現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展新技術研究

王哲

（濟寧職業(yè)技術學院，山東 濟寧 272000）

機械制造技術是一個包括產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、制造、銷售、使用、維修、回收、再生等過程在內(nèi)的整體工程研究，并廣泛將仿生學、管理學等各類最新科學成就融入其中，目的是提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和整體競爭力。而現(xiàn)代機械制造智能化技術，則是在現(xiàn)代機械制造的基礎上，融入了現(xiàn)代科學技術，采用智能化的技術和管理方法，從“制造”升級為“智造”，在提高機械制造生產(chǎn)效率、質(zhì)量的同時，進一步滿足人們對于產(chǎn)品的更多要求，提高機械制造的市場競爭力，提升我國的經(jīng)濟實力。

1 現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展現(xiàn)狀及技術特點

1.1 現(xiàn)狀

由于我國現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展較晚，在人員管理經(jīng)驗、管理制度、管理相關設備等方面存在不足。有的企業(yè)仍采用傳統(tǒng)經(jīng)營管理模式，一些企業(yè)采用計算機輔助管理技術。在運用計算機輔助設計技術方面存在欠缺，很多機械制造企業(yè)，在智能化技術實際應用過程中，無法對應一些問題，需要將智能化技術融入到產(chǎn)品設計、制造、改進、管理等各項環(huán)節(jié)中。

1.2 智能技術特點

現(xiàn)代機械制造智能化技術，在國際競爭日益激烈的條件下，需要達到全球化要求，才能將最新的技術在當今世界環(huán)境下發(fā)揮出優(yōu)勢?，F(xiàn)代機械制造智能化技術與工藝等存在很大的關聯(lián)性，智能技術帶來了工藝水平的提高，而工藝水平提高又使智能技術得以實現(xiàn)，兩者共同提升了機械制造的質(zhì)量和效率，提高現(xiàn)代機械制造智能化的普及應用?，F(xiàn)代機械制造智能化技術將原本零散的各種技術、設備集中在一起，使得機械制造的過程一體化，通過各部分的密切合作使機械制造的效率和質(zhì)量得以提高，加快行業(yè)健康、跨越發(fā)展。

2 現(xiàn)代機械制造智能化技術

2.1 人工智能技術

人工智能，是在計算機上再現(xiàn)與人相同知識的技術總稱。人工智能在現(xiàn)代機械制造中是一個通用技術，其不僅使企業(yè)更加高效地解決了已經(jīng)有能力解決的問題，也可以解決很多現(xiàn)階段沒有解決的問題。機械制造企業(yè)通過建立一個智能化制造系統(tǒng)，使人在智能設備的配合下充分發(fā)揮出潛力，而智能設備也在人的配合下將智能優(yōu)勢充分發(fā)揮。人工智能技術發(fā)展需要進一步加快，來減少設備故障發(fā)生率、縮短生產(chǎn)時間、降低產(chǎn)品缺陷。生產(chǎn)設備在長時間使用之后，不可避免的會出現(xiàn)設備性能不達標情況，通過人工智能技術，可以提前制定預測維護方案，避免因為維修帶來的制造延誤和經(jīng)濟損失。

2.2 機器人技術

機器人，其核心問題是用工程的方法，以智能的形式來替代人類去完成特定的動作。機器人已從單純的焊接、裝配等任務轉向了電子元件生產(chǎn)等復雜任務。其硬件方面一直在提升，而關鍵的軟件方面提升則是直接影響著機器人的范圍和類型發(fā)展，讓機器人能夠更加靈活、精準、自主，在未來甚至可以通過機械自身學習不斷調(diào)整來適應生產(chǎn)甚至達到與人類互動的狀態(tài)。機器人語言、多機器人協(xié)作、人工智能等都是今后機器人技術需要著重研究的方向。

2.3 IoT技術

IoT是美國主導的“把東西連接到網(wǎng)絡上”的概念。IoT技術將產(chǎn)品自動連接到網(wǎng)絡，通過交換信息，創(chuàng)造出新的附加價值。簡單來說，是連接到互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)倉庫，無論什么時候，只要連接網(wǎng)絡后便可以直接保存所需產(chǎn)品的各種信息，對信息統(tǒng)一管理。通過IoT技術，生產(chǎn)設備的異常、故障監(jiān)視也變得簡單化，當發(fā)生異常、故障時，會自動聯(lián)系管理人員，減少對生產(chǎn)的影響。

2.4 逆向工程與快速原型制造

逆向工程，顧名思義，與傳統(tǒng)制造工業(yè)的從無到有恰恰相反，是對已存在產(chǎn)品的剖析和改進，即再設計。其基本原理在很久以前就得到了應用，從最早的船舶放樣，到近期的汽車油泥模型，可以說是與制造業(yè)密不可分的重要手段。但由于技術所限，早期得到的模型其實與實際尺寸存在著無法忽視的差距。而隨著計算機輔助技術CAD/CAM的興起，逆向工程也從傳統(tǒng)制造的陰影中走到了大眾面前，應用領域也得到了拓展，讓這一技術重新散發(fā)出活力。

