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智能制造技術現狀

時間:2023-07-19 17:31:01

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能制造技術現狀,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

智能制造技術現狀

第1篇

關鍵詞:機械制造;智能化;應用現狀;發展趨勢

隨著微電子技術的高速發展,全球范圍內的傳統機械制造業發生了翻天覆地的重大變革。可以說在這場變革中,機械制造業也迎來全新的機遇,特別是智能化技術的應用和普及也為機械制造業注入了新鮮的血液,使得整體行業的生命力更加旺盛。從社會發展的要求來說,機械制造業向智能化轉變是歷史的必然。我們常說“科技就是力量”,而機械制造的智能化則恰恰是將先進科學技術與生產力結合的重要標志。當前,我國的生產力水平在一定程度上受到機械制造智能化的深刻影響,我國的機械制造業要想更好地向前發展,提升制造水平就必須要走智能化生產的道路。因此,為了更好地促進我國機械制造的智能化發展,我們必須要認清當前我國智能化應用的現狀,從宏觀上關注全球機械制造智能化的發展方向,從而不斷完善我國機械制造的智能化建設。

一、機械制造智能化概述

智能制造技術(IntelligentManufacturingTechnology,IMT)指的是利用計算機模擬制造專家的分析、推理、判斷、構思以及決策等職能活動,同時把這部分職能活動同智能機器進行有機地結合,將其作用于整體制造業企業的各個子系統,促進整個制造企業經營運作的集成化與高度柔性化,從而解放勞動力,取代或延伸制造環境中的部分腦力勞動,并對制造業專家的智能信息進行廣泛地收集、儲存、共享、完善、繼承以及發展的一種有效提高生產效率的先進制造技術。智能制造系統指的是在智能制造技術基礎上,運用計算機綜合應用人工智能技術、智能制造機器、材料技術、技術、現代管理技術以及系統工程方法與理論,在國際標準化和互換性的前提下,使整個企業制造系統中的子系統能夠分別智能化,最終促使制造系統形成有網絡集成并高度智能化的一種制造系統。

二、當前我國機械制造業智能化的應用現狀

不斷增加的市場需求促使機械制造的智能化要向先進的方向發展,特別是制造業的集成化也為智能化的控制提出了更為復雜的要求。盡管我國的機械制造業始終努力與時展相適應,并勇于嘗試全新的制造技術,但從當前情況來看我國的機械智能化的水平仍然處在起步階段,具體表現在以下幾個方面:

(一)機械設計水平不夠機械設計方面與先進國家存在的差距首先表現在相關技術性能的標準化更新與制定上。目前我國的機械設計過程中所參考的技術性能準則并沒有緊緊跟隨工業技術要求的不斷升級并及時、有效地作出必要的更新,在標準化制定方面也存在著標準模糊的現實問題。這直接導致了設計無法保證按標準貫徹與執行。此外在設計方法方面,利用CAD機械制圖軟件參與設計的比例仍然偏低,不能更好地降低誤差率,這嚴重制約了機械制造業的生產效率,可以說運用精密的繪圖軟件參與設計還需要更大范圍的推廣和宣傳。

(二)智能化技術處理低層面智能化技術包含了電子學、計算機學、液壓技術以及自動控制等多種世界尖端技術,目前世界上工業發達的國家在智能化技術方面,通常利用柔性制造系統、數控機床以及計算機集成制造系統,而我國的機械制造業目前還處于剛性智能化、單機智能化的層面。

(三)工藝水平有待提高技術與藝術的完美結合成就了制造工藝的大放異彩,而制造工藝的整體水平也同時決定著機械設備的性能高低。許多發達工業國家擁有多種豐富的加工手段。尤其是對于不同設備的不同要求更有相對應的單獨加工手段。但是我國當前的數控加工技術還相距很遠,多數還停留在精細加工的初級階段,對于智能化的加工手段仍然還在不斷地學習和追趕。

三、我國機械制造業趨勢與前景

黨的“十六大”明確提出了全面建設小康社會和振興裝備制造業的要求;胡主席同志在“十七大”報告中,也著重提到“提高自主創新能力,建設創新型國家”,這是國家發展戰略的核心,是提高綜合國力的關鍵;南水北調、西氣東輸、西電東送等一大批國家重點工程,以及全國蓬蓬勃勃開展的城鎮化建設,都會帶動機電產品的發展,這為機械制造業的增長創造了市場需求;世界范圍內的產業轉移為我國機械制造業發展提供了機遇。在經濟日益全球化的今天,我國機械制造業加工能力大、成本低、人力資源豐富的比較優勢,使機械產品擴大出口有了現實的機遇和很大的潛力。同時也為我國低成本機械產品成為世界的加工中心提供了可能。由此可見,我國機械制造業將保持良好的增長勢頭,進一步發揮對國民經濟的支柱作用。胡主席同志在十七大報告中明確提出,“我們必須始終保持清醒頭腦,立足社會主義初級階段這個最大的實際,科學分析我國全面參與經濟全球化的新機遇新挑戰,全面認識工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化深入發展的新形勢新任務,深刻把握我國發展面臨的新課題新矛盾,更加自覺地走科學發展道路,奮力開拓中國特色社會主義更為廣闊的發展前景

四、我國機械制造智能化的發展之路

我國的工業化發展起步較晚,還有很漫長的路要走。作為一個處于發展中的工業化國家,盡管我國機械制造的智能化技術同比其他西方發達國家來說,還存在著不小的差距,但是在全球經濟一體化的大環境下,我國仍然保有一定的比較優勢與后發優勢,同時我國還有巨大的上升空間與科研、學習的能力。我們可以通過科學合理地專業人才培養以及引進和開發相應技術等多種方式,來實現單點突破,并將局部效應作用到行業發展的全局當中。然而在此過程中我們要明確一點,那就是在追逐發達國家智能化水平的過程中,必須要立足我國的基本國情,要從實際出發結合我國目前的工業發展現實狀況,要知曉我們的底線在哪里,我們的基礎有多少,在關注世界尖端技術以及未來智能化技術發展的發方向的同時,還務必要關注那些投資少、見效快,并且十分實用的智能化技術。

首先,可以選擇智能化的產品作為機械企業未來發展的新產品。機械制造企業在當前的首要任務就是要加強產品結構的科學調整。我國傳統的機械工業部門是生產資料的生產部門。在面向廣大市場,尤其是面向全球化一體化的經濟環境下,要抓緊促進這種觀念的改變,簡而言之就是機械工業不僅能夠提供生產資料,還要能夠生產廣大群眾日常所需的各種產品。我國機械制造的各企業在產品結構調整中,在選擇產品時不管是生產資料還是消費品,都要首選帶有智能信息技術的機電一體化產品。

其次,要抓住時機,加強科技攻關。以振興裝備制造業為發展機會,充分發揮產、學、研有機結合的重要優勢,整合多種優勢資源全面投入科研攻關,從而促進我國在高端數控機床研制方面收獲更優秀的成績。在開發模式上,可以選擇向發達國家引進技術,將引進的技術充分地鉆研透徹,繼而在此基礎上做到創新,盡量縮短技術的研發周期。

最后,要立足國情,加強智能化技術開發。要始終從我國的基本國情和機械制造業的實際基礎出發,重點開發那些低成本、前景廣并且實用性強的智能化技術。盡管我國的已經步入了工業化中期階段,但中小型企業仍然是當前我國的制造業領域的主流,對高端的智能化技術的需求并不迫切,因此發展低成本、實用性強的智能化技術才更加適合我國的國情和市場。

五、結語

綜上所述,機械制造的智能化發展對于我國的工業生產來說是至關重要的,可以說,機械制造業智能化技術的高低從根本上代表著一個國家的綜合競爭實力與發展水平。機械制造業是我國工業中的重中之重,將機械制造業的智能化發展好不僅關系到我國生產力的提升,關系到整體工業的發展,從長遠角度來說,更關系到我國社會主義經濟強國建設的最終成敗。因此,在新時期的新形勢下,我們必須要立足當下,全面審視當前我國機械制造智能化發展的現狀,熟悉智能化的發展趨勢,積極借鑒國際上先進的技術經驗,從而更好地促進我國機械制造的智能化發展,不斷拉近我國與先進國家的現實差距,從而提升我國參與國際競爭的綜合實力,并最終促進我國經濟的健康可持續發展。

參考文獻:

[1]王英.機械智能化技術應用與發展前景[J].科技傳播,2010(24).

第2篇

論文摘要:智能制造是當今世界制造業的重要發展方向,它在全球范圍內都得到了廣泛的應用和研究。文章從對智能制造的定義開始,介紹了智能制造的概念以及智能制造系統的特點及應用,然后通過分析智能制造在國內外的發展,結合我國實際情況介紹了智能制造在我國的發展趨勢。

1智能制造簡介

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在制造過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。以智能制造技術(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)為基礎組成的系統叫做智能制造系統(Intelligent Manufacturing System,IMS),它具有以下特征:

①具有獲取信息并以此來決定自身行為的能力。要具有獲取信息并以此來決定自身行為的能力,也就是需要智能系統對信息具有一定的分辨能力,這要求系統的模型必須建立在相應的知識庫上,系統運用知識庫來決定自身行為。

②實現人機一體化。實現人機一體化就是使人和智能機器在制造過程中相互協作,在此系統中不能把人間單的當作操作者來看待,要意識到此時人和智能機器是平等的,可以認為他們是為了完成某些項工作而進行合作的兩個個體,他們需要做的就是運用各自的特長來完成任務。

③擁有學習能力和自我維護能力。產品制造是在不斷發展和變化的,因此在制造過程中所需要的知識也不斷的增加,同時在運行過程中不可避免的會出現故障,為了更好的適應社會對產品制造的要求,需要智能制造系統擁有學習能力和自我維護能力。

智能制造在現代制造業中應用廣泛,主要包含產品智能設計、加工過程智能監控、產品在線智能測量、機器故障智能診斷、制造系統的知識處理與信息處理、制造系統的智能運行管理與決策等方面。

2智能制造在中國制造業的應用現狀及發展趨勢

2.1國內外智能制造的發展狀況

自20世紀80年代智能制造提出以來,世界各國都對智能制造系統進行了各種研究,首先是對智能制造技術的研究,然后為了滿足經濟全球化和社會產品需求的變化智能制造技術集成應用的環境——智能制造系統被提出。智能制造系統是1989年由日本提出的,隨后還于1994年啟動了先進制造國際合作項目,包括了公司集成和全球制造、制造知識體系、分布智能系統控制、快速產品實現的分布智能系統技術等[1]。近年來,各國除了對智能制造基礎技術進行研究外,更多的是進行國際間的合作研究。  在我國對智能制造的研究也早在上世紀八十年代末就已開始。在最初的研究中在智能制造技術方面取得了一些成果,而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發展,在許多重點項目方面取得成果,智能制造產業也初具規模。總的來說我國在智能制造方面的發展是不錯的,近年來國家和各大制造企業對智能制造的發展也越來越重視,越來越多的研究項目成立,研究資金也大幅增長。

