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智能制造技术现状

时间:2023-07-19 17:31:01

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智能制造技术现状

第1篇

关键词:机械制造;智能化;应用现状;发展趋势

随着微电子技术的高速发展,全球范围内的传统机械制造业发生了翻天覆地的重大变革。可以说在这场变革中,机械制造业也迎来全新的机遇,特别是智能化技术的应用和普及也为机械制造业注入了新鲜的血液,使得整体行业的生命力更加旺盛。从社会发展的要求来说,机械制造业向智能化转变是历史的必然。我们常说“科技就是力量”,而机械制造的智能化则恰恰是将先进科学技术与生产力结合的重要标志。当前,我国的生产力水平在一定程度上受到机械制造智能化的深刻影响,我国的机械制造业要想更好地向前发展,提升制造水平就必须要走智能化生产的道路。因此,为了更好地促进我国机械制造的智能化发展,我们必须要认清当前我国智能化应用的现状,从宏观上关注全球机械制造智能化的发展方向,从而不断完善我国机械制造的智能化建设。

一、机械制造智能化概述

智能制造技术(IntelligentManufacturingTechnology,IMT)指的是利用计算机模拟制造专家的分析、推理、判断、构思以及决策等职能活动,同时把这部分职能活动同智能机器进行有机地结合,将其作用于整体制造业企业的各个子系统,促进整个制造企业经营运作的集成化与高度柔性化,从而解放劳动力,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行广泛地收集、储存、共享、完善、继承以及发展的一种有效提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统指的是在智能制造技术基础上,运用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、材料技术、技术、现代管理技术以及系统工程方法与理论,在国际标准化和互换性的前提下,使整个企业制造系统中的子系统能够分别智能化,最终促使制造系统形成有网络集成并高度智能化的一种制造系统。

二、当前我国机械制造业智能化的应用现状

不断增加的市场需求促使机械制造的智能化要向先进的方向发展,特别是制造业的集成化也为智能化的控制提出了更为复杂的要求。尽管我国的机械制造业始终努力与时展相适应,并勇于尝试全新的制造技术,但从当前情况来看我国的机械智能化的水平仍然处在起步阶段,具体表现在以下几个方面:

(一)机械设计水平不够机械设计方面与先进国家存在的差距首先表现在相关技术性能的标准化更新与制定上。目前我国的机械设计过程中所参考的技术性能准则并没有紧紧跟随工业技术要求的不断升级并及时、有效地作出必要的更新,在标准化制定方面也存在着标准模糊的现实问题。这直接导致了设计无法保证按标准贯彻与执行。此外在设计方法方面,利用CAD机械制图软件参与设计的比例仍然偏低,不能更好地降低误差率,这严重制约了机械制造业的生产效率,可以说运用精密的绘图软件参与设计还需要更大范围的推广和宣传。

(二)智能化技术处理低层面智能化技术包含了电子学、计算机学、液压技术以及自动控制等多种世界尖端技术,目前世界上工业发达的国家在智能化技术方面,通常利用柔性制造系统、数控机床以及计算机集成制造系统,而我国的机械制造业目前还处于刚性智能化、单机智能化的层面。

(三)工艺水平有待提高技术与艺术的完美结合成就了制造工艺的大放异彩,而制造工艺的整体水平也同时决定着机械设备的性能高低。许多发达工业国家拥有多种丰富的加工手段。尤其是对于不同设备的不同要求更有相对应的单独加工手段。但是我国当前的数控加工技术还相距很远,多数还停留在精细加工的初级阶段,对于智能化的加工手段仍然还在不断地学习和追赶。

三、我国机械制造业趋势与前景

党的“十六大”明确提出了全面建设小康社会和振兴装备制造业的要求;胡主席同志在“十七大”报告中,也着重提到“提高自主创新能力,建设创新型国家”,这是国家发展战略的核心,是提高综合国力的关键;南水北调、西气东输、西电东送等一大批国家重点工程,以及全国蓬蓬勃勃开展的城镇化建设,都会带动机电产品的发展,这为机械制造业的增长创造了市场需求;世界范围内的产业转移为我国机械制造业发展提供了机遇。在经济日益全球化的今天,我国机械制造业加工能力大、成本低、人力资源丰富的比较优势,使机械产品扩大出口有了现实的机遇和很大的潜力。同时也为我国低成本机械产品成为世界的加工中心提供了可能。由此可见,我国机械制造业将保持良好的增长势头,进一步发挥对国民经济的支柱作用。胡主席同志在十七大报告中明确提出,“我们必须始终保持清醒头脑,立足社会主义初级阶段这个最大的实际,科学分析我国全面参与经济全球化的新机遇新挑战,全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的新形势新任务,深刻把握我国发展面临的新课题新矛盾,更加自觉地走科学发展道路,奋力开拓中国特色社会主义更为广阔的发展前景

四、我国机械制造智能化的发展之路

我国的工业化发展起步较晚,还有很漫长的路要走。作为一个处于发展中的工业化国家,尽管我国机械制造的智能化技术同比其他西方发达国家来说,还存在着不小的差距,但是在全球经济一体化的大环境下,我国仍然保有一定的比较优势与后发优势,同时我国还有巨大的上升空间与科研、学习的能力。我们可以通过科学合理地专业人才培养以及引进和开发相应技术等多种方式,来实现单点突破,并将局部效应作用到行业发展的全局当中。然而在此过程中我们要明确一点,那就是在追逐发达国家智能化水平的过程中,必须要立足我国的基本国情,要从实际出发结合我国目前的工业发展现实状况,要知晓我们的底线在哪里,我们的基础有多少,在关注世界尖端技术以及未来智能化技术发展的发方向的同时,还务必要关注那些投资少、见效快,并且十分实用的智能化技术。

首先,可以选择智能化的产品作为机械企业未来发展的新产品。机械制造企业在当前的首要任务就是要加强产品结构的科学调整。我国传统的机械工业部门是生产资料的生产部门。在面向广大市场,尤其是面向全球化一体化的经济环境下,要抓紧促进这种观念的改变,简而言之就是机械工业不仅能够提供生产资料,还要能够生产广大群众日常所需的各种产品。我国机械制造的各企业在产品结构调整中,在选择产品时不管是生产资料还是消费品,都要首选带有智能信息技术的机电一体化产品。

其次,要抓住时机,加强科技攻关。以振兴装备制造业为发展机会,充分发挥产、学、研有机结合的重要优势,整合多种优势资源全面投入科研攻关,从而促进我国在高端数控机床研制方面收获更优秀的成绩。在开发模式上,可以选择向发达国家引进技术,将引进的技术充分地钻研透彻,继而在此基础上做到创新,尽量缩短技术的研发周期。

最后,要立足国情,加强智能化技术开发。要始终从我国的基本国情和机械制造业的实际基础出发,重点开发那些低成本、前景广并且实用性强的智能化技术。尽管我国的已经步入了工业化中期阶段,但中小型企业仍然是当前我国的制造业领域的主流,对高端的智能化技术的需求并不迫切,因此发展低成本、实用性强的智能化技术才更加适合我国的国情和市场。

五、结语

综上所述,机械制造的智能化发展对于我国的工业生产来说是至关重要的,可以说,机械制造业智能化技术的高低从根本上代表着一个国家的综合竞争实力与发展水平。机械制造业是我国工业中的重中之重,将机械制造业的智能化发展好不仅关系到我国生产力的提升,关系到整体工业的发展,从长远角度来说,更关系到我国社会主义经济强国建设的最终成败。因此,在新时期的新形势下,我们必须要立足当下,全面审视当前我国机械制造智能化发展的现状,熟悉智能化的发展趋势,积极借鉴国际上先进的技术经验,从而更好地促进我国机械制造的智能化发展,不断拉近我国与先进国家的现实差距,从而提升我国参与国际竞争的综合实力,并最终促进我国经济的健康可持续发展。

参考文献:

[1]王英.机械智能化技术应用与发展前景[J].科技传播,2010(24).

第2篇

论文摘要:智能制造是当今世界制造业的重要发展方向,它在全球范围内都得到了广泛的应用和研究。文章从对智能制造的定义开始,介绍了智能制造的概念以及智能制造系统的特点及应用,然后通过分析智能制造在国内外的发展,结合我国实际情况介绍了智能制造在我国的发展趋势。

1智能制造简介

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)为基础组成的系统叫做智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS),它具有以下特征:

①具有获取信息并以此来决定自身行为的能力。要具有获取信息并以此来决定自身行为的能力,也就是需要智能系统对信息具有一定的分辨能力,这要求系统的模型必须建立在相应的知识库上,系统运用知识库来决定自身行为。

②实现人机一体化。实现人机一体化就是使人和智能机器在制造过程中相互协作,在此系统中不能把人间单的当作操作者来看待,要意识到此时人和智能机器是平等的,可以认为他们是为了完成某些项工作而进行合作的两个个体,他们需要做的就是运用各自的特长来完成任务。

③拥有学习能力和自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的,因此在制造过程中所需要的知识也不断的增加,同时在运行过程中不可避免的会出现故障,为了更好的适应社会对产品制造的要求,需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。

智能制造在现代制造业中应用广泛,主要包含产品智能设计、加工过程智能监控、产品在线智能测量、机器故障智能诊断、制造系统的知识处理与信息处理、制造系统的智能运行管理与决策等方面。

