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篇1

關(guān)鍵詞：智能化；焊接技術(shù)；焊接制造工程；動(dòng)態(tài)過(guò)程

焊接工藝是在三千年以前發(fā)明的，但是將焊接工藝做為一種技術(shù)應(yīng)用并開(kāi)始發(fā)展的時(shí)期是在一九五零年左右，直至現(xiàn)在，焊接技術(shù)的發(fā)展時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了六十年，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接技術(shù)也一直得到不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，尤其是現(xiàn)階段的焊接工藝，更是物理、化學(xué)、冶金、電子、機(jī)械等不同學(xué)科、工藝交叉融合后的產(chǎn)物，而且目前的焊接工藝已有數(shù)十種接連問(wèn)世，其材料、設(shè)備的領(lǐng)域更是稱(chēng)為制造業(yè)不可缺少的基本制造技術(shù)之一。

1.焊接技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展

在焊接材料領(lǐng)域，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)的知名焊材企業(yè)對(duì)鋼材的發(fā)展迅速跟進(jìn)，在提升傳統(tǒng)產(chǎn)品的品質(zhì)和開(kāi)發(fā)與高品質(zhì)鋼種配套焊材品種方面做出了不少努力，但新型焊材的開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鋼種的發(fā)展，一些新型鋼種的配套焊材尚需進(jìn)口。高品質(zhì)焊接材料附加值較高，目前約占我國(guó)焊接材料總量的20%左右，預(yù)計(jì)5年后能達(dá)到30%～40%。即使按20%計(jì)，其總量也可達(dá)60萬(wàn)t左右。近年來(lái)國(guó)外各著名焊材企業(yè)紛紛進(jìn)入中國(guó)搶奪高端焊材市場(chǎng)，我國(guó)民族焊材工業(yè)在這方面存在明顯差距。

例如國(guó)外已采用廠房密閉除塵換氣的方式生產(chǎn)熔煉焊劑，國(guó)內(nèi)仍是敞開(kāi)式生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境的污染大；燒結(jié)焊劑國(guó)外均采用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)，我國(guó)大部分焊劑的成形欠佳和顆粒強(qiáng)度不好。除此之外，在無(wú)鉛焊接可靠性評(píng)價(jià)及壽命評(píng)估的機(jī)理研究上起步晚，只有少數(shù)科研院所在從事無(wú)鉛可靠性領(lǐng)域的研究及檢測(cè)工作。助焊劑和錫膏的研發(fā)與國(guó)際先進(jìn)水平差距大。

2.智能化焊接技術(shù)的構(gòu)成

基于計(jì)算機(jī)、控制等信息處理新技術(shù)，將人工智能與焊接工藝有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)焊接工藝制造的技術(shù)――稱(chēng)之為“智能化焊接技術(shù)”（Intelligentized Welding Technology，IWT）。智能焊接技術(shù)的提法含義為：利用機(jī)器模擬和實(shí)現(xiàn)人的某些智能行為實(shí)施焊接工藝制造的技術(shù)。

智能化焊接的主要技術(shù)構(gòu)成如圖1-1所示。包括采用智能化途徑進(jìn)行焊接工藝規(guī)劃、焊接設(shè)備、傳感與檢測(cè)、信息處理、知識(shí)建模、焊接過(guò)程控制、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、復(fù)雜系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的實(shí)施。可見(jiàn)智能化焊接技術(shù)是多學(xué)科交叉綜合在焊接技術(shù)領(lǐng)域的集成與升華。

圖 1-1 智能化焊接技術(shù)的構(gòu)成

3.焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的視覺(jué)傳感技術(shù)

視覺(jué)是人類(lèi)感覺(jué)外部信息的主要功能之一。焊工感官對(duì)焊接過(guò)程接受的主要是視覺(jué)信息。因此，模擬焊工行為的基礎(chǔ)技術(shù)之一是采用計(jì)算機(jī)將人類(lèi)視覺(jué)的理解及其信息的處理有效地用于焊接過(guò)程傳感。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，利用視覺(jué)正面直接觀察焊接熔池，以反映焊接過(guò)程熔化金屬的動(dòng)態(tài)變化行為，通過(guò)圖象處理獲取熔池的幾何形狀信息實(shí)現(xiàn)焊接熔深、熔透以及成形的實(shí)時(shí)控制，已成為重要的研究方向。

脈沖GTAW的技術(shù)研究有以下幾方面：熔池正反面同時(shí)同幅視覺(jué)傳感系統(tǒng)，并獲得了堆焊熔池正反面圖象，對(duì)熔池圖象二維特征尺寸的實(shí)時(shí)提取進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為控制正反面熔寬提供了傳感信息；對(duì)接填絲無(wú)間隙熔池圖象的三維特征提取進(jìn)行了的研究，獲得了填充焊絲焊接過(guò)程中熔池表面凸出和下塌，部分熔透和全熔透狀態(tài)下的圖象。采用灰度分布的反射圖方程計(jì)算恢復(fù)熔池的三維尺寸信息取得了初步的成功，為基于單目圖象傳感控制焊縫的余高提供了預(yù)測(cè)傳感信息；多方位同時(shí)同幅熔池圖象，基于對(duì)熔池前端圖象處理實(shí)時(shí)提取間隙變化，為解決工程應(yīng)用中變間隙焊接焊縫成形控制提供了傳感信息。成功地提取鋁合金熔池的動(dòng)態(tài)特征并實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁合金熔池尺寸的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接過(guò)程中的熔池特征視覺(jué)傳感與實(shí)時(shí)控制的結(jié)合技術(shù)。

4.焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的實(shí)時(shí)智能控制方法

實(shí)現(xiàn)焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程的實(shí)時(shí)智能控制是智能化焊接制造過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)所在。

由于焊接過(guò)程是一個(gè)多參數(shù)相互耦合的時(shí)變的非線性系統(tǒng)，影響焊縫成形質(zhì)量的不確定因素眾多，這使得基于精確數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典和現(xiàn)性控制理論方法的有效應(yīng)用受到限制和挑戰(zhàn)。而模擬焊工決策操作功能的智能控制則有可能在大范圍的不確定性條件下實(shí)現(xiàn)較為滿意焊接質(zhì)量。因此，在焊接過(guò)程控制中引入智能控制，如模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)控制和專(zhuān)家系統(tǒng)及其相互結(jié)合的智能控制方法的研究已經(jīng)興起。

如堆焊、無(wú)間隙對(duì)接焊、有間隙變化對(duì)接焊智能控制器設(shè)計(jì)的方法；無(wú)填絲和有填絲焊條件下正反面焊縫寬度、余高的實(shí)時(shí)智能控制的系列研究；對(duì)焊接速度與熔寬變化過(guò)程時(shí)滯不確定系統(tǒng)的預(yù)測(cè)補(bǔ)償自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制方法；單個(gè)神經(jīng)元自學(xué)習(xí)控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖GTAW堆焊熔池背面熔寬的智能控制；系統(tǒng)控制和自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（焊接速度、電流）雙變量控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖GTAW對(duì)接熔池背面熔寬的智能控制；自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與正面余高的預(yù)測(cè)智能控制；前饋控制送絲速度和自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)變間隙脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與焊縫成形質(zhì)量的智能控制等。

5.智能化焊接技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

焊接工藝智能化的未來(lái)發(fā)展就是能夠?qū)⒑附蛹夹g(shù)進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展、智能識(shí)別工程制造操作環(huán)境、對(duì)焊接的質(zhì)量自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)焊接過(guò)程智能的進(jìn)行控制以及對(duì)焊接中的紕漏進(jìn)行自我的診斷和檢查等。

目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作環(huán)境、不能適應(yīng)工藝條件的變化及波動(dòng)的干擾，故而，還是以人員操作焊接為主，因此，焊接工藝近期的發(fā)展目標(biāo)就是研發(fā)一種具有感知、具有判斷能力、具有反饋和決策能力的智能焊接機(jī)器人。而智能焊接制造的最終目標(biāo)是研發(fā)一款以智能、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以柔性制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)為輔的智能化焊接生產(chǎn)線。