2.2智能制造在我國的發展趨勢

在我國制造業未來的發展中,智能制造必將扮演更加重要的角色。我國必將由制造大國向制造強國轉變,這就要求我國制造業由粗放型向集約型轉化,這就要求我們必須控制能源消耗的增長,而通過智能制造系統能夠更加充分的利用原材料,有助于我國制造業向集約型轉化。要發展好智能制造,我們首要的任務是盡快建立起智能制造的理論體系,理論體系是整個智能制造的基礎,也是全面發展智能制造的前提。在建立理論體系的同時技術體系也要相應的建立起來,智能制造系統是以智能制造技術為基礎建立起來的,它以智能制造技術為基石。最后,結合我國制造業實際情況,建立符合我國制造業發展需要的特色智能制造系統。

3結語

隨著全球制造業的發展,智能制造也將隨之不斷發展,這是制造系統由能量驅動型轉變為信息驅動型所帶來必然的結果。在這個全球化的智能制造浪潮中,我國當然也不落人后,我國一些高等院校已進行相關研究,隨著國家和各大制造企業對智能制造的認識加深,相信將會有越來越多的人力物力將會投入智能制造的研究當中,最終得以在全國范圍形成濃厚的研究氛圍,國家、企業、高校之間相互合作,統籌規劃、集中優勢,最終形成符合我國制造業發展的智能制造系統。

第3篇

關鍵字:智能制造體系;整體架構;功能特征;柔性化

1 前言

智能制造是最新的制造模式之一,具有廣闊的發展前景,智能制造從本質上說是一個智能化的信息處理系統,對外操控機器人的動作,完成產品的制造和加工。該系統屬于一種開放性的體系,原料、信息和能量都是開放的。智能制造是新世紀制造業振興的發展方向,是我國實現制造業跨越的必經之路。

2 智能制造系統研究現狀

2.1 智能制造系統內涵分析

智能制造體系是上世紀八十年代有先進的工業化國家率先提出的,主要包含只能制造技術和智能制造系統兩部分。總體來看,智能制造體系指的是應用集成工程的思想,通過制造軟件專家系統、機器人視覺和控制等先進技術,最終達到智能裝配生產線上的機器人能夠在人工不進行干預的情況下完場生產任務。智能制造的目的是人的腦力活動轉化為制造機器人的智能化思維。智能化制造體系的物理基礎是智能化機器人,所必需的設備包括智能加工機床、工具和設備的智能化輸送平臺以及裝配設備等。

2.2 智能制造體系國內外研究現狀

智能制造在上世紀八十年代提出之后,在國際范圍內形成了三個主要的研究中心,分別是美國、歐洲和日本。最初的內涵指的是智能機床,智能機床能夠完場熟練機械師操作普通機床完成的所有功能,具有一定的智能性。后來的智能制造概念得到發展和延伸,進而形成了一種開放性的操作系統,日本于1990年完成了世界范圍內第一個智能制造工廠,融合了人工智能技術的機器人同時具備視覺的觸覺功能。相對而言,我國在該領域的研究起步較晚,九十年代后才申請成立了第一個智能制造國家級項目。在理論研究領域主要集中于智能制造基礎理論分析、智能化單元制造與控制、智能機器人的研發等。

智能制造的應用正在世界范圍內興起,它是制造技術發展,特別是制造信息技術發展的必然,是自動化和集成技術向縱深發展的結果。然而,雖然智能制造得到了學術界的廣泛重視和深入研究,然而卻難以得到工業界的廣泛應用和推廣,同時近幾年關于智能制造系統新理論方面的研究遇到了瓶頸,其問題在于智能制造系統的體系架構尚未研究透徹,同時對于智能制造系統的發展趨勢沒有比較好的掌控。

3 智能制造體系架構研究

3.1 智能制造體系整體架構分析

智能制造的總體架構自下而上包括業務層、運作層、功能系統、功能單元、支撐技術五個層次。智能生產線各個層次間相輔相成,聯系密切,其中系統以需求訂單為輸入,以信息系統為核心,集成自動化上下料等多個子功能系統,以基本功能單元及支撐技術為依托,推動智能制造生產線的正常運作,實現大批量產品定制及個性化客戶服務的目標,從而最大化地滿足客戶和市場需求。其中各個層次的內容及構成如下:(1)系統業務層:即系統目標,是為客戶提供大批量定制產品及個性化的客戶服務。(2)系統運作層:主要包含精益化、數字化和敏捷化等最新技術。(3)功能系統層:設備預警,優化加工參數,監控生產的全過程,精度檢測的在線實現,最終通過信息技術系統進行集成。(4)功能單元層:此部分承擔設備和加工裝備的信息傳輸,使用傳感網絡和通信網絡技術。(5)支撐技術層:系統設計技術主要有傳感技術和模塊化技術,設備故障診斷和維修系統,安全維護和設備及信號的有效識別。

3.2 智能制造體系亟待解決的問題

智能制造想要完全提出人工干預,實現完全意義上的機器自主控制與分析,就需要建立一個智能化、數字化、信息化程度較高的企業管理網絡,通過該網絡完成產品的設計、裝配制造直至倉儲物流的全過程控制,其中還包括問題產品和故障設備的自動處理和維修。但是現階段我國制造裝配企業在各個制造要素的互聯互通方面存在不小問題,主要體現在智能制造體系各功能單元之間橫向、縱向集成通訊、端口到端口的信號傳輸。數據格式、通訊協議和語言識別等基礎性的內容還沒有完全解決。隨著物聯網、大數據和云計算等最新技術的融合,各功能單元之間的通訊是必須要解決的問題。人機交互、設備與設備之間、生產制造和倉儲物流之間的信息交互都是困擾智能制造體系構建和發展的一大難題。

4 智能制造體系發展趨勢分析

4.1 智能制造體系柔性化發展方向分析

智能制造體系的柔性化方向石油柔性智能裝配引發的,基本的基本思路為:柔性裝配的研究層次從上到下分為柔性工裝、柔性工藝規劃和柔性車間調度。主要涉及的研究思路包含結構優化設計、工裝驅動數據自動生成、裝配順序規劃和分配方法研究以及智能調度技術。柔性化發展是基于只能裝配生產線上可能出現的各種問題及產品,所提出的新型發展方向。這其中可變參數和柔性調度是最重要的研究領域。

4.2 智能制造體系精益化發展方向分析

精益化的研究發祥包括四個方面的內容:(1智能制造環境下的自適應快速換模技術;(2)設備自診斷、自適應和自修復技術所組成的全員設備維護技術;(3)生產流程自動化的3P技術,該技術能夠將生產過程中的資源浪費在設計和工藝研究等源頭環節中進行降低;(4)均衡混流生產技術,該技術是基于對生產計劃的合理規劃以及現場動態調整和調配等智能制造手段進行的。

4.3 智能制造體系敏捷化的發展方向

敏捷化主要有以下連兩個研究方向:首先,對于客戶訂單變化的快速響應是只能制造的一大特點,通過前期客戶需求的調查,在大數據分析的基礎上,使用神經網絡等算法對客戶的訂單可能發生的情況進行預測,并擬合相應的相應曲線,得到響應基本函數,然后優化設計生產關鍵因素,最終大幅度減少客戶需求響應的時間。其次是對于功能單元的設計和配制。在使用智能制造生a線的時候,需要對參與生產的各要素(包括軟件設計、硬件要求和工藝流程設計等)歸類的功能模塊劃分。在功能劃分之后組建各自成體系的模塊單元,并配置相應的算法,以達到提升智能制造體系柔性化和可重構性的目的。

5 結語

工業時代經歷了三次大的變革,現在的工業4.0時代最主要的特征是智能化和遠程控制,重點在于利用互聯網技術、物聯網技術、信息處理技術和智能機器人技術,最終實現產品加工的更高層次的自動化。本文通過對智能制造體系的深入分析,認為我國雖在在該領域取得了舉世矚目的成就,但是在智能化的本質和原理方面的研究仍然不足,未來建議在智能制造柔性化、精益化和敏捷化方面開展研究。

參考文獻

[1] 張明建. 基于CPS的智能制造系統功能架構研究[J]. 寧德師范學院學報(自然科學版), 2016, 28(2):138-142.

[2] 鄭茂寬, 明新國, 李淼,等. 智能制造系統總體架構及發展趨勢探討[C]// 2013先進智能制造技術發展研討會. 2013.

[3] 韋莎. 智能制造系統架構研究[J]. 信息技術與標準化, 2016(4).

[4] 羅欣. 智能數控系統體系結構及其實現技術研究[D]. 華中理工大學, 2001.