2智能制造在中国制造业的应用现状及发展趋势

2.1国内外智能制造的发展状况

自20世纪80年代智能制造提出以来,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,首先是对智能制造技术的研究,然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的,随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目,包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等[1]。近年来,各国除了对智能制造基础技术进行研究外,更多的是进行国际间的合作研究。  在我国对智能制造的研究也早在上世纪八十年代末就已开始。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果,而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造产业也初具规模。总的来说我国在智能制造方面的发展是不错的,近年来国家和各大制造企业对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金也大幅增长。

2.2智能制造在我国的发展趋势

在我国制造业未来的发展中,智能制造必将扮演更加重要的角色。我国必将由制造大国向制造强国转变,这就要求我国制造业由粗放型向集约型转化,这就要求我们必须控制能源消耗的增长,而通过智能制造系统能够更加充分的利用原材料,有助于我国制造业向集约型转化。要发展好智能制造,我们首要的任务是尽快建立起智能制造的理论体系,理论体系是整个智能制造的基础,也是全面发展智能制造的前提。在建立理论体系的同时技术体系也要相应的建立起来,智能制造系统是以智能制造技术为基础建立起来的,它以智能制造技术为基石。最后,结合我国制造业实际情况,建立符合我国制造业发展需要的特色智能制造系统。

3结语

随着全球制造业的发展,智能制造也将随之不断发展,这是制造系统由能量驱动型转变为信息驱动型所带来必然的结果。在这个全球化的智能制造浪潮中,我国当然也不落人后,我国一些高等院校已进行相关研究,随着国家和各大制造企业对智能制造的认识加深,相信将会有越来越多的人力物力将会投入智能制造的研究当中,最终得以在全国范围形成浓厚的研究氛围,国家、企业、高校之间相互合作,统筹规划、集中优势,最终形成符合我国制造业发展的智能制造系统。

第3篇

关键字:智能制造体系;整体架构;功能特征;柔性化

1 前言

智能制造是最新的制造模式之一,具有广阔的发展前景,智能制造从本质上说是一个智能化的信息处理系统,对外操控机器人的动作,完成产品的制造和加工。该系统属于一种开放性的体系,原料、信息和能量都是开放的。智能制造是新世纪制造业振兴的发展方向,是我国实现制造业跨越的必经之路。

2 智能制造系统研究现状

2.1 智能制造系统内涵分析

智能制造体系是上世纪八十年代有先进的工业化国家率先提出的,主要包含只能制造技术和智能制造系统两部分。总体来看,智能制造体系指的是应用集成工程的思想,通过制造软件专家系统、机器人视觉和控制等先进技术,最终达到智能装配生产线上的机器人能够在人工不进行干预的情况下完场生产任务。智能制造的目的是人的脑力活动转化为制造机器人的智能化思维。智能化制造体系的物理基础是智能化机器人,所必需的设备包括智能加工机床、工具和设备的智能化输送平台以及装配设备等。

2.2 智能制造体系国内外研究现状

智能制造在上世纪八十年代提出之后,在国际范围内形成了三个主要的研究中心,分别是美国、欧洲和日本。最初的内涵指的是智能机床,智能机床能够完场熟练机械师操作普通机床完成的所有功能,具有一定的智能性。后来的智能制造概念得到发展和延伸,进而形成了一种开放性的操作系统,日本于1990年完成了世界范围内第一个智能制造工厂,融合了人工智能技术的机器人同时具备视觉的触觉功能。相对而言,我国在该领域的研究起步较晚,九十年代后才申请成立了第一个智能制造国家级项目。在理论研究领域主要集中于智能制造基础理论分析、智能化单元制造与控制、智能机器人的研发等。

智能制造的应用正在世界范围内兴起,它是制造技术发展,特别是制造信息技术发展的必然,是自动化和集成技术向纵深发展的结果。然而,虽然智能制造得到了学术界的广泛重视和深入研究,然而却难以得到工业界的广泛应用和推广,同时近几年关于智能制造系统新理论方面的研究遇到了瓶颈,其问题在于智能制造系统的体系架构尚未研究透彻,同时对于智能制造系统的发展趋势没有比较好的掌控。

3 智能制造体系架构研究

3.1 智能制造体系整体架构分析

智能制造的总体架构自下而上包括业务层、运作层、功能系统、功能单元、支撑技术五个层次。智能生产线各个层次间相辅相成,联系密切,其中系统以需求订单为输入,以信息系统为核心,集成自动化上下料等多个子功能系统,以基本功能单元及支撑技术为依托,推动智能制造生产线的正常运作,实现大批量产品定制及个性化客户服务的目标,从而最大化地满足客户和市场需求。其中各个层次的内容及构成如下:(1)系统业务层:即系统目标,是为客户提供大批量定制产品及个性化的客户服务。(2)系统运作层:主要包含精益化、数字化和敏捷化等最新技术。(3)功能系统层:设备预警,优化加工参数,监控生产的全过程,精度检测的在线实现,最终通过信息技术系统进行集成。(4)功能单元层:此部分承担设备和加工装备的信息传输,使用传感网络和通信网络技术。(5)支撑技术层:系统设计技术主要有传感技术和模块化技术,设备故障诊断和维修系统,安全维护和设备及信号的有效识别。

3.2 智能制造体系亟待解决的问题

智能制造想要完全提出人工干预,实现完全意义上的机器自主控制与分析,就需要建立一个智能化、数字化、信息化程度较高的企业管理网络,通过该网络完成产品的设计、装配制造直至仓储物流的全过程控制,其中还包括问题产品和故障设备的自动处理和维修。但是现阶段我国制造装配企业在各个制造要素的互联互通方面存在不小问题,主要体现在智能制造体系各功能单元之间横向、纵向集成通讯、端口到端口的信号传输。数据格式、通讯协议和语言识别等基础性的内容还没有完全解决。随着物联网、大数据和云计算等最新技术的融合,各功能单元之间的通讯是必须要解决的问题。人机交互、设备与设备之间、生产制造和仓储物流之间的信息交互都是困扰智能制造体系构建和发展的一大难题。

4 智能制造体系发展趋势分析

4.1 智能制造体系柔性化发展方向分析

智能制造体系的柔性化方向石油柔性智能装配引发的,基本的基本思路为:柔性装配的研究层次从上到下分为柔性工装、柔性工艺规划和柔性车间调度。主要涉及的研究思路包含结构优化设计、工装驱动数据自动生成、装配顺序规划和分配方法研究以及智能调度技术。柔性化发展是基于只能装配生产线上可能出现的各种问题及产品,所提出的新型发展方向。这其中可变参数和柔性调度是最重要的研究领域。

4.2 智能制造体系精益化发展方向分析

精益化的研究发祥包括四个方面的内容:(1智能制造环境下的自适应快速换模技术;(2)设备自诊断、自适应和自修复技术所组成的全员设备维护技术;(3)生产流程自动化的3P技术,该技术能够将生产过程中的资源浪费在设计和工艺研究等源头环节中进行降低;(4)均衡混流生产技术,该技术是基于对生产计划的合理规划以及现场动态调整和调配等智能制造手段进行的。

4.3 智能制造体系敏捷化的发展方向

敏捷化主要有以下连两个研究方向:首先,对于客户订单变化的快速响应是只能制造的一大特点,通过前期客户需求的调查,在大数据分析的基础上,使用神经网络等算法对客户的订单可能发生的情况进行预测,并拟合相应的相应曲线,得到响应基本函数,然后优化设计生产关键因素,最终大幅度减少客户需求响应的时间。其次是对于功能单元的设计和配制。在使用智能制造生a线的时候,需要对参与生产的各要素(包括软件设计、硬件要求和工艺流程设计等)归类的功能模块划分。在功能划分之后组建各自成体系的模块单元,并配置相应的算法,以达到提升智能制造体系柔性化和可重构性的目的。

5 结语

工业时代经历了三次大的变革,现在的工业4.0时代最主要的特征是智能化和远程控制,重点在于利用互联网技术、物联网技术、信息处理技术和智能机器人技术,最终实现产品加工的更高层次的自动化。本文通过对智能制造体系的深入分析,认为我国虽在在该领域取得了举世瞩目的成就,但是在智能化的本质和原理方面的研究仍然不足,未来建议在智能制造柔性化、精益化和敏捷化方面开展研究。

参考文献

[1] 张明建. 基于CPS的智能制造系统功能架构研究[J]. 宁德师范学院学报(自然科学版), 2016, 28(2):138-142.

[2] 郑茂宽, 明新国, 李淼,等. 智能制造系统总体架构及发展趋势探讨[C]// 2013先进智能制造技术发展研讨会. 2013.

[3] 韦莎. 智能制造系统架构研究[J]. 信息技术与标准化, 2016(4).

[4] 罗欣. 智能数控系统体系结构及其实现技术研究[D]. 华中理工大学, 2001.

