淺析機(jī)械制造智能化的發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)之中，機(jī)械制造業(yè)無(wú)疑占據(jù)著極為重要的位置。它不僅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占比的份額較大，而且眾多其他產(chǎn)業(yè)都與之密切相關(guān)。機(jī)械制造業(yè)未來(lái)的走向，將直接關(guān)乎其他行業(yè)的發(fā)展，并最終影響到整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防力量的走向。遍觀全世界，不難發(fā)現(xiàn)，在制造業(yè)中，尤其是機(jī)械制造業(yè)與新興科技之間關(guān)系緊密，其基本有兩種走向，一者是智能化科技改造制造業(yè)，二者是制造業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)全面智能化。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；智能化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

一、機(jī)械制造智能化技術(shù)的發(fā)展

我們所提到的機(jī)械智能化技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在以往的機(jī)械制造技術(shù)上，賦予當(dāng)前新興科技的靈魂，借助信息技術(shù)滲透、新產(chǎn)品的研發(fā)、市場(chǎng)營(yíng)銷等各方面，組成結(jié)合精密成型加工、先進(jìn)制造技術(shù)、智能控制等為一體的技術(shù)。放眼當(dāng)前制造系統(tǒng)，智能化技術(shù)是其核心環(huán)節(jié)。并且，智能化技術(shù)也在悄然出現(xiàn)歷史性革新，正逐漸摒棄傳統(tǒng)的單一型封閉式開(kāi)環(huán)控制形式，發(fā)展成為一種多用途開(kāi)放型閉環(huán)控制模式。在系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中，系統(tǒng)正在變得越來(lái)越小巧精致。在引入計(jì)算機(jī)、多媒體等多項(xiàng)先進(jìn)科技之后，數(shù)控系統(tǒng)變得越來(lái)越智能化，在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可即時(shí)進(jìn)行修正、補(bǔ)償各主要參數(shù)，完成在線診斷與故障處理的目標(biāo)。

二、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.性能發(fā)展方向

（1）高速高精度高效化。當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)有一條重要的分支，就是進(jìn)行精密加工，技術(shù)與微型機(jī)械的探索。就現(xiàn)今科技水平而言，納米技術(shù)發(fā)展多年已然結(jié)出了一定的碩果，其被廣泛運(yùn)用于納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)等領(lǐng)域，這同時(shí)也極大的推動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的進(jìn)步。超精密加工技術(shù)經(jīng)過(guò)多種嘗試之后，也將目光轉(zhuǎn)向了納米技術(shù)。以當(dāng)今科技最發(fā)達(dá)的美國(guó)為例，該國(guó)在一九九七年即研發(fā)出了直徑在六十微米的靜電微型電機(jī)，不僅如此，其還研制出了直徑不超過(guò)幾十微米的微型齒輪、彈簧等單元。

（2）柔性化。一般來(lái)看有兩大部分：一者來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)自身，二者就是將系統(tǒng)以模塊化理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，這將覆蓋很大的區(qū)域。有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠滿足不同使用者的需求。

（3）工藝復(fù)合性和多軸化。對(duì)機(jī)械制造業(yè)而言，智能化正在走向工藝復(fù)合性與多軸化的道路，其核心的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的復(fù)合加工，具體來(lái)看就是要去掉諸多不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序、盡量縮短生產(chǎn)輔助周期。舉例而言，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的智能化加工時(shí)，在安裝環(huán)節(jié)就將工件固定下來(lái)，這個(gè)過(guò)程只進(jìn)行一次，然后借助自動(dòng)換刀等操作，執(zhí)行多項(xiàng)工序，進(jìn)行多個(gè)表面的加工處理。

2.功能發(fā)展方向

（1）向用戶界面圖形化發(fā)展。之所以開(kāi)發(fā)用戶界面，就是為了在數(shù)控系統(tǒng)中完成與用戶的交互。以圖像的形式向用戶進(jìn)行展示，顯得更加直觀清晰，操作也相應(yīng)的簡(jiǎn)化了不少。在很多情形下，使用者只用借助鼠標(biāo)進(jìn)行單擊操作即可達(dá)成目的，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，一般會(huì)使用窗口彈框的形式作為載體進(jìn)行信息展示。圖形化用戶界面最大的好處就是，非專業(yè)人士在使用系統(tǒng)時(shí)，能夠更加容易理解。工作人員一般借助窗口和菜單展開(kāi)作業(yè)，這是一種更容易理解的模式。

