羅華進(jìn)

（廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校， 廣西 南寧 530000）

引言

所謂智能制造技術(shù)（IMT），是指利用計(jì)算機(jī)模擬、分析，對智能信息收集、存儲(chǔ)、完善、共享的先進(jìn)技術(shù)，它在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用，既有利于營造一個(gè)智能化機(jī)械加工環(huán)境，又有利于提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)高度集成化、高度柔性化地生產(chǎn)加工目標(biāo)。以下就是對智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)可行性方面問題的詳細(xì)闡述。

1 我國機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造是“中國制造2025”主攻方向，在現(xiàn)代化社會(huì)快速發(fā)展背景下，國家政府機(jī)構(gòu)先后頒布了《中國制造2025》和《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》，以柔性化、智能化生產(chǎn)模式建立了多個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目。我國智能制造起步較晚，對于工業(yè)傳感器、數(shù)字伺服電機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)不太理想，智能設(shè)備應(yīng)用種類較少，且運(yùn)行可靠性不強(qiáng)，制約了機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造的發(fā)展步伐[1]。進(jìn)入到21世紀(jì)以后，我國機(jī)械加工行業(yè)初步建立了智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化體系，推行了一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備。在智能制造行業(yè)扶持方面，國家部署了一系列戰(zhàn)略，并在這個(gè)方面投入了一定量的研究資金。

2 IMT與系統(tǒng)的特點(diǎn)、內(nèi)容與目標(biāo)

2.1 特點(diǎn)

我國機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)有著人機(jī)一體化、自學(xué)能力、自組織、自律能力和模擬加工技術(shù)等多個(gè)特點(diǎn)。人機(jī)一體化，是指智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)是人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它能夠運(yùn)用自身具備的形象思維、邏輯思維和敏銳靈感，從而獨(dú)立分析、判斷、決策任務(wù)。在人機(jī)一體化運(yùn)行環(huán)境下，人與機(jī)械之間保持著互相協(xié)作的關(guān)系，可通過相互配合更好地完成加工制造任務(wù)。而智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)的自學(xué)能力主要體現(xiàn)于智能制造加工設(shè)備會(huì)不斷進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完善系統(tǒng)知識庫，利用知識庫對系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷、修復(fù)，排除錯(cuò)誤信息，達(dá)到設(shè)備自維護(hù)目的。自組織，是指智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)會(huì)根據(jù)工作任務(wù)將控制系統(tǒng)中各個(gè)單元組成最優(yōu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，以便于實(shí)現(xiàn)高效率的智能制造[2]。自律能力，是指智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)具備自我分析、反饋、判斷、監(jiān)測、處理的功能，以人性化的運(yùn)行方式科學(xué)控制系統(tǒng)作業(yè)情況。模擬加工技術(shù)，是指智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)在產(chǎn)品生產(chǎn)加工之前，將借用計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖形處理軟件，模擬真實(shí)的加工過程，不斷優(yōu)化產(chǎn)品制造方案，降低機(jī)械加工中的次品率。

2.2 研究內(nèi)容

本文關(guān)于機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)可行性研究內(nèi)容主要是智能設(shè)計(jì)、智能工藝過程編制和智能監(jiān)測等等。從智能設(shè)計(jì)上來看，在機(jī)械加工中，可利用IMT，建構(gòu)一個(gè)以“機(jī)械制造”為主的資源共享中心，用數(shù)據(jù)模擬生產(chǎn)過程[3]。同時(shí)，在控制器中設(shè)置標(biāo)識單元，主要用于存儲(chǔ)生產(chǎn)鏈中供應(yīng)商提供的批次分析運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，當(dāng)信號感應(yīng)指示燈由綠變?yōu)榧t時(shí)，安排專業(yè)人員及時(shí)對設(shè)計(jì)方案作出調(diào)整，待信息反饋恢復(fù)正常之后，繼續(xù)進(jìn)行智能設(shè)計(jì)。在機(jī)械加工智能設(shè)計(jì)環(huán)境下，工作人員可利用智能系統(tǒng)上電子機(jī)械操控板塊分析產(chǎn)品質(zhì)量，監(jiān)控產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，模擬產(chǎn)品制造工藝。這種智能設(shè)計(jì)方式將進(jìn)一步提高機(jī)械加工領(lǐng)域整體生產(chǎn)水平。從智能工藝過程編制角度來看，在機(jī)械加工中，可利用IMT技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能工藝過程。以空心軸加工為例，可利用3D打印(增材制造)技術(shù)與銑削加工技術(shù)的結(jié)合，編制智能化生產(chǎn)中零件工藝，確定定位基準(zhǔn)、裝夾方式、表面加工方法、機(jī)床選擇、刀具選擇、切削用量、工藝路線、加工順序、工藝卡片、工藝過程和數(shù)控加工工序等等步驟，通過智能工藝過程的編制提升機(jī)械加工質(zhì)量。

