計圖形進行實體化需要漫長的過程，而3D打印技術的誕生，不僅加速了設計研發周期，同時還能夠在關鍵時刻，實現對重要部件的快速制作，滿足機械自動化生產的多項需求。例如，某工程的重要部件發生嚴重磨損，而調用相關零部件需要從國外調取，涉及到大量的時間等待周期，為企業造成嚴重的損失，而借助3D打印技術，可以在短時間得到相應的零部件樣品，不僅為企業挽回巨大的經濟損失，同時還能夠減少企業的運營成本。3D打印技術在當前的技術應用發展趨勢中，已經占據極為重要的地位，例如，著名的小商品城義烏，只需要提供制造的產品圖片，就可以在24小時實現產品的批量自動化生產，其中應用的技術正是3D打印技術，不僅實現了產品的快速研發、快速應用，同時還能夠滿足多種的技術要求，從而在機械制造領域中實現相應的價值和意義[3]。
2.3大數據技術
在機械設計制造及其自動化領域中，大數據技術的發展，為傳統機械領域提供了全方位的保障和支撐。例如，傳統的機械設計制造，需要在大量的設備儀器中進行打磨和試驗，從而得出相應的設計數據以及研發報告，因此設計出一款產品，需要投入大量的資源和時間，而借助計算機大數據技術，可以將同類產品的研發數據進行科學的梳理和匯總，同時對一些實驗設計參數進行剖析和總結，幫助設計人員減少不必要的設計誤區，減少設計時間和研發成本。另外在機械部件生產完畢后，需要對性能以及自動化成效進行檢驗和測試，而借助大數據技術，可以減少檢驗成本和測試誤區，從而在根本上實現對傳統機械制造技術的升級和改善。例如，以某自動化傳動帶的應用設計，利用大數據技術，可以提供科學的設備配比、承載配比以及設備軸承承載力等相關內容。如果缺乏相關數據，在開展機械部件的設計和制造時，需要投入大量的精力與成本，即便購買相關的專利或者技術，也需要進行相應的磨合和試驗，而借助大數據技術，可以快速得出所有的計算數據，既能夠解決傳統機械部件設計數據缺陷問題，還能夠在設備部件制造之前，對相關性能以及連帶效應進行分析和預測。大數據技術不僅僅在機械設計制造中產生巨大的應用成效，在自動化應用領域，還可以為生產線提供最佳的加工邏輯以及生產順序，保障機械工程設備的有序開展[4]。
2.4AI技術
計算機AI技術，是利用程序代碼輸入到計算機系統中，對一些常規工作進行智能化生產。以機械工程中的自動化應用為例，在某汽車流水線加工作業過程中，利用計算機AI技術，可以讓機械臂對不同角度、位置的設備進行自動化安裝，同時對安裝位置的差異性自動化調節，可以準確進行變更和調整，確保設備流水線的安裝質量。由于計算機AI技術的應用，可以在總體上降低人工制造存在的主觀問題，尤其是相關環節的人為疏忽，會對自動化生產線造成嚴重的后果，因此，在自動化生產過程中，利用計算機AI技術可以實現極高的準確性和高效性。以生產成本為例，應用計算機AI技術，可以實現對生產作業的有效升級，將一些錯誤問題進行收集和整理，保障在日后的自動化過程不會再次發生同樣的問題，同時隨著準確率的逐步提升，生產效率也會進一步改善。據不完全統計，計算機AI技術在機械設計制造及其自動化領域中，所產生的生態成效，是傳統生產模式生產效率的10倍以上，甚至在汽車制造、手機制造等領域中，是人工制造效率的上百倍。另外，隨著社會大眾對機械設備的多元化需求，單一的人工模式已經無法滿足當前的行業發展變化，結合AI技術可以實現對傳統生態的升級和創新[5]。現代計算機技術的發展，將AI技術給予一定的簡單智慧，因此，在開展重復性的機械設計時，可以隨著設計內容的復雜性，而逐步提升自身的技術水平，尤其是對設計初始的經驗累積，可以在后續的應用過程中，實現對設計內容極高的準確率，并且還能夠及時發現和檢查機械設計領域存在的問題和錯誤，保障設計數據的精準性和可靠性。
2.55G網絡
5G網絡是通信技術領域中的前沿科技，同時也需要計算機技術的加持和幫助，從而實現5G網絡的有效應用和普及。而5G網絡對機械設計制造及其自動化應用的作用，可能帶來的是顛覆性的創新舉措。一方面，5G網絡可以為機械工程的發展，提供更為高效的信息對比與影像傳遞，簡單來說，將傳統的電子機械設計，以影像化的模式展示在設計者面前，進行直觀而全面的檢查和計算，同時結合虛擬現實技術以及現實增強技術，可以在多時間內容對多個機械設計方案進行實驗和檢查，進而得出一系列的試驗參數，助力后期相關內容的改善和提升;另一方面，5G網絡的應用，可以為機械設計制造提供云端的加速服務器，以超級計算機為指引，提升機械設計制造的效率和準確性。利用5G網絡的高速傳播性能，在云端處架設超級計算機，可以同時服務多家機械設計企業，從而實現資源的合理化應用，同時各個企業無需購買超級計算機，降低設計研發成本，同時還能夠得到后期的維護保障，降低相應的人員組織架構。由此可見，5G網絡通信技術能夠為計算機技術與機械設計制造等相關內容搭建最佳的發展橋梁，實現對傳統研發設計工作的創新發展，助力機械自動化工程的快速應用，實現機械工程技術的蛻變和升級。
3結論
綜上所述，計算機技術的發展和應用，為機械設計制造及其自動化領域帶來新的發展動力與發展生機。同時隨著計算機技術的延伸和創新，以生產效率和生產成本為代表的重要特征，成為推動機械工程領域不斷前進和升級的重要動力，以促進行業的發展來實現整個社會制造體系的蛻變。——論文作者：張陽胡兆霞，胡加加
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