機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用探討

周仲良 陳健 孫閃閃

摘要：受新型網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)環(huán)境影響，我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)呈現(xiàn)智能化特征，對(duì)高素質(zhì)人才提出了較高要求。該背景下，需重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型技術(shù)技能人才。在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)中，除了傳授學(xué)生理論知識(shí)之外，還要培養(yǎng)中職學(xué)生的創(chuàng)新精神，使其更好地適應(yīng)面向智能制造的數(shù)控技術(shù)職業(yè)要求，為中職學(xué)生后續(xù)擇業(yè)、就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。本研究通過深入剖析智能制造產(chǎn)業(yè)人才需求及數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)情況，給出具體的教學(xué)改革及創(chuàng)新路徑，為中職學(xué)生營(yíng)造良好的專業(yè)學(xué)習(xí)及職業(yè)能力培養(yǎng)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：機(jī)床數(shù)控技術(shù);智能制造;應(yīng)用探討

引言

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育興起，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)加速向制造業(yè)滲透融合，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成為制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極謀篇布局，相繼出臺(tái)了制造業(yè)振興戰(zhàn)略，其中智能制造備受關(guān)注。機(jī)床數(shù)控技術(shù)作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車工業(yè)、航空航天以及智能機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)等領(lǐng)域，在智能制造中發(fā)揮著重要作用。

一、國(guó)內(nèi)數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域、制造業(yè)領(lǐng)域的全面發(fā)展，需要高新技術(shù)支持其加工工作。數(shù)控技術(shù)則是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)加工技術(shù)的革新發(fā)展，轉(zhuǎn)變了人工操作設(shè)備存在的風(fēng)險(xiǎn)和問題，利用現(xiàn)代化的調(diào)節(jié)和控制技術(shù)增強(qiáng)設(shè)備生產(chǎn)加工的質(zhì)量和水平，一定程度上革新了我國(guó)生產(chǎn)加工領(lǐng)域的原動(dòng)力?，F(xiàn)階段，我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，在各個(gè)行業(yè)中均能夠看到數(shù)控技術(shù)的身影，使得制造業(yè)、加工業(yè)的工藝更為完善。數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為機(jī)械加工行業(yè)提供了必要的保障，推進(jìn)了衍生行業(yè)、上下游行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展?？梢?，數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工制造領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)之路、必然趨勢(shì)。

二、智能制造的基本特征

當(dāng)今時(shí)代，智能制造方興未艾、前景廣闊，它作為制造業(yè)的一種全新的生產(chǎn)方式，深度融合了新一代信息通信技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)，他使制造業(yè)的產(chǎn)品形態(tài)、設(shè)計(jì)和制造過程、管理方法和組織結(jié)構(gòu)、制造模式、商務(wù)模式發(fā)生了重大變革，將制造業(yè)帶入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，具有顯著特征。

2.1智能制造以智能工廠為載體

智能制造以制造為本智能是實(shí)現(xiàn)制造的手段，沒有制造的加工過程，智能化便無從談起。智能工廠作為智能制造的載體，以構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠為目標(biāo)，將智能化融入整個(gè)生產(chǎn)制造過程中，構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，將人機(jī)物料多維度融合，高效完成智能化生產(chǎn)控制中心、智能化生產(chǎn)過程管控以及智能化倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸和物流等工作。

2.2智能制造以生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心

生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)包含產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)過程、管理以及服務(wù)等內(nèi)容，各環(huán)節(jié)的智能化要同步實(shí)施，相互融合，密不可分，缺一不可。

2.3智能制造以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)流通共享是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要條件，是數(shù)字化的具體體現(xiàn)。智能制造的系統(tǒng)層級(jí)自下而上共有五層，分別為設(shè)備層、控制層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層，不同層級(jí)之間數(shù)據(jù)暢通，實(shí)現(xiàn)信息協(xié)同共享，為各層級(jí)生產(chǎn)管理提供依據(jù)。

2.4智能制造以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要基礎(chǔ)設(shè)施，智能制造用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)把設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，用大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制造智能化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間、設(shè)備與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通。

