新形勢(shì)下機(jī)械制造智能化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

張九川

摘要：智能化技術(shù)在機(jī)械制造發(fā)展中的引入，使得機(jī)械制造智能化得以實(shí)現(xiàn)。未來(lái)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展與智能化技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合，不但能有效提升機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，還能較好的控制制造成本，幫助機(jī)械制造行業(yè)降本增效，大幅度提升機(jī)械制造企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力， 反向又更加促進(jìn)智能化機(jī)械制造的發(fā)展。基于此，本文就機(jī)械制造技術(shù)和智能化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。作為學(xué)生，文中難免會(huì)存在一定的不足之處，還懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；智能化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

我國(guó)機(jī)械化制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展于20世紀(jì)50年代，過(guò)去幾十年的飛速發(fā)展為我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平提升起到了非常重要的作用。近年來(lái)，隨著國(guó)際制造業(yè)產(chǎn)業(yè)格局的重塑，我國(guó)在2015年《政府工作報(bào)告》中首次提出實(shí)施“中國(guó)制造2025”，“堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)，把發(fā)展智能制造作為主攻方向。”怎樣從傳統(tǒng)的中國(guó)機(jī)械制造轉(zhuǎn)型為中國(guó)機(jī)械智造的核心，就是要大力發(fā)展機(jī)械制造與智能化、信息化行業(yè)在技術(shù)應(yīng)用上的結(jié)合，在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)上不斷升級(jí)，形成我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能。本文主要以機(jī)械制造流水線生產(chǎn)為例，對(duì)智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，從理論層面探討研究機(jī)械制造技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能對(duì)其實(shí)際應(yīng)用起到一定程度上促進(jìn)作用。

一、機(jī)械制造中智能化技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）機(jī)械制造生產(chǎn)流程的智能化

現(xiàn)階段，隨著機(jī)械制造自動(dòng)化的不斷發(fā)展，智能化機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在機(jī)械生產(chǎn)流程中開(kāi)始實(shí)施。智能化技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)流水線上的應(yīng)用，不但能夠最大程度的減少人工操作，提升整體生產(chǎn)自動(dòng)化水平，降低各生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率，更重要的是提高了生產(chǎn)管理過(guò)程中的智能方案與實(shí)際情況匹配結(jié)合優(yōu)化的過(guò)程，大幅提升了生產(chǎn)流水線運(yùn)行效率。智能技術(shù)的應(yīng)用很大程度上改變了我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)的方式，極大的提升了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，智能化技術(shù)應(yīng)用最明顯的地方就是流水線環(huán)節(jié)。例如：在機(jī)械制造行業(yè)流水線生產(chǎn)中，其生產(chǎn)過(guò)程主要由智能化技術(shù)控制，智能化技術(shù)通過(guò)收集每個(gè)產(chǎn)品線上的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布局情況，設(shè)計(jì)出最符合現(xiàn)場(chǎng)管理的生產(chǎn)線生產(chǎn)或加工方式，優(yōu)化提高瓶頸工藝對(duì)生產(chǎn)線產(chǎn)品的信息數(shù)據(jù)，如：調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍、細(xì)分到小時(shí)的生產(chǎn)數(shù)量、原材料投放方式、選擇推式生產(chǎn)或拉式生產(chǎn)方式等，從而提升制造行業(yè)智能化精益生產(chǎn)技術(shù)在制造過(guò)程中的全面應(yīng)用。智能化技術(shù)應(yīng)用是對(duì)機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程全流程的改善，既優(yōu)化了機(jī)械制造的生產(chǎn)方式，又保障了機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。除此以外，智能化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用還大幅度提升了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的有效監(jiān)督，真正做到產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程可驗(yàn)證，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果全程可追溯，任何一個(gè)生產(chǎn)步驟出現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量故障即對(duì)下一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)出警報(bào)提醒，從而有效形成生產(chǎn)閉環(huán)來(lái)提升整個(gè)生產(chǎn)流程的質(zhì)量監(jiān)控和生產(chǎn)流程的安全性[1]。

（二）機(jī)械制造生產(chǎn)管理模式的智能化

智能化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造生產(chǎn)管理，其方法、流程得到了簡(jiǎn)化，便捷性得到了明顯的提升，進(jìn)而使機(jī)械制造生產(chǎn)管理模式的運(yùn)行方式得到了根本性的變化。在機(jī)械制造生產(chǎn)中應(yīng)用智能化技術(shù)，必須要保證管理模式具有科學(xué)性，才能有效解決生產(chǎn)管理中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到既保障生產(chǎn)效率，又維護(hù)生產(chǎn)管理可靠性的目標(biāo)。近年來(lái)， 隨著市場(chǎng)變化和目標(biāo)客戶需求越來(lái)越細(xì)分，機(jī)械制造行業(yè)小批量定制化客戶訂單對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)組織生產(chǎn)的管理模式提出了嚴(yán)肅的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織過(guò)程已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代機(jī)械制造客戶定制化生產(chǎn)需求，因定制化訂單在工藝要求，生產(chǎn)控制方面的細(xì)微差別沒(méi)有管控到位，會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患，甚至造成延遲交付的生產(chǎn)事故。因此需要建立起智能化的全鏈條生產(chǎn)管理模式，打通從客戶定制化訂單到生產(chǎn)訂單的轉(zhuǎn)換，徹底改變傳統(tǒng)組織生產(chǎn)的管理方式。例如，一些現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)將智能化關(guān)聯(lián)管理系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)管理中，企業(yè)從接到不同客戶的銷售訂單開(kāi)始運(yùn)用智能化管理系統(tǒng)將銷售訂單一層層分解為材料需求、存貨數(shù)量等與之匹配的多個(gè)需求訂單。從需求訂單再轉(zhuǎn)換為下游供應(yīng)商現(xiàn)有庫(kù)存交貨計(jì)劃等一系列企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃。制造生產(chǎn)出的產(chǎn)品狀態(tài)也可以通過(guò)智能系統(tǒng)分享給客戶相關(guān)信息。如：生產(chǎn)訂單完成率、計(jì)劃完工時(shí)間、具體交付時(shí)間、甚至通過(guò)和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合跟蹤到發(fā)貨與物流的環(huán)節(jié)等。而所有這些信息，管理人員能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)或手機(jī)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督管理，同時(shí)還能對(duì)系統(tǒng)給出的不同生產(chǎn)管理方案進(jìn)行評(píng)估更改，確保生產(chǎn)管理方案具有可行性。將智能化技術(shù)引入機(jī)械制造生產(chǎn)管理，與機(jī)械制造的技術(shù)工藝、生產(chǎn)、售前、售后等各個(gè)環(huán)節(jié)全部打通，智能化管理系統(tǒng)中又融合了網(wǎng)絡(luò)信息共享的理念，從而優(yōu)化制造行業(yè)內(nèi)外部資源，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

