發布時間：2022-05-05所屬分類：計算機職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 隨著計算機技術在智能設備中的逐步應用，越來越多的計算機基礎技術和服務將通過云等網絡向應用者提供所需服務 ，這些智能設備之間經過有機的結合有效地推動了所應用產業的進步與發展�，F階段，技術的進步與科技的發展推動著工業的進步與發展，且工業正在由3.0階段向工
隨著計算機技術在智能設備中的逐步應用，越來越多的計算機基礎技術和服務將通過云等網絡向應用者提供所需服務 ，這些智能設備之間經過有機的結合有效地推動了所應用產業的進步與發展�，F階段，技術的進步與科技的發展推動著工業的進步與發展，且工業正在由3.0階段向工業4.0階段邁進 。在第四代工業革命中，物聯網服務的出現使得為整個制造過程創造網絡化的資源和服務成為可能，從而產生了智能工廠和未來工廠等現代化制造產業，世界也逐步全面進人第四次工業化進程。具體而言，隨著高新技術產業的不斷涌現和發展，越來越多的機械制造業產業開始嘗試將計算機技術應用于自身業務與自身所提供的服務之中，并 且 ，這些領域的發展在計算機技術的推動下取得了豐碩的成果。將計算機技術融人機械設計與制造中是指在機械制造過程中將計算機技術集成到生產中，以逐步提高機械制造的效率和質量。
同時，制造業常涉及大量的決策活動，而計算機在材料和信息流的許多任務上都優于人類，如機器操作、計劃和調度、工程、分析、數據采集和共享、計算、數據存儲、數據檢索等任務。因此，隨著自動化技術的不斷進步，現階段的計算機技術已經有效地推動了機械制造的全過程的可持續性和安全性，在降低投人成本的基礎上，使機械制造能夠滿足生產需要和實際需要。隨著融人了計算機技術的機械設計應用越來越廣泛，研究者有必要進一步完善機械自動化進程中的計算機技術和計算機技術應用方案，結合現有的技術特點 ，為現代機械制造業提供源源不斷的動力。
鑄造機械設計幾乎在所有的制造產業中起到重要的作用 ，其是制造業生產與發展的基礎。從技術上講，鑄造機械設計是通過一系列操作將原材料轉化為最終產品，且最終產品多被應用于其他產品生產制造過程。從十九世紀末到現在 ，鑄造機械設計技術的發展在很大程度上反映了工業革命的發展。因此，鑒于新的工業化時代和鑄造機械設計所發揮的重要作用，研究者迫切需要認識和解決將鑄造機械設計提高到符合工業4.0概念的新水平的問題。具體而言，在鑄造機械設計的逐步發展與演變過程中，研究人員對使鑄造機械設計過程更快、更精確、更可靠、更靈活、更安全的努力從未停止過，這使得當代的鑄造機械設計過程變得越來越精準與高效，且能承載各類生產制造任務。盡管如此，在第四代工業革命的世界背景下，鑄造機械設計的進一步發展仍迫在眉睫 ，設計需要向更智能、更便捷、更高效、適應性更強、更自主的方向逐步發展，充分融入當下社會的現代科學技術，共同推動鑄造機械設計的發展。
考慮到鑄造機械設計這一現實任務在當下工業時代的迫切發展需求，將計算機技術融入鑄造機械設計流程至關重要 。具體而言，將計算機技術融人鑄造機械設計流程能有效提高生產動力、優化生產過程，并有效提高鑄造機械設計的智能化與自動化。
在現階段的鑄造機械設計中，應用計算機輔 助 技 術 (Computer Aided Technology, SPCA T)能有效提高鑄造機械設計的便捷性，而由計算機所輔助進行工業設計的技術被稱為計算機輔助設計技術(Computer Aided D e sig n ,即 C A D )，能有效提高開發效率，加快業務進度。具體而言，在鑄造機械設計過程中，計算機輔助設計技術主要用于二維圖紙、實體建模、復雜工程分析、生產和制造流程之中，且計算機輔助設計技術的不斷發展與創新，使鑄造機械設計過程更快，更靈活，更 強 九在鑄造機械設計領域應用計算機輔助設計技術主要存在以下優勢：
1 ) 首 先 ，充分使用計算機輔助設計技術能有效提高鑄造機械設計的生產力，計算機輔助設計軟件使設計人員能夠更快、更智能地工作，且更快地完成鑄造機械設計項目，進而降低鑄造機械設計生產成本。同時，計算機輔助設計技術易于編輯，創建時間更短，并且不需要任何儀器輔助，其為鑄造機械設計師提供了 2D和3D設計輔助，并允許鑄造機械設計師從不同的角度査看所涉及的鑄造機械組件。因此，由于鑄造機械設計師可以更快地工作，公司能夠以更少的人力提供有效的輸出，這允許鑄造機械相關產業以更少的時間消耗生產高質量的產品，這是在競爭激烈的市場中的巨大優勢。
