時(shí)間：2022-08-08 06:40:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)
一、國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況
目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
（一）性能發(fā)展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。
（二）功能發(fā)展方向
（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。
參考文獻(xiàn)：
[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前后一共經(jīng)歷了硬件數(shù)控時(shí)代和軟件數(shù)控時(shí)代兩個(gè)階段，硬件數(shù)控時(shí)代起自1952年的電子管時(shí)代，最終發(fā)展到1965年小規(guī)模的集成電路時(shí)代。軟件數(shù)控時(shí)代從1970年的小型計(jì)算機(jī)開始，經(jīng)歷微處理時(shí)展到基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的數(shù)控時(shí)代。
當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成主要包括三個(gè)基本構(gòu)件——機(jī)床主體，數(shù)控裝置和伺服機(jī)構(gòu)。其中伺服機(jī)構(gòu)通過依靠先進(jìn)傳感器，調(diào)速裝置等技術(shù)，經(jīng)歷了開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)三個(gè)發(fā)展階段，從而使機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定性得到質(zhì)的提高。而數(shù)控裝置包括程序讀入裝置，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、直線控制和連續(xù)軌跡控制。
2 數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀
當(dāng)前我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但同國外先進(jìn)國家比較仍存在不小的差距。主要體現(xiàn)在技術(shù)含量不高、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足、自有獨(dú)創(chuàng)技術(shù)缺乏，高質(zhì)量的功能部件仍然依靠進(jìn)口或者靠合資生產(chǎn)。比如我國機(jī)床數(shù)量已達(dá)300萬臺(tái)高居世界第一，但數(shù)控化率才僅僅不到2%，大大低于西方發(fā)達(dá)國家。這已成為我國走向高端制造業(yè)的現(xiàn)實(shí)瓶頸。
在國外，目前絕大多數(shù)國外生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，已廣泛采用了32的系統(tǒng)，而國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床由于受到進(jìn)口技術(shù)的限制，大多采用的是16的系統(tǒng)。這就使得國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在功能上就先天不足，與國外數(shù)控機(jī)床相比，有明顯的差距。不論是加工中心或是數(shù)控車削中心，這類新型的數(shù)控設(shè)備均顯示出能滿足許多復(fù)雜零件在批量生產(chǎn)中的強(qiáng)大的生產(chǎn)力，一般均具有4～5軸連動(dòng)，一次裝夾可進(jìn)行多面加工的功能。特別是隨著計(jì)算機(jī)在機(jī)器制造的各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，機(jī)床設(shè)備越來越趨向柔性化、智能化、多功能化。
3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，主要體現(xiàn)為以下發(fā)展趨勢(shì)：
3.1 性能發(fā)展趨勢(shì)
第一智能控制。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域智能控制已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向，智能控制更體現(xiàn)為實(shí)時(shí)智能控制，模糊控制，學(xué)習(xí)控制，網(wǎng)絡(luò)控制能領(lǐng)域。比如在數(shù)控系統(tǒng)中往往包含有故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)，刀具自動(dòng)管理系統(tǒng)，編程專家系統(tǒng)等多個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的提前預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)反饋，事后修正等多項(xiàng)功能。
第二工藝合成化。現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)共建往往通過各種自動(dòng)化技術(shù)，完成多工序、多表面的復(fù)雜加工過程。特別是伴隨人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)智能化復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。西門子著名的880系統(tǒng)控制軸數(shù)已經(jīng)可以達(dá)到驚人的24軸，讓人嘆為觀止。
第三高效化。效率是機(jī)械技術(shù)核心的指標(biāo)，伴隨伺服系統(tǒng)高速芯片，多 CPU技術(shù)應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的高速度、高精度已顯著提高，效率也有了質(zhì)的飛躍。為了便于滿足不同用戶的需求；群控制系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)，能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控制系統(tǒng)的效能，以減少工序。
3.2 功能發(fā)展趨勢(shì)
用戶界面人性化設(shè)計(jì)。眾所周知作為數(shù)控系統(tǒng)和使用者之間的對(duì)話紐帶，由于用戶不同，用戶界面也千差萬別，開發(fā)用戶界面是一項(xiàng)繁瑣的工作。當(dāng)前圖形界面廣泛使用，大大提高了界面的人性化設(shè)計(jì)，通過藍(lán)圖和快速編程，3D彩色動(dòng)態(tài)界面，各類虛擬仿真技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)各類視圖的不同方向和角度的真實(shí)模擬和大小的多層縮放。這些可視化的發(fā)展使人機(jī)交流進(jìn)入了圖像動(dòng)畫時(shí)代，而不是過去呆板的文字語言表達(dá)。
當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用使數(shù)控技術(shù)進(jìn)入了新的時(shí)代。特別是可視化技術(shù)和虛擬環(huán)境技術(shù)的結(jié)合，如無圖紙技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)等對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品額成品，減少設(shè)計(jì)的周期有重要的價(jià)值。
此外多媒體技術(shù)應(yīng)用化，多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著客觀的意義。
3.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面也有了顯著的發(fā)展。通過互連技術(shù)和封裝技術(shù)的結(jié)合，降低了數(shù)控車床的互連的數(shù)量和長(zhǎng)度，改進(jìn)了數(shù)控車床的組件尺寸，降低了產(chǎn)品的價(jià)格，提高了系統(tǒng)的安全和可靠性。
此外通過硬件模塊化，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車床系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。根據(jù)不同的功能，將各種功能模塊做成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過各類模塊的組合，如通信模塊、儲(chǔ)存器模塊、伺服模塊等，實(shí)現(xiàn)各類檔次的數(shù)控車床產(chǎn)品類型。而加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD、伺服控制等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、無人化。
4 結(jié)語
總之，數(shù)控技術(shù)日新月異，當(dāng)前我國正在推進(jìn)2030年制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，數(shù)控技術(shù)占據(jù)著基礎(chǔ)的作用，結(jié)合“十三五”規(guī)劃，對(duì)當(dāng)前的數(shù)控發(fā)展技術(shù)和方向進(jìn)行分析，確定我國的數(shù)控技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，引領(lǐng)我國今后若干年的數(shù)控技術(shù)發(fā)展。我們應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量為本，創(chuàng)新為基，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的總方針，有所為有所不為，研究發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機(jī)床整機(jī)等數(shù)控基礎(chǔ)技術(shù)，提升我國制造業(yè)的技術(shù)水平，使我國制造業(yè)真正走向高端。
[參考文獻(xiàn)]
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 技術(shù)發(fā)展 系統(tǒng)體系 研究
二十世紀(jì)六十年代以來，微電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等得到了迅猛發(fā)展，信息技術(shù)作為這些技術(shù)發(fā)展的核心因素，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)，其工作效率也得到了成倍的增長(zhǎng)。在測(cè)量與控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)多元化結(jié)合為一的過程中，機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)技能體系漸漸形成了一整套完整的學(xué)科體系，在這種學(xué)科技術(shù)革命的影響和沖擊之下，機(jī)電行業(yè)整體發(fā)生了深刻的變化，機(jī)電一體化的關(guān)鍵性技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也受到了人們的日益重視。
1 機(jī)電一體化技術(shù)概述及發(fā)展歷程
電子技術(shù)問世之后，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了，二十世紀(jì)六十年代起，機(jī)電一體化開始出現(xiàn)；七十年代，人們把機(jī)電一體化看作是機(jī)械和電子結(jié)合；直到八十年代信息技術(shù)嶄露頭角，微處理器的性能提高，促進(jìn)了機(jī)電一體化的快速發(fā)展。如今進(jìn)入九十年代，通信技術(shù)促使機(jī)電一體化正式進(jìn)入繁盛時(shí)期，機(jī)器人系統(tǒng)可以通過遙控、虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化密切合作，日益普及。在21世紀(jì)的今天，機(jī)電一體化伴隨著自動(dòng)化技術(shù)一起，蓬勃發(fā)展。
2 機(jī)電一體化技能體系構(gòu)建內(nèi)容
2.1 專業(yè)職業(yè)技能硬件基礎(chǔ)
機(jī)電一體化是一種復(fù)合的技能體系，和職業(yè)技能體系密切相關(guān)。機(jī)電一體化，分為硬件和軟件兩方面的技術(shù)，硬件是由機(jī)械本體傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成的。
2.1.1 機(jī)械本體技術(shù)
現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般是由鋼鐵體材質(zhì)或者人工合金材質(zhì)做成，在實(shí)際使用的過程中，為了減輕質(zhì)量，在結(jié)構(gòu)上或者材質(zhì)上可能會(huì)有所改進(jìn)，非金屬復(fù)合材料通過特殊的工藝強(qiáng)化硬度之后，也有可能運(yùn)用到現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品之中。機(jī)械本體技術(shù)是能夠控制機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化、降低能耗、提高效率的基本保證。
2.1.2 傳感技術(shù)
傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化之間信息連接的橋梁，傳感器的靈敏程度直接影響到機(jī)電一體化的可靠性和靈敏度，在精確度控制方面，有關(guān)專家大力探討，對(duì)于外部信息傳感器的非接觸性探測(cè)技術(shù)。
2.1.3 驅(qū)動(dòng)技術(shù)
在進(jìn)行電機(jī)的應(yīng)用方面，驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)技術(shù)往往被用于積極發(fā)展機(jī)電一體化內(nèi)部方面，通過驅(qū)動(dòng)裝有編碼器的電機(jī)或者控制機(jī)組專用的組件，使組件、傳感器和電機(jī)三位一體，共同為中央處理單元服務(wù)。
