淺談數(shù)控技術(shù)與自動化的發(fā)展趨勢

【摘 要】數(shù)控技術(shù)和自動化是綜合利用了計算機、電子、控制、信息處理和科學管理等知識的新興技術(shù)手段。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用、設(shè)備自動化程度的不斷提高，傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)生了歷史性的變革，朝著高速和高效的方向發(fā)展，對國民經(jīng)濟的很多基礎(chǔ)行業(yè)帶來了積極的影響。本文首先簡述了數(shù)控技術(shù)的概念，然后探討了我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)控技術(shù)未來的趨勢，最后介紹了自動化的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 自動化

隨著科學技術(shù)的突飛猛進的發(fā)展，工業(yè)上傳統(tǒng)的加工方法和加工工藝由于存在效率低下、質(zhì)量不均的缺陷已經(jīng)不能滿足需求。為了在日益激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，企業(yè)急需采取一種靈活的、高效的、智能的柔性自動化技術(shù)，數(shù)控技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給工業(yè)發(fā)展打開了一個新的發(fā)展局面，能適應(yīng)市場多品種、大小批量、快速高質(zhì)量生產(chǎn)的需求。同時，面對勞動力精力有限和工資上漲的現(xiàn)狀，企業(yè)也力求通過提高設(shè)備的自動化程度來降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和提高企業(yè)收益。但是，目前我國的數(shù)控技術(shù)和自動化水平與世界先進水平還存在一定差距。對數(shù)控技術(shù)和自動化進行研究，討論其發(fā)展趨勢，對于把握現(xiàn)代工業(yè)的未來發(fā)展方向和促進我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1數(shù)控技術(shù)概述

數(shù)控技術(shù)是綜合了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和制造技術(shù)等的柔性制造自動化技術(shù)[1]。計算機預(yù)先設(shè)定好控制程序，數(shù)控系統(tǒng)按照給定的程序?qū)υO(shè)備實施控制。

數(shù)控技術(shù)具有很多顯著的特點，簡要概括為為以下三個方面：（1）功能集成化和工藝復合化（2）數(shù)控加工的應(yīng)用范圍廣（3）良好的經(jīng)濟效益。

我國在數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機、伺服驅(qū)動等技術(shù)的基礎(chǔ)上，對其中大部分技術(shù)，我國充分進行了商品化開發(fā)，同時建立了一批生產(chǎn)能力強的生產(chǎn)廠，如華中數(shù)控、航天數(shù)控等，建立了一支數(shù)控研究和應(yīng)用的人才隊伍。但是，對于高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面，我國的技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀還遠不能滿足實際需求，相對國外仍有較大差距。

2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計算機、控制理論等領(lǐng)域技術(shù)的成熟，為數(shù)控技術(shù)向高速、高精度、復合化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。

2.1高速高精度

高速高精加工技術(shù)可顯著地提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)競爭力，是企業(yè)爭相發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度有多種方法，除了可以通過機械方面提高設(shè)備的制造和裝配精度來達到以外，還可通過減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補償技術(shù)來實現(xiàn)[2]。

2.2復合化

數(shù)控技術(shù)的一個重要發(fā)展方向是復合加工。復合化加工降低了加工的整體費用和設(shè)備的維修保養(yǎng)費用，使效率和精度得到提高。復合化加工的含義包括兩方面；一是工序和工藝的集成；二是指工藝的成套。復合化加工的理念越來越得到認可，復合化加工設(shè)備的發(fā)展也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展態(tài)勢。

2.3智能化、網(wǎng)絡(luò)化

面對人工智能技術(shù)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀和生產(chǎn)柔性化、自動化的實際需求，數(shù)控技術(shù)的智能化程度也不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)要具備以下功能：一、學習功能；二、自適應(yīng)控制功能；三、故障診斷功能；四、自動識別和自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)功能。

同時，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也對柔性自動化技術(shù)的發(fā)展起到了推動作用。網(wǎng)絡(luò)化的主旨是指數(shù)控系統(tǒng)與其它控外部制系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)連接和控制，面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，再以因特網(wǎng)為渠道，通向企業(yè)的外部[3]。通過數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化，系統(tǒng)可滿足對信息集成的需求，這也是實現(xiàn)其他新技術(shù)的基礎(chǔ)。

3 自動化概述

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它涉及了計算機、制造、控制和電子等多學科知識。通過利用設(shè)備集成和信息集成的方式，能達到從規(guī)劃設(shè)計到生產(chǎn)制造，最后到管理銷售等各階段的自動化控制[4]。作為一項面向整個工業(yè)領(lǐng)域的重要技術(shù)，自動化是連接傳統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)的橋梁。作為現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)，自動化技術(shù)與國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高息息相關(guān)。它把現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，它的地位的重要性顯露無疑。

改革開放以來，我國工業(yè)化水平日新月異，關(guān)鍵之一就是自動化技術(shù)的興起。自動化在我國的應(yīng)用越來越廣泛，取得的成績也十分顯著，一些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了無人作業(yè)，節(jié)省人力的同時使效率和質(zhì)量得到了改善，為我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展做出了重要的貢獻。同時，我國自動化與世界先進水平之間的差距也是不容忽視的。實際上，我國的自動化水平還處于初級階段，比較薄弱，在利用自動化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造和升級上還處于起步階段。

4 自動化發(fā)展趨勢

隨著自動化的逐步發(fā)展，市場對自動化的要求也越來越高，未來自動化必將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向繼續(xù)優(yōu)化以展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

自動化的應(yīng)用使生產(chǎn)更加高效，這也是未來自動化發(fā)展的必由之路。同時，在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代管理科學相互滲透相互影響的共同作用下，數(shù)字化應(yīng)用也會日益突出[5]。近年來，工業(yè)系統(tǒng)正在由最初的原來的能量驅(qū)動型變化為信息驅(qū)動型，這種轉(zhuǎn)變對系統(tǒng)提出了新的要求，系統(tǒng)既要表現(xiàn)出一定的柔性，還要體現(xiàn)出一定的智能，能自主處理復雜信息。信息化技術(shù)推動自動化，自動化技術(shù)相互滲透和進行互補，自動化系統(tǒng)更加注重功能集成和信息安全。

5 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)和自動化綜合利用了計算機、電子、控制、信息處理和科學管理等領(lǐng)域知識，因而高效和高精度是其突出特點。隨著數(shù)控技術(shù)和自動化的發(fā)展，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。企業(yè)通過采用數(shù)控技術(shù)，提高生產(chǎn)自動化水平，提高市場競爭力。國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們生活得到改善。未來，數(shù)控技術(shù)將朝著高效高精度、復合化加工和智能化的方向發(fā)展，自動化技術(shù)將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向前進，通過提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量，使工業(yè)發(fā)展邁上更高的臺階。

參考文獻：

[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學院學報：自然科學版，2008， 23（5）： 119-120.

[2]郭聚東，李蘭.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].輕工機械，2005（3）：70-72.

[3]胡俊，王宇晗.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機械工程師，2000（3）：5-7.

[4]Moore S F， Byrd T E.Integrated automation development system and method： U.S. Patent 5，528，503[P]. 1996-6-18.

[5]武芳軍.工業(yè)電氣自動化的重要性和發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（10）：296-296.

作者簡介：張玉?。?987—），男，山東無棣人，本科，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，主要從事機械類設(shè)計，生產(chǎn)，加工及數(shù)控車床編程與操作。