機(jī)械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

陳曉德

摘要：隨著科技的進(jìn)步，智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，這為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展增添了強(qiáng)大的動(dòng)力。改革開放以來，中國的制造業(yè)步入了快 速發(fā)展的階段，機(jī)械加工在各行業(yè)的不斷應(yīng)用與發(fā)展，提高了產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)效率，極大地解放了人工勞動(dòng)力，加速了產(chǎn)品制造的進(jìn)程。從機(jī)械智能制 造技術(shù)的基本概念出發(fā)，探討了機(jī)械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用，最后對機(jī)械智能制造的基本支撐技術(shù)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械智能制造技術(shù);工廠生產(chǎn);應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)的發(fā)展和現(xiàn)代科技的進(jìn)步，我國對人工智能技術(shù)的研究也在 不斷地推進(jìn)。人工智能 AI 的飛速發(fā)展使得其應(yīng)用的領(lǐng)域不斷延伸和進(jìn)一步 的發(fā)展，智能汽車、智能家居、智能機(jī)器人等都為人們的生產(chǎn)和生活帶來 了極大的便利，已經(jīng)成為人們生活中非常關(guān)鍵的一部分，在這其中核心的 支持技術(shù)就是人工智能。并且隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和研究開發(fā)，對整個(gè)人 工智能的技術(shù)水平起到了很大的推動(dòng)作用。當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)可以為各個(gè)工 業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)提供了大量的設(shè)備和相關(guān)的零部件。因此，在機(jī)械制造為實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)代化提供了相應(yīng)的基礎(chǔ)。因此，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平的全面提 升，就需要將人工智能等應(yīng)用到其中，也就為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展提供動(dòng) 力，也就使得行業(yè)的發(fā)展速度大大提升。

1 機(jī)械智能化制造技術(shù)

隨著智能技術(shù)不斷普及，以智能技術(shù)為基礎(chǔ)制造出的產(chǎn)品逐漸被人們?所熟知，在新時(shí)代應(yīng)用新型通信技術(shù)及制造技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，將這項(xiàng)技?術(shù)更好地貫穿于設(shè)計(jì)理念、生產(chǎn)過程、管理措施、服務(wù)理念等全過程。智?能化制造技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的質(zhì)量數(shù)字化管控，普及化和應(yīng)用，能制造生產(chǎn)出一批具有國際示范性的工程產(chǎn)品，因此相關(guān)部門需要不斷探?索強(qiáng)化相應(yīng)的智能化機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)，堅(jiān)決堅(jiān)持打牢應(yīng)用技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)，夯實(shí)基本的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新及技術(shù)推廣。智能制造系統(tǒng)技術(shù)主?要是指利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等作為理論基礎(chǔ)，融合現(xiàn)代機(jī)械制造以及設(shè)?備等來形成一種智能機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)，目前我國開始注重智能技術(shù)在機(jī)械?設(shè)計(jì)中的使用，更好地實(shí)現(xiàn)我國智能制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級，進(jìn)而促?使我國制造技術(shù)行業(yè)向著中端及高端制造領(lǐng)域不斷推進(jìn)發(fā)展。智能技術(shù)自?產(chǎn)生以來已被應(yīng)用于現(xiàn)代通信電子工程中的集合化和人工智能等技術(shù)中，并實(shí)現(xiàn)在裝備上，它已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高端信息技術(shù)中的數(shù)控設(shè)備操作、 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)化中的機(jī)器人數(shù)控應(yīng)用、檢測器和控制驅(qū)動(dòng)裝置、打印機(jī)、?自動(dòng)化生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)線等多種數(shù)控設(shè)備。

2 機(jī)械智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

智能 CAD 的應(yīng)用是機(jī)械制造中人工智能的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，傳統(tǒng)機(jī)械制 造行業(yè)中 CAD 技術(shù)的應(yīng)用是設(shè)計(jì)產(chǎn)品和進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)的重要途徑之一，進(jìn) 行點(diǎn)線之間的聯(lián)合關(guān)系的確定性工作來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等。而智能 CAD 技 術(shù)的應(yīng)用則是結(jié)合了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等進(jìn)行相關(guān)工作領(lǐng)域的收集 和提升，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行過程分析，并把它們編寫成計(jì)算機(jī) 語言，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中。如有問題可以用計(jì)算機(jī)協(xié)助解決好相關(guān) 的工作問題，提出優(yōu)質(zhì)的解決方案。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法則是利用了人工神經(jīng)元 的特殊性進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和相關(guān)制造過程中的非線性關(guān)聯(lián)的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)，使得 機(jī)械性和自動(dòng)組合的能力大大增加。在當(dāng)前的智能 CAD 技術(shù)的應(yīng)用中已經(jīng) 將多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了融合和有效的發(fā)展，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的提升 做出了保證。