2.1.4 接口技術(shù)
接口技術(shù)是為了能夠讓機(jī)械元件與計(jì)算機(jī)和中央處理器進(jìn)行通信的輔助部件，因此接口必靈敏，可以時(shí)刻接受信息傳感，通常接口是用來接收格式化傳遞的數(shù)據(jù)，因此，接口一般來說采用的是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這樣有利于信息的傳遞和統(tǒng)一維修，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
2.2 專業(yè)職業(yè)技能軟件延伸
2.2.1 信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)是可以使機(jī)電一體化迅速發(fā)展，同時(shí)大大提高機(jī)械信息處理可靠性和包容度的技術(shù)支持，在機(jī)電一體化和準(zhǔn)備傳輸信息的過程中，信息處理技術(shù)的進(jìn)步可以提升機(jī)械的處理速度，并輕松解決抗干擾問題。
2.2.2 軟件技術(shù)
硬件之所以可以正常發(fā)揮作用，必須要有軟件的密切配合，軟件是給硬件發(fā)出指令的體系和制度規(guī)定，軟件的參數(shù)設(shè)置是為硬件服務(wù)的。為了減少軟件的研制成本，就必須要在生產(chǎn)維修的過程中提升工作效率，推行軟件的標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化，程序的模塊化，以及推進(jìn)與硬件之間的項(xiàng)目化連接工程發(fā)展。
3 機(jī)電一體化技術(shù)體系發(fā)展趨勢(shì)
事實(shí)上，機(jī)械設(shè)備技術(shù)的產(chǎn)生并不是孤立的，而是各種綜合技術(shù)相互滲透的結(jié)果，機(jī)電一體化的發(fā)展完善了新一代的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，使得制造業(yè)顯示了強(qiáng)大的信息溝通威力。
3.1 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用
生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于產(chǎn)品的性能要求越來越高，高速化，高精密化，智能化和系統(tǒng)化的施工技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，機(jī)電一體化的重要發(fā)展趨勢(shì)之一，就是機(jī)電制造業(yè)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展，在高精尖裝備的研發(fā)方面，強(qiáng)調(diào)數(shù)控與產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，積極研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是大型生產(chǎn)線的保障后盾，數(shù)控技術(shù)是建立在機(jī)電一體化基礎(chǔ)上的現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。
3.2 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（GIMS）
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)伴隨計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造而產(chǎn)生的。它是在信息技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)與制造的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)把分散在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中各種孤立的自動(dòng)化子系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，形成適用于多品種、小批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)整體效益的集成化和智能化制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)是為了輔助數(shù)控技術(shù)、信息傳感技術(shù)等服務(wù)的，是為了能夠小范圍的控制規(guī)模生產(chǎn)和流水線作業(yè)而開發(fā)的新技術(shù)，有助于減少人工投入，降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率。
3.3 柔性制造系統(tǒng)（FMS）
柔性制造系統(tǒng)是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，能適應(yīng)加工對(duì)象變換的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)。一組按次序排列的機(jī)器，由自動(dòng)裝卸及傳送機(jī)器連接并經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成一體，原材料和代加工零件在零件傳輸系統(tǒng)上裝卸，每臺(tái)機(jī)器接受操作指令，自動(dòng)裝卸所需工具，無需人工參與。柔性制造系統(tǒng)能夠智能化的控制信息控制體系，達(dá)到動(dòng)態(tài)監(jiān)控效果。
4 結(jié)論
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)體系具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價(jià)值，因此，在我國提倡大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)在要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
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“數(shù)控一代”創(chuàng)新應(yīng)用示范
數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的的大腦和手腳，是數(shù)控機(jī)床的核心部件，數(shù)控技術(shù)是裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的關(guān)鍵技術(shù)。加快發(fā)展數(shù)控技術(shù)對(duì)裝備制造業(yè)振興具有前瞻性、先導(dǎo)性和基礎(chǔ)性的戰(zhàn)略意義。國家“十一五”、“十二五”規(guī)劃均將發(fā)展高檔數(shù)控系統(tǒng)和全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)列為重要項(xiàng)目。
2011年初，我國18位院士共同提出“數(shù)控一代”的創(chuàng)新概念，建議實(shí)施《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程》。《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程》既是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用工程，更是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程；既有機(jī)械工業(yè)發(fā)展強(qiáng)大需求的推動(dòng)，又有成熟數(shù)控技術(shù)的支撐。其戰(zhàn)略目標(biāo)是：在機(jī)械行業(yè)全面推廣應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，在5～8年內(nèi)實(shí)現(xiàn)各行各業(yè)各類各種機(jī)械產(chǎn)品的全面創(chuàng)新，使中國的機(jī)械產(chǎn)品整體升級(jí)為“數(shù)控一代”，為我國機(jī)械工業(yè)從“大”到“強(qiáng)”的跨越式發(fā)展做出貢獻(xiàn)。中央高度重視該項(xiàng)建議，并正式啟動(dòng)《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》。
與此同時(shí)，工信部“軟件與信息技術(shù)服務(wù)業(yè)十二五規(guī)劃”明確提出嵌入式軟件要“面向工業(yè)裝備、通信網(wǎng)絡(luò)、汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、數(shù)控機(jī)床、電力電子、交通運(yùn)輸、環(huán)保監(jiān)測(cè)等重點(diǎn)領(lǐng)域，積極開展符合開放標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)，加快研發(fā)面向下一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)軟件，推動(dòng)軟件研發(fā)模式創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)化水平和產(chǎn)品出口能力”。
高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和豐富的計(jì)算機(jī)軟件資源，給我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供了很好的機(jī)遇；工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)的突破、使得工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)城控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)逐步統(tǒng)一到工業(yè)以太網(wǎng)，并正在加快推廣應(yīng)用，發(fā)展為一大技術(shù)潮流。這些都為我國構(gòu)建高端數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)提供了良好的條件。
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化已成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)二大趨勢(shì)：一是將數(shù)控技術(shù)引入通用PC的自動(dòng)化解決方案來提高其系統(tǒng)性能，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；二是在數(shù)控技術(shù)中引入嵌入式計(jì)算機(jī)，使數(shù)控系統(tǒng)在專用性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性上具備較好的市場(chǎng)前景。
當(dāng)前，以FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI為代表的國際主流數(shù)控系統(tǒng)制造商，在高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品方面具有幾大共同特點(diǎn)。
首先是多軸、多通道、高速和高精度切削、復(fù)合加工。如FANUC的30i-A數(shù)控系統(tǒng)可控制40個(gè)軸10個(gè)通道、具有5軸聯(lián)動(dòng)加工，納米插補(bǔ)和AⅠ、AⅡ輪廓控制等功能，可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜形狀模具的高速高品質(zhì)、復(fù)合加工。MITSUBISHI的700系列數(shù)控系統(tǒng)可控制16個(gè)軸4個(gè)通道,具有8軸聯(lián)動(dòng)，納米插補(bǔ)和SSS(Super Smooth Surface )和OMR(Optimum Machine Response)高速高精度控制技術(shù)。
其次是開放式、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。許多數(shù)控系統(tǒng)采用了通用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，充分利用計(jì)算機(jī)軟件資源，把CNC與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密的結(jié)合起來，使CNC友好的圖形人機(jī)界面；各種智能化自動(dòng)編程、加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)、加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇、智能故障自診斷與自修復(fù)等智能化功能；具有標(biāo)準(zhǔn)的USB接口、PCMCIA接口和網(wǎng)絡(luò)接口。如Siemens公司的810D和840D數(shù)控系統(tǒng)選用Windows操作系統(tǒng)，MITSUBISHI公司的700系列數(shù)控系統(tǒng)選用了Windows XPe嵌入式操作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都具有較好的開放性，能提供相應(yīng)的軟件包給用戶開發(fā)各種個(gè)性化的應(yīng)用功能。
另外，系統(tǒng)普遍采用嵌入式結(jié)構(gòu)+實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線。國外CNC制造商在其產(chǎn)品中廣泛采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。如Siemens公司采用ProfiNet，Indramat、Fagor等公司采用SERCOS總線。FANUC 0i-C和30i中高檔數(shù)控系統(tǒng)采用了先進(jìn)的嵌入式結(jié)構(gòu)。整個(gè)CNC系統(tǒng)包括液晶顯示器、鍵盤和CNC主機(jī)集成在一個(gè)控制箱內(nèi),通過FSSB高速總線和伺服驅(qū)動(dòng)器連接，接線簡(jiǎn)單方便。系統(tǒng)顯得緊湊、簡(jiǎn)潔、美觀，可靠性高。