結(jié)束語(yǔ)：

綜合全文的敘述，可以得出以下結(jié)論，智能焊接技術(shù)主要是由十大技術(shù)構(gòu)成的，其中動(dòng)態(tài)視覺(jué)傳感以及智能控制過(guò)程是智能化焊接的主要研究對(duì)象，智能焊接的動(dòng)態(tài)傳感技術(shù)主要用于焊接的動(dòng)態(tài)成像以及監(jiān)測(cè)技術(shù)，而焊接的智能控制則是智能化焊接制造工程中的研究難點(diǎn)，由此可見(jiàn)，智能化焊接工程不僅是信息與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，更是焊接技術(shù)發(fā)展的又一大突破。

焊接工藝從剛開(kāi)始的手工作業(yè)逐漸發(fā)展為機(jī)械作業(yè)，再發(fā)展為半自動(dòng)化焊接，現(xiàn)今又向智能化焊接技術(shù)邁進(jìn)，并且隨著計(jì)算機(jī)的普及、人工智能技術(shù)的滲透，智能化的焊接制造工程將在不遠(yuǎn)的未來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：智能CAD技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；設(shè)計(jì)應(yīng)用

智能CAD技術(shù)作為新型應(yīng)用技術(shù)，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中起著重要作用，通過(guò)智能CAD技術(shù)應(yīng)用能優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，促進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量提高。通過(guò)從理論層面對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中智能CAD技術(shù)的應(yīng)用研究分析，就能從理論上位實(shí)際設(shè)計(jì)發(fā)展提供理論支持，保障機(jī)械設(shè)計(jì)的效率質(zhì)量提高。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的特征及智能CAD技術(shù)應(yīng)用重要性

1.1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的特征分析

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段設(shè)計(jì)需求，機(jī)械設(shè)計(jì)的類(lèi)型上比較多，型號(hào)也多樣化。如對(duì)播種機(jī)械的設(shè)計(jì)方面，就有著精密播種機(jī)以及有條播機(jī)和穴播機(jī)等。根據(jù)機(jī)械工作原理的不同也能分成不同的種類(lèi)，有氣力式播種機(jī)以及機(jī)械式播種機(jī)。農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能結(jié)構(gòu)相對(duì)比較穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上比較小[1]。農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)方面會(huì)受到季節(jié)性的影響，所以在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的周期就相應(yīng)比較長(zhǎng)。

1.2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中智能CAD技術(shù)應(yīng)用重要性

隨著現(xiàn)階段我國(guó)的農(nóng)業(yè)改革的全面實(shí)施，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)層面也要充分注重技術(shù)水平的提高，將智能CAD技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中就顯得比較重要。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，還存在著一些不足之處，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，就減少了產(chǎn)品試行制作時(shí)間，在成本上也能大幅降低。智能CAD技術(shù)的應(yīng)用對(duì)手工設(shè)計(jì)管理的方式有著改變，在數(shù)據(jù)資料發(fā)送產(chǎn)品概念應(yīng)用下，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率也能有效提高，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)范性得到了保證。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中智能CAD技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題和具體應(yīng)用

2.1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中智能CAD技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)智能CAD技術(shù)的應(yīng)用還存在著諸多問(wèn)題有待解決，這些問(wèn)題影響了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，有的應(yīng)用人員僅僅是將智能CAD技術(shù)作為繪圖工具，沒(méi)有充分發(fā)揮其自身的價(jià)值。機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)專(zhuān)業(yè)性計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用還比較少，軟件的標(biāo)準(zhǔn)化以及正確的應(yīng)用沒(méi)有實(shí)現(xiàn)[2]。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中計(jì)算和需要的數(shù)據(jù)查找工作沒(méi)有加強(qiáng)，這就必然會(huì)影響機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量。再者，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，在智能CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)據(jù)集成技術(shù)的應(yīng)用還需要進(jìn)一步優(yōu)化。當(dāng)前集成制造系統(tǒng)主要是諸多集成形式達(dá)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及加工等目標(biāo)，機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)間的溝通不強(qiáng)，在資源方面不能有效達(dá)到共享。沒(méi)有將智能CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)資源共享的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，這就會(huì)影響技術(shù)的作用發(fā)揮。對(duì)智能CAD技術(shù)的應(yīng)用缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃。智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，在工作規(guī)范化層面沒(méi)有加強(qiáng)重視。我國(guó)在機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化層面和國(guó)際的創(chuàng)新改革步伐沒(méi)有及時(shí)跟上，在智能CAD技術(shù)的信息交流以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上還存在著諸多問(wèn)題有待解決，對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，沒(méi)有充分重視智能CAD技術(shù)的自身特性。這些問(wèn)題的存在就必然會(huì)影響智能CAD技術(shù)的應(yīng)用水平提高。

2.2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中智能CAD技術(shù)具體應(yīng)用

智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中多方面都能發(fā)揮積極作用，將智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用就比較關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中，機(jī)械模具是重要生產(chǎn)設(shè)施，也是機(jī)械設(shè)備零件生產(chǎn)的重要模具，所以模具的設(shè)計(jì)的精密性要能保證。采取傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，就比較容易出現(xiàn)人為失誤，造成設(shè)計(jì)上的差錯(cuò)[3]。通過(guò)智能CAD技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)模具設(shè)計(jì)的精確性就可有效保證。不僅能進(jìn)行二維圖形的設(shè)計(jì)，也能進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，從而保障了設(shè)計(jì)的精確，在外觀設(shè)計(jì)效果比較突出。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)底盤(pán)的設(shè)計(jì)，也需要對(duì)智能CAD技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。底盤(pán)設(shè)計(jì)師機(jī)械中的重要組成，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量有著決定性作用。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，從總體上通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，注重模塊間的聯(lián)系以及數(shù)據(jù)的交換。智能CAD技術(shù)就能通過(guò)三維空間的布置，對(duì)零部件的位置加以明確化，從而構(gòu)建整車(chē)坐標(biāo)系和各部件的坐標(biāo)。通過(guò)坐標(biāo)點(diǎn)方法對(duì)總成裝配目標(biāo)加以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)之后就要實(shí)施檢查，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力性以及操縱穩(wěn)定性等，都是比較重要的檢查內(nèi)容。在智能CAD技術(shù)的應(yīng)用下，就能提高底盤(pán)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。機(jī)械設(shè)計(jì)中車(chē)身的設(shè)計(jì)方面應(yīng)用智能CAD技術(shù)，也有助于滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。農(nóng)業(yè)機(jī)械零部件設(shè)計(jì)后，需要對(duì)零部件實(shí)施組裝，通過(guò)和機(jī)械的功能要求相結(jié)合，對(duì)機(jī)械的外觀結(jié)構(gòu)的美觀性以及實(shí)用性要能加以呈現(xiàn)。其中機(jī)械機(jī)身的設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格要求，在智能CAD技術(shù)的支持下，在PDM集成技術(shù)基礎(chǔ)上就能將零部件進(jìn)行組織起來(lái)，在合成設(shè)計(jì)的目標(biāo)上就能得以實(shí)現(xiàn)[4]。應(yīng)用中就涵蓋著用戶群體以及應(yīng)用群體和系統(tǒng)環(huán)境處理等結(jié)合內(nèi)容。智能CAD技術(shù)在數(shù)據(jù)處理能力上比較強(qiáng)，能滿足實(shí)際工作的需求。機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)各零部件的設(shè)計(jì)工作中，由于工作量比較大，對(duì)智能CAD技術(shù)的需求也比較大。零部件的設(shè)計(jì)要通過(guò)模型參數(shù)的建立，以表格的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，智能CAD技術(shù)的應(yīng)用就能完成這一目標(biāo)。零部件的模型構(gòu)建過(guò)程中，IBM以及DB2系統(tǒng)對(duì)零部件能參數(shù)化，對(duì)外部變量也有著促進(jìn)作用[5]。在，智能化CAD的技術(shù)科學(xué)應(yīng)用下，就能在零部件的設(shè)計(jì)質(zhì)量上得以保證。

