現代機械制造智能化發展新技術研究

王哲

（濟寧職業技術學院，山東 濟寧 272000）

機械制造技術是一個包括產品設計、生產、制造、銷售、使用、維修、回收、再生等過程在內的整體工程研究，并廣泛將仿生學、管理學等各類最新科學成就融入其中，目的是提高產品的質量、效益和整體競爭力。而現代機械制造智能化技術，則是在現代機械制造的基礎上，融入了現代科學技術，采用智能化的技術和管理方法，從“制造”升級為“智造”，在提高機械制造生產效率、質量的同時，進一步滿足人們對于產品的更多要求，提高機械制造的市場競爭力，提升我國的經濟實力。

1 現代機械制造智能化發展現狀及技術特點

1.1 現狀

由于我國現代機械制造智能化發展較晚，在人員管理經驗、管理制度、管理相關設備等方面存在不足。有的企業仍采用傳統經營管理模式，一些企業采用計算機輔助管理技術。在運用計算機輔助設計技術方面存在欠缺，很多機械制造企業，在智能化技術實際應用過程中，無法對應一些問題，需要將智能化技術融入到產品設計、制造、改進、管理等各項環節中。

1.2 智能技術特點

現代機械制造智能化技術，在國際競爭日益激烈的條件下，需要達到全球化要求，才能將最新的技術在當今世界環境下發揮出優勢。現代機械制造智能化技術與工藝等存在很大的關聯性，智能技術帶來了工藝水平的提高，而工藝水平提高又使智能技術得以實現，兩者共同提升了機械制造的質量和效率，提高現代機械制造智能化的普及應用。現代機械制造智能化技術將原本零散的各種技術、設備集中在一起，使得機械制造的過程一體化，通過各部分的密切合作使機械制造的效率和質量得以提高，加快行業健康、跨越發展。

2 現代機械制造智能化技術

2.1 人工智能技術

人工智能，是在計算機上再現與人相同知識的技術總稱。人工智能在現代機械制造中是一個通用技術，其不僅使企業更加高效地解決了已經有能力解決的問題，也可以解決很多現階段沒有解決的問題。機械制造企業通過建立一個智能化制造系統，使人在智能設備的配合下充分發揮出潛力，而智能設備也在人的配合下將智能優勢充分發揮。人工智能技術發展需要進一步加快，來減少設備故障發生率、縮短生產時間、降低產品缺陷。生產設備在長時間使用之后，不可避免的會出現設備性能不達標情況，通過人工智能技術，可以提前制定預測維護方案，避免因為維修帶來的制造延誤和經濟損失。

2.2 機器人技術

機器人，其核心問題是用工程的方法，以智能的形式來替代人類去完成特定的動作。機器人已從單純的焊接、裝配等任務轉向了電子元件生產等復雜任務。其硬件方面一直在提升，而關鍵的軟件方面提升則是直接影響著機器人的范圍和類型發展，讓機器人能夠更加靈活、精準、自主，在未來甚至可以通過機械自身學習不斷調整來適應生產甚至達到與人類互動的狀態。機器人語言、多機器人協作、人工智能等都是今后機器人技術需要著重研究的方向。

2.3 IoT技術

IoT是美國主導的“把東西連接到網絡上”的概念。IoT技術將產品自動連接到網絡，通過交換信息，創造出新的附加價值。簡單來說，是連接到互聯網的數據倉庫，無論什么時候，只要連接網絡后便可以直接保存所需產品的各種信息，對信息統一管理。通過IoT技術，生產設備的異常、故障監視也變得簡單化，當發生異常、故障時，會自動聯系管理人員，減少對生產的影響。

2.4 逆向工程與快速原型制造

逆向工程，顧名思義，與傳統制造工業的從無到有恰恰相反，是對已存在產品的剖析和改進，即再設計。其基本原理在很久以前就得到了應用，從最早的船舶放樣，到近期的汽車油泥模型，可以說是與制造業密不可分的重要手段。但由于技術所限，早期得到的模型其實與實際尺寸存在著無法忽視的差距。而隨著計算機輔助技術CAD/CAM的興起，逆向工程也從傳統制造的陰影中走到了大眾面前，應用領域也得到了拓展，讓這一技術重新散發出活力。