此外，針對(duì)數(shù)控技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)STEP-NC展開研究。采用G，M代碼來描述如何加工已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。
目前，歐美、日本、韓國等國家投入了大量資金研究STEP-NC，研究數(shù)據(jù)表明：STEP-NC應(yīng)用將使加工工藝規(guī)劃時(shí)間減少35%，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備時(shí)間減少75%，加工時(shí)間減少50%（五軸和高速加工）。STEP-NC為真正實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的E-Manufacturing、CNC的自治智能制造提供了可能。目前STEP-NC的研究已取得了很大的進(jìn)展。
先進(jìn)計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是是現(xiàn)代制造裝備技術(shù)中各種新興或尖端技術(shù)得以存在和發(fā)展的“使能技術(shù)”，是發(fā)展我國裝備制造業(yè)必不可少的核心技術(shù)，其技術(shù)水平高低、規(guī)模化生產(chǎn)能力的大小，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國力增強(qiáng)有著極其重要意義。
目前，我國在中高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域還嚴(yán)重依賴進(jìn)口，汽車生產(chǎn)線設(shè)備中很少見到國產(chǎn)系統(tǒng)。由于沒有國產(chǎn)系統(tǒng)參與競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴。因此，國家把高檔數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為關(guān)鍵功能部件，與數(shù)控機(jī)床并列放在同等重要的地位發(fā)展。
國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過這些年的發(fā)展，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，初步形成了如華中數(shù)控、廣州數(shù)控、上海開通數(shù)控等數(shù)控產(chǎn)業(yè)化基地。建立了一支數(shù)控研究開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍，在數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)中占有一席之地。
國家 “十一五”數(shù)控重大專項(xiàng)的實(shí)施使基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的中高檔數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)有了重大突破，華中數(shù)控的HNC-8型數(shù)控系統(tǒng)已開始進(jìn)入示范應(yīng)用，這對(duì)我國高端數(shù)控軟件研發(fā)有很大的促進(jìn)作用。
發(fā)展自主產(chǎn)權(quán)的高端數(shù)控軟件平臺(tái)
數(shù)控技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)控軟件的開發(fā)，有一個(gè)好的數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，又是數(shù)控技術(shù)能持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。上海開通數(shù)控有限公司總結(jié)了多年來對(duì)國外先進(jìn)的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，研究了開放式數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完全自主創(chuàng)新建立了基于Windows和Linux雙操作系統(tǒng)的開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上開發(fā)了基于總線技術(shù)的中高檔數(shù)控系統(tǒng)。其具有很好的開放性和靈活性，能較快適應(yīng)用戶設(shè)備的各種個(gè)性化需求。系統(tǒng)的下位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器（KT500/KT510）可以配置各種上位機(jī)-嵌入式數(shù)控系統(tǒng)顯示單元（KT630）、臺(tái)式電腦/筆記本電腦、工業(yè)計(jì)算機(jī)。上下位機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口進(jìn)行通信，該系列產(chǎn)品已應(yīng)用于車、銑、磨、加工中心和滾齒機(jī)等裝備。為實(shí)施“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程、開通數(shù)控將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善并提升數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，繼續(xù)開發(fā)基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線、多軸多通道的數(shù)控軟件系統(tǒng)及其應(yīng)用。
十余年來，開通數(shù)控與上海交大、上海理工大學(xué)、上海大學(xué)、上海機(jī)床廠有限公司等單位建立了產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，在數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)中緊密合作，取得了豐碩的成果。公司將充分發(fā)揮上海市軟件工程中心（數(shù)控和伺服驅(qū)動(dòng)）的作用，對(duì)數(shù)控產(chǎn)品進(jìn)行示范應(yīng)用和推廣，擴(kuò)大用戶服務(wù)培訓(xùn)的范圍。
數(shù)控技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)控軟件的開發(fā)，由于我國的數(shù)控軟件開發(fā)的基礎(chǔ)薄弱，積累少，因此數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)周期長(zhǎng)，穩(wěn)定性可靠性較差。在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何能快速可靠的開發(fā)出高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的數(shù)控軟件，縮短我們與國外數(shù)控技術(shù)水平的差距，具有重要意義。根據(jù)多年來積累的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究開發(fā)及應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)研究了國外開放式數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并根據(jù)公司自身發(fā)展數(shù)控技術(shù)的需求，研究開發(fā)了一種適用于開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)ONCASP(Open Numerical Controller Application Software Platform)。
ONCASP的開放性主要體現(xiàn)在四個(gè)層次：
第一層為內(nèi)核層：由于運(yùn)動(dòng)控制與邏輯控制任務(wù)工作在實(shí)時(shí)內(nèi)核中。ONCASP采用編譯執(zhí)行的PMC與PLC編程語言，允許用戶定制實(shí)時(shí)控制任務(wù)，編寫復(fù)雜的軌跡插補(bǔ)算法。編譯執(zhí)行的方式確保了系統(tǒng)級(jí)任務(wù)的運(yùn)行效率。
第二層為插件層：由于ONCASP采用了模塊化的設(shè)計(jì)。用戶可以使用高級(jí)語言編寫插件模塊運(yùn)行在系統(tǒng)程序的后臺(tái)或前臺(tái)。通過高級(jí)語言，可以將操作系統(tǒng)硬件以及第三方軟件的資源與控制系統(tǒng)無縫整合在一起，使系統(tǒng)功能得到充分地延伸。
第三層為組態(tài)層：ONCASP提供了腳本語言編程接口以及基于XML的操作界面描述語言。通過這個(gè)接口，用戶無需掌握專業(yè)的編程知識(shí)，就可以定制界面并可以實(shí)現(xiàn)基于菜單按鈕的人機(jī)交互。這一層次主要面向控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)工程師和高級(jí)用戶。他們往往掌握豐富的工藝經(jīng)驗(yàn)，但是并不懂得軟件編程技術(shù)。ONCASP的腳本和組態(tài)工具有效地降低了系統(tǒng)的二次開發(fā)的門檻。
第四層為網(wǎng)絡(luò)層：基于以太網(wǎng)的Socket接口，ONCASP平臺(tái)可以向網(wǎng)絡(luò)上的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)廣播控制系統(tǒng)的狀態(tài)，并可接受經(jīng)過加密的控制指令。而通過無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，對(duì)ONCASP平臺(tái)的監(jiān)控更可以擴(kuò)展到智能移動(dòng)終端。管理人員可以在工廠的每一個(gè)角落均可以實(shí)時(shí)了解到生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)。
以上幾個(gè)開放層次，使ONCASP平臺(tái)滿足了不同層次的用戶需求，并能適應(yīng)靈活多變的應(yīng)用場(chǎng)合。
在工業(yè)控制中廣泛使用的具有圖形用戶界面的操作系統(tǒng)主要是Windows和Linux兩種。ONCASP能夠在這兩種不同的操作系統(tǒng)中運(yùn)行；并且在不同的操作系統(tǒng)中，基于ONCASP所開發(fā)的應(yīng)用軟件能夠表現(xiàn)出相似的視感和操作方法。
數(shù)控系統(tǒng)集成CAD/CAM技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)的編程技術(shù)經(jīng)過多年的不斷發(fā)展，已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工編程，逐漸轉(zhuǎn)化為更加靈活易用的自動(dòng)化輔助編程。盡管這一技術(shù)與專業(yè)的CAD/CAM軟件之間仍然存在一定的差距，但是這并不能阻止它與數(shù)控系統(tǒng)的深度結(jié)合。
目前國外的知名數(shù)控系統(tǒng)，如西門子、海德漢、FANUC等，都根據(jù)各自數(shù)控系統(tǒng)的操作風(fēng)格，發(fā)展起了專有的自動(dòng)化輔助編程技術(shù)。與基于PC的專業(yè)的CAD/CAM軟件相比，數(shù)控系統(tǒng)因?yàn)槠聊怀叽绾洼斎朐O(shè)備的限制，在復(fù)雜零件建模方面仍然無法替代專業(yè)軟件。
但是，數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)CAD/CAM具備兩個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：一方面在于數(shù)控系統(tǒng)上能夠隨時(shí)編程、隨時(shí)加工，有效提高工作效率；另一方面在于CAD/CAM能夠獲得數(shù)控系統(tǒng)的刀具、加工參數(shù)等信息，使所設(shè)計(jì)的零件在加工時(shí)都具備更好的工藝性，充分提高加工效率和質(zhì)量。然而，方便靈活的CAD/CAM功能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。正是由于以上原因，是否集成了CAD/CAM功能成為高檔數(shù)控系統(tǒng)的重要辨別標(biāo)準(zhǔn)。
開通數(shù)控從1998年開始，就已經(jīng)對(duì)集成CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行了跟蹤研究。經(jīng)過了十余年的發(fā)展。目前已經(jīng)擁有了一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAD/CAM軟件技術(shù)――KTCAM，并將其與ONCASP平臺(tái)進(jìn)行了深度整合。
KTCAM采用OpenGL三維渲染引擎，并采用高速三維建模算法。能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單快捷的逆向重構(gòu)。KTCAM能夠支持多種主流CAD/CAM的文件格式，并能夠基于基本的三維實(shí)體，通過拉伸、剪切、合并等實(shí)體算法生成復(fù)雜的三維零件形狀。另外，根據(jù)當(dāng)今藝術(shù)品、模具、廣告和展會(huì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，KTCAM還提供了浮雕、刻字等簡(jiǎn)單實(shí)用的曲面建模和刀具路徑優(yōu)化算法。而所有這些三維形狀編輯和加工參數(shù)的設(shè)置操作都充分考慮到了數(shù)控系統(tǒng)的操作風(fēng)格，力求操作簡(jiǎn)單。
隨著CAD/CAM的應(yīng)用日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)漸已成為高端軟件技術(shù)發(fā)展的新高地。
軟件平臺(tái)應(yīng)用