第4篇

1.智能技术的基本概念

智能理论是探索人类智慧的奥秘与规律及在机器中复现人类智能的科学,是现代科学研究的前沿。目前智能理论及技术在各个领域已得到广泛的应用。但对于智能理论的研究不外乎两个方面,一方面是对智能的产生、形成和工作机制的立接研究;另一方面是研究如何用人工的方法模拟,以及研究如何提高机器,特别是计算机的科能水平,使机器成为且合感知、报理、决策的智能机器系统。前者称为自然智能理论,主要是生理学和心理学研究者所从事的工作:而后者称为人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)理论,主要是理工学研究者所从事的工作。因此,本文主要介绍后者——人工智能。

人工智能(ArtificialIntelligence,简称A1)是相对于自然智能(即人脑智能)而言.人工智能研究的是怎样利用机器模仿人脑从事推理、规划、设计、思考、学习等思维活动,解决迄今认为需由专家才能处理好的复杂问题。通俗一点说,就是:由计算机来表示和执行人类的智能活动。其目标是利用各种自动机器或智能机器,模仿、延伸和扩展人的智能,实现某些“机器思维”或脑力活动自动化。显然,对于人工智能的这种定义,受到了当前电子计算技术水平的制约,因此,它是一种暂时的、相对的定义。

AI是计算机研究和应用发展到一定阶段的产物,任何问题,用计算机程序进行计算分析,可以在很大程度上取代人的脑力劳动,它可加快解题运算速度和扩大记忆存储量,但这只能说是简单智能化。一个高水平的智能程序,应该与人的思考、求解方式相仿。譬如,计算机辅助设计(CAD),能不断修改、补充、构造出所需的设计对象,它通过计算系统、数据库与显示装置,配合辅助程序,与人一起完成设计工作。

2.制造智能技术的研究现状

早期,智能制造系统大量运用基于知识的专家系统来提高制造智能,例如基于ES的机床自适应控制,其智能行为体现在符号推理上。这些ES多数属于非实时型的系统,数据是静止的且与外部环境没有信息交互,是低水平的封闭式的智能系统。为了克服Es存在对领域专家的依赖性、知识获取困难、现代计算机依据VanNeumann原理,用逻辑知识表达不灵活以及通用性较差等缺陷,AI的最新研究已向基于数值计算的计算智能方向发展。

当前,用计算手段实现智能的较新方法和新理论,如FL,NN,GA,混沌,分形以及粗一集理论等科学,都属于计算智能的范畴。计算智能的灵活性、通用性及严密性明显优于基于知识的径。ES更能提高制造智能水平。现今,计算智能的研究应用重点在FL,NN,GA等方面,其在IM的研究领域主要有:智能传感器,加工过程的智能控制,制造系统的智能检测与监控,切削参数的智能优化,机械零件可靠性分析及最优化设计,机械故障智能诊断,智能学习、决策与预测等多个方面。

1943年,心理学家McCalloch与数学家Pitts合作提出了NN的第1个数学计算模型——MP模型,从而开创了NN理论研究的新时代。五十多年来,NN的研究虽一度陷入低谷,但自从1982年J.Hopfield提出HopfieldNN模型成功地解决了“旅行商问题以来,NN的研究再次进入阶段,涌现了许多研究成果,并向自组织、自适应、自学习等方向发展

综合NN几十年的发展,其典型特征如下:并行处理机制具有众多可调参数,可以描述较为复杂的系统;神经之间的连接强度可调,具有自适应能力}信息存储是分布的,具有记忆和联想能力;集体计算,有较强的计算能力;高度的冗余能力,具有一定的容错能力;具有自组织和协调能力;学习能力较强;多层前馈型NN具有高度的非线性映射能力,能完成较为复杂的非线性系统的建模}组成NN的人工神经元较为简单,能用硬件实现;黑箱型工作模式,逻辑分析难;传统BP学习算法的学习时间长,易局部收敛,学习不稳定等。

进化计算(EvolutionaryComputation,EC),也称为行为主义的AI,是自60年代开始发展的一门新兴学科。它仿照生物的进化过程,按优胜劣汰的自然选择优化规律和方法,来解决难以用传统方法解决的优化计算问题。其中GA是应用最普遍的一种EC技术。GA是根据生物进化的模型提出的一种优化算法,是一种全局意义上的自适应启发式搜索技术它依照自然界优胜劣汰的自然选择规律,经过遗传、变异演变出满足给定精度的较优解GA的中心问题是鲁棒性(Robustness)。所谓鲁捧性,是指能在许多不同环境中通过效率及功能之间的协调平衡以求生存的能力。

3.智能研究途径和方法

智能是脑,特别是人脑所具有的。那么,要实现人工智能,自然就离不开入人脑的借鉴,其中包括对人脑的结构、功能相人脑具有智能的原因、过程等的借鉴。于是就产生了如下几种人工智能研究途径和方法。

(1).结构模拟,神经计算

所谓结构模拟,就是根据人脑的生理结构和工作机理,实现计算机的智能,即人工智能。就是用人工神经元(神经细胞)组成的人工神经网络来作为信息和知识的载体,用所谓神经计算的方法实现学习、联想、识别和推理等功能,从而来模拟人脑的智能行为,使计算机表现出某种智能。

(2).功能模拟,符号推演

具体来讲,功能模拟法就是以人脑的心理模型,将问题或知识表示成某种逻辑网络、采用符号推演的方法,实现搜索、推理、学习等功能,从宏观上来模拟人脑的思维,实现机器智能。基于功能模拟的符号推演,是人工智能研究中最早使用且直至目前还主要使用的方法。

以上两种方法,是当前人工智能研究的两条主要途径。它们各有所长,也各有所短。从这两种方法所擅长处理的问题来看,它们都有一定的局限性,而且刚好互为补充。从当前的研究现状来看,人们将模糊推理与神经计算相结合,已展现出相得益彰的喜人前景。因此,将功能模拟与结构模拟相结合是当前人工智能研究的总趋势,

(3).行为模拟,控制进化

除了上述两和研究途径和方法外,还有一种基于感知行为模型的研究途径和方法。我们称其为行为模拟法。这种方法是模拟人在控制过程中的智能活动和行为特性,如自寻优、自适应、自学习、自组织等,来研究和实现人工智能。

4.智能技术的未来

智能革命的时空动力是网络革命,使信息网络发展为智能网络。智能网络的发展趋势:一是实现计算机网络的智能化,二是建造智能机网络——真正意义上的智能网络。显然,当计算机发展为智能机,智能机网络就会应运而生。

工厂智能化的关键是采用智能制造系统(IMS)。随着计算机向智能机发展,计算机集成制造系统(CIMS)必然要发展为智能机集成制造系统(IIMS),成为真正的智能制造系统。目前,一般是实现计算机集成制造系统的智能化,即将人工智能技术、专家系统、智能机器人运用于计算机集成制造系统,使之成为智能化的计算机集成制造系统(ICIMS)。这样的制造系统,也是一种智能制造系统。

农业生产也能像未来工厂那样,那么农业生产也可由自动控制进入智能控制,实现生产过程的智能化。现在,日本已经出现了植物工厂,展示了农业工厂化、自动化,乃至智能化的广阔前景。

智能机器不仅进入工厂和田间,还要进入办公室和家庭,现在已经在建造“智能大厦”和“智能住宅”,实现计算机控制、机器人服务和网络通讯,使办公室和家庭自动化推而广之,最终实现城市智能化。

正像蒸汽机的能量革命魔术般地创造出工业社会一样,智能机的智能革命也会奇迹般地创造出智能社会。智能机、智能机器人和智能网络推动社会智能化,一个全面智能化的社会,便是智能社会。

结束语:

作为高技术核心的智能技术(如人工智能、智能计算机、智能机器人等),其关键是人工智能。它们的相互作用会引发智能“核爆炸”,把人工智力和人类智力的潜能爆发出来,导致智能革命;也会奇迹般地创造出一个智能社会。因此,工业社会之后不是“信息社会”。“信息社会”无非是由工业社会向智能社会转变过程中的一个过渡阶段,而不是一种独立的社会形态。

第5篇

关键词:机械制造;智能化;发展方向

计算机技术是二十世纪人类伟大发明之一,它改变了人们的生活方式,也加快了各行各业的发展步伐。对于机械制造这个古老又充满活力的行业,计算机技术可谓掀起了一场跨时代的技术革命。它使机械制造业步入了智能化发展时代,将人们的想象化为现实,也为机械制造行业发展开拓了新的思路。

1机械制造智能化发展的必然趋势

智能化是近年来科技发展中的一个热词,也是人类社会物质文明发展到一定程度的产物。所谓智能化是基于计算机技术、现代通信技术、信息技术、互联网技术以及自动化控制技术发展的基础上所产生的一种技术概念[1],它涵盖了住宅、家居、医疗、机械、化工等多个领域,已成为当今科技创新发展的一个重要方向。智能化技术具有四大特点:一是从人类的感知能力出发,通过科学技术放大人类对外部世界的感知体验,并引导人类从中获取所需的信息,这一过程也是智能化技术诞生的前提;二是人类的思维能力和记忆力,这一点与人类的分析、判断、决策、联想等能力相关,智能化技术的目的是从技术角度帮助人类做出正确的判断和决策;三是自适应能力,人类总在适应不断变化的自然环境和社会环境,智能化技术的出现,大大缩短了人类的感知过程;四是人类决策的辅助工作,决策是人类在受到外界刺激后做出的反应,智能化技术帮助人类认知自身对外界刺激的反应,进而辅助人类做出正确的决策。[2]可以说,智能化概念已融入人们的思维意识中,而智能化技术也成为各行各业技术革新的利器。机械行业融入智能化理念后,也积极着手研究智能化与机械技术的融合创新。机械行业是我国经济的支柱型产业,在我国市场经济发展中占有重要地位。机械行业是一个庞大的产业链,涵盖了汽车、发动机、机床等重型工业行业,也包括元器件生产、零部件加工等行业。我国机械行业发展的主力军是机械制造行业。机械制造专指运用动力机械、化工机械、起重运输机械、纺织机械、仪表仪器、各项工具及其他机械设备从事生产活动的组织。[3]那么,机械制造行业一旦融入智能化理念与技术,将大大节省制造周期,提高机械制造质量和速度。机械制造智能化是指机械制造技术与智能化技术的融合,这种整合既是观念上的,也是技术上的,它运用人工智能、机器智能、新型材料技术、系统工程等先进技术融合为一体,提供一体化制造方案,为专家提供分析数据、技术可行性分析,以帮助专家进行推理、演示,从而做出正确的决策,并最终形成一个完整的、高度智能化的机械制造系统,使机械制造生产步入柔性管理和集成化管理时代。