（三）機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化

智能化產(chǎn)品是現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展必然的產(chǎn)物，由于在制造工藝和管理中引入了智能化技術(shù)，因此生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也具備明顯的智能化特征。智能化機(jī)械產(chǎn)品的出現(xiàn)進(jìn)一步拓寬了其市場(chǎng)應(yīng)用的范圍，自動(dòng)化和智能化技術(shù)的結(jié)合，使得智能化功能得以在機(jī)械產(chǎn)品中體現(xiàn)，促使其與機(jī)械制造的市場(chǎng)需求更加符合[2]。在智能化機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)需求的研究，同時(shí)合理利用智能化技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程融合完善，引入適宜的工藝流程，提升產(chǎn)品性能，使產(chǎn)品在現(xiàn)代市場(chǎng)中具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，從而大幅提升智能化機(jī)械產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

二、機(jī)械制造智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

（一）模塊化和集成化發(fā)展

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的集成電路和芯片技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各種高度集成化的集成電路，如，CPU（中央處理器） ， CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件） ， FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列）技術(shù)被機(jī)械制造行業(yè)在智能化制造過(guò)程中所廣泛應(yīng)用，從整體上提升了機(jī)械制造企業(yè)的智能化水平。隨著技術(shù)的不斷提升，智能控制系統(tǒng)在空間中所占的比例更小，會(huì)極大地提升集成電路的密度，降低其生產(chǎn)成本，助推系統(tǒng)處理性能和可靠性的提升。另外，越來(lái)越多控制元件被廣泛集成到系統(tǒng)當(dāng)中，這樣一來(lái) ，就讓機(jī)制造領(lǐng)域可以通過(guò)相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集成化的控制。另一方面，相關(guān)技術(shù)人員通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)方式可以科學(xué)合理劃分系統(tǒng)的屬性和功能，同時(shí)還能將功能模塊有效的串聯(lián)起來(lái)，滿足系統(tǒng)的要求。尤其是在通訊模塊、存儲(chǔ)器模塊、CPU模塊等被廣泛應(yīng)用到控制系統(tǒng)當(dāng)中，把系統(tǒng)模塊進(jìn)行分解和組合，最大化的滿足不同任務(wù)的功能需求[3]。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，相信未來(lái)相關(guān)通信設(shè)備可以將不同地理位置的機(jī)械制造設(shè)備有效的連接在一起，最大化實(shí)現(xiàn)信息或是數(shù)據(jù)的共享。這給機(jī)械制造行業(yè)帶來(lái)了諸多便利性[3]。例如：同一集團(tuán)不同地理位置的制造生產(chǎn)，銷售庫(kù)存等數(shù)據(jù)的讀取共享，，從而推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新，從整體上提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）綠色化發(fā)展

“中國(guó)制造2025”政府工作報(bào)告中，“綠色發(fā)展”是提出的一個(gè)新目標(biāo)。在機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，能源浪費(fèi)以及環(huán)境破壞問(wèn)題日益凸顯。眾所周知，不管是社會(huì)環(huán)境還是自然環(huán)境，都是通過(guò)長(zhǎng)期努力所建設(shè)起來(lái)的，在今后發(fā)展道路上，我們要基于確保經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，使經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化，提倡綠色制造，朝著綠色化機(jī)械制造方向發(fā)展。作為一名高中生，我認(rèn)為在現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用中，可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)從資源能源的節(jié)約角度入手以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)角度入手，通過(guò)各種技術(shù)手段和途徑，加強(qiáng)綠色機(jī)械制造技術(shù)的升級(jí)或是降低對(duì)資源的破壞，提倡綠色制造的新理念，進(jìn)一步降低機(jī)械制造對(duì)環(huán)境的影響，協(xié)調(diào)優(yōu)化生產(chǎn)效益和社會(huì)效益的最大化。

結(jié)語(yǔ)：

“集重智者成大事”，通過(guò)技術(shù)人員把先進(jìn)的新技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，智能化技術(shù)一定能夠不斷創(chuàng)新和發(fā)展，相信機(jī)械制造智能化技術(shù)的應(yīng)用一定能夠助推中國(guó)制造的不斷升級(jí)。

參考文獻(xiàn)

[1]任兵銳. 機(jī)械制造的智能化技術(shù)[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品， 2017（6）.

[2]汪洋， 楊金勇. 淺談機(jī)械制造的智能化技術(shù)與機(jī)電一體化的結(jié)合發(fā)展及趨勢(shì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2010（12）：5-5.

[3]胡楠. 機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)分析[J].科技傳播， 2013（4）：89-102.