智能機械制造和加工模式的轉變
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摘要：為滿足社會現代化建設需要，傳統機械制造與加工模式加大了整合現代科技的力度，以此強化機械制造數字化與智能化，從而創造更多效益。文章分析了智能制造對制造行業產生的影響，探討了機械智能化技術的應用及智能制造應用的現狀，研究了智能機械制造和加工模式的創新轉變對策。
關鍵詞：智能化；機械制造；加工模式
0引言
利用現代信息技術代替常規制造加工模式，儼然成為國際制造業發展的方向，也是工業產業轉型升級的必然要求。新型工業模式經歷了機械化與電氣化發展階段，數字化工業發展越發成熟。在新興信息技術帶動下，技術服務與工業管理等制造業也逐漸具備了智能化轉型條件，使得自動化決策與信息深入感知等智能功能成為可能。帶動智能機械制造與加工模式轉型還需從政策扶持與轉化高新技術產品等方面入手，弱化技術與資金等要素的約束，真正實現智能化機械加工。
1智能制造對制造行業產生的影響
智能制造是指的人機一體化的機械制造系統，整合了機器智能以及人類智慧。智能制造系統在實踐中，主要通過決策以及分析判斷等智能活動，實現智能制造加工，在研發新型系統方面，最大限度地發揮了人類智慧，以此推動社會現代化建設。智能制造是機械化與電氣化工業的改革，是數字化工業的轉型升級。智能制造系統與智能制造技術都是智能制造重要體現，前者能夠在制造加工中學習，對環境與系統等信息展開收集與分析判斷、決策，以此對自身行為展開科學合理的規劃，并對制造技術發展提供指導作用。智能化機械制造提高了制造行業市場占有率，從傳統制造行業入手分析，制造加工模式通過人工方式結合設備完成，設備或原料出現問題，無法及時處理，需要停工調整及人為制造誤差等現象都會造成經濟損失與資源浪費。大部分的制造產業，為響應高效與節能減排的生產號召，加大了智能機械制造設備的引入力度，能源實現有效利用，提高設備利用率與生產效率。智能制造優化了工藝流程，實現了設備動態監控，提高了產品成品率，降低了監管成本，尤其是大數據技術的引入，不僅能夠分析各時段生產狀況以及設備運行狀態，還能加大數據信息價值挖掘力度，為管理與決策提供價值依據，確保了制造加工效益。
2機械智能化技術的應用
近幾年的制造業運營生產方式逐步被智能制造技術取代，基于計算機集成技術的制造加工系統涉及多個分系統，包括工程技術信息系統、質量信息系統、管理信息系統等。從管理信息系統入手分析，包括經營管理以及財務管理等功能模塊，人事與物料等管理功能歸入其中，是各生產管理環節所對應信息系統的結合。從工程技術信息系統入手分析，涉及計算機輔助設計與分析等功能模塊控制程序編制，與工藝設計輔助等功能歸入其中。從質量信息系統入手分析，主要依托計算機輔助功能，完成分析監控產品質量的工作，涉及質量控制、監測與產品測試等應用形式。智能化機械制造實現了產品設計與制造工藝與方式等環節的優化，從以往的成品概念體系，轉變為商品系統化與集成化的生產過程，是信息處理機制與功能體系有機結合的制造技術?，F代化制造生產體系屬于新型技術產業，綜合了智能化技術、自動化技術、制造技術等，自動化機械制造的智能化水平隨之提高。在機械制造行業多方面均有體現，如智能制造系統在制造系統各環節，有效引入了人工智能，以往專家負責活動的范疇得以拓展，得益于專家活動的智能模擬，實現負責范疇延伸。智能化制造加工系統對自身運行狀況的監控，得益于智能功用的支持，可準確地分析預測運行狀態，及時發現系統運行錯誤，提前向專家系統內輸入各種問題的處理措施，出現類似錯誤后，能夠根據預防措施及時調整系統運行的技術參數，以此提高外部環境適應能力，解決各種突發問題，確保制造系統高效運行。
3智能制造應用現狀
