基于信息技术背景下机械设计制造

王 勇

（江苏甬金金属科技有限公司，江苏 南通 226300）

机械设计制造与很多行业的发展息息相关，在当下的发展条件下，机械设计制造的总体水平决定着机械设备的功能与性能，如果在机械设计制造中可以采用最为新型的设计制造工艺，就可以保持机械设备的可靠性，发挥机械设备的功能、性能优势。信息化背景下的机械设计制造表现出了现代化的特征，尤其是自动化、智能化技术在设计制造中的应用，不仅提升了设计效率，更使得整体的设计制造水平有了质的飞跃，改进了机械设备性能。随着信息技术的进一步发展，机械设计制造必将迎来更大的技术进步。

1 信息技术背景下机械设计制造及其自动化的优势

（1）人工智能化。信息时代到来以后，我国各行各业都进入了崭新的发展阶段，尤其是对于机械设计制造而言，其对于工艺技术的要求非常高，信息时代的到来可以给机械设计制造提供更多的技术选择，计算机信息技术的应用，使得机械设计制造表现出了智能化特点，使得在相应的工作开展中，可通过对人类思维和反应的模拟，来完成相应的设计制造工作。

（2）远程操控。当下的机械设计制造领域，信息技术的应用范围显著扩大，且技术应用深度也逐步增大，专业的技术人员在开展机械设计制造的过程中，可直接将工业生产作为对象，利用对应的计算机装置来实现远距离操作、控制与监督。因此，信息技术下的机械设计制造也表现出远程操控方面的优势，可从用户的切实需求出发来进行设计制造的全面优化。

（3）虚拟化。信息时代下的机械设计制造呈现出了一定的自动化特点，可利用自动化来完成对应的设计和制造，具体的设计制造中，可将生产车间作为对象，利用虚拟化来开展对应的模拟，这种模拟流程也就可以实现对生产数据的全面整合，经由图形处理等多种技术的综合，也就可以快速在模拟的同时发现机械设计制造中所存在的不足之处，从这些角度来进行对应的设计制造改进，提升机械设备的总体性能。

（4）小型化。信息技术的快速发展也刺激了微电子技术的进步，在多年的微电子技术发展中，机械设计制造中可利用的技术越来越多，机械设计呈现出了小型化的特点，微电子机械设备基于其技术、性能等优势，在当下的市场中广受人们的青睐。就市场上的微电子机械而言，主要指的是其中的部分机械设备，其体积在1cm2以内，体积小且携带方便，具有很高的灵活性[1]。我国的微电子机械设备发展还相对滞后，与发达国家之间还存在着一定的差距，未来随着技术的进一步发展，机械设备的小型化趋势将越来越明显，小型化机械设备必将被应用到更多的领域。

（5）安全性更高。传统的机械设计制造中，因为存在着技术方面的诸多限制，导致所设计的机械设备本身存在着一定的安全风险，而信息技术在应用到了机械设计制造以后，有效消除了其中的很多安全隐患，使得机械设备的安全性能得以有效提升。信息技术下的机械设计制造实现了一定的自动化，自动化设计制造模式的形成使得需要人工实现的内容越来越少，不仅减少了人员投入，还降低了人员的工作压力，专业的设计制造人员只需要在计算机系统内开展相应的操作即可[2]。此外，信息技术下的机械设计制造，还可以有效消除一些不稳定因素对机械设备设计和制造的干扰，如针对电子因素所引起的机械设备设计和制造故障，完全可以来信息管理平台的自我诊断功能来快速发现和处理，避免了故障所引起的各种事故。

（6）提高效率与质量。现阶段的生产生活领域，人们对机械设备的功能、性能都有了更高的要求，为达到这一标准，机械设计制造企业都在积极探索现代化技术，信息技术基于其技术优势越来越受到了人们的欢迎。整体来看，信息技术在机械设计制造中的应用，可提升整体的设计制造效率和质量，使得机械设备的精细化程度显著提高。因为机械设备成为了生产领域的关键性要素，信息技术支持下的机械设计制造，使得机械设备的整体性能显著提升，也就可以刺激企业生产方式的变革，使得企业的生产规模大大提升，降低其总体的生产成本，提高产品附加值和企业竞争力。

