机械制造智能化技术发展方向研究

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Study on development of machinery manufactureS intelligent technologyCHEN Xiao-bin(Changsha Aeronantical Vocational and Technical Colege，Changsha，Hunan 410124，China)Abstract：Machinery manufacture is a sign of one countryS comprehensive strength and flourish.It estate occupiesdecisive position as the pillar of the national economy in national economy system，be having direct impact to daily life。

At present our country is developing the economy in high speed.If we want to exist in fierce environment of competitionof the whole world，we must find new break and fully applying inteligent technology to machinery manufacture under hardon the tide of the world heels。

Keywords：machinery manufacture；inteligent technology；application status；design level1 机械制造智能化技术概述机械制造是我国实现工业化的重要基础，我国作为全球机械大国，整体起步较晚，全球市场占有率还较低 ，智能化程度低，还不能自称为机械强国。机械制造智能化技术是在传统机械制造技术的基础之上，不断吸收材料 、机械、信息、电子 、物理等方面的优秀成果，是现代信息科学技术与传统的机械制造技术相结合的产物 ，是当今科技发展的重要技术成果之-，是计算机技术 、信息技术 、机械制造技术 、自动化控制技术、集成化制造技术等多科前沿科学的结合。传统的机械制造技术生产效率低 、受限于工人的技术水平，很难适应市抄济中的竞争需求 ，机械制造智能化技术 ，将其综合应用于服务、检测、设计 、制造、管理 、销售的全过程 ，在机械制造设计 、制造、管理、研发、销售等各环节都有信息技术的参与，加入信息技术后使机械设计不再单-依托于图纸，机械制造不再只依靠人力，在加入信息技术 自动化处理 、系统管理技术后，能够通过计算机程序模拟机械制造过程，在智能化处理中可对制造过程进行分析 、推理、判断 ，通过制造软件、机器人控制可对机械进行建模，以使在无人参与的情况下进行机械的智能目的，机械智能化技术的发展在效率与质量的基础之- ，为产品的制造工艺优化提供基础，让生产更现代化、生产成本最低化，是以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，正好弥补了传统机械制造技术中的不足↑几年，随着国家对机械行业的政策性扶持，互联网全球信息传播的加快，为我国机械行业的收稿 日期：2013-04-15作者简介：陈晓斌(1977-)，男，湖南新宁人，大学本科 ，助教，主要研究方向：机械制造。

2 当前机械制造智能化的应用现状(1)机械设计水平不够高。由于我国机械制造技术起步较晚，与其它机械制造大国之间的差距较大。与制造大国相比，我国的机械制造智能化仍处于起步阶段，机械设计作为机械制造行业的第-任务，与发达国家之间的差距首先表现在技术性能的标准化更新与制定上。我国机械设计所使用的参考技术性能更新不及时，制定标准模糊，与工作技术的要求存在- 定差距，这导致部分设计在制作过程中不能按标准生产。机械设计师终身学习的习惯也有待加强，由于先进的机械软件大多由国外引进，能够利用先进的机械设计软件参与设计的比例与国外相比存在很大差距，因此，也就不能更好地降低误差率，这也是制约机械制造发展的-个重要原因之-。

(2)智能化技术处理低层面。机械智能化技术包含了计算机技术、信息技术、机械制造技术、自动化控制技术、集成化制造技术等世界前沿技术，在全球工业发达国家在机械制造智能化进程方面，普遍采用的柔性制造体系，计算机集成制造系统以及制造机床，而我国目前的机械制造智能化技术还处于刚性制造体系，单机智能化的层次上。

(3)工艺水平有待提高。机械制造工艺水平包括2方面：①硬件，即设备精度和先进陛；②软件，即工艺和管理水平。在传统的机械制造工艺中，只要技术和艺术完美结合就能使制造工艺大放异彩，随着信息时代的到来，机械设备的水平、性能高低越来越受到人们的关注，同时制约着整个制造工艺的整体水平。许多起步高的发达国家，对各种加工手段拥有多种丰富经验，尤其在使用制造设备中，能够区分不同设备的不同13O 湖 南 农 机 2O13年5月要求，对于单独加工的步骤也有多种加工手段，但我国当前的DI]-il技术还相距甚远，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。

3 机械智能化技术的发展方向作为我国经济的支柱产业，现在总体发展趋势在朝着高速高精度高效化、科学计算可视化、柔性化、高性高性能PLC与多媒体技术结合 、网络化方向发展。在信息化高速发展的今天，也有利于机械制造业的革新，给机械制造行业带来了机遇，在机械制造业中将信息技术融人到先进的制造技术、先进的生产模式、先进的组织管理方式上，为提高企业生产效率和生产水平提供优秀的平台。