第4篇

1.智能技術的基本概念

智能理論是探索人類智慧的奧秘與規律及在機器中復現人類智能的科學,是現代科學研究的前沿。目前智能理論及技術在各個領域已得到廣泛的應用。但對于智能理論的研究不外乎兩個方面,一方面是對智能的產生、形成和工作機制的立接研究;另一方面是研究如何用人工的方法模擬,以及研究如何提高機器,特別是計算機的科能水平,使機器成為且合感知、報理、決策的智能機器系統。前者稱為自然智能理論,主要是生理學和心理學研究者所從事的工作:而后者稱為人工智能(ArtificialIntelligence,簡稱AI)理論,主要是理工學研究者所從事的工作。因此,本文主要介紹后者——人工智能。

人工智能(ArtificialIntelligence,簡稱A1)是相對于自然智能(即人腦智能)而言.人工智能研究的是怎樣利用機器模仿人腦從事推理、規劃、設計、思考、學習等思維活動,解決迄今認為需由專家才能處理好的復雜問題。通俗一點說,就是:由計算機來表示和執行人類的智能活動。其目標是利用各種自動機器或智能機器,模仿、延伸和擴展人的智能,實現某些“機器思維”或腦力活動自動化。顯然,對于人工智能的這種定義,受到了當前電子計算技術水平的制約,因此,它是一種暫時的、相對的定義。

AI是計算機研究和應用發展到一定階段的產物,任何問題,用計算機程序進行計算分析,可以在很大程度上取代人的腦力勞動,它可加快解題運算速度和擴大記憶存儲量,但這只能說是簡單智能化。一個高水平的智能程序,應該與人的思考、求解方式相仿。譬如,計算機輔助設計(CAD),能不斷修改、補充、構造出所需的設計對象,它通過計算系統、數據庫與顯示裝置,配合輔助程序,與人一起完成設計工作。

2.制造智能技術的研究現狀

早期,智能制造系統大量運用基于知識的專家系統來提高制造智能,例如基于ES的機床自適應控制,其智能行為體現在符號推理上。這些ES多數屬于非實時型的系統,數據是靜止的且與外部環境沒有信息交互,是低水平的封閉式的智能系統。為了克服Es存在對領域專家的依賴性、知識獲取困難、現代計算機依據VanNeumann原理,用邏輯知識表達不靈活以及通用性較差等缺陷,AI的最新研究已向基于數值計算的計算智能方向發展。

當前,用計算手段實現智能的較新方法和新理論,如FL,NN,GA,混沌,分形以及粗一集理論等科學,都屬于計算智能的范疇。計算智能的靈活性、通用性及嚴密性明顯優于基于知識的徑。ES更能提高制造智能水平。現今,計算智能的研究應用重點在FL,NN,GA等方面,其在IM的研究領域主要有:智能傳感器,加工過程的智能控制,制造系統的智能檢測與監控,切削參數的智能優化,機械零件可靠性分析及最優化設計,機械故障智能診斷,智能學習、決策與預測等多個方面。

1943年,心理學家McCalloch與數學家Pitts合作提出了NN的第1個數學計算模型——MP模型,從而開創了NN理論研究的新時代。五十多年來,NN的研究雖一度陷入低谷,但自從1982年J.Hopfield提出HopfieldNN模型成功地解決了“旅行商問題以來,NN的研究再次進入階段,涌現了許多研究成果,并向自組織、自適應、自學習等方向發展

綜合NN幾十年的發展,其典型特征如下:并行處理機制具有眾多可調參數,可以描述較為復雜的系統;神經之間的連接強度可調,具有自適應能力}信息存儲是分布的,具有記憶和聯想能力;集體計算,有較強的計算能力;高度的冗余能力,具有一定的容錯能力;具有自組織和協調能力;學習能力較強;多層前饋型NN具有高度的非線性映射能力,能完成較為復雜的非線性系統的建模}組成NN的人工神經元較為簡單,能用硬件實現;黑箱型工作模式,邏輯分析難;傳統BP學習算法的學習時間長,易局部收斂,學習不穩定等。

進化計算(EvolutionaryComputation,EC),也稱為行為主義的AI,是自60年代開始發展的一門新興學科。它仿照生物的進化過程,按優勝劣汰的自然選擇優化規律和方法,來解決難以用傳統方法解決的優化計算問題。其中GA是應用最普遍的一種EC技術。GA是根據生物進化的模型提出的一種優化算法,是一種全局意義上的自適應啟發式搜索技術它依照自然界優勝劣汰的自然選擇規律,經過遺傳、變異演變出滿足給定精度的較優解GA的中心問題是魯棒性(Robustness)。所謂魯捧性,是指能在許多不同環境中通過效率及功能之間的協調平衡以求生存的能力。

3.智能研究途徑和方法

智能是腦,特別是人腦所具有的。那么,要實現人工智能,自然就離不開入人腦的借鑒,其中包括對人腦的結構、功能相人腦具有智能的原因、過程等的借鑒。于是就產生了如下幾種人工智能研究途徑和方法。

(1).結構模擬,神經計算

所謂結構模擬,就是根據人腦的生理結構和工作機理,實現計算機的智能,即人工智能。就是用人工神經元(神經細胞)組成的人工神經網絡來作為信息和知識的載體,用所謂神經計算的方法實現學習、聯想、識別和推理等功能,從而來模擬人腦的智能行為,使計算機表現出某種智能。

(2).功能模擬,符號推演

具體來講,功能模擬法就是以人腦的心理模型,將問題或知識表示成某種邏輯網絡、采用符號推演的方法,實現搜索、推理、學習等功能,從宏觀上來模擬人腦的思維,實現機器智能。基于功能模擬的符號推演,是人工智能研究中最早使用且直至目前還主要使用的方法。

以上兩種方法,是當前人工智能研究的兩條主要途徑。它們各有所長,也各有所短。從這兩種方法所擅長處理的問題來看,它們都有一定的局限性,而且剛好互為補充。從當前的研究現狀來看,人們將模糊推理與神經計算相結合,已展現出相得益彰的喜人前景。因此,將功能模擬與結構模擬相結合是當前人工智能研究的總趨勢,

(3).行為模擬,控制進化

除了上述兩和研究途徑和方法外,還有一種基于感知行為模型的研究途徑和方法。我們稱其為行為模擬法。這種方法是模擬人在控制過程中的智能活動和行為特性,如自尋優、自適應、自學習、自組織等,來研究和實現人工智能。

4.智能技術的未來

智能革命的時空動力是網絡革命,使信息網絡發展為智能網絡。智能網絡的發展趨勢:一是實現計算機網絡的智能化,二是建造智能機網絡——真正意義上的智能網絡。顯然,當計算機發展為智能機,智能機網絡就會應運而生。

工廠智能化的關鍵是采用智能制造系統(IMS)。隨著計算機向智能機發展,計算機集成制造系統(CIMS)必然要發展為智能機集成制造系統(IIMS),成為真正的智能制造系統。目前,一般是實現計算機集成制造系統的智能化,即將人工智能技術、專家系統、智能機器人運用于計算機集成制造系統,使之成為智能化的計算機集成制造系統(ICIMS)。這樣的制造系統,也是一種智能制造系統。

農業生產也能像未來工廠那樣,那么農業生產也可由自動控制進入智能控制,實現生產過程的智能化。現在,日本已經出現了植物工廠,展示了農業工廠化、自動化,乃至智能化的廣闊前景。

智能機器不僅進入工廠和田間,還要進入辦公室和家庭,現在已經在建造“智能大廈”和“智能住宅”,實現計算機控制、機器人服務和網絡通訊,使辦公室和家庭自動化推而廣之,最終實現城市智能化。

正像蒸汽機的能量革命魔術般地創造出工業社會一樣,智能機的智能革命也會奇跡般地創造出智能社會。智能機、智能機器人和智能網絡推動社會智能化,一個全面智能化的社會,便是智能社會。

結束語:

作為高技術核心的智能技術(如人工智能、智能計算機、智能機器人等),其關鍵是人工智能。它們的相互作用會引發智能“核爆炸”,把人工智力和人類智力的潛能爆發出來,導致智能革命;也會奇跡般地創造出一個智能社會。因此,工業社會之后不是“信息社會”。“信息社會”無非是由工業社會向智能社會轉變過程中的一個過渡階段,而不是一種獨立的社會形態。

第5篇

關鍵詞:機械制造;智能化;發展方向

計算機技術是二十世紀人類偉大發明之一,它改變了人們的生活方式,也加快了各行各業的發展步伐。對于機械制造這個古老又充滿活力的行業,計算機技術可謂掀起了一場跨時代的技術革命。它使機械制造業步入了智能化發展時代,將人們的想象化為現實,也為機械制造行業發展開拓了新的思路。

1機械制造智能化發展的必然趨勢

智能化是近年來科技發展中的一個熱詞,也是人類社會物質文明發展到一定程度的產物。所謂智能化是基于計算機技術、現代通信技術、信息技術、互聯網技術以及自動化控制技術發展的基礎上所產生的一種技術概念[1],它涵蓋了住宅、家居、醫療、機械、化工等多個領域,已成為當今科技創新發展的一個重要方向。智能化技術具有四大特點:一是從人類的感知能力出發,通過科學技術放大人類對外部世界的感知體驗,并引導人類從中獲取所需的信息,這一過程也是智能化技術誕生的前提;二是人類的思維能力和記憶力,這一點與人類的分析、判斷、決策、聯想等能力相關,智能化技術的目的是從技術角度幫助人類做出正確的判斷和決策;三是自適應能力,人類總在適應不斷變化的自然環境和社會環境,智能化技術的出現,大大縮短了人類的感知過程;四是人類決策的輔助工作,決策是人類在受到外界刺激后做出的反應,智能化技術幫助人類認知自身對外界刺激的反應,進而輔助人類做出正確的決策。[2]可以說,智能化概念已融入人們的思維意識中,而智能化技術也成為各行各業技術革新的利器。機械行業融入智能化理念后,也積極著手研究智能化與機械技術的融合創新。機械行業是我國經濟的支柱型產業,在我國市場經濟發展中占有重要地位。機械行業是一個龐大的產業鏈,涵蓋了汽車、發動機、機床等重型工業行業,也包括元器件生產、零部件加工等行業。我國機械行業發展的主力軍是機械制造行業。機械制造專指運用動力機械、化工機械、起重運輸機械、紡織機械、儀表儀器、各項工具及其他機械設備從事生產活動的組織。[3]那么,機械制造行業一旦融入智能化理念與技術,將大大節省制造周期,提高機械制造質量和速度。機械制造智能化是指機械制造技術與智能化技術的融合,這種整合既是觀念上的,也是技術上的,它運用人工智能、機器智能、新型材料技術、系統工程等先進技術融合為一體,提供一體化制造方案,為專家提供分析數據、技術可行性分析,以幫助專家進行推理、演示,從而做出正確的決策,并最終形成一個完整的、高度智能化的機械制造系統,使機械制造生產步入柔性管理和集成化管理時代。

2機械制造邁向智能化發展的現狀

作為傳統的機械行業,在歷經幾百年的發展中,特別是自上世紀八十年代計算機技術由軍用向民用擴大后,機械行業也迎來了技術革新的里程碑。到了本世紀,計算機技術得到普及,已滲入各行各業。尤其與機械行業的結合,帶來了兩個行業的雙贏,同時也催生了機械制造走向智能化發展的道路。但就我國機械制造行業發展來看,起步較晚是行業發展遲滯的一個重要原因。加之智能化技術主要應用于輕工行業,對于重型機械加工領域還未做到廣泛應用。主要呈現幾大現狀:從基礎來看,我國機械設計水平遠遠落后國際水平。機械設計是機械制造行業發展的前提,且計算機、電子等智能化技術最先應用于機械設計領域。如CAD、Pro-E等計算機輔助設計軟件的應用,絕大多數設計人員只是將這些軟件作為繪圖工具使用,而忽略了其自帶的數據分析、加工演示等重要功能;由于前端設計中運用智能化技術不多,給后期的機械制造智能化環節帶來了一定的影響。從技術和工藝水平來看,機械制造智能化的應用程度不高。當前國際機械制造智能化正在向超薄化、超小化方向發展,模糊控制、計算機控制方面都已融入日常生產中。而我國雖然譽為機械制造大國,但多運用傳統機械制造工藝,甚至在很多地區仍然沿用手動機床,能夠熟練操作數控機床的技術人員并不多;而能夠掌握數控加工中心這樣的精密加工技術的技術人員更是少之又少。