2机械制造迈向智能化发展的现状

作为传统的机械行业,在历经几百年的发展中,特别是自上世纪八十年代计算机技术由军用向民用扩大后,机械行业也迎来了技术革新的里程碑。到了本世纪,计算机技术得到普及,已渗入各行各业。尤其与机械行业的结合,带来了两个行业的双赢,同时也催生了机械制造走向智能化发展的道路。但就我国机械制造行业发展来看,起步较晚是行业发展迟滞的一个重要原因。加之智能化技术主要应用于轻工行业,对于重型机械加工领域还未做到广泛应用。主要呈现几大现状:从基础来看,我国机械设计水平远远落后国际水平。机械设计是机械制造行业发展的前提,且计算机、电子等智能化技术最先应用于机械设计领域。如CAD、Pro-E等计算机辅助设计软件的应用,绝大多数设计人员只是将这些软件作为绘图工具使用,而忽略了其自带的数据分析、加工演示等重要功能;由于前端设计中运用智能化技术不多,给后期的机械制造智能化环节带来了一定的影响。从技术和工艺水平来看,机械制造智能化的应用程度不高。当前国际机械制造智能化正在向超薄化、超小化方向发展,模糊控制、计算机控制方面都已融入日常生产中。而我国虽然誉为机械制造大国,但多运用传统机械制造工艺,甚至在很多地区仍然沿用手动机床,能够熟练操作数控机床的技术人员并不多;而能够掌握数控加工中心这样的精密加工技术的技术人员更是少之又少。

3机械制造智能化发展方向探讨

要探讨机械制造智能化的发展方向,还需要追根溯源,回归机械制造智能化技术的几大特点,从其自身优势出发,探讨其可持续发展的可能性及发展方向,才具有坚实的理论依据。

3.1机制制造智能化技术可持续发展的优势

一项技术、一个产业能够实现可持续发展必然具有其不可取代的价值,即核心竞争力。对于机械制造智能化技术来讲,其自身优势正是维持其可持续发展的动力。从技术价值来看,机械制造行业与智能化技术的结合,顺应了未来科学技术发展的潮流趋势。随着计算机技术的飞速发展,人工智能成为当今乃至未来科技发展的一个重要方向。机构制造智能化将人工智能技术、软件系统、自动化控制技术完美地融合在一起。从技术角度实现了无人干预生产,运用机械制造智能化代替了人工劳动,避免了生产过程中因人为因素导致的失误;同时也规范了生产过程,使机械制造真正意义上步入了自动化和精准化生产的时代,大大提高了生产效率。对于一项技术来讲,技术价值无疑是其最为核心的竞争力,但使其广泛应用并最终形成经济效益和社会效益的还是其经济价值。机械制造智能化解放了劳动力的同时,也为生产企业节省了人工成本,改变了机械制造行业原来依靠密集劳动力实现盈利的模式。同时机械制造智能化技术也大大提高机械产品的精确度,高质量产品带动了市场运作的规范化发展,也为生产企业带来了高额利润,使生产企业在技术研发方面投入更多的资金。而研发能力已成为当今工业企业一项重要的核心竞争力,也是我国乃至世界机械制造行业发展的趋势。

3.2机械制造智能化发展方向分析

结合当前我国机械制造智能化发展现状,以及其固有的技术价值与经济价值,综合分析之下,我国机械制造智能化技术未来将向三个主要方向发展:第一,人机交互方向。随着计算机技术的发展,“人机交互”这个工业上的常用术语已不再是人类的美好憧憬,早在数年前就已成为现实。人机交互(Human-ComputerInteraction,简写HCI)指人与计算机通过某种语言实现对话,并采取“有来有往”的交互式对话方式,在人与计算机之间形成“信息”交换的过程。在机械制造智能化领域中,人与计算机共同承担生产任务,甚至在工作中形成了默契的伙伴关系。计算机为人类提供了人机交互接口,也可以把它理解为人、机对话的数据线。操作人员先将制造任务中需要运用到的数据按照一定程度通过人机交互平台输入计算机中,完成了“人机对话”的第一步;计算机在接收到人类传输的数据后进行数据处理,计算制造加工中需要用到的数据以及技术可行性分析,并迅速向操作人员反馈结果。通过这样的“人机对话”实现了数据的快速处理,也提高了制造加工效率。目前我国机械制造智能化技术采取最多的是CAD、UG等软件设计和编写加工程序的方法。这些软件不但可提供数据测算和三维成型等技术,还可通过加工演示环节展示制造过程中的不足之处,便于操作人员第一时间修改参数和设计方案,实现图纸的优化。在未来,这种技术和制造模式仍然占有绝对的优势。尤其在制造过程演示方面需进一步完善三维成像效果,增加声音模拟、数据纠错、图文处理等功能;并就加工过程进行实时监控,对其中的故障问题进行检测、处理,强化“人机交互”平台对生产过程的监控、管理。第二,柔性发展趋势。所谓柔性是专指制造系统用于满足个性化生产条件而进行变化的能力。智能化技术本身既具备了满足生产条件变化的能力,计算机技术提高了机械制造的精准度,也使原有的机械制造技术灵活度大幅提高,能够满足不同生产需求的需要。柔性技术发展较早,从数控技术发展时代就已经开始了。尤其在发达国家,工业技术发展超前,数控技术发展相对成熟,尤其一些加工中心对于医疗机械、精密仪器加工都具备了极高水准,能够满足用户越来越高的要求,并使柔性化技术形成一种长期发展的趋势。第三,精密发展趋势。当机械制造技术水平达到一定程度、且大众化机械产品的市场饱和度逐渐提高后,机械制造行业必然走向精密化发展之路。机械制造智能化技术依赖电子技术、微加工技术、精密加工技术的发展,大幅提高了机械产品的精密度的加工实效性,减少了人力加工时代残次品率,使机械制造产业步入了精密加工时代。目前发达国家已由传统机械制造行业向精密制造行业转型,而这也必将成为未来机械制造产业的主流趋势。同时,人工智能技术的融入提高了机械制造过程中的处理环节,提高了机械制造的实效性,也成为未来机械制造行业的发展趋势。机械制造作为工业经济时代产物,智能化发展将为我国机械制造行业带来新的发展机遇,增强了人机互动功能,实现了柔性制造技术,同时也提高了制造精度与可靠性,为我国机械制造行业参与国际竞争奠定了基础。

作者:张爽 单位:北华大学机械工程学院

参考文献:

[1]赵宇龙.金属加工自动化:智能化—机床自动化发展的高级形式[J].金属加工:冷加工,2013(13):7-9.

第6篇

借鉴德国工业4.0,师夷以求胜

工业4.0是德国率先举国实施的全球市场运动,对全球未来工业走向影响深远,作用明显。因此对于德国工业4.0,我们应全面深入研究,参考借鉴,然后师夷以求胜。德国工业4.0战略的要点可以概括为:建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成、实施八项计划。

建设一个网络:信息物理系统(CPS)网络。CPS就是将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境。这是实现工业4.0的基础。

研究两大主题:智能工厂和智能生产。智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分,重点研究智能化生产系统和过程以及网络化分布生产设施的实现。智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程,从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。生产流程智能化是实现工业4.0的关键。

实现三项集成:横向集成、纵向集成与端对端的集成。工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合,是为了实现各企业间的无缝合作,提供实时产品与服务;纵向集成是基于未来智能工厂中网络化的制造体系,实现个性化定制生产,替代传统的固定式生产流程(如生产流水线);端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成,是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合,这将最大限度地实现个性化定制。

推行八项计划:工业4.0得以实现的基本保障。一是标准化和参考架构,需要开发出一套单一的共同标准,不同公司间的网络连接和集成才会成为可能;二是管理复杂系统,适当的计划和解释性模型可以为管理日趋复杂的产品和制造系统提供基础;三是一套综合的工业宽带基础设施;四是安全和保障,在确保生产设施和产品本身不能对人和环境构成威胁的同时,要防止生产设施和产品滥用及未经授权的获取;五是工作的组织和设计,随着工作内容、流程和环境的变化,对管理工作提出新的要求;六是培训和持续的职业发展;七是监管框架,创新带来的诸如企业数据、责任、个人数据以及贸易限制等新问题,需要包括准则、示范合同、协议、审计等适当手段加以监管;八是资源利用效率,需要考虑和权衡原材料和能源的大量消耗给环境和安全带来的诸多风险。

构建工业4.0信息物理系统网络平台,决胜未来

当前中国工业的问题与现状不容忽视:大量从事低端加工的中小企业,缺乏创新能力和核心技术,简单工艺的平面管理,人口不断老龄化,资源日益枯竭等,因此虽说我国一直是制造大国,却不是制造强国。如今工业4.0来了,物联网、服务互联网将取代传统封闭性的生产制造系统,成为未来工业的根基,对于人口红利逐渐消减、工业发展正处于换挡期的中国而言,智能制造已被认为是改变“大而不强”工业现状的重要路径。

美、德等世界工业强国都高度重视信息物理空间构建,加强战略前瞻部署,并取得积极研究进展。中国要决胜未来的竞争,也必须在构建信息物理系统网络平台上先行一步。

超前部署建设国家信息物理系统网络平台。一方面,在国家新的信息化发展战略中加强对CPS的总体布局,研究制定CPS建设的战略目标、重点任务、发展路径和政策举措。同时,在制造业发展、智慧城市建设、国家网络和信息安全等工作中加强前瞻部署和应用推广。另一方面,组建一批国家信息物理系统网络平台,负责承担基础理论研究,组织力量研发突破CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备,推动重点行业企业的开发应用。