機械制造在摸索實踐總結中，逐步向自動化設計制造過度，數字化制造加工工藝越發成熟，在各機械制造產業中的應用也越發自如。機械制造行業的現代化發展，更得益于自動化技術的高效運用。機械制造技術屬于經濟發展的支柱技術產業，對社會現代化建設有著積極促進作用。我國機械制造技術與自動化技術的整合，正處于起步階段，制造企業也初步具備了發展智能制造的資質，但不能忽視的是整體行業發展緩慢，處于摸索性前進階段，與美國、德國等先進國家比較仍有較大的發展差距，進步空間較大。美國、德國等發達國家在機械制造上，對智能制造的運用多體現在數據化，智能化與集成化的機械制造層面。發達國家的機械制造起步早，應用推廣方面后勁足，各個制造加工業幾乎均普及了智能制造，在生產效率與技術水平等方面，都是我國不能比擬的。我國機械制造仍處于集成化機械制造層面，智能化與數據化層面嚴重滯后，虛擬化機械制造更是可望而不可即。除此之外，我國機械制造業，在結構層次方面，存在嚴重發展失衡現象。社會經濟迅猛發展，我國制造業也逐漸意識到加大創新改革力度的重要性。在智能制造，我國的創新改革主要體現在產品定制化供應以及智能控制系統優化等方面，主要體現在以下幾點：一是傳統生產制造設備以及人工制造形式，逐步被智能制造系統取締，系統的智能性與集成性熱特征體現。機械設計制造企業積極轉變了發展觀念，在工業服務以及產品設計等制造環節，始終貫徹智能制造觀念，使得設計方案以及生產流程等方面幾乎實現了智能化轉型，但在裝備高水平轉型方面仍有待加強。二是由政府引導，與政策支持的制造加工業，系統與體量相對復雜，對資金需求度大，且需龍頭企業參與帶動。智能制造的有效應用推廣，社會企業對機械制造加工業，向智能制造發展的投資力度加大，機械設備廠商，為緊跟時展步伐，加大了研發核心技術的投入，摒棄了高調推廣的格局，實行對傳統制造業的改革升級。三是受資金技術限制，生產效率停滯不前。智能化機械制造是精細化與集成化制造加工的延伸，尤其是數控技術的運用，提高了機械制造科技含量，帶動了機械加工行業發展。智能化產品多樣，包括數控設備等，對現代信息技術與機械制造的整合起到了積極促進作用，但不能忽視技術投資不足問題。對此，還需加強對智能制造的全面認識，帶動機械加工現代化以及智能化發展。四是受傳統生產模式制約。智能制造產品類型廣泛，與人們生活信息相關，機械加工企業應當圍繞市場需要，加大生產工藝與生產設備的革新力度，縮小傳統機械加工在智能機械制造中占據的比重，降低傳統機械加工生產的風險，帶動機械加工，向密集型技術過度，深刻融入智能化理念［1］。受生產成本影響，機械制造企業生存壓力加劇，對于智能制造的引入更加謹慎，尤其是在裝備引入方面，多選擇精密化裝備或是協作化裝備，如智能機器人、數字化機床與無人精密飛行器等?？紤]到下游企業的發展需要，制造加工企業在逐步適應，但不能否認的是，我國智能制造發展緩慢，還需從多方面入手縮小國內外差距。
4機械制造與加工模式智能化發展對策
我國機械制造行業正逐步向智能制造邁進。在實踐中，應當注重衡量智能制造的利弊，了解國內外智能制造差距，借鑒國外發達國家，在機械制造加工方面，引入智能制造的經驗，彌補我國工業發展不足。政府等部門加強財政支持，加大資金等資源投入力度，帶動產品研發與新科技成果轉化，從智能制造入手，帶動工業技術創新發展。推動傳統機械制造加工模式，向智能制造方向轉型，對縮小國內外制造業差距有著現實意義，但還需從多方面入手，政策扶持與人才培養等保障都是必不可少的。
4.1政策支持
政府加強引導，提高政策導向力度，但畢竟工業轉型升級是系統且長期的工程，應當加強“十三五”規劃綱要等文件的指導力度。除此之外，還需根據智能制造在實踐中的問題，對產業引導政策進行明確界定與細分，分階段落實產業規劃引導目標，切實帶動機械制造業轉型。
4.2信息集成