3機械制造智能化發展方向探討

要探討機械制造智能化的發展方向,還需要追根溯源,回歸機械制造智能化技術的幾大特點,從其自身優勢出發,探討其可持續發展的可能性及發展方向,才具有堅實的理論依據。

3.1機制制造智能化技術可持續發展的優勢

一項技術、一個產業能夠實現可持續發展必然具有其不可取代的價值,即核心競爭力。對于機械制造智能化技術來講,其自身優勢正是維持其可持續發展的動力。從技術價值來看,機械制造行業與智能化技術的結合,順應了未來科學技術發展的潮流趨勢。隨著計算機技術的飛速發展,人工智能成為當今乃至未來科技發展的一個重要方向。機構制造智能化將人工智能技術、軟件系統、自動化控制技術完美地融合在一起。從技術角度實現了無人干預生產,運用機械制造智能化代替了人工勞動,避免了生產過程中因人為因素導致的失誤;同時也規范了生產過程,使機械制造真正意義上步入了自動化和精準化生產的時代,大大提高了生產效率。對于一項技術來講,技術價值無疑是其最為核心的競爭力,但使其廣泛應用并最終形成經濟效益和社會效益的還是其經濟價值。機械制造智能化解放了勞動力的同時,也為生產企業節省了人工成本,改變了機械制造行業原來依靠密集勞動力實現盈利的模式。同時機械制造智能化技術也大大提高機械產品的精確度,高質量產品帶動了市場運作的規范化發展,也為生產企業帶來了高額利潤,使生產企業在技術研發方面投入更多的資金。而研發能力已成為當今工業企業一項重要的核心競爭力,也是我國乃至世界機械制造行業發展的趨勢。

3.2機械制造智能化發展方向分析

結合當前我國機械制造智能化發展現狀,以及其固有的技術價值與經濟價值,綜合分析之下,我國機械制造智能化技術未來將向三個主要方向發展:第一,人機交互方向。隨著計算機技術的發展,“人機交互”這個工業上的常用術語已不再是人類的美好憧憬,早在數年前就已成為現實。人機交互(Human-ComputerInteraction,簡寫HCI)指人與計算機通過某種語言實現對話,并采取“有來有往”的交互式對話方式,在人與計算機之間形成“信息”交換的過程。在機械制造智能化領域中,人與計算機共同承擔生產任務,甚至在工作中形成了默契的伙伴關系。計算機為人類提供了人機交互接口,也可以把它理解為人、機對話的數據線。操作人員先將制造任務中需要運用到的數據按照一定程度通過人機交互平臺輸入計算機中,完成了“人機對話”的第一步;計算機在接收到人類傳輸的數據后進行數據處理,計算制造加工中需要用到的數據以及技術可行性分析,并迅速向操作人員反饋結果。通過這樣的“人機對話”實現了數據的快速處理,也提高了制造加工效率。目前我國機械制造智能化技術采取最多的是CAD、UG等軟件設計和編寫加工程序的方法。這些軟件不但可提供數據測算和三維成型等技術,還可通過加工演示環節展示制造過程中的不足之處,便于操作人員第一時間修改參數和設計方案,實現圖紙的優化。在未來,這種技術和制造模式仍然占有絕對的優勢。尤其在制造過程演示方面需進一步完善三維成像效果,增加聲音模擬、數據糾錯、圖文處理等功能;并就加工過程進行實時監控,對其中的故障問題進行檢測、處理,強化“人機交互”平臺對生產過程的監控、管理。第二,柔性發展趨勢。所謂柔性是專指制造系統用于滿足個性化生產條件而進行變化的能力。智能化技術本身既具備了滿足生產條件變化的能力,計算機技術提高了機械制造的精準度,也使原有的機械制造技術靈活度大幅提高,能夠滿足不同生產需求的需要。柔性技術發展較早,從數控技術發展時代就已經開始了。尤其在發達國家,工業技術發展超前,數控技術發展相對成熟,尤其一些加工中心對于醫療機械、精密儀器加工都具備了極高水準,能夠滿足用戶越來越高的要求,并使柔性化技術形成一種長期發展的趨勢。第三,精密發展趨勢。當機械制造技術水平達到一定程度、且大眾化機械產品的市場飽和度逐漸提高后,機械制造行業必然走向精密化發展之路。機械制造智能化技術依賴電子技術、微加工技術、精密加工技術的發展,大幅提高了機械產品的精密度的加工實效性,減少了人力加工時代殘次品率,使機械制造產業步入了精密加工時代。目前發達國家已由傳統機械制造行業向精密制造行業轉型,而這也必將成為未來機械制造產業的主流趨勢。同時,人工智能技術的融入提高了機械制造過程中的處理環節,提高了機械制造的實效性,也成為未來機械制造行業的發展趨勢。機械制造作為工業經濟時代產物,智能化發展將為我國機械制造行業帶來新的發展機遇,增強了人機互動功能,實現了柔性制造技術,同時也提高了制造精度與可靠性,為我國機械制造行業參與國際競爭奠定了基礎。

作者:張爽 單位:北華大學機械工程學院

參考文獻:

[1]趙宇龍.金屬加工自動化:智能化—機床自動化發展的高級形式[J].金屬加工:冷加工,2013(13):7-9.

第6篇

借鑒德國工業4.0,師夷以求勝

工業4.0是德國率先舉國實施的全球市場運動,對全球未來工業走向影響深遠,作用明顯。因此對于德國工業4.0,我們應全面深入研究,參考借鑒,然后師夷以求勝。德國工業4.0戰略的要點可以概括為:建設一個網絡、研究兩大主題、實現三項集成、實施八項計劃。

建設一個網絡:信息物理系統(CPS)網絡。CPS就是將物理設備連接到互聯網上,讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能,從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯系在一起,從而創造物聯網及相關服務,并將生產工廠轉變為一個智能環境。這是實現工業4.0的基礎。

研究兩大主題:智能工廠和智能生產。智能工廠是未來智能基礎設施的關鍵組成部分,重點研究智能化生產系統和過程以及網絡化分布生產設施的實現。智能生產的側重點在于將人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術應用于整個工業生產過程,從而形成高度靈活、個性化、網絡化的產業鏈。生產流程智能化是實現工業4.0的關鍵。

實現三項集成:橫向集成、縱向集成與端對端的集成。工業4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過CPS形成一個智能網絡,使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯,從而實現橫向、縱向和端對端的高度集成。橫向集成是企業之間通過價值鏈以及信息網絡所實現的一種資源整合,是為了實現各企業間的無縫合作,提供實時產品與服務;縱向集成是基于未來智能工廠中網絡化的制造體系,實現個性化定制生產,替代傳統的固定式生產流程(如生產流水線);端對端集成是指貫穿整個價值鏈的工程化數字集成,是在所有終端數字化的前提下實現的基于價值鏈與不同公司之間的一種整合,這將最大限度地實現個性化定制。

推行八項計劃:工業4.0得以實現的基本保障。一是標準化和參考架構,需要開發出一套單一的共同標準,不同公司間的網絡連接和集成才會成為可能;二是管理復雜系統,適當的計劃和解釋性模型可以為管理日趨復雜的產品和制造系統提供基礎;三是一套綜合的工業寬帶基礎設施;四是安全和保障,在確保生產設施和產品本身不能對人和環境構成威脅的同時,要防止生產設施和產品濫用及未經授權的獲取;五是工作的組織和設計,隨著工作內容、流程和環境的變化,對管理工作提出新的要求;六是培訓和持續的職業發展;七是監管框架,創新帶來的諸如企業數據、責任、個人數據以及貿易限制等新問題,需要包括準則、示范合同、協議、審計等適當手段加以監管;八是資源利用效率,需要考慮和權衡原材料和能源的大量消耗給環境和安全帶來的諸多風險。

構建工業4.0信息物理系統網絡平臺,決勝未來

當前中國工業的問題與現狀不容忽視:大量從事低端加工的中小企業,缺乏創新能力和核心技術,簡單工藝的平面管理,人口不斷老齡化,資源日益枯竭等,因此雖說我國一直是制造大國,卻不是制造強國。如今工業4.0來了,物聯網、服務互聯網將取代傳統封閉性的生產制造系統,成為未來工業的根基,對于人口紅利逐漸消減、工業發展正處于換擋期的中國而言,智能制造已被認為是改變“大而不強”工業現狀的重要路徑。

美、德等世界工業強國都高度重視信息物理空間構建,加強戰略前瞻部署,并取得積極研究進展。中國要決勝未來的競爭,也必須在構建信息物理系統網絡平臺上先行一步。

超前部署建設國家信息物理系統網絡平臺。一方面,在國家新的信息化發展戰略中加強對CPS的總體布局,研究制定CPS建設的戰略目標、重點任務、發展路徑和政策舉措。同時,在制造業發展、智慧城市建設、國家網絡和信息安全等工作中加強前瞻部署和應用推廣。另一方面,組建一批國家信息物理系統網絡平臺,負責承擔基礎理論研究,組織力量研發突破CPS軟件、傳感器、移動終端設備等工具和裝備,推動重點行業企業的開發應用。

啟動國家智能制造重大專項工程。總體看,我國制造業發展仍然以簡單地擴大再生產為主要途徑,通過智能產品、技術、裝備和理念改造提升傳統制造業的任務艱巨而迫切。筆者建議從國家層面啟動實施智能制造專項工程,加強技術攻關,開展應用示范,推動制造業向智能化發展轉型。一是重點突破智能機器人。開展智能機器人及智能裝備系統集成、設計、制造、試驗檢測等核心技術研究,攻克精密減速器、伺服驅動器、傳感器等關鍵零部件;二是開展數字工廠應用示范。在全國范圍內分行業分區域選取試點示范企業,給予扶持,建設數字制造的示范工廠,發揮其“種子”作用;三是推動制造業大數據應用。以行業龍頭企業為先導,鼓勵其應用大數據技術提升生產制造、供應鏈管理、產品營銷及服務等環節的智能決策水平和經營效率。

