机械加工领域中智能技术与系统可行性

摘要：分析了机械加工领域智能制造的发展现状，再阐述智能制造技术（IMT）与系统可行性的研究，总结出机械加工领域中智能制造将面临的问题，望其能为我国机械加工领域发展提供有利参考。

关键词：机械加工；智能制造；系统

引言

所谓智能制造技术（IMT），是指利用计算机模拟、分析，对智能信息收集、存储、完善、共享的先进技术，它在机械加工领域中的应用，既有利于营造一个智能化机械加工环境，又有利于提高生产效率，实现高度集成化、高度柔性化地生产加工目标。以下就是对智能制造技术（IMT）与系统可行性方面问题的详细阐述。

1我国机械加工领域智能制造发展现状

智能制造是“中国制造2025”主攻方向，在现代化社会快速发展背景下，国家政府机构先后颁布了《中国制造2025》和《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》，以柔性化、智能化生产模式建立了多个智能制造试点示范项目。我国智能制造起步较晚，对于工业传感器、数字伺服电机等关键技术的开发不太理想，智能设备应用种类较少，且运行可靠性不强，制约了机械加工领域智能制造的发展步伐[1]。进入到21世纪以后，我国机械加工行业初步建立了智能制造技术（IMT）与系统产业化体系，推行了一批拥有自主知识产权的智能制造装备。在智能制造行业扶持方面，国家部署了一系列战略，并在这个方面投入了一定量的研究资金。

2IMT与系统的特点、内容与目标

我国机械加工领域中智能制造技术（IMT）与系统有着人机一体化、自学能力、自组织、自律能力和模拟加工技术等多个特点。人机一体化，是指智能制造技术（IMT）与系统是人机一体化智能系统，它能够运用自身具备的形象思维、逻辑思维和敏锐灵感，从而独立分析、判断、决策任务。在人机一体化运行环境下，人与机械之间保持着互相协作的关系，可通过相互配合更好地完成加工制造任务。而智能制造技术（IMT）与系统的自学能力主要体现于智能制造加工设备会不断进行自主学习，完善系统知识库，利用知识库对系统故障进行诊断、修复，排除错误信息，达到设备自维护目的。自组织，是指智能制造技术（IMT）与系统会根据工作任务将控制系统中各个单元组成最优的结构和运行方式，以便于实现高效率的智能制造。自律能力，是指智能制造技术（IMT）与系统具备自我分析、反馈、判断、监测、处理的功能，以人性化的运行方式科学控制系统作业情况。模拟加工技术，是指智能制造技术（IMT）与系统在产品生产加工之前，将借用计算机技术和图形处理软件，模拟真实的加工过程，不断优化产品制造方案，降低机械加工中的次品率。

本文关于机械加工领域中智能制造技术（IMT）与系统可行性研究内容主要是智能设计、智能工艺过程编制和智能监测等等。从智能设计上来看，在机械加工中，可利用IMT，建构一个以“机械制造”为主的资源共享中心，用数据模拟生产过程。同时，在控制器中设置标识单元，主要用于存储生产链中供应商提供的批次分析运行状态等数据，当信号感应指示灯由绿变为红时，安排专业人员及时对设计方案作出调整，待信息反馈恢复正常之后，继续进行智能设计。在机械加工智能设计环境下，工作人员可利用智能系统上电子机械操控板块分析产品质量，监控产品设计过程，模拟产品制造工艺。这种智能设计方式将进一步提高机械加工领域整体生产水平。从智能工艺过程编制角度来看，在机械加工中，可利用IMT技术优化设计智能工艺过程。以空心轴加工为例，可利用3D打印(增材制造)技术与铣削加工技术的结合，编制智能化生产中零件工艺，确定定位基准、装夹方式、表面加工方法、机床选择、刀具选择、切削用量、工艺路线、加工顺序、工艺卡片、工艺过程和数控加工工序等等步骤，通过智能工艺过程的编制提升机械加工质量。关于机械加工领域中智能制造技术（IMT）与系统可行性研究目标是用智能取代部分脑力劳动，以人机一体化的智能加工优化制造过程。俗话说：“工欲善其事，必先利其器”。在机械加工领域中把智能制造作为载体，以智能化、网络分布式管理方式管控机械加工过程，用高档数控机床与机器人、增材制造装备（3D打印机）等智能设备进行生产管理，可促进各个生产环节的协同加工。同时，因计算机设备具备工程物理仿真、工艺仿真等功能，可降低机械加工中次品率。关于机械加工领域中智能制造技术（IMT）与系统可行性的研究目标还在于构建一个可适应市场，有着经济性、集成性、开放性、兼容性的生产系统。

3机械加工领域中智能制造面临的问题

在机械加工领域智能制造中仍然将面临一些问题。首先，从市场应用角度来看，在机械加工领域实际发展过程中，为了真正实现对智能制造技术（IMT）与系统的应用，既需要在前期投入大量资金，又对人员专业技能提出了更高的要求。因而，投资者更倾向于传统成熟且稳定机械加工行业的投资，对投入产出比例不高的智能制造兴趣不大，机械加工领域智能制造需要进行进一步的完善。其次，从技术上来看，机械加工领域将面临着利用先进制造技术提高原料订购、产品加工、产品销售、产品开发等各个环节集成自动化水平的问题。再次，从研究方向角度来看，对于智能决策、智能加工系统等的研究将成为机械加工行业智能制造发展最大挑战，这是一个非常值得深思的问题。智能制造与传统机械加工行业相比，有着独特的优势，可实现高效化、高质化、智能管控目标，但其前期投入要比传统机械加工行业高。在这一背景下，我国机械加工领域应围绕这一问题积极探求可行性的问题解决措施，迎合现今信息化时展趋势，不断优化机械加工中的智能系统，努力营造一个良好的智能制造环境，让人们更加青睐智能制造。

4结语

在21世纪背景下，智能制造技术（IMT）将成为机械加工领域赖以行进的基本轨道。而如何在机械加工智能制造中融合计算机技术、制造加工技术、信息技术等，将成为亟待解决的问题。在未来，机械制造领域应投入更多的精力研究智能制造技术（IMT）与系统可行性，不断增强实践生产中的智能制造水平，提高机械加工领域整体竞争实力。

参考文献

[1]刘检华.智能制造与工业4.0、数字化制造的异同[J].国防制造技术，2016，11（3）：29-31.

[2]王媛媛，宗伟.第三次工业革命背景下推进我国智能制造业发展问题研究[J].亚太经济，2016，15（5）：120-126.

[3]伏琳.智能制造新模式下“中国制造”面临的机遇和挑战[J].机床与液压，2016，44（9）：161-164.

[4]肖静华，毛蕴诗，谢康.基于互联网及大数据的智能制造体系与中国制造企业转型升级[J].产业经济评论，2016，12（2）：5-16.

作者:罗华进 单位:广西理工职业技术学校