隨著ONASCP進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。開通數(shù)控在此“平臺(tái)”上開發(fā)了數(shù)控車、銑、加工中心、磨削、齒輪加工、切割等數(shù)控軟件，提供多種顯示語言，如英文、捷克文、德文和法文等，并根據(jù)市場(chǎng)的需求在繼續(xù)不斷地完善、提升、發(fā)展這個(gè)平臺(tái)。與之配套的數(shù)控機(jī)床批量出口歐美、日本等發(fā)達(dá)國家，開發(fā)應(yīng)用實(shí)例包括：基于PC、具有三維加工圖形顯示的車床數(shù)控軟件；基于PC、銑床數(shù)控軟件；用于數(shù)控機(jī)床培訓(xùn)的、具有與日本FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)相同性能與功能及界面、操作的銑床、加工中心數(shù)控軟件；基于WinCE操作系統(tǒng)的嵌入式磨床數(shù)控軟件等。
[論文摘要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)。
一、國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況
目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
（一）性能發(fā)展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。
（二）功能發(fā)展方向
（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。超級(jí)秘書網(wǎng)
（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。
參考文獻(xiàn)：
[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。論文百事通機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大。可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
(3)工藝復(fù)合性和多軸化。
以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。
(4)實(shí)時(shí)智能化。
早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。
2.2功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化。
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。
(2)科學(xué)計(jì)算可視化。
科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。
多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>
(4)內(nèi)裝高性能PLC。
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。
多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。新晨
(2)模塊化
硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
(3)網(wǎng)絡(luò)化
機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作，通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；產(chǎn)品功能；協(xié)調(diào)和綜合
現(xiàn)代技術(shù)革命總是伴隨著學(xué)科間的交叉和大綜合，通過這種交叉和綜合總是能夠推動(dòng)工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合就推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)變革，這就使得機(jī)械的加工、結(jié)構(gòu)、功能等方面都會(huì)產(chǎn)生較大的變化，機(jī)械加工有電氣化已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)電一體化時(shí)代，工業(yè)生產(chǎn)到了極大的提高。
從當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的反戰(zhàn)大趨勢(shì)來看，機(jī)電一體化是個(gè)必然趨勢(shì)，也是科技革命的必然產(chǎn)物，機(jī)電一體化的發(fā)展必將影響傳統(tǒng)機(jī)械、電氣工業(yè)化工生產(chǎn)，逐步引領(lǐng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向智能化、自動(dòng)化、高效能的方向發(fā)展。
1 機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)電一體化的結(jié)構(gòu)功能主要包括：整體功能、動(dòng)力功能、信息處理、控制功能等方面，尤其是控制功能結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)的設(shè)計(jì)，通過相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，構(gòu)成了一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化從交叉學(xué)科而來，目前已經(jīng)是自成一體，具備了具有自身專業(yè)特色的新的學(xué)科，其總的特征是：綜合運(yùn)用自控技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感、技術(shù)、接口技術(shù)和電力電子技術(shù)的合理配置，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程，在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)高效能、多功能、高可靠性的目標(biāo)，其核心技術(shù)包括軟件和硬件，硬件的要求是比較高的，涵蓋高性能的機(jī)械本體，傳感器和驅(qū)動(dòng)信息單元。軟件部分主要是起到保證準(zhǔn)確性和可靠性的控制程序。
機(jī)電一體化技術(shù)和相應(yīng)的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域涵蓋范圍廣泛，目前我們所能接觸到的所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都已經(jīng)覆蓋了機(jī)電一體化的技術(shù)，其生產(chǎn)產(chǎn)品根據(jù)專業(yè)類別分為“數(shù)控機(jī)械類、電子設(shè)備類 、機(jī)電結(jié)合類、電液伺服類、信息控制類”。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
在制造業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的今天，應(yīng)用機(jī)電一體化的產(chǎn)品也是層出不窮，在2013年我國新增機(jī)器人3.7萬臺(tái)，成為全世界2013年機(jī)器人數(shù)量增加最多的國家，據(jù)統(tǒng)計(jì)在2014年新增機(jī)器人數(shù)量已達(dá)到5.6萬臺(tái)，從這個(gè)方面也可以看出智能化、自動(dòng)化結(jié)合微電子技術(shù)的行業(yè)發(fā)展是機(jī)電一體化的發(fā)展大方向，通過機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)各個(gè)行業(yè)共同的發(fā)展。
2.1 發(fā)展歷程
“機(jī)電一體化”很多人簡(jiǎn)單的理解為機(jī)械與電子的結(jié)合。在早期我們國內(nèi)剛剛接觸到機(jī)電一體化時(shí)僅是將機(jī)械和電子學(xué)的簡(jiǎn)單融合，稱作機(jī)械電子學(xué)，近些年由于其不可抵擋的發(fā)展勢(shì)頭，機(jī)電一體化的的稱謂更加適合。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展離不開微處理技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，微型芯片技術(shù)的進(jìn)步必將帶動(dòng)相應(yīng)的數(shù)控、機(jī)器人、電子控制等機(jī)電一體化前沿技術(shù)的革新，當(dāng)然在不同的行業(yè)由于行業(yè)特殊性，也勢(shì)必存在相對(duì)低級(jí)的機(jī)電一體化，在當(dāng)前應(yīng)該是高級(jí)和低級(jí)并存，以效率優(yōu)先為標(biāo)準(zhǔn)。隨著整個(gè)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和改變，我們?cè)絹碓教岢G色經(jīng)濟(jì)，綠色工業(yè)，機(jī)電一體化也應(yīng)向環(huán)保、節(jié)約的方向發(fā)展。另外在硬件方面，以電腦控制為主的機(jī)電結(jié)構(gòu)集成化技術(shù)日趨成熟，而與之緊密結(jié)合的控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)部分、機(jī)械結(jié)構(gòu)部分都將提高集成化程度，高度集成化降低了使用和操作的難度，另外整體的機(jī)械效率也得到了較大提高。
2.2 技術(shù)應(yīng)用
在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業(yè)，利用機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)飲料自動(dòng)灌裝，使單機(jī)的自動(dòng)化程度有了較大的改善和提高，整個(gè)飲料生產(chǎn)及其包裝生產(chǎn)線的自控技術(shù)和生產(chǎn)能力得到了極大的改善，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備。在金屬加工企業(yè)中利用CIMS技術(shù)將人與生產(chǎn)經(jīng)營，生產(chǎn)管理和過程控制有機(jī)組合，連成一體，實(shí)現(xiàn)從原料采集到進(jìn)廠技工，再到生產(chǎn)、加工、銷售發(fā)貨等等整個(gè)生產(chǎn)過程都有機(jī)電一體化的技術(shù)體現(xiàn)。
3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)
今后隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)將向智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、自源化、人性化、綠色化的方向發(fā)展。智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。目前我國擁有機(jī)床接近320萬臺(tái)，是當(dāng)今世界上機(jī)床數(shù)量最多的國家，但是處于技術(shù)領(lǐng)先的數(shù)控機(jī)床不到一成，而在這些機(jī)床中大部分也都是一些普通數(shù)控機(jī)床。機(jī)床中的電氣傳動(dòng)部件，近些年也在逐漸向交流傳動(dòng)轉(zhuǎn)變，電氣傳動(dòng)技術(shù)被交流傳動(dòng)所取代是必然趨勢(shì)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將復(fù)雜的矢量控制技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而且交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)大大超過了直流調(diào)速水平。
機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，因此模塊化是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)化模塊開發(fā)出新的產(chǎn)品。模塊化是需要生產(chǎn)廠家統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，應(yīng)該從行業(yè)發(fā)展角度出發(fā)，加速實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。另外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也會(huì)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，家庭網(wǎng)絡(luò)化可以將家用電器連接成集成家用電器系統(tǒng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化、接近生活化方向發(fā)展。
4 結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)電一體化和各種專業(yè)技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)：
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Abstract: China is in a critical period of economic development, manufacturing technology is our weak link. Just to keep up with the development of advanced manufacturing technology in the world, will be the priority strategy, and with enough strength to be implemented, it can quickly narrow the gap with developed countries, to remain invincible in the fierce competition in the market. With the rapid development of computer technology, the traditional manufacturing industry began a fundamental change, invested heavily industrialized countries. Research and development of modern manufacturing technology, and put forward the new manufacturing mode.