國內外制造業都在向智能制造進軍，國外發達國家在機械制造業轉型中，遇到了信息集成等問題，但解決這一問題，需有全球化標準提供基礎保障。對此，各個國家在智能制造過渡中都需要盡快完善行業標準體系，為全球化智能制造發展助力。我國設立完善的行業標準體系，對其他國家標準體系的設立有積極借鑒作用，同時在全球標準化體系設立中，話語權與影響力也會逐步加強，對我國國際地位提高有積極促進作用［2］。
4.3龍頭企業帶頭
國內外制造業發展差距較大，多體現在零部件制造以及核心技術等方面。政府加大扶持與資金投入外，還需盡可能地發揮龍頭企業帶動作用。企業憑借技術等方面的優勢，加大研發新技術的力度。在其基礎上，加強企業與其他機構的聯系合作，包括科研機構以及各個高校等，加大高科技產品研究力度以及科研成果轉化速度。
4.4可持續發展
傳統經濟粗獷式發展，資源緊缺與環保問題日益加劇，與制造業相互制約?？沙掷m發展與高效節能發展，儼然成了機械加工行業未來發展必然。對此，我國機械制造業，應當加強轉型，促使企業向綠色型以及環保型等方向改革，突顯智能制造現代化，與生態化發展特征優勢。
4.5創新突破
機械制造加工業引入智能制造，實現生產加工現代化，還需在發展模式等方面尋求轉型升級?？山柚悄苄畔⑾到y，實現產業鏈數據信息整合，通過分析挖掘信息價值，帶動企業現代化轉型，突顯制造加工企業的智能化特征優勢。
5機械工程智能化的發展方向
傳統制造技術面臨轉型升級，在保持技術要素的同時，還需加強與各種先進技術研究成果的整合，并將先進制造技術，融入事制造生產領域。納米技術的出現，提高了產品制造加工的精度要求，對制造業的發展起到了積極促進作用。隨后延伸出的納米加工技術以及裝配技術等，逐步拓展了納米技術的應用范圍。納米技術是指納米級精度，而超精密加工能夠得到納米級加工精度的要求。隨后研發的掃描隧道工程以及力資注入技術，分子束生長技術等，進一步提高了加工精度，甚至能夠達到0.0001μm，使得實現移動原子級加工精度成為可能。當前的機械制造技術，主要體現在精密工程技術，與高度自動化的機械制造。前者代表技術包括納米技術，微細與超精密加工技術，逐步步入微型機器人與電子技術時代。后者以敏捷制造與CIMS為代表。機械工程智能化發展，材料與能源消耗問題得以規避，開發成本與周期得以縮減，同時工藝的環保性更強，制造工藝的綠色化與智能化屬性突出，與可持續發展等理念相符。緊跟時展的制造技術，才能被放置在戰略發展層面，國家支持與投入力度隨之提高，才能推動智能制造落實，縮小國內外差距。同時能夠提高競爭力，帶動制造業現代化發展。其發展方向主要體現在以下幾方面。
5.1精密成形技術
成形制造技術，涉及塑性加工，與焊接鑄造等。而精密成形技術，分為精密焊接切割，精密鍛壓與精密塑性成形等，其中精密鍛壓分為精密沖裁以及冷濕精密成形；其中精密鑄造包括高精度造芯等［3］。
5.2無形切削加工
機械加工業廣泛應用此技術，工藝煩瑣性與成本隨之優化，規避了廢液回收排放等冷卻液方面問題。
5.3快速成形技術
RPM技術在設計上，利用累積與添加原則，取代了往常加工技術的無處材料原則，FDM與LOM等技術比較典型。
6結語
我國機械制造業發展緩慢，與科技帶動不無關系，提高制造生產質量與效率，還需加大智能制造以及智能加工技術的引入，這也是我國制造業發展必須意識到的。實現機械制造加工可持續發展，還需注重先進信息技術的高效運用，切實彌補傳統機械加工的不足，以此推動企業轉型升級，提高社會與企業效益。
參考文獻
［1］蔣曉東.機械加工領域中智能制造技術與系統可行性研究［J］.南方農機，2019（3）：109.
［2］劉鑫.智能機械制造和加工模式的創新轉變分析［J］.山東工業技術，2019（2）：29.
［3］羅華進.機械加工領域中智能制造技術與系統可行性研究［J］.現代工業經濟和信息化，2018（14）：59-60.
作者：陳蓉 單位：江蘇省淮陰商業學校
