機械制造的智能化技術(shù)與機電一體化的結(jié)合研究

劉勇建

[摘? ? 要]在機械制造中，加強智能化技術(shù)與機電一體化的結(jié)合對提升制造質(zhì)量和制造效率具有重要影響。加強智能化機械制造技術(shù)和機電一體化的結(jié)合，不僅極大地避免了基礎(chǔ)性工作對人才資源的浪費，同時也有效避免了人力開展工作的弊端。文章通過闡述機械制造技術(shù)的發(fā)展，機械制造與機電一體化的結(jié)合發(fā)展，并提出未來機電一體化與機械制造的發(fā)展趨勢，促使機械制造能夠朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]機械制造;智能化技術(shù);機電一體化

[中圖分類號]TH-39 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–00–02

[Abstract]In mechanical manufacturing， strengthening the combination of intelligent technology and mechatronics has an important impact on improving manufacturing quality and manufacturing efficiency. Strengthening the combination of intelligent mechanical manufacturing technology and electromechanical integration not only greatly avoids the waste of human resources in basic work， but also effectively avoids the disadvantages of human work. This paper expounds the development of mechanical manufacturing technology and the combination of mechanical manufacturing and mechatronics， and puts forward the development trend of mechatronics and mechanical manufacturing in the future， so as to promote the development of mechanical manufacturing in the direction of modernization.

[Keywords]mechanical manufacturing; intelligent technology; mechatronics

基于機械制造實際，智能化技術(shù)與機電一體化的結(jié)合應用對生產(chǎn)制造高效開展具有積極影響。加強智能化機械制造技術(shù)和機電一體化的結(jié)合，不但能夠彌補機電一體化的技術(shù)缺陷，同時也極大地減輕了對于生產(chǎn)成本的耗費。因此，加強智能化機械制造技術(shù)和機電一體化結(jié)合，是機械制造的重要選擇?；诖?，在機械制造中，應探討智能化技術(shù)與機電一體化的結(jié)合運用，為開展良好的生產(chǎn)制造提供支持。

1 機械制造技術(shù)的發(fā)展

裝備工業(yè)的發(fā)展程度對于提升我國競爭力具有十分重要的影響，其代表了新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一個國家穩(wěn)步發(fā)展的基本保障。在智能化技術(shù)的逐漸深入下，機械制造技術(shù)得到極大的助力，發(fā)展速度得以快速提升，能夠很好地滿足社會發(fā)展不斷提升的制造要求。在智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合機電一體化技術(shù)的加持，為機械制造企業(yè)創(chuàng)造了更多的發(fā)展契機?，F(xiàn)階段眾多的機械制造企業(yè)開始著手準備轉(zhuǎn)型之路，從簡單的、傳統(tǒng)的機械制造，開始朝著微型化、現(xiàn)代化、智慧化的方向前進，在這個過程中不斷摸索、不斷融合，將更多的先進技術(shù)融入進來。例如，衛(wèi)星機電一體化產(chǎn)品的使用價值得到了充分的挖掘，具體表現(xiàn)在制造行業(yè)以及機械行業(yè)當中。其與機電一體化產(chǎn)品進行對比，更加符合社會提出的發(fā)展要求，表現(xiàn)在對于資源和能源的投入要求并不高，并且能夠在相應的平臺基礎(chǔ)之上實現(xiàn)遠程管控，提高了管理工作效率的同時，也促使管理效果得到相應的保障。對于能源的使用要求比較低，這更加符合我國對于綠色生產(chǎn)的呼吁，只有減少對能源的耗費、避免對環(huán)境的污染，才能推動機械制造行業(yè)實現(xiàn)健康的、持續(xù)的發(fā)展目標。

除此之外，工業(yè)發(fā)展與人工智能正在不斷融合，并且朝著高度結(jié)合的目標前進，比如，人工智能機器人的有效使用，使得一些基礎(chǔ)性的、繁瑣的、無意義的崗位被削減，由機器人來完成，能夠有效保證基礎(chǔ)工作效率和質(zhì)量，同時也能將人才資源調(diào)動到更有意義的崗位，實現(xiàn)物盡其用。同時，數(shù)控技術(shù)智能化技術(shù)，也是機械制造技術(shù)發(fā)展的具體表現(xiàn)形式之一，在智能化技術(shù)的支持下，確保數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)實現(xiàn)更為快速的提升。

2 機械制造與機電一體化的結(jié)合發(fā)展

從當前智能化技術(shù)的良好落實，機械制造和機電一體化的結(jié)合發(fā)展是必然趨勢，基于此，機械制造與機電一體化的結(jié)合發(fā)展可以從以下4個方面落實。

