浅析机械制造智能化的发展趋势

摘 要：在整个国民经济之中，机械制造业无疑占据着极为重要的位置。它不仅在国民经济中占比的份额较大，而且众多其他产业都与之密切相关。机械制造业未来的走向，将直接关乎其他行业的发展，并最终影响到整个国民经济与国防力量的走向。遍观全世界，不难发现，在制造业中，尤其是机械制造业与新兴科技之间关系紧密，其基本有两种走向，一者是智能化科技改造制造业，二者是制造业逐渐实现全面智能化。

关键词：机械制造；智能化技术；发展趋势

一、机械制造智能化技术的发展

我们所提到的机械智能化技术，简单来说就是在以往的机械制造技术上，赋予当前新兴科技的灵魂，借助信息技术渗透、新产品的研发、市场营销等各方面，组成结合精密成型加工、先进制造技术、智能控制等为一体的技术。放眼当前制造系统，智能化技术是其核心环节。并且，智能化技术也在悄然出现历史性革新，正逐渐摒弃传统的单一型封闭式开环控制形式，发展成为一种多用途开放型闭环控制模式。在系统优化的过程中，系统正在变得越来越小巧精致。在引入计算机、多媒体等多项先进科技之后，数控系统变得越来越智能化，在进行作业时，可即时进行修正、补偿各主要参数，完成在线诊断与故障处理的目标。

二、智能化技术发展趋势

1.性能发展方向

（1）高速高精度高效化。当前机械制造技术有一条重要的分支，就是进行精密加工，技术与微型机械的探索。就现今科技水平而言，纳米技术发展多年已然结出了一定的硕果，其被广泛运用于纳米机械学、纳米电子学等领域，这同时也极大的推动了相关行业的进步。超精密加工技术经过多种尝试之后，也将目光转向了纳米技术。以当今科技最发达的美国为例，该国在一九九七年即研发出了直径在六十微米的静电微型电机，不仅如此，其还研制出了直径不超过几十微米的微型齿轮、弹簧等单元。

（2）柔性化。一般来看有两大部分：一者来自数控系统自身，二者就是将系统以模块化理念进行设计，这将覆盖很大的区域。有极强的适应能力，能够满足不同使用者的需求。

（3）工艺复合性和多轴化。对机械制造业而言，智能化正在走向工艺复合性与多轴化的道路，其核心的目标就是要实现更强大的复合加工，具体来看就是要去掉诸多不必要的生产环节、简化生产工序、尽量缩短生产辅助周期。举例而言，在进行数控机床的智能化加工时，在安装环节就将工件固定下来，这个过程只进行一次，然后借助自动换刀等操作，执行多项工序，进行多个表面的加工处理。

2.功能发展方向

（1）向用户界面图形化发展。之所以开发用户界面，就是为了在数控系统中完成与用户的交互。以图像的形式向用户进行展示，显得更加直观清晰，操作也相应的简化了不少。在很多情形下，使用者只用借助鼠标进行单击操作即可达成目的，在计算机系统中，一般会使用窗口弹框的形式作为载体进行信息展示。图形化用户界面最大的好处就是，非专业人士在使用系统时，能够更加容易理解。工作人员一般借助窗口和菜单展开作业，这是一种更容易理解的模式。

（2）向科学计算可视化发展。这里所指的科学计算可视化，一般都是用来进行信息分析和处理的，这将突破以往信息只能借助文字和语言传播的障碍，实现了运用图形、动画等可视信息进行表示的方法。当虚拟环境技术发展到一定的程度时，将其运用于此，将更进一步扩大运用的范围，比如逐渐发展成了无图纸设计、虚拟样机技术等，这首先带来的就是设计周期的压缩，然后对于产品质量也是有所促进的。反观数控技术，上文所提到的可视化技术一般被用在计算机辅助技术的CAD/CAM上等。

（3）向插补和补偿方式多样化发展。多种插补方式最典型的就是进行直线插补、圓弧插补等。至于在补偿方式上，也是呈现出多样性的，典型的有间隙补偿、垂直度补偿等。

（4）向集成化发展。高度集成化CPU，RISC芯片等高性能装置，极大的优化了机械制造业智能化水平，与此同时，最新的LED平板显示技术就显得更加突出了，它不但浓缩了当代科技的精华，而且十分小巧便于装携，此外，其在能量消耗上也比同类产品更加优秀。这里提到的集成化，说白了就是实现半导体和表面安装技术的完美结合。当前旨在实现一种密度的提升，以此来降低成本，优化性能参数，提升系统的稳定性。

3.体系结构的发展

（1）集成化。此处的集成化基本就是上文所提及的向集成化发展的理念，主要也就是利用集成化CPU和专用集成电路等控制模块，最大限度的提升行业的智能化水平，此处具体细节可以参见上文。

（2）模块化。这个地方我们所指的就是硬件模块化，这是一种快速完成集成化和标准化的方式，不仅如此，它还能够依据各种方式的功能需要，把诸如CPU、存储器等一系列元件在内的部件，一同做成可随时换装的标准化的系列产品，根据各种功能组合和模块数量的差异，搭建不同类型的数控系统。

（3）网络化。将机床与互联网连接之后，便可实现远程操作以及自动化控制，只要这些机床处于一个网络下，技术人员就能够择取任意一个机床，在那上面对其他机床进行编译、操作等。显示屏功能强大，能够在同一时间显示不同机床所处的画面。除此之外，网络通讯技术的飞速提升，加快了信息交流、产品研发和市场营销与管理的步伐，最近几年，让计算机联网的技术备受业界追捧，这是一种对计算机工作效率的提升。在机械制造业智能化的进程中，由于引入了远程操作与自动化控制，对产品实施编译、操作等，极大的带动了企业的良性发展。

三、结论

综上所述，机械制造的智能化技术完美的融合了现今科技成果与工业创新能力，成为了中国机械制造业发展的标杆，这也正是国家工业化的基石。故而，我们必须要对机械制造智能化技术有一定的理解，以期推动国内机械制造技术向世界先进水平看齐。

参考文献：

[1] 李俊峰， 王志坚. 浅析机械制造技术智能化发展趋势[J]. 企业技术开发， 2012， 31（1）：153-154.

[2] 王孝奎. 浅议机械制造技术和工艺的发展现状及前景[J]. 工程技术：全文版， 2016（12）：00199-00199.

[3] 郭磊， 张洪宾， 王省伟，等. 浅析我国机械制造技术现状及未来发展趋势[J]. 煤矿现代化， 2017（1）：68-69.

作者简介：

苏超（1990-）， 男，民族：汉族，籍贯： 河北省承德县，当前职务：机械助理工程师，学历：本科，研究方向：机械设计。