機(jī)械制造智能化發(fā)展技術(shù)研究

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機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、銷售、使用、維修、回收、再生等過程在內(nèi)的整體工程研究，并廣泛將仿生學(xué)、管理學(xué)等各類最新科學(xué)成就融入其中，目的是提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和整體競爭力。而現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)，則是在現(xiàn)代機(jī)械制造的基礎(chǔ)上，融入了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，采用智能化的技術(shù)和管理方法，從“制造”升級為“智造”，在提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率、質(zhì)量的同時(shí)，進(jìn)一步滿足人們對于產(chǎn)品的更多要求，提高機(jī)械制造的市場競爭力，提升我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

1現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)

1.1現(xiàn)狀

由于我國現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展較晚，在人員管理經(jīng)驗(yàn)、管理制度、管理相關(guān)設(shè)備等方面存在不足。有的企業(yè)仍采用傳統(tǒng)經(jīng)營管理模式，一些企業(yè)采用計(jì)算機(jī)輔助管理技術(shù)。在運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)方面存在欠缺，很多機(jī)械制造企業(yè)，在智能化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，無法對應(yīng)一些問題，需要將智能化技術(shù)融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)、管理等各項(xiàng)環(huán)節(jié)中。

1.2智能技術(shù)特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)，在國際競爭日益激烈的條件下，需要達(dá)到全球化要求，才能將最新的技術(shù)在當(dāng)今世界環(huán)境下發(fā)揮出優(yōu)勢。現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)與工藝等存在很大的關(guān)聯(lián)性，智能技術(shù)帶來了工藝水平的提高，而工藝水平提高又使智能技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，兩者共同提升了機(jī)械制造的質(zhì)量和效率，提高現(xiàn)代機(jī)械制造智能化的普及應(yīng)用。現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)將原本零散的各種技術(shù)、設(shè)備集中在一起，使得機(jī)械制造的過程一體化，通過各部分的密切合作使機(jī)械制造的效率和質(zhì)量得以提高，加快行業(yè)健康、跨越發(fā)展。

2現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)

2.1人工智能技術(shù)

人工智能，是在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)與人相同知識的技術(shù)總稱。人工智能在現(xiàn)代機(jī)械制造中是一個(gè)通用技術(shù)，其不僅使企業(yè)更加高效地解決了已經(jīng)有能力解決的問題，也可以解決很多現(xiàn)階段沒有解決的問題。機(jī)械制造企業(yè)通過建立一個(gè)智能化制造系統(tǒng)，使人在智能設(shè)備的配合下充分發(fā)揮出潛力，而智能設(shè)備也在人的配合下將智能優(yōu)勢充分發(fā)揮。人工智能技術(shù)發(fā)展需要進(jìn)一步加快，來減少設(shè)備故障發(fā)生率、縮短生產(chǎn)時(shí)間、降低產(chǎn)品缺陷。生產(chǎn)設(shè)備在長時(shí)間使用之后，不可避免的會出現(xiàn)設(shè)備性能不達(dá)標(biāo)情況，通過人工智能技術(shù)，可以提前制定預(yù)測維護(hù)方案，避免因?yàn)榫S修帶來的制造延誤和經(jīng)濟(jì)損失。

2.2機(jī)器人技術(shù)

機(jī)器人，其核心問題是用工程的方法，以智能的形式來替代人類去完成特定的動作。機(jī)器人已從單純的焊接、裝配等任務(wù)轉(zhuǎn)向了電子元件生產(chǎn)等復(fù)雜任務(wù)。其硬件方面一直在提升，而關(guān)鍵的軟件方面提升則是直接影響著機(jī)器人的范圍和類型發(fā)展，讓機(jī)器人能夠更加靈活、精準(zhǔn)、自主，在未來甚至可以通過機(jī)械自身學(xué)習(xí)不斷調(diào)整來適應(yīng)生產(chǎn)甚至達(dá)到與人類互動的狀態(tài)。機(jī)器人語言、多機(jī)器人協(xié)作、人工智能等都是今后機(jī)器人技術(shù)需要著重研究的方向。

2.3IoT技術(shù)

IoT是美國主導(dǎo)的“把東西連接到網(wǎng)絡(luò)上”的概念。IoT技術(shù)將產(chǎn)品自動連接到網(wǎng)絡(luò)，通過交換信息，創(chuàng)造出新的附加價(jià)值。簡單來說，是連接到互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)倉庫，無論什么時(shí)候，只要連接網(wǎng)絡(luò)后便可以直接保存所需產(chǎn)品的各種信息，對信息統(tǒng)一管理。通過IoT技術(shù)，生產(chǎn)設(shè)備的異常、故障監(jiān)視也變得簡單化，當(dāng)發(fā)生異常、故障時(shí)，會自動聯(lián)系管理人員，減少對生產(chǎn)的影響。