（1）加強人工智能的落實力度。對于機械制造與機電一體化的結(jié)合來說，人工智能技術(shù)的科學落實是非常關(guān)鍵的。人工智能技術(shù)在機械制造中有效運用，主要體現(xiàn)為在神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將人的主觀思維能力和學習能力，以更為夸張的方式滲透到機械設(shè)備當中，及時察覺設(shè)備生產(chǎn)過程中存在的問題，將問題反映給工作人員，促使問題得到徹底的解決，從而使機械產(chǎn)品銷量和質(zhì)量得到了充分的保障。

（2）基于強化逆向工程和快速原型制造應用水平，對于機械制造與機電一體化的良好結(jié)合，也具有重要作用。這里所指的逆向工程為：通過深入分析現(xiàn)有產(chǎn)品，在充分了解的基礎(chǔ)之上進行改進和設(shè)計。逆向工程的運用與傳統(tǒng)制造工序存在著顯著的區(qū)別，逆向工程的運用價值得到廣泛的承認，甚至于在技術(shù)無法支撐實現(xiàn)時，就已經(jīng)有人提出了逆向工程的運用，但是由于現(xiàn)實問題，其沒有良好地發(fā)揮價值。而在CAE技術(shù)以及CAM技術(shù)不斷優(yōu)化創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，逆向工程的良好運用具有更大的支持，并結(jié)合對計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)等的使用，得到了快速原型制造技術(shù)，其對傳統(tǒng)制造工藝造成了很大的沖擊，促使機械制造的效率和精確度得到了極大的提升，其為機械制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供了充分的保障。當下比較流行的3D打印技術(shù)，是在逆向工程和快速原型制造技術(shù)基礎(chǔ)之上衍生的。3D打印技術(shù)的有效運用體現(xiàn)在其不會被機械制造零件的復雜性所影響，能夠根據(jù)自身意愿開展更為自由的制造工作，同時其呈現(xiàn)方式是立體的，制造過程不會產(chǎn)生噪聲和振動，避免了噪聲污染?？傮w來說，其在節(jié)省成本、避免資源浪費上具有突出的使用優(yōu)勢。

（3）目前我國明確強調(diào)綠色生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念，在健康的發(fā)展目標下，機械制造行業(yè)也應該將此作為未來的發(fā)展方向，在提升經(jīng)營效益、生產(chǎn)效率的同時，盡可能地避免對資源的過度浪費，尤其是一些不可再生能源要減少使用?；谶@一發(fā)展目標，需要有效結(jié)合動力設(shè)計實現(xiàn)，確保機電設(shè)備得到更為精確的管控。機電一體化的良好發(fā)展，在調(diào)節(jié)機電設(shè)備上具有良好的表現(xiàn)，促使動力、壓力和速度等都能符合相應的生產(chǎn)要求，避免對資源的過度浪費。

（4）加強對數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的運用力度。從目前機械制造對于智能化技術(shù)的利用程度來看，尚達不到使用成熟的地步，技術(shù)、設(shè)備等都需要相應的改善和創(chuàng)新，在不斷發(fā)展前進的過程中，機電一體化技術(shù)具有很大的作用體現(xiàn)。由此，機械制造企業(yè)對于數(shù)控技術(shù)的使用應該投入更大的精力，將其良好地落實到各個生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)當中，確保數(shù)據(jù)模擬、信息處理等工作得以高效進行。同時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)全面化的收集整理，在計算機技術(shù)的有效分析和處理當中，能夠深入挖掘其中潛在的問題，促使機械制造的智能化價值得到充分的體現(xiàn)。除此之外，加強數(shù)控技術(shù)和計算機軟件的聯(lián)合使用，從而能夠充分發(fā)揮其所具有的統(tǒng)計、繪制以及生產(chǎn)功能，進一步實現(xiàn)對機電一體化技術(shù)的充分融合，促使制造加工環(huán)節(jié)得到更為精確的把握。

3 未來機電一體化與機械制造發(fā)展趨勢

機械制造技術(shù)的發(fā)展方向涵蓋了產(chǎn)品從設(shè)計再到銷售，以及產(chǎn)品再回收。由此可見，機械制造技術(shù)覆蓋了整個產(chǎn)品鏈，其對于提升產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及競爭力都具有十分重要的作用。然而在時代高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，科學技術(shù)的革新，促使機械制造技術(shù)得到了極大的創(chuàng)新和優(yōu)化，在機械產(chǎn)品制造當中體現(xiàn)出了突出的價值。由此，基于當前市場對于機械產(chǎn)品質(zhì)量和種類的高要求，讓機械制造技術(shù)必須呈現(xiàn)出更大的生產(chǎn)力。除此之外，消費者不僅對產(chǎn)品具有越來越高的要求，同時對于產(chǎn)品服務和售后也提出了一定的要求?；诖耍瑐鹘y(tǒng)的機械制造技術(shù)已經(jīng)無法很好地滿足大眾的需求，因此，機械制造技術(shù)面臨著很大的市場壓力，不得不加強機械制造技術(shù)的創(chuàng)新，并且引進更為先進的技術(shù)手段。