而隨之誕生的快速原型制造打破了去除成型的工藝方法，實現(xiàn)了增材制造，成為如今最火爆的技術之一。其中最廣為人知的便是3D打印技術。與傳統(tǒng)技術相比，快速原型制造的過程幾乎與零件的復雜程度無關，可實現(xiàn)自由制造；整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)數(shù)字化，效率大幅提高；采用非接觸加工方法，無工具更換、磨損；無切割噪聲和振動等，有利于環(huán)保。

2.5 現(xiàn)代機械制造加工技術

作為現(xiàn)代機械制造的基礎，加工技術發(fā)展到現(xiàn)在衍生出了針對特定行業(yè)或要求的新技術，比如超精密研磨加工技術、自動化機械加工技術、工件分類和編碼技術、特殊焊接工藝技術等。這類智能技術，在生產(chǎn)加工過程中，保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提條件下，實現(xiàn)消耗低、效率高、品質(zhì)優(yōu)的效果。其中，工件分類和編碼技術，將加工設備、工件等進行分類，將工藝、設備、人員等各項信息進行編碼處理，錄入進計算機網(wǎng)絡，實現(xiàn)現(xiàn)代機械制造的信息化，提高生產(chǎn)過程的可控性。

3 現(xiàn)代機械制造智能化技術發(fā)展趨勢

3.1 功能、性能方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機械制造智能化技術，應用于各行各業(yè)，不斷滿足著不同用戶的需求，面向未來，更多新興行業(yè)與用戶將會出現(xiàn)，其也將為了滿足需求，不斷提高各項功能與擴展適用范圍?？梢暬l(fā)展是其中一個不可或缺的部分，可以通過對數(shù)據(jù)進行分析、處理，以影像、視屏等方式將原本虛擬的過程展示出來，讓人能夠更加直觀地了解整個生產(chǎn)過程，分析其中發(fā)生的故障，從而對整個機械制造過程進行完善。智能化技術在各項平臺的整合下，提高了技術水平的關鍵性能指標：速度、精度和效率。圍繞著這一主題發(fā)展，是實現(xiàn)機械制造智能化技術推廣的幾個前提條件之一，適應了快速發(fā)展的需求。在智能技術實用化過程中，存在多種工藝、技術的復合應用、多軸化發(fā)展問題，這些發(fā)展可以在生產(chǎn)過程中減少很多生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié)，減少對應的工時和輔助時間，降低制造過程中出現(xiàn)的人工誤差，提高生產(chǎn)效率。

3.2 結構方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展技術在結構方面具有虛擬化、模塊化、綠色化特點。虛擬化技術已經(jīng)應用于空間布局、模擬生產(chǎn)等領域，對實際生產(chǎn)過程中會發(fā)生的一系列問題可提前采取相應解決措施，從而在前期工作中達到可視化規(guī)劃，提高生產(chǎn)效率。集成化技術，把工程技術與制造自動化有效結合在一起，來實現(xiàn)整個過程的工作任務，大大降低了生產(chǎn)成本。同時，又將獨立的控制部分集成為一個系統(tǒng)，從而達到集成化控制。綠色化技術在設計、工藝、生產(chǎn)、包裝等過程中進行綠色管理，使產(chǎn)品可回收利用，最大限度地提供原材料和能源利用率，減少對環(huán)境的破壞。

3.3 管理方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機械制造智能化技術突飛猛進的同時，相應的管理控制技術也需跟上發(fā)展方向，否則，再好的智能技術也難以發(fā)揮出其應有的效果。傳統(tǒng)的人工管理模式使得人為因素導致的問題不可避免的存在。在智能化機械制造達到一定程度后，需要建立智能化管理系統(tǒng)，來全面、迅速地收集整個過程中的相關數(shù)據(jù)、問題，并加以整理、分析，確保生產(chǎn)效率和品質(zhì)保證，以最小的人工完成整個機械制造過程。而新型管理控制技術的發(fā)展會導致企業(yè)用人需求發(fā)生變化,進而提高了高職人才的管理培養(yǎng)要求。

4 結語

總而言之，現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展是機械制造行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。想要推動智能化技術的發(fā)展，就需要正確認識到現(xiàn)狀的不足，正確理解現(xiàn)代機械智能化技術的特點，正確看待發(fā)展趨勢，注重借鑒先進技術和成功經(jīng)驗，努力探索新技術，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位并加以大力實施，才能使我國現(xiàn)代機械制造縮小與發(fā)達國家間的差距，提高企業(yè)的制造技術和效率，提升國際競爭力。