智能化技术在机械制造中的发展及应用

郑建伟

摘要：机械制造是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。本文能对智能化技术在机械制造中的发展及应用进行分析。

关键词：智能化技术；机械制造；发展；应用

智能化技术是集成了现代信息技术、精美传感技术、计算机技术与网络技术的综合技术媒介的统称，在国民经济建设与发展中起到了十分关键的作用，日益展现出独特的价值。在工业化生产中大幅度、全方位的运用智能化技术可以很好的提升工业生产的效率和质量，同时降低人员的损耗与劳动强度。机械制造是新时期工业生产的重要形态，也集中表现了智能化技术运用的价值，可以视为智能化技术与工业生产相结合的典范。尤其在新时期机械制造产业化融合的大背景下，分析了智能化技术的高度应用，无疑更具现实指导价值。

1机械制造现状

1.1工艺方面的问题

随着世界工艺的发展，我国机械工艺已经落后于其他国家，目前，我国机械制造还在使用传统的工艺方法，如热加工还在使用锻打、焊接热处理等，冷加工还在使用车、钳、铣、刨等，而其他国家已经使用新型工艺方法，如：高精密加工、微米或纳米技术等。这些新型工艺方法在我国还未开发，导致我国机械制造落后于其他国家，制约我国机械制造业的发展，同时，对我国经济发展也有不利的影响。因此，我国机械制造企业应该对这个问题重视起来，将我国机械制造发展起来。

1.2管理方面的不足

工业发达的国家广泛的采用计算机进行管理，对于组织和管理制度的更新与发展都很重视，并对生产模式加以完善以达到准时、快速、高效的生产制造，还采用了新的管理思想和技术。而我国采用计算机管理的企业极少，大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段，使得我国的机械制造业的发展步伐缓慢，与工业发达国家存在较大的差异。

2机械制造智能化发展趋势

机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求是非常高的。由于采用了许多高速的控制系统，同时又改善了机床的特性，大大的提高了机床的速度、精度和效率。柔性化不仅仅指的是机械的本身还有群控系统的柔性，数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理的，裁剪与组合性比较强，能够满足用户的不同需求；群控系统则是根据不同的制作流程的要求自动进行调整，使群控系统的效能充分的发挥出来。为了适应快速变化的社会环境，仅有柔性化是不够的，还应具备智能化。当今社会，科学技术在不断的提高，只有具备了智能化才能应对更加复杂的发展环境。

2.1功能发展

近年来机械的使用效率低，机械的功能不够完善，不能满足使用人员的需求。所以，机械制造企业应该对机械的功能进行改革，利用计算辅助设计使用户界面图形化、可视化。摒弃传统的文字、语言的数据解释，直接使用图像、动画等可视信息，将计算机的虚拟环境与可视化技术结合起来，为使用者提供方便。要想拥有计算机综合处理能力，就要结合计算机、声像和通信技术，综合、智能化处理信息，使机械制造功能发展更加有效率，提高机械使用率，促进机械制造企业发展，提高我国经济实力。

2.2性能发展方向

第一，高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。第二，柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。第三，工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。第四，实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

2.3体系结构方面的发展

在机械制造的过程中改善和发展体系结构是很重要的，首先要采用集成化CPU来提高集成度和运行速度。应用LED平板显示器，可以实现超大尺寸的显示以及显示器性能的提高。通过增强集成电路的密度来改进性能，使组件的尺寸减小，可靠性提高；其次，硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单、方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等各个最基本的模块，都成为独立的产品，在通过不同方法的组装、裁剪后便构成了档次不一的数控系统；最后，对机床进行网络化，通过机床联网的手段，可以在任意一台机床上进行多台操作，使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现，实现对机床的远程控制或者是无人化操作。

3机械制造智能化技术的应用

现阶段，机械制造智能化技术最为典型的运用便是数控技术的研发与大量运用，数控技术聚集了信息处理、计算机、自动控制以及微电子等各类相关的技术，具备高效率、高精准度等特点，在机械制造中获得了大量的运用。伴随科技水平的逐渐加强，数控技术的智能化程度同样有所提升，从初期的封闭专用型逐渐转向开放通用型。控制体系的集成度逐渐增强，整个系统的价格与尺寸均有着较大幅度的降低。伴随控制系统的不断创新，数控系统具备更加强的精准度与灵敏度，在制造环节能够按照具体的需求自行实施调节，有助于加强产品的达标率。制造执行系统同样是面对车间加工管理的信息体系，也是机械制造智能化技术运用的重要展示。此系统具备自治性、虚拟性以及动态性等优势。此系统能够将布局在不一样区域的设施构建成整体性的逻辑网络，同时针对此设施实施统一性的管理。并且，此系统还具备较强的应付突发事件的能力，对于外界环境的改变达到相应的自我反馈与调节。经过制造执行系统在机械加工领域中的运用，公司的总体加工管理显得更为合理，资源分配效率不断加强，同样促进着公司的制造成本费用能够有较大幅度的降低。

结束语：

机械制造技术智能化发展装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。

参考文献：

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