新形勢下機械制造智能化技術的發展及其應用

張九川

摘要：智能化技術在機械制造發展中的引入，使得機械制造智能化得以實現。未來機械制造技術的發展與智能化技術應用的結合，不但能有效提升機械制造的生產效率，還能較好的控制制造成本，幫助機械制造行業降本增效，大幅度提升機械制造企業在市場中的競爭能力， 反向又更加促進智能化機械制造的發展。基于此，本文就機械制造技術和智能化技術的未來發展趨勢進行了探討。作為學生，文中難免會存在一定的不足之處，還懇請各位老師給予批評和指正。

關鍵詞：機械制造；智能化技術；應用；發展

我國機械化制造產業發展于20世紀50年代，過去幾十年的飛速發展為我國整體經濟水平提升起到了非常重要的作用。近年來，隨著國際制造業產業格局的重塑，我國在2015年《政府工作報告》中首次提出實施“中國制造2025”，“堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快從制造大國邁向制造強國，把發展智能制造作為主攻方向。”怎樣從傳統的中國機械制造轉型為中國機械智造的核心，就是要大力發展機械制造與智能化、信息化行業在技術應用上的結合，在機械制造產業上不斷升級，形成我國經濟發展的新動能。本文主要以機械制造流水線生產為例，對智能化技術在其中的應用進行了分析，從理論層面探討研究機械制造技術和智能化技術的發展趨勢，希望能對其實際應用起到一定程度上促進作用。

一、機械制造中智能化技術的應用分析

（一）機械制造生產流程的智能化

現階段，隨著機械制造自動化的不斷發展，智能化機械制造技術已經開始在機械生產流程中開始實施。智能化技術在機械生產流水線上的應用，不但能夠最大程度的減少人工操作，提升整體生產自動化水平，降低各生產環節可能出現錯誤的幾率，更重要的是提高了生產管理過程中的智能方案與實際情況匹配結合優化的過程，大幅提升了生產流水線運行效率。智能技術的應用很大程度上改變了我國機械生產作業的方式，極大的提升了機械產品的質量。在生產制造的過程中，智能化技術應用最明顯的地方就是流水線環節。例如：在機械制造行業流水線生產中，其生產過程主要由智能化技術控制，智能化技術通過收集每個產品線上的標準節拍，結合現場設備布局情況，設計出最符合現場管理的生產線生產或加工方式，優化提高瓶頸工藝對生產線產品的信息數據，如：調整生產節拍、細分到小時的生產數量、原材料投放方式、選擇推式生產或拉式生產方式等，從而提升制造行業智能化精益生產技術在制造過程中的全面應用。智能化技術應用是對機械制造生產過程全流程的改善，既優化了機械制造的生產方式，又保障了機械制造生產過程的穩定性。除此以外，智能化技術在機械制造行業的應用還大幅度提升了對產品質量的有效監督，真正做到產品質量過程可驗證，產品質量檢驗結果全程可追溯，任何一個生產步驟出現了產品質量故障即對下一個環節發出警報提醒，從而有效形成生產閉環來提升整個生產流程的質量監控和生產流程的安全性[1]。

（二）機械制造生產管理模式的智能化

智能化技術應用于機械制造生產管理，其方法、流程得到了簡化，便捷性得到了明顯的提升，進而使機械制造生產管理模式的運行方式得到了根本性的變化。在機械制造生產中應用智能化技術，必須要保證管理模式具有科學性，才能有效解決生產管理中可能出現的問題，進而達到既保障生產效率，又維護生產管理可靠性的目標。近年來， 隨著市場變化和目標客戶需求越來越細分，機械制造行業小批量定制化客戶訂單對傳統的機械制造行業組織生產的管理模式提出了嚴肅的挑戰，傳統的生產組織過程已經很難滿足現代機械制造客戶定制化生產需求，因定制化訂單在工藝要求，生產控制方面的細微差別沒有管控到位，會給生產帶來很大的隱患，甚至造成延遲交付的生產事故。因此需要建立起智能化的全鏈條生產管理模式，打通從客戶定制化訂單到生產訂單的轉換，徹底改變傳統組織生產的管理方式。例如，一些現代機械制造企業將智能化關聯管理系統應用到企業生產管理中，企業從接到不同客戶的銷售訂單開始運用智能化管理系統將銷售訂單一層層分解為材料需求、存貨數量等與之匹配的多個需求訂單。從需求訂單再轉換為下游供應商現有庫存交貨計劃等一系列企業生產計劃。制造生產出的產品狀態也可以通過智能系統分享給客戶相關信息。如：生產訂單完成率、計劃完工時間、具體交付時間、甚至通過和物聯網的結合跟蹤到發貨與物流的環節等。而所有這些信息，管理人員能夠通過計算機或手機對整個生產過程中的各項數據進行監督管理，同時還能對系統給出的不同生產管理方案進行評估更改，確保生產管理方案具有可行性。將智能化技術引入機械制造生產管理，與機械制造的技術工藝、生產、售前、售后等各個環節全部打通，智能化管理系統中又融合了網絡信息共享的理念，從而優化制造行業內外部資源，提升企業的經濟效益和提高市場競爭能力。

