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機械制造智能化發展方向探討論文
摘要：機械制造行業是我國支柱型產業，在經濟發展中占據重要地位。我國機制行業發展經歷了傳統機械制造、數字機械制造、柔性制造幾個階段，目前正在向智能化機械制造領域探索，并取得了初步成功。尤其在機電一體化與智能化技術相結合領域，取得了突破性進展。但不可否認，機械制造行業進入我國較晚，且智能化發展也是近年來才有所涉獵，其中仍然存在諸多不足及有待改進之處。本文基于宏觀發展方向進行深入探討。
關鍵詞：機械制造；智能化；發展方向
計算機技術是二十世紀人類偉大發明之一，它改變了人們的生活方式，也加快了各行各業的發展步伐。對于機械制造這個古老又充滿活力的行業，計算機技術可謂掀起了一場跨時代的技術革命。它使機械制造業步入了智能化發展時代，將人們的想象化為現實，也為機械制造行業發展開拓了新的思路。
1機械制造智能化發展的必然趨勢
智能化是近年來科技發展中的一個熱詞，也是人類社會物質文明發展到一定程度的產物。所謂智能化是基于計算機技術、現代通信技術、信息技術、互聯網技術以及自動化控制技術發展的基礎上所產生的一種技術概念［1］，它涵蓋了住宅、家居、醫療、機械、化工等多個領域，已成為當今科技創新發展的一個重要方向。智能化技術具有四大特點：一是從人類的感知能力出發，通過科學技術放大人類對外部世界的感知體驗，并引導人類從中獲取所需的信息，這一過程也是智能化技術誕生的前提；二是人類的思維能力和記憶力，這一點與人類的分析、判斷、決策、聯想等能力相關，智能化技術的目的是從技術角度幫助人類做出正確的判斷和決策；三是自適應能力，人類總在適應不斷變化的自然環境和社會環境，智能化技術的出現，大大縮短了人類的感知過程；四是人類決策的輔助工作，決策是人類在受到外界刺激后做出的反應，智能化技術幫助人類認知自身對外界刺激的反應，進而輔助人類做出正確的決策。［2］可以說，智能化概念已融入人們的思維意識中，而智能化技術也成為各行各業技術革新的利器。機械行業融入智能化理念后，也積極著手研究智能化與機械技術的融合創新。機械行業是我國經濟的支柱型產業，在我國市場經濟發展中占有重要地位。機械行業是一個龐大的產業鏈，涵蓋了汽車、發動機、機床等重型工業行業，也包括元器件生產、零部件加工等行業。我國機械行業發展的主力軍是機械制造行業。機械制造專指運用動力機械、化工機械、起重運輸機械、紡織機械、儀表儀器、各項工具及其他機械設備從事生產活動的組織。［3］那么，機械制造行業一旦融入智能化理念與技術，將大大節省制造周期，提高機械制造質量和速度。機械制造智能化是指機械制造技術與智能化技術的融合，這種整合既是觀念上的，也是技術上的，它運用人工智能、機器智能、新型材料技術、系統工程等先進技術融合為一體，提供一體化制造方案，為專家提供分析數據、技術可行性分析，以幫助專家進行推理、演示，從而做出正確的決策，并最終形成一個完整的、高度智能化的機械制造系統，使機械制造生產步入柔性管理和集成化管理時代。
2機械制造邁向智能化發展的現狀
作為傳統的機械行業，在歷經幾百年的發展中，特別是自上世紀八十年代計算機技術由軍用向民用擴大后，機械行業也迎來了技術革新的里程碑。到了本世紀，計算機技術得到普及，已滲入各行各業。尤其與機械行業的結合，帶來了兩個行業的雙贏，同時也催生了機械制造走向智能化發展的道路。但就我國機械制造行業發展來看，起步較晚是行業發展遲滯的一個重要原因。加之智能化技術主要應用于輕工行業，對于重型機械加工領域還未做到廣泛應用。主要呈現幾大現狀：從基礎來看，我國機械設計水平遠遠落后國際水平。機械設計是機械制造行業發展的前提，且計算機、電子等智能化技術最先應用于機械設計領域。如CAD、Pro-E等計算機輔助設計軟件的應用，絕大多數設計人員只是將這些軟件作為繪圖工具使用，而忽略了其自帶的數據分析、加工演示等重要功能；由于前端設計中運用智能化技術不多，給后期的機械制造智能化環節帶來了一定的影響。從技術和工藝水平來看，機械制造智能化的應用程度不高。當前國際機械制造智能化正在向超薄化、超小化方向發展，模糊控制、計算機控制方面都已融入日常生產中。而我國雖然譽為機械制造大國，但多運用傳統機械制造工藝，甚至在很多地區仍然沿用手動機床，能夠熟練操作數控機床的技術人員并不多；而能夠掌握數控加工中心這樣的精密加工技術的技術人員更是少之又少。
3機械制造智能化發展方向探討
要探討機械制造智能化的發展方向，還需要追根溯源，回歸機械制造智能化技術的幾大特點，從其自身優勢出發，探討其可持續發展的可能性及發展方向，才具有堅實的理論依據。
3.1機制制造智能化技術可持續發展的優勢
