我国机械制造智能化发展

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摘要：近年来随着科技的快速发展进步，制造业作为国民支柱产业之一，也开始迎来了飞速发展的时期，特别是新一轮科技革命机工业革命的影响之下，智能制造开始逐渐发展成全世界制造业的主要发展方向。智能制造是新提出的一种新型工业模式，在信息技术等依托下，贯穿于产品设计、工业管理及生产等领域中，形成了崭新的工业制造加工模式。本文主要从智能制造本质、机械加工领域智能制造技术的特点、机械制造与加工现状及以后的发展对策等方面进行深入分析，供大家参考。

关键词：智能；机械制造；加工模式；创新

0引言

创新为社会发展注入了动力源泉，为时代进步奠定了基石，一个民族缺乏创新技术的支持，其经济发展就会止步不前。随着近年来制造技术与制造技术的快速发展，机械加工领域对于机器加工各方面加工的要求越来越高，这种情况下必须实现高可靠性、高精度以及全天候智能化加工。智能制造技术与系统在机械加工领域中的应用主要是利用计算机技术与网络技术，实现对于各零部件加工工艺、智能制造加工等资源、信息的共享，从而达到加工制造自动化、智能化及高效化的目标。下面主要从不同角度，针对智能机械制造与加工模式的创新及转变进行深入分析，旨在为我国智能制造领域发展起到推动性作用。

1智能制造的本质

1.1智能制造的概念

很早以前智能制造的概念就已经被提出了，从广义上来说，智能制造是由机器、人类智慧结合形成的任意一体化机械制造系统，该系统被人们称之为智能制造，在智能制造过程中可以充分利用其分析、判断及决策等行为实现智能化制造。以智能机器为依托，可以从最大程度上在制造过程中讲专家的脑力劳动解放出来，有效发挥出人类的智慧，用于开发新型系统，不断推动整个人类社会的进步及发展。换句话说，正因为有了智能制造的概念，才有效的推动了机械自动化的发展，进而将自动化的发展水平集成到智能化、柔性化以及集成化的程度上。具体来说，智能制造的概念主要体现在智能制造系统与机械制造两个领域，在机械制造及加工过程中，应用智能制造系统可以不断的学习，对化境信息、系统自身信息等进行不断的搜集、分析，并基于此给出正确的判断、决策，进而对自身各项行为进行规划，这样一来即可为智能制造技术的发展提供有效指导。

1.2智能制造对于制造业的影响

随着近年来世界智能化、数字化的快速发展，智能制造发展的水平已成为整个行业的共识，在整个传统制造领域中，机械制造及加工主要依靠非智能设备与人类劳动来实现生产目的，但是原料不断发展变化，设备的实时负荷也在发生变化，而传统工业设备在其加工制造过程中并不能做出自动的调整，这种情况下工人在测定能耗、记录分析过程中就会出现一些误差，因此制造出的工业产品很难满足实际应用需求，致使生产成本远远要高于需求的成本，因此会出现很大的浪费。近年来很多国家都在大力倡导节能减排，这方面的执法严厉度也越来越大，这种情况下很多制造企业开始引进智能化设备来解决一线生产上存在的高能耗问题，大量实践证实，应用智能制造技术可以显著降低整体能耗。比方说制造业的智能管理软件的应用，近年来为机械制造与加工企业管理工作带来了无穷的便利，充分实现了企业规范化管理目标，利用该软件可以对人和网络数据进行互联，这样一来信息世界和现实世界就可以融为一体，极大的扩展了管理层对数据的认识。具体来说，其有益效果体现为以下几方面：①极大的提升了产品成品率，提升了对设备的综合利用率；②通过对各项工艺过程进行优化，可以对设备的运行状态进行实时监控，同时还能提升产品质量及生产的效率；③智能管理实现以后，大大降低了跨厂区、跨地域的远程监控与管理；④企业管理人员可以在短时间内掌握设备资产的利用情况，从而实现最优化的管理目标；⑤实现智能管理后，生产流程管理具备了及时性、信息化等特征，这样管理人员即可提前预见发生的问题，从而充分实现对各项设备的透明化管理；⑥在大数据支持下，不同设备情况、不同时段的汇总分析即可实现，同时直观的将其展示出来，这样一来管理人员就可以更加科学地对设备与人员进行管理，从而促进企业整体效益的提升。

2机械加工领域智能制造技术的特点

机械制造与机械设计是国民经济的重要支柱性产业，机械制造与机械设计如果取得发展，将会带动其他相关产业的快速发展。纵观我国机械制造与机械设计行业发展情况，传统设备的引进与再吸收方式很显然已经不能满足社会发展，这种情况下必须在机械制造与机械设计中融入一些创新元素，以不断提升我国机械制造与加工行业的创新能力，进而显著提高机械产品质量，同时降低机械产品生产的成本，这是现阶段机械制造与加工产业发展的必由之路。