機械制造技術(shù)的智能化發(fā)展是建立在計算機技術(shù)不斷創(chuàng)新應用基礎(chǔ)之上的，基于智能化技術(shù)的良好落實，機械制造的管控能力和精密程度都得到了極大的提升。傳統(tǒng)形式下，機械制造工作的開展主要由工作人員主導，在操作儀器、落實制造行為過程中難以避免地會出現(xiàn)主觀性失誤，形成相應的人為誤差，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到統(tǒng)一性保障。由此，智能化技術(shù)在機械制造中的不斷深化落實是必然發(fā)展趨勢，其在避免人為失誤、提升產(chǎn)品質(zhì)量和效率上具有十分突出的作用?；跈C械制造的智能化技術(shù)落實，使得生產(chǎn)過程得到全面且集中的管控，從而精密化和聯(lián)系性得到切實的維護，我國機械制造行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展也具有強有力的支持。從現(xiàn)階段機電一體化與機械制造的結(jié)合情況來看，以及智能化技術(shù)的落實實際，未來機電一體化與機械制造的發(fā)展趨勢可以體現(xiàn)在3個方面。

3.1 性能發(fā)展方向

基于現(xiàn)階段機械制造所使用的操作系統(tǒng)，其中高分辨率檢測元件以及多CPU控制，對于確保制造加工過程良好開展具有十分重要的作用，制造精度、效率和質(zhì)量都實現(xiàn)了顯著的提升，數(shù)字伺服系統(tǒng)在先進化、科學化、規(guī)范化上能夠很好地滿足機械制造的使用要求，機電一體化得到了充分的保障，從而機床的運行速度具有極大地提升，推出現(xiàn)代化、完整的機械生產(chǎn)鏈條，推動機械制造行業(yè)的發(fā)展更加順利。

3.2 功能發(fā)展方向

機械制造工作開展的有效性建立在精密度極高的圖形數(shù)據(jù)上，而基于機械制造行業(yè)不斷提升的發(fā)展要求，需要加強與計算機技術(shù)的聯(lián)合，才能將更高的精確性目標落實到實際?；谟嬎銠C技術(shù)的窗口和菜單功能，能夠?qū)Ξa(chǎn)品生產(chǎn)加工全過程進行監(jiān)控和管理，而通過對快速編程、藍圖編程、三維動畫等功能的運用，能夠確保抽象的機械操作行為，以可視化的形式呈現(xiàn)，從而工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)對其加工情況更為精確的設(shè)計核算，促使設(shè)計工作得以良好完成，產(chǎn)品質(zhì)量和效益實現(xiàn)極大的提升?；诖耍瑱C電一體化和機械制造呈現(xiàn)出更為突出的功能效果。在計算機技術(shù)的高效率使用基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期被極大地縮短，同時計算機和工作人員之間也實現(xiàn)了良好協(xié)作，推動生產(chǎn)制造工作得以穩(wěn)步推進。

3.3 體系發(fā)展方向

現(xiàn)階段，智能化技術(shù)在機械制造當中仍在不斷深入拓展，并且應用效果也朝著良性方向發(fā)展，使用范圍也得到了大范圍地推廣。這主要是因為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源得到了更為充分的利用?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)，機械制造管理系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)過程、設(shè)計過程進行深入的分析，對于編程、設(shè)定、操作等進行有效的研究管理，從而機械設(shè)計和制作的效率化和先進化得到了相應的提升。機電一體化和機械制造在體系上的發(fā)展主要表現(xiàn)為集成化和可控化，而這建立在軟件和硬件的高效運行，以及數(shù)控系統(tǒng)的集成度基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的。通過對集成化CPU、RISC芯片以及可編程集成線路的有效落實，促使集成電路的密度具有顯著的提升，互聯(lián)長度和數(shù)量隨之有效減少，極大地減少了對于生產(chǎn)成本的耗費同時，產(chǎn)品質(zhì)量以及系統(tǒng)性能得到了切實的維護。由此，機械制造和機電一體化的未來發(fā)展應該基于此進行深入地思考。

4 結(jié)束語

通過對機械制造的了解，在生產(chǎn)制造過程中，將智能化機械制造技術(shù)與機電一體化進行有效結(jié)合，對增強生產(chǎn)水平具有重要意義。結(jié)合當前機械制造實際，在制造過程中，智能化機械制造技術(shù)結(jié)合機電一體化的應用，極大地保障了機械制造工作的精確性。因此，應立足于機械制造實際，深入分析智能化機械制造技術(shù)與機電一體化結(jié)合發(fā)展趨勢，為生產(chǎn)制造的開展奠定良好基礎(chǔ)，并為二者實現(xiàn)價值疊加提供支持。

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