淺析機械制造智能化的發(fā)展趨勢

摘 要：在整個國民經(jīng)濟之中，機械制造業(yè)無疑占據(jù)著極為重要的位置。它不僅在國民經(jīng)濟中占比的份額較大，而且眾多其他產(chǎn)業(yè)都與之密切相關(guān)。機械制造業(yè)未來的走向，將直接關(guān)乎其他行業(yè)的發(fā)展，并最終影響到整個國民經(jīng)濟與國防力量的走向。遍觀全世界，不難發(fā)現(xiàn)，在制造業(yè)中，尤其是機械制造業(yè)與新興科技之間關(guān)系緊密，其基本有兩種走向，一者是智能化科技改造制造業(yè)，二者是制造業(yè)逐漸實現(xiàn)全面智能化。

關(guān)鍵詞：機械制造；智能化技術(shù)；發(fā)展趨勢

一、機械制造智能化技術(shù)的發(fā)展

我們所提到的機械智能化技術(shù)，簡單來說就是在以往的機械制造技術(shù)上，賦予當(dāng)前新興科技的靈魂，借助信息技術(shù)滲透、新產(chǎn)品的研發(fā)、市場營銷等各方面，組成結(jié)合精密成型加工、先進制造技術(shù)、智能控制等為一體的技術(shù)。放眼當(dāng)前制造系統(tǒng)，智能化技術(shù)是其核心環(huán)節(jié)。并且，智能化技術(shù)也在悄然出現(xiàn)歷史性革新，正逐漸摒棄傳統(tǒng)的單一型封閉式開環(huán)控制形式，發(fā)展成為一種多用途開放型閉環(huán)控制模式。在系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，系統(tǒng)正在變得越來越小巧精致。在引入計算機、多媒體等多項先進科技之后，數(shù)控系統(tǒng)變得越來越智能化，在進行作業(yè)時，可即時進行修正、補償各主要參數(shù)，完成在線診斷與故障處理的目標。

二、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢

1.性能發(fā)展方向

（1）高速高精度高效化。當(dāng)前機械制造技術(shù)有一條重要的分支，就是進行精密加工，技術(shù)與微型機械的探索。就現(xiàn)今科技水平而言，納米技術(shù)發(fā)展多年已然結(jié)出了一定的碩果，其被廣泛運用于納米機械學(xué)、納米電子學(xué)等領(lǐng)域，這同時也極大的推動了相關(guān)行業(yè)的進步。超精密加工技術(shù)經(jīng)過多種嘗試之后，也將目光轉(zhuǎn)向了納米技術(shù)。以當(dāng)今科技最發(fā)達的美國為例，該國在一九九七年即研發(fā)出了直徑在六十微米的靜電微型電機，不僅如此，其還研制出了直徑不超過幾十微米的微型齒輪、彈簧等單元。

（2）柔性化。一般來看有兩大部分：一者來自數(shù)控系統(tǒng)自身，二者就是將系統(tǒng)以模塊化理念進行設(shè)計，這將覆蓋很大的區(qū)域。有極強的適應(yīng)能力，能夠滿足不同使用者的需求。

（3）工藝復(fù)合性和多軸化。對機械制造業(yè)而言，智能化正在走向工藝復(fù)合性與多軸化的道路，其核心的目標就是要實現(xiàn)更強大的復(fù)合加工，具體來看就是要去掉諸多不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、簡化生產(chǎn)工序、盡量縮短生產(chǎn)輔助周期。舉例而言，在進行數(shù)控機床的智能化加工時，在安裝環(huán)節(jié)就將工件固定下來，這個過程只進行一次，然后借助自動換刀等操作，執(zhí)行多項工序，進行多個表面的加工處理。

2.功能發(fā)展方向

（1）向用戶界面圖形化發(fā)展。之所以開發(fā)用戶界面，就是為了在數(shù)控系統(tǒng)中完成與用戶的交互。以圖像的形式向用戶進行展示，顯得更加直觀清晰，操作也相應(yīng)的簡化了不少。在很多情形下，使用者只用借助鼠標進行單擊操作即可達成目的，在計算機系統(tǒng)中，一般會使用窗口彈框的形式作為載體進行信息展示。圖形化用戶界面最大的好處就是，非專業(yè)人士在使用系統(tǒng)時，能夠更加容易理解。工作人員一般借助窗口和菜單展開作業(yè)，這是一種更容易理解的模式。

