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機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、銷售、使用、維修、回收、再生等過(guò)程在內(nèi)的整體工程研究,并廣泛將仿生學(xué)、管理學(xué)等各類最新科學(xué)成就融入其中,目的是提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和整體競(jìng)爭(zhēng)力。而現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù),則是在現(xiàn)代機(jī)械制造的基礎(chǔ)上,融入了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),采用智能化的技術(shù)和管理方法,從“制造”升級(jí)為“智造”,在提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率、質(zhì)量的同時(shí),進(jìn)一步滿足人們對(duì)于產(chǎn)品的更多要求,提高機(jī)械制造的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,提升我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。
1現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)特點(diǎn)
1.1現(xiàn)狀
由于我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展較晚,在人員管理經(jīng)驗(yàn)、管理制度、管理相關(guān)設(shè)備等方面存在不足。有的企業(yè)仍采用傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理模式,一些企業(yè)采用計(jì)算機(jī)輔助管理技術(shù)。在運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)方面存在欠缺,很多機(jī)械制造企業(yè),在智能化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,無(wú)法對(duì)應(yīng)一些問(wèn)題,需要將智能化技術(shù)融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)、管理等各項(xiàng)環(huán)節(jié)中。
1.2智能技術(shù)特點(diǎn)
現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù),在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的條件下,需要達(dá)到全球化要求,才能將最新的技術(shù)在當(dāng)今世界環(huán)境下發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)與工藝等存在很大的關(guān)聯(lián)性,智能技術(shù)帶來(lái)了工藝水平的提高,而工藝水平提高又使智能技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),兩者共同提升了機(jī)械制造的質(zhì)量和效率,提高現(xiàn)代機(jī)械制造智能化的普及應(yīng)用。現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)將原本零散的各種技術(shù)、設(shè)備集中在一起,使得機(jī)械制造的過(guò)程一體化,通過(guò)各部分的密切合作使機(jī)械制造的效率和質(zhì)量得以提高,加快行業(yè)健康、跨越發(fā)展。
2現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)
2.1人工智能技術(shù)
人工智能,是在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)與人相同知識(shí)的技術(shù)總稱。人工智能在現(xiàn)代機(jī)械制造中是一個(gè)通用技術(shù),其不僅使企業(yè)更加高效地解決了已經(jīng)有能力解決的問(wèn)題,也可以解決很多現(xiàn)階段沒(méi)有解決的問(wèn)題。機(jī)械制造企業(yè)通過(guò)建立一個(gè)智能化制造系統(tǒng),使人在智能設(shè)備的配合下充分發(fā)揮出潛力,而智能設(shè)備也在人的配合下將智能優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。人工智能技術(shù)發(fā)展需要進(jìn)一步加快,來(lái)減少設(shè)備故障發(fā)生率、縮短生產(chǎn)時(shí)間、降低產(chǎn)品缺陷。生產(chǎn)設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間使用之后,不可避免的會(huì)出現(xiàn)設(shè)備性能不達(dá)標(biāo)情況,通過(guò)人工智能技術(shù),可以提前制定預(yù)測(cè)維護(hù)方案,避免因?yàn)榫S修帶來(lái)的制造延誤和經(jīng)濟(jì)損失。
2.2機(jī)器人技術(shù)
機(jī)器人,其核心問(wèn)題是用工程的方法,以智能的形式來(lái)替代人類去完成特定的動(dòng)作。機(jī)器人已從單純的焊接、裝配等任務(wù)轉(zhuǎn)向了電子元件生產(chǎn)等復(fù)雜任務(wù)。其硬件方面一直在提升,而關(guān)鍵的軟件方面提升則是直接影響著機(jī)器人的范圍和類型發(fā)展,讓機(jī)器人能夠更加靈活、精準(zhǔn)、自主,在未來(lái)甚至可以通過(guò)機(jī)械自身學(xué)習(xí)不斷調(diào)整來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)甚至達(dá)到與人類互動(dòng)的狀態(tài)。機(jī)器人語(yǔ)言、多機(jī)器人協(xié)作、人工智能等都是今后機(jī)器人技術(shù)需要著重研究的方向。
2.3IoT技術(shù)
IoT是美國(guó)主導(dǎo)的“把東西連接到網(wǎng)絡(luò)上”的概念。IoT技術(shù)將產(chǎn)品自動(dòng)連接到網(wǎng)絡(luò),通過(guò)交換信息,創(chuàng)造出新的附加價(jià)值。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),是連接到互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),無(wú)論什么時(shí)候,只要連接網(wǎng)絡(luò)后便可以直接保存所需產(chǎn)品的各種信息,對(duì)信息統(tǒng)一管理。通過(guò)IoT技術(shù),生產(chǎn)設(shè)備的異常、故障監(jiān)視也變得簡(jiǎn)單化,當(dāng)發(fā)生異常、故障時(shí),會(huì)自動(dòng)聯(lián)系管理人員,減少對(duì)生產(chǎn)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(tǒng)制造工業(yè)的從無(wú)到有恰恰相反,是對(duì)已存在產(chǎn)品的剖析和改進(jìn),即再設(shè)計(jì)。其基本原理在很久以前就得到了應(yīng)用,從最早的船舶放樣,到近期的汽車油泥模型,可以說(shuō)是與制造業(yè)密不可分的重要手段。但由于技術(shù)所限,早期得到的模型其實(shí)與實(shí)際尺寸存在著無(wú)法忽視的差距。而隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAD/CAM的興起,逆向工程也從傳統(tǒng)制造的陰影中走到了大眾面前,應(yīng)用領(lǐng)域也得到了拓展,讓這一技術(shù)重新散發(fā)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(shí)現(xiàn)了增材制造,成為如今最火爆的技術(shù)之一。其中最廣為人知的便是3D打印技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,快速原型制造的過(guò)程幾乎與零件的復(fù)雜程度無(wú)關(guān),可實(shí)現(xiàn)自由制造;整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,效率大幅提高;采用非接觸加工方法,無(wú)工具更換、磨損;無(wú)切割噪聲和振動(dòng)等,有利于環(huán)保。