用標準引領信息網絡技術與工業融合。工業4.0戰略的關鍵是建立一個人、機器、資源互聯互通的網絡化社會,各種終端設備、應用軟件之間的數據信息交換、識別、處理、維護等必須基于一套標準化的體系。為了保障工業4.0的順利實現,德國把標準化排在八項行動中的第一位,并在工業4.0平臺下成立一個工作小組,專門處理標準化和參考架構的問題。可以說,標準先行是工業4.0戰略的突出特點。為此,中國在推進信息網絡技術與工業企業深度融合的具體實踐中,也應高度重視發揮標準化工作在產業發展中的引領作用,及時制定出臺“兩化深度融合”標準化路線圖,引導企業推進信息化建設。同時,還要著力實現標準的國際化,使得中國制定的標準得到國際上的廣泛采用,以奪取未來產業競爭的制高點和話語權。

構建有利于工業轉型升級的制度保障體系。工業4.0一方面增加了管控的復雜性,技術標準的制定需要符合相應的法律法規;另一方面也需要制定相應的規章制度促進技術創新。比如,采取一系列措施以加強制度保障,設立處理各類問題的專職工作組,制定和實施安全性支撐行動;要建立和完善有利于工業轉型升級的長效機制,比如知識產權保護制度、人才培養和激勵機制等,從而形成推動工業轉型升級的制度保障。

產學研用聯合推動制造業創新發展。通過產學研合作創新促進競爭往往是發達國家重要的戰略意圖。我國應充分吸收和借鑒發達國家產學研用聯合模式,一方面,針對不同類型自發的產學研合作網絡或產業研發聯盟,政府要通過引導和支持的方式促進其發展;另一方面,選擇幾個重點行業和關鍵技術領域進行試點,以行業骨干企業為龍頭,聯合科研實力雄厚的大學和科研機構,組建多種形式的產學研研發聯盟,充分調動各方資源和力量,共同推進工業4.0技術研發和應用推廣。

第7篇

【關鍵詞】機電一體化技術;發展現狀;發展方向

工業生產對于人們的生活有重要意義,例如人們日常生活中的家用電器及生產工作中所用的機械設備等都屬于工業生產,因此工業的發展能直接影響人們的生活質量。隨著社會的不斷發展,科學技術逐步滲透到人們生活的各個方面,在推動各行業技術水平發展的同時,也進一步推進了工業技術的發展。機電一體化技術正是處于這種社會背景之下,機械化生產方式才逐步向智能化、網絡化、環保節能化邁進。

一、機電一體化技術的發展現狀

機電一體化技術的起步較早,從上世紀60年代開始一些發達國家的工業生產中就已經應用了數控機床的生產方式,而后有了計算機數控機床、柔性制造單元、柔性制造系統、無人化工廠、計算機集成制造系統、納米技術等。隨著科學技術的不斷發展,我國機電一體化技術也得到了廣泛應用,但是因為許多因素的制約,我國機電一體化技術的總體水平與發達國家相比還有不小的差距。上世紀60年代我國機械行業應用的生產機床仍然是最基本的裝備,不僅工藝落后,并且勞動強度較大,生產效率低,嚴重影響企業自身的經濟效益。到90年代后期,機電一體化技術的簡單應用逐漸開始發展,一直到現在人工智能技術才得到了廣泛的應用,機電一體化技術的發展也加快了速度。

隨著機電一體化技術研究的不斷深入,該技術在人們生活中得到了廣泛的應用,例如電視機、電腦、洗衣機等等;此外,許多工廠的數控機床生產功能的控制等也屬于機電一體化應用。目前,隨著我國計算機系統技術的不斷發展,電子智能技術與機電一體化技術開始逐步結合,使機電一體化技術在智能化發展方面有了顯著的進步。例如,智能機器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛生,為人們帶來樂趣,還可以進行廢墟搜救等工作。雖然智能機器人的發展還處于初級階段,但是隨著科學技術的發展,機電一體化技術必將為人類的生活與生產作出更多貢獻。

二、機電一體化技術的未來發展方向

21世紀是屬于信息化、智能化的新時代,科學技術的發展速度使各種新型技術處于不斷改革創新的過程中。將機械技術、電子技術、自動處理技術等相互整合發展產生的新型技術不斷推進機電一體化技術的發展。因此,我國必須加強這一方面的理論研究與應用研究工作,進一步縮短與發達國家在機電一體化技術上的差距。以宏觀角度研究我國機電一體化的發展現狀,科學的預測該技術未來發展方向,對于提高該技術的研發能力具有極大的促進作用。

(一)系統化

將機電一體化技術系統的應用開放化、多樣化,不僅能夠提高工業生產效率,還能更加方便人們的生活。雖然多種單一的機電一體化產品能夠在不同方面滿足市場需求,但是多種機電一體化產品的整合運用,則能同時滿足實際情況中多個方面的市場需求。針對市場的多樣化需求,機電一體化產品也逐漸向系統化方向發展。努力實現不同種類機電一體化產品的兼容并用,是機電一體化技術的必然發展方向。

(二)微型化

將機械技術與電子技術以納米尺度相融合所產生的產品,就是微型機電一體化產品。簡單來說,是將傳統尺度的機電一體化產品進行最大限度的縮小,在通常體積上不超過1立方厘米。這種縮小并不是簡單的縮小尺寸,而是將傳統機械制造方式轉變為智能化制造,這已經成為了機電一體化學科中的新型技術。體積小、能耗低、運用靈活等都是微型化機電一體產品的特點,其在醫學、軍事等領域都已經被廣泛運用。例如醫療過程中的微創技術就屬于微型機電一體化技術;軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機電一體化產品。

(三)智能化

機電一體化技術未來發展的重要方向之一必定包含智能化發展。隨著計算機技術的快速發展,人們正在不斷研發可以在多種領域替代人類智能活動的產品。機電一體化技術智能發展,主要表現在機電產品能產生類似人類邏輯思考及自我決策能力等方面。例如,在數控機床上設置人機對話功能、人類生產模擬程序等,都能給產品的生產操作與維護等工作方面帶來極大便利。因此,智能化發展在推動機電一體化技術的發展上可以起到較大的促進作用。

(四)環保化

隨著社會的不斷發展,自然界的各種資源物質越來越匱乏,環境破壞問題日益嚴重,人們在尋求發展的過程已經注意到環境保護的重要性,環保成為了各行各業技術發展的重要考慮因素。所以機電一體化技術的發展趨勢也必然會朝著環保化前進。機電一體化產品在設計、生產、包裝、使用、甚至在銷毀的整個過程中,都可以盡量提高對有限資源的利用率,最大限度的減少環境污染問題,并且保證產品質量。環保化機電一體化產品應具有最大限度利用資源、最小限度破壞壞境的特點,這不僅是技術發展的趨勢,也是社會可持續發展的需要。

(五)網絡化

網絡技術隨著科學技術的進步也在飛速的發展之中,已經全面滲透到人們日常生活的各方各面,為人類生活與生產提供了極大便利,對其它技術的發展也起到了促進作用,機電一體化技術的未來發展方向也必然會趨于網絡化。如今,全球經濟的發展十分迅速,市場經濟已經逐步由國內市場轉向國際市場,機電一體化技術想要掌握最新的發展狀況,就必須充分利用網絡了解最新技術咨詢。研究人員也可以通過網絡進行無國界交流,促進機電一體化技術的發展。

結束語

機電一體化技術不僅促進了工業發展,也提高了人們的生活質量。隨著科學技術的不斷進步,將會有更多的學科技術相互交叉整合,出現更多有利于人類生活與生產的先進技術,機電一體化技術的未來發展前景也會更加廣闊。

參考文獻

[1]李舜.淺析我國機電一體化技術發展現狀及走向[J].科技致富向導,2014,03:220.

第8篇

關鍵詞:機械制造技術 發展趨勢

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

機械制造的發展水平代表著國家工業化的發展程度,是工業的命脈所在,其為我國國民經濟的發展提供裝備技術。機械制造技術是一個系統工程學科,其包括了實施產品設計、加工、銷售、以及產品回收再生的整個過程。中國經歷了十年的高速發展階段,中國經濟取得了舉世矚目的成績。在看到成績的同時我們也看到了,中國以前經濟發展靠的是勞動密集型產業,低水平的加工業,以環境為代價來獲取高速增長,但是這是不可持續的。當前中國經濟面臨轉型,在未來創新和高科技成為發展的主要動力。機械制造技術的創新已經成為機械制造業發展的主要驅動力,先進的機械制造技術已經成為衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也成為國際間科技競爭的重要領域。本文首先分析了我國現代機械制造技術的發展現狀,然后對機械制造技術的特點進行了闡述,最后我們分析了我過現代機械技術的發展趨勢和發展重點。

1 我國現代機械制造技術的發展現狀

改革開放以來,我國機械制造技術有極大的發展,在機械制造水平和產品總量都在逐年的提高,發展了一批具有自主知識產權的機械制造技術,經歷了幾十年的發展,機械制造業已成為我國工業的支柱型產業。在取得成果的同時我們也看到了我國機械制造技術和發達國家相比還存在巨大的差距,許多核心技術還掌握在發達國家的手中,我國在許多方面都處處受制于人。

當前新的信息化技術和新的管理理論和方式不斷發展,計算機輔助設計技術、人工智能、專家系統等先進技術還沒有在機械制造業得到大規模的應用,反映了我過機械制造技術設計方法相對落后,設計效率有待提高;在機械加工方面,精細加工技術、納米加工技術等仍處于研發階段,先進制造工藝技術還未大規模投入使用。此外,我國機械制造業管理手段相對落后,管理體制以及生產模式更新發展緩慢,先進的計算機管理技術還未在機械制造業中得到廣泛應用,在很大程度上影響了我國現代機械制造業的發展。

2 現代機械制造技術的特點

2.1現代制造技術的發展趨勢

現代先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的。既保持了過去制造技術的有效要素,又不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。現在機械制造技術的發展主要表現在兩個方向:一是精密工程技術。二是機械制造的高度自動化。

2.1.1精密制造技術。

機密制造技術包括精密加工和超精密加工技術、微細加工和超微細加工技術、微型機械制造技術等。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稱為精密加工。超精密加工技術的發展依賴并促成了機械、電子、計算機、光學、材料學的發展。實際上,精密和超精密技術反映了一個國家技術水平的高低。科學家們預言,在未來的10-15年內,納米技術的開發將成為僅次于芯片制造的世界第二大制造業。

