基于機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展及其智能化技術(shù)發(fā)展趨勢分析

衛(wèi)繼斌 柳維平

摘要：在整個國民經(jīng)濟(jì)之中，機(jī)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(jì)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)。將自動化技術(shù)融入機(jī)械制造過程，能夠有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、降低工人作業(yè)強(qiáng)度、進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本，對制造業(yè)發(fā)展十分有利。我國機(jī)械制造業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了自動化，正在智能化、機(jī)器人方向上創(chuàng)新發(fā)展，力爭占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;智能化;發(fā)展趨勢

信息科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)和制造科學(xué)是21世紀(jì)的主流科學(xué)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)催生下的高新技術(shù)將對全世界的制造業(yè)帶來重要影響。中國加入世貿(mào)組織以來，機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的競爭壓力，經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步對機(jī)械加工生產(chǎn)水平產(chǎn)生更高的要求，使用簡單方便、外觀美觀大方、自動化程度高、價格適中的機(jī)械產(chǎn)品日益受到大眾的歡迎，這就需要制造企業(yè)要采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。與國際上發(fā)達(dá)的機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)相比，中國的機(jī)械制造業(yè)一直處于落后水平，導(dǎo)致機(jī)械制造加工行業(yè)缺乏核心競爭力，影響著我國機(jī)械加工行業(yè)的國際競爭力。近年來，我國機(jī)械制造行業(yè)在新工藝、新技術(shù)上取得了長足的進(jìn)步，機(jī)械工程發(fā)展日益呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化、精密化等態(tài)勢，其中智能化是機(jī)械加工中需要格外關(guān)注的，智能化是高科技水平的代名詞，當(dāng)前智能化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代人的生活、學(xué)習(xí)和工作中，機(jī)械加工行業(yè)也不例外，我們倡導(dǎo)的機(jī)械加工智能化是指利用計算機(jī)綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)（如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）、代理技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)及系統(tǒng)工程理論和方法等，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、精細(xì)化以及高質(zhì)量。使整個企業(yè)制造系統(tǒng)各子系統(tǒng)智能化，從而系統(tǒng)整體達(dá)到集成化、高度自動化。

1當(dāng)前我國機(jī)械制造發(fā)展過程中存在的問題

1.1機(jī)械制造設(shè)計方面的問題

眾所周知，在傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)計當(dāng)中，是離不開設(shè)計的圖紙的，同時，在整個機(jī)械產(chǎn)品的制造過程當(dāng)中也需要依靠圖紙來進(jìn)行加工。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械制造的設(shè)計與制造過程當(dāng)中，很有可能因?yàn)椴煌獠恳蛩氐挠绊憣?dǎo)致最后的成品與圖紙存在一定的差異?；蛘呤怯捎谠O(shè)計圖紙不夠精確，從而影響到成品的質(zhì)量。因此，在這樣的情況下，必須要解決機(jī)械制造設(shè)計中可能產(chǎn)生的誤差，這樣才能進(jìn)一步提高機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，幫助其在市場上更好的銷售，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2機(jī)械制造工藝的問題

從目前我國機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際情況來看，在許多時候，機(jī)械制造生產(chǎn)過程中依然采用的是傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝不僅效率低，同時精確率也不高，也非常容易受到外部環(huán)境的影響導(dǎo)致在機(jī)械制造的過程中出現(xiàn)誤差。而在西方發(fā)達(dá)國家，目前大多已經(jīng)開始采用更為先進(jìn)的機(jī)械制造工藝，譬如說高精密加工和納米加工技術(shù)等。這些新型技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時也能夠提高產(chǎn)品的制造加工效率。因此，從這一點(diǎn)來看，我國的機(jī)械制造工藝與西方發(fā)達(dá)國家依然存在著差距，還需要加強(qiáng)新型技術(shù)的研究和引進(jìn)，這樣才能幫助我國機(jī)械加工行業(yè)更好的發(fā)展。

1.3機(jī)械制造管理的問題

機(jī)械制造管理的問題也是影響我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的因素之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，人類社會已經(jīng)全面進(jìn)入信息時代。在這樣的情況下，通過計算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)前機(jī)械制造加工中各個部門的溝通和交流在不斷地加強(qiáng)，同時信息也能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速便捷的共享，為機(jī)械制造加工效率的提高提供了巨大幫助。然而，雖然應(yīng)用的工具已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但是在管理的思想以及管理的手段上還依然停留在傳統(tǒng)的管理方式當(dāng)中，并沒有根據(jù)時代以及生產(chǎn)方式的改變而進(jìn)行改變。這樣一來，就會對機(jī)械制造加工質(zhì)量和效率的提高產(chǎn)生影響。

2機(jī)械制造與自動化的深度融合

2.1機(jī)械制造自動化信息系統(tǒng)

