智能制造技術與系統可行性分析

李 虎

（東莞市電子商貿學校，廣東東莞 523000）

0 引言

我國建立多個智能制造試點示范項目，在數字伺服電機、工業傳感器等領域存在不足，為彌補不足、推動我國智能制造領域發展，分析研究機械加工領域中智能制造技術與系統可行性。

1 機械加工領域智能制造現狀

我國機械加工領域智能制造起步晚，21 世紀后，國家開始重視機械加工智能制造，初步形成機械加工領域的智能制造技術與系統產業化體系，隨著先進機械加工制造技術、計算機信息技術的發展，機械加工智能制造設備的深度和廣度提升，一批擁有自主知識產權的智能制造裝備為機械加工領域智能制造的發展奠定了基礎。《國家智能制造標準體系建設指南》引領智能制造健康發展，政府大量研究資金的投入為機械加工智能制造的發展提供有力支持。

2 機械加工領域智能制造技術與系統的內涵及特點

2.1 內涵

機械加工領域的智能制造技術與系統融合技術工人與智能化設備，總結經驗和知識性活動，比對通信網絡、電腦、知識庫、數據庫，將設計、生產柔性集成，提升機械加工的效率，實現智能制造發展目標。

2.2 特點

機械加工智能制造技術與系統具備自組織、自學能力、自律能力、人機一體化、模擬加工技術特點。①自組織。結合工作任務，智能制造技術和系統實現各個單元的優化控制，實現高效率的智能制造；②自學能力。智能制造加工設備結合實際不斷學習，系統知識庫在加工過程中不斷完善，系統故障的診斷、修復得到知識庫的支持，實現快速排除錯誤信息、設備自維護；③自律能力。智能制造技術與系統在運行中實現自我監測、分析、判斷、反饋、處理功能，實現基于人性化運行方式的科學控制；④人機一體化。智能制造技術與系統構建人機一體化運行環境，加工制造任務可通過相互配合高質高效完成；⑤模擬加工技術。在加工生產前，智能制造技術與系統通過計算機技術及軟件（如圖形處理軟件）實現加工過程的真實模擬，實現產品制造方案的持續性優化，機械加工次品率得到較好控制。

3 機械加工領域智能制造技術與系統的可行性分析

3.1 可行性研究內容

機械加工領域智能制造技術與系統可行性的研究圍繞智能設計、智能監測、智能工藝過程編制開展。①智能設計。智能制造技術與系統構建資源共享中心，以“機械制造”為主，實現生產過程的數據模擬。控制器設置標識單元，供應商提供的批次分析運行狀態等數據存儲至生產鏈中，如信號感應指示燈發生變化，專業人員負責調整設計方案，待信息反饋恢復正常，方可開展下一步的智能設計；②智能監控。在智能制造技術與系統應用支持下，智能系統實現產品設計過程的智能監控，在電子機械操控板塊支持下，產品質量分析得到支持，通過模擬產品制造工藝，提升機械加工的水平；③智能工藝過程編制。以空心軸加工為例，結合銑削加工技術與3D（3 Dimensions，三維）打印技術，完成智能化生產的零件工藝編制，確定數控加工工序、工藝過程、工藝卡片、加工順序、工藝路線、切削用量、機床選擇、刀具選擇、裝夾方式、表面加工方法、定位基準，提升機械加工質量。

3.2 可行性研究目標

智能取代腦力勞動屬于智能制造技術與系統可行性研究的目標。以智能制造為載體，應用3D 打印機、機器人、高檔數控機床等智能設備實現機械加工過程的管控，保證生產環節實現協同加工，應用計算機的工藝仿真、物理仿真功能，降低次品率。關注的市場是具備兼容性、開放性、集成性、經濟性的生產系統。

3.3 面臨的問題

機械加工領域智能制造技術與系統的可行性分析關注技術、研究方向、市場應用問題。①技術。智能制造技術與系統的應用面臨原料訂購、產品開發、產品加工、產品銷售引發的問題，提高集成自動化水平屬于代表性問題；②研究方向。智能制造的發展面臨智能加工系統、智能決策等挑戰；③市場應用。為保證智能制造技術與系統較好服務于機械加工領域，需要投入的大量資金，需要高水平專業人員，智能制造技術與系統面臨的完善化、實用化挑戰不容忽視。

4 推動機械加工領域智能制造技術與系統發展的策略

4.1 正視智能制造

為推動機械加工領域智能制造技術與系統發展，政府制定了《“十三五”規劃綱要》、《中國制造2025》等政策。受傳統行業、認知等因素影響，我國將長期處于工業轉型升級時期，政府須加強對智能制造的支持，通過細分產業引導政策、更新產業規劃，制定統一、先進的行業標準體系，保證智能制造技術與系統更好服務于機械加工領域。

4.2 彌補技術不足

制造業中關鍵基礎零部件制造、核心技術存在不足，政府、企業必須彌補技術層面的不足。機械制造領域的大型企業，須加大技術研發投入，與科研機構、高校開展合作，實現高新技術產品轉化的加速。

4.3 貫徹可持續發展理念

受粗放型經濟增長方式影響，我國環境問題日漸惡化，機械加工領域智能制造技術與系統發展必須貫徹綠色、可持續發展理念。我國機械加工領域的智能制造轉型必須堅持環保型、節約型方向，引入大數據、云計算等新技術，實現智慧型、生態型機械加工企業的建設。

5 結束語

智能制造技術與系統可較好服務于機械加工領域，可行性研究內容、目標、面臨的主要問題、正視智能制造、彌補技術不足、貫徹可持續發展理念等內容，提供可行性較高的智能制造技術與系統發展路徑，為推動我國智能制造領域發展，需要重視適應性數控加工技術、機械制造生產模式智能化。