3結(jié)論

綜上所述，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)性，就要應(yīng)用新的技術(shù)，在智能CAD技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)愈來(lái)愈廣泛，這就能促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的大發(fā)展。通過(guò)從理論上對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的研究分析，提出技術(shù)應(yīng)用的問(wèn)題以及具體的應(yīng)用內(nèi)容，希望同在這些理論的支持下，對(duì)實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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篇3

【關(guān)鍵詞】制造技術(shù)；生產(chǎn)模式；柔性；信息；對(duì)策

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始將大量的人力、財(cái)力和物力投入到先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式的研究和實(shí)施策略之中。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國(guó)家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，縮短與先進(jìn)國(guó)家的差距，使我國(guó)的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，對(duì)制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列。

一、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、技術(shù)、信息和人力等制造資源通過(guò)先進(jìn)的制造技術(shù)、先進(jìn)的管理技術(shù)和先進(jìn)的制造過(guò)程轉(zhuǎn)變成人類(lèi)需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標(biāo)是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動(dòng)力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此， 21世紀(jì)的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）精密化

精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械是現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一。精密和超精密加工技術(shù)包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復(fù)合加工(如機(jī)械化學(xué)研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領(lǐng)域。超精密加工技術(shù)己向納米(l nm=10-3μm)技術(shù)發(fā)展。納米技術(shù)己在納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。因此，它促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測(cè)量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。

（二）自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動(dòng)化向柔性自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程，自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險(xiǎn)場(chǎng)合的工作。對(duì)于批量較大的生產(chǎn)自動(dòng)化，可通過(guò)機(jī)床自動(dòng)化改裝、應(yīng)用自動(dòng)機(jī)床、專(zhuān)用組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)完成。小批量生產(chǎn)自動(dòng)化可通過(guò)NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來(lái)完成。在未來(lái)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，將更加重視人在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。

（三）信息化

信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過(guò)程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是對(duì)制造過(guò)程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過(guò)程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為此一些企業(yè)開(kāi)始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)異地生產(chǎn)。使生產(chǎn)分散網(wǎng)絡(luò)化，以適應(yīng)高柔性生產(chǎn)的需要。

（四）柔性化

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來(lái)滿足市場(chǎng)多變的需要。所謂柔性，是指一個(gè)制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力，它與系統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務(wù)，完成數(shù)量和時(shí)間要求的適應(yīng)能力。設(shè)備柔性是指機(jī)床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是綜合自動(dòng)化的一個(gè)重要特征。集成的作用是將原來(lái)獨(dú)立運(yùn)行的多個(gè)單元系統(tǒng)集成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的和功能更強(qiáng)的新系統(tǒng)。集成不是簡(jiǎn)單的連接，是經(jīng)過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系并進(jìn)行優(yōu)化重組而實(shí)現(xiàn)的。集成化的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒(méi)有人，系統(tǒng)運(yùn)行的效果與企業(yè)經(jīng)營(yíng)思想、運(yùn)行機(jī)制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)管理與人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)制造過(guò)程中貫徹智力活動(dòng)，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來(lái)，通過(guò)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動(dòng)，在制造過(guò)程中系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵(lì)能自動(dòng)調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。

二、先進(jìn)的制造模式

機(jī)械制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)表明，只有采用先進(jìn)的制造技術(shù)并能實(shí)施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢(shì)。制造模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營(yíng)、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作模式。

（一）精良生產(chǎn)(LP)與獨(dú)立制造島(AMI)

20世紀(jì)90年代美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)提出精良生產(chǎn)(LP)概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價(jià)格提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的適銷(xiāo)新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強(qiáng)調(diào)一專(zhuān)多能，推行小組自治工作制，賦予每個(gè)工段有一定的獨(dú)立自主權(quán)，運(yùn)行企業(yè)文化。（3）精簡(jiǎn)一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡(jiǎn)組織結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程，減少非生產(chǎn)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進(jìn)生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫(kù)存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨(dú)立制造島是教授根據(jù)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息流的自動(dòng)化和以人為中心的生產(chǎn)模式，它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機(jī)集成，面向車(chē)間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)。AMI是發(fā)展中國(guó)家走向工廠自動(dòng)化的重要途徑，它的推廣對(duì)中國(guó)機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)機(jī)制，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)意義重大。

（二）敏捷制造與虛擬制造

美國(guó)通用汽車(chē)公司與里海大學(xué)于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可預(yù)測(cè)的持續(xù)變化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中取得繁榮成長(zhǎng)，并具有能對(duì)客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)做出迅速響應(yīng)的生產(chǎn)模式。AM的特征是：（1）制造資源的集成性，企業(yè)間聯(lián)作集成。充分發(fā)揮各企業(yè)的長(zhǎng)處，針對(duì)限定市場(chǎng)的目標(biāo)要求共同合作完成任務(wù)。（2）具有需求響應(yīng)的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業(yè)對(duì)市場(chǎng)要求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多品種變批量的快速制造。（3）充分發(fā)揮人的作用，不斷提高企業(yè)職工素質(zhì)和教育水平，優(yōu)化人機(jī)功能分配。

虛擬制造(VM)是國(guó)際上提出的新概念。VM與AM聯(lián)系密切。VM的特征是：當(dāng)市場(chǎng)新的機(jī)遇出現(xiàn)時(shí)，組織幾個(gè)有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點(diǎn)的工廠或車(chē)間重新組織協(xié)調(diào)工作。在運(yùn)行之前必須分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運(yùn)行，以及投產(chǎn)后的效益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，這種聯(lián)作公司稱(chēng)虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過(guò)虛擬制造系統(tǒng)運(yùn)行，包括物理基礎(chǔ)、法律保障、社會(huì)環(huán)境和信息技術(shù)。因此研究開(kāi)發(fā)虛擬制造技術(shù)(VMT)和虛擬制造系統(tǒng)(VMS)意義重大，美國(guó)稱(chēng)AM為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

（三）集成制造與智能制造

美國(guó)哈林頓博士在“計(jì)算機(jī)和集成制造”一書(shū)中提出計(jì)算機(jī)和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理直至售后服務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個(gè)制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過(guò)程，最終生產(chǎn)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計(jì)算機(jī)是集成的工具，計(jì)算機(jī)和輔助各單元技術(shù)是集成的基礎(chǔ)，信息交換是橋梁，信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長(zhǎng)期效益。

智能制造(IM)是美國(guó)出版研究IM和IMS書(shū)籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)和模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承與發(fā)展。

三、存在差距和實(shí)施策略

改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)技術(shù)改造和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國(guó)的制造工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但和先進(jìn)國(guó)家相比還存在很大差距，表現(xiàn)在：技改投入相對(duì)不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開(kāi)發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后，技術(shù)水平低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)管理、人才素質(zhì)相對(duì)落后，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。面對(duì)這樣形勢(shì)，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國(guó)的制造業(yè)站在世界先進(jìn)行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。

（一）人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式人才是關(guān)鍵。我國(guó)是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，研究先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和國(guó)際市場(chǎng)，科技人員必須強(qiáng)化市場(chǎng)意識(shí)，因此人才的培養(yǎng)要注意市場(chǎng)導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競(jìng)爭(zhēng)觀念和效益觀念?？萍既藛T要懂得市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)管理和經(jīng)濟(jì)法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機(jī)械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進(jìn)制造技術(shù)的推廣和實(shí)施，為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

（二）加強(qiáng)政策與法規(guī)建設(shè)， 建立強(qiáng)有力的宏觀調(diào)控機(jī)制。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國(guó)家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)和重復(fù)引進(jìn)的事情發(fā)生，要盡可能減少和避免市場(chǎng)盲目競(jìng)爭(zhēng)造成的損失。

（三）發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式。對(duì)于一些先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式，要根據(jù)我國(guó)現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實(shí)施有一定困難的理想的先進(jìn)科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的制造模式。

（四）建立與發(fā)展我國(guó)自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動(dòng)化單元技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時(shí)要有組織有計(jì)劃的引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行消化和吸收。對(duì)于引進(jìn)的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(chǎn)(LP)、智能制造( IM)等先進(jìn)制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開(kāi)發(fā)創(chuàng)新成適合我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式，(如獨(dú)立制造島)以使企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。