（三）機械生產產品的智能化

智能化產品是現代機械制造智能化發展必然的產物，由于在制造工藝和管理中引入了智能化技術，因此生產出來的產品也具備明顯的智能化特征。智能化機械產品的出現進一步拓寬了其市場應用的范圍，自動化和智能化技術的結合，使得智能化功能得以在機械產品中體現，促使其與機械制造的市場需求更加符合[2]。在智能化機械產品生產過程中，應加強對市場需求的研究，同時合理利用智能化技術與機械生產過程融合完善，引入適宜的工藝流程，提升產品性能，使產品在現代市場中具有更強的競爭力，從而大幅提升智能化機械產品的經濟效益。

二、機械制造智能化技術的發展趨勢分析

（一）模塊化和集成化發展

隨著社會的不斷發展，我國的集成電路和芯片技術得到了突飛猛進的發展，各種高度集成化的集成電路，如，CPU（中央處理器） ， CPLD（復雜可編程邏輯器件） ， FPGA（現場可編程邏輯門陣列）技術被機械制造行業在智能化制造過程中所廣泛應用，從整體上提升了機械制造企業的智能化水平。隨著技術的不斷提升，智能控制系統在空間中所占的比例更小，會極大地提升集成電路的密度，降低其生產成本，助推系統處理性能和可靠性的提升。另外，越來越多控制元件被廣泛集成到系統當中，這樣一來 ，就讓機制造領域可以通過相應的控制系統進一步實現集成化的控制。另一方面，相關技術人員通過模塊化設計方式可以科學合理劃分系統的屬性和功能，同時還能將功能模塊有效的串聯起來，滿足系統的要求。尤其是在通訊模塊、存儲器模塊、CPU模塊等被廣泛應用到控制系統當中，把系統模塊進行分解和組合，最大化的滿足不同任務的功能需求[3]。

（二）網絡化

隨著互聯網技術的飛速發展，相信未來相關通信設備可以將不同地理位置的機械制造設備有效的連接在一起，最大化實現信息或是數據的共享。這給機械制造行業帶來了諸多便利性[3]。例如：同一集團不同地理位置的制造生產，銷售庫存等數據的讀取共享，，從而推動產品創新，從整體上提升產品的市場競爭力。

（三）綠色化發展

“中國制造2025”政府工作報告中，“綠色發展”是提出的一個新目標。在機械制造技術發展的同時，能源浪費以及環境破壞問題日益凸顯。眾所周知，不管是社會環境還是自然環境，都是通過長期努力所建設起來的，在今后發展道路上，我們要基于確保經濟效益的基礎上，使經濟效益和社會效益協調優化，提倡綠色制造，朝著綠色化機械制造方向發展。作為一名高中生，我認為在現代機械制造技術的應用中，可以從產品設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢整個產品生命周期內從資源能源的節約角度入手以及對生態環境的保護角度入手，通過各種技術手段和途徑，加強綠色機械制造技術的升級或是降低對資源的破壞，提倡綠色制造的新理念，進一步降低機械制造對環境的影響，協調優化生產效益和社會效益的最大化。

結語：

“集重智者成大事”，通過技術人員把先進的新技術運用到實際生產中，智能化技術一定能夠不斷創新和發展，相信機械制造智能化技術的應用一定能夠助推中國制造的不斷升級。

參考文獻

[1]任兵銳. 機械制造的智能化技術[J].軍民兩用技術與產品， 2017（6）.

[2]汪洋， 楊金勇. 淺談機械制造的智能化技術與機電一體化的結合發展及趨勢[J].科學技術創新， 2010（12）：5-5.

[3]胡楠. 機械制造及其自動化的發展趨勢分析[J].科技傳播， 2013（4）：89-102.