葉波

摘要：在科技不斷發(fā)展的背景下，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，各行各業(yè)都在穩(wěn)步發(fā)展，這樣的發(fā)展背景為機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)條件。原有機(jī)械制造效率較低、成本較高，機(jī)械制造智能化顯得尤為重要，只有實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化、自動(dòng)化，才能提高機(jī)械制造效率，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。文章從機(jī)械制造相關(guān)概述入手，對(duì)機(jī)械制造智能化發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，希望為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；智能化；概述；發(fā)展趨勢(shì)

引言

隨著“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的推進(jìn)，機(jī)械制造及其自動(dòng)化也迎來(lái)了發(fā)展的新契機(jī)，機(jī)械制造智能化正在從傳統(tǒng)的以人工為主的制造方式，向智能化、高效化轉(zhuǎn)變。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械制造逐漸和微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及過程控制技術(shù)融合，達(dá)到改變機(jī)械制造技術(shù)單一的目的，形成具有一定技術(shù)優(yōu)勢(shì)的智能化機(jī)械制造技術(shù)，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展。

1機(jī)械制造智能化相關(guān)概述

機(jī)械制造技術(shù)是一門研究產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工、維護(hù)到回收的一系列技術(shù)的總稱，最終目標(biāo)是提升效益、質(zhì)量和核心競(jìng)爭(zhēng)力。在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的眾多生產(chǎn)要素中，人占據(jù)了主導(dǎo)地位。

所謂機(jī)械制造智能化，主要是在原有機(jī)械制造的基礎(chǔ)上，融入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，與計(jì)算機(jī)軟件模擬、云計(jì)算等技術(shù)相互補(bǔ)充、相互影響。充分利用當(dāng)今智能化的科技手段，采用智能化的技術(shù)和管理方法，形成一個(gè)自動(dòng)化、智能化的圣戰(zhàn)制造系統(tǒng)，提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化不僅能夠減少勞動(dòng)力的投入，減少加工制造人員的工作量，還可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化制造工藝。與傳統(tǒng)機(jī)械制造相比，機(jī)械制造智能化所生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高，花費(fèi)的成本更低，使用的人力、物力更少，效率更高，從而使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)與發(fā)展速度得到全面提升。

機(jī)械制造作為我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中的重要基礎(chǔ)，機(jī)械制造智能化中數(shù)控技術(shù)因其具有高效率、高精度等優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代機(jī)械制造基礎(chǔ)中最重要的一環(huán)，對(duì)于整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化等方面起到了不可替代的作用。

2我國(guó)機(jī)械制造智能化現(xiàn)狀

2.1管理經(jīng)驗(yàn)方面的不足

在工業(yè)基礎(chǔ)較發(fā)達(dá)的國(guó)家，他們?cè)诠芾砗徒M織制度上比較完善，在生產(chǎn)制造過程中高效、準(zhǔn)時(shí)，生產(chǎn)模式較為先進(jìn)。在管理過程中，相關(guān)人員重視程度較高，能夠及時(shí)改正存在調(diào)度不足，及時(shí)采用新的生產(chǎn)技術(shù)和管理思想。而我國(guó)因計(jì)算機(jī)的普及率較低，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理的企業(yè)較少，大部分企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)比較陳舊，對(duì)新時(shí)期的智能管理認(rèn)識(shí)不足，使得我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。

2.2設(shè)計(jì)和制造方面的不足

在工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家及地區(qū)，其企業(yè)對(duì)于設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)規(guī)劃等方面管理非常細(xì)致。因這些企業(yè)大多數(shù)都使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，其中有相當(dāng)一部分企業(yè)已經(jīng)不再使用圖紙來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。而部分地區(qū)，企業(yè)不能熟練掌握和運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件，或使用率較低，使我國(guó)機(jī)械制造智能化發(fā)展較為緩慢，同時(shí)，部分較為先進(jìn)的加工技術(shù)沒有有效應(yīng)用，例如，納米技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)、高精密加工技術(shù)等，因此，導(dǎo)致我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)依然處于較為落后的國(guó)家行列中。

3機(jī)械制造智能化發(fā)展趨勢(shì)

3.1性能方面的發(fā)展方向

3.1.1“三高”發(fā)展速度加快

所謂“三高”就是指機(jī)械制造技術(shù)的速度、精度和效率，它們是衡量機(jī)械制造技術(shù)水平的關(guān)鍵性能指標(biāo)，由于采用了高速控制系統(tǒng)、成熟的操作系統(tǒng)、高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)、機(jī)床動(dòng)態(tài)與靜態(tài)特性改善等有效措施，現(xiàn)代機(jī)械制造不僅優(yōu)化了機(jī)械制造工序，降低了操作難度，而且還顯著提高了機(jī)床加工精度和加工效率，實(shí)現(xiàn)了元件的快速檢測(cè)，適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械制造快速發(fā)展的需求。

3.1.2柔性化逐漸增強(qiáng)

