機械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

張華 張久江 秦恒寶

摘要：目前在機械制造領(lǐng)域隨著越來越激烈的競爭以及技術(shù)的不斷提升，相關(guān)的機械制造企業(yè)和工廠在進行生產(chǎn)中就需要運用一些機械智能制造技術(shù)和設(shè)備等以實現(xiàn)企業(yè)或工廠的經(jīng)濟利潤和生產(chǎn)能力的提升。本文主要針對機械智能制造關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展及目前存在的問題進行研究，對智能制造技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用情況進行探討，并提出了幾點針對機械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的思考，希望對工廠的生產(chǎn)以及機械制造領(lǐng)域的未來發(fā)展起到借鑒和參考的作用。

關(guān)鍵詞：機械智能制造;工廠生產(chǎn);應(yīng)用與思考

中圖分類號：TH16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0190-02

0? 引言

就我國以往的機械制造領(lǐng)域和行業(yè)來說，其主要的生產(chǎn)力是人力資源，由于人力資源和勞動力的一些不確定性的因素，其對企業(yè)和相關(guān)機械制造領(lǐng)域的工廠的影響就較大，并且有時時不受控制的，人員如果變動較大，勢必會影響工廠的機械制造相關(guān)工作的開展和實施。這對于我國的機械制造產(chǎn)品的加工質(zhì)量影響很大，無法做到產(chǎn)品的質(zhì)量在同一水平線上，從而影響經(jīng)濟發(fā)展。伴隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步和更新，機械智能制造技術(shù)也在不斷地進行完善和創(chuàng)新，運用智能制造技術(shù)，可以實現(xiàn)工廠生產(chǎn)效率的提升，減輕員工勞動強度，提升產(chǎn)品質(zhì)量的作用。也擺脫了由于人員的相關(guān)問題出現(xiàn)的影響工廠產(chǎn)品加工生產(chǎn)的現(xiàn)象和隱患，在很大程度上，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)總量和產(chǎn)品質(zhì)量的提升[1]。

1? 我國機械制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

無論對于哪個國家來說，機械制造技術(shù)的發(fā)展和水平在很大程度上決定國家整個的機械制造業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)達程度。針對我國目前的機械制造業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀來說，我們可以把其發(fā)展經(jīng)歷的階段分為兩個部分，一部分就是以往的傳統(tǒng)機械制造模式和技術(shù)，第二部分就是現(xiàn)代的比較先進的機械制造模式和技術(shù)，分析其發(fā)展過程和期間所經(jīng)歷的變化可以看出，我們國家的機械制造業(yè)的發(fā)展水平還有很大的提升空間，產(chǎn)品的質(zhì)量也亟待提高，對于工廠在生產(chǎn)加工時的生產(chǎn)能力和水平等各方面都需要進一步的完善和改進。并且目前很多的機械制造工廠仍需要靠大量的人工進行操作和加工，由于工廠員工能力水平的參差不齊，導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量不能整齊統(tǒng)一，在一定程度上就制約了企業(yè)工廠的生產(chǎn)效率的提升以及未來的發(fā)展態(tài)勢，受人的影響因素控制比較大。對于機械制造領(lǐng)域來說，它在我國的經(jīng)濟建設(shè)中始終占有非常重要的地位，并發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，是國民經(jīng)濟支柱的重要支撐，也決定著我國未來的經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)。對于目前機械制造領(lǐng)域隨著競爭的激烈和技術(shù)的不斷提升，相關(guān)的機械制造企業(yè)和工廠在進行生產(chǎn)中就需要運用一些機械智能制造技術(shù)和設(shè)備等以實現(xiàn)企業(yè)或工廠的經(jīng)濟利潤和生產(chǎn)能力的提升。就目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，已經(jīng)有很多的企業(yè)和工廠把機械智能制造技術(shù)應(yīng)用到了日常的工廠生產(chǎn)當(dāng)中，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提升和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化。對比以往的機械制造加工模式，傳統(tǒng)的加工制造模式和技術(shù)都已經(jīng)大大跟不上時代的進步和技術(shù)的更新，一些新興的機械智能化技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用到目前的機械加工領(lǐng)域，創(chuàng)造了更多的效益，提高了工廠和企業(yè)的生產(chǎn)效率，也推動了企業(yè)和工廠的繼續(xù)高速發(fā)展的腳步。由此可見，現(xiàn)代化的先進的機械智能制造技術(shù)在其中起著關(guān)鍵的作用，只有不斷地開發(fā)、應(yīng)用和完善機械智能制造技術(shù)，使其能夠在目前的工廠生產(chǎn)中更好地發(fā)揮作用，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，提升機械加工操作水平，優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣才能使工廠的發(fā)展實現(xiàn)高效化，從而在競爭日益激烈的市場中脫穎而出，帶來更多的經(jīng)濟效益并使企業(yè)和工廠得到長足的發(fā)展。所以運用先進的機械智能制造技術(shù)是我國機械制造行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，也是提高我國機械制造業(yè)發(fā)展水平的必經(jīng)之路。