2 信息技术背景下机械设计制造的发展趋势

（1）“智能化”发展。信息技术背景下的机械设计制造突破了传统的技术限制，在未来信息技术深入发展的过程中，机械设计制造将朝着智能化的方向迈进。信息时代到来以后，我国信息技术的发展迅猛，尤其是在机械设计制造领域的信息技术，人们加大了在这一方面的技术研发与创新，完全克服了传统的设计和制造模式限制，形成了崭新的设计制造模式。如智能制图软件的出现，使得传统的人工绘图方式陆续被淘汰，智能制图下的制图流程更为简单且高效，不论是图纸的修改还是补充，都可直接利用计算机系统中的指定功能来完成，产图效率高，时间消耗短。现阶段，CAD制图的普及率已经非常高了，但随着用户反馈和现实需求的增多，CAD制图也在原有基础上进行了大量的技术改进，尤其是智能化技术的出现，必将给CAD制图带来新的方向，在先进算法的支持下，可结合用户的现实需求来进行自动制图，保障机械设计和制造的整体工作创新，使得专业的设计和制造人员能够结合用户的现实需求，来更为科学、合理地进行资源分配，提升设计制造的整体水平[3]。

（2）“生态化”发展。随着可持续发展概念的提出，在各行各业的发展中，都越来越关注生态性和环保性，在机械设计制造中的信息技术应用，也加快了生态性发展趋势。现阶段我国的经济社会发展迅猛，各行各业在生态化发展方面都投入了巨大的资金和资源，尤其是对于工业生产而言，传统的生产方式下，表现出高污染、高能耗的情况，不符合生态可持续发展的总体要求。从生产的角度，为保持生产的绿色性和环保性，也可机械设计和制造的角度出发，利用信息技术来提升机械产品的生态效益。未来的各个机械设计和制造厂家，都要紧跟时代发展趋势，不断在设计制造的全过程中树立绿色化理念，坚持探索可持续发展的道路，在实现设计制造中的成本控制时，减少资源浪费，提升设计制造中的资源利用率。

（3）“模块化”发展。模块化同样是信息技术背景下机械设计制造的一大方向，因为在社会经济水平日渐提高的过程中，人们对机械设计制造也同步提出了新要求，各个机械设计和制造厂家在开展机械设计制造时，都应该加强信息技术的应用，以通过信息技术的应用来改变传统的设计和制造方式。通常情况下，对于绝大多数的机械设计制造任务而言，对于作业系统、模式数量等都有着特定的规定，针对这一特点，在将信息技术应用在机械设计制造时，应注重模块化发展，结合机械设计制造的整体流程，细分为多个模块，经由不同模块的设计制造协调，也就保障了机械产品的性能优化。

（4）“机电一体化”发展。传统的机械设计制造工作中，因为技术条件的限制，在开展设计和制造工作的全过程中，所需要消耗的人工成本是非常大的，因为人员参与众多，导致在开展设计制造工作时，很多的设计标准难以达到，最终所设计和制造的机械产品难以达到预期的标准。在信息技术的深入发展中，设计制造业表现出了自动化的发展趋势，未来将朝着机电一体化的方向迈进。现阶段，机电一体化同样也是机械设计制造中的关键方向，机电一体化技术的支持下，机械设计和制造将达到数字化控制的目标，在机械产品中集成了多种的技术，提升了产品功能。

