智能制造與智能數控機床研究

榮 偉

(江西工業職業技術學院，江西 南昌 330039)

1 智能制造概念與發展

智能制造作為一種新型的技術，離不開人們的人工研究，首先是對勞動力進行研究，并在有了一定的科技之后深入發展，發展為新一代信息通信技術，融合了云計算、大數據和物聯網三大技術功能板塊，成為就目前來說制造領域最為先進的智能化技術制造模式。對于智能制造系統，日本在1988年首次提出了這一概念的設想，這一設想的提出起源于全球化大趨勢的挑戰，也就是說在未來的制造工廠所有的制造領域都以計算機為核心，在計算機和衛星的輔助下，為制造行業創建智能化的通信與運作模式，有了智能模型的發展，智能制造公司實現了將研發中心與各大制造現場以及售后進行聯系的方式，包括供應商智能工廠、零售商以及物流中心等，都將成為生產鏈，而不再是獨立存在的個體。此后，這一設想逐漸發展為現實，并且取得了很大成果，隨著科技的不斷發展，新一代制造系統被研發出來，成為智能制造行業中主要角色。美國自然科學基金也在2006年提出了關于構建新一代制造系統的綜合條件，包括物理環境、計算方式以及網絡等，主要特點是具有高性能和高效率的工作模式，整個系統應用于制造行業發揮出來的作用是不可限量的。2013年德國提出了以智能工廠和智能制造技術為中心的工業4.0概念，“工業4.0”需要借助cps系統大數據技術、物聯網以及云計算等多種技術將現實物理系統和虛擬網絡世界相連接，最終將制造領域中資源產品以及機器，甚至包括工作人員之間搭建一個靈活的橋梁，通過這一虛擬世界的控制，最終形成智能化的制造模式。從本質上說，智能制造是對人類智慧的延伸，是通過模擬各行業專家的智能制造活動應用于生產領域，代替人們長時間的腦力活動或機械運動。智能制造的載體是智能工廠，智能制造技術功能的發揮離不開計算機技術智能感知技術以及人工智能網絡技術，也就是說智能制造技術是一種融合性的技術，集合了眾多技術功能，為智能制造技術的進一步成功奠定基礎。智能制造技術的特殊功能在于具有智能感知功能，人機對話功能，智能學習功能，智能優化功能以及智能決斷執行功能。

2 智能數控機床的概念與發展

實施智能制造技術，最需要考慮的三個重要因素是：裝備、過程和產品。其中最大的難點是智能裝備，因為不同的學者和研究者對智能裝備有不同的認識，部分學者認為需要根據人類的大腦嚴格設計智能裝備，將智能裝備作為人類大腦的替代工具。但也有部分學者認為作為具有針對性的機器運作只需要具備人類大腦的某些功能即可。然而智能裝備的本質在于，在工作過程中該智能裝備需要具備分析、推理、感知、決策以及控制能力。關于智能設備技術路線，中國工程學會給出了自己的看法，即在2020年之前，中國的智能設備技術將會實現感知、決策和執行能力，10年之后，智能設備技術將會實現學習、自律和推理功能。作為智能制造設備推進的重點，智能數控機床需要以智能化的形式呈現其高端的特點。數控機床的發展隨著全球機械產品的升級與產業結構的調整，經歷了“蒸汽一代”“電氣一代”以及“數控一代”，到目前為止，中國正在大力推進數控一代，以數控技術為核心。在未來的發展中，“智能一代”必將引領工業制造行業發展。截止目前，關于智能數控機床的概念，還未有一個標準的規范出臺。

當前，智能數控機床尚沒有規范、確切的定義。但可以清楚地掌握數控機床的特點，即智能化，首先離不開智能技術的基礎理論，離不開數控機床的工作特點，是能夠將二者結合起來，能夠處理各種問題；其次，智能數控機床能夠模仿人類的大腦，具有學習能力、維護能力以及預測能力。詳細的數控機床的特點表現在：能感知自身的工作能力，能實現資源共享和人際交流；能評定工件加工的質量、檢測智能優化加工行為等。具備了上述幾種功能，智能數控機床即可實現智能化、加工過程、操作方式加工能力等。

3 結語

總而言之，新時代發展環境下，智能制造技術與智能數控技術的來臨是必然的，因為新的科技意味著人們的生活模式或者工作模式都將發生變化，并且是向好的方向發展的變化，在智能技術的研究中加大力度，應用于其他行業的勞動中也并無不可，這對中國的整體發展是有著絕對優勢的。