Keywords: machinery manufacturing; intelligent; technology
中圖分類號(hào)：TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào):
前言：
機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們?cè)絹碓礁叩囊? 就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。
1機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1性能發(fā)展方向
2.1.1 高速高精度高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。
2.1.2 柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大。可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
2.1.3 工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。
2.1.4 實(shí)時(shí)智能化。早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。
2.2功能發(fā)展方向
2.2.1 用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。
2.2.2 科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
2.2.3 插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>
2.2.4 內(nèi)裝高性能PLC。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
2.2.5 多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
2.3.1 集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。
2.3.2 模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
2.3.3 網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作，通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能，智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞: 智能化；網(wǎng)絡(luò)控制；機(jī)械制造
在中國自改革開放以來,工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,智能機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)施是代表之一。文章圍繞智能機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀,以及三個(gè)方面討論了未來的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用,智能機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了討論。
一、我國機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀
上個(gè)世紀(jì),科技的快速發(fā)展對(duì)機(jī)械工程在現(xiàn)階段的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),目前,成熟的機(jī)械工程知識(shí)。聰明,根據(jù)人腦的結(jié)構(gòu)和功能是研究機(jī)械工程智能主要目的在于結(jié)合人類大腦的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)用機(jī)器代替手工勞動(dòng)的一部分。目前,我國有一個(gè)明確的機(jī)械工程的發(fā)展趨勢(shì),總的來說,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)水平,并有自己的勘探和開發(fā),和政府的政策支持,機(jī)械工程的發(fā)展非常有利條件,發(fā)展非常迅速。
智能機(jī)械工程的發(fā)展是非常重要的。目前,我國許多企業(yè)已經(jīng)開始在機(jī)械工程開發(fā)智能應(yīng)用程序的可能性,盡管企業(yè)經(jīng)營仍然存在著一些缺陷,但在企業(yè)管理模式,生產(chǎn)方面的變化,越來越多的企業(yè)越來越重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但我國現(xiàn)階段存在許多困難:機(jī)械工程、智能科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展,雖然有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但與世界頂尖水平有差距。智能雖然有一定效果,但創(chuàng)新能力是不夠的,盡管建立信息管理系統(tǒng),但還有待進(jìn)一步完善,企業(yè)更快的發(fā)展,但并不是智能程度更高。然而,這些困難只是暫時(shí)的,機(jī)械工程,智能化的發(fā)展方向是時(shí)代的潮流,隨著經(jīng)濟(jì)等方面的深度,我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將為機(jī)械工程提供一個(gè)更強(qiáng)大的智能支持。
二、機(jī)械智能化制造技術(shù)的應(yīng)用
1.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)已不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)過程,生產(chǎn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì),但通過商品的概念系統(tǒng)已經(jīng)逐漸過渡到最終產(chǎn)品生產(chǎn)完成,系統(tǒng)集成生產(chǎn)過程的生產(chǎn),是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)函數(shù)更系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的信息處理機(jī)制的完美融合。制造技術(shù)、系統(tǒng)工程、自動(dòng)化技術(shù)和智能技術(shù)的集成,逐步開發(fā)一個(gè)全面的新技術(shù)產(chǎn)業(yè),即智能制造技術(shù),這是自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用,智能水平的表現(xiàn)。最典型的是智能制造系統(tǒng)在機(jī)械制造行業(yè),人工智能的應(yīng)用有機(jī)成機(jī)械制造系統(tǒng)在每一個(gè)操作環(huán)節(jié),通過專家智能的模擬活動(dòng),而不是最初由專家負(fù)責(zé)的那部分的活動(dòng)和擴(kuò)展專業(yè)負(fù)責(zé)的活動(dòng)系統(tǒng)使用其功能的智能制造系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),各種各樣的錯(cuò)誤可以發(fā)生在任何時(shí)間和分析預(yù)測(cè)異常運(yùn)行狀態(tài),并在專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上寫的類似問題的預(yù)防措施的實(shí)施,與操作參數(shù)調(diào)整,以適應(yīng)外部環(huán)境的變化和緊急突發(fā)事件的處理。
2.機(jī)械制造技術(shù),有一種高端的技術(shù)稱為實(shí)時(shí)智能技術(shù)。只有第一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單的定義,它只停留在如何調(diào)整任務(wù),如何修改操作,如何使用這些工具,以確保有效的在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成所有任務(wù)。人工智能和高科技產(chǎn)品正試圖重組人類智能行為的實(shí)時(shí)計(jì)算模型,并實(shí)現(xiàn)其功能。現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)使實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,相互補(bǔ)充,人工智能領(lǐng)域正朝著一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的不斷發(fā)展,實(shí)時(shí)系統(tǒng)也向更智能的應(yīng)用領(lǐng)域邁出了一大步,因?yàn)檫@樣的進(jìn)步,現(xiàn)在的實(shí)時(shí)智能控制高度預(yù)期的結(jié)果是否得以實(shí)現(xiàn)。
三、機(jī)械工程智能化的發(fā)展方向
先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,制造技術(shù)是由傳統(tǒng)的制造技術(shù),不僅使制造技術(shù)的有效因素,在過去,不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到生產(chǎn)的所有領(lǐng)域和整個(gè)過程。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方向:一個(gè)是精密工程技術(shù)、超精密加工的前沿地區(qū),精細(xì)加工、納米技術(shù),將進(jìn)入微機(jī)械電子技術(shù)和微機(jī)時(shí)代;第二,機(jī)械工程,智能,智能產(chǎn)品,為了實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)管理和發(fā)展智能和智能安全報(bào)警。
1.精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜鑄造精密成形,只要輸入鑄造精密成形、精密制造核心)、精密鍛造、冷濕精密成形、精密沖裁)、精密成型、精密熱塑焊接與切割等。
2.隱形切割無切削液加工機(jī)械加工工業(yè)是主要的應(yīng)用領(lǐng)域,沒有切削液處理和簡(jiǎn)化流程,降低成本,消除了冷卻劑帶來了一系列問題,如廢物排放和回收,等等。
3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的加工工藝材料去除的原理,通過添加,累積的原則。代表技術(shù)分層實(shí)體制造(LOM),融化沉積建模(FDM)等等。
4.機(jī)械工程情報(bào)不僅僅是生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化,智能管理方式,和機(jī)械工程設(shè)備智能化,智能機(jī)器生產(chǎn)能有效提高生產(chǎn)效率,可以幫助管理者在機(jī)械設(shè)備智能設(shè)備管理,降低管理成本,通過計(jì)算機(jī)管理,實(shí)現(xiàn)智能管理的目標(biāo)機(jī)器的性能和運(yùn)行狀態(tài),如故障時(shí)發(fā)生在生產(chǎn)的過程中,監(jiān)管設(shè)備將發(fā)出警報(bào),停止設(shè)備運(yùn)行的問題,確保二次故障的機(jī)器將不會(huì)發(fā)生。機(jī)械工程設(shè)備運(yùn)行條件是機(jī)械工程的基礎(chǔ),生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)的過程中是非常重要的。因?yàn)椴煌臋C(jī)器設(shè)備設(shè)計(jì)、施工、性能、安裝和其他差異,機(jī)械工程,生產(chǎn)效率和生產(chǎn)目標(biāo)也不同,智能機(jī)械工程設(shè)備可以根據(jù)每臺(tái)機(jī)器的不同功能合理操作。機(jī)械工程、智能生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的連鎖控制技術(shù)、遙感技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械工程等,所以企業(yè)應(yīng)密切關(guān)注科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),跟隨科技發(fā)展的步伐,與時(shí)俱進(jìn),應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)投入生產(chǎn)。
四、總結(jié)
只有跟上世界潮流的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,并把它在一個(gè)戰(zhàn)略重點(diǎn),,有足夠的強(qiáng)度以縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,盡快能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)：
[1]宋波.論機(jī)械制造的智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009(21).
