機(jī)械制造智能化發(fā)展趨勢分析

馬海豐

（吉林大學(xué)珠海學(xué)院，廣東 珠海 519041）

一、機(jī)械制造智能化的概述

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)量和核心競爭力。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，是在原有的傳統(tǒng)機(jī)械制造的基礎(chǔ)上，和現(xiàn)代先進(jìn)科技相結(jié)合，和計(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，采用智能化的管理方法與技術(shù)，形成一個(gè)自動化、智能化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，全面提升企業(yè)發(fā)展的速度。機(jī)械制造智能化，不僅能夠解放勞動力，減少人的工作量，還可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。對于職能信息全面地收集、發(fā)展，比起傳統(tǒng)機(jī)械制造機(jī)械制造智能化所成產(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)展速度得到全面的提升。

作為我國這個(gè)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)勢成為現(xiàn)代機(jī)械制造基礎(chǔ)中最重要的一環(huán)，對于整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)的自動化、智能化等方面起到了不可替代的作用。

二、我國機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀

1、管理經(jīng)驗(yàn)方面的不足

在工業(yè)基礎(chǔ)較為發(fā)達(dá)的國家，他們在管理和組織制度上的完善比較到位；在生產(chǎn)制造方面較為高效、準(zhǔn)時(shí)，生產(chǎn)模式較為先進(jìn)；對于管理制度的更新極為重視，能夠及時(shí)地改正相應(yīng)不足，及時(shí)采用新的生產(chǎn)技術(shù)與管理思想。而我國因計(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，對新時(shí)期的智能管理認(rèn)識不足，使得我國的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。

2、設(shè)計(jì)和制造方面的不足

在工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家及地區(qū)，其企業(yè)對于設(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)不再使用圖紙來進(jìn)行生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。而在我國，企業(yè)對于計(jì)算機(jī)軟硬件的技術(shù)掌握不夠熟練，使用率比例較低，使我國的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展進(jìn)程較為緩慢。同時(shí)，有些較為先進(jìn)的加工方法如納米技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)、高精密加工技術(shù)等，我國相關(guān)企業(yè)使用率較低，有些核心技術(shù)一直在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的手里，導(dǎo)致我國的機(jī)械制造技術(shù)依然處于較為落后的國家行列中。

三、機(jī)械制造智能化所具有的優(yōu)勢

1、機(jī)械制造智能化具有良好的技術(shù)優(yōu)勢

因機(jī)械制造智能化和計(jì)算機(jī)人工智能、計(jì)算機(jī)軟件功能相結(jié)合，使機(jī)械制造具有了自動化和智能化，使現(xiàn)代機(jī)械制造成產(chǎn)系統(tǒng)得以形成。機(jī)械制造智能化大大減少了人力的使用，大部分工作由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)來完成，使智能系統(tǒng)替代了人的腦力工作。和人腦相比智能系統(tǒng)的效率更高，生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高，從而使生產(chǎn)活動更加方便快捷。

2、機(jī)械制造智能化具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

因機(jī)械制造智能化的智能性、自動化，使人為的操作步驟減少，降低了生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，使企業(yè)的核心競爭力得到加強(qiáng)，有利于在越發(fā)激烈的競爭環(huán)境中得以生存。所以，機(jī)械制造智能化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是其一個(gè)重要的競爭優(yōu)勢。

3、機(jī)械制造智能化更加節(jié)能環(huán)保

在傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)中，機(jī)械制造與自然環(huán)境的沖突尤為強(qiáng)烈，對環(huán)境的污染與破壞較為嚴(yán)重，污染產(chǎn)生后治理工作難度也比較大。當(dāng)今社會，環(huán)境污染是個(gè)非常嚴(yán)峻的問題，如何避免機(jī)械生產(chǎn)活動對環(huán)境帶來的污染成為當(dāng)今社會的一個(gè)重大課題。機(jī)械制造智能化所應(yīng)用的各類先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備都具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，可以有效地減少污染物的排放，避免對環(huán)境的污染，符合可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。

