探究智能制造與先進(jìn)數(shù)控技術(shù)

摘 要：當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入到了智能制造的時(shí)代，進(jìn)行先進(jìn)數(shù)控技術(shù)的相關(guān)探討，可以提升制造的智能化水平，節(jié)約人力資源，提高生產(chǎn)效率。基于此，本文主要介紹智能制造體系的主要內(nèi)容，并分析目前生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的幾種智能制造方式，結(jié)合數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，提升智能制造水平，促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能制造;先進(jìn)數(shù)控技術(shù);精密制造

制造業(yè)正在朝著精細(xì)化、智能化、自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展，各個(gè)國家為了響應(yīng)這種時(shí)代發(fā)展的需求，都將智能制造的相關(guān)技術(shù)升級(jí)，列為國家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。在這樣的背景下，第四次工業(yè)革命正在如火如荼的進(jìn)行，數(shù)控技術(shù)集合了智能分析、信息化處理、自動(dòng)化控制等多種功能，在現(xiàn)代生產(chǎn)當(dāng)中的重要性日益提升。

1 智能制造與先進(jìn)數(shù)控技術(shù)

從目前制造業(yè)的發(fā)展方向來看，先進(jìn)數(shù)控技術(shù)是智能制造發(fā)展的關(guān)鍵，制造企業(yè)可以應(yīng)用這種數(shù)字化的管理方式，將企業(yè)的制造系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，通過數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、自動(dòng)化生產(chǎn)與配合式管理，提升生產(chǎn)線以及對(duì)應(yīng)管理人員的自適應(yīng)能力，促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)向著自動(dòng)感知、自主學(xué)習(xí)、科學(xué)決策、靈活執(zhí)行的反向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”。在這個(gè)過程當(dāng)中，整個(gè)行業(yè)要重視“互聯(lián)網(wǎng)”與工業(yè)制造的融合，推動(dòng)數(shù)字化制造的普及，并探索制造示范的升級(jí)，將關(guān)注點(diǎn)與資本聚焦在智能制造標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、核心支撐軟件開發(fā)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)夯實(shí)與信息案例系統(tǒng)建設(shè)幾個(gè)方面。

2 數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)裝備與分析

數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾個(gè)方面：

（1）高檔數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人：可以應(yīng)用在傳統(tǒng)人工不適宜進(jìn)行工作的領(lǐng)域，例如高溫車間、高危車間、腐蝕性車間等等。同時(shí)，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，還可以顯著提升整個(gè)生產(chǎn)制造的精細(xì)化程度，降低錯(cuò)誤率的發(fā)生，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性，利于品控[1]。

（2）增材制造設(shè)備：這種融合化的材料組合方式與生產(chǎn)方式，可以將實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的新型材料與設(shè)備，應(yīng)用在數(shù)控技術(shù)的發(fā)展當(dāng)中，從而全面提升材料感知力。

（3）智能傳感與控制設(shè)備：傳感系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度，直接決定了裝配制造配件的定位精準(zhǔn)程度，精細(xì)化的傳感系統(tǒng)可以為工業(yè)機(jī)器人提供路線指引，并配合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)行自動(dòng)化控制。

（4）智能檢測與裝配設(shè)備：人工檢測需要的時(shí)間較長，在標(biāo)準(zhǔn)與流程上，也無法完全統(tǒng)一。通過智能檢測與裝配設(shè)備，產(chǎn)品可以進(jìn)入到自動(dòng)質(zhì)量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的篩查方式，將非標(biāo)準(zhǔn)品自動(dòng)過濾出來，不僅可以顯著提高生產(chǎn)的效率，還可以降低人力資源成本，提升產(chǎn)品的市場競爭力。

（5）智能物流與智慧倉儲(chǔ)：通過數(shù)控系統(tǒng)，產(chǎn)品在入庫以及出庫的過程當(dāng)中，通過系統(tǒng)識(shí)別方式，可以獲得一個(gè)本倉庫的身份信息，方便物流管理人員對(duì)所有入庫、出庫產(chǎn)品進(jìn)行身份核定，從而減少出貨錯(cuò)誤、漏發(fā)、發(fā)錯(cuò)的現(xiàn)象，提升客戶的滿意程度。

3 先進(jìn)數(shù)控技術(shù)的主要應(yīng)用

3.1 新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)