2.2 集成化應(yīng)用

通過集成化應(yīng)用能夠?qū)⒐I(yè)應(yīng)用軟件安裝到 EWEBS 服務(wù)器上，并且不 需要安裝客戶端，有關(guān)技術(shù)人員就可以通過 Web 實(shí)現(xiàn)靈活的技術(shù)應(yīng)用。獨(dú) 創(chuàng)的 AIP 技術(shù)能夠很好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的邏輯，將計(jì)算邏輯與人機(jī)交互的 邏輯分割開來。技術(shù)人員在訪問服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用時(shí)，僅僅需要將人機(jī) 交互邏輯傳送到服務(wù)器端，就能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立的會(huì)話窗口。技術(shù)人員可以通?過簡單的交互界面實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制和生產(chǎn)指令，并且在客戶端也能夠 有效地展示出對應(yīng)的機(jī)械加工設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用和機(jī)械操作界面的整合，進(jìn)而提升操作與生產(chǎn)效率。

2.3 有限元仿真分析技術(shù)

有限元分析技術(shù)是利用數(shù)據(jù)近似的方法對真實(shí)物理系統(tǒng)進(jìn)行模擬，是虛 擬仿真技術(shù)的一種，但其可以通過有限網(wǎng)格劃分對設(shè)備的強(qiáng)度、剛度等屬性 進(jìn)行數(shù)據(jù)化表示。如在機(jī)械加工過程中，通過對加工過程中刀具的受力情況 進(jìn)行分析，按剛度將刀具劃分為不同的等級，在進(jìn)行不同產(chǎn)品的機(jī)加過程中 智能選擇合適的刀具，減少不必要的浪費(fèi)和避免加工過程中的安全隱患。

2.4 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

人工智能機(jī)械制造的應(yīng)用上經(jīng)常在實(shí)際的工作過程中出現(xiàn)了故障問 題，人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用可以對于故障診斷系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行 有效的分析和匹配的工作，在設(shè)備正常使用的過程中做好實(shí)時(shí)的參數(shù)對比 和分析，一旦發(fā)生故障可以及時(shí)找出問題的原因。人工智能系統(tǒng)在預(yù)設(shè)問 題的故障分析和相應(yīng)的操作上都進(jìn)行了控制，這就是在人工操作和可視的 情況下進(jìn)行了熱模鍛壓力機(jī)械故障的自動(dòng)診斷，設(shè)備因此獲得了更好的工 作性能，在實(shí)際的工作過程中提升了實(shí)際的效率和質(zhì)量。

2.5 虛擬化技術(shù)

利用虛擬化技術(shù)能夠有效地測試機(jī)械的最終使用性能，有效地保障最 終的成品質(zhì)量。利用虛擬化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品全流程的仿真，通 過各種情況下的沖壓測試等來測試產(chǎn)品的最終性能，同時(shí)還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn) 在制造過程中潛在的安全隱患。利用虛擬化技術(shù)能夠有效地模擬生產(chǎn)過程，從而能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)中各種資源的浪費(fèi)。例如：在對某種零 部件進(jìn)行切削加工時(shí)，利用多媒體以及智能分析技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制作流 程進(jìn)行效果的檢驗(yàn)，通過模擬加工過程能夠有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造層面上 的隱患，同時(shí)還能夠在仿真中訓(xùn)練加工系統(tǒng)，讓加工設(shè)備產(chǎn)生更為精確的 控制指令，保障產(chǎn)品的質(zhì)量和實(shí)際效果。此外，虛擬化技術(shù)是一門學(xué)科知 識(shí)高度交叉的技術(shù)手段，涵蓋了多種學(xué)科的理論知識(shí)，不僅包括計(jì)算圖形 學(xué)的知識(shí)，還包括人工智能算法在內(nèi)的多種知識(shí)類型。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在近 幾年獲得了一定的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠在最大程度上為使用者提供視 覺和聽覺等方面的感知交互。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行融合，就可以首先通過計(jì)算機(jī)的數(shù)值模擬，生成零部件的三維視圖，設(shè)計(jì)人員和 生產(chǎn)加工人員都可以用最為直觀的方式接觸到零部件，能夠在較為復(fù)雜的 環(huán)境下形成更為逼真的現(xiàn)場效果，這樣能夠有效保障產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

2.6 控制全局設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的綜合性應(yīng)用

為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械智能制造技術(shù)的綜合應(yīng)用，工作人員首?先要正確使用智能技術(shù)，并充分學(xué)習(xí)相關(guān)智能技術(shù)的知識(shí)，開展積極的智?能技術(shù)應(yīng)用制造設(shè)備，這樣才能夠更好地實(shí)現(xiàn)滿足設(shè)備制造基本技術(shù)需求。此外，為了設(shè)計(jì)出能夠滿足專業(yè)設(shè)計(jì)師的理念，一定還要充分學(xué)會(huì)靈活應(yīng)?用各種智能技術(shù)。智能系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行管理過程中主要就是依靠預(yù)先設(shè)置?的系統(tǒng)運(yùn)行管理參數(shù)及系統(tǒng)設(shè)定操作流程進(jìn)行操作，全面設(shè)計(jì)分析應(yīng)用系?統(tǒng)性能，合理發(fā)揮應(yīng)用系統(tǒng)智能性，運(yùn)行管理過程中要嚴(yán)格遵守國家科學(xué)?信息技術(shù)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)以及操作運(yùn)行規(guī)范。33.1

結(jié)束語

綜上所述，為了不斷提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，相關(guān)設(shè)計(jì)部門需要重 視智能化技術(shù)的應(yīng)用和分析，并借助智能化技術(shù)手段，來提高機(jī)械制造設(shè) 計(jì)的工作質(zhì)量與工作效率。

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