現代機械制造智能化發展探究

摘要：文章首先指出在現階段機械制造發展中存在的問題，然后從機械制造智能化的主要內容、發展概況、發展原因、智能化應用于機械制造中的有利方面，對現代機械制造智能化做出了介紹，之后指出現代機械制造智能化發展應該注意的問題，最后從四個方面探究了現代機械制造智能化的發展。

關鍵詞：機械制造；智能化；數控技術；精密度；計算機輔助設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH17 文章編號：1009-2374（2016）18-0057-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.029

隨著社會的不斷發展，對機械制造的要求日益提高，然而在現實操作中，機械制造存在大量的問題，只有解決這些問題，才能夠保證機械制造的質量，適應市場和社會對機械制造質量的要求，機械制造必須要與不斷發展的計算機技術相結合，才能推進它的智能化發展。

1 現階段我國機械制造發展中存在的問題

1.1 機械制造設計方面存在的問題

傳統的機械制造設計離不開圖紙，整個機械的制造也離不開圖紙，而這種傳統的設計方法和制造過程，容易因為計算誤差等出現紕漏，而且圖紙設計不夠精確，易導致機械生產質量下降。隨著電子計算機技術的發展，越來越多的機械設計借助于相應的計算機軟件輔助完成，這樣不僅能夠提高設計的精確度，還能大大提高機械生產質量。

1.2 機械制造工藝方面存在的問題

現階段我國在許多方面依然使用傳統的機械制造工藝，比如在機械的冷加工方面，大多使用車床、鉗床、銑床和刨床進行一系列的機械制造和處理活動，而在機械的熱加工方面，大多使用的是焊接處理或者鍛打的制造工藝。反觀國外，在一些機械制造工藝發達的國家里，往往使用的是新型的、先進的制造工藝，比如高精密加工、納米技術等。而我國在這些新型的機械制造工藝方面遠不及世界先進水平，甚至有些先進工藝在我國根本沒有得到研究和開發，這使得我國機械制造業的精度和效率不夠高，難以與使用新型制造工藝制造出來的機械相競爭，降低了我國機械在國際市場甚至是國內市場上的競爭力，不利于機械制造業的長遠發展。

1.3 機械制造管理方面存在的問題

通信技術和計算機技術的進步和發展，為機械制造管理提供了許多便利，通過建立信息平臺，有利于機械制造的不同部門之間實現信息的共享和交流；通過計算機對機械制造的過程進行監督，有利于及時發現機械生產過程中存在的問題，并及時制定出解決方案等，這些對于提高機械生產的效率具有重要意義。然而在我國現階段的機械制造管理中，存在著管理思想落后、管理手段落后的問題。不注重機械制造生產模式的完善，造成我國的機械生產技工速度緩慢，難以做到快速生產和準時完成生產。

2 現代機械制造智能化

2.1 機械制造智能化的主要內容

機械制造智能化主要包括四個方面的內容：

2.1.1 智能化：指將人作為核心，設計智能機器使用方案，借助智能機器提高機械制造的質量和效率。

2.1.2 自動化：指在機械制造過程中，根據機械制造生產的需要，自動生成結構模式，提高機械制造的效率。

2.1.3 柔性化：指在自動化后自行的解散系統。

2.1.4 集成化：指為了保證機械制造系統的順利工作，對此系統中的子系統機型集成。

2.2 機械制造智能化的發展概況

20世紀80年代，在計算機技術和網絡技術發展勢頭良好的背景下，機械制造智能化得到興起和發展。但在我國，機械制造智能化仍處于起步階段，雖然我國引進了國外許多先進的技術，但是智能化處理的水平仍然較低、對計算機輔助設計的應用不夠、機械工藝不夠先進等，制約了我國機械制造業的進一步發展。

2.3 智能化應用于機械制造中所起的作用

2.3.1 節約人力資源。在機械智能化中會應用到數控設備和數控技術，在機械制造過程中，相關操作人員只需將編寫好的程序輸入設備中，并配置好機械制造所需的零件，就可以實現機械的制造和生產。這些操作過程十分簡單，同一個操作人員可以同時操控多臺設備，這樣大大減少了對人力的使用，降低了工作人員的勞動強度，節約了人力資源，降低了生產成本。

2.3.2 提高機械制造精度。將智能化應用于機械制造中，通過數控設備和其他計算機設置機械以及零件的生產，而使用這些智能化設備，能夠生產出人力無法完成的高精度產品，在保證生產效率的同時，也保證了機械設備的高精度，大大提高了機械質量，能夠在一定程度上保證機械在未來使用過程中的安全性。

2.3.3 機械制造的多功能化。將智能化應用于機械制造中，同一臺設備在智能化的輔助下能夠實現多種功能，這樣在進行機械生產時，就不需要配備大量的生產設備，也不再需要配置大量的工作人員，有效降低了人力消耗的同時，實現了機械制造的多功能化。

2.4 機械制造智能化的原因

2.4.1 機械制造對數控技術的需求。不管是機械制造業還是其他制造行業，在制造過程中都對數控技術的需求越來越迫切，而數控技術使用時需要用到微電子、計算機、自動檢測和自動控制等諸多智能化的高新技術，這些都需要將智能化應用于機械制造中才能實現。

2.4.2 提高機械制造精密度的要求。在現代機械制造中對機械的精密度要求越來越高，而這些高精密度單靠人工難以完成，必須借助相應的機械，只有依靠智能化的機械才能夠生產出高精密度的機械，從而滿足制造要求，這是機械智能化的另一個原因。