2.4逆向工程與快速原型制造

逆向工程，顧名思義，與傳統(tǒng)制造工業(yè)的從無到有恰恰相反，是對已存在產(chǎn)品的剖析和改進(jìn)，即再設(shè)計(jì)。其基本原理在很久以前就得到了應(yīng)用，從最早的船舶放樣，到近期的汽車油泥模型，可以說是與制造業(yè)密不可分的重要手段。但由于技術(shù)所限，早期得到的模型其實(shí)與實(shí)際尺寸存在著無法忽視的差距。而隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAD/CAM的興起，逆向工程也從傳統(tǒng)制造的陰影中走到了大眾面前，應(yīng)用領(lǐng)域也得到了拓展，讓這一技術(shù)重新散發(fā)出活力。而隨之誕生的快速原型制造打破了去除成型的工藝方法，實(shí)現(xiàn)了增材制造，成為如今最火爆的技術(shù)之一。其中最廣為人知的便是3D打印技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，快速原型制造的過程幾乎與零件的復(fù)雜程度無關(guān)，可實(shí)現(xiàn)自由制造；整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，效率大幅提高；采用非接觸加工方法，無工具更換、磨損；無切割噪聲和振動等，有利于環(huán)保。

2.5現(xiàn)代機(jī)械制造加工技術(shù)

作為現(xiàn)代機(jī)械制造的基礎(chǔ)，加工技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在衍生出了針對特定行業(yè)或要求的新技術(shù)，比如超精密研磨加工技術(shù)、自動化機(jī)械加工技術(shù)、工件分類和編碼技術(shù)、特殊焊接工藝技術(shù)等。這類智能技術(shù)，在生產(chǎn)加工過程中，保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提條件下，實(shí)現(xiàn)消耗低、效率高、品質(zhì)優(yōu)的效果。其中，工件分類和編碼技術(shù)，將加工設(shè)備、工件等進(jìn)行分類，將工藝、設(shè)備、人員等各項(xiàng)信息進(jìn)行編碼處理，錄入進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械制造的信息化，提高生產(chǎn)過程的可控性。

3現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1功能、性能方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)，應(yīng)用于各行各業(yè)，不斷滿足著不同用戶的需求，面向未來，更多新興行業(yè)與用戶將會出現(xiàn)，其也將為了滿足需求，不斷提高各項(xiàng)功能與擴(kuò)展適用范圍?？梢暬l(fā)展是其中一個(gè)不可或缺的部分，可以通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，以影像、視屏等方式將原本虛擬的過程展示出來，讓人能夠更加直觀地了解整個(gè)生產(chǎn)過程，分析其中發(fā)生的故障，從而對整個(gè)機(jī)械制造過程進(jìn)行完善。智能化技術(shù)在各項(xiàng)平臺的整合下，提高了技術(shù)水平的關(guān)鍵性能指標(biāo)：速度、精度和效率。圍繞著這一主題發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化技術(shù)推廣的幾個(gè)前提條件之一，適應(yīng)了快速發(fā)展的需求。在智能技術(shù)實(shí)用化過程中，存在多種工藝、技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用、多軸化發(fā)展問題，這些發(fā)展可以在生產(chǎn)過程中減少很多生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié)，減少對應(yīng)的工時(shí)和輔助時(shí)間，降低制造過程中出現(xiàn)的人工誤差，提高生產(chǎn)效率。

3.2結(jié)構(gòu)方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展技術(shù)在結(jié)構(gòu)方面具有虛擬化、模塊化、綠色化特點(diǎn)。虛擬化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于空間布局、模擬生產(chǎn)等領(lǐng)域，對實(shí)際生產(chǎn)過程中會發(fā)生的一系列問題可提前采取相應(yīng)解決措施，從而在前期工作中達(dá)到可視化規(guī)劃，提高生產(chǎn)效率。集成化技術(shù)，把工程技術(shù)與制造自動化有效結(jié)合在一起，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的工作任務(wù)，大大降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，又將獨(dú)立的控制部分集成為一個(gè)系統(tǒng)，從而達(dá)到集成化控制。綠色化技術(shù)在設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、包裝等過程中進(jìn)行綠色管理，使產(chǎn)品可回收利用，最大限度地提供原材料和能源利用率，減少對環(huán)境的破壞。

3.3管理方面發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)突飛猛進(jìn)的同時(shí)，相應(yīng)的管理控制技術(shù)也需跟上發(fā)展方向，否則，再好的智能技術(shù)也難以發(fā)揮出其應(yīng)有的效果。傳統(tǒng)的人工管理模式使得人為因素導(dǎo)致的問題不可避免的存在。在智能化機(jī)械制造達(dá)到一定程度后，需要建立智能化管理系統(tǒng)，來全面、迅速地收集整個(gè)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)、問題，并加以整理、分析，確保生產(chǎn)效率和品質(zhì)保證，以最小的人工完成整個(gè)機(jī)械制造過程。而新型管理控制技術(shù)的發(fā)展會導(dǎo)致企業(yè)用人需求發(fā)生變化,進(jìn)而提高了高職人才的管理培養(yǎng)要求。

4結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。想要推動智能化技術(shù)的發(fā)展，就需要正確認(rèn)識到現(xiàn)狀的不足，正確理解現(xiàn)代機(jī)械智能化技術(shù)的特點(diǎn)，正確看待發(fā)展趨勢，注重借鑒先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，努力探索新技術(shù)，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位并加以大力實(shí)施，才能使我國現(xiàn)代機(jī)械制造縮小與發(fā)達(dá)國家間的差距，提高企業(yè)的制造技術(shù)和效率，提升國際競爭力。

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作者:王哲 單位:山東濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院