一項技術、一個產業能夠實現可持續發展必然具有其不可取代的價值，即核心競爭力。對于機械制造智能化技術來講，其自身優勢正是維持其可持續發展的動力。從技術價值來看，機械制造行業與智能化技術的結合，順應了未來科學技術發展的潮流趨勢。隨著計算機技術的飛速發展，人工智能成為當今乃至未來科技發展的一個重要方向。機構制造智能化將人工智能技術、軟件系統、自動化控制技術完美地融合在一起。從技術角度實現了無人干預生產，運用機械制造智能化代替了人工勞動，避免了生產過程中因人為因素導致的失誤；同時也規范了生產過程，使機械制造真正意義上步入了自動化和精準化生產的時代，大大提高了生產效率。對于一項技術來講，技術價值無疑是其最為核心的競爭力，但使其廣泛應用并最終形成經濟效益和社會效益的還是其經濟價值。機械制造智能化解放了勞動力的同時，也為生產企業節省了人工成本，改變了機械制造行業原來依靠密集勞動力實現盈利的模式。同時機械制造智能化技術也大大提高機械產品的精確度，高質量產品帶動了市場運作的規范化發展，也為生產企業帶來了高額利潤，使生產企業在技術研發方面投入更多的資金。而研發能力已成為當今工業企業一項重要的核心競爭力，也是我國乃至世界機械制造行業發展的趨勢。
3.2機械制造智能化發展方向分析
結合當前我國機械制造智能化發展現狀，以及其固有的技術價值與經濟價值，綜合分析之下，我國機械制造智能化技術未來將向三個主要方向發展：第一，人機交互方向。隨著計算機技術的發展，“人機交互”這個工業上的常用術語已不再是人類的美好憧憬，早在數年前就已成為現實。人機交互（Human-ComputerInteraction,簡寫HCI）指人與計算機通過某種語言實現對話，并采取“有來有往”的交互式對話方式，在人與計算機之間形成“信息”交換的過程。在機械制造智能化領域中，人與計算機共同承擔生產任務，甚至在工作中形成了默契的伙伴關系。計算機為人類提供了人機交互接口，也可以把它理解為人、機對話的數據線。操作人員先將制造任務中需要運用到的數據按照一定程度通過人機交互平臺輸入計算機中，完成了“人機對話”的第一步；計算機在接收到人類傳輸的數據后進行數據處理，計算制造加工中需要用到的數據以及技術可行性分析，并迅速向操作人員反饋結果。通過這樣的“人機對話”實現了數據的快速處理，也提高了制造加工效率。目前我國機械制造智能化技術采取最多的是CAD、UG等軟件設計和編寫加工程序的方法。這些軟件不但可提供數據測算和三維成型等技術，還可通過加工演示環節展示制造過程中的不足之處，便于操作人員第一時間修改參數和設計方案，實現圖紙的優化。在未來，這種技術和制造模式仍然占有絕對的優勢。尤其在制造過程演示方面需進一步完善三維成像效果，增加聲音模擬、數據糾錯、圖文處理等功能；并就加工過程進行實時監控，對其中的故障問題進行檢測、處理，強化“人機交互”平臺對生產過程的監控、管理。第二，柔性發展趨勢。所謂柔性是專指制造系統用于滿足個性化生產條件而進行變化的能力。智能化技術本身既具備了滿足生產條件變化的能力，計算機技術提高了機械制造的精準度，也使原有的機械制造技術靈活度大幅提高，能夠滿足不同生產需求的需要。柔性技術發展較早，從數控技術發展時代就已經開始了。尤其在發達國家，工業技術發展超前，數控技術發展相對成熟，尤其一些加工中心對于醫療機械、精密儀器加工都具備了極高水準，能夠滿足用戶越來越高的要求，并使柔性化技術形成一種長期發展的趨勢。第三，精密發展趨勢。當機械制造技術水平達到一定程度、且大眾化機械產品的市場飽和度逐漸提高后，機械制造行業必然走向精密化發展之路。機械制造智能化技術依賴電子技術、微加工技術、精密加工技術的發展，大幅提高了機械產品的精密度的加工實效性，減少了人力加工時代殘次品率，使機械制造產業步入了精密加工時代。目前發達國家已由傳統機械制造行業向精密制造行業轉型，而這也必將成為未來機械制造產業的主流趨勢。同時，人工智能技術的融入提高了機械制造過程中的處理環節，提高了機械制造的實效性，也成為未來機械制造行業的發展趨勢。機械制造作為工業經濟時代產物，智能化發展將為我國機械制造行業帶來新的發展機遇，增強了人機互動功能，實現了柔性制造技術，同時也提高了制造精度與可靠性，為我國機械制造行業參與國際競爭奠定了基礎。
參考文獻：
［1］趙宇龍.金屬加工自動化:智能化—機床自動化發展的高級形式［J］.金屬加工:冷加工,2013(13):7-9.
［2］郭睿.淺談智能化技術［J］.山西建筑,2009,35(1):70-71.
［3］李磊.機械制造的技術特點與發展趨勢［J］.科技資訊,2011(5):117.
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