启动国家智能制造重大专项工程。总体看,我国制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径,通过智能产品、技术、装备和理念改造提升传统制造业的任务艰巨而迫切。笔者建议从国家层面启动实施智能制造专项工程,加强技术攻关,开展应用示范,推动制造业向智能化发展转型。一是重点突破智能机器人。开展智能机器人及智能装备系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究,攻克精密减速器、伺服驱动器、传感器等关键零部件;二是开展数字工厂应用示范。在全国范围内分行业分区域选取试点示范企业,给予扶持,建设数字制造的示范工厂,发挥其“种子”作用;三是推动制造业大数据应用。以行业龙头企业为先导,鼓励其应用大数据技术提升生产制造、供应链管理、产品营销及服务等环节的智能决策水平和经营效率。

用标准引领信息网络技术与工业融合。工业4.0战略的关键是建立一个人、机器、资源互联互通的网络化社会,各种终端设备、应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系。为了保障工业4.0的顺利实现,德国把标准化排在八项行动中的第一位,并在工业4.0平台下成立一个工作小组,专门处理标准化和参考架构的问题。可以说,标准先行是工业4.0战略的突出特点。为此,中国在推进信息网络技术与工业企业深度融合的具体实践中,也应高度重视发挥标准化工作在产业发展中的引领作用,及时制定出台“两化深度融合”标准化路线图,引导企业推进信息化建设。同时,还要着力实现标准的国际化,使得中国制定的标准得到国际上的广泛采用,以夺取未来产业竞争的制高点和话语权。

构建有利于工业转型升级的制度保障体系。工业4.0一方面增加了管控的复杂性,技术标准的制定需要符合相应的法律法规;另一方面也需要制定相应的规章制度促进技术创新。比如,采取一系列措施以加强制度保障,设立处理各类问题的专职工作组,制定和实施安全性支撑行动;要建立和完善有利于工业转型升级的长效机制,比如知识产权保护制度、人才培养和激励机制等,从而形成推动工业转型升级的制度保障。

产学研用联合推动制造业创新发展。通过产学研合作创新促进竞争往往是发达国家重要的战略意图。我国应充分吸收和借鉴发达国家产学研用联合模式,一方面,针对不同类型自发的产学研合作网络或产业研发联盟,政府要通过引导和支持的方式促进其发展;另一方面,选择几个重点行业和关键技术领域进行试点,以行业骨干企业为龙头,联合科研实力雄厚的大学和科研机构,组建多种形式的产学研研发联盟,充分调动各方资源和力量,共同推进工业4.0技术研发和应用推广。

第7篇

【关键词】机电一体化技术;发展现状;发展方向

工业生产对于人们的生活有重要意义,例如人们日常生活中的家用电器及生产工作中所用的机械设备等都属于工业生产,因此工业的发展能直接影响人们的生活质量。随着社会的不断发展,科学技术逐步渗透到人们生活的各个方面,在推动各行业技术水平发展的同时,也进一步推进了工业技术的发展。机电一体化技术正是处于这种社会背景之下,机械化生产方式才逐步向智能化、网络化、环保节能化迈进。

一、机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术的起步较早,从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式,而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展,我国机电一体化技术也得到了广泛应用,但是因为许多因素的制约,我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备,不仅工艺落后,并且劳动强度较大,生产效率低,严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期,机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展,一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用,机电一体化技术的发展也加快了速度。

随着机电一体化技术研究的不断深入,该技术在人们生活中得到了广泛的应用,例如电视机、电脑、洗衣机等等;此外,许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前,随着我国计算机系统技术的不断发展,电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合,使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如,智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生,为人们带来乐趣,还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段,但是随着科学技术的发展,机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。

二、机电一体化技术的未来发展方向

21世纪是属于信息化、智能化的新时代,科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此,我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作,进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状,科学的预测该技术未来发展方向,对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。

(一)系统化

将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化,不仅能够提高工业生产效率,还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求,但是多种机电一体化产品的整合运用,则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求,机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用,是机电一体化技术的必然发展方向。

(二)微型化

将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品,就是微型机电一体化产品。简单来说,是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小,在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸,而是将传统机械制造方式转变为智能化制造,这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点,其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术;军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。

(三)智能化

机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展,人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展,主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如,在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等,都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此,智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。

(四)环保化

随着社会的不断发展,自然界的各种资源物质越来越匮乏,环境破坏问题日益严重,人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性,环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中,都可以尽量提高对有限资源的利用率,最大限度的减少环境污染问题,并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点,这不仅是技术发展的趋势,也是社会可持续发展的需要。

(五)网络化

网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中,已经全面渗透到人们日常生活的各方各面,为人类生活与生产提供了极大便利,对其它技术的发展也起到了促进作用,机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今,全球经济的发展十分迅速,市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场,机电一体化技术想要掌握最新的发展状况,就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流,促进机电一体化技术的发展。

结束语

机电一体化技术不仅促进了工业发展,也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步,将会有更多的学科技术相互交叉整合,出现更多有利于人类生活与生产的先进技术,机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。

参考文献

[1]李舜.浅析我国机电一体化技术发展现状及走向[J].科技致富向导,2014,03:220.

第8篇

关键词:机械制造技术 发展趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

机械制造的发展水平代表着国家工业化的发展程度,是工业的命脉所在,其为我国国民经济的发展提供装备技术。机械制造技术是一个系统工程学科,其包括了实施产品设计、加工、销售、以及产品回收再生的整个过程。中国经历了十年的高速发展阶段,中国经济取得了举世瞩目的成绩。在看到成绩的同时我们也看到了,中国以前经济发展靠的是劳动密集型产业,低水平的加工业,以环境为代价来获取高速增长,但是这是不可持续的。当前中国经济面临转型,在未来创新和高科技成为发展的主要动力。机械制造技术的创新已经成为机械制造业发展的主要驱动力,先进的机械制造技术已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也成为国际间科技竞争的重要领域。本文首先分析了我国现代机械制造技术的发展现状,然后对机械制造技术的特点进行了阐述,最后我们分析了我过现代机械技术的发展趋势和发展重点。

1 我国现代机械制造技术的发展现状

改革开放以来,我国机械制造技术有极大的发展,在机械制造水平和产品总量都在逐年的提高,发展了一批具有自主知识产权的机械制造技术,经历了几十年的发展,机械制造业已成为我国工业的支柱型产业。在取得成果的同时我们也看到了我国机械制造技术和发达国家相比还存在巨大的差距,许多核心技术还掌握在发达国家的手中,我国在许多方面都处处受制于人。

当前新的信息化技术和新的管理理论和方式不断发展,计算机辅助设计技术、人工智能、专家系统等先进技术还没有在机械制造业得到大规模的应用,反映了我过机械制造技术设计方法相对落后,设计效率有待提高;在机械加工方面,精细加工技术、纳米加工技术等仍处于研发阶段,先进制造工艺技术还未大规模投入使用。此外,我国机械制造业管理手段相对落后,管理体制以及生产模式更新发展缓慢,先进的计算机管理技术还未在机械制造业中得到广泛应用,在很大程度上影响了我国现代机械制造业的发展。

2 现代机械制造技术的特点

2.1现代制造技术的发展趋势

现代先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的。既保持了过去制造技术的有效要素,又不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。现在机械制造技术的发展主要表现在两个方向:一是精密工程技术。二是机械制造的高度自动化。

2.1.1精密制造技术。

机密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械制造技术等。目前,加工精度在0.1微米以下、表面粗糙度在0.02微米以下的加工方法称为精密加工。超精密加工技术的发展依赖并促成了机械、电子、计算机、光学、材料学的发展。实际上,精密和超精密技术反映了一个国家技术水平的高低。科学家们预言,在未来的10-15年内,纳米技术的开发将成为仅次于芯片制造的世界第二大制造业。

2.1.2制造系统的柔性化、集成化和智能化。

现在制造系统的发展是:数控(NC)到柔性制造系统(FMS)到计算机集成制造系统(CIMS)最后是智能制造系统(IMS)。计算机集成制造系统是一个工厂的全盘集成制造系统,它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机的综合集成起来成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。

2.1.3 特种加工技术。

随着社会的发展需要,有很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求。所以不断采用一些新材料来制造零件,但是这些零件有的很难加工和成形。这就需要新的加工工艺:特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法,它可以加工高强度、高硬度、高脆性等难以切削的材料以及精密细小和复杂形状的零件。

2.2 现代机械制造技术是一项系统工程

现代机械制造技术融合了信息技术、计算机技术、自动化技术、传感技术、材料技术和现代管理技术,并将这些技术应用于产品设计、制造、生产、销售和服务等各个方面。可以说是设计到了制造业的方方面面,并且还在不断的更新高科技技术,使之成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.3 现代机械制造技术是一项全球化的技术

当前我们已经进入全球化的时代,各个国家之间的交流也日趋频繁,企业间的竞争已经不限于国家内部的竞争,要想赢得市场必须要参与全球竞争,单凭生产率是不行的,时间、质量和成本这三个要素的有机结合是必须的,而现代化的先进机械制造技术是三者达到统一。作为世界性技术,机械制造能否赢得国际和国内两大市场,需要不断创新,也需要互相学习,在激烈的竞争中提高自身的竞争力。

