機械制造的智能化發展研究

鹽城市 建湖縣 建陽鎮建設環保服務中心 趙 蘭

機械制造的智能化發展研究

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機械制造業作為國民經濟的支柱產業，對我國的經濟發展具有重要的作用，它直接影響人民的日常生活。當前，我國正處于經濟發展的關鍵時期，機械制造要適應激烈的市場競爭條件，就必須尋求新的突破。機械制造的智能化為機械制造行業的發展提供了新的思路和方向，為我國機械制造業的發展提供了新的機遇，同時也帶來了新的挑戰。

一、機械制造智能化

機械制造智能化，即將機械制造技術與先進智能化技術相結合，利用人工智能、材料技術、智能機器以及系統工程等方法和技術，實現專家的分析、判斷、推理以及決策等活動，從而實現制造系統各個部分的智能化，并最終形成一個高度智能化的、統一的機械制造系統，實現整個企業生產經營的柔性化以及集成化。

二、機械制造智能化的優點

1.機械制造智能化具有良好的技術價值。通過集成人工智能、制造軟件系統、機器人控制和決策等，可以達到利用智能機器進行小批量生產的目的，在這個過程中，無需人的干預。機械制造智能化可以取代部分腦力勞動，實現了機械制造的自動化和現代化。在某些不適宜人參與的制造環節，通過引入智能機器，可以更加方便而精確地進行生產。

2.機械制造智能化具有良好的經濟價值。機械制造智能化的主要目的是為了適應市場變化，以求在激烈的競爭中得以生存和發展，智能化的應用可以降低甚至是消除生產對勞動力的依賴，為企業節約成本；同時還能提高生產質量，經濟效益顯著。

機械制造智能化具有重大的技術價值和經濟價值，其內在的利益驅動促使機械制造朝著智能化的方向發展，可以說，機械制造智能化是機械制造企業發展的必然趨勢。

三、機械制造智能化的發展現狀

當前，國際機械制造智能化以計算機技術和網絡技術為核心，結合新型的加工方法，實現了學科和專業的交叉融合。相比于國際機械制造智能化水平，國內機械制造也逐步向智能化的方向發展，如機電一體化產品的應用。誠然，與發達國家相比，我國的機械制造智能化仍處于起步階段，仍然存在一系列的問題，主要表現在以下幾個方面。

1.我國智能化處理技術層面較低。相比于國外常用的數控機床以及柔性制造系統，我國機械制造仍處于單機智能化和剛性智能化的層面，并沒有體現出技術的先進性。

2.我國機械設計水平還相對落后。計算機輔助設計在機械設計中的運用并未普及，大多數機械設計人員在設計時仍采用圖紙設計，很少有人使用CAD等機械制圖軟件，這嚴重制約了機械制造行業的生產效率，難以滿足市場發展的需求。

3.我國機械制造智能化工藝和技術水平還很低。制造工藝和技術往往決定產品質量，我國機械加工還停留在精細加工階段，智能化的加工手段還未能大規模地引進和嘗試，在一定程度上制約了我國機械制造加工效率和工藝水平的提高。以占據機械制造技術體系核心地位的數控技術為例，現代數控技術融合了計算機、自動控制、信息技術等高新技術，呈現出高效率、高精度、自動化等特點，其智能化的趨勢也尤為明顯。當前，先進的數控技術已經實現了超小型化以及超薄化，并將模糊控制、計算機、智能計算等領域的最新研究成果引入數控技術的研究中，使得控制系統的精度、效率等有了明顯提高，智能化診斷以及故障處理水平有了很大提高，但是，在中國，類似的應用還很少，還需進一步加快研發和應用步伐。

四、我國機械制造智能化發展方向

1.人機交互將更加完善。機械智能化通過計算機提供人機交互的接口，計算機的可視化能方便數據處理，同時為操作人員提供必要的解釋，使得信息的交流更加快捷和方便。機械設計逐步采用CAD等計算機軟件制圖技術取代傳統的圖紙設計方法，有效縮短了設計周期，同時還能保證設計精度。在多媒體技術不斷發展的背景下，界面的圖形化也是機械智能化的一個發展趨勢，通過圖形化的界面，設計者就可以很方便地與客戶進行溝通，有效地提高了工作效率。此外，多媒體強大的聲像、圖文處理等功能，也為實時監控和故障檢測等智能化處理提供了方便，在生產和管理方面具有很大的優勢。

2.柔性化發展趨勢將更加明顯。柔性指的是制造系統滿足各種生產條件以及變化的能力。從目前發達國家先進機械制造智能化技術發展趨勢來看，柔性化發展更能滿足生產和市場的需求。如，數控系統的柔性化能夠讓產品的功能和可裁剪性都得到較好的釋放，靈活性也更強，能滿足不同用戶的需求。

3.精度、可靠性以及實時性將更高更強。現代機械制造智能化的發展依賴于精密加工、微型機械等技術的發展。當前，納米技術已經在機械、電子以及材料技術中得到了有效應用，超精密加工技術也開展了納米方面的研究，可以說，納米技術以及微型機械會逐步成為機械制造的核心技術，這在很大程度上提高了機械制造智能化技術的精度。同時，集成化芯片以及大規模可編程集成電路的發展為機械制造智能化提供了堅強的后盾，產品可靠性也將得到提高。隨著計算機在數控機床中的運用，在人工智能技術的支撐下，機器能模仿出人的智能行為，實現對生產制造過程的動態控制；人工智能實時性的提高也必將促使機械制造過程中各處理環節實時性的提高。