2 ) 其 次 ，通過使用計算機輔助設計技術，鑄造機械設計流程能達到更高的品質，在早期階段，鑄造機械設計的設計過程常通過手工繪制來完成，因此，鑄造機械設計中常包含很多錯誤，以至于生產的鑄造機械裝備難以被高效應用，但是計算機輔助設計技術為鑄造機械的設計提供了巨大的靈活性，使設計師能夠完成更好的設計。同時’在計算機輔助設計軟件中，其為鑄造機械設計工程師提供了大量的輔助工具 ，這可以幫助設計師進行大量的測試和操作。因此，由于計算機輔助設計系統能提供更高的設計精度，并且鑄造機械設計流程中的減少錯誤發生的概率，其能有助于鑄造機械設計工程師完成更好的設計，提供更好的產品。
3 ) 此 外 ，計算機輔助設計技術具有易于記錄的性能。在進行鑄造機械設計時，保持記錄是工程師設計過程中最重要的事情之一，因此，計算機輔助設計軟件的記錄功能具有極高的實際意義。具體而言，鑄造機械設計產品的測量值、角度和尺寸都可以方便地被計算機輔助設計軟件所記錄和保存 ，以備將來使用，這在鑄造機械設計的流程中發揮著重要作用。
4 ) 并 且 ，計算機輔助設計技術能夠有效地被用于團隊工作之中。對于現階段的鑄造機械設計任務而言，其不再是單一的簡單設計，而逐步走向了大型的復雜設計任務。因此 ，在現下的鑄造機械設計中，設計任務常常需要多個鑄造機械工程師所構成的龐大的設計師和工程師團隊來完成，即實現鑄造機械設計的及時團隊共享至關重要，而計算機輔助設計軟件充分的解決了這一過程，其通過在線設計等方法使鑄造機械設計師團隊能進行快速高效的協同設計過程，進而實現無地域限制的共同設計流程，如今，基于云的鑄造機械設計過程已經成為一種工作常態。
5 ) 另 外 ，在鑄造機械設計過程中，鑄造機械設計師常面臨許多鑄造機械元件設計的重新使用，即在進行鑄造機械設計時，設計師常需要很多組件，而許多元件又是重復的，因此，每次重復設計同一組件或使用同一基礎組件會消耗設計師大量的時間。為解決鑄造機械設計流程中重復使用的問題 ，計算機輔助設計技術為設計人員提供了強大的重復使用能力，即若設計師之前設計過某一鑄造機械組件，那么他們可以一次又一次地使用它’并對其進行改造。因此’通過計算機輔助設計技術的輔助，鑄造機械設計師可以在新的鑄造機械設計中重用前序任務中所出現的組件，或者編輯其中一些設計部分來重新使用這些復用性較強的鑄造機械組件。
將計算機輔助設計技術充分用于鑄造機械設計流程高效地提高了生產效率，簡化了其設計流程，并有效地降低了傳統設計流程中所面臨的錯誤，因此，充分使用計算機輔助設計技術也已經成為鑄造機械設計的必要任務，這為鑄造機械設計領域推動第四次工業革命進程提供了不竭動力。
本文來源于：《特種鑄造及有色合金》(月刊)創刊于1980年，是中國機械工程學會主辦、中國科學技術協會主管的中文核心期刊，也是中國材料科學與工程領域的權威性期刊。主要報道各種特種鑄造方法(包括黑色和有色合金)，如：熔模鑄造，壓鑄，低壓鑄造，擠壓鑄造，差壓鑄造，金屬型鑄造，離心鑄造，連續鑄造，殼型鑄造及消失模實型鑄造等方面的理論、工藝、設備、造型材料、測試與控制、計算機應用技術等;各種有色合金及復合材料的熔煉和鑄造工藝(包括砂型鑄造及特種鑄造)、凝固理論、測試與控制、計算機應用等方面的科研成果及生產經驗，并介紹上述內容的國內外發展動向和學術活動消息等。
在鑄造機械設計的整體流程中，機械設計由不同的設計單元構成，包括鑄造機械的程序設計單元、控制設計單元、傳感器設計單元及相關動作設計單元，這些設計單元共同組成了用于生產應用的鑄造機械設備，因此，鑄造機械設計具有較高的完整性和系統性，其有效整合鑄造機械設備中的各項功能，使其在運行時能夠達到最好的生產效率。其中，程序設計單元可以集中管理整個鑄造機械的工作系統，是最重要組成部分;控制設計單元在鑄造機械設備發揮作用的過程中起著管理和調節的作用，成為整個鑄造機械設備的調節保障部分;傳感器設計單元可以在保證自身工作效率的前提下 ，有效地調整整個鑄造機械設備的工作狀態，以便接受相應的信號指令。