篇4

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械制造 發(fā)展方向

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始將大量的人力、財(cái)力和物力投入到先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式的研究和實(shí)施策略之中。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，使我國(guó)的產(chǎn)品在質(zhì)量上、效率上、品種上得到全面提升，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，對(duì)制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列。

1 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、技術(shù)、信息和人力等制造資源通過(guò)先進(jìn)的制造技術(shù)、先進(jìn)的管理技術(shù)和先進(jìn)的制造過(guò)程轉(zhuǎn)變成人類(lèi)需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標(biāo)是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動(dòng)力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此， 21世紀(jì)的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）精密化。機(jī)械制造新工藝趨向精密化現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一是特種加工、精密加工、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械。納米技術(shù)己在納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。 （2）自動(dòng)化。自動(dòng)化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動(dòng)化向柔性自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程，自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，也保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還代替了人去完成危險(xiǎn)場(chǎng)合的工作。對(duì)于批量較大的生產(chǎn)自動(dòng)化，可通過(guò)機(jī)床自動(dòng)化改裝、應(yīng)用自動(dòng)機(jī)床、專(zhuān)用組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)完成。在未來(lái)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，將更加重視人在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。（3）信息化。信息、物質(zhì)與能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過(guò)程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是對(duì)制造過(guò)程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過(guò)程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn).（4）集成化。計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個(gè)由若干個(gè)相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：①工程技術(shù)信息分系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等。②管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營(yíng)管理（BM）、生產(chǎn)管理（PM）、物料管理（MM）、人事管理（LM）、財(cái)務(wù)管理（FM）等。③制造自動(dòng)化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMS）、工業(yè)機(jī)器人（Robot）、自動(dòng)裝配（AA）等。④質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)（CAI）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制（CAQC）、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）等。（5）智能化。由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能化是21世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心里學(xué)、生理學(xué)和混飩動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法、模擬人類(lèi)智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然，使機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。（6）人格化。未來(lái)的機(jī)械自動(dòng)化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)械自動(dòng)化的人格化有兩層含義。一層是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何賦予機(jī)械自動(dòng)化的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化，另一層是模仿生物機(jī)理、研制各種機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，實(shí)事上，許多機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。

2 先進(jìn)的制造模式

機(jī)械制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)表明，只有采用先進(jìn)的制造技術(shù)并能實(shí)施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢(shì)。制造模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營(yíng)、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作模式。

2.1 精良生產(chǎn)（LP）與獨(dú)立制造島（AMI）

20世紀(jì)90年代美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）提出精良生產(chǎn)（LP）概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價(jià)格提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的適銷(xiāo)新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強(qiáng)調(diào)一專(zhuān)多能，推行小組自治工作制，賦予每個(gè)工段有一定的獨(dú)立自，運(yùn)行企業(yè)文化。（3）精簡(jiǎn)一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡(jiǎn)組織結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程，減少非生產(chǎn)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進(jìn)生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫(kù)存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨(dú)立制造島是教授根據(jù)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息流的自動(dòng)化和以人為中心的生產(chǎn)模式，它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機(jī)集成，面向車(chē)間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)。AMI是發(fā)展中國(guó)家走向工廠自動(dòng)化的重要途徑，它的推廣對(duì)中國(guó)機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)機(jī)制，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)意義重大。

2.2 集成制造與智能制造

美國(guó)哈林頓博士在“計(jì)算機(jī)和集成制造”一書(shū)中提出計(jì)算機(jī)和集成制造（CIM）的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理直至售后服務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個(gè)制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過(guò)程，最終生產(chǎn)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計(jì)算機(jī)是集成的工具，計(jì)算機(jī)和輔助各單元技術(shù)是集成的基礎(chǔ)，信息交換是橋梁，信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長(zhǎng)期效益。

智能制造（IM）是美國(guó)出版研究IM和IMS書(shū)籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)和模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承與發(fā)展。

3 存在差距和實(shí)施策略

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)制造科技術(shù)有日新月異的變化，通過(guò)技術(shù)改造和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國(guó)的制造工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與先進(jìn)國(guó)家相比有很大差距，其表現(xiàn)：技改投入相對(duì)不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開(kāi)發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后，技術(shù)水平低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)管理、人才素質(zhì)相對(duì)落后，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。面對(duì)這樣形勢(shì)，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國(guó)的制造業(yè)站在世界先進(jìn)行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。

（1）培養(yǎng)人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式人才是關(guān)鍵。我國(guó)是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，研究先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和國(guó)際市場(chǎng)，科技人員必須強(qiáng)化市場(chǎng)意識(shí)。科技人員要懂得市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)管理和經(jīng)濟(jì)法。要開(kāi)發(fā)學(xué)科領(lǐng)域，及時(shí)更新教育內(nèi)容和方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機(jī)械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進(jìn)制造技術(shù)的推廣和實(shí)施，為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)服務(wù)。 （2）加強(qiáng)政策與法規(guī)建設(shè)，建立強(qiáng)有力的宏觀調(diào)控機(jī)制。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國(guó)家應(yīng)該制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。（3）發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式。相對(duì)于某些先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式，要根據(jù)我國(guó)現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實(shí)施有一定困難的理想的先進(jìn)科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的制造模式。（4）實(shí)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際注重實(shí)用發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。同時(shí)要有組織有計(jì)劃的引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行消化和吸收。對(duì)引進(jìn)的并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、精良生產(chǎn)（LP）、智能制造（ IM）等先進(jìn)制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開(kāi)發(fā)創(chuàng)新成適合我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式，以便企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。（5）提高制造業(yè)現(xiàn)代化管理水平。現(xiàn)代管理核心是信息管理、物質(zhì)管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過(guò)程管理和市場(chǎng)信息管理、加強(qiáng)企業(yè)人才的培養(yǎng)同時(shí)與國(guó)際接軌，開(kāi)展ISO9000系列管理體系認(rèn)證，加快現(xiàn)代企業(yè)制度改革，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊永良.先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)制造模式.商品與質(zhì)量.

[2]侯如穎.談先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)制造模式.大眾科技.

篇5

機(jī)電一體化技術(shù)需要一個(gè)智能化的控制系統(tǒng)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，為了更好的促進(jìn)制造生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新和發(fā)展，維持企業(yè)智能制造的穩(wěn)步推進(jìn)，開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)并研發(fā)了應(yīng)對(duì)各種情況的智能化控制系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)制造進(jìn)行管理和控制，極大的提高了生產(chǎn)效率。下面就介紹幾種常用的控制系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種模仿動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行為特征，將各種信息處理工作才去分布于網(wǎng)絡(luò)中，并行進(jìn)行處理的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的復(fù)雜程度很高，方便利用和調(diào)整其內(nèi)部存在的大量神經(jīng)節(jié)點(diǎn)之間的相互連接的關(guān)系，以此來(lái)處理信息，而且能夠適應(yīng)大多數(shù)生產(chǎn)制造過(guò)程中遇到的情況，可以自主記憶和學(xué)習(xí)。專(zhuān)家控制系統(tǒng)主要是指一個(gè)高智能的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，內(nèi)部包含著大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和積累下來(lái)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，比如制造加工的工藝和相關(guān)技術(shù)，就可以存儲(chǔ)在該系統(tǒng)之中，系統(tǒng)在處理生產(chǎn)制造某個(gè)故障和問(wèn)題時(shí)，就可以將以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方法拿出來(lái)，迅速有效的解決問(wèn)題，而且可以解決很多的高難度問(wèn)題，高效迅速，節(jié)省了大量的檢修時(shí)間和工作量。