3 我国现代机械制造技术的发展趋势

3.1 信息化

当前是信息化的社会,信息技术已经进入千家万户,并逐步渗入到各行各业,机械制造业的信息化技术应用的一个很重要的领域。信息技术对传统产业的改造可以说是无处不再,在生产、管理、流通等领域都将被信息化技术所改造,并且极大的提高生产率,且降低生产成本和人力资源的投入。由于汇聚了电子技术、信息技术、自动化技术等高新技术,在信息化的推动下,现代机械制造技术水平也不断提高,生产周期也明显缩短。想要在国家舞台上占得一席之地,就必须把握信息化这个大趋势,以信息化带动工业化,提高我国现在机械制造业的竞争力和创新能力。

3.2 智能化

用机器代替人工做一些繁琐的工作这是必然的趋势,当前人工智能、计算智能和生物技术的快速发展促使机械制造技术也朝着智能化方向发展,这主要表现在机器人学、智能设计、智能计算、智能加工、智能控制以及智能诊断等方面,我们可以看到许多厂商已经在将机器人运用于生产的各个环节。在制造过程中,系统能够自动检测运行状态,出现故障之后能够自动调整,以达到最佳状态。

3.3 低碳化

中国经济高速发展给环境带来的冲击是严重的。转变经济发展方式,调整产业结构,走持续发展道路已经得到了广泛认可,国家当前提倡低碳生活,严厉取消一些高耗能、高污染的企业,而作为污染和浪费尤为严重的现代机械制造业,如何降低能耗和污染备受重视。低碳机械制造将环保、可持续以及节约等理念融入机械制造技术中,通过低碳设计、低碳选材、低碳设计、低碳工艺、低碳包装以及回收再利用等措施优化改进现代制造技术,提高原料和能源的利用率,以最小的开销,获得最大的经济和社会效益。

4 结语

中国是一个人口大国,但并不是一个工业强国,机械制造技术与国民经济的发展息息相关,机械制造技术水平的高低标志着我国综合国力和经济水平的高低。在当前转变经济发展方式,调整产业结构的大背景下,我们要看到带来的机遇,走创新发展之路,不断提升自身技术水平,不断提高我国机械制造业的竞争力,使我国机械制造业产品具有国际竞争力。

参考文献

[1] 白明光.先进制造技术的发展趋势及先进制造模式[J].北京机械工业学院学报,1999(2):10-14.

第9篇

关键词:绿色理念;计算机;科学技术;机械制造;智能化

绿色经济理念背景下,机械制造主要是指利用清洁能源、材料,采用高效节能的制造方法及机器,充分重复回收制造材料,尽可能的减少机械制造过程中的垃圾,避免污染排放。随着市场经济的迅猛发展,计算机科学技术被得到广泛重视,机械智能化逐渐成为发展趋势,通过利用计算机技术实现机械制造的智能化是现如今科学研究的重要抓手,因此为了满足人民日益增长的生活需求,提高精神文明建设,全面落实绿色制造理念,发展机械智能化十分关键。

1我国绿色理念下机械制造的发展现状

由于经济全球化的推动下,机械制造业在现今经济发展宏图中已占据重要的地位,发挥有力的支撑作用,随着人们健康意识的提高,国家对节能环保理念的重视,发展绿色机械制造逐渐成为当今制造业的新方向。机械制造的智能化主要是通过各种先进的技术手段,对外部信息进行搜集、整理,并通过自身程序进行演算,达到智能自动化,实现机械制造的智能化,有利于机械制造业的快速发展,同时也对我国经济发展有着巨大的推动作用。但是,相比其他先进国家或地区,我国机械制造的智能化水平相对较低,自主创新能力及产品研发能力较弱,制造技术手段较为落后,以致严重阻碍了我国机械制造智能化产品的质量及水平的提高。与此同时,我国绿色制造工作开展相对较晚,技术理念不完全成熟,仍处于初级探索阶段,尽管近年来我国开始颁发许多相关法律法规,来严格要求、规范现代机械制造产业,要求减少污染排放,实现资源高效化,但由于过去节能环保意识淡薄,机械制造过于粗糙,技术方法相对落后,许多机械材料得不到有效利用,以致出现了低利用、高排放的现象,对自然生态平衡造成了严重的破坏。因此,为缓解生态危机、改善生态环境、提高资源利用率、降低污染排放,打造绿色和谐的生活家园,在进行机械制造时,必须要引入绿色发展理念,同时借助计算机科学技术来创造机械智能化时代,走可持续发展之路。基于我国机械制造的发展现状,开展绿色制造已经成为发展的必然态势。要积极转变传统机械制造产业结构,站在机械制造、环境保护、资源利用、产业智能四方面,充分考虑问题,尽可能的实现低能、高效、减排、无公害、无污染、智能的发展目标,加大科技创新力度,提高自主研发能力,这不仅对我国机械制造产业发展十分关键,也对我国加快社会主义经济发展,提高全国人民的生活满意度具有重大的战略意义。

2绿色理念及计算机技术对机械制造智能化的影响

2.1绿色理念下的机械制造的智能化发展

(1)机械制造的智能化产品清洁无污染。机械制造在绿色理念的背景下,使每个产品从开发到处理的每个环节都坚持节能环保的发展观念,在制造材料的选材上,机械制造在完成智能化的过程中,无论是在满足产品性能,还是在环境保护方面,绿色制造都采用无公害、可循环、利用率高的材料,尽可能减少对环境的污染。例如,当今制造行业所采用的一些现代化材料,已经取代了传统材料,像烧结空心制品、加气混凝土制品、多功能复合一体化墙体材料等,这些都是在原有材料的基础上加以循环利用,进行结构优化,使其功能及性能更加满足机械智能化的要求,确保机械制造智能化能够安全、持久的健康发展下去。(2)机械制造智能化产品可拆卸性强。基于绿色理念的机械制造智能化产品具有很强的可拆卸性,此性能的优点是通过定时监测产品性能,对相应产品进行有规律的拆卸,拆卸成若干部分,并逐一对这些部分进行检查、调整、修补、维护,淘汰掉坏旧的、耗能、低效的组件,更换成新型、性价比高的组件,并按原结构重新组装,保障在不破坏其原有功能的基础上完善产品性能,使其更加高效、智能化,减少污染。(3)机械制造智能化产品实用性更强。在绿色环保理念的贯彻下,现代机械制造采用新型的高端复合型材料,无论是材料的质量还是性能,都有了很大进步,再通过先进的加工与合成技术等,智能化机械制造产品的实用性、针对性、广泛性越来越强,人们对绿色制造产品的接受性强、满意度高,这对智能化产品走向人们日常生活的方方面面有着极大的推进作用。

2.2计算机科学技术下机械制造的智能化发展

(1)机械制造的智能化产品制造工艺更复杂。现今机械制造正在朝着工艺复杂多元化发展,旨在通过高新技术将制造生产的中间环节缩短,减少生产材料、资源的应用,提高生产效率,缩短生产加工时间,加大制造工艺的多样性。机械制造智能化技术水平的提高依赖于计算机科学技术的发展,通过计算机内设的应用程序,将虚拟网络技术与制造技术结合起来,可以提前模拟机械制造途径,预设机械制造产品,再通过不断改进,进而可以实现简化制造途径,缩短制造时间,减少在生产中间环节人员制造的失误,提高智能化产品工艺的复杂性及精确性。例如,数控机床在进行智能化加工时,通过计算机的辅助程序,机械可以实现自动换刀、旋转转台、加压固定等环节,不仅能够在机械表面进行加工合成,还能深入到产品的各层面,对多工序、多层次进行复合加工。(2)机械制造的智能化产品自动化更强。在大数据的背景下,信息技术的普及,使得机械智能化产品在制造过程中可以整合多种数据,在特定程序的指导下,无需人员动手就可以实现内部工艺制作的转换,其自动化技术的提高,极大提高了产品制造的效率,在质量及数量两方面,自动化技术都为机械制造的智能化迈出了关键的一步。通过智能化自动化技术,某些危险性高、难度性大的工作可以由自动化机械来完成,这样可以减少工作人员的危险伤害,同时智能化自动化技术将人工智能与生产工艺结合起来,借助计算机数据信息的加工处理,在生产制造过程中的时效性、现实性更符合时展的要求。(3)机械制造的智能化产品更加精确高效。传统的机械制造过于粗糙,技术相对落后,效能相对较低,计算机科学技术的迅猛发展,为机械制造的智能化提供了高效、精确的制造技术手段,通过采用精密、微型仪器,对工件进行精密和超精密加工、复合,极大提高了材料的利用率。纳米材料作为当前精密加工的首要材料之一,在纳米电子学的指导下,纳米材料技术被广泛应用于研磨加工、科学测量、微型组件等重大制造环节中,极大促进了智能化产品的精细化高效发展。同时在计算机技术的应用下,当前机械制造智能化产品的柔性更强,无论是设备的柔性还是员工的柔性都有了很大的提高,制造生产系统在加工组装过程中的适应力更强,便于生产流程的顺利开展、智能化水平的提高。