最后，相關動作設計單元在鑄造機械設備中起到外部作用，根據鑄造機械設備的程序控制進行相應的生產或任務動作，即完成最終鑄造機械設備所需完成的任務。通過使用計算機輔助設計技術能夠高效地完成鑄造機械設備設計任務，并使整個設備能有有效地應用于對應任務，進而提高生產能力與生產水平。相較于傳統的鑄造機械設計流程而 言 ，在傳統的設計過程中，每個單元常由不同工程師設計 ，且在設計過程中常存在一些誤差，這些誤差常導致鑄造機械設備無法高效運行，并在少數情況下可能會導致整個鑄造機械設備無法有效使用，這限制了鑄造機械領域的高效、快速發展，而計算機輔助設計技術則通過其技術優勢很好地解決了這一問題，使設計團隊有機的結合鑄造機械設備中各設計單元，進而協同完成整個鑄造機械設計任務。
現階段，計算機輔助設計技術應用對鑄造機械設計的推動主要體現在以下方面：
1 ) 首 先 ，現階段計算機輔助設計技術及相關軟件能簡便的應用于鑄造機械設計流程之中，其具有較低的應用門檻 ，且相關設計人員已經能供通過使用計算機輔助設計技術來輔助之前較為復雜的設計任務，這帶動了鑄造機械設計的生產質量和效率。計算機輔助設計技術將各種設計技術進行了不同程度的融合，使設計過程和應用需求進行了進一步的設計整合，以實現一體化的鑄造機械設計方案，這將有效地提高鑄造機械設計的效率，保證相關企業的可持續發展。
2 ) 其 次 ，在現階段融合了計算機輔助設計技術的鑄造機械設計流程中，計算機輔助設計軟件的各功能之間能夠實現相互調節，促進設計效率的提高，進而產出穩定可靠的設計方案。從整體性出發，上述這種具有整體化的鑄造機械設計方案可以進一步縮短設備的開發制造周期，提高效率、降低工時費用，即在源頭上提高鑄造機械設備的開發消耗。例如 ，在鑄造機械設計任務中，計算機輔助設計技術為設計師提供了精準的、具有復用性的基礎組件，在工程師完成基礎設計之后，其能在基礎鑄造機械組建的基礎上進行改造，進而設計成為復合具體任務要求的鑄造機械單元，構成整個具有一體化的鑄造機械設備。
3 ) 同時，計算機輔助設計技術使鑄造機械設計人員能夠選擇具有統一性的設計標準，并可根據具體的任務需要對設計方案進行技術調整，以滿足具體工作需要，這避免了不同設計團隊合作是由標準誤差所導致的開發失誤。具體而言 ，計算機輔助設計技術通過對鑄造機械設備的應用目的信息進行分析，可以有效地實現數據信息的整體調整，進而選擇出最適合具體鑄造機械設計方案的設計標準，如組件大小 、組件復雜度等，從而提高鑄造機械設計的效率和質量，并能有效滿足市場及具體任務的任務需求。
在未來，應用于鑄造機械設計的計算機輔助設計技術應在其創新方向上做出以下進步：
隨著科學技術的飛速發展，越來越多的智能技術開始融人鑄造機械設計的基礎研究中，這為鑄造機械設計產業的相關創新和發展奠定了重要的基礎。在未來應用于鑄造機械設計的計算機輔助設計技術中，其也應進一步重視更為智能化的發展。例如，在構思鑄造機械設計的過程中，計算機輔助設計技術還需要增添更多的能有效地進行邏輯推理和分析判斷的技術，即實現對鑄造機械設計方案的預判。具體而言，對于鑄造機械設計任務而言，雖然不同的設計任務具有特殊性 ，但其仍具有較強的設計普遍性，而整合這些普遍性，為鑄造機械設計者提供更為便捷的設計服務則是未來應用的創新點與發展方向。同時，應用于鑄造機械設計的計算機輔助設計技術還應在人工智能領域做出進一步創新，其應將鑄造機械設計、 自動化技術和人工智能技術相結合，提高鑄造機械設計工作的效率，使鑄造機械設計的工作向智能化方向轉變 ，并期望實現智能化的鑄造機械設計、運行和測試的最終目標，其將可以降低鑄造機械設計的支出消耗，提高鑄造機械設計的任務效率。
隨著全球經濟一體化趨勢的不斷深化，應用于鑄造機械設計的計算機輔助技術越來越多，且應用范圍也將不斷擴大 ，而鑄造機械設計在各工業企業中的應用將直接影響企業的綜合競爭力與整個社會的生產力。因此，充分的在鑄造機械設計任務中融入計算機輔助技術已經是時代的大方向，相關科研人員也應在該方向上做出不斷地創新與進步，以滿足時代的發展需求與工業的進步需要。——論文作者：劉 曉 明
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