2.4.3 提高機械制造整體效能的要求。機械制造是一個過程，而過程就需要不同環節之間的相互配合，只有從整體的角度，提高機械制造的整體效能，才能夠保證機械制造效率的提高，使機械的整體效能達到要求，這就需要應用機械智能化。

3 現代機械制造智能化發展應注意的問題

3.1 機械智能化的實用性

機械制造的最終目的是為了投入到實際的使用中，并促進生產發展，因此，在進行機械制造智能化的過程中，所選擇的智能化技術以及相應的智能化設備必須是對機械制造有意義，必須具有實用性，否則不管使用多么先進的設備和技術，對于機械制造來說都毫無實際意義，只會帶來資金的浪費。

3.2 注重與其他技術的結合

為了保證機械智能化有效和順利發展，除了要對智能化技術進行持續的研究和創新之外，還離不開對傳統技術和關鍵技術的進一步研究和發展，在原有的技術上進行創新，并將多種不同的關鍵技術與智能化技術相結合，能在很大程度上提高機械制造的效率和質量。

3.3 注重人工的監督和改正

智能化機械制造能夠對生產起到巨大的推動作用，然而智能化機械制造過程中使用的數控技術和數控設備在程序方面和日常使用中或多或少都會出現問題，這就需要人工的監督，發現程序出錯時及時進行修正，同時還需要相關的工作人員對智能化技術和設備進行進一步的研究，以保證智能化技術的不斷進步和創新，實現機械制造智能化的持續發展。

4 現代機械制造智能化發展方向

4.1 利用計算機輔助設計

改變傳統的利用圖紙設計的方法，借助計算機技術和計算機軟件，對機械制造進行計算機輔助設計，保證機械制造的高精確度，并借助計算機對機械制造的設計定期進行更新，保證制造機械的先進性。利用計算機輔助設計保證機械制造的先進性和精確性。

4.2 機械制造體系結構上的發展

4.2.1 提高機械系統的性能和可靠性。利用高度集成化的CPU，專業的AISC芯片，再配合使用LED顯示器，能夠極大地提高數控系統的集成度和系統的運行速度，提高顯示器的性能，同時通過使用互連技術和先進的封裝技術，能夠將機械系統的半導體和表面安裝技術結合起來，提高集成電路的密度，縮小組件的尺寸，改善機械系統的性能，提高機械的可靠性。

4.2.2 形成不同檔次的數控系統。根據機械制造過程中不同的功能需求，將儲存器、CPU、通訊等硬件進行模塊化，形成系列化產品，并通過不同的方式實現功能的裁剪和模塊數量的變化，從而形成不同檔次的數控系統。

4.2.3 利用網絡化實現遠程控制。利用計算機技術和網絡技術，實現不同機床之間的互聯，通過機床聯網實現對機床的遠程控制或無人化操作。在任意一臺機床上都能做到對其他機床的編程和設定操作，減少對人力資源的消耗，降低機械生產成本。

4.3 機械制造功能的發展

4.3.1 應用可視化技術。將可視化技術與虛擬環境技術結合使用，拓寬智能化機械設備的應用領域，同時也相應地拓展了機械制造的功能，在一定程度上能夠縮短機械的設計周期和生產時間，提高機械設備的質量，降低機械設備的生產成本，提高經濟效益。

4.3.2 對原有功能的改造。通過在數控系統內部安裝使用高性能PLC控制模塊，能夠使用高級語言進行編程，實現對機械設備的在線調試和在線幫助。同時，在標準PLC用戶程序的基礎上還能夠做到對原有用戶程序的編輯和修改，從而建立起自己的應用程序，實現對原有功能的改造，提高機械智能化制造的效率。

4.3.3 對多媒體技術的使用。利用計算機技術和多媒體技術，能夠對信息進行綜合化和信息化的處理，可以實現對機械生產制造過程中的實施監測，及時發現制造過程中出現的問題以及智能化設備的故障等，這對于提高機械質量具有重要意義。

4.4 機械制造性能的發展

4.4.1 實現機械制造的高速處理。在機械制造智能化過程中，使用了高速CPU芯片以及RISC芯片，有時還會使用到多CPU控制系統，這些高速處理器能夠大大增強不同機床之間信息的交流，改善機床的動態和靜態特性，從而提高機械制造的精細化和高速化。

4.4.2 發揮群控系統的作用。在數控系統中使用模塊化設計，擴大了數控系統的功能覆蓋面，從而滿足不同用戶需求，增強智能化系統的適用性和適用范圍。同時，在同一個群控系統中，可以根據機械生產過程中不同階段的要求，對物料流和信息流進行動態的調整，從而最大限度地發揮群控系統的作用。

5 結語

在現代化機械制造智能化發展中，使用高性能的處理系統以及計算機技術和其他關鍵技術，對機械設備的生產過程進行高效的管理，能夠提高機械設備的精度和質量，促進機械制造技術的進一步提高和發展。

參考文獻

[1] 劉鑫，詹云龍.基于現代機械制造智能化發展的研究[J].文摘版：工程技術，2015，（20）.

[2] 張義臣.現代機械制造智能化發展的研究[J].科技創業家，2014，（9）.

作者簡介：顏晨（1981-），男，湖南桂陽人，中國鐵建重工集團有限公司中級經濟師，研究方向：企業戰略管理。

（責任編輯：蔣建華）