關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；信息化；智能化
機(jī)械自動(dòng)化是指將機(jī)械制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而在利用機(jī)械制造產(chǎn)品的過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。從而有效提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)效率。隨著機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與改造的主要內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)，也是提高生產(chǎn)力的有效手段。
1、我國機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計(jì)算機(jī)的高度集成化，開始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但我國仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前，世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。當(dāng)前，我國還處在社會(huì)主義初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動(dòng)力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會(huì)增加。機(jī)械自動(dòng)化最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。
2、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
（1）提高機(jī)械生產(chǎn)的能力與產(chǎn)品質(zhì)量。通過自動(dòng)化以及信息化的控制系統(tǒng)，保證了生產(chǎn)加工過程中全自動(dòng)化流水作業(yè)，生產(chǎn)力得到大幅度提高。此外機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)處理以及自動(dòng)控制可以有效避免人為因素造成的質(zhì)量問題，有利于控制質(zhì)量。
（2）機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)下的安全性得到保障。由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通常具有自動(dòng)監(jiān)視、保護(hù)以及問題分析診斷功能，因此對(duì)于由于電力、操作失誤等造成的故障可以采取自動(dòng)保護(hù)措施，避免故障的發(fā)生對(duì)于設(shè)備以及機(jī)械操作管理人員造成威脅。
（3）節(jié)約原材料以及能耗。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以在較低的能耗狀態(tài)下調(diào)整機(jī)械設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，同時(shí)將機(jī)械設(shè)備的工作條件自動(dòng)調(diào)整，因而有助于節(jié)約原材料的投入，具有較好的節(jié)能原材料的效果。
（4）機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)適用范圍較廣。將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)等有效整合，可以全面的提高生產(chǎn)加工的自動(dòng)化水平。同時(shí)具有集控制、監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)以及診斷于一體的功能，適用范圍較廣，對(duì)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及國防軍用等領(lǐng)域，均可以適用。
3、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)繁瑣的系統(tǒng)工程，融合了多門學(xué)科多種技術(shù)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)加工，通常需要以下幾個(gè)單元協(xié)調(diào)工作：
（1）自動(dòng)化程序設(shè)定單元。程序設(shè)定單元主要是通過寫入程序，決定機(jī)械的自動(dòng)工作步驟以及工作方法。
（2）作用施加單元。這主要是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供能量，并進(jìn)行工作狀態(tài)的準(zhǔn)確定位。
（3）傳感傳遞單元。傳感單元主要是通過各種傳感器，對(duì)機(jī)械工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)將各項(xiàng)信息傳遞給控制系統(tǒng)。
4、我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題
（1）自動(dòng)化技術(shù)相比發(fā)達(dá)國家仍處于落后水平。由于受到我國基礎(chǔ)工業(yè)的限制，我國的機(jī)械自動(dòng)化仍處于較低水平。尤其是在關(guān)鍵部件與核心控制元件等，仍處于傳統(tǒng)落后的單機(jī)自動(dòng)化，用戶對(duì)于自動(dòng)化水平進(jìn)行提升的要求非常迫切。
（2）機(jī)械制造加工方法落后。制造工藝粗糙，新興技術(shù)推廣應(yīng)用不到位，傳統(tǒng)低產(chǎn)能工藝仍在使用，產(chǎn)品質(zhì)量水平低是目前我國機(jī)械制造自動(dòng)化存在的主要問題，改進(jìn)加工方法，提升控制技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。
（3）機(jī)械設(shè)計(jì)未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域采取計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，大幅提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平，改善機(jī)械設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步這也是我國機(jī)械自動(dòng)化水平面臨的問題
（4）機(jī)械生產(chǎn)加工自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)程度較低。我國大部分機(jī)械自動(dòng)化控制仍未能落實(shí)，只有少數(shù)企業(yè)采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)，對(duì)于機(jī)械控制管理技術(shù)的革新認(rèn)識(shí)不足。
5、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用技術(shù)研究
對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體情況以及生產(chǎn)與技術(shù)條件，制定自動(dòng)化的生產(chǎn)方式，才能保證自動(dòng)化技術(shù)可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段我國機(jī)械制造業(yè)正逐步向集成化以及智能化不斷發(fā)展，并將自動(dòng)化技術(shù)與信息集成、輔助控制技術(shù)等結(jié)合使用，為機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展提供動(dòng)力。
（1）智能化的機(jī)械制造控制
隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)與系統(tǒng)工程、智能系統(tǒng)控制等相互交織，形成了綜合性較強(qiáng)的機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)。智能化的機(jī)械制造技術(shù)，作為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的分支，通過將人工智能控制系統(tǒng)滲透到機(jī)械制造系統(tǒng)中的各個(gè)部分，通過智能系統(tǒng)模擬專家的分析判斷，對(duì)于機(jī)械制造過程中的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在工作過程中的問題，通過對(duì)自身工作參數(shù)的及時(shí)調(diào)整適應(yīng)工作環(huán)境或者是自動(dòng)采取糾正措施，保持工作狀態(tài)的穩(wěn)定。
（2）柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)變能力強(qiáng)，反應(yīng)快速的柔性化機(jī)械制造加工技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)需要，對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)柔性化的自動(dòng)系統(tǒng)控制，也成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指在保證生產(chǎn)柔性化基礎(chǔ)上，通過對(duì)于機(jī)械控制系統(tǒng)人機(jī)界面的合理調(diào)整，并建立完善可靠的信息控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全程管理。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)在于，將自動(dòng)設(shè)備與普通的機(jī)械同時(shí)配置，在允許自動(dòng)化生產(chǎn)加工的前提下，允許人工對(duì)于其工作狀態(tài)進(jìn)行外部調(diào)整，以及時(shí)更改工作狀態(tài)或者工作參數(shù)，達(dá)到機(jī)械控制內(nèi)部組織方式的改良優(yōu)化。
（3）虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指將現(xiàn)代花的機(jī)械制造技術(shù)與仿真技術(shù)相聯(lián)系，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工制造過程進(jìn)行科學(xué)合理的仿真，進(jìn)而可以及時(shí)預(yù)測(cè)實(shí)際工作狀態(tài)下可能發(fā)生的問題，并通過仿真過程不斷調(diào)整各個(gè)控制系統(tǒng)及工作參數(shù)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原材料以及能耗較低、加工制造能力高的機(jī)械制造狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械加工制造成本，加快機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)周期的目的。
（4）集成化技術(shù)
實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)改造，必須通過對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的集成化改造。由于電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種能夠改善機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的新技術(shù)不斷發(fā)展，這對(duì)于提高機(jī)械加工制造生產(chǎn)能力具有重要的意義。集成化技術(shù)主要是集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、信息控制以及智能管理等方面的技術(shù)。以系統(tǒng)工程作為整體的理論指導(dǎo)，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行必要的重組與升級(jí)，將影響機(jī)械加工工作的各種因素綜合考慮，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)能力強(qiáng)的有機(jī)整體。
（5）微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品
在軍事、通訊、信息以及醫(yī)藥等領(lǐng)域，需要機(jī)械產(chǎn)品具有規(guī)格小、能耗低、易于控制、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的革新升級(jí)，應(yīng)側(cè)重于自動(dòng)化產(chǎn)品的微型化處理方面，實(shí)現(xiàn)微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。對(duì)于促進(jìn)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展也具有重要的作用。
結(jié)語：
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于提高生產(chǎn)加工效率。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)接卸制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)意義重大，同時(shí)對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)、國防軍事等也有重要的影響。發(fā)展生機(jī)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，必須充分認(rèn)識(shí)到我國現(xiàn)階段技術(shù)缺陷，并獨(dú)立自主的開展技術(shù)研究，不斷構(gòu)建以信息化、智能化為主導(dǎo)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；需求導(dǎo)向；機(jī)械類專業(yè)；職業(yè)素養(yǎng)；人才培養(yǎng)
中圖分類號(hào)：G715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-1422（2015）11-0035-03
一、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)下對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才的需求
