簡析智能制造與先進數控技術

（玉溪工業財貿學校，云南 玉溪 653100）

1 智能制造與數控技術概述

1.1 數控技術

現階段，中國科學技術水平的迅猛發展大大提高了中國的工業水平，使各種先進技術在傳統工業部門得到廣泛應用，大大促進了中國的發展。隨著機電集成技術的應用，先進技術融入傳統工業的速度大大加快，工業生產的智能發展特征也越來越明顯。通過智能制造，極大地提高了傳統產業的生產效率，加強了智能制造在我國社會經濟發展中的催化劑作用。數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，是一種新的技術，它來自于許多學科的相互作用，在工業制造領域的應用可以大大促進中國制造業的發展，并有效保證生產效率和質量。因此，要加速數控技術在制造業的應用和實踐。

1.2 智能制造

毋庸置疑，在目前的制造業方向上，先進的數字控制技術是發展智能制造的關鍵，制造企業可以應用這種數字管理模式，改進企業制造系統，實現自主設計，通過數字控制系統的自動化生產和協作管理，提高生產鏈的適應性，提升管理人員的素質，促進整個生產系統的發展，形成自動感知、自主學習、科學決策的生產氛圍，實現《中國制造業2025》。在此過程中，整個行業都必須強調將互聯網與工業生產結合起來，促進數字制造的普及，并探索對制造示范的升級，同時強調制定智能制造標準。開發基本支持軟件，加強工業互聯網基礎建設，建立信息個案系統[1]。

2 智能制造與數控技術發展現狀

數字控制技術是利用計算機程序控制機器的一種手段，有助于提高工作效率和質量。在工業現代化的背景下，數碼技術日益成為制造業發展的基礎，直接影響到一個國家的經濟水平和整體實力。因此，引起了世界各國的注意。近年來，在國家政策的大力支持下，隨著互聯網技術和信息技術等新的技術革新，數碼控制技術迅速發展，物聯網技術也應運而生。在21 世紀智能制造背景下，為了追求效率和質量，CNC 智能已經涉及許多工作領域，如自適應控制、自動編程、智能診斷和監視。在此過程中，智能制造技術的影響和效率是不容置疑的。所謂的智能制造技術，即通過利用計算機模擬和分析在制造業收集、儲存、改進、共享和開發功能信息而產生的先進制造技術，取代了智力勞動。對于未來的發展，在數字控制領域探索和研究智能制造技術非常重要[2-3]。

3 智能制造和先進數控技術的融合

3.1 通信方面的融合

通過將微處理器技術與計算機技術相結合并將其應用于制造設備，使系統能夠獲得所需的測量值，從而使操作電壓能夠通過收集電容柵傳感器的操作要求。移動信號，然后使用LM393 來轉換移動信號，使得在電平上轉換的數字信號在由逆變器重構之后可以發送到芯片寄存器，集成了數控和智能制造的先進技術，促進了機電集成技術的發展。這也將使智能制造技術與先進的數字控制技術更好地結合起來，從而使工業生產更加穩定，制造設備更加可靠。

3.2 集成方面的融合

在鏈路控制中的熔煉可以在鏈路控制中使用CNC 機床實現多軸鏈路，并且多軸鏈路可以有效地控制材料的處理。對于不同的機床，在設備的操作狀態和性能方面存在很大差異，在使用聯合控制技術處理產品時，很難有效地控制加工精度。這也可能使制成品的質量低于預期要求，從而不僅造成不必要的材料浪費，而且造成相當大的時間損失。先進的數字控制技術和智能制造技術的結合可以實現聯合控制的高速和高精度，從而有效地解決上述問題。例如，多對等工具耦合控制可將多個工具應用于不同的工作站以實現產品的同步處理，每個工作站和相應的拋光輪具有對稱的圓形對稱分布，從而可同時調節。工件的不同位置允許工件使用拋光輪在三個工作臺的支持下進行同步拋光。高速和高精度鏈路控制可以通過多軸補償技術實時傳輸信息，控制和合理補償處理過程中的所有鏈路，從而每個處理鏈都能嚴格地遵循控制程序。此外，考慮到產品制造過程中的干擾，本發明還根據PID 反饋原則提高了制造設備的抗干擾能力，這大大降低了產品制造過程中偏轉和誤差的概率。