數(shù)控技術(shù)與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高度連接在一起，這本質(zhì)上是一種生產(chǎn)管理一體化，通過智能系統(tǒng)、智能終端、全生命周期控制等方式，對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化控制。機(jī)器設(shè)備可以通過自動(dòng)學(xué)習(xí)算法，對(duì)一些基本的操作和決策進(jìn)行自動(dòng)化的學(xué)習(xí)，例如智能裝備控制、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，以及3D打印當(dāng)中，就廣泛應(yīng)用了這種技術(shù)。

3.2 高檔數(shù)控機(jī)床機(jī)器人

數(shù)控機(jī)器人記憶高檔數(shù)控機(jī)床，作為整個(gè)智能制造工業(yè)體系當(dāng)中的核心環(huán)節(jié)，在工具集成與優(yōu)化、加工方式優(yōu)化、工具補(bǔ)償、單元制造當(dāng)中，有著非常廣泛的應(yīng)用，通過標(biāo)準(zhǔn)接口，將自動(dòng)化控制設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以形成具有高度集成功能的現(xiàn)代制造、裝備、零件、維修一體化車間，從而促進(jìn)智慧工廠的形成，實(shí)現(xiàn)開放化產(chǎn)品集成。

3.3 航天航空裝備

航空航天事業(yè)的發(fā)展，離不開高速高精聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)的，通過信息實(shí)時(shí)交互與現(xiàn)場總線技術(shù)，航天人可以在多軸聯(lián)動(dòng)的工作情況下，對(duì)設(shè)備驚喜感控制，從而使得航天器實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行與加工軌跡，可以盡可能符合理想狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過“脈沖式”與“模擬式”的高效傳輸，實(shí)現(xiàn)通信需求。目前，應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域當(dāng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)，代表性的有大連光洋的Clink總線技術(shù)、華中數(shù)控的CNABUS等等，以及可以實(shí)現(xiàn)我國總線技術(shù)零的突破。

3.4 海洋工程與高級(jí)航運(yùn)

數(shù)控技術(shù)也廣泛應(yīng)用在了海洋工程與船舶制造領(lǐng)域，通過同步控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大型船舶制造的多軸聯(lián)動(dòng)，從而將誤差控制在最小的范圍之內(nèi)，通過高精同步系統(tǒng)，對(duì)制造策略進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，并在驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)化控制的背景下，實(shí)現(xiàn)多軸同步補(bǔ)償。使得原有的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度延遲現(xiàn)象得到大大的緩解，避免在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的過程當(dāng)中，由于智能算法控制能力的不足，造成生產(chǎn)的延遲問題[2]。

3.5 軌道交通

軌道交通領(lǐng)域目前應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)主要有多元誤差補(bǔ)償技術(shù)、集合誤差補(bǔ)償技術(shù)、熱誤差補(bǔ)償技術(shù)等等，這幾種技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行有效補(bǔ)償，從而滿足軌道交通運(yùn)行的高撞擊、高溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)際輪廓零誤差，并通過大數(shù)據(jù)采集等等，進(jìn)行生產(chǎn)流程的組合優(yōu)化。

除上述領(lǐng)域的應(yīng)用之外，智能制造與先進(jìn)數(shù)控技術(shù)還廣泛應(yīng)用在節(jié)能與新能源汽車、農(nóng)業(yè)裝備、新材料與生物工程等領(lǐng)域，通過參數(shù)不斷優(yōu)化，生產(chǎn)效率也不斷提升。

4 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)在我們制造生產(chǎn)當(dāng)中，有著非常廣泛的應(yīng)用，只有從技術(shù)角度進(jìn)行應(yīng)用分析，滿足用戶的需求，才能提高該系統(tǒng)的市場競爭力與行業(yè)適應(yīng)性。從本文分析可知，研究先進(jìn)數(shù)控技術(shù)與智能制造，有利于我們從發(fā)展的角度看待科技進(jìn)步。因而，我們要關(guān)注行業(yè)細(xì)分，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王翔.數(shù)控系統(tǒng)與現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)的關(guān)系研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（09）：178.

[2]董玉璽，楊泳超.數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（08）：56-57.

作者簡介：許嬌娥（1983-），女，漢族，甘肅禮縣人，本科，講師，甘肅機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，機(jī)械工程專業(yè)。