2機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

2．1傳感技術(shù)的應(yīng)用。傳感技術(shù)在智能制造過(guò)程中發(fā)揮著傳遞與接收信息信號(hào)的重要作用，在電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備之間需要做出指令和信息的傳遞時(shí)，傳感器就可以憑借其極高的敏銳度和高效的傳遞信息的能力，在指揮生產(chǎn)制造中起到重要的連接作用，目前，很多制造企業(yè)為了加強(qiáng)這種聯(lián)系，強(qiáng)化信息傳遞的能力和水平，使生產(chǎn)效率進(jìn)一步加快，使用了更加具備系統(tǒng)化和規(guī)范化的傳感網(wǎng)絡(luò)，也就是專(zhuān)門(mén)用于傳遞接收信息的處理系統(tǒng)，加快了信息傳遞的速度，并且縮短了反應(yīng)時(shí)間，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)信息的識(shí)別和判斷，經(jīng)過(guò)解析后再發(fā)出有效信息，以其先進(jìn)的技術(shù)和極高的效率極大地促進(jìn)了智能制造的快速發(fā)展和應(yīng)用。2．2數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)制造中屬于最關(guān)鍵的設(shè)備之一，而數(shù)字化和智能化機(jī)床的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用，也促進(jìn)了相應(yīng)的機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，可以說(shuō)數(shù)控生產(chǎn)也是智能制造發(fā)展過(guò)程中的重要部分，將電子智能化產(chǎn)品與生產(chǎn)機(jī)械完美的融合在一起，這本身就是一種機(jī)電技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)舉，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的最尖端產(chǎn)品已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位，這就是將機(jī)電結(jié)合，生產(chǎn)制造智能化的重要體現(xiàn)，隨著數(shù)控機(jī)床所利用的機(jī)電技術(shù)愈來(lái)愈多，功能更加多樣實(shí)用，“中國(guó)智造”并將獲得更快的發(fā)展和更大的進(jìn)步。2．3自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用。由于智能制造的發(fā)展理念更加深入人心，企業(yè)的制造生產(chǎn)過(guò)程為了應(yīng)對(duì)快速發(fā)展帶來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，自動(dòng)化的生產(chǎn)流水線被大量裝備到企業(yè)的廠房中，通過(guò)智能機(jī)械設(shè)備代替大量人工，在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中減少誤差，有助于提高產(chǎn)品的精密度，從而提高制造能力和工藝水平，打造智能化生產(chǎn)線。2．4工業(yè)智能機(jī)器人。工業(yè)智能機(jī)器人是機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最先進(jìn)的應(yīng)用，并結(jié)合多種先進(jìn)技術(shù)，是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機(jī)器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點(diǎn)，我國(guó)在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量中發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機(jī)器人在應(yīng)用的過(guò)程中具有明顯的優(yōu)點(diǎn):一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程;三是生產(chǎn)的精準(zhǔn)度高，可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中，受到社會(huì)各界的認(rèn)可。

3機(jī)電一體化在企業(yè)的智能制造中的發(fā)展前景

智能化技術(shù)的發(fā)展從未有過(guò)像最近十年的發(fā)展速度，智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍愈加寬廣，中國(guó)資本一方面大力發(fā)展本國(guó)的智能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，另一方面通過(guò)國(guó)家合作與資本收購(gòu)其他先進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)來(lái)加快促進(jìn)智能化建設(shè)，可謂雙管齊下，發(fā)展速度極快。制造業(yè)的生產(chǎn)制造過(guò)程是核心，也是基礎(chǔ)，而要將智能技術(shù)完美的融合進(jìn)制造工藝之中，還必須有配套的技術(shù)和措施加以促進(jìn)，這就是機(jī)電一體化技術(shù)，將擁有智能化的電子設(shè)備與企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備結(jié)合應(yīng)用，就做到了制造業(yè)與智能制造的融合，機(jī)電一體化技術(shù)作為兩者之間的重要聯(lián)系紐帶，也是目前國(guó)家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展和技術(shù)上的突破，能夠帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的加速轉(zhuǎn)型，為實(shí)現(xiàn)成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)提供充足的動(dòng)力源泉，無(wú)論是智能化的系統(tǒng)還是科學(xué)技術(shù)，為了增強(qiáng)制造加工的智能化水平，就必須借助發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)促成，將每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)節(jié)統(tǒng)一納入到智能化管理和控制之中，制造企業(yè)的管理與生產(chǎn)將獲得質(zhì)的飛躍。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關(guān)鍵技術(shù)，將其與智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合還會(huì)推動(dòng)二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對(duì)機(jī)械行業(yè)的未來(lái)發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。

作者:王哲

參考文獻(xiàn):

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；智能控制；應(yīng)用；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

(一)、關(guān)于機(jī)電一體化的概述

1、機(jī)電一體化的含義

所謂機(jī)電一體化，又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，是指將電工電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多只技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中去的一項(xiàng)綜合性的技術(shù)。

機(jī)電一體化的基本內(nèi)容與組成要素及原則機(jī)電一體化的基本內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：一是計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)；二是機(jī)械技術(shù)；三是自動(dòng)控制技術(shù)；四是系統(tǒng)技術(shù)；五是傳感檢測(cè)技術(shù)。機(jī)電一體化的組成要素包括：一是結(jié)構(gòu)組成要素；二是動(dòng)力組成要素；三是運(yùn)動(dòng)組成要素；四是感知組成要素；五是職能組成要素。機(jī)電一體化的四大原則包括：一是運(yùn)動(dòng)傳遞；二是能量轉(zhuǎn)換；三是結(jié)構(gòu)耦合；四是信息控制。

（二）、關(guān)于智能控制

1、智能控制的含義

“智能控制”指的是在無(wú)人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)?？刂评碚摪l(fā)展至今已有100多年的歷史，經(jīng)歷了“經(jīng)典控制理論”和“現(xiàn)代控制理論”的發(fā)展階段，現(xiàn)在已進(jìn)入“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”階段。“機(jī)電一體化”是微電子技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透過(guò)程中逐漸形成的一個(gè)新概念，是精密機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)等各相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種新形勢(shì)。它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及信息技術(shù)相互交叉、融合的產(chǎn)物。

2、智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

智能控制常具有以下一種或幾種基本特點(diǎn)：

（1）分層遞階的組織結(jié)構(gòu)：智能控制系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了“智能遞增，精度遞減”的原理。其協(xié)調(diào)層次越高，所體現(xiàn)的智能也越高。

（2）多模態(tài)控制：智能控制系統(tǒng)常采用具有開(kāi)、閉環(huán)控制結(jié)合，定性決策與定量控制結(jié)合，數(shù)學(xué)模型和非數(shù)學(xué)廣義模型結(jié)合的多態(tài)控制。

（3）自學(xué)習(xí)能力：一個(gè)系統(tǒng)如果能對(duì)一個(gè)過(guò)程或其環(huán)境的未知特征所固有的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將得到的經(jīng)驗(yàn)用于進(jìn)一步的估計(jì)、分類(lèi)、決策或控制，從而使系統(tǒng)的性能得到改善，那么就稱(chēng)該系統(tǒng)為學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)是智能控制系統(tǒng)的一種，智能控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)功能可能有低有高，低層次的學(xué)習(xí)功能主要包括對(duì)控制對(duì)象參數(shù)的學(xué)習(xí)，高層次的學(xué)習(xí)功能則包括知識(shí)的更新和遺忘。

（4）自適應(yīng)能力：智能控制系統(tǒng)中的智能行為實(shí)質(zhì)上是一種從輸入到輸出之間的映射關(guān)系，它可看成是不依賴(lài)模型的自適應(yīng)估計(jì)。因此它具有很好的適應(yīng)性能。當(dāng)系統(tǒng)的輸入不是已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的例子時(shí)，由于系統(tǒng)具有插補(bǔ)功能，從而可給出合適的輸出，甚至當(dāng)系統(tǒng)中

3、智能控制系統(tǒng)類(lèi)別形式

智能控制系統(tǒng)具有一定的智能行為，它是用來(lái)解決工程上難以用數(shù)學(xué)方法精確描述的、復(fù)雜的、隨機(jī)的、模糊的、柔性的控制問(wèn)題。這些問(wèn)題的特點(diǎn)是非線性的，用普通的控制方法難以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前采取的智能控制系統(tǒng)如下所述：

（1）分級(jí)控制系統(tǒng)