3实现机械制造智能化的注意事项

(1)设计理念要绿色合理。新时代背景下节能环保的绿色发展理念已经深入到各行各业,同样机械制造的智能化发展也必须要响应新时代的号召,顺应国策,从生产到最终应用都要贯彻落实。在进行机械制造设计时,要本着科学合理、节能减排、无公害的战略思想,在维护自然环境的前提下降低能源的消耗,开发新能源,进而设计出绿色制造产品。(2)制造材料要绿色、性价比高。在绿色设计的理念基础下,机械制造的智能化要想长远发展的关键环节就是要严格把控制造材料的选择,材料的好坏在最初就决定着机械制造的成功与否,机械制造的智能化要求着材料在使用性能、生命周期、回收利用等方面均具有良好的性价比。传统的机械制造业在选材时,只考虑产品的使用性能,而对其绿色、安全问题关注较少,当代制造业要确保使用绿色清洁对环境无污染的材料,将机械制造与自然环境紧密联系在一起,充分循环利用现有资源,并及时淘汰坏、旧、污染大、性价比低的材料,进而实现在保护好生态环境的基础上提高机械制造智能化水平的目标。(3)实时监测。当今计算机科学技术已经成为机械制造的重要助手,其自动化水平的发展极大的减少了中间环节人力、物力的失误。值注意的是计算机程序需要不断编程更新,机械制造业要想全面推广智能化发展,就要在制造过程中形成一套实时监测系统及风险防范系统,定时定点对计算机程序、产品组件、制造工艺进行修检、维护,并在时代信息的不断更新下,及时对应用程序进行改编,降低操作风险,保障机械制造运行的准确性、高效性。(4)提高员工的专业素养。计算机科学技术的发展推动了机械制造的智能化,使得自动化水平有了很大提高,很多工作的实施都依赖于机器的自动化、智能化,人员操作相对减少。但是无论机械智能化、自动化水平有多高,都离不开企业员工的人性化工作,在一些关键环节,例如机械制造过程中材料的选择、程序的设定、产品的监测等环节,都必须要由专业人员进行把关处理。因此,机械制造业在大力发展机械智能化、自动化的同时,要强化工作人员的专业素养,提高其专业知识及技术水平,要求其掌握绿色发展的理念,熟练运用计算机科学技术,这样才有利于机械制造的智能化发展。

4结语

机械制造业作为我国市场经济的产业支柱,实现现代智能化是当今科学技术、经济发展的趋势。因此我国机械制造企业必须要学习国内外先进的技术原理,合理应用计算机技术,将绿色健康发展理念作为开展工作的前提,转变制造途径,优化产业结构,不断进行调整升级,降低成本支出,减少污染排放,提高能源利用率,在紧跟世界潮流的前提下,努力打造属于我国的独特的现代智能化、绿色机械制造业,走可持续发展之路,大力推动我国社会主义市场经济建设的发展,进而提高我国的综合国力,在国际激烈的竞争中脱颖而出。

参考文献:

[1]闫玉涛.浅析绿色理念背景下的机械制造工艺.[J].中国外资,2014(10).

[2]刘兴源.基于自动化理念的机械制造技术分析.[J].城市建设理念研究,2016(10).

[3]王浩.信息化背景下机械制造智能化技术研究.[J].中国信息化,2013(6).

[4]覃秋妹.关于机械制造的智能化技术发展探讨.[J].科学与财富,2016,8(5).

第10篇

1机械加工智能化的发展现状

(一)机械加工智能化受到资金与技术的制约

众所周知,在不同时期内社会生产不同,生产技术决定一切。在社会的不断发展下我国机械制造业呈现出了智能化与精细化的发展趋势,实现了机械加工智能化发展。另外,无论是我国的生物技术产业还是国防航空产业,在发展进程中都将数控技术引入到机械加工制作专业之中,在提高机械加工制造业可持续发展的同时,也促使机械加工制造业逐渐满足时展的需求[1]。与此同时,在机械加工智能化体系中,数控装备作为重要的智能产品,能够实现机械制造技术、信息处理、信息传输技术的统一与整合。但是从另外一个角度分析,在与发达国家的对比与分析中,我国机械加工智能化现状仍旧存在非常多的问题,并主要表现在两点,第一是在技术投资上存在缺陷,第二是对机械智能化缺乏认识[2]。所以在未来的发展进程中,需要清楚认识到机械加工智能化不仅可以关系到机械产品的质量与生产效率,并且也对国家制造业的发展前景起到重要作用,只有如此,才能真正实现机械加工智能化的可持续发展。

(二)机械加工智能化受到传统生产模式的影响

从本质角度分析,机械加工智能化所生产的产品具有双重属性,可以将其看作为生产资料,也可以看作为消费产品。如今,在社会的发展与科技的不断进步下,各种机械化产品成为人们生活中不可或缺的元素,所以机械加工企业需要从这一角度出发,把握住市场的消费动向,对生产设备与生产工艺进行智能化改造。另外,在当前机械加工智能化的发展与进步中,所存在的主要问题便是传统机械加工行业仍旧占据重大比例,在生产过程中仍旧摆脱不了传统生产模式的笔算,导致机械加工环节比较危险。同时,机械加工企业所生产的产品虽然具有多样性,但是仍旧无法真正实现从劳动密集型向技术密集型进行转变,无法真正将智能化理念充分融入其中。

2机械加工制造业未来的发展趋势

(一)机械加工制造业朝着智能化方向发展

在我国社会的不断发展与进步下,我国机械制造业已经成为企业内部产品结构调整的基础与保障,在市场经济的不断变化下人们的消费行为也发生了重大变革,正是这一发展背景才在一定程度上促进了机械加工制造业的智能化发展[3]。从当前我国机械加工制造业的整体发展现状分析,只有不断加快企业产品结构的调整步伐,将智能化、信息化与网络化应用其中,才能从根本上促进整个机械加工生产的可持续发展。除此之外,在全球化经济发展迅速的基础上,我国机械加工面临了新的挑战,在优胜劣汰的市场环境中机械加工企业需要紧紧跟随时展的步伐,无论是研发还是到市场投入都需要具备个性化、多样化,如此一来,才能真正满足人民群众日益增长的物质文化需求。同时,从生产角度分析,机械加工企业要改变传统的发展模式,将固定规模下的生产方式转变为多品种、智能化的发展模式,在适应社会发展需求的同时,也在一定程度上实现机械加工智能化发展。我国机械加工智能化在发展过程中需要遵循相关的原则,第一是要依据产品的生产性能以及科技发展的基本规律,无论是成本问题还是使用价值问题,都需要加以考虑。还要依据我国社会经济的可持续发展,在原先的基础上进行完善与改革[4]。第二是要保证我国机械加工智能化能够在发展过程中遵循信息化与网络化的发展趋势,坚持“以人为本”,充分发挥出人的创造力。

(二)机械加工技术朝着技术化与网络化发展

从某种角度分析,信息便是资源,信息是一件事物特征、状态,甚至是一个数据与指令,在迈入21世纪之后信息化水平得到提高,并在信息化技术在机械加工制造业中得到广泛应用。其中在机械加工制造业的可持续发展中,信息技术便是智能技术,不仅可以提高机械加工企业的网络化,并且能够推动企业的生产管理朝着科学化与合理化方向发展与进步。机械加工行业属于特殊行业,整体结构比较严谨,步骤分工比较明确,而在机械加工技术中应用智能化,可以从根本上提高机械加工制造业的效率与质量[5]。如果单纯从机械加工技术角度分析,那么可以认定为智能化便是高标准与高质量的缩影,在经过精细计算与设定后,每一个环节、每一个部件都能够实现精确,能够减少人力的投入,在降低企业生产力的同时也可以保证生产任务的完整性。总而言之,在机械加工技术智能化的发展进程中,能够提高企业产品市场的占有率,能够为企业的发展奠定理论基础,对实现企业生产效率与生产水平起到重要的保障。

3机械加工智能化发展的应用

在本文中笔者以人工神经网络为例,主要对机械加工智能化的具体应用进行分析与探究。所谓的人工神经网络主要是由简单的元件所构成的网络,在我国机械加工领域应用非常广泛,其中所涉及的内容包括两点:第一,准确选择零件定位基面。在工程设计中最为困难的问题便是对零件定位基面的选择,在传统模式下设计人员都会对零件的定位基面进行确定,并对零件的几何特征进行研究,然后再依据研究结论合理选择定位基面。其中在零件定位基面选择之中需要进行定量分析,而将人工神经网络运用其中则可以很好地解决这一问题,在应用人工神经网络的时候能够实现从集合形状到编码的映射,对零件的几何特征作出反映。第二,在加工参数优化中人工神经网络起到重要的影响力[6]。加工参数是在机械加工之前由设计人员依据工程加工的要求对机械加工参数进行确定。根据相关文献得知,加工参数与加工之间呈正相关关系,如果加工参数制定正确,那么加工效果则会提升。在加工参数优化中应用人工神经网络则可以进一步实现这一基本目标与要求。

4结语

综上所述,机械在发展中与现代科学技术之间存在密切的联系,要想真正提高机械加工的效率,那么则需要实施智能化手段,只有将智能化应用到机械加工之中,才能真正提高生产效率与生产积极性。所以我国机械加工行业需要清楚地认识到这一点,并在发展中应用计算机信息系统,将传统加工制造中所存在的弊端进行克服,实现机械加工产业的可持续发展与进步。

参考文献:

[1]隋晓堂.关于机械加工智能化发展趋势的探讨[J].黑龙江科技信息,2010,17:27.

[2]张银保.机械加工智能化发展趋势分析[J].科技资讯,2011,22:57.

[3]线澎湃.机械加工智能化发展趋势[J].科协论坛(下半月),2013,09:54-55.

[4]高广斌,耿雨.机械加工智能化发展趋势研究分析[J].科技与企业,2012,19:10.

