新時代背景下機械智能制造現狀與發展策略研究

劉洪鵬

（西安工商學院，陜西 西安 710200）

在我國科學技術體系不斷發展的背景下，機械智能制造行業迎來了全新的發展機遇。結合實際情況來看，以信息技術等現代化技術體系為基礎的智能制造模式能夠有效應對傳統機械制造模式存在的負面問題，在提升機械制造工作效率與質量的同時，為行業整體現代化發展目標的實現提供更為充分的保障。因此，為了進一步提升我國機械制造行業整體的發展效率，需在綜合分析智能制造現狀的基礎上，積極開展新時代背景下機械智能制造發展策略的探索，為我國機械制造行業智能化、集成化以及自動化發展目標的實現奠定堅實基礎。

1 新時代背景下機械智能制造概述

1.1 機械智能制造的特征

機械智能制造具有十分明顯的精準性，這是因為機械智能制造過程中需要通過計算機系統科學設計機械制造工藝、流程以及相關參數等，通過在系統中設置相關指令，借助智能化操作系統自動開展機械制造生產活動，有效降低機械制造出現的誤差，為制造精準性與制造質量的提升提供更為充分的保障[1]。此外，智能化機械制造應用能夠及時發現故障，提升機械制造效率。

1.2 機械智能制造的意義

機械智能制造能夠節省資源，降低成本[2]。機械智能制造能夠從本質上強化機械制造產品的整體性能與質量，確保機械制造行業整體可持續發展，為我國機械制造行業現代化發展目標的實現提供更為充分的保障。從機械智能制造行業產值規模來看，在我國相關政策體系的推動下，機械制造行業正逐漸朝著智能制造的方向不斷發展著。結合實際情況來看，在2018年，我國機械智能制造的行業產值約為1.748萬億元；到了2019年，行業產值規模則上升至1.939萬億元；據相關機構預測，我國機械智能制造行業產值規模將在2024年達到3.149萬億元。

2 新時代背景下機械智能制造現狀

隨著我國科學技術的不斷發展，現代化技術體系在機械制造行業中的應用緩解了傳統機械制造方式中的不足，為我國機械制造行業整體智能化、自動化水平的提升提供了更為充分的保障。機械制造行業是影響我國社會經濟體系整體發展效率的主要因素之一，智能化發展效率的提升在有效帶動其他行業的同時，進一步提升了我國經濟體系整體的發展質量。為強化研究意義，結合常見的機械智能制造技術展開現狀分析，把握發展空間，具體如下。

2.1 機械智能制造自動化不足

3D打印技術作為機械制造行業快速發展的一種智能制造技術，不僅具有前沿科技特征，比如機械制造批量生產、制造靈活、制造成本相對較低等，在某種程度上，還為機械智能制造技術革新提供有效保障。國內機械制造行業也認識到自動化、智能化技術體系所具有的應用價值，但仍存在較為明顯的自動化水平不足情況，尤其在相關技術的引進下，一些核心部件、材料仍依賴于進口，制造關鍵技術受制于人[3]。這類差距的出現主要是由于我國機械制造行業整體發展較晚，技術含量較低，加之機械智能制造專業人才的不足以及政府相關部門在機械智能制造方面的資源投入較少，導致我國機械智能制造整體的發展水平往往難以得到有效提升。

2.2 機械智能制造需加強算法優化

新時期下，汽車行業、航空航天領域等對機械零件精確度的要求不斷提升，結構也日漸復雜，由于我國機械智能制造仍未達到理想的集成化發展高度，導致對技術發展與應用造成影響。仍以3D打印技術為例，作為新時期下自主生產制造方面的主要智能技術，極具顛覆性的技術水平能有效滿足眾多領域對復雜零部件的加工需求。縱觀3D打印技術發展歷程，在生產成本與用戶需求之間矛盾的驅使下，已由大規模生產轉向個性化生產，雖然前一種生產模式有效提升了行業企業生產力，但產品供應的充足性使得用戶多樣化需求愈發明顯，為實現3D打印技術的長遠發展，應根據技術特性轉變發展趨勢。從當前現狀來看，3D打印技術在生產車間的調度存在不足，缺乏生產數據的充分利用，導致技術難以徹底實現智能化目標，車間生產效率也無法得到有效保障[4]。從加工流程來看，該技術下的常規作業車間調度問題實質“減材制造”需要經過多重設備加工從而獲得預期尺寸與形狀，具體如圖1所示。

圖1 增材制造調度問題

3 推進新時代背景下機械智能制造發展的有效措施

3.1 增加政府的扶持力度，合理制定獎勵扶持政策

在新時代背景下，為了能夠有效提升我國機械智能制造領域整體的發展效率與可持續性，政府相關部門需在充分發揮自身價值的同時，根據我國機械智能制造領域整體的發展現狀進行綜合分析，在此基礎上構建獎勵扶持相關政策，進一步加大在機械智能制造領域的資源投入力度，為我國機械智能制造水平的提升奠定更為堅實的政策基礎以及資源基礎。結合實際情況來看，由于我國傳統機械制造行業整體的發展歷程較長，機械智能制造領域在實際發展時，往往會受到傳統機械制造理念的限制，導致我國機械智能制造水平難以得到有效提升[5]。在此背景下，政府相關部門需在明確新時代發展特點的過程中，加強對機械智能制造領域的深入探究，做好機械智能制造產品的細分引導制度體系的建設。通過將這類制度體系嚴格落實到具體工作中去的方式，從政策、制度等層面促進我國機械智能制造領域的發展，最終為我國機械智能制造領域智能化、集成化以及轉型升級目標的實現提供保障[6]。

