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机械制造智能化发展趋势分析

叶波
摘要：在科技不断发展的背景下，各种新技术、新产品不断出现，各行各业都在稳步发展，这样的发展背景为机械制造行业发展提供了优质条件。原有机械制造效率较低、成本较高，机械制造智能化显得尤为重要，只有实现机械制造智能化、自动化，才能提高机械制造效率，提高市场竞争力。文章从机械制造相关概述入手，对机械制造智能化发展现状和发展趋势进行分析，希望为相关人员提供参考。
关键词：机械制造；智能化；概述；发展趋势
引言
随着“工业4.0”战略的推进，机械制造及其自动化也迎来了发展的新契机，机械制造智能化正在从传统的以人工为主的制造方式向智能化、高效化转变。随着新技术的应用，机械制造逐渐和微电子技术、自动化技术及过程控制技术融合，达到改变机械制造技术单一的目的，形成具有一定技术优势的智能化机械制造技术，促进机械制造行业发展。
1机械制造智能化相关概述
机械制造技术是一门研究产品从设计、生产、加工、维护到回收的一系列技术的总称，最终目标是提升效益、质量和核心竞争力。在传统机械制造技术的众多生产要素中，人占据了主导地位。
所谓机械制造智能化，主要是在原有机械制造的基础上，融入现代科学技术，与计算机软件模拟、云计算等技术相互补充、相互影响。充分利用当今智能化的科技手段，采用智能化的技术和管理方法，形成一个自动化、智能化的圣战制造系统，提高机械制造生产效率。实现机械制造智能化不仅能够减少劳动力的投入，减少加工制造人员的工作量，还可以对相关数据进行分析，優化制造工艺。与传统机械制造相比，机械制造智能化所生产的产品精度更高，花费的成本更低，使用的人力、物力更少，效率更高，从而使整个生产系统的生产与发展速度得到全面提升。
机械制造作为我国工业领域中的重要基础，机械制造智能化中数控技术因其具有高效率、高精度等优势，成为现代机械制造基础中最重要的一环，对于整个机械制造系统的自动化、智能化等方面起到了不可替代的作用。
2我国机械制造智能化现状
2.1管理经验方面的不足
在工业基础较发达的国家，他们在管理和组织制度上比较完善，在生产制造过程中高效、准时，生产模式较为先进。在管理过程中，相关人员重视程度较高，能够及时改正存在调度不足，及时采用新的生产技术和管理思想。而我国因计算机的普及率较低，使用计算机进行管理的企业较少，大部分企业的管理经验比较陈旧，对新时期的智能管理认识不足，使得我国的机械制造业发展落后于工业发达国家。
2.2设计和制造方面的不足
在工业较为发达的国家及地区，其企业对于设计方案和设计规划等方面管理非常细致。因这些企业大多数都使用计算机进行相关的设计工作，其中有相当一部分企业已经不再使用图纸来进行生产和设计。而部分地区，企业不能熟练掌握和运用计算机软件，或使用率较低，使我国机械制造智能化发展较为缓慢，同时，部分较为先进的加工技术没有有效应用，例如，纳米技术、复合加工技术、高精密加工技术等，因此，导致我国的机械制造技术依然处于较为落后的国家行列中。
3机械制造智能化发展趋势
3.1性能方面的发展方向
3.1.1“三高”发展速度加快
所谓“三高”就是指机械制造技术的速度、精度和效率，它们是衡量机械制造技术水平的关键性能指标，由于采用了高速控制系统、成熟的操作系统、高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统、机床动态与静态特性改善等有效措施，现代机械制造不仅优化了机械制造工序，降低了操作难度，而且还显著提高了机床加工精度和加工效率，实现了元件的快速检测，适应现代机械制造快速发展的需求。
3.1.2柔性化逐渐增强
现代数控系统不仅将神经网络、模块化管理理论应用于数控技术创新中，有效优化了车床功能，增强了车床的灵活性，满足了用户的不同需求，充分发挥了数控技术的综合控制功能，实现了对物料流、信息流的灵活调整和机械制造过程的动态化控制，从而使数控系统的灵活性更强。
3.1.3工艺复合性与多轴化方向发展
机械制造工艺发展程度越高，机械制造所花费的工序和时间越少，机械制造复合加工特征越明显。当前，以减少加工工序和辅助时间为主要目的的复合加工已经逐渐实现了多轴、多系统控制功能方向发展，这种发展模式不仅符合时代发展需求，还能更好地为数控机床服务，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等措施完成多道工序和多表面的复合加工。
3.1.4实时控制智能化
实时系统是数控技术具备的功能，早期的实时系统针对的是相对简单的理想环境其主要任务是根据生产来调整任务，以确保在规定的时间内完成任务。而随着科学技术的不断进步与发展，出现了将实时系统与人工智能化相结合的实时智能控制系统，这种以计算机模型模拟出来的智能行为实现了对生产过程的动态化控制。
3.2功能方面的发展方向
各种新技术的不断更新和融合，优化了机械制造的功能，主要体现在以下三方面：首先，用户界面人性化。随着多媒体技术的广泛应用和发展，不同用户对界面风格、功能有着不同的要求，这为计算机软件开发和研究带来了一定困难。而界面连接数控机床和使用者之间桥梁和纽带，图形用户界面运用模块化技术对功能进行系统的划分，使用户能够通过窗口和菜单等方式简便地控制各种功能，满足了不同用户的界面操作需要还实现了图形模拟、图形动态跟踪的功能，使用户界面更加人性化；其实，科学计算的可视化。数据处理与解释是实现机械制造数控目的的重要环节，科学计算可视化是运用计算机图形学原理与方法，将大规模数据转换为直观可视的图形或图象。这不仅使信息交流形式更丰富，还有效缩短了机械元件开发周期、降低了机械加工制造成本，科学计算可视化已经成为机械制造智能化发展的重要方向；最后，控制管理模块化。在系统结构中，模块可以根据系统要求和功能任意组合、分解和更换，机械制造智能化采用硬件模块化使数控系统具备图形编辑和高级语言编程功能，以便于构成不同档次的数控系统。
3.3体系结构发展方向
3.3.1虚拟化
对于虚拟化技术而言，企业应该加大计算机应用力度，全面模拟产品实际生产过大，并针对系统应用过程中可能出现的问题，采取相应的解决措施，提高生产效率。模拟仿真技术主要利用模型进行分析，可以模拟真实的生产过程，系统模拟仿真技术已被广泛地应用于车间布局以及新产品研发等机械制造过程中。
3.3.2集成化
对于集成化而言，它是现阶段机械制造智能化过程中不可忽视的研究成果，把工程技术以及制造自动化系统有效的结合到一起，从而实现自动装配以及产品生产等方面的任务。此外，随着智能化的不断发展，集成度越来越高，从物料一直到产品、生产和管理相融合，同时，将需求作为主要导向，为工作参数奠定基础。
结束语
总而言之，机械制造智能化已经成为机械制造行业发展的主流趋势，为机械制造行业发展提供了强大的支持。实现机械制造智能化不仅能够提高加工精度，还能提高加工效率，减少劳动成本。当前，在科技的推动下，机械制造智能化性能、功能、体系结构不断优化和发展，提升了我国参与国际竞争的综合实力，促使我国机械制造向更科学的方向发展。
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-全文完-