三、機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用探討

3.1在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的運(yùn)用

工業(yè)生產(chǎn)是支撐我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心基礎(chǔ)，所以在發(fā)展過程中適當(dāng)運(yùn)用數(shù)控機(jī)床，也可以優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的作業(yè)模式，能夠讓工業(yè)生產(chǎn)凸顯出計(jì)算的特點(diǎn)。也就是說，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，可以讓工業(yè)生產(chǎn)利用計(jì)算程序，編寫出各式各樣的編碼，以此來兼顧不同類型的零件加工。而且，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的置換，降低人為操作的壓力和負(fù)擔(dān)，完成難度較高或者是危險(xiǎn)系數(shù)較高的任務(wù)。再加上，數(shù)控機(jī)床技術(shù)本身就具有十分明顯的復(fù)雜性和精細(xì)化特點(diǎn)，所以不僅可以保障機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也能夠改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的工作環(huán)境，降低企業(yè)的人力和物力資金投入。另外，工業(yè)生產(chǎn)本身就涉及到社會(huì)建設(shè)的方方面面，所以設(shè)備在運(yùn)行的過程中也會(huì)遇到各式各樣的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)不同類型的故障或者是問題，這些現(xiàn)象都會(huì)給企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)帶來負(fù)面影響。在這種情況下，企業(yè)就可以引進(jìn)數(shù)控機(jī)床技術(shù)，利用傳感器和檢測(cè)系統(tǒng)，分析設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，并把錯(cuò)誤信息的檢測(cè)結(jié)果傳遞到終端設(shè)備上，來調(diào)節(jié)加工過程。再者，數(shù)控機(jī)床還可以按照?qǐng)D紙上的要求和規(guī)范完成最為基本的加工工作，然后再通過計(jì)算機(jī)編寫好的程序，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，讓生產(chǎn)加工變得更加精致，提高材料的利用率，避免造成大量的資源浪費(fèi)。

3.2強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)

我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域要想打造自主品牌，就必須攻克技術(shù)難題，對(duì)于當(dāng)前依賴進(jìn)口的現(xiàn)象要加以改善。由于國(guó)內(nèi)智能制造興起時(shí)間較晚，在發(fā)展時(shí)會(huì)受技術(shù)條件制約，使得智能制造產(chǎn)業(yè)依舊走老路。針對(duì)這種情況，我國(guó)應(yīng)加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的建立，對(duì)于技術(shù)研究成果要加以保護(hù)。在國(guó)內(nèi)應(yīng)培養(yǎng)質(zhì)量與數(shù)量雙重保障的骨干企業(yè)，在企業(yè)內(nèi)再培養(yǎng)一批專業(yè)技術(shù)、職業(yè)素質(zhì)過硬的員工隊(duì)伍，使國(guó)內(nèi)智能制造水平可以得到大幅度提升。在此情況下，我國(guó)工業(yè)智能制造不用再過度依賴國(guó)外進(jìn)口，而是通過自身實(shí)力就可以完成智能產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。當(dāng)達(dá)到這種高度時(shí)，國(guó)內(nèi)工業(yè)制造整體水平會(huì)得到質(zhì)的飛躍。

3.3機(jī)床自動(dòng)化

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低工作人員操控的時(shí)間，避免暫停作業(yè)或者緩慢作業(yè)對(duì)整體工作時(shí)間的影響。設(shè)備操作人員需要在保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，給予機(jī)床設(shè)備一定的休息和冷卻時(shí)間，也能夠便于工作人員檢修和維護(hù)。工程師能夠在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)智能化+人工化結(jié)合發(fā)展的形式，將實(shí)際加工時(shí)間與理論加工時(shí)間的距離大大縮短。既能夠滿足既定的工作計(jì)劃，也能夠保證設(shè)備的維護(hù)檢查時(shí)間。數(shù)控加工技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，具有廣泛且深遠(yuǎn)的影響。隨著數(shù)控加工技術(shù)在汽車行業(yè)中使用深度廣度的變化，汽車加工領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)了規(guī)模擴(kuò)大化、產(chǎn)業(yè)個(gè)性化、加工精準(zhǔn)化、制造智能化的變革。在汽車工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控加工技能能夠借助計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的支持，建立汽車加工和組裝中的三維模型，利用仿真效果進(jìn)行零件配置，模擬不同的組裝和加工形式，層層選拔出最佳的工作流程和加工工藝。利用數(shù)控技術(shù)不僅能夠增強(qiáng)汽車加工中的精準(zhǔn)度，還能夠保證各個(gè)零部件互相吻合，提升汽車使用階段的性能?？梢姡瑪?shù)控技術(shù)是提升汽車質(zhì)量，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

結(jié)束語：

綜上，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及多元網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，智能制造非常關(guān)鍵。在該背景下，實(shí)施中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)改革，重點(diǎn)培養(yǎng)能夠適應(yīng)智能制造環(huán)境，具備較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的新型應(yīng)用類人才，有利于提高我國(guó)制造業(yè)質(zhì)量及人才自主創(chuàng)新能力。

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