2.1人机一体化

依托人工智能发展而来的智能制造系统，它具有自动化、高效化及智能化等一系列特征，而智能化制造设备根据具体加工步骤，实现推理、判断及预测等相关活动，单纯依靠数据逻辑思维能力，根本体现不出灵感与思维。而人机一体化出现之后，多形态混合型智能系统开始走进人们的视野，该系统在机械制造与加工领域的应用，不仅大大突出了加工制造过程中人的主体性地位，同时在人的配合之下，智能制造与加工设备很多未被充分利用的潜能也能得到很好的发挥和利用，这样一来，二者就可以在不同水平上、不同领域中发挥其功能与作用，达到相得益彰的效果。

2.2自学习与自维护能力

智能制造加工设备在其应用中，主要以原来的知识储备作为基础和前提，在具体制造与加工过程中实现了自主学习的目的，同时系统知识库也能不断完善和更新，并对知识库中的错误信息进行过滤、删减，在此基础上达到不断完善和优化知识库的目的。与此同时，该系统还能针对设备系统故障进行自诊断、故障排除以及修复等。

2.3自组织

从运行方式、结构形式等方面来看，智能制造系统可以结合工作任务要求，利用各组成单元控制系统组织成最爱的结构和系统，并根据最有话的方式来运行。在智能制造领域中，自组织可以作为智能制造系统的重要标志存在。

2.4自律能力

在实际运用过程中，应用智能制造系统可以按照其作业情况实时反馈相关信息，并对其状态进行分析、判断及监测，在此基础上采取措施进行处理，实现根据结构自动调节控制，最终给出最佳的、最高效的制造与加工方案。在整个智能制造系统中，由于自律能力的存在使其人性化功能得以充分展现。

2.5模拟加工技术

在智能制造与加工过程中，模拟加工技术在运用计算机技术的基础上，利用专业的图形处理软件可以对产品及其制造与加工过程进行模拟，这样就可以从视觉上感受到机械制造与加工的过程，从而有效减少次品率。在智能制造领域中，应用人机结合智能界面，体现了智能制造的显著特征与优势。

3机械制造与加工领域智能制造的应用现状与问题

机械制造在我国应用至今，已经逐渐朝着机械设计制造自动化的方向转型，目前自动化技术在机械制造行业的诸多领域均发挥着不可替代的作用。机械制造技术是我国庞大经济体系中的一项核心技术产业，目前已经融入到人们生活、生产的方方面面。虽然目前我国自动化技术已经应用于机械制造领域中，并且智能制造也开始成了制造企业的主要发展方向，但是因为这一行业的起步比较晚，从整体上来看其发展还非常缓慢，发展速度远远不及世界上很多先进国家。西方发达国家，机械制造领域中智能制造的应用主要体现在机械制造的集成化、智能化以及数据化三方面上，因为西方发达国家在这三个方面均起步较早，并很早就开始了大力推广，因此西方国家机械制造与加工行业中智能制造的普及速度远远领先于我国。而我国机械制造与加工则主要体现在集成这一方面上，而虚拟化与智能化上的应用还要落后很多，因此直接造成了我国机械制造领域发展的不均衡问题。中国制造企业深谙“笨鸟先飞”这一道理，近年来开始在智能领域发力，从工业产品定制化供应、智能控制系统以及创新下游应用驱动模式等领域快速发展，具体来说体现为以下几方面：①生产制造与加工过程中，当前智能化、高度集成化的智能制造系统早已取代了传统生产制造与人工制造设备，一些机械设计制造企业还开始在产品设计、生产过程中应用智能制造的相关理念，并为企业管理及各项工业服务等活动环节服务。除此之外，不仅是装备智能化，生产的智能化、方案设计的智能化以及转变制造业模式的智能化等方面，也开始陆续有企业尝试着进行智能化转型的努力。②在政府引导下、政策导向下、龙头企业带头下，传统机械制造与加工企业在一段时间内得到了平稳发展，但是其体量非常庞大，系统也比较冗杂，经常需要有大量资金支持才能顺利运转。随着政府倡导推广和运用智能制造的理念，一大批社会企业开始将目光投向了机械制造与加工企业，包括互联网企业在内。同时众多机械设备应用的厂商也逐渐认识到了加大对核心技术研发投入是多么的重要。在如此风潮的引领之下，传统机械制造与加工企业也逐渐朝着智能制造方向转型。随着生产过程中成本不断增加，机械制造企业对智能制造装备的要求也发生了巨大变化，目前智能制造装备正朝着协作化、小型化以及精密化方向发展，主要体现为智能机器人、精密无人飞行器及数字化精密机床等，我国众多机械制造及加工企业也开始逐渐认识到了这一方面的重要性，从多方面改良、更新技术，以更好的适应下游企业不断衍生的新型需求，但是因为我国企业这方面的起步比较晚，目前与发达国家相比始终存在一定差距。