分級(jí)控制系統(tǒng)又稱(chēng)為分級(jí)階梯控制系統(tǒng)，是由美國(guó)普渡大學(xué)提出的控制理論。它的理論是在自適應(yīng)控制和自組織控制的基礎(chǔ)上提出的理論。它主要由三個(gè)控制級(jí)組成，由高到低分為組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)。具體情況如下：

a．組織級(jí)：通過(guò)人機(jī)接口和用戶進(jìn)行交互，執(zhí)行最高決策的控制功能，監(jiān)視并指導(dǎo)協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)的行為。

b．協(xié)調(diào)級(jí)：該級(jí)分為控制管理分層和控制監(jiān)督分層。

c．執(zhí)行級(jí)：執(zhí)行確定的動(dòng)作，完成組織級(jí)分配的任務(wù)。

（2）學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行判別、認(rèn)知、調(diào)整后，利用對(duì)信號(hào)循環(huán)輸入和數(shù)據(jù)處理來(lái)保證良好的運(yùn)行效果。它是一個(gè)能在其運(yùn)行過(guò)程中逐步獲得受控過(guò)程及環(huán)境的非預(yù)知信息，積累控制經(jīng)驗(yàn)，并在一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行估值、分類(lèi)、決策和不斷改善的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

（3）專(zhuān)家控制系統(tǒng)

專(zhuān)家控制系統(tǒng)是將人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、技能融合進(jìn)計(jì)算機(jī)的一種形式。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)含有摸個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，并且具有可以利用這些知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)解決該領(lǐng)域的高水平難題的特點(diǎn)，

（4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指由大量與生物神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細(xì)胞相類(lèi)似的人工神經(jīng)元互聯(lián)而組成的網(wǎng)絡(luò)，或由大量象生物神經(jīng)元的處理單元并聯(lián)互聯(lián)而成。智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式主要運(yùn)用了神經(jīng)細(xì)胞、人工神經(jīng)元模式。智能控制與模仿真人是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能

（三）、智能控制發(fā)展的趨勢(shì)

智能控制系統(tǒng)具有極強(qiáng)的學(xué)習(xí)功能、組織功能及適應(yīng)，其在機(jī)電一體化方面的廣泛應(yīng)用是當(dāng)前智能控制的一大發(fā)展趨勢(shì)。模糊系統(tǒng)、遺傳算法、專(zhuān)家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的最常見(jiàn)的四種技術(shù)，它們之間存在著相互依存、相輔相成的關(guān)系。

（四）、智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、智能控制在機(jī)械制造過(guò)程中的應(yīng)用

機(jī)械制造是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當(dāng)前最先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)就是將智能控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有機(jī)結(jié)合，向智能機(jī)械制造技術(shù)的方向發(fā)展。其最終目標(biāo)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)取代一部分腦力勞動(dòng)，從而模擬人類(lèi)制造機(jī)械的活動(dòng)。同時(shí)，智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊系統(tǒng)計(jì)算的方法對(duì)機(jī)械制造的現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)地模擬，通過(guò)傳感器融合技術(shù)將采集的信息進(jìn)行預(yù)處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)。在此過(guò)程中利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的并行處理與學(xué)習(xí)功能將一些殘缺不全的信息進(jìn)行有效處理，利用模糊系統(tǒng)所特有的模糊關(guān)系與模糊集合等特征，可以將一些模糊的信息集合到閉環(huán)控制中的外環(huán)決策機(jī)構(gòu)來(lái)選取相應(yīng)的控制動(dòng)作。智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用領(lǐng)域包括：機(jī)械故障智能診斷、機(jī)械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測(cè)、智能傳感器及智能學(xué)習(xí)等。

2、智能控制在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴(kuò)展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫(kù)等目標(biāo)，運(yùn)用智能控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。比如說(shuō)，利用專(zhuān)家系統(tǒng)可以數(shù)控領(lǐng)域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問(wèn)題進(jìn)行綜合處理，再運(yùn)用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場(chǎng)的一些數(shù)控故障信息進(jìn)行推理，從而獲得維修數(shù)控機(jī)械的一些指導(dǎo)性建議；利用模糊系統(tǒng)技術(shù)可以將數(shù)控機(jī)械的加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)一些模糊的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而更加清晰地發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)械出現(xiàn)的故障，并找出相應(yīng)的解決措施。

3、智能控制在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)器人所具有非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變性的特征主要體現(xiàn)在動(dòng)力系統(tǒng)中，在控制參數(shù)的系統(tǒng)中機(jī)器人具有多任務(wù)及多邊變性的特征，這些特征適合智能控制技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前智能控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是機(jī)器人手臂姿態(tài)及動(dòng)作的智能控制；二是機(jī)器人在多傳感器信息融合與視覺(jué)處理方面的智能控制；三是機(jī)器人在行走路徑與行走軌跡跟蹤方面的智能控制；四是通過(guò)模糊系統(tǒng)及專(zhuān)家控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行定位、監(jiān)測(cè)、建模及規(guī)劃控制等方面的探究。

4、智能控制在建筑工程中的應(yīng)用

智能控制在建筑工程中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是智能控制在建筑物照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，它主要通過(guò)通信與計(jì)算機(jī)控制的聯(lián)網(wǎng)，對(duì)每一個(gè)時(shí)段的照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，主要表現(xiàn)在對(duì)照明時(shí)間、照明系統(tǒng)的節(jié)能、照明邏輯方面的智能控制；二是對(duì)建筑物內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行智能控制，通過(guò)比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式對(duì)空調(diào)在夏季與冬季使用時(shí)的模式進(jìn)行設(shè)置，可以智能地調(diào)節(jié)空調(diào)的風(fēng)閥，在確保建筑內(nèi)空氣質(zhì)量的同時(shí)，減少能量的浪費(fèi)。

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用趨勢(shì)

機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)的支柱性產(chǎn)業(yè)，在進(jìn)過(guò)幾十年的發(fā)展實(shí)踐中也取得了一定成就。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，其核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝自動(dòng)化、機(jī)械制造模式智能化。作為一項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，機(jī)械制造企業(yè)在提升制造效率上，必然需要從時(shí)間、成本和技術(shù)創(chuàng)新上來(lái)強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械制造創(chuàng)新的核心，迫切需要從自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中，利用人工智能操作來(lái)改變傳統(tǒng)機(jī)械制造方式，推進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。

1機(jī)械制造技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)械制造技術(shù)作為綜合性工程學(xué)科之一，主要從產(chǎn)生生產(chǎn)質(zhì)量及效率上來(lái)提升制造水平。其特點(diǎn)表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是系統(tǒng)化，從現(xiàn)代機(jī)械制造實(shí)踐中來(lái)看，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用，各類(lèi)技術(shù)在融合過(guò)程中提升了自動(dòng)化水平，而系統(tǒng)化成為機(jī)械制造的主要特點(diǎn)，也是貫穿整個(gè)現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)踐的基本特征；二是綜合化，從機(jī)械制造企業(yè)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新來(lái)看，提升制造生產(chǎn)率是增強(qiáng)企業(yè)綜合效益的有效途徑，無(wú)論是在加工技術(shù)、還是市場(chǎng)調(diào)研及售后服務(wù)上，圍繞機(jī)械產(chǎn)品的綜合化發(fā)展方向，體現(xiàn)機(jī)械制造的綜合開(kāi)發(fā)模式是創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)；三是一體化，所謂一體化，從機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)率的提升上，迫切需要從產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量和加工制造時(shí)間三方面進(jìn)行綜合，突顯成本、質(zhì)量、時(shí)間一體化發(fā)展理念，也只有從三者的科學(xué)融合中來(lái)增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。

