智能制造技術(shù)與系統(tǒng)可行性分析

李 虎

（東莞市電子商貿(mào)學(xué)校，廣東東莞 523000）

0 引言

我國(guó)建立多個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，在數(shù)字伺服電機(jī)、工業(yè)傳感器等領(lǐng)域存在不足，為彌補(bǔ)不足、推動(dòng)我國(guó)智能制造領(lǐng)域發(fā)展，分析研究機(jī)械加工領(lǐng)域中智能制造技術(shù)與系統(tǒng)可行性。

1 機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造現(xiàn)狀

我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造起步晚，21 世紀(jì)后，國(guó)家開(kāi)始重視機(jī)械加工智能制造，初步形成機(jī)械加工領(lǐng)域的智能制造技術(shù)與系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化體系，隨著先進(jìn)機(jī)械加工制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工智能制造設(shè)備的深度和廣度提升，一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備為機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?！秶?guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》引領(lǐng)智能制造健康發(fā)展，政府大量研究資金的投入為機(jī)械加工智能制造的發(fā)展提供有力支持。

2 機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

2.1 內(nèi)涵

機(jī)械加工領(lǐng)域的智能制造技術(shù)與系統(tǒng)融合技術(shù)工人與智能化設(shè)備，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)性活動(dòng)，比對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)、電腦、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)柔性集成，提升機(jī)械加工的效率，實(shí)現(xiàn)智能制造發(fā)展目標(biāo)。

2.2 特點(diǎn)

機(jī)械加工智能制造技術(shù)與系統(tǒng)具備自組織、自學(xué)能力、自律能力、人機(jī)一體化、模擬加工技術(shù)特點(diǎn)。①自組織。結(jié)合工作任務(wù)，智能制造技術(shù)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)高效率的智能制造；②自學(xué)能力。智能制造加工設(shè)備結(jié)合實(shí)際不斷學(xué)習(xí)，系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)在加工過(guò)程中不斷完善，系統(tǒng)故障的診斷、修復(fù)得到知識(shí)庫(kù)的支持，實(shí)現(xiàn)快速排除錯(cuò)誤信息、設(shè)備自維護(hù)；③自律能力。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自我監(jiān)測(cè)、分析、判斷、反饋、處理功能，實(shí)現(xiàn)基于人性化運(yùn)行方式的科學(xué)控制；④人機(jī)一體化。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)構(gòu)建人機(jī)一體化運(yùn)行環(huán)境，加工制造任務(wù)可通過(guò)相互配合高質(zhì)高效完成；⑤模擬加工技術(shù)。在加工生產(chǎn)前，智能制造技術(shù)與系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)及軟件（如圖形處理軟件）實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的真實(shí)模擬，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造方案的持續(xù)性優(yōu)化，機(jī)械加工次品率得到較好控制。

3 機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的可行性分析

3.1 可行性研究?jī)?nèi)容

機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)可行性的研究圍繞智能設(shè)計(jì)、智能監(jiān)測(cè)、智能工藝過(guò)程編制開(kāi)展。①智能設(shè)計(jì)。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)構(gòu)建資源共享中心，以“機(jī)械制造”為主，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)模擬?？刂破髟O(shè)置標(biāo)識(shí)單元，供應(yīng)商提供的批次分析運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至生產(chǎn)鏈中，如信號(hào)感應(yīng)指示燈發(fā)生變化，專業(yè)人員負(fù)責(zé)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，待信息反饋恢復(fù)正常，方可開(kāi)展下一步的智能設(shè)計(jì)；②智能監(jiān)控。在智能制造技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用支持下，智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的智能監(jiān)控，在電子機(jī)械操控板塊支持下，產(chǎn)品質(zhì)量分析得到支持，通過(guò)模擬產(chǎn)品制造工藝，提升機(jī)械加工的水平；③智能工藝過(guò)程編制。以空心軸加工為例，結(jié)合銑削加工技術(shù)與3D（3 Dimensions，三維）打印技術(shù)，完成智能化生產(chǎn)的零件工藝編制，確定數(shù)控加工工序、工藝過(guò)程、工藝卡片、加工順序、工藝路線、切削用量、機(jī)床選擇、刀具選擇、裝夾方式、表面加工方法、定位基準(zhǔn)，提升機(jī)械加工質(zhì)量。

3.2 可行性研究目標(biāo)

智能取代腦力勞動(dòng)屬于智能制造技術(shù)與系統(tǒng)可行性研究的目標(biāo)。以智能制造為載體，應(yīng)用3D 打印機(jī)、機(jī)器人、高檔數(shù)控機(jī)床等智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過(guò)程的管控，保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)協(xié)同加工，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的工藝仿真、物理仿真功能，降低次品率。關(guān)注的市場(chǎng)是具備兼容性、開(kāi)放性、集成性、經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)系統(tǒng)。

3.3 面臨的問(wèn)題

機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的可行性分析關(guān)注技術(shù)、研究方向、市場(chǎng)應(yīng)用問(wèn)題。①技術(shù)。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用面臨原料訂購(gòu)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品加工、產(chǎn)品銷售引發(fā)的問(wèn)題，提高集成自動(dòng)化水平屬于代表性問(wèn)題；②研究方向。智能制造的發(fā)展面臨智能加工系統(tǒng)、智能決策等挑戰(zhàn)；③市場(chǎng)應(yīng)用。為保證智能制造技術(shù)與系統(tǒng)較好服務(wù)于機(jī)械加工領(lǐng)域，需要投入的大量資金，需要高水平專業(yè)人員，智能制造技術(shù)與系統(tǒng)面臨的完善化、實(shí)用化挑戰(zhàn)不容忽視。

4 推動(dòng)機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展的策略

4.1 正視智能制造

為推動(dòng)機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展，政府制定了《“十三五”規(guī)劃綱要》、《中國(guó)制造2025》等政策。受傳統(tǒng)行業(yè)、認(rèn)知等因素影響，我國(guó)將長(zhǎng)期處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)期，政府須加強(qiáng)對(duì)智能制造的支持，通過(guò)細(xì)分產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策、更新產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，制定統(tǒng)一、先進(jìn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，保證智能制造技術(shù)與系統(tǒng)更好服務(wù)于機(jī)械加工領(lǐng)域。

4.2 彌補(bǔ)技術(shù)不足

制造業(yè)中關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件制造、核心技術(shù)存在不足，政府、企業(yè)必須彌補(bǔ)技術(shù)層面的不足。機(jī)械制造領(lǐng)域的大型企業(yè)，須加大技術(shù)研發(fā)投入，與科研機(jī)構(gòu)、高校開(kāi)展合作，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的加速。

4.3 貫徹可持續(xù)發(fā)展理念

受粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式影響，我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日漸惡化，機(jī)械加工領(lǐng)域智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展必須貫徹綠色、可持續(xù)發(fā)展理念。我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域的智能制造轉(zhuǎn)型必須堅(jiān)持環(huán)保型、節(jié)約型方向，引入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智慧型、生態(tài)型機(jī)械加工企業(yè)的建設(shè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能制造技術(shù)與系統(tǒng)可較好服務(wù)于機(jī)械加工領(lǐng)域，可行性研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)、面臨的主要問(wèn)題、正視智能制造、彌補(bǔ)技術(shù)不足、貫徹可持續(xù)發(fā)展理念等內(nèi)容，提供可行性較高的智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展路徑，為推動(dòng)我國(guó)智能制造領(lǐng)域發(fā)展，需要重視適應(yīng)性數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)械制造生產(chǎn)模式智能化。