鹽城市 建湖縣 建陽鎮(zhèn)建設(shè)環(huán)保服務(wù)中心 趙 蘭

機(jī)械制造的智能化發(fā)展研究

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機(jī)械制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用，它直接影響人民的日常生活。當(dāng)前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)械制造要適應(yīng)激烈的市場競爭條件，就必須尋求新的突破。機(jī)械制造的智能化為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展提供了新的思路和方向，為我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇，同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)。

一、機(jī)械制造智能化

機(jī)械制造智能化，即將機(jī)械制造技術(shù)與先進(jìn)智能化技術(shù)相結(jié)合，利用人工智能、材料技術(shù)、智能機(jī)器以及系統(tǒng)工程等方法和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)專家的分析、判斷、推理以及決策等活動，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)各個(gè)部分的智能化，并最終形成一個(gè)高度智能化的、統(tǒng)一的機(jī)械制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的柔性化以及集成化。

二、機(jī)械制造智能化的優(yōu)點(diǎn)

1.機(jī)械制造智能化具有良好的技術(shù)價(jià)值。通過集成人工智能、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人控制和決策等，可以達(dá)到利用智能機(jī)器進(jìn)行小批量生產(chǎn)的目的，在這個(gè)過程中，無需人的干預(yù)。機(jī)械制造智能化可以取代部分腦力勞動，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的自動化和現(xiàn)代化。在某些不適宜人參與的制造環(huán)節(jié)，通過引入智能機(jī)器，可以更加方便而精確地進(jìn)行生產(chǎn)。

2.機(jī)械制造智能化具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。機(jī)械制造智能化的主要目的是為了適應(yīng)市場變化，以求在激烈的競爭中得以生存和發(fā)展，智能化的應(yīng)用可以降低甚至是消除生產(chǎn)對勞動力的依賴，為企業(yè)節(jié)約成本；同時(shí)還能提高生產(chǎn)質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

機(jī)械制造智能化具有重大的技術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其內(nèi)在的利益驅(qū)動促使機(jī)械制造朝著智能化的方向發(fā)展，可以說，機(jī)械制造智能化是機(jī)械制造企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

三、機(jī)械制造智能化的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，國際機(jī)械制造智能化以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，結(jié)合新型的加工方法，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科和專業(yè)的交叉融合。相比于國際機(jī)械制造智能化水平，國內(nèi)機(jī)械制造也逐步向智能化的方向發(fā)展，如機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用。誠然，與發(fā)達(dá)國家相比，我國的機(jī)械制造智能化仍處于起步階段，仍然存在一系列的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.我國智能化處理技術(shù)層面較低。相比于國外常用的數(shù)控機(jī)床以及柔性制造系統(tǒng)，我國機(jī)械制造仍處于單機(jī)智能化和剛性智能化的層面，并沒有體現(xiàn)出技術(shù)的先進(jìn)性。

2.我國機(jī)械設(shè)計(jì)水平還相對落后。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用并未普及，大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)仍采用圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，很少有人使用CAD等機(jī)械制圖軟件，這嚴(yán)重制約了機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，難以滿足市場發(fā)展的需求。

3.我國機(jī)械制造智能化工藝和技術(shù)水平還很低。制造工藝和技術(shù)往往決定產(chǎn)品質(zhì)量，我國機(jī)械加工還停留在精細(xì)加工階段，智能化的加工手段還未能大規(guī)模地引進(jìn)和嘗試，在一定程度上制約了我國機(jī)械制造加工效率和工藝水平的提高。以占據(jù)機(jī)械制造技術(shù)體系核心地位的數(shù)控技術(shù)為例，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)、自動控制、信息技術(shù)等高新技術(shù)，呈現(xiàn)出高效率、高精度、自動化等特點(diǎn)，其智能化的趨勢也尤為明顯。當(dāng)前，先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超小型化以及超薄化，并將模糊控制、計(jì)算機(jī)、智能計(jì)算等領(lǐng)域的最新研究成果引入數(shù)控技術(shù)的研究中，使得控制系統(tǒng)的精度、效率等有了明顯提高，智能化診斷以及故障處理水平有了很大提高，但是，在中國，類似的應(yīng)用還很少，還需進(jìn)一步加快研發(fā)和應(yīng)用步伐。

四、我國機(jī)械制造智能化發(fā)展方向

1.人機(jī)交互將更加完善。機(jī)械智能化通過計(jì)算機(jī)提供人機(jī)交互的接口，計(jì)算機(jī)的可視化能方便數(shù)據(jù)處理，同時(shí)為操作人員提供必要的解釋，使得信息的交流更加快捷和方便。機(jī)械設(shè)計(jì)逐步采用CAD等計(jì)算機(jī)軟件制圖技術(shù)取代傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方法，有效縮短了設(shè)計(jì)周期，同時(shí)還能保證設(shè)計(jì)精度。在多媒體技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，界面的圖形化也是機(jī)械智能化的一個(gè)發(fā)展趨勢，通過圖形化的界面，設(shè)計(jì)者就可以很方便地與客戶進(jìn)行溝通，有效地提高了工作效率。此外，多媒體強(qiáng)大的聲像、圖文處理等功能，也為實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障檢測等智能化處理提供了方便，在生產(chǎn)和管理方面具有很大的優(yōu)勢。

2.柔性化發(fā)展趨勢將更加明顯。柔性指的是制造系統(tǒng)滿足各種生產(chǎn)條件以及變化的能力。從目前發(fā)達(dá)國家先進(jìn)機(jī)械制造智能化技術(shù)發(fā)展趨勢來看，柔性化發(fā)展更能滿足生產(chǎn)和市場的需求。如，數(shù)控系統(tǒng)的柔性化能夠讓產(chǎn)品的功能和可裁剪性都得到較好的釋放，靈活性也更強(qiáng)，能滿足不同用戶的需求。

3.精度、可靠性以及實(shí)時(shí)性將更高更強(qiáng)?，F(xiàn)代機(jī)械制造智能化的發(fā)展依賴于精密加工、微型機(jī)械等技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，納米技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械、電子以及材料技術(shù)中得到了有效應(yīng)用，超精密加工技術(shù)也開展了納米方面的研究，可以說，納米技術(shù)以及微型機(jī)械會逐步成為機(jī)械制造的核心技術(shù)，這在很大程度上提高了機(jī)械制造智能化技術(shù)的精度。同時(shí)，集成化芯片以及大規(guī)模可編程集成電路的發(fā)展為機(jī)械制造智能化提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾，產(chǎn)品可靠性也將得到提高。隨著計(jì)算機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用，在人工智能技術(shù)的支撐下，機(jī)器能模仿出人的智能行為，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造過程的動態(tài)控制；人工智能實(shí)時(shí)性的提高也必將促使機(jī)械制造過程中各處理環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)性的提高。