2自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動(dòng)化技術(shù)是基于信息控制技術(shù)的發(fā)展而應(yīng)用于機(jī)械制造中，特別是人工智能操作技術(shù)，縮短了生產(chǎn)時(shí)間、降低了人力成本，其發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)在四個(gè)方面。一是信息自動(dòng)化，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，依托軟件工程師來(lái)構(gòu)建一體化機(jī)械制造自動(dòng)化平臺(tái)，能夠從圖形設(shè)計(jì)、輔助制造等方面實(shí)現(xiàn)有效連接，以提升機(jī)械制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，信息化技術(shù)具有控制功能，借助于數(shù)控技術(shù)來(lái)完成機(jī)械生產(chǎn)流程的加工、控制，保障生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化；另外，在信息自動(dòng)化還表現(xiàn)在生產(chǎn)制造管理上，通過(guò)構(gòu)建信息加工數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)完成對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的有效管理，增強(qiáng)機(jī)械制造的自動(dòng)化水平。二是生產(chǎn)自動(dòng)化，機(jī)械制造自動(dòng)化通常從原材料的選擇、加工及生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化中，代替人工方式來(lái)完成制造加工任務(wù)，在這個(gè)過(guò)程中，最大化的降低人工強(qiáng)度，最大化的提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率，特別是在生產(chǎn)自動(dòng)化精度控制上，能夠從生產(chǎn)缺陷及漏洞的防范上，提升加工精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。三是機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化，機(jī)械加工中對(duì)各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的使用是完成制造的必要條件，而自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的調(diào)試，以滿足機(jī)械加工自動(dòng)化目標(biāo)。如通過(guò)參數(shù)優(yōu)化來(lái)調(diào)整加工流程，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢測(cè)來(lái)完成設(shè)備維護(hù)；利用自動(dòng)化軟硬件控制單元來(lái)保障機(jī)械設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。四是物流自動(dòng)化，物流自動(dòng)化主要從生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化、運(yùn)輸設(shè)備自動(dòng)化及自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)管理軟件設(shè)計(jì)上，針對(duì)機(jī)械制造任務(wù)和工作流程，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、生產(chǎn)、物流等方面的銜接與配合，降低生產(chǎn)成本。

3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1自動(dòng)化技術(shù)提升了機(jī)械制造的智能化水平

從機(jī)械制造智能化應(yīng)用來(lái)看，人工智能、自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，代表著機(jī)械制造智能化的發(fā)展趨向，而人工智能、電子智能的協(xié)同應(yīng)用，增強(qiáng)了機(jī)械制造自動(dòng)化水平。如各類(lèi)機(jī)械制造智能程序的開(kāi)發(fā)，都是基于機(jī)械制造現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，從系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、流程優(yōu)化和判斷中增強(qiáng)智能化。智能化在機(jī)械制造中的滲透，圍繞機(jī)械制造和人工智能的協(xié)同發(fā)展，改變了傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)流程，也從更多的現(xiàn)場(chǎng)模擬中取代了傳統(tǒng)機(jī)械制造過(guò)程。如通過(guò)對(duì)機(jī)械加工中各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模擬，從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中來(lái)優(yōu)化機(jī)械加工方案，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程自動(dòng)化。另外，通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合不同機(jī)械制造行業(yè)實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出各類(lèi)突發(fā)事件的加工優(yōu)化程序，如通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，來(lái)調(diào)整不同加工現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài)，以適應(yīng)機(jī)械制造工業(yè)環(huán)境。

3.2自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造過(guò)程的虛擬化

以計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)為特征的現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)建模和軟件仿真環(huán)境，并從多種技術(shù)綜合中來(lái)虛擬化機(jī)械制造過(guò)程。所謂機(jī)械制造虛擬化技術(shù)，就是對(duì)多種仿真技術(shù)和真實(shí)制造環(huán)境的模擬，并通過(guò)模擬仿真過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過(guò)程的全程跟蹤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)械加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，并從虛擬化技術(shù)中來(lái)降低開(kāi)發(fā)成本，縮短機(jī)械制造開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)機(jī)械制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3自動(dòng)化技術(shù)推進(jìn)了機(jī)械制造集成化發(fā)展

以微電子、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為特征的自動(dòng)化技術(shù)，在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展，又促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。如數(shù)控加工技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的出現(xiàn)，一方面促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)分工與協(xié)作，另一方面也從不同機(jī)械制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中實(shí)現(xiàn)了集成化管理。每一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新都帶來(lái)了機(jī)械制造管理模式的轉(zhuǎn)變，在系統(tǒng)理論指導(dǎo)下，圍繞信息技術(shù)來(lái)完成和優(yōu)化機(jī)械制造自動(dòng)化管理，特別是從制造過(guò)程重組和集約化管理中來(lái)實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程精益管理?，F(xiàn)代信息技術(shù)下的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造集成化管理目標(biāo)，特別是企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)要素及企業(yè)資源管理實(shí)際，引入柔性化機(jī)械制造生產(chǎn)管理模式，來(lái)降低機(jī)械制造成本，增強(qiáng)機(jī)械制造管理效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。

3.4自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械制造過(guò)程柔性化管理

隨著現(xiàn)代控制理論和系統(tǒng)化管理理念在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用，越來(lái)越多機(jī)械制造企業(yè)需要從自身機(jī)械加工水平上，增強(qiáng)對(duì)客戶需求的應(yīng)變力，而柔性化自動(dòng)化技術(shù)，旨在通過(guò)對(duì)客戶需求的反饋分析，從技術(shù)革新上增強(qiáng)企業(yè)對(duì)外部市場(chǎng)的適應(yīng)力，尤其是在機(jī)械制造加工中，利用柔性化自動(dòng)化技術(shù)，來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備配置效率，改善機(jī)械加工協(xié)同關(guān)系，適時(shí)采用新技術(shù)來(lái)滿足市場(chǎng)變化需要。機(jī)械制造柔性自動(dòng)化技術(shù)，在人機(jī)智能化交互中，根據(jù)柔性生產(chǎn)需求來(lái)創(chuàng)建完善的信息管理體系，最大化的發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有資源。在柔性自動(dòng)化機(jī)械制造過(guò)程中，普通機(jī)械加工設(shè)備與智能化設(shè)備共同協(xié)作，根據(jù)機(jī)械加工需求在某個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置人為控制，更好促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)適應(yīng)不同市場(chǎng)需求變化；同時(shí)，在柔性自動(dòng)化技術(shù)中，借助于柔性加工技術(shù)、柔性制造技術(shù)、柔性管理理念來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械設(shè)備間的協(xié)同銜接，密切各資源條件，最大化的提升機(jī)械制造自動(dòng)化水平。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)迎來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌期，機(jī)械加工企業(yè)在拓寬市場(chǎng)空間，提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，更需要從自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，提升企業(yè)制造集成度和智能化水平，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的適應(yīng)力。同時(shí)，機(jī)械制造自動(dòng)化作為未來(lái)行業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，必然需要從引進(jìn)技術(shù)人才，優(yōu)化自動(dòng)化流程等方面，保障機(jī)械制造設(shè)備的高可靠性和智能化水平，從產(chǎn)品質(zhì)量、加工工藝、環(huán)境治理上來(lái)推進(jìn)機(jī)械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:朱澤琿 單位:湖南瀟湘技師學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；系統(tǒng)監(jiān)控；診斷技術(shù)；研究

在機(jī)械制造系統(tǒng)中，其監(jiān)控和診斷技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于確保整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的穩(wěn)定性、可靠性、高效性來(lái)說(shuō)，起到了至關(guān)重要的作用，而這方面的作用也對(duì)于整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系的發(fā)展有著一定的影響。下文主要針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)監(jiān)控和診斷技術(shù)的研究以及發(fā)展進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)監(jiān)視與診斷的目的

在傳統(tǒng)及機(jī)械制造中，是以人為主體，由人來(lái)操作機(jī)床，完成工件的制造和加工。機(jī)械制造過(guò)程中的工作狀態(tài)，人們可以很容易進(jìn)行判斷，當(dāng)有故障時(shí)也很容易排除，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控和診斷的要求不是很高，但在現(xiàn)代機(jī)械制造過(guò)程中，隨著柔性制造系統(tǒng)和集成制造系統(tǒng)的發(fā)展，整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程是在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)進(jìn)行的，沒(méi)有或很少需要人對(duì)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，因此，制造過(guò)程中的過(guò)程監(jiān)控與故障診斷是系統(tǒng)正常運(yùn)行的技術(shù)保證。