2? 機械智能制造技術(shù)簡介

2.1 CAD技術(shù)

CAD即計算機輔助設(shè)計，是指利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作，簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案;各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索;設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成;由計算機自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改;利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD技術(shù)應(yīng)用到機械制造領(lǐng)域，實現(xiàn)產(chǎn)品圖片的三圍立體可視圖，在進行產(chǎn)品的修改和模擬上更加便利和直觀，同時對于加工精度和加工方法來說也更加詳細(xì)明確，能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。

2.2 模糊控制技術(shù)

模糊控制作為智能控制的一個重要分支，在工程機械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。模糊控制技術(shù)依托于一種數(shù)學(xué)方法，利用模糊數(shù)學(xué)的方法處理參數(shù)，以便于實現(xiàn)整個機械系統(tǒng)的逐步完善。模糊控制方法在工程機械中的應(yīng)用因模糊控制存在著精度不高、自適應(yīng)能力有限、易產(chǎn)生振蕩等缺點，因此常與其它控制方法相結(jié)合使用以達控制系統(tǒng)要求，幾種常見的復(fù)合控制方法如下：模糊PID控制、遺傳算法與模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制、模糊PLC控制等。

3? 機械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于裝備制造領(lǐng)域

在近些年的裝備制造領(lǐng)域，越來越多的機械智能制造技術(shù)被逐漸引入并應(yīng)用，尤其是一些比較高端和精密的儀器裝備的制造和生產(chǎn)中，機械智能制造技術(shù)的應(yīng)用頻率逐年上升。機械制造領(lǐng)域的智能技術(shù)包括推理、數(shù)據(jù)分析、智能控制以及人工操控等功能的實現(xiàn)。對于工廠中使用比較普遍的裝配智能化來說，如圖1，其在很大程度上節(jié)省了人力資源的使用，也提高了工作的效率。

3.2 應(yīng)用于數(shù)控機床的設(shè)計

數(shù)控機床是機械制造領(lǐng)域內(nèi)普遍使用的設(shè)備，很多精密的產(chǎn)品零部件都需要通過數(shù)控機床來實現(xiàn)零件的加工和程序的優(yōu)化，對于現(xiàn)代的數(shù)控機床的設(shè)計工作，其復(fù)雜程度和精密度的要求越來越高，所以對于數(shù)控機床的設(shè)計來說所需要實現(xiàn)的功能和達到的精密度范圍也就越來越高。在機械零件的加工、一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品零部件、需要多軸聯(lián)動加工的構(gòu)件等的，都需要機械智能化較高的數(shù)控機床來實現(xiàn)。機械智能制造技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機床的設(shè)計中，可以根據(jù)加工需求和設(shè)計要求，通過對設(shè)定程序進行不斷優(yōu)化調(diào)整，完善產(chǎn)品加工的操作流程，提高精密度和加工速度，保障最終所生產(chǎn)的零部件質(zhì)量[4]。

