智能制造背景下機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵影響因素解析

趙傳生，張現(xiàn)磊

（山東華宇工學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

機(jī)床產(chǎn)業(yè)與國防安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著直接關(guān)系。機(jī)床屬于裝備制造業(yè)智能制造的工作母機(jī)，若不實(shí)現(xiàn)智能化的制造與發(fā)展，就無法實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。

智能機(jī)床主要代表具有自調(diào)節(jié)、自診斷和自感知的高技術(shù)機(jī)床，屬于一項(xiàng)先進(jìn)的制造技術(shù)，是智能技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展融合產(chǎn)物?，F(xiàn)階段，我國在機(jī)床監(jiān)控、補(bǔ)償測量等方面，都實(shí)現(xiàn)了智能化的突破目標(biāo)，在一定程度為智能機(jī)床的發(fā)展奠定了穩(wěn)固基礎(chǔ)。

在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新背景下，其作為移動互聯(lián)網(wǎng)終端，逐漸成為智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的關(guān)鍵加工設(shè)備。

1 智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

1.1 “企業(yè)+政府”模式

“企業(yè)+政府”的發(fā)展模式主要是機(jī)床產(chǎn)業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中，當(dāng)?shù)卣枰缪葜匾闹С纸巧?，并為各機(jī)床企業(yè)的發(fā)展提供充足的資金與高素質(zhì)人才。

機(jī)床產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)卣С值谋尘跋?，能享受資源保護(hù)與政策保護(hù)，逐漸發(fā)展成為行業(yè)的領(lǐng)頭者[1]。但是這種模式有一定弊端，受到政府支持的企業(yè)一般都與國家利益直接掛鉤，或是與當(dāng)?shù)氐膽?zhàn)略發(fā)展有直接關(guān)系。企業(yè)在當(dāng)?shù)卣{(diào)配下，能實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展目標(biāo)。

1.2 創(chuàng)新平臺模式

創(chuàng)新平臺模式主要是當(dāng)?shù)卣c領(lǐng)頭企業(yè)共同構(gòu)建的發(fā)展平臺，為機(jī)床廠的科研創(chuàng)新提供支持。在搭建創(chuàng)新平臺的基礎(chǔ)上，各學(xué)校、企業(yè)與相關(guān)機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)、信息與指揮平臺的構(gòu)建。

當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營平臺主要由政府部門主導(dǎo)，各參與方都屬于利益相關(guān)主體。政府需要給予環(huán)境與政策的支持，以機(jī)床智能制造的產(chǎn)品生命周期、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展為基礎(chǔ)，建立主體協(xié)作創(chuàng)新體系，并支持制造產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化的發(fā)展目標(biāo)。

2 智能制造給機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的影響

（1）智能制造背景下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的高度智能化發(fā)展。智能制造需要對周圍環(huán)境有充分認(rèn)識，并且實(shí)時收集信息與數(shù)據(jù)[2]。結(jié)合機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，對智能系統(tǒng)中部分功能進(jìn)行合理劃分，并自行安排生產(chǎn)活動，建立與完善數(shù)據(jù)庫。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)可以進(jìn)行診斷與判斷。智能制造可以對庫存水平、運(yùn)營發(fā)展情況進(jìn)行及時回應(yīng)。

（2）實(shí)現(xiàn)智能化的配置目標(biāo)。由于信息網(wǎng)絡(luò)本身具有開放性與共享性的特點(diǎn)。制造技術(shù)與信息技術(shù)的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)資源智能化的配置目標(biāo)。在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展過程中，物流企業(yè)、開發(fā)企業(yè)與機(jī)床企業(yè)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)平臺的互通，能整合資源，并實(shí)現(xiàn)信息共享的目標(biāo)。

（3）做好系統(tǒng)化的控制工作[3]。智能制造利用的數(shù)字技術(shù)與知識的處理有直接關(guān)系，利用智能數(shù)控與智能優(yōu)化結(jié)合的方式，能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)相比，智能制造處理并不是數(shù)據(jù)，而是系統(tǒng)化的知識，處理方式更加便捷。

（4）產(chǎn)品具有智能化特點(diǎn)。依托于控制器技術(shù)與傳感器技術(shù)，做好產(chǎn)品的自我檢測與控制工作。通過對外部環(huán)境與自身狀態(tài)的監(jiān)測，并記錄相關(guān)信息，能將實(shí)際問題反饋給客戶，為后續(xù)的周期性管理做好鋪墊。產(chǎn)品智能設(shè)計系統(tǒng)能滿足大眾對信息采集的需求，并在線參與到生產(chǎn)制造的流程中。