2.1.2制造系統的柔性化、集成化和智能化。

現在制造系統的發展是:數控(NC)到柔性制造系統(FMS)到計算機集成制造系統(CIMS)最后是智能制造系統(IMS)。計算機集成制造系統是一個工廠的全盤集成制造系統,它借助計算機將經營決策、產品設計、生產準備、零件加工、產品裝配、檢查和銷售等各個自動化子系統有機的綜合集成起來成為高效益、高柔韌性、自動化、智能化的生產系統。

2.1.3 特種加工技術。

隨著社會的發展需要,有很多機械設備都有高溫、高壓、高速和高精度的要求。所以不斷采用一些新材料來制造零件,但是這些零件有的很難加工和成形。這就需要新的加工工藝:特種加工技術是一種直接利用電能、熱能、光能、化學能、聲能、電化學能來進行加工的方法,它可以加工高強度、高硬度、高脆性等難以切削的材料以及精密細小和復雜形狀的零件。

2.2 現代機械制造技術是一項系統工程

現代機械制造技術融合了信息技術、計算機技術、自動化技術、傳感技術、材料技術和現代管理技術,并將這些技術應用于產品設計、制造、生產、銷售和服務等各個方面。可以說是設計到了制造業的方方面面,并且還在不斷的更新高科技技術,使之成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

2.3 現代機械制造技術是一項全球化的技術

當前我們已經進入全球化的時代,各個國家之間的交流也日趨頻繁,企業間的競爭已經不限于國家內部的競爭,要想贏得市場必須要參與全球競爭,單憑生產率是不行的,時間、質量和成本這三個要素的有機結合是必須的,而現代化的先進機械制造技術是三者達到統一。作為世界性技術,機械制造能否贏得國際和國內兩大市場,需要不斷創新,也需要互相學習,在激烈的競爭中提高自身的競爭力。

3 我國現代機械制造技術的發展趨勢

3.1 信息化

當前是信息化的社會,信息技術已經進入千家萬戶,并逐步滲入到各行各業,機械制造業的信息化技術應用的一個很重要的領域。信息技術對傳統產業的改造可以說是無處不再,在生產、管理、流通等領域都將被信息化技術所改造,并且極大的提高生產率,且降低生產成本和人力資源的投入。由于匯聚了電子技術、信息技術、自動化技術等高新技術,在信息化的推動下,現代機械制造技術水平也不斷提高,生產周期也明顯縮短。想要在國家舞臺上占得一席之地,就必須把握信息化這個大趨勢,以信息化帶動工業化,提高我國現在機械制造業的競爭力和創新能力。

3.2 智能化

用機器代替人工做一些繁瑣的工作這是必然的趨勢,當前人工智能、計算智能和生物技術的快速發展促使機械制造技術也朝著智能化方向發展,這主要表現在機器人學、智能設計、智能計算、智能加工、智能控制以及智能診斷等方面,我們可以看到許多廠商已經在將機器人運用于生產的各個環節。在制造過程中,系統能夠自動檢測運行狀態,出現故障之后能夠自動調整,以達到最佳狀態。

3.3 低碳化

中國經濟高速發展給環境帶來的沖擊是嚴重的。轉變經濟發展方式,調整產業結構,走持續發展道路已經得到了廣泛認可,國家當前提倡低碳生活,嚴厲取消一些高耗能、高污染的企業,而作為污染和浪費尤為嚴重的現代機械制造業,如何降低能耗和污染備受重視。低碳機械制造將環保、可持續以及節約等理念融入機械制造技術中,通過低碳設計、低碳選材、低碳設計、低碳工藝、低碳包裝以及回收再利用等措施優化改進現代制造技術,提高原料和能源的利用率,以最小的開銷,獲得最大的經濟和社會效益。

4 結語

中國是一個人口大國,但并不是一個工業強國,機械制造技術與國民經濟的發展息息相關,機械制造技術水平的高低標志著我國綜合國力和經濟水平的高低。在當前轉變經濟發展方式,調整產業結構的大背景下,我們要看到帶來的機遇,走創新發展之路,不斷提升自身技術水平,不斷提高我國機械制造業的競爭力,使我國機械制造業產品具有國際競爭力。

參考文獻

[1] 白明光.先進制造技術的發展趨勢及先進制造模式[J].北京機械工業學院學報,1999(2):10-14.

第9篇

關鍵詞:綠色理念;計算機;科學技術;機械制造;智能化

綠色經濟理念背景下,機械制造主要是指利用清潔能源、材料,采用高效節能的制造方法及機器,充分重復回收制造材料,盡可能的減少機械制造過程中的垃圾,避免污染排放。隨著市場經濟的迅猛發展,計算機科學技術被得到廣泛重視,機械智能化逐漸成為發展趨勢,通過利用計算機技術實現機械制造的智能化是現如今科學研究的重要抓手,因此為了滿足人民日益增長的生活需求,提高精神文明建設,全面落實綠色制造理念,發展機械智能化十分關鍵。

1我國綠色理念下機械制造的發展現狀

由于經濟全球化的推動下,機械制造業在現今經濟發展宏圖中已占據重要的地位,發揮有力的支撐作用,隨著人們健康意識的提高,國家對節能環保理念的重視,發展綠色機械制造逐漸成為當今制造業的新方向。機械制造的智能化主要是通過各種先進的技術手段,對外部信息進行搜集、整理,并通過自身程序進行演算,達到智能自動化,實現機械制造的智能化,有利于機械制造業的快速發展,同時也對我國經濟發展有著巨大的推動作用。但是,相比其他先進國家或地區,我國機械制造的智能化水平相對較低,自主創新能力及產品研發能力較弱,制造技術手段較為落后,以致嚴重阻礙了我國機械制造智能化產品的質量及水平的提高。與此同時,我國綠色制造工作開展相對較晚,技術理念不完全成熟,仍處于初級探索階段,盡管近年來我國開始頒發許多相關法律法規,來嚴格要求、規范現代機械制造產業,要求減少污染排放,實現資源高效化,但由于過去節能環保意識淡薄,機械制造過于粗糙,技術方法相對落后,許多機械材料得不到有效利用,以致出現了低利用、高排放的現象,對自然生態平衡造成了嚴重的破壞。因此,為緩解生態危機、改善生態環境、提高資源利用率、降低污染排放,打造綠色和諧的生活家園,在進行機械制造時,必須要引入綠色發展理念,同時借助計算機科學技術來創造機械智能化時代,走可持續發展之路。基于我國機械制造的發展現狀,開展綠色制造已經成為發展的必然態勢。要積極轉變傳統機械制造產業結構,站在機械制造、環境保護、資源利用、產業智能四方面,充分考慮問題,盡可能的實現低能、高效、減排、無公害、無污染、智能的發展目標,加大科技創新力度,提高自主研發能力,這不僅對我國機械制造產業發展十分關鍵,也對我國加快社會主義經濟發展,提高全國人民的生活滿意度具有重大的戰略意義。

2綠色理念及計算機技術對機械制造智能化的影響

2.1綠色理念下的機械制造的智能化發展

(1)機械制造的智能化產品清潔無污染。機械制造在綠色理念的背景下,使每個產品從開發到處理的每個環節都堅持節能環保的發展觀念,在制造材料的選材上,機械制造在完成智能化的過程中,無論是在滿足產品性能,還是在環境保護方面,綠色制造都采用無公害、可循環、利用率高的材料,盡可能減少對環境的污染。例如,當今制造行業所采用的一些現代化材料,已經取代了傳統材料,像燒結空心制品、加氣混凝土制品、多功能復合一體化墻體材料等,這些都是在原有材料的基礎上加以循環利用,進行結構優化,使其功能及性能更加滿足機械智能化的要求,確保機械制造智能化能夠安全、持久的健康發展下去。(2)機械制造智能化產品可拆卸性強。基于綠色理念的機械制造智能化產品具有很強的可拆卸性,此性能的優點是通過定時監測產品性能,對相應產品進行有規律的拆卸,拆卸成若干部分,并逐一對這些部分進行檢查、調整、修補、維護,淘汰掉壞舊的、耗能、低效的組件,更換成新型、性價比高的組件,并按原結構重新組裝,保障在不破壞其原有功能的基礎上完善產品性能,使其更加高效、智能化,減少污染。(3)機械制造智能化產品實用性更強。在綠色環保理念的貫徹下,現代機械制造采用新型的高端復合型材料,無論是材料的質量還是性能,都有了很大進步,再通過先進的加工與合成技術等,智能化機械制造產品的實用性、針對性、廣泛性越來越強,人們對綠色制造產品的接受性強、滿意度高,這對智能化產品走向人們日常生活的方方面面有著極大的推進作用。

2.2計算機科學技術下機械制造的智能化發展

(1)機械制造的智能化產品制造工藝更復雜。現今機械制造正在朝著工藝復雜多元化發展,旨在通過高新技術將制造生產的中間環節縮短,減少生產材料、資源的應用,提高生產效率,縮短生產加工時間,加大制造工藝的多樣性。機械制造智能化技術水平的提高依賴于計算機科學技術的發展,通過計算機內設的應用程序,將虛擬網絡技術與制造技術結合起來,可以提前模擬機械制造途徑,預設機械制造產品,再通過不斷改進,進而可以實現簡化制造途徑,縮短制造時間,減少在生產中間環節人員制造的失誤,提高智能化產品工藝的復雜性及精確性。例如,數控機床在進行智能化加工時,通過計算機的輔助程序,機械可以實現自動換刀、旋轉轉臺、加壓固定等環節,不僅能夠在機械表面進行加工合成,還能深入到產品的各層面,對多工序、多層次進行復合加工。(2)機械制造的智能化產品自動化更強。在大數據的背景下,信息技術的普及,使得機械智能化產品在制造過程中可以整合多種數據,在特定程序的指導下,無需人員動手就可以實現內部工藝制作的轉換,其自動化技術的提高,極大提高了產品制造的效率,在質量及數量兩方面,自動化技術都為機械制造的智能化邁出了關鍵的一步。通過智能化自動化技術,某些危險性高、難度性大的工作可以由自動化機械來完成,這樣可以減少工作人員的危險傷害,同時智能化自動化技術將人工智能與生產工藝結合起來,借助計算機數據信息的加工處理,在生產制造過程中的時效性、現實性更符合時展的要求。(3)機械制造的智能化產品更加精確高效。傳統的機械制造過于粗糙,技術相對落后,效能相對較低,計算機科學技術的迅猛發展,為機械制造的智能化提供了高效、精確的制造技術手段,通過采用精密、微型儀器,對工件進行精密和超精密加工、復合,極大提高了材料的利用率。納米材料作為當前精密加工的首要材料之一,在納米電子學的指導下,納米材料技術被廣泛應用于研磨加工、科學測量、微型組件等重大制造環節中,極大促進了智能化產品的精細化高效發展。同時在計算機技術的應用下,當前機械制造智能化產品的柔性更強,無論是設備的柔性還是員工的柔性都有了很大的提高,制造生產系統在加工組裝過程中的適應力更強,便于生產流程的順利開展、智能化水平的提高。

