现代机械制造智能化发展探究

摘要：文章首先指出在现阶段机械制造发展中存在的问题，然后从机械制造智能化的主要内容、发展概况、发展原因、智能化应用于机械制造中的有利方面，对现代机械制造智能化做出了介绍，之后指出现代机械制造智能化发展应该注意的问题，最后从四个方面探究了现代机械制造智能化的发展。

关键词：机械制造；智能化；数控技术；精密度；计算机辅助设计 文献标识码：A

中图分类号：TH17 文章编号：1009-2374（2016）18-0057-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.029

随着社会的不断发展，对机械制造的要求日益提高，然而在现实操作中，机械制造存在大量的问题，只有解决这些问题，才能够保证机械制造的质量，适应市场和社会对机械制造质量的要求，机械制造必须要与不断发展的计算机技术相结合，才能推进它的智能化发展。

1 现阶段我国机械制造发展中存在的问题

1.1 机械制造设计方面存在的问题

传统的机械制造设计离不开图纸，整个机械的制造也离不开图纸，而这种传统的设计方法和制造过程，容易因为计算误差等出现纰漏，而且图纸设计不够精确，易导致机械生产质量下降。随着电子计算机技术的发展，越来越多的机械设计借助于相应的计算机软件辅助完成，这样不仅能够提高设计的精确度，还能大大提高机械生产质量。

1.2 机械制造工艺方面存在的问题

现阶段我国在许多方面依然使用传统的机械制造工艺，比如在机械的冷加工方面，大多使用车床、钳床、铣床和刨床进行一系列的机械制造和处理活动，而在机械的热加工方面，大多使用的是焊接处理或者锻打的制造工艺。反观国外，在一些机械制造工艺发达的国家里，往往使用的是新型的、先进的制造工艺，比如高精密加工、纳米技术等。而我国在这些新型的机械制造工艺方面远不及世界先进水平，甚至有些先进工艺在我国根本没有得到研究和开发，这使得我国机械制造业的精度和效率不够高，难以与使用新型制造工艺制造出来的机械相竞争，降低了我国机械在国际市场甚至是国内市场上的竞争力，不利于机械制造业的长远发展。

1.3 机械制造管理方面存在的问题

通信技术和计算机技术的进步和发展，为机械制造管理提供了许多便利，通过建立信息平台，有利于机械制造的不同部门之间实现信息的共享和交流；通过计算机对机械制造的过程进行监督，有利于及时发现机械生产过程中存在的问题，并及时制定出解决方案等，这些对于提高机械生产的效率具有重要意义。然而在我国现阶段的机械制造管理中，存在着管理思想落后、管理手段落后的问题。不注重机械制造生产模式的完善，造成我国的机械生产技工速度缓慢，难以做到快速生产和准时完成生产。

2 现代机械制造智能化

2.1 机械制造智能化的主要内容

机械制造智能化主要包括四个方面的内容：

2.1.1 智能化：指将人作为核心，设计智能机器使用方案，借助智能机器提高机械制造的质量和效率。

2.1.2 自动化：指在机械制造过程中，根据机械制造生产的需要，自动生成结构模式，提高机械制造的效率。

2.1.3 柔性化：指在自动化后自行的解散系统。

2.1.4 集成化：指为了保证机械制造系统的顺利工作，对此系统中的子系统机型集成。

2.2 机械制造智能化的发展概况

20世纪80年代，在计算机技术和网络技术发展势头良好的背景下，机械制造智能化得到兴起和发展。但在我国，机械制造智能化仍处于起步阶段，虽然我国引进了国外许多先进的技術，但是智能化处理的水平仍然较低、对计算机辅助设计的应用不够、机械工艺不够先进等，制约了我国机械制造业的进一步发展。

2.3 智能化应用于机械制造中所起的作用

2.3.1 节约人力资源。在机械智能化中会应用到数控设备和数控技术，在机械制造过程中，相关操作人员只需将编写好的程序输入设备中，并配置好机械制造所需的零件，就可以实现机械的制造和生产。这些操作过程十分简单，同一个操作人员可以同时操控多台设备，这样大大减少了对人力的使用，降低了工作人员的劳动强度，节约了人力资源，降低了生产成本。

2.3.2 提高机械制造精度。将智能化应用于机械制造中，通过数控设备和其他计算机设置机械以及零件的生产，而使用这些智能化设备，能够生产出人力无法完成的高精度产品，在保证生产效率的同时，也保证了机械设备的高精度，大大提高了机械质量，能够在一定程度上保证机械在未来使用过程中的安全性。

2.3.3 机械制造的多功能化。将智能化应用于机械制造中，同一台设备在智能化的辅助下能够实现多种功能，这样在进行机械生产时，就不需要配备大量的生产设备，也不再需要配置大量的工作人员，有效降低了人力消耗的同时，实现了机械制造的多功能化。

2.4 机械制造智能化的原因

2.4.1 机械制造对数控技术的需求。不管是机械制造业还是其他制造行业，在制造过程中都对数控技术的需求越来越迫切，而数控技术使用时需要用到微电子、计算机、自动检测和自动控制等诸多智能化的高新技术，这些都需要将智能化应用于机械制造中才能实现。