(1)高速高精度高效化。当前机械制造技术发展的重要条件是加工技术的发展 ，高精密DI-E技术是制约我国机械制造业发展的重要原因之- ，传统的为人们所熟知的精密Diem技术和超精密加工技术有IIDI工、靡削加工、特种加工 、研磨加工和电解抛光等 ，而纳米技术的问世也促进了超精密加工技术的发展，目前纳米技术已在纳米材料、纳米光学 、纳米机械学中得到应用，这对机械制造技术、电子科学技术 、测量科学等学科的发展都有极大地促进作用。例如，1997年美国制造的静电微型电机，直径仅为6O m，纳米级超微电极在武汉大学研制成功后，可以将其插入人体细胞后测量出细胞内部神经递质的动态信息。因此，机械制造行业将会在纳米技术之上迎来高精度时代。面对激烈的市澈争，我们必须及时掌握市场动态，不管是市场需求、新材料 、新工艺的应用，都必须了如指掌，而如何在最早的时间里获得生产资料 ，是各大机械制造企业的目标，为了使机械制造技术和工艺能成为行业的领跑者，从研发到市场运作都必须加紧脚步，以此来满足消费者对购买商品的多样化、个性化需求。

(2)向科学计算可视化发展∑学计算机可视化发展是指能通过信息技术对大量数据进行高效处理，将机械制造过程中所使用的大规模数据自动转换为机械图形、图像，以直观的形式表现出来 ，可视化应用较多的有 CAD和 CAM，除了能直观表现还能有相应的解释，可加入自动设定的参数，设计自动化程度、刀具、刀具管理数据补偿 ，在Dim过程中，可视化技术涉及到计算机图形图像学、计算机辅助设计及图形图象处理等多个应用领域，使所有信息不再限制于文字与语言表达，通过可视化，达到无纸设计和虚拟制作过程等，对提高产品设计周期 、产品质量管理 、产品生产过程监管 、节约产品成本等多方而具有重要的意义，因此 ，科学计算机可视化是机械制造智能化发展的重要发展方向。

(3)柔性化。随着我国机械制作体质逐步走向成熟，必须得进行内部结构调整 ，市场变幻莫测 ，要想在竞争激烈的市场中站稳脚跟，就必须提高性价比。所谓柔性，是指-个制造系统适应各种生产条件变化的能力，柔性是智能化的重要组成部分，也是柔性智能化的新发展和延伸 ，它与人员、设备和系统方案有关。机械智能化发展促进柔化，它使生产系统具有更强的适应能力，柔性化的发展使工艺准备与工艺路线能更加适用于各种生产工艺、产品工艺的升级与更新需要 ，柔性使生产系统能更适应企业产品的换代升级，对柔性的需求实际上不仅是对设备的需要，也包括对技术人才的需要，只有具备人员的柔性才能保证加工任务的顺利完成，在质量与效率上达到平衡，设备的柔性主要是对生产过程的拈化分工和设计 、功能覆盖面大，可裁剪性得到释放 ，便于不同用户使用需求。

在整个控制系统中，能使信息流和物料流动态的进行调整，依照不同生产流程的需要，从而最大限度地发挥控制效能。

(4)向高性能 PLC与多媒体技术结合应用发展 。PLC(Programmable Logic Controller)是可编程逻辑控制器，它采用- 类可编程的存储器 ，用于内部存储程序，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 /输出控制各种类型的机械或生产过程。主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。用户可在标准 PLC用户程序基础上进行编辑修改，高性能 PLC控制拈 ，具有直观的在线调试和在线帮助功能，可直接用梯形圈或高级语言编程，极大方便用户建立自己的应用程序。而多媒体技术是多种媒体技术的集合，包括计算机技术、声像技术和通信技术，使计算机具有综合处理文字、图形 、图像 、声音 、视频的功能，要机械制造智能化技术中，运用多媒体技术可将信息处理综合化，对实时监控系统和生产现场设备的故障诊断 、生产过程参数监测等方面有着重大(5)网络化。网络化是利用计算机技术和通信技术采用网络 TCP协议进行相互联，，把分布在世界各地的计算机或各种电子终端互联起来，组成的互联网，以达到所有用户之间都能相互共享资源的目的，互联网的普及，给机械制造行业带来了- 场革命性的变革，我们可以足不出户的购买异地乃至跨同界的物料 、零件、产品设计等等，也可以将 自己的产品在网上进行销售。网络的发展不仅方便了企业与企业间的沟通，也对行业的发展起了-定的促进作用，加强了人才、技术、经营管理、学习等，使机械行业的发展走向了新旅程 ，机械制造智能化通过网络可进行远程控制和无人化操作，推动了企业间的竞争与合作的发展，机械制造行业不仅仅能依托信息技术提高效率，还能借助信息技术生产出价值。

4 结语机械制造智能化技术将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，不断克服传统机械制造中存在的问题，通过计算机技术是产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行 ，在产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好 、质量优、成本低的目的，提高我国机械制造业的高精密度、高竞争力及产业化发展的大势，同时，在新环保的大旗下，减少环境污染，实现低碳经济。