現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)不僅將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模塊化管理理論應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新中，有效優(yōu)化了車床功能，增強(qiáng)了車床的靈活性，滿足了用戶的不同需求，充分發(fā)揮了數(shù)控技術(shù)的綜合控制功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料流、信息流的靈活調(diào)整和機(jī)械制造過程的動(dòng)態(tài)化控制，從而使數(shù)控系統(tǒng)的靈活性更強(qiáng)。

3.1.3工藝復(fù)合性與多軸化方向發(fā)展

機(jī)械制造工藝發(fā)展程度越高，機(jī)械制造所花費(fèi)的工序和時(shí)間越少，機(jī)械制造復(fù)合加工特征越明顯。當(dāng)前，以減少加工工序和輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了多軸、多系統(tǒng)控制功能方向發(fā)展，這種發(fā)展模式不僅符合時(shí)代發(fā)展需求，還能更好地為數(shù)控機(jī)床服務(wù)，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等措施完成多道工序和多表面的復(fù)合加工。

3.1.4實(shí)時(shí)控制智能化

實(shí)時(shí)系統(tǒng)是數(shù)控技術(shù)具備的功能，早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)針對(duì)的是相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境其主要任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)來(lái)調(diào)整任務(wù)，以確保在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，出現(xiàn)了將實(shí)時(shí)系統(tǒng)與人工智能化相結(jié)合的實(shí)時(shí)智能控制系統(tǒng)，這種以計(jì)算機(jī)模型模擬出來(lái)的智能行為實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)化控制。

3.2功能方面的發(fā)展方向

各種新技術(shù)的不斷更新和融合，優(yōu)化了機(jī)械制造的功能，主要體現(xiàn)在以下三方面：首先，用戶界面人性化。隨著多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，不同用戶對(duì)界面風(fēng)格、功能有著不同的要求，這為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和研究帶來(lái)了一定困難。而界面連接數(shù)控機(jī)床和使用者之間橋梁和紐帶，圖形用戶界面運(yùn)用模塊化技術(shù)對(duì)功能進(jìn)行系統(tǒng)的劃分，使用戶能夠通過窗口和菜單等方式簡(jiǎn)便地控制各種功能，滿足了不同用戶的界面操作需要還實(shí)現(xiàn)了圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤的功能，使用戶界面更加人性化；其實(shí)，科學(xué)計(jì)算的可視化。數(shù)據(jù)處理與解釋是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造數(shù)控目的的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)計(jì)算可視化是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理與方法，將大規(guī)模數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀可視的圖形或圖象。這不僅使信息交流形式更豐富，還有效縮短了機(jī)械元件開發(fā)周期、降低了機(jī)械加工制造成本，科學(xué)計(jì)算可視化已經(jīng)成為機(jī)械制造智能化發(fā)展的重要方向；最后，控制管理模塊化。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，模塊可以根據(jù)系統(tǒng)要求和功能任意組合、分解和更換，機(jī)械制造智能化采用硬件模塊化使數(shù)控系統(tǒng)具備圖形編輯和高級(jí)語(yǔ)言編程功能，以便于構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

3.3體系結(jié)構(gòu)發(fā)展方向

3.3.1虛擬化

對(duì)于虛擬化技術(shù)而言，企業(yè)應(yīng)該加大計(jì)算機(jī)應(yīng)用力度，全面模擬產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過大，并針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)的解決措施，提高生產(chǎn)效率。模擬仿真技術(shù)主要利用模型進(jìn)行分析，可以模擬真實(shí)的生產(chǎn)過程，系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于車間布局以及新產(chǎn)品研發(fā)等機(jī)械制造過程中。

3.3.2集成化

對(duì)于集成化而言，它是現(xiàn)階段機(jī)械制造智能化過程中不可忽視的研究成果，把工程技術(shù)以及制造自動(dòng)化系統(tǒng)有效的結(jié)合到一起，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配以及產(chǎn)品生產(chǎn)等方面的任務(wù)。此外，隨著智能化的不斷發(fā)展，集成度越來(lái)越高，從物料一直到產(chǎn)品、生產(chǎn)和管理相融合，同時(shí)，將需求作為主要導(dǎo)向，為工作參數(shù)奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，機(jī)械制造智能化已經(jīng)成為機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，為機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化不僅能夠提高加工精度，還能提高加工效率，減少勞動(dòng)成本。當(dāng)前，在科技的推動(dòng)下，機(jī)械制造智能化性能、功能、體系結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化和發(fā)展，提升了我國(guó)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的綜合實(shí)力，促使我國(guó)機(jī)械制造向更科學(xué)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張金水.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（03）：141+143.

[2]楊鳳雙.機(jī)械工程的智能化發(fā)展趨勢(shì)探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（21）：110-111.

[3]曹繼斌.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（17）：244.

[4]于寧.對(duì)國(guó)有企業(yè)機(jī)械行業(yè)智能化發(fā)展趨勢(shì)的研究[J].科技展望，2016，26（07）：58.