智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展探討

王玲維

（江西工程學(xué)院，江西 新余 338000）

1 智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步給我們帶來了許多便利，在制造業(yè)中,機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷完善提高了企業(yè)效率和安全生產(chǎn)，智能型機(jī)械自動(dòng)化的快速發(fā)展又將制造業(yè)上升了一個(gè)新的臺(tái)階。我國也有很多研究機(jī)構(gòu)在智能型機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域取得了優(yōu)異的研究成果，智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于很多企業(yè),并且其他企業(yè)也在抓緊引用這項(xiàng)技術(shù)。智能型機(jī)械自動(dòng)化相較于傳統(tǒng)普通的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì),比如,智能型機(jī)械自動(dòng)化可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，就能對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行自動(dòng)判斷、分析和處理，如果解決不了問題，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示人員人工解決，減少生產(chǎn)損失。并且長(zhǎng)期使用會(huì)自動(dòng)分類設(shè)備生產(chǎn)過程中的各種信息，可以選擇遠(yuǎn)程發(fā)送給操作員或者維修人員來異地指導(dǎo)，不會(huì)因空間因素耽誤設(shè)備的正常維修與使用。作為一個(gè)智能的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置機(jī)械設(shè)備的管理模式，更方便、更快速，生產(chǎn)效率大大提高，在更高層次上保障安全，設(shè)備運(yùn)行過程的故障率很低。智能型機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過程中，能夠判斷和處理之前的一些情況，并不是所有的指令都在機(jī)械自動(dòng)化中執(zhí)行，只要人們發(fā)出指令，如果不管正確與否，它都執(zhí)行這個(gè)指令，那么必然會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)問題。智能型機(jī)器自動(dòng)化接收到指令程序上會(huì)先判斷操作員指令的對(duì)錯(cuò)，這樣就可以自動(dòng)的反饋、糾正錯(cuò)誤和消除指令，避免生產(chǎn)過程中的錯(cuò)誤，即大大減少企業(yè)損失。

智能型機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)定時(shí)檢測(cè)和維護(hù)，機(jī)器一旦檢測(cè)出故障就可以精準(zhǔn)定位并發(fā)送報(bào)告。對(duì)一些小的錯(cuò)誤，可以自動(dòng)分析和處理，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)降低安全事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)工人的安全，提高生產(chǎn)效率。

2 中國機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)存在的問題

在很長(zhǎng)的一段時(shí)間，中國的機(jī)械制造業(yè)取得了長(zhǎng)足快速的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，我們的水平依然很低。主要體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、無故障時(shí)間以及產(chǎn)品加工精度與外國先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品存在的較大差距，而且數(shù)值的控制率低，總體而言，中國的機(jī)械基本上有一半依賴進(jìn)口，其中，數(shù)控金切機(jī)械產(chǎn)品對(duì)國外的依賴度高且占據(jù)較大的比例。從另一個(gè)方面也能看出中國機(jī)械行業(yè)難以獲得爆炸性的飛躍。對(duì)于掌握國內(nèi)機(jī)械一流技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)來說，高貿(mào)易壁壘的技術(shù)限制也帶來了好處，他們的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品以及領(lǐng)先行業(yè)內(nèi)后來者的機(jī)械技術(shù)將保持很長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，這個(gè)階段對(duì)于集中力量發(fā)展本國機(jī)械龍頭企業(yè)很有益處，后來者在短期內(nèi)要超越非常困難，另一方面來說也提供了很大的發(fā)展空間。精密機(jī)械制造方面由于技術(shù)要求高，是一個(gè)發(fā)展比較緩慢困難的行業(yè)，國外的技術(shù)保護(hù)也使得我們很難借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，基本都要靠自己關(guān)門研究。但是我國現(xiàn)在的高精度機(jī)械設(shè)備還只能依賴進(jìn)口，現(xiàn)在也造不出這類機(jī)械設(shè)備。

3 智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)使得人們能夠更方便的運(yùn)用機(jī)械設(shè)備，但是隨著生產(chǎn)需求的提高，更高端的技術(shù)即智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。上世紀(jì)20年代，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)剛剛出現(xiàn)就被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)過程中，發(fā)展也是一日千里，其不斷被應(yīng)用到其他領(lǐng)域，使用范圍之廣也令人震驚，特別是在高度集成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序中。