機(jī)械裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)和擴(kuò)大再生產(chǎn)提供技術(shù)裝備的“母體”工業(yè)，是服務(wù)于基礎(chǔ)工業(yè)和相關(guān)工業(yè)的綜合性產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過多年發(fā)展，我國機(jī)械裝備制造業(yè)已經(jīng)形成門類齊全、規(guī)模較大、并具有較高技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，成為現(xiàn)代工業(yè)的主體，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步的原動(dòng)力。隨著南方風(fēng)機(jī)、一汽大眾、愛信精機(jī)等國內(nèi)外知名企業(yè)落戶佛山，機(jī)械裝備制造業(yè)在佛山得到更為迅速的發(fā)展，特別是在機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的帶動(dòng)下，本區(qū)域?qū)Ω咚刭|(zhì)的生產(chǎn)一線的機(jī)械類技能人才需求不斷攀升，行業(yè)提供的大量崗位十分適合中職機(jī)械類應(yīng)用型人才的就業(yè)層次，現(xiàn)有的生產(chǎn)一線機(jī)械類技術(shù)人才無論從在數(shù)量上還是在整體素質(zhì)上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足行業(yè)的需求。
二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)下對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才職業(yè)素養(yǎng)需求分析
經(jīng)過對(duì)本地區(qū)的典型企業(yè)調(diào)研可知，佛山地區(qū)的機(jī)械裝備制造業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，如果不能盡快實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，那么企業(yè)將面臨著被直接淘汰的危險(xiǎn)。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)也對(duì)大量的生產(chǎn)一線的技術(shù)工人提出了許多新的要求，給當(dāng)前的中職機(jī)械類人才培養(yǎng)帶來了不小的沖擊。以下筆者將從職業(yè)信念、職業(yè)知識(shí)技能和職業(yè)行為習(xí)慣三個(gè)方面，對(duì)新形勢(shì)下對(duì)生產(chǎn)一線的機(jī)械類專業(yè)人才的職業(yè)素養(yǎng)需求進(jìn)行分析。
（一）對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才職業(yè)信念的需求分析
職業(yè)信念是職業(yè)素養(yǎng)的核心，正確的職業(yè)信念應(yīng)該包括良好的職業(yè)道德、積極向上的職業(yè)心態(tài)和正確的職業(yè)價(jià)值觀。對(duì)于中職機(jī)械類專業(yè)人才，正確的職業(yè)信念應(yīng)該是熱愛機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)，及時(shí)關(guān)注和了解機(jī)械加工制造行業(yè)的學(xué)科知識(shí)、發(fā)展動(dòng)態(tài)以及與行業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，掌握制定生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行生產(chǎn)成本核算，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的能力，并在生產(chǎn)過程中注重遵紀(jì)守法，減少生產(chǎn)污染，保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境，確保人員和設(shè)備安全，有較強(qiáng)的人際關(guān)系協(xié)調(diào)能力，靈活的應(yīng)變能力、高效的執(zhí)行力及可持續(xù)發(fā)展的能力。守法、自信、樂業(yè)、愛崗、忠誠、積極、合作、包容，“下得去、留得住、用得上、干得好”等，都是每一個(gè)成功的生產(chǎn)一線職業(yè)人所必備的核心職業(yè)信念。
（二）對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才職業(yè)知識(shí)技能的需求分析
職業(yè)知識(shí)技能，就是做好一個(gè)職業(yè)所應(yīng)該必備的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能。沒有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，沒有精湛過硬的職業(yè)技能，不但不可能成為一名優(yōu)秀的員工，甚至連基本的工作任務(wù)都無法完成好。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，即產(chǎn)業(yè)往著更有利于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展方向發(fā)展。機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵是生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)需要在引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)新技術(shù)進(jìn)行不斷的消化吸收，并加以研究、改進(jìn)和創(chuàng)新，逐漸建立屬于自己的技術(shù)體系。所以，機(jī)械制造業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)中也給中職機(jī)械類人才的專業(yè)知識(shí)技能提出了較高的需求，要求生產(chǎn)一線的技術(shù)員工掌握現(xiàn)代生產(chǎn)制造技術(shù)的基本理論、方法和技術(shù)，掌握常用的普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作原理等基本知識(shí)， 具備常用的普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的操作、編程、管理與檢測(cè)、維修技術(shù)技能，能熟練運(yùn)用常用的數(shù)控編程、加工、制造軟件，掌握數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工程序編制和優(yōu)化，并具備一定的技術(shù)綜合應(yīng)用、生產(chǎn)管理調(diào)度、工藝提升和及時(shí)應(yīng)用新技術(shù)、新技能的職業(yè)知識(shí)技能。
（三）對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才的職業(yè)行為習(xí)慣需求
“播下一個(gè)行動(dòng)，收獲一種習(xí)慣；播下一種習(xí)慣，收獲一種性格；播下一種性格，收獲一種命運(yùn)”，養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣，可以讓一個(gè)人受益一輩子。職業(yè)行為習(xí)慣，是員工在工作崗位上通過長(zhǎng)時(shí)間地學(xué)習(xí)―改變―形成，最后變成習(xí)慣的一種職場(chǎng)綜合素質(zhì)。經(jīng)走訪、調(diào)研本地區(qū)機(jī)械制造企業(yè)，對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才的職業(yè)行為習(xí)慣需求主要表現(xiàn)在：（1）遵守生產(chǎn)安全規(guī)則制度的習(xí)慣，確保生產(chǎn)人員、設(shè)備安全；（2）養(yǎng)成節(jié)能、低耗、高效、環(huán)保的生產(chǎn)習(xí)慣，在工作中力求使減少加工生產(chǎn)過程的能源、材料損耗，提高生產(chǎn)效率；（3）養(yǎng)成忠于職守，盡職盡責(zé)的習(xí)慣，確保按質(zhì)、按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)；（4）養(yǎng)成團(tuán)體協(xié)助，互相幫助的習(xí)慣，確保在工作中恰當(dāng)協(xié)調(diào)人際關(guān)系，營造良好工作環(huán)境；（5）養(yǎng)成不斷學(xué)習(xí)提升的習(xí)慣，確保自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能水平與企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、不斷發(fā)展相適應(yīng)。
三、基于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)需求的中職機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)策略
機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)能否成功轉(zhuǎn)型升級(jí)，在很大程度上取決于企業(yè)的生產(chǎn)一線員工的技術(shù)能力、職業(yè)素質(zhì)。中職機(jī)械類專業(yè)擔(dān)負(fù)著為本地區(qū)機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)提供人才支撐的重要任務(wù)，推動(dòng)、落實(shí)為本地區(qū)機(jī)械制造企業(yè)培養(yǎng)具備良好的職業(yè)信念和扎實(shí)過硬的職業(yè)知識(shí)技能以及良好的職業(yè)行為習(xí)慣的應(yīng)用型人才是中職機(jī)械類專業(yè)發(fā)展的重大機(jī)遇和歷史責(zé)任。
（一）開展入學(xué)專業(yè)認(rèn)知教育，激發(fā)學(xué)生專業(yè)認(rèn)同和學(xué)習(xí)興趣
德國教育家第斯多惠說過，教學(xué)的藝術(shù)不僅在于傳授本領(lǐng)，而更重要的是善于激勵(lì)、喚醒和鼓舞。新生入學(xué)的專業(yè)認(rèn)知教育是新生入學(xué)教育的重要組成部分。根據(jù)人力資源的研究理論顯示，入學(xué)引導(dǎo)教育將對(duì)學(xué)生的成功產(chǎn)生重要而深遠(yuǎn)的影響。中職生由于年齡較小、社會(huì)閱歷較淺，往往對(duì)自己所報(bào)讀的專業(yè)一知半解。所以，在入學(xué)之初就針對(duì)機(jī)械類專業(yè)的新生開展機(jī)械類專業(yè)介紹，參觀、走訪區(qū)域知名機(jī)械制造企業(yè)，機(jī)械工程師、機(jī)械企業(yè)家講座入校園等系列的機(jī)械類專業(yè)認(rèn)知教育，能較好地激發(fā)新生對(duì)機(jī)械類專業(yè)的認(rèn)同感，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，喚醒他們對(duì)機(jī)械知識(shí)的求知需要。除此之外，也可以通過企業(yè)優(yōu)秀員工、同校同專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生的現(xiàn)身說法，介紹機(jī)械類生產(chǎn)崗位的職業(yè)發(fā)展路徑，引導(dǎo)學(xué)生思考個(gè)人的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
（二）根據(jù)區(qū)域行業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化課程體系
由于機(jī)械裝備制造業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)中對(duì)中職機(jī)械類專業(yè)人才的專業(yè)知識(shí)技能提出更高的需求，為此需要構(gòu)建適應(yīng)機(jī)械裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展需要的機(jī)械類專業(yè)課程體系。根據(jù)“就業(yè)導(dǎo)向，能力本位，面向市場(chǎng)，服務(wù)社會(huì)”的原則，改革傳統(tǒng)的理論脫離實(shí)際的課程和陳舊的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求，重組有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的課程體系。例如，針對(duì)佛山地區(qū)機(jī)械加工制造企業(yè)眾多，生產(chǎn)加工過程中普遍應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)，以數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力為中心，以CAD/CAM為主線，加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重實(shí)踐的教學(xué)改革思路重新構(gòu)建專業(yè)課程體系。針對(duì)佛山地區(qū)模具制造企業(yè)較多的情況，可在課程體系中強(qiáng)化模具材料，模具結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計(jì)、加工和修模等課程。通過不斷優(yōu)化專業(yè)課程體系，使培養(yǎng)出來的中職機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)生能對(duì)接本地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)零距離就業(yè)。
（三）營造企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，促使學(xué)生轉(zhuǎn)變角色