2.3 研究目標(biāo)

關(guān)于機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)可行性研究目標(biāo)是用智能取代部分腦力勞動(dòng)，以人機(jī)一體化的智能加工優(yōu)化制造過程。俗話說：“工欲善其事，必先利其器”[4]。在機(jī)械加工領(lǐng)域中把智能制造作為載體，以智能化、網(wǎng)絡(luò)分布式管理方式管控機(jī)械加工過程，用高檔數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、增材制造裝備（3D打印機(jī)）等智能設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)管理，可促進(jìn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)同加工。同時(shí)，因計(jì)算機(jī)設(shè)備具備工程物理仿真、工藝仿真等功能，可降低機(jī)械加工中次品率。

關(guān)于機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)可行性的研究目標(biāo)還在于構(gòu)建一個(gè)可適應(yīng)市場，有著經(jīng)濟(jì)性、集成性、開放性、兼容性的生產(chǎn)系統(tǒng)。

3 機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造面臨的問題

在機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造中仍然將面臨一些問題。首先，從市場應(yīng)用角度來看，在機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)展過程中，為了真正實(shí)現(xiàn)對智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)的應(yīng)用，既需要在前期投入大量資金，又對人員專業(yè)技能提出了更高的要求。因而，投資者更傾向于傳統(tǒng)成熟且穩(wěn)定機(jī)械加工行業(yè)的投資，對投入產(chǎn)出比例不高的智能制造興趣不大，機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造需要進(jìn)行進(jìn)一步的完善。其次，從技術(shù)上來看，機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)⒚媾R著利用先進(jìn)制造技術(shù)提高原料訂購、產(chǎn)品加工、產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品開發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié)集成自動(dòng)化水平的問題。再次，從研究方向角度來看，對于智能決策、智能加工系統(tǒng)等的研究將成為機(jī)械加工行業(yè)智能制造發(fā)展最大挑戰(zhàn)，這是一個(gè)非常值得深思的問題。

智能制造與傳統(tǒng)機(jī)械加工行業(yè)相比，有著獨(dú)特的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)高效化、高質(zhì)化、智能管控目標(biāo)，但其前期投入要比傳統(tǒng)機(jī)械加工行業(yè)高。在這一背景下，我國機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)圍繞這一問題積極探求可行性的問題解決措施，迎合現(xiàn)今信息化時(shí)代發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機(jī)械加工中的智能系統(tǒng)，努力營造一個(gè)良好的智能制造環(huán)境，讓人們更加青睞智能制造。

4 結(jié)語

在21世紀(jì)背景下，智能制造技術(shù)（IMT）將成為機(jī)械加工領(lǐng)域賴以行進(jìn)的基本軌道。而如何在機(jī)械加工智能制造中融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造加工技術(shù)、信息技術(shù)等，將成為亟待解決的問題。在未來，機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)投入更多的精力研究智能制造技術(shù)（IMT）與系統(tǒng)可行性，不斷增強(qiáng)實(shí)踐生產(chǎn)中的智能制造水平，提高機(jī)械加工領(lǐng)域整體競爭實(shí)力。