四、機(jī)械制造智能化未來的發(fā)展趨勢

1、在性能方面的發(fā)展方向

衡量機(jī)械制造的水準(zhǔn)有三個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)，分別是機(jī)械制造技術(shù)的速度、效率和精度。在性能方面，機(jī)械制造智能化系統(tǒng)因其采用了較為成熟的操作系統(tǒng)，較為完善的管理系統(tǒng)，較為高效的控制系統(tǒng)，改善了機(jī)床在靜態(tài)以及動態(tài)方面的特性，使得機(jī)械制造工序得到簡化，人員操作步驟得到簡化，操作難度得到降低，使機(jī)械在精度、速度和效率方面得到全面明顯的提高，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)機(jī)械制造到現(xiàn)代機(jī)械制造的轉(zhuǎn)變，快速適應(yīng)了現(xiàn)代機(jī)械制造的要求。在現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)中，智能技術(shù)將模塊化管理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面應(yīng)用在數(shù)控技術(shù)中，全面提升了車床的工作效率，實(shí)現(xiàn)了快速檢測技術(shù)。同時(shí)使得不同用戶的要求得以滿足，使數(shù)控機(jī)床技術(shù)得到充分發(fā)揮，提高了操作系統(tǒng)的靈活性，使機(jī)械制造的整體動態(tài)化、數(shù)據(jù)化、信息化得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)機(jī)械制造的工藝水平得到發(fā)展時(shí)，機(jī)械制造的整體效率就會得到提高，所需工藝環(huán)節(jié)和加工時(shí)間減少，機(jī)械制造的復(fù)合加工工藝特性便得以加強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)從單軸、單系統(tǒng)到多軸、多系統(tǒng)全面控制的功能發(fā)展。這種轉(zhuǎn)變過程適應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的要求，讓機(jī)械系統(tǒng)更多地為制造行業(yè)服務(wù)。就信息化發(fā)展而言，有關(guān)企業(yè)通過智能化的相關(guān)技術(shù)不斷改善企業(yè)內(nèi)部管理環(huán)境，充分利用外部環(huán)境的環(huán)境優(yōu)勢，全面發(fā)展信息化管理進(jìn)程，發(fā)展機(jī)械制造的信息化管理環(huán)境。例如制造資源計(jì)劃和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)等新的概念正逐漸地被越來越多的企業(yè)所接受并加以應(yīng)用，這使得機(jī)械制造智能化的發(fā)展具備了有利的條件，讓機(jī)械制造自動化、智能化在其他行業(yè)同樣發(fā)揮顯著的作用，信息化的管理可以加快智能機(jī)械制造工程的信息化發(fā)展，信息化的技術(shù)可以使技術(shù)人員在挑選機(jī)械制造設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇具有智能機(jī)械制造技術(shù)的設(shè)備，機(jī)械制造系統(tǒng)與人機(jī)工程學(xué)相結(jié)合，其網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也在逐步加快，進(jìn)一步優(yōu)化制造的模式與方法，使機(jī)械制造和人類的智慧結(jié)合在一起，全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化，構(gòu)建生產(chǎn)、管理等計(jì)劃的智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺，使生產(chǎn)加工路線全面適應(yīng)機(jī)械設(shè)備和預(yù)定方案，使機(jī)械制造方式全面適應(yīng)整個(gè)智能系統(tǒng)的要求。

2、在功能方面的發(fā)展方向

由于各類技術(shù)不斷革新，新技術(shù)不斷被應(yīng)用，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展也在不斷加快，智能化、自動化的機(jī)械制造設(shè)備也在不斷研發(fā)中，機(jī)械制造智能化的趨勢也在近年來越發(fā)明顯，在設(shè)計(jì)智能化機(jī)械制造系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)者同樣要考慮到人本身的因素，對界面的人性化、實(shí)用性進(jìn)行考慮，因不同的用戶對于界面的功能、各類界面因素都有著不一樣的感受和要求，這就要求設(shè)計(jì)者要對應(yīng)不同用戶的要求，設(shè)計(jì)出符合人機(jī)工程學(xué)的用戶界面，滿足各類用戶的產(chǎn)品需求，使機(jī)器的智能化和人類的智能系統(tǒng)相結(jié)合。隨著機(jī)械制造智能化研究的不斷深入，在機(jī)械制造行業(yè)中，集成化和自動控制化的機(jī)械制造系統(tǒng)正在被推廣使用，使用此類設(shè)備可以有效地提高機(jī)械制造設(shè)備的性能和效率，改善其工作質(zhì)量，同時(shí)減少操作者的勞動量，減少人力物力的使用量，確保各種機(jī)械設(shè)備能共充分發(fā)揮其設(shè)備功能和作用。

3、體系結(jié)構(gòu)等方面優(yōu)化的發(fā)展方向

在體系結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化工作對于機(jī)械制造智能化的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義，機(jī)械制造設(shè)備如果采用集成化的中央處理器可以顯著提高各類部件的集成性，也能使整個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行速度得到提升，軟硬件的交互性使用可以讓所用的用戶共享相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，全面網(wǎng)絡(luò)化可以加強(qiáng)各類信息的相互交流，讓產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、優(yōu)化、制造、銷售、售后等多方面進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化地進(jìn)行，使遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和無人化操作系統(tǒng)得以應(yīng)用到機(jī)械制造系統(tǒng)中去。使智能化、多樣化的機(jī)械產(chǎn)品能夠更好地滿足各類消費(fèi)者的要求，提高經(jīng)濟(jì)效益，機(jī)械制造系統(tǒng)中的智能模塊可以模擬人腦具有的控制和分析功能，從而實(shí)現(xiàn)自行控制、智能控制功能，全面有效協(xié)調(diào)人工智能和機(jī)械智能之間的關(guān)系，使二者相互結(jié)合，從而提升生產(chǎn)效率，提升機(jī)械制造系統(tǒng)的智能化水平，提高生產(chǎn)質(zhì)量，加快智能化時(shí)代的到來。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械制造會應(yīng)用更多新的技術(shù)和方法，提升其制造速度、操作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，全面改善傳統(tǒng)制造行業(yè)中的缺點(diǎn)和弊病，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造系統(tǒng)的信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化和產(chǎn)品智能化。優(yōu)化制造系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)，提高企業(yè)的核心競爭力和市場競爭力，加快我國在機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展速度，提升我國在機(jī)械制造行業(yè)的精度和競爭能力。全面挖掘市場潛力，探究市場前景，提升我國在工業(yè)領(lǐng)域的競爭力，使我國的綜合國力得到加強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)不斷提高，全面實(shí)現(xiàn)國家的現(xiàn)代化進(jìn)程。

[1]劉剛.機(jī)械制造智能化發(fā)展趨勢探析[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,2017,04(01).

[2]顏晨.現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展探究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2016,(18).

[2]黃志強(qiáng).現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2017,(10).