以車間為例，制造過程中借助于自動化生產(chǎn)技術(shù)，能夠?qū)⒍鄠€制造設(shè)備融合于同一生產(chǎn)線。同時，整個生產(chǎn)流程變得更加標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，工作人員僅需在生產(chǎn)軟件中輸入相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)，就能夠支配生產(chǎn)線正常工作。這種工作模式能夠有效減少傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中人為因素導(dǎo)致的生產(chǎn)差錯，嚴(yán)格在產(chǎn)品質(zhì)量上把關(guān)。機(jī)械制造自動化信息系統(tǒng)能夠完成計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造、工藝輔助設(shè)計等功能。實(shí)際制造過程中，輔助工程師能夠通過計算機(jī)內(nèi)安裝的圖形設(shè)計軟件及相關(guān)的設(shè)備設(shè)計機(jī)械部件，通過工藝輔助設(shè)計功能優(yōu)化產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝流程，使整個生產(chǎn)過程更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。其中所指的輔助制造是指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中通過計算機(jī)數(shù)值控制技術(shù)控制生產(chǎn)，設(shè)計過程及生產(chǎn)過程中的全部數(shù)據(jù)信息都能夠通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫進(jìn)行系統(tǒng)管理。

2.2機(jī)械制造自動化系統(tǒng)

機(jī)械制造自動化系統(tǒng)是制造自動化系統(tǒng)的重要組成部分，它能自動連續(xù)機(jī)械裝配作業(yè)，不會因員工的主觀意識的影響，可以有效地減少人為錯誤造成的故障，不僅降低了工人勞動量，也有利于進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化，有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械制造自動化設(shè)備裝配的另一重要組成部分，主要作用是按照預(yù)先設(shè)計的技術(shù)要求，對某些規(guī)格和形狀的機(jī)械零件進(jìn)行搬運(yùn)、裝配、試驗(yàn)、調(diào)試，并完成驗(yàn)收。與傳統(tǒng)的手動循環(huán)裝配相比，效率更高，每個環(huán)節(jié)實(shí)際上只需要按照預(yù)定的生產(chǎn)線工作，更簡單、更有效。

2.3機(jī)械制造自動化檢測系統(tǒng)

產(chǎn)品檢驗(yàn)是機(jī)械制造過程中的一個重要環(huán)節(jié)。檢查工作的主要任務(wù)是檢查機(jī)械生產(chǎn)中不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的部件，確保批量產(chǎn)品合格率符合有關(guān)要求。各種新的加工材料，具有特殊功能要求的加工設(shè)備層出不窮，客戶對零件的生產(chǎn)要求參差不齊，必然增加產(chǎn)品測試的難度。傳統(tǒng)的手工檢測方法必然不能滿足當(dāng)今機(jī)械產(chǎn)品的高精度要求，自動檢測技術(shù)的應(yīng)用將是未來發(fā)展的必然要求。目前，基于電流信號、時間序列、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別與檢測技術(shù)、多判斷系統(tǒng)、智能診斷技術(shù)等的檢測技術(shù)已投入使用。

3現(xiàn)代機(jī)械制造智能化的發(fā)展方向

3.1加強(qiáng)計算機(jī)設(shè)備的輔助

加強(qiáng)計算機(jī)設(shè)備的輔助對于未來機(jī)械制造生產(chǎn)有著巨大的幫助。所謂加強(qiáng)計算機(jī)設(shè)備輔助就是要改變傳統(tǒng)的利用圖紙設(shè)計的方式，借助計算機(jī)以及相關(guān)軟件的計算來進(jìn)行輔助設(shè)計。這樣一來，不僅可以確保機(jī)械制造的精度，同時也可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)狀況對于設(shè)計進(jìn)行及時更新，保障機(jī)械制造的先進(jìn)性。

3.2進(jìn)一步完善機(jī)械制造體系結(jié)構(gòu)

進(jìn)一步完善機(jī)械制造體系結(jié)構(gòu)需要注意3個方面的內(nèi)容，分別是要提高機(jī)械系統(tǒng)的功效以及穩(wěn)定性、形成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)以及利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。提高系統(tǒng)的功效以及穩(wěn)定性可以有效提高整個數(shù)控系統(tǒng)的集成度以及系統(tǒng)的運(yùn)行過速度，從而提高機(jī)械系統(tǒng)的功效，同時也能夠進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)械的穩(wěn)定性、而不同檔次數(shù)控系統(tǒng)的形成就是要根據(jù)機(jī)械實(shí)際制作過程中所需要的不同功能，將其進(jìn)行模塊化之后形成系列化的產(chǎn)品，這樣一來就可以形成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。最后是要利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這樣一來就可以實(shí)現(xiàn)無人化操作，有效減少人力資源的消耗，以此更加有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，幫助企業(yè)獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代機(jī)械制造智能化的發(fā)展對于我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展來說有著巨大作用。這是因?yàn)椋和ㄟ^智能化的應(yīng)用，能夠有效提高機(jī)械制造的效率和品質(zhì)，同時還能夠減少生產(chǎn)成本，避免人力資源的浪費(fèi)，這對于企業(yè)來說也是極為重要的。故而，我們必須要對機(jī)械制造智能化技術(shù)有一定的理解，以期推動國內(nèi)機(jī)械制造技術(shù)向世界先進(jìn)水平看齊。

參考文獻(xiàn)

[1]李俊峰，王志堅. 淺析機(jī)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]趙立紅，江樹勇，佟永祥，等.現(xiàn)代機(jī)械制造工程新生研討課的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009（6）：89-91.