3.2 加強模糊控制技術等機械智能制造技術的應用

結合實際情況來看，在機械智能制造系統中，模糊控制技術屬于機械智能制造體系中的重要組成部分之一，在機械智能制造控制系統中具有不可忽視的重要應用價值。為此，為了能夠進一步提升我國機械智能制造的整體水平，機械制造行業便需在正確認識到模糊控制技術等機械智能制造技術應用價值的基礎上，不斷強化這類技術體系的應用力度。深入分析模糊控制技術能夠得知，其本質上就是通過數學算法以及模糊數學處理參數的應用來實現機械智能制造系統的完善目標[7]。但是，由于在機械智能制造中的應用存在著精度低、適應范圍有限等問題，需融合其他機械智能制造系統應用方能夠進一步確保機械智能制造體系的應用效果。現階段，常見的多種復合控制技術體系有模糊PID控制、遺傳算法與模糊控制等，總的來說，這些機械智能制造技術體系的應用從本質上提升了我國機械智能制造整體的發展效率，進而為我國機械智能制造水平的提升奠定了堅實的基礎[8]。對于3D打印技術而言，不僅要加強模糊控制技術，還應做好并行機環境下的3D PSS的改進遺傳算法、復雜仿真3D PSS的貝葉斯優化方法以及事件驅動的3D打印車間動態調度方法，以此提高3D打印技術的個性化生產水平和智能化生產水平，滿足各領域生產需求。

3.3 提高企業的技術研發實力

在機械制造領域，關鍵零部件以及核心技術決定著機械智能制造的整體水平，從這兩個角度出發可以看出我國與發達國家之間的差距，通過對比分析后也可以發現我國機械智能制造中的核心技術以及關鍵零部件等方面與發達國家中的核心技術與零部件之間存在的差距。由此可見，兩者內容是我國機械智能制造行業中較為薄弱的環節，應加強此方面的核心技術研究，攻克機械智能制造行業中存在的不足，以此來推動我國機械智能制造行業的整體發展[9]。對于3D打印技術，應正確認識到模具在實際生產過程中發揮的重要作用，相關企業在開展技術研發工作時，可采用模具逆向數字化快速開發過程，按照模具逆向數字化開發、模具數字化設計、模具數字化制造三個階段規范落實，通過逆向工程提高模具制造水平，縮短技術與相關產品的研究開發周期。當前政府針對機械智能制造行業的發展也制定了相關支持政策，在此背景下龍頭企業應將帶頭作用充分發揮出來，深入研究機械智能制造技術，提高技術的研究力度，還應根據新時代下機械智能制造行業的發展情況創新與變革技術，使企業可以研發出更為先進的高新技術，還應確保技術可以在機械智能制造中得以應用。將高新技術在制造企業生產經營中進行應用，能有效推動我國機械制造行業朝著智能化以及數據化的方向發展，推動機械智能制造行業的快速發展，在此基礎上快速縮小我國與發達國家之間的差距。

3.4 實現機械制造行業環保型和節約型發展

就我國現階段機械制造領域整體的發展現狀來看，主要以粗放式發展方式為主。這類發展方式在提升機械制造行業競爭環境嚴峻性的同時，大大增加了資源應用問題出現的概率，從而嚴重影響了我國機械制造領域整體發展質量，限制了機械智能制造水平的提升效率，使得我國機械制造行業的發展受到了一定限制。為此，在新時代背景下，機械制造企業需在做好自身經濟發展方式創新工作的同時，通過創新自身機械制造方式，提升自身機械制造的智能化水平來從本質上轉變自身的發展方向，從而為我國機械制造行業整體環保型、節約型發展目標的實現提供更為充分的保障[10]。3D打印技術作為重要的機械智能制造技術之一，本身就具有直接成型、開發周期短、成本低、綠色與柔性化制造并存的優點。機械行業應多利用此項技術縮短其他機械智能制造產品與技術的開發周期，提升設計、開發效率，盡快研發出核心技術，弱化國外技術、材料限制。此外，機械制造行業還需在積極探索機械智能制造技術體系的過程中，將環保、節約理念融入到機械智能制造業的發展中，做好生態機械智能制造體系的構建，在為自身智能化發展提供更具科學性的機械制造生態體系的同時，從本質上提升我國的機械智能制造的整體水平。

4 結語

綜上所述，在新時代背景下，傳統機械制造方式不僅效率較低，制造質量無法得到全面保障，甚至還會出現資源浪費等影響機械制造行業整體發展健康性的負面問題。為此，機械制造行業需正確認識到機械智能制造模式應用價值，根據自身的發展現狀來科學地開展智能制造技術的引進工作，有效創新我國機械制造生產方式，為我國機械智能制造水平的提升提供更為充分的保障。在此過程中，政府相關部門還需重視機械智能制造方式，進一步提升自身在機械智能制造方面的資源投入，從而有效提升我國機械智能制造整體水平，全面提升我國機械制造產品的整體質量，最終進一步確保我國社會經濟體系發展的穩定性。