談數(shù)控智能在機(jī)械制造中的運(yùn)用

孫海濤

摘 要：在科學(xué)技術(shù)和工學(xué)水平飛速發(fā)展的當(dāng)今社會，數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生了變化和創(chuàng)新，因此在機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)能夠能科學(xué)、合理、廣泛的被應(yīng)用，使數(shù)控技術(shù)反過來成為促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的動力。本文淺談我國制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、數(shù)控智能在機(jī)械制造業(yè)中的具體應(yīng)用、應(yīng)用方法和未來發(fā)展趨勢，希望有助于相關(guān)領(lǐng)域參考，促進(jìn)促進(jìn)數(shù)控技術(shù)更有效的被使用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控智能；機(jī)械制造；應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)作為一種高新技術(shù)，自身集電子、計算機(jī)、信息處理、信息自動化、自動控制和檢測于一體，因此具有高效路、高精準(zhǔn)度等明顯優(yōu)勢，有助于機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)柔性智能化、自動化、集成化的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜胰瞬诺牟粩嘌芯浚瑪?shù)控技術(shù)不斷走向創(chuàng)新和突破，使數(shù)控智能化設(shè)備和系統(tǒng)能夠科學(xué)高效的使用于機(jī)械制造行業(yè)，從而促進(jìn)解學(xué)制造業(yè)蓬勃發(fā)展。因此應(yīng)該大力加強(qiáng)數(shù)控智能技術(shù)的發(fā)展，努力解決機(jī)械制造領(lǐng)域的相關(guān)問題，推動機(jī)械制造行業(yè)逐漸走向自動、現(xiàn)代、智能、高效化的方向。

1 有關(guān)我國制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)的機(jī)械制造加工行業(yè)雖在建設(shè)規(guī)模與生產(chǎn)能力上在世界行業(yè)中占據(jù)前位，但若論機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與性能，則需要大打折扣一番。現(xiàn)階段，國內(nèi)的眾多機(jī)械制造企業(yè)仍無法真正擺脫制約產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題，就是技術(shù)的研發(fā)能力始終未有突破性的長進(jìn)，對于關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)尚且需要從國外買賣。很多知名企業(yè)雖然在企業(yè)生產(chǎn)、銷售方面表現(xiàn)得十分出色，但是其主打產(chǎn)品無中國專利或無本土技術(shù)，始終是企業(yè)不想揭露的傷疤，如國產(chǎn)空調(diào)的制冷壓縮機(jī)可能來自日本，冰箱的壓縮機(jī)也很可能來自日本。很多民眾認(rèn)國外的產(chǎn)品技術(shù)過硬、質(zhì)量過關(guān)，這樣的觀念雖有些偏頗，但著實反應(yīng)當(dāng)前國內(nèi)的機(jī)械制造加工行業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級，謀求創(chuàng)新發(fā)展的迫切要求。只有不斷提升機(jī)械設(shè)備的功能、效率、質(zhì)量、安全性，才能更好地迎接市場競爭。

2 有關(guān)數(shù)控智能在機(jī)械制造領(lǐng)域的具體應(yīng)用

2.1 有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面

在機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)計是其中至關(guān)重要的一部分，同時也是機(jī)械制造的基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計是一項集復(fù)雜和難度為一體的工作。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計工作需要設(shè)計師對于機(jī)械進(jìn)行系統(tǒng)、詳細(xì)的分析和綜合，這其中需要進(jìn)行大量的計算、繪圖、設(shè)計和分析，才能得到合格的機(jī)械圖。但是在實際機(jī)械設(shè)計過程中，根據(jù)具體機(jī)械設(shè)計情況統(tǒng)計，設(shè)計人員幾乎無法高效合理的使用計算方法進(jìn)行模型構(gòu)建，更無法達(dá)成制圖的要求。因此需要將數(shù)控智能引進(jìn)到機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)中，充分發(fā)揮數(shù)控智能的準(zhǔn)確性、高效率、高柔性、自動化等優(yōu)勢，科學(xué)有效的進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)計算、模型構(gòu)建和機(jī)械制圖，從而使設(shè)計圖紙更加優(yōu)化科學(xué)，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。

2.2 有關(guān)機(jī)械制造方面

在機(jī)械制造過程中的首要工作是進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)計劃設(shè)定，即從多種因素中擇優(yōu)選擇出最佳方案。但是在實際機(jī)械制造過程中，根據(jù)具體機(jī)械制造情況統(tǒng)計，機(jī)械制造中存在明顯缺陷和問題。這種缺陷的主要原因是機(jī)械模型無法實現(xiàn)立體化，因此無法完整、精確地呈現(xiàn)出制造方案，導(dǎo)致制造過程中出現(xiàn)細(xì)節(jié)疏漏。因此需要將數(shù)控智能引進(jìn)到機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，在數(shù)字化、自動化進(jìn)行機(jī)械制造的同時，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到高質(zhì)、高量的完成生產(chǎn)目標(biāo)。