為了使學(xué)生能在畢業(yè)時(shí)迅速適應(yīng)機(jī)械加工企業(yè)的企業(yè)文化、管理制度和工作要求，就要在校內(nèi)教學(xué)過程中盡可能地營造與企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境一致的學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境。在實(shí)訓(xùn)車間中，無論是從生產(chǎn)車間的環(huán)境布局，學(xué)生的打卡上班，減少每45分鐘的課間休息次數(shù)，然后到工量夾具的申領(lǐng)，生產(chǎn)工具、量具的擺放，最后到加工產(chǎn)品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生實(shí)訓(xùn)考評(píng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等等，都應(yīng)該盡可能地按照企業(yè)真實(shí)的生產(chǎn)進(jìn)行操作。通過模擬企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，營造“進(jìn)校如進(jìn)廠，上學(xué)如上班，上課如上崗”的工作、學(xué)習(xí)氛圍，再配合教師的正確引導(dǎo)，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)過程中從學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線技術(shù)員工的角色轉(zhuǎn)換，強(qiáng)化學(xué)生作為一名一線生產(chǎn)員工的職業(yè)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)中逐漸養(yǎng)成安全生產(chǎn)，節(jié)能、低耗、高效、環(huán)保，忠于職守，團(tuán)結(jié)協(xié)作，自覺學(xué)習(xí)不斷提升等職業(yè)行為習(xí)慣。
（四）校企融合、引產(chǎn)入教，提升綜合能力
營造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，是在形式上促進(jìn)學(xué)生向生產(chǎn)一線員工的角色轉(zhuǎn)變，但學(xué)生綜合能力的提升，不但需要在實(shí)訓(xùn)環(huán)境和車間文化建設(shè)上與企業(yè)真實(shí)環(huán)境保持一致，更需要在教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)對(duì)接。通過校企融合，將企業(yè)真實(shí)的加工任務(wù)引入到教學(xué)過程中，使校內(nèi)的技能實(shí)訓(xùn)與企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，這樣才能確保學(xué)生畢業(yè)前就具備企業(yè)所需的綜合能力。結(jié)合佛山小微機(jī)械加工企業(yè)發(fā)達(dá)，生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)員工較少的特點(diǎn)，他們往往有著不定時(shí)生產(chǎn)任務(wù)繁重、難以及時(shí)完成生產(chǎn)訂單的情況。此時(shí)，學(xué)校可充分利用設(shè)備充足，學(xué)生眾多的優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)中引入企業(yè)的生產(chǎn)加工任務(wù)，把學(xué)生將來的工作崗位所需要的技能融入到實(shí)訓(xùn)中，使學(xué)習(xí)和工作崗位直接相貫通，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成較為復(fù)雜的企業(yè)加工訂單任務(wù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與學(xué)習(xí)的合一、生產(chǎn)任務(wù)和訓(xùn)練作業(yè)的合一、企業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)訓(xùn)成績(jī)?cè)u(píng)定的合一、技術(shù)工人與學(xué)生的合一、生產(chǎn)車間和教學(xué)課室的合一。通過積極實(shí)施“五合一”，強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)技能，提升學(xué)生綜合應(yīng)用各種加工技術(shù)的能力，也較好地培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)量控制意識(shí)和成本核算意識(shí)。
四、結(jié)論
隨著機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的持續(xù)推進(jìn)，為了解決現(xiàn)階段行業(yè)技術(shù)人員不足的困局，作為生產(chǎn)一線技術(shù)人員的主要培養(yǎng)單位。中職學(xué)校必須緊跟轉(zhuǎn)型升級(jí)新需求，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供充足的人才支撐。筆者所在的中職學(xué)校以滿足本區(qū)域機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)生產(chǎn)一線技能人才的需求為立足點(diǎn)，從實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、教學(xué)模式、校企合作等方面做出了一系列的改革和創(chuàng)新，較好地提升了中職學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，促使學(xué)生向產(chǎn)業(yè)工人的角色轉(zhuǎn)變，使畢業(yè)生能迅速適應(yīng)制造企業(yè)的工作需求。對(duì)深化中職機(jī)械類專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵，使其更好適應(yīng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐，為同類專業(yè)的建設(shè)探索了一些的經(jīng)驗(yàn)和做法。
關(guān)鍵詞：中職學(xué)校;電工電子課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
電工電子課程是中職電氣技術(shù)應(yīng)用、應(yīng)用電子、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的基礎(chǔ)課程。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電工電子課程涉及工作生活中的各個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平直接關(guān)系到其所從事領(lǐng)域的基本操作技能。故此電工電子課程的開設(shè)尤為重要。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效地幫助學(xué)生充分消化理論知識(shí)，同時(shí)為枯燥的理論學(xué)習(xí)增添勃勃生機(jī)，學(xué)生的實(shí)踐操作能力也能得到提高。故此加大力度研究拓電工電子課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義也就相當(dāng)重要。通過總結(jié)反思電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐過程，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剛€(gè)人的體會(huì)和看法。
一、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
電工電子課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.實(shí)驗(yàn)中存在不安全因素
電工電子實(shí)驗(yàn)會(huì)用到很多電子元器件、設(shè)備和儀器儀表，如果學(xué)生的使用方法不當(dāng)，極易造成設(shè)備的損壞，甚至學(xué)生的人身安全也會(huì)受到嚴(yán)重威脅。中職學(xué)生整體素質(zhì)較差，紀(jì)律觀念淡薄，實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)常有不當(dāng)操作，如果教師不及時(shí)制止，后果將不堪設(shè)想。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，方法單一
實(shí)驗(yàn)課教學(xué)由于未能擺脫理論課授課體系的制約，從而存在著許多問題，比如實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，過度追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而使學(xué)生存在應(yīng)付心理，抄襲或偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，忽視實(shí)驗(yàn)過程，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)缺乏深層理解。
3.考核方式不合理
考核電工電子實(shí)驗(yàn)課程主要有兩種方式：實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)際操作。中職學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性較差，可能為了應(yīng)付老師的檢查，便選擇抄襲實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。此時(shí)，實(shí)際操作的考核就尤為重要，但是，學(xué)生多指導(dǎo)老師少的現(xiàn)狀使得這一考核方式實(shí)施起來相當(dāng)困難。
二、電工電子實(shí)驗(yàn)改革的方案和措施
1.實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格化，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣
電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程不僅應(yīng)使學(xué)生的職業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能得到培養(yǎng)，更應(yīng)使其職業(yè)素養(yǎng)得到訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)過程開始前，指導(dǎo)老師講解基本的操作流程和注意事項(xiàng)，制定完善的實(shí)驗(yàn)管理制度，落實(shí)設(shè)備安全，使用責(zé)任制，用制度約束學(xué)生的行為;實(shí)驗(yàn)過程中，仔細(xì)觀察學(xué)生的操作方式是否規(guī)范，如果發(fā)現(xiàn)某些學(xué)生不能遵守制度、不愛惜實(shí)驗(yàn)器材、不按規(guī)范操作從而造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞，要及時(shí)制止并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)厲的批評(píng)教育;實(shí)驗(yàn)結(jié)束，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或丟失等情況，指導(dǎo)老師可根據(jù)相關(guān)記錄追究相關(guān)人員責(zé)任。
2.更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，提高實(shí)驗(yàn)效果
電工電子實(shí)驗(yàn)以經(jīng)典的原理實(shí)驗(yàn)為主，綜合性實(shí)驗(yàn)為輔，缺乏研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)改革中，教師要開拓思路，大膽創(chuàng)新，增加綜合性和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，設(shè)置符合中職學(xué)生現(xiàn)狀的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，合理選取教學(xué)內(nèi)容，形成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程體系。
在實(shí)驗(yàn)方法改革方面，教師應(yīng)根據(jù)理論課教學(xué)計(jì)劃和電工電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)整。概括起來，做到三個(gè)“結(jié)合”、兩個(gè)“統(tǒng)一”、一個(gè)“多元化”。三個(gè)“結(jié)合”即現(xiàn)場(chǎng)演示與當(dāng)面指導(dǎo)相結(jié)合，理論驗(yàn)證與電路設(shè)計(jì)相結(jié)合，課堂教學(xué)與課外科技活動(dòng)相結(jié)合;兩個(gè) “統(tǒng)一”即學(xué)計(jì)劃和學(xué)大綱;一個(gè)“多元化”即多元化的教學(xué)實(shí)施過程。
3.改善實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫法和考核方法
實(shí)驗(yàn)報(bào)告不再強(qiáng)調(diào)格式是否統(tǒng)一，內(nèi)容是否豐富，數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，而是重點(diǎn)考查學(xué)生如何總結(jié)自己所做的實(shí)驗(yàn)，分析、體會(huì)實(shí)驗(yàn)過程中用到的原理及遇到的問題，對(duì)失敗的原因進(jìn)行分析、討論，尋找解決問題的方法。
在考核方法方面，由于電工電子實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，所以考核該課程不應(yīng)僅注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)過程。教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要應(yīng)包括三個(gè)方面：一是現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，對(duì)學(xué)生的操作過程是否規(guī)范，是否遵守指導(dǎo)老師制定的各項(xiàng)制度，實(shí)驗(yàn)過程中的態(tài)度等方面給予評(píng)定;二是實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分，不僅看數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，更應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的分析、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與書寫情況給予評(píng)定;三是進(jìn)行綜合性期中、期末考核，督促學(xué)生全面掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
三、結(jié)語