第11篇

关键词:机械设计;自动化;发展趋势

机械制造业在我国工业发展的过程中起着非常重要的作用,在整个工业系统也有着举足轻重的地位,为我国的工业生产能够立足于世界作出了杰出的贡献,将我国从一个农业大国逐渐转变为工业大国。在我国大大推动了生产力的发展,增强中国在国际上的地位。加快中国的工业现代化的步伐,加强信息技术的可操作性,使我国一步一步地走向机械制造大国。

一、机械制造及其自动化技术的优势

(一)提高生产效率

传统制造业纯靠手工完成,不仅工作量大,效率低,而且容易受人为因素的影响,造成安全事故,出现产品质量问题。应用先进的计算机编程和信息控制技术,全面实现制造过程自动化和智能化设备。在操作过程中,如有问题,该装置将自动停止运行和自检,工作人员可以通过检测出来的问题进行相应地维修处理,这样不仅防止了安全事故发生的可能性,也有利于提高生产效率。

(二)促进产业的发展

随着机械制造及其自动化技术的持续壮大发展,充分利用技术优势不断地完成产业升级,加工效率与机械制造的设备精密也越来越高,随着先进制造技术的发展,机械制造和自动化技术在工业建筑领域中的地位也越来越重要。广泛应用于其他行业如机械制造、医疗设备制造、锅炉制造、汽车零部件制造、电子制造,有利于制造业的快速发展。

(三)完成技术升级

就目前我国制造业的现状来看,一定要利用好自身的优势,提高设备的生产质量,加强机械制造的智能化水平,完成机械制造的全自动化升级。目前,机械制造及其自动化技术已与微电子技术相结合,逐步开始向微型化转换,使外观更轻、更便于使用和移动。更方便,性能更稳定。微型机械制造设备的能耗降低,操作更简单方便,长期使用可以节约能源,减少对环境的污染,符合当前我国可持续发展的战略方针,为制造工业的发展提供了不可估量的贡献。

二、机械制造及其自动化发展趋势

(一)机电一体化

现代科技的进步,使得机械制造已经开始向机电一体化发展,机械制造、计算机网络的有效结合,形成安全有效的数控技术,使得我们的机械生产过程更加精确、快速。完全改变了之前半机械半人工的生产模式,建立了一个完全信息化的数控系统,可以实现各种机械制造功能,可以直接利用计算机远程控制,完成机械产品的制造,极大地提高了生产效率,降低工人的劳动强度,加快企业的产业发展步伐,使得企业发展更加完善,确保了产品的质量安全,为企业进一步的市场需求提供充分的准备。

(二)智能化发展趋势

机械自动化技术与智能技术完美融合在一起,可以促进数控设备的快速发展,加快机械制造业的技术水平的发展。从设计面向制造的智能化数控系统可以通过计算机完成产品的虚拟设计,实现虚拟产品的参数化和信息技术的应用。各项参数指标的测试和产品性能调整,从相关产品生产线到生产标准的测试,并进入制造生产线。智能化生产技术减少人力物力消耗,降低企业成本,提高企业生产率。

自动化技术和智能技术的融合,对数控设备的发展提供了良好的基础,加强机械制造业的整体技术水平。从设计到生产加工线的全过程,都可以用智能数控系统完成产品设计。对智能数控系统虚拟产品设计参数及信息技术与产品性能测试调整使用,必须遵守有关相关产品标准,,然后进入制造生产线。智能化生产技术提高了生产效率,减少人力的损失,降低机械生产成本,提高企业的生产力。

(三)网络化、绿色化发展趋势

在我国二十世纪末,计算机技术的突出成就就是对网络的运用。计算机网络的兴起和快速发展,以至于给社会的各个方面都带来了巨大的变化,如新科技的变革,人们对生活的物质追求也越来越高。计算機网络已经将全球经济一体化,各企业之间的竞争也是越来越激烈,机械设计及其自动化技术的开发使用,只要质量过关,能完成相应的制造功能,将在全世界批量生产出售。计算机网络的普及后,监控技术和远程控制技术等新技术,吸引了全世界的关注,这些技术的终端设备,也是机械设计制造及其自动化开发的产品,目前,网络已经遍布我们大部人的家里,因此,中国的机械设计制造及其自动化也应该向网络化方向发展。我们不可否认的是,尽管机械发展迅速,给人们的生活带来了无限的便利,但我国的生态系统,是因为该行业的发展已经受到严重破坏。在当前的社会,人们对保护环境意识越来越强烈。在这种情况下,机械技术的发展应该是绿色健康。简单来说就是机械设计制造及其自动化电子技术在产品的使用过程中不破坏环境,还可以回收利用。在现阶段,绿色机械技术发展水平在中国还不够,还存在着很大的发展空间,因此,企业应大力提高绿色机械技术发展水平,努力提高产品的资源利用率,将机械生产对环境的破坏降到最低。

三、结语

总之,我国的机械制造及其自动化正在快速全方面发展,在机遇与挑战并存的情况下,要想机械制造及其自动化的到进一步的发展,我们必须降低成本,将生产与实际结合,并借鉴国外成熟的技术,对技术严格把控,全面发展智能化、机电一体化、网络一体化和绿色化。此外,我国的机械技术必须克服现阶段存在的问题继续提高生产水平,为我国的可持续经济发展提供动力。

参考文献: 

[1]张庚申.面向数控车床的在线检测系统研究与开发[D].广东工业大学,2011. 

[2]徐富昌.关于机械制造及自动化的分析探讨[J].湖北农机化,2012(3). 

[3]周立强.浅谈我国机械自动化现状及发展趋势[J].现代企业教育,2011(22). 

[4]胡楠.机械制造及其自动化的发展趋势分析[J].科技传播,2013(4). 

[5]王馄长.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技致富向导,2013(6). 

第12篇

关键词 :自动化 机械制造 现状 趋势

自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。

一、机械自动化技术的应用现状

我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理、生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。

随着机械工程制造技术的不断革新和进步,自动化技术在机械工程中的应用向集成化、智能化、虚拟化和敏捷化等方面发展,促使机械工程制造发生巨大变化。计算机集成制造是指充分利用信息技术,将各类技术、信息和物料进行集成,使机械工程的全部制造过程得以全部优化,达到技术经营和技术功能双重集成的目的。智能化应用要求在工程制造过程中进行分析、判断、决策等智能活动。智能化制造强调安全性和友好性;对于环境,要求做到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。虚拟制造技术主要包含现代制造工艺、信息技术、人工智能、多媒体技术等高新技术所组成的一项由多学科知识合成的综合系统技术。虚拟化的制造技术,可以在之前就把可能出现的情况做好预测及防护,以期产品一次性制造成功,缩短产品开发周期、降低成本,增强产品的竞争力。敏捷化应用可以使企业及时掌握市场信息,增强组织生产的灵活性,提高产品质量和生产效率,从而在激烈的市场竞争环境中获取最佳的经济效益。

二、自动化技术在机械制造中的应用

1、集成化的应用

为了使机械生产的过程中对自动化技术进行有效的应用,就应该构建一个有效的程序,以此来进行统一的管理。尤其是近几年,科学以及信息技术的不断发展,集成化的技术在各个领域都得到了广泛的应用,并逐渐占据了主导的地位。

2、智能化的应用

智能化技术在机械制造行业中的应用,相对较为综合,其中包含了很多小的技术。在对制造业的智能化进行研究的过程中,制造出了一系列的机器人,并在机器人中安装了相应的智能化系统,让其代替工作人员进行工作,在其进行工作的过程中遇到问题可以直接将其发到主系统中,再由主系统发出解决指令,这样不仅可以节约人力资源,也可以加快工作的效率与质量。

3、虚拟化的应用

虚拟化与智能化技术一样,都是一种综合性的技术,其是将多种技术进行结合,主要包括:人工智能技术、电子信息技术、多媒体技术等等。其主要的功能就是进行模拟或者仿真实验,这一技术可以在进行生产之前查出系统或者生产过程中容易出现的漏洞与故障,并做好解决措施,避免问题的出现,不仅可以加强生产的效率与质量,也为企业带来一定的社会效益,在一定程度上促进了企业的发展与进步。

三、自动化技术的发展趋势

1、机械制造中的自动化技术发展将会不断地变化、创新、进步

自动化技术随着科学技术的发展进步和社会经济水平的不断快速提高,将会逐渐更加创新化、高科化,应用领域也将会更加的广泛。

自动化技术在机械制造工程的运用过程中将会更加注重环保,采用环保型的设备、技术、材料,使现代的自动化技术更加的可持续发展。随着现代网络信息技术的发达,机械工程的自动化技术越来越趋于先进的网络化发展,打破地域的限制,迈向更宽广的发展空间。机械制造工程的自动化技术与现代系统工程技术、现代管理技术和信息技术以及传统的制造技术进行有机的结合,才应该是今后机械制造业的快速科学发展趋势。

2、自动化技术的发展

目前社会的竞争非常激烈,不论是国内还是国外,机械制造的自动化技术发展有着广阔的发展前景。随着人们对产品质量的要求越来越高,想要达到相应的质量要求,就必须要不断地改进机械制造业的工程技术。自动化技术,不仅可以大大降低劳动强度,而且可以提高产品质量,改善机械制造系统适应社会市场变化的能力。机械设备的自动化技术是人类长期的社会实践中不断追求的主要目标,随着科学技术的不断进步,自动化制造水平也将越来越高,发展面向国际化、全球化。

机械制造自动化技术的水准是国家科研技术能力的体现,也是国家或地区的经济水平与技术能力的体现。我国的机械自 动化水平相比发达国家还有一定的差距,自动化比例低,生产制造的效率以及质量仍然无法与发达国家相提并论。因此,发展机械自动化及相关技术的科技水平,不断学习并最终超越工 业发达国家的机械制造自动化技术,是我们必须持之以恒进行的事业。

参考文献:

[1].葛畅.浅析自动化技术在机械制造中的应用[J].科技致富向导.2012年12期.