3.3 應(yīng)用于工業(yè)機器人制造領(lǐng)域

對于我國目前的智能機器人領(lǐng)域，機械智能制造技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用，通過工業(yè)機器人制造技術(shù)的不斷更新，我國的機器人創(chuàng)新領(lǐng)域的研發(fā)和技術(shù)進步都有了一定程度的提高。并且在很多的領(lǐng)域智能機器人可以取代人力來實現(xiàn)一些基本的操作，機器人也在逐漸的完善和更新中實現(xiàn)了功能的不斷增加和穩(wěn)定性安全性能的不斷加強。

4? 工廠生產(chǎn)中實現(xiàn)智能制造技術(shù)的思考

在工廠的實際生產(chǎn)中，機械智能制造技術(shù)所起的作用就是在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，把目前先進的智能化技術(shù)融入到工廠的產(chǎn)品生產(chǎn)操作鏈中，使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，使生產(chǎn)效率得到提升。在工廠的生產(chǎn)中，智能制造技術(shù)滲透在產(chǎn)品的設(shè)計、制造、與監(jiān)督管理的整個流程當(dāng)中，通過智能化的管控、操作、設(shè)計和生產(chǎn)來實現(xiàn)工廠產(chǎn)品的高質(zhì)量高效率生產(chǎn)，對建立完善的智能化操作體系起著重要的基礎(chǔ)作用，有利于工廠智能化水平的提升和數(shù)智化進程的推進。

4.1 建立健全工廠進行智能制造的基礎(chǔ)保障

在工廠的建設(shè)和產(chǎn)品生產(chǎn)中引入機械智能制造技術(shù)，我們必須要解決的首要問題就是結(jié)合自身工廠的實際情況，把產(chǎn)品的參數(shù)和相關(guān)信息與智能制造技術(shù)進行充分的考慮和分析，做好生產(chǎn)車間的各項信息的處理工作，使信息的完整性、準(zhǔn)確性都得到保證，只有這樣才能從根本上利用機械智能制造技術(shù)提高生產(chǎn)效率，逐步建立起數(shù)字化的生產(chǎn)模式和流程，有利于智能化生產(chǎn)技術(shù)的進一步引入和實施。

4.2 工廠重視對相關(guān)智能制造技術(shù)的掌握和應(yīng)用

對于智能制造領(lǐng)域的相關(guān)人員來說，大多數(shù)人都知道，對于智能制造來說，其核心的三大技術(shù)分別為云大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算技術(shù)，例如大數(shù)據(jù)技術(shù)是非常重要的一項關(guān)鍵技術(shù)，他的作用為可以根據(jù)大數(shù)據(jù)中搜索到的客戶的喜好等信息數(shù)據(jù)，并對其進行分析比較等處理，從而可以非常有效地對于未來市場的發(fā)展前景有一個準(zhǔn)確的預(yù)測，從而實現(xiàn)提高機械智能制造水平的目的。

5? 結(jié)語

對于目前快速發(fā)展的機械制造行業(yè)和領(lǐng)域來說，需要一些創(chuàng)新的機械智能制造技術(shù)和設(shè)備來滿足日益復(fù)雜和變化的發(fā)展趨勢，從而提高機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量及精度等，提高產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一性，促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。在機械制造業(yè)工廠生產(chǎn)過程中，應(yīng)該注重機械智能制造技術(shù)的應(yīng)用和更新，使其逐漸形成一個系統(tǒng)化的智能工作系統(tǒng)，節(jié)省人力資源的同時，提高產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量，保障產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一性。對于目前我國的機械制造行業(yè)發(fā)展來說，其智能制造技術(shù)被應(yīng)用的范圍也越來越廣。一些創(chuàng)新的機械制造設(shè)備也都在不斷地被應(yīng)用到機械制造領(lǐng)域中來，不僅降低了工廠用工的費用支出，同時也擺脫了人力資源所帶來的不確定性因素的影響，并且在生產(chǎn)效率上也得到了很大的提升。

參考文獻：

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