（2）向科學(xué)計(jì)算可視化發(fā)展。這里所指的科學(xué)計(jì)算可視化，一般都是用來(lái)進(jìn)行信息分析和處理的，這將突破以往信息只能借助文字和語(yǔ)言傳播的障礙，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用圖形、動(dòng)畫(huà)等可視信息進(jìn)行表示的方法。當(dāng)虛擬環(huán)境技術(shù)發(fā)展到一定的程度時(shí)，將其運(yùn)用于此，將更進(jìn)一步擴(kuò)大運(yùn)用的范圍，比如逐漸發(fā)展成了無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這首先帶來(lái)的就是設(shè)計(jì)周期的壓縮，然后對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量也是有所促進(jìn)的。反觀數(shù)控技術(shù)，上文所提到的可視化技術(shù)一般被用在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的CAD/CAM上等。

（3）向插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化發(fā)展。多種插補(bǔ)方式最典型的就是進(jìn)行直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等。至于在補(bǔ)償方式上，也是呈現(xiàn)出多樣性的，典型的有間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償?shù)取?/p>

（4）向集成化發(fā)展。高度集成化CPU，RISC芯片等高性能裝置，極大的優(yōu)化了機(jī)械制造業(yè)智能化水平，與此同時(shí)，最新的LED平板顯示技術(shù)就顯得更加突出了，它不但濃縮了當(dāng)代科技的精華，而且十分小巧便于裝攜，此外，其在能量消耗上也比同類產(chǎn)品更加優(yōu)秀。這里提到的集成化，說(shuō)白了就是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)的完美結(jié)合。當(dāng)前旨在實(shí)現(xiàn)一種密度的提升，以此來(lái)降低成本，優(yōu)化性能參數(shù)，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。此處的集成化基本就是上文所提及的向集成化發(fā)展的理念，主要也就是利用集成化CPU和專用集成電路等控制模塊，最大限度的提升行業(yè)的智能化水平，此處具體細(xì)節(jié)可以參見(jiàn)上文。

（2）模塊化。這個(gè)地方我們所指的就是硬件模塊化，這是一種快速完成集成化和標(biāo)準(zhǔn)化的方式，不僅如此，它還能夠依據(jù)各種方式的功能需要，把諸如CPU、存儲(chǔ)器等一系列元件在內(nèi)的部件，一同做成可隨時(shí)換裝的標(biāo)準(zhǔn)化的系列產(chǎn)品，根據(jù)各種功能組合和模塊數(shù)量的差異，搭建不同類型的數(shù)控系統(tǒng)。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。將機(jī)床與互聯(lián)網(wǎng)連接之后，便可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作以及自動(dòng)化控制，只要這些機(jī)床處于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下，技術(shù)人員就能夠擇取任意一個(gè)機(jī)床，在那上面對(duì)其他機(jī)床進(jìn)行編譯、操作等。顯示屏功能強(qiáng)大，能夠在同一時(shí)間顯示不同機(jī)床所處的畫(huà)面。除此之外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速提升，加快了信息交流、產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)營(yíng)銷與管理的步伐，最近幾年，讓計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)備受業(yè)界追捧，這是一種對(duì)計(jì)算機(jī)工作效率的提升。在機(jī)械制造業(yè)智能化的進(jìn)程中，由于引入了遠(yuǎn)程操作與自動(dòng)化控制，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施編譯、操作等，極大的帶動(dòng)了企業(yè)的良性發(fā)展。

三、結(jié)論

綜上所述，機(jī)械制造的智能化技術(shù)完美的融合了現(xiàn)今科技成果與工業(yè)創(chuàng)新能力，成為了中國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿，這也正是國(guó)家工業(yè)化的基石。故而，我們必須要對(duì)機(jī)械制造智能化技術(shù)有一定的理解，以期推動(dòng)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造技術(shù)向世界先進(jìn)水平看齊。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

蘇超（1990-）， 男，民族：漢族，籍貫： 河北省承德縣，當(dāng)前職務(wù)：機(jī)械助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)。