3實現機械制造智能化的注意事項

(1)設計理念要綠色合理。新時代背景下節能環保的綠色發展理念已經深入到各行各業,同樣機械制造的智能化發展也必須要響應新時代的號召,順應國策,從生產到最終應用都要貫徹落實。在進行機械制造設計時,要本著科學合理、節能減排、無公害的戰略思想,在維護自然環境的前提下降低能源的消耗,開發新能源,進而設計出綠色制造產品。(2)制造材料要綠色、性價比高。在綠色設計的理念基礎下,機械制造的智能化要想長遠發展的關鍵環節就是要嚴格把控制造材料的選擇,材料的好壞在最初就決定著機械制造的成功與否,機械制造的智能化要求著材料在使用性能、生命周期、回收利用等方面均具有良好的性價比。傳統的機械制造業在選材時,只考慮產品的使用性能,而對其綠色、安全問題關注較少,當代制造業要確保使用綠色清潔對環境無污染的材料,將機械制造與自然環境緊密聯系在一起,充分循環利用現有資源,并及時淘汰壞、舊、污染大、性價比低的材料,進而實現在保護好生態環境的基礎上提高機械制造智能化水平的目標。(3)實時監測。當今計算機科學技術已經成為機械制造的重要助手,其自動化水平的發展極大的減少了中間環節人力、物力的失誤。值注意的是計算機程序需要不斷編程更新,機械制造業要想全面推廣智能化發展,就要在制造過程中形成一套實時監測系統及風險防范系統,定時定點對計算機程序、產品組件、制造工藝進行修檢、維護,并在時代信息的不斷更新下,及時對應用程序進行改編,降低操作風險,保障機械制造運行的準確性、高效性。(4)提高員工的專業素養。計算機科學技術的發展推動了機械制造的智能化,使得自動化水平有了很大提高,很多工作的實施都依賴于機器的自動化、智能化,人員操作相對減少。但是無論機械智能化、自動化水平有多高,都離不開企業員工的人性化工作,在一些關鍵環節,例如機械制造過程中材料的選擇、程序的設定、產品的監測等環節,都必須要由專業人員進行把關處理。因此,機械制造業在大力發展機械智能化、自動化的同時,要強化工作人員的專業素養,提高其專業知識及技術水平,要求其掌握綠色發展的理念,熟練運用計算機科學技術,這樣才有利于機械制造的智能化發展。

4結語

機械制造業作為我國市場經濟的產業支柱,實現現代智能化是當今科學技術、經濟發展的趨勢。因此我國機械制造企業必須要學習國內外先進的技術原理,合理應用計算機技術,將綠色健康發展理念作為開展工作的前提,轉變制造途徑,優化產業結構,不斷進行調整升級,降低成本支出,減少污染排放,提高能源利用率,在緊跟世界潮流的前提下,努力打造屬于我國的獨特的現代智能化、綠色機械制造業,走可持續發展之路,大力推動我國社會主義市場經濟建設的發展,進而提高我國的綜合國力,在國際激烈的競爭中脫穎而出。

參考文獻:

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[2]劉興源.基于自動化理念的機械制造技術分析.[J].城市建設理念研究,2016(10).

[3]王浩.信息化背景下機械制造智能化技術研究.[J].中國信息化,2013(6).

[4]覃秋妹.關于機械制造的智能化技術發展探討.[J].科學與財富,2016,8(5).

第10篇

1機械加工智能化的發展現狀

(一)機械加工智能化受到資金與技術的制約

眾所周知,在不同時期內社會生產不同,生產技術決定一切。在社會的不斷發展下我國機械制造業呈現出了智能化與精細化的發展趨勢,實現了機械加工智能化發展。另外,無論是我國的生物技術產業還是國防航空產業,在發展進程中都將數控技術引入到機械加工制作專業之中,在提高機械加工制造業可持續發展的同時,也促使機械加工制造業逐漸滿足時展的需求[1]。與此同時,在機械加工智能化體系中,數控裝備作為重要的智能產品,能夠實現機械制造技術、信息處理、信息傳輸技術的統一與整合。但是從另外一個角度分析,在與發達國家的對比與分析中,我國機械加工智能化現狀仍舊存在非常多的問題,并主要表現在兩點,第一是在技術投資上存在缺陷,第二是對機械智能化缺乏認識[2]。所以在未來的發展進程中,需要清楚認識到機械加工智能化不僅可以關系到機械產品的質量與生產效率,并且也對國家制造業的發展前景起到重要作用,只有如此,才能真正實現機械加工智能化的可持續發展。

(二)機械加工智能化受到傳統生產模式的影響

從本質角度分析,機械加工智能化所生產的產品具有雙重屬性,可以將其看作為生產資料,也可以看作為消費產品。如今,在社會的發展與科技的不斷進步下,各種機械化產品成為人們生活中不可或缺的元素,所以機械加工企業需要從這一角度出發,把握住市場的消費動向,對生產設備與生產工藝進行智能化改造。另外,在當前機械加工智能化的發展與進步中,所存在的主要問題便是傳統機械加工行業仍舊占據重大比例,在生產過程中仍舊擺脫不了傳統生產模式的筆算,導致機械加工環節比較危險。同時,機械加工企業所生產的產品雖然具有多樣性,但是仍舊無法真正實現從勞動密集型向技術密集型進行轉變,無法真正將智能化理念充分融入其中。

2機械加工制造業未來的發展趨勢

(一)機械加工制造業朝著智能化方向發展

在我國社會的不斷發展與進步下,我國機械制造業已經成為企業內部產品結構調整的基礎與保障,在市場經濟的不斷變化下人們的消費行為也發生了重大變革,正是這一發展背景才在一定程度上促進了機械加工制造業的智能化發展[3]。從當前我國機械加工制造業的整體發展現狀分析,只有不斷加快企業產品結構的調整步伐,將智能化、信息化與網絡化應用其中,才能從根本上促進整個機械加工生產的可持續發展。除此之外,在全球化經濟發展迅速的基礎上,我國機械加工面臨了新的挑戰,在優勝劣汰的市場環境中機械加工企業需要緊緊跟隨時展的步伐,無論是研發還是到市場投入都需要具備個性化、多樣化,如此一來,才能真正滿足人民群眾日益增長的物質文化需求。同時,從生產角度分析,機械加工企業要改變傳統的發展模式,將固定規模下的生產方式轉變為多品種、智能化的發展模式,在適應社會發展需求的同時,也在一定程度上實現機械加工智能化發展。我國機械加工智能化在發展過程中需要遵循相關的原則,第一是要依據產品的生產性能以及科技發展的基本規律,無論是成本問題還是使用價值問題,都需要加以考慮。還要依據我國社會經濟的可持續發展,在原先的基礎上進行完善與改革[4]。第二是要保證我國機械加工智能化能夠在發展過程中遵循信息化與網絡化的發展趨勢,堅持“以人為本”,充分發揮出人的創造力。

(二)機械加工技術朝著技術化與網絡化發展

從某種角度分析,信息便是資源,信息是一件事物特征、狀態,甚至是一個數據與指令,在邁入21世紀之后信息化水平得到提高,并在信息化技術在機械加工制造業中得到廣泛應用。其中在機械加工制造業的可持續發展中,信息技術便是智能技術,不僅可以提高機械加工企業的網絡化,并且能夠推動企業的生產管理朝著科學化與合理化方向發展與進步。機械加工行業屬于特殊行業,整體結構比較嚴謹,步驟分工比較明確,而在機械加工技術中應用智能化,可以從根本上提高機械加工制造業的效率與質量[5]。如果單純從機械加工技術角度分析,那么可以認定為智能化便是高標準與高質量的縮影,在經過精細計算與設定后,每一個環節、每一個部件都能夠實現精確,能夠減少人力的投入,在降低企業生產力的同時也可以保證生產任務的完整性。總而言之,在機械加工技術智能化的發展進程中,能夠提高企業產品市場的占有率,能夠為企業的發展奠定理論基礎,對實現企業生產效率與生產水平起到重要的保障。

3機械加工智能化發展的應用

在本文中筆者以人工神經網絡為例,主要對機械加工智能化的具體應用進行分析與探究。所謂的人工神經網絡主要是由簡單的元件所構成的網絡,在我國機械加工領域應用非常廣泛,其中所涉及的內容包括兩點:第一,準確選擇零件定位基面。在工程設計中最為困難的問題便是對零件定位基面的選擇,在傳統模式下設計人員都會對零件的定位基面進行確定,并對零件的幾何特征進行研究,然后再依據研究結論合理選擇定位基面。其中在零件定位基面選擇之中需要進行定量分析,而將人工神經網絡運用其中則可以很好地解決這一問題,在應用人工神經網絡的時候能夠實現從集合形狀到編碼的映射,對零件的幾何特征作出反映。第二,在加工參數優化中人工神經網絡起到重要的影響力[6]。加工參數是在機械加工之前由設計人員依據工程加工的要求對機械加工參數進行確定。根據相關文獻得知,加工參數與加工之間呈正相關關系,如果加工參數制定正確,那么加工效果則會提升。在加工參數優化中應用人工神經網絡則可以進一步實現這一基本目標與要求。

4結語

綜上所述,機械在發展中與現代科學技術之間存在密切的聯系,要想真正提高機械加工的效率,那么則需要實施智能化手段,只有將智能化應用到機械加工之中,才能真正提高生產效率與生產積極性。所以我國機械加工行業需要清楚地認識到這一點,并在發展中應用計算機信息系統,將傳統加工制造中所存在的弊端進行克服,實現機械加工產業的可持續發展與進步。

參考文獻:

[1]隋曉堂.關于機械加工智能化發展趨勢的探討[J].黑龍江科技信息,2010,17:27.

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[3]線澎湃.機械加工智能化發展趨勢[J].科協論壇(下半月),2013,09:54-55.

[4]高廣斌,耿雨.機械加工智能化發展趨勢研究分析[J].科技與企業,2012,19:10.