（5）“虚拟化”发展。机械设计制造中的信息技术应用已相对普遍，但因为市场上的机械设计和制造厂家数量非常多，部分厂家深受传统设计制造理念、模式的限制，其思维相对固化，更多地关注的是机械设计工作，后续制造则是在设计图纸的基础上进行的，只有当样品的质量达标后，企业才可组织规模化生产。这种传统的生产模式下，整体的生产工序复杂，一整套流程执行下来，需要消耗的人力、物力资源都非常庞大，且时间消耗非常多，产品生产周期较长，因此，这一传统设计制造模式下，机械产品的前期投入非常大，产品制造精度无法保障[4]。信息时代到来后的机械设计制造有了更高的精度要求，为与现代化生产的整体需求相一致，必须要积极加大信息技术在设计和制造中的应用，以全面发挥信息技术的优势。在信息技术下的虚拟化发展方向也日趋明显，因为不论是在设计还是制造环节，都可以直接利用计算机来进行全过程的监督，也就减小了误差，提高了机械产品的精细化程度。未来随着虚拟化的深入发展，必将使得机械设计制造的经济成本和时间成本都大大降低，提升资源利用率。

（6）“微型化”发展。信息技术背景下的机械设计制造业表现出明显的微型化特征，这一发展趋势有效克服了传统设计和制造技术下的巨大限制，降低了机械产品的运行成本。就当下我国工业生产领域的机械设备配置情况来看，其多数都为大型机械设备，虽可满足产品生产的需求，但机械设备在运行的过程中也伴随着巨大的能量消耗。而未来的微型化发展趋势，恰好可以使得机械设备的能耗显著降低，符合工业现代化的切实需求，可加快行业可持续发展的总体要求[5]。微型化的机械设计制造，不仅降低了机械能耗，还对产品质量优化和性能提升有着重要的作用，可帮助企业和行业创造极高的经济和社会效益。

（7）向网络化方向发展。机械设计制造本身就具有极高的专业性，在开展设计和制造的过程中，往往有着较高的技术要求，经由当下信息技术的广泛和深入应用，未来的机械设计制造也将迈向网络化的发展方向，在实现了网络化以后，就可以直接利用信息技术来实现对设计、制造全过程的网络远程控制，突破了传统的时间、空间限制。在对应的网络环境下，计算机信息人员、管理人员和技术人员之间可就机械设备的设计和制造开展相应的沟通，经由信息共享机制，也就能够确保问题的及时发现和处理。

3 机械设计制造及其自动化在信息技术背景下的应用范围

（1）在可视技术领域的应用。机械设计制造及其自动化在当下的生产生活领域已经有了广泛的应用，如在可视技术领域的应用，可有效实现对产品的优化和整修，且这些过程呈现出明显的动态性。可视技术的优势多样，计算机信息技术支持下，也就能够实现技术方面与机械设计方面的高度融合，进而发挥计算机的辅助作用，使得计算机信息技术下的机械设计和制造误差大大减小。其次，计算机视觉技术因为所呈现的效果更为直观，也就能够在机械设计和制造中发挥这一技术特点，给人以更为直观的感受，进而提升设计和制造效率，实现部分流程的自动化。

（2）在仿真技术领域的应用。在信息技术不断发展的今天，各类信息技术与虚拟技术的有效结合，逐步衍生出来了一种新型的仿真技术，仿真技术在机械设计和制造中的应用，使得整体的设计制造结果可以以更具直观感受。如在电气设备行业中的柜体原件排布上，就可以利用仿真技术来完成，经由对各类元器件安装尺寸等基本信息的整合，也就可以保障其在柜体中安装位置的准确性，基本不会出现安装中的元器件打架问题；机械部件的建模工作中，排水、冷却系统的设计合理性，也同样可以利用仿真技术来检验。

（3）在三维建模技术领域的应用。在对应的模型建好后，可直接通过计算机系统来给自动化机械传输相应的信息，而此时，自动化机械会自动对计算机中所传输过来的信息加以分析，进而了解每个零部件的具体生产流程。现阶段的信息技术发展中，3D建模技术在机械设计制造中已经有了广泛的应用，经由计算机三维建模所形成的实体和线性模型，使得机械产品的设计和制造都有了更高的精度。

4 结语

伴随着各行各业对机械产品需求的增加，我国机械设计制造行业有了更大的市场空间，但信息技术显著发展的今天，传统的机械设计和制造技术显然难以与行业现代化发展相适应，各个机械设计和制造企业都要在当下的发展下加大信息技术的应用，以提升设计制造的整体水平。