在機(jī)械制造過程中引入自動(dòng)化控制，能夠讓設(shè)備的操作變得非常簡(jiǎn)單，而設(shè)備自身卻能夠生產(chǎn)復(fù)雜程度更高，質(zhì)量更好的產(chǎn)品。雖然操作越來遠(yuǎn)簡(jiǎn)單，但是也離不開人的控制，需要人工發(fā)出指令，機(jī)械指令的執(zhí)行只有在接到指令后才能完成。人類的生產(chǎn)力從近代開始就成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，而機(jī)械自動(dòng)化也是社會(huì)生產(chǎn)力的助推劑，同時(shí)也需要更高端的技術(shù)支持和更多門學(xué)科來完成復(fù)雜技術(shù)的更新?lián)Q代，比如發(fā)送指令，就需要通過編寫高等語音控制機(jī)械設(shè)備，綜合機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制電子技術(shù)以及其他更多的技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化。隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，自動(dòng)化已經(jīng)不能滿足高生產(chǎn)的需求，更高級(jí)的智能化必須要被研究出來，智能化就是在生產(chǎn)過程中盡可能的沒有人參與或者幾乎無人參與，設(shè)備可以在計(jì)算機(jī)的控制下獨(dú)立完成相關(guān)的生產(chǎn)工作，產(chǎn)品更加精密，質(zhì)量要求更高。沒有人工參與，其安全性、人工成本以及產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì)更高。

（1）設(shè)計(jì)技術(shù)。通過引入智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，不需要繪圖就可以設(shè)計(jì)和制造。可以理解為通過智能電腦的操作，憑借計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，無需人工操作即可自動(dòng)生成設(shè)計(jì)圖。此外，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，對(duì)于設(shè)計(jì)技術(shù)的需求也更高，設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫也將不斷升級(jí)。我們的智能型機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該在完全適應(yīng)的基礎(chǔ)上開發(fā)和應(yīng)用升級(jí)，機(jī)械自動(dòng)化將發(fā)展為自動(dòng)化、智能化、一體化。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的方向依然是智能型機(jī)械自動(dòng)化。

（2）智能化。智能化是21世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。“智能”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)的新思路、新方法，智能的模擬人類，提升判斷、推理、邏輯的思維和自主決策能力，從而實(shí)現(xiàn)更多的控制目標(biāo)。

（3）模塊化。模塊化重要且艱巨，由于各種機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品和制造商眾多，所以開發(fā)研究具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、電源接口和環(huán)境接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元是一件非常復(fù)雜且非常重要的事情。例如，我們開發(fā)了一種集成減速、智能減速和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置。它具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距功能，以及各種能夠進(jìn)行典型操作的機(jī)械裝置。這樣，新產(chǎn)品可以通過標(biāo)準(zhǔn)單位迅速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模也得以擴(kuò)大。顯然，電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化帶來的好處是肯定的。一旦標(biāo)準(zhǔn)形成，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益無法估量，無論是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械自動(dòng)化機(jī)組的企業(yè)，還是生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化都將為機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)帶來光明的未來。

（4）網(wǎng)絡(luò)化。上世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生使得計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的橫空出世和迅猛發(fā)展，給科技、生產(chǎn)、政治、軍事、教育和人們的日常生活帶來了巨大的變化。各種網(wǎng)絡(luò)融合了全球經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨全球化。一旦機(jī)械自動(dòng)化新產(chǎn)品開發(fā)出來，只要其功能獨(dú)特，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)在世界各地銷售并且?guī)砭薮罄麧?rùn)。由于網(wǎng)絡(luò)化的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)方興未艾，遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備本身就是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家庭網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)大趨勢(shì)。家庭網(wǎng)絡(luò)是將各種家用電器連接到以計(jì)算機(jī)為中心的綜合家電系統(tǒng)，使人們能夠享受各種高科技在家中帶來的便利和幸福。因此，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展已成為必然。

（5）綠色化。工業(yè)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大變化。一方面，工業(yè)技術(shù)使產(chǎn)品非常豐富，生產(chǎn)出了無數(shù)大自然中沒有的物品，人類的生活因此非常舒適；另一方面，工業(yè)生產(chǎn)需要大量資源，資源極度消耗，不合理的資源配置使的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。因此，人們呼吁保護(hù)環(huán)境和資源，回歸大自然的規(guī)律。

（6）人格化。機(jī)械自動(dòng)化的未來更加注重產(chǎn)品與人的聯(lián)系，機(jī)械自動(dòng)化的個(gè)性有兩層含義：第一層是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的終極目標(biāo)是人。智力、情感、人性使機(jī)械自動(dòng)化越來越重要，尤其是家用機(jī)器，最高的境界是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理。事實(shí)上各種機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的發(fā)展，都是受到動(dòng)物生存運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)加以研究而發(fā)明出來。

4 結(jié)語

智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將為許多行業(yè)，尤其是生產(chǎn)企業(yè)，特別是智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)提供應(yīng)用。智能加工是制造業(yè)中的高端生產(chǎn)加工技術(shù)，對(duì)機(jī)械行業(yè)的高速發(fā)展起著不可替代的重要作用。特別是機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)和當(dāng)今智能技術(shù)的融合帶來了重大益處，為機(jī)械制造業(yè)帶來了解決辦法。從生產(chǎn)方式看，整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的提升。智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展促進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，提升了工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)效益。

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