第11篇

關鍵詞:機械設計;自動化;發展趨勢

機械制造業在我國工業發展的過程中起著非常重要的作用,在整個工業系統也有著舉足輕重的地位,為我國的工業生產能夠立足于世界作出了杰出的貢獻,將我國從一個農業大國逐漸轉變為工業大國。在我國大大推動了生產力的發展,增強中國在國際上的地位。加快中國的工業現代化的步伐,加強信息技術的可操作性,使我國一步一步地走向機械制造大國。

一、機械制造及其自動化技術的優勢

(一)提高生產效率

傳統制造業純靠手工完成,不僅工作量大,效率低,而且容易受人為因素的影響,造成安全事故,出現產品質量問題。應用先進的計算機編程和信息控制技術,全面實現制造過程自動化和智能化設備。在操作過程中,如有問題,該裝置將自動停止運行和自檢,工作人員可以通過檢測出來的問題進行相應地維修處理,這樣不僅防止了安全事故發生的可能性,也有利于提高生產效率。

(二)促進產業的發展

隨著機械制造及其自動化技術的持續壯大發展,充分利用技術優勢不斷地完成產業升級,加工效率與機械制造的設備精密也越來越高,隨著先進制造技術的發展,機械制造和自動化技術在工業建筑領域中的地位也越來越重要。廣泛應用于其他行業如機械制造、醫療設備制造、鍋爐制造、汽車零部件制造、電子制造,有利于制造業的快速發展。

(三)完成技術升級

就目前我國制造業的現狀來看,一定要利用好自身的優勢,提高設備的生產質量,加強機械制造的智能化水平,完成機械制造的全自動化升級。目前,機械制造及其自動化技術已與微電子技術相結合,逐步開始向微型化轉換,使外觀更輕、更便于使用和移動。更方便,性能更穩定。微型機械制造設備的能耗降低,操作更簡單方便,長期使用可以節約能源,減少對環境的污染,符合當前我國可持續發展的戰略方針,為制造工業的發展提供了不可估量的貢獻。

二、機械制造及其自動化發展趨勢

(一)機電一體化

現代科技的進步,使得機械制造已經開始向機電一體化發展,機械制造、計算機網絡的有效結合,形成安全有效的數控技術,使得我們的機械生產過程更加精確、快速。完全改變了之前半機械半人工的生產模式,建立了一個完全信息化的數控系統,可以實現各種機械制造功能,可以直接利用計算機遠程控制,完成機械產品的制造,極大地提高了生產效率,降低工人的勞動強度,加快企業的產業發展步伐,使得企業發展更加完善,確保了產品的質量安全,為企業進一步的市場需求提供充分的準備。

(二)智能化發展趨勢

機械自動化技術與智能技術完美融合在一起,可以促進數控設備的快速發展,加快機械制造業的技術水平的發展。從設計面向制造的智能化數控系統可以通過計算機完成產品的虛擬設計,實現虛擬產品的參數化和信息技術的應用。各項參數指標的測試和產品性能調整,從相關產品生產線到生產標準的測試,并進入制造生產線。智能化生產技術減少人力物力消耗,降低企業成本,提高企業生產率。

自動化技術和智能技術的融合,對數控設備的發展提供了良好的基礎,加強機械制造業的整體技術水平。從設計到生產加工線的全過程,都可以用智能數控系統完成產品設計。對智能數控系統虛擬產品設計參數及信息技術與產品性能測試調整使用,必須遵守有關相關產品標準,,然后進入制造生產線。智能化生產技術提高了生產效率,減少人力的損失,降低機械生產成本,提高企業的生產力。

(三)網絡化、綠色化發展趨勢

在我國二十世紀末,計算機技術的突出成就就是對網絡的運用。計算機網絡的興起和快速發展,以至于給社會的各個方面都帶來了巨大的變化,如新科技的變革,人們對生活的物質追求也越來越高。計算機網絡已經將全球經濟一體化,各企業之間的競爭也是越來越激烈,機械設計及其自動化技術的開發使用,只要質量過關,能完成相應的制造功能,將在全世界批量生產出售。計算機網絡的普及后,監控技術和遠程控制技術等新技術,吸引了全世界的關注,這些技術的終端設備,也是機械設計制造及其自動化開發的產品,目前,網絡已經遍布我們大部人的家里,因此,中國的機械設計制造及其自動化也應該向網絡化方向發展。我們不可否認的是,盡管機械發展迅速,給人們的生活帶來了無限的便利,但我國的生態系統,是因為該行業的發展已經受到嚴重破壞。在當前的社會,人們對保護環境意識越來越強烈。在這種情況下,機械技術的發展應該是綠色健康。簡單來說就是機械設計制造及其自動化電子技術在產品的使用過程中不破壞環境,還可以回收利用。在現階段,綠色機械技術發展水平在中國還不夠,還存在著很大的發展空間,因此,企業應大力提高綠色機械技術發展水平,努力提高產品的資源利用率,將機械生產對環境的破壞降到最低。

三、結語

總之,我國的機械制造及其自動化正在快速全方面發展,在機遇與挑戰并存的情況下,要想機械制造及其自動化的到進一步的發展,我們必須降低成本,將生產與實際結合,并借鑒國外成熟的技術,對技術嚴格把控,全面發展智能化、機電一體化、網絡一體化和綠色化。此外,我國的機械技術必須克服現階段存在的問題繼續提高生產水平,為我國的可持續經濟發展提供動力。

參考文獻: 

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[5]王餛長.機械設計制造及其自動化的發展方向研究[J].科技致富向導,2013(6). 

第12篇

關鍵詞 :自動化 機械制造 現狀 趨勢

自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程,而機械自動化既是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。與傳統的機械技術區別開來,使傳統的機械加工得到質的飛躍。機械自動化的實現將機械生產引領向了一個新的領域,通過自動控制系統,真正達到了大工業生產及減少勞動強度,提高了勞動效率,令整個世界的生產水平邁上了一個新的臺階,并由此延伸出了電氣自動化。而目前的各個行業都已經離不開自動化系統。

一、機械自動化技術的應用現狀

我國的機械自動化在自動化技術方面,還處于單子自動化、剛性自動化階段。而工業發達國家自動化技術方面普遍實現了智能化、柔性化和集成化;在機械自動化的生產管理方面,我國的大多數企業依然采用傳統的管理模式,而工業發達國家已經實現了計算機管理,并且在工業組織與管理、生產模式方面不斷進行著創新和升級;在人才管理方面,沒有好的、適宜的人才管理機制,理論人才過多,不夠全面性;在機械設計方面,我國還沒有做到及時更新,設計水平也沒有很大的提升;在工藝水平方面,我國的數控加工技術還多停留在精細加工等初級階段,在復合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍處于追趕階段。

隨著機械工程制造技術的不斷革新和進步,自動化技術在機械工程中的應用向集成化、智能化、虛擬化和敏捷化等方面發展,促使機械工程制造發生巨大變化。計算機集成制造是指充分利用信息技術,將各類技術、信息和物料進行集成,使機械工程的全部制造過程得以全部優化,達到技術經營和技術功能雙重集成的目的。智能化應用要求在工程制造過程中進行分析、判斷、決策等智能活動。智能化制造強調安全性和友好性;對于環境,要求做到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。虛擬制造技術主要包含現代制造工藝、信息技術、人工智能、多媒體技術等高新技術所組成的一項由多學科知識合成的綜合系統技術。虛擬化的制造技術,可以在之前就把可能出現的情況做好預測及防護,以期產品一次性制造成功,縮短產品開發周期、降低成本,增強產品的競爭力。敏捷化應用可以使企業及時掌握市場信息,增強組織生產的靈活性,提高產品質量和生產效率,從而在激烈的市場競爭環境中獲取最佳的經濟效益。

二、自動化技術在機械制造中的應用

1、集成化的應用

為了使機械生產的過程中對自動化技術進行有效的應用,就應該構建一個有效的程序,以此來進行統一的管理。尤其是近幾年,科學以及信息技術的不斷發展,集成化的技術在各個領域都得到了廣泛的應用,并逐漸占據了主導的地位。

2、智能化的應用

智能化技術在機械制造行業中的應用,相對較為綜合,其中包含了很多小的技術。在對制造業的智能化進行研究的過程中,制造出了一系列的機器人,并在機器人中安裝了相應的智能化系統,讓其代替工作人員進行工作,在其進行工作的過程中遇到問題可以直接將其發到主系統中,再由主系統發出解決指令,這樣不僅可以節約人力資源,也可以加快工作的效率與質量。

3、虛擬化的應用

虛擬化與智能化技術一樣,都是一種綜合性的技術,其是將多種技術進行結合,主要包括:人工智能技術、電子信息技術、多媒體技術等等。其主要的功能就是進行模擬或者仿真實驗,這一技術可以在進行生產之前查出系統或者生產過程中容易出現的漏洞與故障,并做好解決措施,避免問題的出現,不僅可以加強生產的效率與質量,也為企業帶來一定的社會效益,在一定程度上促進了企業的發展與進步。

三、自動化技術的發展趨勢

1、機械制造中的自動化技術發展將會不斷地變化、創新、進步

自動化技術隨著科學技術的發展進步和社會經濟水平的不斷快速提高,將會逐漸更加創新化、高科化,應用領域也將會更加的廣泛。

自動化技術在機械制造工程的運用過程中將會更加注重環保,采用環保型的設備、技術、材料,使現代的自動化技術更加的可持續發展。隨著現代網絡信息技術的發達,機械工程的自動化技術越來越趨于先進的網絡化發展,打破地域的限制,邁向更寬廣的發展空間。機械制造工程的自動化技術與現代系統工程技術、現代管理技術和信息技術以及傳統的制造技術進行有機的結合,才應該是今后機械制造業的快速科學發展趨勢。

2、自動化技術的發展

目前社會的競爭非常激烈,不論是國內還是國外,機械制造的自動化技術發展有著廣闊的發展前景。隨著人們對產品質量的要求越來越高,想要達到相應的質量要求,就必須要不斷地改進機械制造業的工程技術。自動化技術,不僅可以大大降低勞動強度,而且可以提高產品質量,改善機械制造系統適應社會市場變化的能力。機械設備的自動化技術是人類長期的社會實踐中不斷追求的主要目標,隨著科學技術的不斷進步,自動化制造水平也將越來越高,發展面向國際化、全球化。

機械制造自動化技術的水準是國家科研技術能力的體現,也是國家或地區的經濟水平與技術能力的體現。我國的機械自 動化水平相比發達國家還有一定的差距,自動化比例低,生產制造的效率以及質量仍然無法與發達國家相提并論。因此,發展機械自動化及相關技術的科技水平,不斷學習并最終超越工 業發達國家的機械制造自動化技術,是我們必須持之以恒進行的事業。

參考文獻:

[1].葛暢.淺析自動化技術在機械制造中的應用[J].科技致富向導.2012年12期.