3 智能制造背景下機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵影響因素

影響智能制造背景下機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵影響因素覆蓋方面較廣，包括資源約束、政府支持、企業(yè)投資、生產(chǎn)研發(fā)能力、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、技術(shù)改造、科研人員、智能制造系統(tǒng)水平和關(guān)鍵工序數(shù)控化管控水平等。

隨著智能制造系統(tǒng)水平顯著提升，從生產(chǎn)型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)型制造，實(shí)現(xiàn)個性化定制，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)模式，提升綜合競爭力。其中，最關(guān)鍵的影響因素是生產(chǎn)研發(fā)能力、智能制造系統(tǒng)水平、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、生產(chǎn)型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變和數(shù)控化水平提升等。為此，機(jī)床產(chǎn)業(yè)為了實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展，并且不斷提升自身的智能制造能力。

政府應(yīng)當(dāng)給予機(jī)床產(chǎn)業(yè)更多支持，以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展目標(biāo)，投入更多的研發(fā)資金，提供相應(yīng)支持。政府支持、生產(chǎn)研發(fā)能力和科研人員等要素，可以展示機(jī)床企業(yè)的發(fā)展情況，并且不斷提升智能制造系統(tǒng)的管理水平，加快技術(shù)改造的速度，加強(qiáng)對關(guān)鍵流程的把控，提高機(jī)床企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的基礎(chǔ)目標(biāo)。

根據(jù)智能制造系統(tǒng)管理水平的影響進(jìn)行分析，根據(jù)影響深度，依次轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑到y(tǒng)管理水平、生產(chǎn)研發(fā)能力、技術(shù)改造和關(guān)鍵工序數(shù)控化水平的支撐。

根據(jù)智能制造的基本概念與特點(diǎn)分析，可以了解到在多個影響因素中，智能制造系統(tǒng)管理水平、生產(chǎn)研發(fā)能力、關(guān)鍵工序數(shù)控化水平，都能體現(xiàn)出智能制造的基本特點(diǎn)。生產(chǎn)研發(fā)能體現(xiàn)出整個生產(chǎn)流程的智能化。在智能制造過程中，需要感知周圍環(huán)境，并且做好信息與數(shù)據(jù)的收集工作[4]。結(jié)合具體工作要求，智能系統(tǒng)中部分設(shè)備能形成超柔性的結(jié)構(gòu)，并自行安排生產(chǎn)，不斷完善數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

在系統(tǒng)產(chǎn)生故障后，系統(tǒng)也可以進(jìn)行診斷與判斷。智能制造可以針對庫存水平、市場環(huán)境等情況進(jìn)行回應(yīng)。對于智能制造系統(tǒng)管理水平，需要實(shí)現(xiàn)高度智能化的發(fā)展目標(biāo)，并且對資源進(jìn)行合理配置。

結(jié)合具體工作需求，自行進(jìn)行生產(chǎn)安排。利用系統(tǒng)做好診斷與判斷，把控庫存水平、市場環(huán)境等具體發(fā)展情況，加快信息共享與資源整合的速度，保證生產(chǎn)原料與部件能快速送達(dá)。對于關(guān)鍵工序的數(shù)控化管理，能體現(xiàn)出智能化系統(tǒng)控制的基本特點(diǎn)。利用智能優(yōu)化與數(shù)字技術(shù)處理的方式，將智能數(shù)控與智能優(yōu)化融合，推進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。

4 智能制造背景下機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)化路徑

4.1 提升生產(chǎn)研發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造

機(jī)床產(chǎn)業(yè)需要進(jìn)一步提升自身生產(chǎn)研發(fā)水平，加快技術(shù)改造速度。在此過程中，機(jī)床企業(yè)通過建設(shè)智能工廠的方式，不斷提高企業(yè)生產(chǎn)能力，還能提升生產(chǎn)材料的利用效率[5]。在此基礎(chǔ)上做好研發(fā)工作，為機(jī)床企業(yè)提供更多好的產(chǎn)品，加快發(fā)展速度。