（2）向科學(xué)計算可視化發(fā)展。這里所指的科學(xué)計算可視化，一般都是用來進行信息分析和處理的，這將突破以往信息只能借助文字和語言傳播的障礙，實現(xiàn)了運用圖形、動畫等可視信息進行表示的方法。當(dāng)虛擬環(huán)境技術(shù)發(fā)展到一定的程度時，將其運用于此，將更進一步擴大運用的范圍，比如逐漸發(fā)展成了無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等，這首先帶來的就是設(shè)計周期的壓縮，然后對于產(chǎn)品質(zhì)量也是有所促進的。反觀數(shù)控技術(shù)，上文所提到的可視化技術(shù)一般被用在計算機輔助技術(shù)的CAD/CAM上等。

（3）向插補和補償方式多樣化發(fā)展。多種插補方式最典型的就是進行直線插補、圓弧插補等。至于在補償方式上，也是呈現(xiàn)出多樣性的，典型的有間隙補償、垂直度補償?shù)取?/p>

（4）向集成化發(fā)展。高度集成化CPU，RISC芯片等高性能裝置，極大的優(yōu)化了機械制造業(yè)智能化水平，與此同時，最新的LED平板顯示技術(shù)就顯得更加突出了，它不但濃縮了當(dāng)代科技的精華，而且十分小巧便于裝攜，此外，其在能量消耗上也比同類產(chǎn)品更加優(yōu)秀。這里提到的集成化，說白了就是實現(xiàn)半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)的完美結(jié)合。當(dāng)前旨在實現(xiàn)一種密度的提升，以此來降低成本，優(yōu)化性能參數(shù)，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。此處的集成化基本就是上文所提及的向集成化發(fā)展的理念，主要也就是利用集成化CPU和專用集成電路等控制模塊，最大限度的提升行業(yè)的智能化水平，此處具體細節(jié)可以參見上文。

（2）模塊化。這個地方我們所指的就是硬件模塊化，這是一種快速完成集成化和標準化的方式，不僅如此，它還能夠依據(jù)各種方式的功能需要，把諸如CPU、存儲器等一系列元件在內(nèi)的部件，一同做成可隨時換裝的標準化的系列產(chǎn)品，根據(jù)各種功能組合和模塊數(shù)量的差異，搭建不同類型的數(shù)控系統(tǒng)。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。將機床與互聯(lián)網(wǎng)連接之后，便可實現(xiàn)遠程操作以及自動化控制，只要這些機床處于一個網(wǎng)絡(luò)下，技術(shù)人員就能夠擇取任意一個機床，在那上面對其他機床進行編譯、操作等。顯示屏功能強大，能夠在同一時間顯示不同機床所處的畫面。除此之外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速提升，加快了信息交流、產(chǎn)品研發(fā)和市場營銷與管理的步伐，最近幾年，讓計算機聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)備受業(yè)界追捧，這是一種對計算機工作效率的提升。在機械制造業(yè)智能化的進程中，由于引入了遠程操作與自動化控制，對產(chǎn)品實施編譯、操作等，極大的帶動了企業(yè)的良性發(fā)展。

三、結(jié)論

綜上所述，機械制造的智能化技術(shù)完美的融合了現(xiàn)今科技成果與工業(yè)創(chuàng)新能力，成為了中國機械制造業(yè)發(fā)展的標桿，這也正是國家工業(yè)化的基石。故而，我們必須要對機械制造智能化技術(shù)有一定的理解，以期推動國內(nèi)機械制造技術(shù)向世界先進水平看齊。

參考文獻：

[1] 李俊峰， 王志堅. 淺析機械制造技術(shù)智能化發(fā)展趨勢[J]. 企業(yè)技術(shù)開發(fā)， 2012， 31（1）：153-154.

[2] 王孝奎. 淺議機械制造技術(shù)和工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 工程技術(shù)：全文版， 2016（12）：00199-00199.

[3] 郭磊， 張洪賓， 王省偉，等. 淺析我國機械制造技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J]. 煤礦現(xiàn)代化， 2017（1）：68-69.

作者簡介：

蘇超（1990-）， 男，民族：漢族，籍貫： 河北省承德縣，當(dāng)前職務(wù)：機械助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：機械設(shè)計。