4我国机械制造与加工模式向智能制造发展的对策

从机械制造行业发展为智能制造方向，是目前我国工业发展的一项重要挑战，同时也是我国工业领域重新崛起的机遇。我国机械制造及加工领域企业应认识到我国企业与发达国家的差距，积极总结自身在生产、设计等方面存在的不足和弊端，并积极借鉴国外相关企业的经验，采取措施对自身发展方向进行快速调整，并加大在机械制造与加工上的投入，加大产品研发的力度，紧紧抓住智能制造带来的机遇，不断推动我国工业技术的更新与升级，这样才能尽快实现从制造业到新型智能制造的一个重要转型，不断促进我国制造业的快速发展。下面就具体对策进行分析。

4.1政府应增加政策上的扶持力度

我国政府应该充分认识到政策的重要性，进一步在政策上的扶持力度，从这一点上来说，《“十三五”规划纲要》、《中国制造2025》等政策的出台中，都对引领、助推智能制造业的快速发展起到了重要作用，在传统行业的影响下，我国工业转型升级期间将会持续很长一段时间，在这期间政府应从最大程度上制定出对智能制造与加工产业的相关政策，利用这些政策细分产业的相关工作，对产业发展起到引导作用。但是，这里需要注意的一点是，产业规划引导发展的工作也要适时的、分时期的更新、执行，这样才能根据实际情况推动机械制造与加工产业朝着智能制造领域发展。

4.2实现智能制造信息集成

目前，智能制造已经被全世界范围内的制造业认为是其发展的必然方向，这里比较典型的国家有英国、美国、日本等东西方发达国家，这些国家均已明确其智能制造可以解决信息集成过程中的核心问题，信息集成的实现，需要制定出规范性的、统一的全世界化标准，而我国作为全球第二大经济体，必须在短时间内形成一套国内行业标准体系，这样一来，才能与全球各国一同，相互协作，推动智能制造领域的快速发展，与此同时，在建设全世界智能制造体系标准化过程中，争取获得更多话语权。

4.3龙头企业应加大技术研发力度

与发达国家相比，我国整体制造业的差距体现在多方面，集中起来主要分布在核心技术、关键零部件制造两方面，所以，机械制造与加工领域不仅需要政府的大力扶持，同时还要国内龙头企业充分发挥出自身优势，加大对机械制造与加工技术的研发力度，同时还要积极与科研机构及高校之间的合作，这样一来即可进一步加速智能制造转型期间高薪技术产品的转化，从而在短时间内赶超西方发达国家。

4.4主张绿色与可持续发展理念

在经历了多年粗犷经济发展模式以后，资源短缺、环境恶化等问题开始成为限制和影响我国制造业发展的重要因素，这种情况下可持续发展理念开始提出来，并在短时间内遍布各行各业，制造业也是如此，当前绿色与可持续发展成了机械制造与加工领域实现发展的必由之路。所以，在制造业进行智能制造转型的重要阶段，我国机械制造领域应充分认识到目前我国所面临的行业发展现状，从整体上朝着环保型、节约型企业方向转型，最终转变成为生态型的智能制造企业。

4.5追求发展模式的创新与突破

很明显，如果智能制造的发展仅局限在机械生产加工的智能化上，企业要想在发展模式上追求过高，是不可能实现的。因此，机械制造企业应该将眼界放开、放长远，不仅关注机械生产过程加工的智能化，同时还要从发展模式上下大力气，追求发展模式的创新与突破，充分运用智能化、信息化系统，对上下游产业形成的大数据进行总结与分析，从而有效加速企业从粗犷式到智能化的转型，最终发展成为面向市场的智能制造企业。

5结语

综合以上，智能制造是新时期出现的新的制造模式，在传统加工巨头行业中，机械加工行业中智能制造是其未来的主要发展方向。制造业是我国经济的主体，同时也是国民经济的重要支柱，因此从传统模式朝着智能制造转变显得非常必要。随着信息技术、计算机技术以及制造加工技术的快速发展，如何将各方面相互衔接起来，将会是机械制造与加工企业未来一段时间内急需解决的重要问题，随着我国经济创新改革工作如火如荼的进行，未来将会有更多资金投入到智能制造的相关研究之中，智能制造将会成为机械加工领域以后发展的必然目标。

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作者:冯静娟 单位:硅湖职业技术学院