2.4.2 提高机械制造精密度的要求。在现代机械制造中对机械的精密度要求越来越高，而这些高精密度单靠人工难以完成，必须借助相应的机械，只有依靠智能化的机械才能够生产出高精密度的机械，从而满足制造要求，这是机械智能化的另一个原因。

2.4.3 提高机械制造整体效能的要求。机械制造是一个过程，而过程就需要不同环节之间的相互配合，只有从整体的角度，提高机械制造的整体效能，才能够保证机械制造效率的提高，使机械的整体效能达到要求，这就需要应用机械智能化。

3 现代机械制造智能化发展应注意的问题

3.1 机械智能化的实用性

机械制造的最终目的是为了投入到实际的使用中，并促进生产发展，因此，在进行机械制造智能化的过程中，所选择的智能化技术以及相应的智能化设备必须是对机械制造有意义，必须具有实用性，否则不管使用多么先进的设备和技术，对于机械制造来说都毫无实际意义，只会带来资金的浪费。

3.2 注重与其他技术的结合

为了保证机械智能化有效和顺利发展，除了要对智能化技术进行持续的研究和创新之外，还离不开对传统技术和关键技术的进一步研究和发展，在原有的技术上进行创新，并将多种不同的关键技术与智能化技术相结合，能在很大程度上提高机械制造的效率和质量。

3.3 注重人工的监督和改正

智能化机械制造能够对生产起到巨大的推动作用，然而智能化机械制造过程中使用的数控技术和数控设备在程序方面和日常使用中或多或少都会出现问题，这就需要人工的监督，发现程序出错时及时进行修正，同时还需要相关的工作人员对智能化技术和设备进行进一步的研究，以保证智能化技术的不断进步和创新，实现机械制造智能化的持续发展。

4 现代机械制造智能化发展方向

4.1 利用计算机辅助设计

改变传统的利用图纸设计的方法，借助计算机技术和计算机软件，对机械制造进行计算机辅助设计，保证机械制造的高精确度，并借助计算机对机械制造的设计定期进行更新，保证制造机械的先进性。利用计算机辅助设计保证机械制造的先进性和精确性。

4.2 机械制造体系结构上的发展

4.2.1 提高机械系统的性能和可靠性。利用高度集成化的CPU，专业的AISC芯片，再配合使用LED显示器，能够极大地提高数控系统的集成度和系统的运行速度，提高显示器的性能，同时通过使用互连技术和先进的封装技术，能够将机械系统的半导体和表面安装技术结合起来，提高集成电路的密度，缩小组件的尺寸，改善机械系统的性能，提高机械的可靠性。

4.2.2 形成不同档次的数控系统。根据机械制造过程中不同的功能需求，将储存器、CPU、通讯等硬件进行模块化，形成系列化产品，并通过不同的方式实现功能的裁剪和模块数量的变化，从而形成不同档次的数控系统。

4.2.3 利用网络化实现远程控制。利用计算机技术和网络技术，实现不同机床之间的互联，通过机床联网实现对机床的远程控制或无人化操作。在任意一台机床上都能做到对其他机床的编程和设定操作，减少对人力资源的消耗，降低机械生产成本。

4.3 机械制造功能的发展

4.3.1 应用可视化技术。将可视化技术与虚拟环境技术结合使用，拓宽智能化机械设备的应用领域，同时也相应地拓展了机械制造的功能，在一定程度上能够缩短机械的设计周期和生产时间，提高机械设备的质量，降低机械设备的生产成本，提高经济效益。

4.3.2 对原有功能的改造。通过在数控系统内部安装使用高性能PLC控制模块，能够使用高级语言进行编程，实现对机械设备的在线调试和在线帮助。同时，在标准PLC用戶程序的基础上还能够做到对原有用户程序的编辑和修改，从而建立起自己的应用程序，实现对原有功能的改造，提高机械智能化制造的效率。

4.3.3 对多媒体技术的使用。利用计算机技术和多媒体技术，能够对信息进行综合化和信息化的处理，可以实现对机械生产制造过程中的实施监测，及时发现制造过程中出现的问题以及智能化设备的故障等，这对于提高机械质量具有重要意义。

4.4 机械制造性能的发展

4.4.1 实现机械制造的高速处理。在机械制造智能化过程中，使用了高速CPU芯片以及RISC芯片，有时还会使用到多CPU控制系统，这些高速处理器能够大大增强不同机床之间信息的交流，改善机床的动态和静态特性，从而提高机械制造的精细化和高速化。

4.4.2 发挥群控系统的作用。在数控系统中使用模块化设计，扩大了数控系统的功能覆盖面，从而满足不同用户需求，增强智能化系统的适用性和适用范围。同时，在同一个群控系统中，可以根据机械生产过程中不同阶段的要求，对物料流和信息流进行动态的调整，从而最大限度地发挥群控系统的作用。

5 结语

在现代化机械制造智能化发展中，使用高性能的处理系统以及计算机技术和其他关键技术，对机械设备的生产过程进行高效的管理，能够提高机械设备的精度和质量，促进机械制造技术的进一步提高和发展。

参考文献

[1] 刘鑫，詹云龙.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].文摘版：工程技术，2015，（20）.

[2] 张义臣.现代机械制造智能化发展的研究[J].科技创业家，2014，（9）.

作者简介：颜晨（1981-），男，湖南桂阳人，中国铁建重工集团有限公司中级经济师，研究方向：企业战略管理。

（责任编辑：蒋建华）