機械制造的智能化技術發展趨勢

摘要：隨著經濟的快速發展，計算機技術也不斷創新，以往傳統的制造方式被現代化智能制造技術所替代，各個國家均對制造技術產業投入巨大資金來實現新的技術創新，目前提出了多種新型智能化技術。在現代的制造行業中，數控技術作為核心技術，它將信息處理、微電子、計算機、數控檢測等高科技技術融為一體，大大提高了生產效率，且具備了一定的精確度。這些革新對制造行業中自動化和智能化的實現提供了有利的條件。

關鍵詞：智能化；網絡控制；機械制造

1.我國機械工程智能化的現狀

上世紀科學技術的快速發展為現階段機械工程的發展奠定了良好的基礎，目前，機械工程的知識體系日趨成熟。而智能化是研究者根據人類大腦的構造與功能研究出來的，機械工程的智能化主要目的在于結合人腦的特點實現用機械替代部分的人工勞動?，F階段，我國的機械工程發展趨勢較為明朗，多管齊下，既有引進外國先進技術水平，又有自身的探索與研發，還有政府的政策扶持，機械工程的發展處在十分有利的環境下，發展十分迅速。

2.機械智能化技術的應用

計算機集成制造技術被機械制造業普遍的認為是21世紀制造業內的最為主要的運營生產方式，此時的計算機集成制造是由多個相關聯的分系統所組成，主要可分為管理信息系統、工程技術信息系統、自動化制造系統及質量信息系統，其中管理信息系統具體擁有的功能可分為生產管理、經營管理、人事管理、物料管理及財務管理等，是機械制造業運營生產中的各個管理環節相對應的信息系統；工程技術信息系統主要涵蓋著計算機輔助設計功能、計算機輔助分析功能、借用計算機進行工藝過程的設計輔助功能、數據控制程序的編制功能等；自動化制造系統所具有的功能主要由在加工中心、自動裝配、工業機器人、柔性制造及計算機數控等生產環節下的相應的處理及輔助功能；質量信息系統主要是借助計算機的輔助功能進行生產的機械產品質量的監測分析與控制，具體的技術應用形式是基于計算機輔助功能的質量監測、基于計算機輔助功能的質量控制以及基于計算機輔助功能的產品測試。

現代化的機械制造技術已經不再單純的是制造工藝、制造方式及產品設計等工作環節，而是已經由商品的概念體系逐步的過渡至最終產品生產完畢的集成生產活動及系統化的生產過程，使得現代化的制造技術更多的是種功能體系與信息處理機制完美融合的生產體系。制造技術、系統工程、自動化技術及智能化技術的融合，逐漸發展起綜合性的新型技術產業，即智能化的制造技術，這是自動化技術在機械制造業中應用的智能水平提升的具體表現。最為典型的是智能制造系統在機械制造行業中的應用，即將人工智能有機的融入到機械制造系統的各個運轉環節內，通過對專家智能活動的模擬，代替原本由專家負責的那部分活動以及進行專家所負責的活動的延伸，系統利用自身所具備的智能功用進行制造系統運行工況的監測，對隨時可能出現的各類錯誤及非正常的運轉狀態進行分析預測，并依據專家系統中所記載的類似問題進行預防性措施的執行，以運轉參數的及時調整適應外部的環境變化及突發事件的應急處理等。

3.機械工程智能化的發展方向

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。20世紀80年代，隨著掃描顯微鏡的發明和使用，人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度，納米技術是指實現納米級精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結構，物質特性及相互作用與運動，并運用這種技術為人類服務的高新技術，納米技術對制造業產生了很大的影響，其應用范圍將非常廣泛，包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級，在21 世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程（STE）可使加工精度達到0.0003—0.0001μ m，現在精密工程正向其終極目標——原子級精度的加工逼近，也就是說，可以做到移動原子級別的加工。

現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人得時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS 和敏捷制造等的進一步發展為代表。

3.1.精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

3.2.無形切削加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。

3.3.快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。

由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本，而且有些工藝的改進對環境起到保護作用，因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。

4.總結

總之，只有跟上發展先進制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。

參考文獻：

[1]宋波.論機械制造的智能化技術發展趨勢[J].現代商貿工業，2009（21）.

[2]李建勇.機電一體化技術[M].科學出版社，2004.

作者簡介：車紹華（1961.12-）男，吉林長春，吉林省德惠市萬寶鎮人民政府，職稱：工程師。