2.3 有關(guān)機(jī)械電子方面

機(jī)械電子系統(tǒng)因其簡單的結(jié)構(gòu)、較少的元部件和較高的使用性能而逐漸被廣泛應(yīng)用。而隨著科技發(fā)展和生產(chǎn)要求的不斷提高，機(jī)械電子系統(tǒng)不斷升級、優(yōu)化和改革，內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜化，漸漸無法實現(xiàn)用數(shù)學(xué)的方法分析機(jī)械電子內(nèi)部構(gòu)成。因此盡管解析電子系統(tǒng)存在諸多優(yōu)勢也只能使用相對簡單的電子系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)制造。因此需要將數(shù)控智能引進(jìn)到機(jī)械電子系統(tǒng)中，自動化、數(shù)字化對電子數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計算，在優(yōu)化電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時，提高機(jī)械設(shè)備的性能。

2.4 有統(tǒng)故障診斷方面

傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)故障診斷，是根據(jù)電子系統(tǒng)的不正常表現(xiàn)，進(jìn)而按照具體準(zhǔn)則，計算出故障的原因和位置。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)故障診斷的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，故障診斷主要包括故障監(jiān)測、分析運(yùn)算和故障處理。安排專業(yè)的維護(hù)人員對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和處理，人為施工容易產(chǎn)生較大誤差和疏漏，因此具有不穩(wěn)定性。因此需要將數(shù)控智能引進(jìn)到機(jī)機(jī)械系統(tǒng)故障診斷中，使用人工智能、自動化等方法進(jìn)行系統(tǒng)故障排查和診斷，智能化處理，及時盡早地發(fā)現(xiàn)故障原因和地點(diǎn)，選擇最佳方案進(jìn)行故障診斷。

3 有關(guān)數(shù)控智能的應(yīng)用方法

3.1 專家系統(tǒng)

由知識庫、綜合數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、用戶接口及系統(tǒng)輸出5個部分組成的專家系統(tǒng)屬于計算機(jī)的一種智能程序?？茖W(xué)合理地應(yīng)用專家系統(tǒng)，可以綜合運(yùn)用知識庫和數(shù)據(jù)庫中的知識與數(shù)據(jù)，合理的推理和分析，從而解決只有專家才能解決的比較復(fù)雜的問題。

3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指智能控制系統(tǒng)模擬生物的激勵系統(tǒng)，將一系列輸入通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生輸出。這里所說的輸出與輸入都是標(biāo)準(zhǔn)化的量，并且輸出是輸入的非線性函數(shù)，在改變神經(jīng)元權(quán)重的情況下，輸出值將會發(fā)生改變。

3.3 模糊集理論

模糊集理論是指將經(jīng)典的集合理論模糊化，并引入語言變量和近似推理的模糊邏輯，這使得此理論可以被看作一種具有完整的推理體系的智能技術(shù)，包含模糊知識庫、模糊推理機(jī)及人機(jī)界面等幾部分，能夠?qū)栴}的相關(guān)信息予以收集并且進(jìn)行一定程度的模糊化處理，從而簡化問題，進(jìn)而有效解決問題。

4 數(shù)控智能在機(jī)械制造系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

我們可從三方面來描繪下數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景。一是繼續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新。健全完善數(shù)控技術(shù)的高水平研發(fā)體系，加強(qiáng)對配套機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、程序軟件的開發(fā)研制；加強(qiáng)人才培育工作，選用高素質(zhì)專業(yè)數(shù)控技術(shù)人才來深化技術(shù)創(chuàng)新；對行業(yè)企業(yè)而言，堅持技術(shù)創(chuàng)新，對關(guān)鍵技術(shù)組織攻關(guān)，推動自動化水平的提升。二是系統(tǒng)推進(jìn)技術(shù)發(fā)展。數(shù)控技術(shù)開發(fā)必須有一整套的行動規(guī)劃、方案、策略和評估標(biāo)準(zhǔn)，形成完整的系統(tǒng)體系。行業(yè)應(yīng)堅持以問題為導(dǎo)向，重視市場需求，堅持提升創(chuàng)新能力，加強(qiáng)技術(shù)支持，加強(qiáng)服務(wù)水平，打造更具精英品形式的市場。三是強(qiáng)化數(shù)控技術(shù)支持。行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)就是技術(shù)。機(jī)械制造加工行業(yè)的基礎(chǔ)就是數(shù)控技術(shù)及其機(jī)床等設(shè)備的發(fā)展。只有不斷提升數(shù)控技術(shù)的力量支持，強(qiáng)化服務(wù)，才能更好地打造可在世界市場放手一搏的產(chǎn)品設(shè)備，真正做到對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高效改造，為企業(yè)和國家贏得更多更好的經(jīng)濟(jì)收益。

結(jié)束語

數(shù)控智能技術(shù)和設(shè)備在機(jī)械制造行業(yè)起到至關(guān)重要的作用。在數(shù)字智能化不斷發(fā)展的今天，數(shù)控智能在機(jī)械制造、設(shè)計、電子系統(tǒng)、故障排查等方面都起到顯著的作用，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)在未來能夠有智能化、自動化的發(fā)展。因此相關(guān)科研人員一直在不斷研究數(shù)控智能在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向、發(fā)展前景、具體應(yīng)用，有助于數(shù)控智能更早、更好地為機(jī)械制造業(yè)提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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