機(jī)床企業(yè)要意識到技術(shù)改造的重要意義，技術(shù)改造是推動工業(yè)體系逐漸完善的重要方式，可以指引現(xiàn)代企業(yè)持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。在競爭愈發(fā)激烈的環(huán)境中，機(jī)床企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升自身技術(shù)水平，研究智能制造背景下如何完善系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造，從根本上加快機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度。

4.2 提升智能制造系統(tǒng)的管理水平

在機(jī)床企業(yè)實(shí)際發(fā)展過程中，產(chǎn)品生產(chǎn)較為依賴方法與技術(shù)。由于企業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品技術(shù)含量都比較高，因此使用的工具與方法對于專業(yè)的技能要求更加嚴(yán)格。智能制造背景下，機(jī)床企業(yè)要緊跟時代發(fā)展腳步，通過搭建網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)管理平臺，進(jìn)一步提升智能制造系統(tǒng)的管理能力，為機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供良好的發(fā)展機(jī)會。

4.3 提高機(jī)床企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化水平

機(jī)床企業(yè)應(yīng)不斷提高關(guān)鍵工序的數(shù)控化水平，結(jié)合自身基本發(fā)展情況與現(xiàn)狀，將重心放在提升數(shù)控化程度方面，進(jìn)而不斷完善數(shù)控化系統(tǒng)。

通過構(gòu)建數(shù)控化的生產(chǎn)模式，加快機(jī)床企業(yè)的升級與轉(zhuǎn)型發(fā)展速度，及時洞察機(jī)床企業(yè)的生產(chǎn)情況，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全過程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)管理[6]。在此過程中，利用CAD 技術(shù)，保證制造信息與產(chǎn)品信息的全面性，并且貫穿于管理、制造等整個過程，做好全周期的管理工作。

通過建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方式，做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作，還要充分了解生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的基本信息與進(jìn)度。借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各裝備的集成管理，搭建健全的ERP 信息系統(tǒng)，利用供應(yīng)鏈管理模塊，做好外部協(xié)調(diào)工作、物流管理與采購工作。

4.4 政府提供相應(yīng)支持

政府部門應(yīng)當(dāng)更加重視機(jī)床產(chǎn)業(yè)，并給予相應(yīng)支持。機(jī)床產(chǎn)業(yè)屬于設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分。政府需要開設(shè)針對機(jī)床產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)貸款，并在政府扶持方面，提供更多的政策支撐[7]。對于國產(chǎn)機(jī)床，進(jìn)口機(jī)床的優(yōu)惠政策不能過快、過寬。在建立機(jī)床產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)則制度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)床產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展目標(biāo)。

現(xiàn)階段，我國的機(jī)床產(chǎn)業(yè)處于重要的發(fā)展整合階段，但是整體還比較混亂，整個產(chǎn)業(yè)之間存在低價競爭的情況，導(dǎo)致資源無法集中保持。因此，政府應(yīng)當(dāng)針對機(jī)床產(chǎn)業(yè)，制定相應(yīng)制度，從政策制度方面進(jìn)行深入分析與探究，加快我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度。

4.5 完善機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈

機(jī)床產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展思路主要是尋求國際之間的良好合作，形成產(chǎn)學(xué)研共同合作的目標(biāo)。機(jī)床企業(yè)與學(xué)校需要進(jìn)行合作，完成實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)工作，合理引入先進(jìn)技術(shù)[8]。在此過程中，科研單位、機(jī)床企業(yè)與院校進(jìn)行融合，促進(jìn)其交流與合作。

通過對技術(shù)、人才與設(shè)備的合理利用，進(jìn)一步提升機(jī)床自主研發(fā)能力。對于專業(yè)院校的課程設(shè)置，適當(dāng)加入機(jī)床制造專業(yè)內(nèi)容，形成良好的產(chǎn)業(yè)鏈競爭體系，實(shí)現(xiàn)集成化的發(fā)展目標(biāo)，加快智能制造的發(fā)展速度。

5 結(jié)束語

基于新時期背景下，智能制造逐漸成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展方向，在新技術(shù)推動與政策支持下，進(jìn)入了快速成長期。如何真正實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合發(fā)展目標(biāo)，是機(jī)床產(chǎn)業(yè)需要思考的問題。

政府需要發(fā)揮宏觀調(diào)控的作用，以政策作為基本導(dǎo)向，探究產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，推動各機(jī)床企業(yè)的管理、生產(chǎn)、服務(wù)等職能的轉(zhuǎn)變，不斷提升產(chǎn)業(yè)綜合競爭力。