而隨之誕生的快速原型制造打破了去除成型的工藝方法，實現了增材制造，成為如今最火爆的技術之一。其中最廣為人知的便是3D打印技術。與傳統技術相比，快速原型制造的過程幾乎與零件的復雜程度無關，可實現自由制造；整個生產過程實現數字化，效率大幅提高；采用非接觸加工方法，無工具更換、磨損；無切割噪聲和振動等，有利于環保。

2.5 現代機械制造加工技術

作為現代機械制造的基礎，加工技術發展到現在衍生出了針對特定行業或要求的新技術，比如超精密研磨加工技術、自動化機械加工技術、工件分類和編碼技術、特殊焊接工藝技術等。這類智能技術，在生產加工過程中，保證產品品質的前提條件下，實現消耗低、效率高、品質優的效果。其中，工件分類和編碼技術，將加工設備、工件等進行分類，將工藝、設備、人員等各項信息進行編碼處理，錄入進計算機網絡，實現現代機械制造的信息化，提高生產過程的可控性。

3 現代機械制造智能化技術發展趨勢

3.1 功能、性能方面發展方向

現代機械制造智能化技術，應用于各行各業，不斷滿足著不同用戶的需求，面向未來，更多新興行業與用戶將會出現，其也將為了滿足需求，不斷提高各項功能與擴展適用范圍。可視化發展是其中一個不可或缺的部分，可以通過對數據進行分析、處理，以影像、視屏等方式將原本虛擬的過程展示出來，讓人能夠更加直觀地了解整個生產過程，分析其中發生的故障，從而對整個機械制造過程進行完善。智能化技術在各項平臺的整合下，提高了技術水平的關鍵性能指標：速度、精度和效率。圍繞著這一主題發展，是實現機械制造智能化技術推廣的幾個前提條件之一，適應了快速發展的需求。在智能技術實用化過程中，存在多種工藝、技術的復合應用、多軸化發展問題，這些發展可以在生產過程中減少很多生產、加工環節，減少對應的工時和輔助時間，降低制造過程中出現的人工誤差，提高生產效率。

3.2 結構方面發展方向

現代機械制造智能化發展技術在結構方面具有虛擬化、模塊化、綠色化特點。虛擬化技術已經應用于空間布局、模擬生產等領域，對實際生產過程中會發生的一系列問題可提前采取相應解決措施，從而在前期工作中達到可視化規劃，提高生產效率。集成化技術，把工程技術與制造自動化有效結合在一起，來實現整個過程的工作任務，大大降低了生產成本。同時，又將獨立的控制部分集成為一個系統，從而達到集成化控制。綠色化技術在設計、工藝、生產、包裝等過程中進行綠色管理，使產品可回收利用，最大限度地提供原材料和能源利用率，減少對環境的破壞。

3.3 管理方面發展方向

現代機械制造智能化技術突飛猛進的同時，相應的管理控制技術也需跟上發展方向，否則，再好的智能技術也難以發揮出其應有的效果。傳統的人工管理模式使得人為因素導致的問題不可避免的存在。在智能化機械制造達到一定程度后，需要建立智能化管理系統，來全面、迅速地收集整個過程中的相關數據、問題，并加以整理、分析，確保生產效率和品質保證，以最小的人工完成整個機械制造過程。而新型管理控制技術的發展會導致企業用人需求發生變化,進而提高了高職人才的管理培養要求。

4 結語

總而言之，現代機械制造智能化發展是機械制造行業發展的主要趨勢。想要推動智能化技術的發展，就需要正確認識到現狀的不足，正確理解現代機械智能化技術的特點，正確看待發展趨勢，注重借鑒先進技術和成功經驗，努力探索新技術，將其放在戰略優先地位并加以大力實施，才能使我國現代機械制造縮小與發達國家間的差距，提高企業的制造技術和效率，提升國際競爭力。