3.3 誤差補償方面的融合

對于多源誤差補償技術，它被分成四種技術：幾何誤差補償、力誤差補償、熱誤差補償和主動振動抑制。補償力誤差使加工機具有更大的切削能力，從而有效地控制加工過程中產品的變形誤差。熱誤差補償可以使用加工信息來構造立體加工模型，從而減少誤差測量時間，并有效地提高加工誤差預測準確性。抑制振動可以有效地減少由加工材料產生的內部振動，從而提高加工控制性能。

3.4 數據方面的融合

目前，智能技術被廣泛用于機床的開發，這也使人們能夠收集更多的信息來構建相應的數據模型，并根據算法規則對信息進行監測和處理，設備的診斷、統計、優化等都具有智能特性。通過使用智能控制技術，該機床能夠對加工過程進行全面分析，并對所有加工鏈進行實時監視，以監視產品和生產狀態。同時，設備可以具有自我控制和維護功能。可以說，在智能開發中，使用智能控制技術收集和分析大數據已成為核心，通過探索和計算大數據，有效優化處理參數并實現實際操作狀態檢測[4-5]。

4 智能數控技術的優勢

關鍵的數字控制技術應用主要集中在以下幾個方面：

1）工業機器人。可用于傳統勞動力不適合工作的領域，如高溫車間、高風險車間、腐蝕車間等，同時也可用于其他領域。工業機器人系統的應用可以大大提高整個生產的精密度，降低誤差率，提高生產的穩定性和促進產品的控制。

2）設備制造。這種材料和生產方法的組合能夠將新材料和設備應用于實驗室開發數字控制技術，從而提高了對材料的總體認識。

3）智能檢測。檢測系統的精確度直接決定裝配制造附件的位置精度，精密檢測系統可為工業機器人提供路徑方向，并且組裝網絡系統可以配備用于自動控制。

4）設備組裝。手動檢測耗時很長，不可能完全統一標準和工藝。通過智能檢測和裝配設備，產品可以進入質量自動檢驗鏈，并通過標準化和統一的檢驗方法自動過濾非標準產品。這不僅能大大提高生產效率，而且還能降低人力資源成本，提高產品在市場上的競爭力。

5）智能物流。通過數字控制系統，在產品的沉積和輸出過程中，它能夠通過智能識別系統獲得本倉庫的身份信息，這使得物流管理者能夠檢查所有存儲和輸出產品的身份，從而減少了發送錯誤，提升客戶滿意程度。

5 智能制造技術在數控教學中的創新理念

1）在技術教育領域，創新的經驗可以幫助學生更接近和深化他們的理論知識，同時又有吸引力，這是提高教育效率的一個重要途徑。尤其是在數控教育中，必須積極貫徹“智能制造”和“信息技術集成”的創新發展理念。發展高水平的經驗，例如設計和生產環保自行車，以使學生進入典型的機構和創新產品，同時運用他們的專業技能，提高課堂探索的娛樂性，激發學生的熱情和學習主動性。在信息時代，大學數控教學教師必須能夠使用虛擬現實技術，進行虛擬設計和模擬實驗。明確展示智能數控制造工藝，激發學生探索創新的愿望。在此基礎上，教師應當引入適當的合作主題，引導學生探索問題，培養他們將知識應用于無形環境的良好能力，并分析他們的現有水平，以加強培訓。

2）在實踐教育課程改革背景下，物理融合是一項在所有教育領域都必須遵守的原則。特別是在CNC 教學中，只有在一貫的實踐中，學生才能更好地理解和掌握技術知識，這也是培養應用人才的基本條件。學校之間的合作模式，充分利用自身科學研究的優勢，吸引有關企業參與教學，并利用其豐富的資源建立良好的實踐平臺。此后，學院可安排學生參觀企業生產線，與智能制造技術、數控操作技術密切聯系，擴大班級知識，并在條件允許的情況下，要求學生學習“員工主人”的操作學，指導他們測試自學水平，并促進優化和加強他們的學習。此外，在課堂教學過程中，教師可以在工廠引進實用的產品，從設計到制造整個過程中展示視頻，并建立準智能或實際的實驗系統[6-7]。

6 結語

綜上所述，當今世界已進入智能制造時代，先進數字控制技術可以提高智能制造水平，節省人力資源，提高生產力。制造業正朝著精密化、智能化和自動化的方向發展，為了滿足時代的需要，各國已將智能制造技術現代化作為國家的優先事項。可以這樣說，第四次工業革命正在進行，數碼控制技術的許多功能，如智能分析、信息處理和自動化控制，必將在未來生產中扮演著越來越重要的角色。