(临安华腾楼宇智能工程有限公司 浙江省杭州市 311300)
摘要: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。
关键词:机械制造;智能化;发展趋势
1机械制造技术概述
随着如今制造业的快速发展,数控技术也在进行不断的创新与改革。通过不断地提高数控技术的自动化程度以及精准度,从而推动制造业智能化自动化的进一步发展。目前,我国的经济处于快速发展阶段,数控技术也发生了很大的变化,研究人员通过不断的努力逐渐地将原来的封闭控制模式向着开放的动态控制模式转变[1]。与此同时,随着集成化水平的不断提高,很多数控系统都逐渐转变为小型化阶段。随着智能化的进一步发展,数控技术通过综合运用多媒体技术,神经网络技术等多项技术,逐步实现高速度以及高效率。在工作的过程当中能够自动的对参数进行修正,实现故障的在线诊断以及智能化处理。
机械制造智能化技术主要是运用现代科学技术与传统的机器制造技术相结合,实现信息技术的渗透,最终逐渐形成的制造技术是具有高度的集成性以及柔性的,并且其主要特点是充分运用了自动化技术、设计技术以及系统管理技术等等。机械制造智能化技术能够模拟专家的研究活动,并且通过取代人脑的方式进一步进行分析、推理以及决策,实现数据的收集、共享以及存储。智能机器通过对于智能化系统、制造技能、知识等进行集成,实现排除人工因素情况下的小批量生产,这也是当今机械制造智能化技术发展的一个主要目的,这能够在很大程度上提高产品的生产效率、质量以及精度,实现生产的现代化,提高企业的社会经济效益。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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 智能化技术发展趋势
3.1 性能发展
智能化机械制造技术发展一大趋势就是性能智能化,即向着高精度、高效率的趋势发展,例如各种精密元件(RISC、CPU芯片等)、先进交流伺服系统以及机床改善动静系统等。此外,性能智能化还包括柔性化、多轴化以及实时智能化功能:柔性化是指数控系统与群拉系统的柔性处理,模块化设计加之功能全覆盖,可显著优化数控系统的性能,具体来说就是根据产流程动态调整料流、信息流,可最大程度地优化群拉系统的性能;多轴化是指复合加工的工序与辅助时间减少,并不断向着多系列、多轴化的控制功能方向进步,例如复合化的数控机床工艺就是多轴化智能系统的代表,机床装夹工件后,通过旋转主轴头、自动换刀等操作,可实现工件多角度、多工序的复合加工;实时智能化是对传统的系统进行优化,传统系统只能在相对简单的环境中完成任务调度,而利用智能则试图,能够通过计算模型,对人类行为进行模拟,人工智能、实时系统间相互带动与影响,拓展了人工智能的应用领域与性能,如实时响应功能,实现了实时智能控制这一控制功能[2]。
3.2 功能发展
智能化机械制造技术的另外一大发展趋势就是功能智能化,主要包括了图形用户界面智能化、信息可视化、插补与补偿智能化、PLC应用以及多媒体技术:图形用户界面智能化主要是利用多媒体技术、虚拟现实技术、网络技术与可视化技术等先进技术,使得用户界面图形化,能够满足各用户的操作需求。使用者在操作数控系统时,可通过操作窗口、菜单,实现图形模拟、编程、图形仿真等功能;信息可视化主要是指在数据处理、解释过程中,通过可视化技术使结果分析更加丰富,其中包括文字、图形与动画等,结合虚拟环境技术,可应用在无图纸设计等领域,使产品生产质量、设计周期与产品成本随之优化。除此之外,可视化技术还可用于刀具补偿、数据动态处理、加工过程仿真演示以及自动编程设计等领域;插补与补偿智能化,在机械制造技术中引入NANO、圆柱、圆弧、直线以及多项式等插补方式,使测量系统误差、垂直度以及速度前馈等补偿方式更加多元化;PLC的应用,PLC控制模块在数控系统中的应用,可通过高级语言、梯形圈编程实现在线辅助与调试,修改标准PLC用户程序,能够快速建立新的应用程序;多媒体技术,包括通信技术、计算机处理图像技术、音频制作技术等功能,同时多媒体技术适用于数控技术领域,可实现信息智能化、综合化处理,还具备参数监测、设备故障诊、实施监控等功能。
结束语
随着社会经济迅速发展,智能化技术受关注程度越来越高,尤其是机械工程行业,提高机械工程智能化,不仅能够满足制造行业各项需求,还能够提升产品生产质量与效率,对现代机械工程建设起到了积极促进作用。自动化、信息化技术是其智能化的重要组成部分,但我国机械制造业对相关智能化技术的研究,仍处于摸索性阶段,有较大的完善空间,因此本文的研究内容是具有重要的理论与实践意义的。
参考文献:
[1]韩宜珂,翟维维.机械制造的智能化发展趋势探析[J].南方农机,2017,48(24):86.
[2]张晓勇.机械制造中智能化技术的发展及其应用[J].南方农机,2017,48(22):98-99.
[3]黄志强.现代机械制造智能化发展探析[J].中国新技术新产品,2017(10):132-133.
[4]刘刚.机械制造智能化发展趋势探析[J].工业技术创新,2017,04(01):171-173.
论文作者:潘卫文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签:机械制造论文; 技术论文; 智能论文; 系统论文; 加工论文; 功能论文; 领域论文; 《电力设备》2018年第30期论文;