2.5現(xiàn)代機(jī)械制造加工技術(shù)
作為現(xiàn)代機(jī)械制造的基礎(chǔ),加工技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在衍生出了針對(duì)特定行業(yè)或要求的新技術(shù),比如超精密研磨加工技術(shù)、自動(dòng)化機(jī)械加工技術(shù)、工件分類和編碼技術(shù)、特殊焊接工藝技術(shù)等。這類智能技術(shù),在生產(chǎn)加工過(guò)程中,保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提條件下,實(shí)現(xiàn)消耗低、效率高、品質(zhì)優(yōu)的效果。其中,工件分類和編碼技術(shù),將加工設(shè)備、工件等進(jìn)行分類,將工藝、設(shè)備、人員等各項(xiàng)信息進(jìn)行編碼處理,錄入進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械制造的信息化,提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性。
3現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
3.1功能、性能方面發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù),應(yīng)用于各行各業(yè),不斷滿足著不同用戶的需求,面向未來(lái),更多新興行業(yè)與用戶將會(huì)出現(xiàn),其也將為了滿足需求,不斷提高各項(xiàng)功能與擴(kuò)展適用范圍。可視化發(fā)展是其中一個(gè)不可或缺的部分,可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,以影像、視屏等方式將原本虛擬的過(guò)程展示出來(lái),讓人能夠更加直觀地了解整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,分析其中發(fā)生的故障,從而對(duì)整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程進(jìn)行完善。智能化技術(shù)在各項(xiàng)平臺(tái)的整合下,提高了技術(shù)水平的關(guān)鍵性能指標(biāo):速度、精度和效率。圍繞著這一主題發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造智能化技術(shù)推廣的幾個(gè)前提條件之一,適應(yīng)了快速發(fā)展的需求。在智能技術(shù)實(shí)用化過(guò)程中,存在多種工藝、技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用、多軸化發(fā)展問(wèn)題,這些發(fā)展可以在生產(chǎn)過(guò)程中減少很多生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié),減少對(duì)應(yīng)的工時(shí)和輔助時(shí)間,降低制造過(guò)程中出現(xiàn)的人工誤差,提高生產(chǎn)效率。
3.2結(jié)構(gòu)方面發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展技術(shù)在結(jié)構(gòu)方面具有虛擬化、模塊化、綠色化特點(diǎn)。虛擬化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于空間布局、模擬生產(chǎn)等領(lǐng)域,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生的一系列問(wèn)題可提前采取相應(yīng)解決措施,從而在前期工作中達(dá)到可視化規(guī)劃,提高生產(chǎn)效率。集成化技術(shù),把工程技術(shù)與制造自動(dòng)化有效結(jié)合在一起,來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的工作任務(wù),大大降低了生產(chǎn)成本。同時(shí),又將獨(dú)立的控制部分集成為一個(gè)系統(tǒng),從而達(dá)到集成化控制。綠色化技術(shù)在設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、包裝等過(guò)程中進(jìn)行綠色管理,使產(chǎn)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(duì)環(huán)境的破壞。
3.3管理方面發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)械制造智能化技術(shù)突飛猛進(jìn)的同時(shí),相應(yīng)的管理控制技術(shù)也需跟上發(fā)展方向,否則,再好的智能技術(shù)也難以發(fā)揮出其應(yīng)有的效果。傳統(tǒng)的人工管理模式使得人為因素導(dǎo)致的問(wèn)題不可避免的存在。在智能化機(jī)械制造達(dá)到一定程度后,需要建立智能化管理系統(tǒng),來(lái)全面、迅速地收集整個(gè)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)、問(wèn)題,并加以整理、分析,確保生產(chǎn)效率和品質(zhì)保證,以最小的人工完成整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程。而新型管理控制技術(shù)的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致企業(yè)用人需求發(fā)生變化,進(jìn)而提高了高職人才的管理培養(yǎng)要求。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。想要推動(dòng)智能化技術(shù)的發(fā)展,就需要正確認(rèn)識(shí)到現(xiàn)狀的不足,正確理解現(xiàn)代機(jī)械智能化技術(shù)的特點(diǎn),正確看待發(fā)展趨勢(shì),注重借鑒先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn),努力探索新技術(shù),將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位并加以大力實(shí)施,才能使我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家間的差距,提高企業(yè)的制造技術(shù)和效率,提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
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作者:王哲 單位:山東濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院