在現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)中，車(chē)間、各類(lèi)零件的制造系統(tǒng)、制造單元、機(jī)床設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等各有自身的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控與診斷系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的組成部分。在網(wǎng)絡(luò)各層次中，由于各子系統(tǒng)的職能不同，監(jiān)控診斷的內(nèi)容就有差別。如圖3所示，它是一個(gè)現(xiàn)代制造車(chē)間（工廠）的監(jiān)控診斷系統(tǒng)，分為三級(jí)：第一級(jí)為設(shè)備監(jiān)控診斷級(jí)，第二級(jí)為系統(tǒng)監(jiān)控診斷級(jí)，第三級(jí)為車(chē)間（工廠）監(jiān)控診斷級(jí)。

2 發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及電子技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)將會(huì)在這一過(guò)程中面臨更大的挑戰(zhàn)和發(fā)展，尤其是其中所存在的監(jiān)控和診斷技術(shù)，未來(lái)在對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)的監(jiān)控、診斷技術(shù)進(jìn)行研究和發(fā)展的過(guò)程中，其發(fā)展的趨勢(shì)主要集中在以下幾個(gè)方面：

2.1機(jī)械加工系統(tǒng)中的幾何量及物理量

基本工況狀態(tài)以及規(guī)律的識(shí)別研究，無(wú)論是對(duì)于傳統(tǒng)形式的生產(chǎn)方式還是對(duì)于自動(dòng)化的生產(chǎn)環(huán)境來(lái)說(shuō)，實(shí)質(zhì)上其基礎(chǔ)級(jí)設(shè)備中所呈現(xiàn)出的物理量、幾何量檢測(cè)度，才是其中所存在的最為關(guān)鍵的問(wèn)題，這方面的問(wèn)題涉及到了信息來(lái)源問(wèn)題，也就是說(shuō)，脫離了基礎(chǔ)信息源頭，那么整個(gè)后續(xù)系統(tǒng)便極有可能會(huì)失去運(yùn)行的依據(jù)。雖然說(shuō)以往的研究工作量較大，但是在這大量的工作中，所存在的理論研究過(guò)多，再加上是在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，雖然說(shuō)能夠?qū)τ诩庸み^(guò)程中的具體構(gòu)成加以認(rèn)識(shí)，但是要熟悉工況，就必須要機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。所以，將實(shí)際需求相結(jié)合來(lái)看，加工系統(tǒng)之中所涉及到了的幾何量、物理量快速檢測(cè)和識(shí)別的方式，就是未來(lái)機(jī)械制造系統(tǒng)中監(jiān)控和診斷技術(shù)的主要發(fā)展那趨勢(shì)，同時(shí)也是研究的重點(diǎn)。

2.2多功能、柔性監(jiān)控診斷系統(tǒng)研究與發(fā)展

雖然說(shuō)我國(guó)目前對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程中所涉及到的診斷技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛的研究，但這其中依然存在著一個(gè)問(wèn)題，那就是普遍的傳感器落后現(xiàn)象、信息利用率低、監(jiān)視應(yīng)用范圍單一、數(shù)據(jù)處理不及時(shí)、機(jī)床計(jì)算機(jī)控制接口兼容差等方面的問(wèn)題。而在如今生產(chǎn)要求不斷提升的情況下，尤其是在柔性制造系統(tǒng)以及集成制造系統(tǒng)的相關(guān)生產(chǎn)環(huán)境中，監(jiān)控診斷系統(tǒng)務(wù)必要保證自身能夠具備以下幾個(gè)方面的要求：

（1）要擁有能夠?qū)τ诖罅磕M信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的兼容接口，或者說(shuō)智能接口，同時(shí)還必須要針對(duì)制造過(guò)程中所呈現(xiàn)出相當(dāng)一部分狀態(tài)物理量采取控和檢測(cè)措施；

（2）要擁有對(duì)現(xiàn)代化制造信息進(jìn)行處理的硬件、軟件，并且能夠針對(duì)相應(yīng)的狀態(tài)量特征采取良好的分析措施，從而對(duì)于相關(guān)狀態(tài)呈現(xiàn)出的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào)。能夠?qū)τ诟鱾€(gè)方面的設(shè)備變化實(shí)時(shí)的進(jìn)行監(jiān)控，特別是針對(duì)繼續(xù)制造加工過(guò)程中所涉及到的質(zhì)量性能參數(shù)，要掌握其中的變化狀況和變化原因，進(jìn)而客觀的評(píng)價(jià)出所產(chǎn)生的影響程度。這對(duì)于有針對(duì)性的采取控制措施以及避免避免故障的出現(xiàn)來(lái)說(shuō)，起到了至關(guān)重要的作用。

（3）要擁有對(duì)于多種不同性質(zhì)的復(fù)雜狀況判斷能力，掌握其狀態(tài)的變化趨勢(shì)，并且依據(jù)其是變化的情況，自動(dòng)的生產(chǎn)較為客觀的判別函數(shù)；

（4）具有各種功能的機(jī)床和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口及聯(lián)機(jī)工作能力，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備及生產(chǎn)系統(tǒng)之間交互、通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部通信，極大的利用信息資源。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中由單一目標(biāo)向多功能、柔性方向發(fā)展，是監(jiān)視診斷技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.3新的分析和診斷方法應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)的監(jiān)視與診斷系統(tǒng)

由于現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)具有控制規(guī)模大、自動(dòng)化程度高和柔性化的特點(diǎn)，由于其控制規(guī)模大，系統(tǒng)復(fù)雜，除了通過(guò)目前已采用的監(jiān)控和故障診斷技術(shù)對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷之外，許多新理論和新技術(shù)正在該領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。

（1）分布式人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)

（2）現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其加工設(shè)備往往由若干相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)又有若干模塊組成。從控制的角度看，那就是眾多類(lèi)型的設(shè)備或子系統(tǒng)之間，往往實(shí)行一種所謂的主――從遞階分級(jí)控制，且具有一定的分散度。依靠一個(gè)單一的人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)并不可能很好地解決系統(tǒng)的監(jiān)控和診斷問(wèn)題。這就要求監(jiān)控和診斷系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)各種信息的集成，而且能有效地利用資源，優(yōu)化控制各子系統(tǒng)的異步操作，均衡各子系統(tǒng)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)一種所謂分布式人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)。根據(jù)分布式的特點(diǎn)，從而使整個(gè)系統(tǒng)既可協(xié)同工作，又可單獨(dú)工作，從而具有很好的靈活性。

（2）智能多媒體技術(shù)應(yīng)用于故障監(jiān)控和診斷中智能

多媒體故障監(jiān)控和診斷是指將人工智能、多媒體應(yīng)用于故障監(jiān)控和診斷的理論、方法和技術(shù)，是人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)與故障監(jiān)控和診斷技術(shù)的有機(jī)結(jié)合[5-6]。智能多媒體故障監(jiān)控與診斷理論和技術(shù)是故障監(jiān)控和診斷理論和技術(shù)的發(fā)展，它提供了多媒體人機(jī)界面，采用多媒體監(jiān)控和診斷信息及處理技術(shù)，具有多媒體診斷數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體診斷知識(shí)庫(kù)和多媒體診斷推理機(jī)，使監(jiān)控和診斷技術(shù)為我們提供更全面的信息和數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行的監(jiān)控和故障診斷更為有效。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)當(dāng)前機(jī)械制造系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷提升的情況下，其系統(tǒng)本身的發(fā)展對(duì)于監(jiān)控技術(shù)以及故障診斷技術(shù)所呈現(xiàn)出的要求也越發(fā)嚴(yán)苛。同時(shí)，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，監(jiān)控技術(shù)與診斷技術(shù)本身也將會(huì)逐漸隨著相關(guān)學(xué)科的持續(xù)發(fā)展，以及部分基礎(chǔ)理論體系的形成，而使得監(jiān)控和診斷技術(shù)所能夠使用的范圍不斷提升，這對(duì)于機(jī)械制造系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，起到了至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]顧新建，陳芨熙.機(jī)械制造系統(tǒng)工程學(xué)的體系結(jié)構(gòu)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）.2012（04）

篇9

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；機(jī)械自動(dòng)化；機(jī)械制造

1引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，簡(jiǎn)單來(lái)講就是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，加入自動(dòng)化技術(shù)，來(lái)提高整個(gè)機(jī)械加工生產(chǎn)的效率以及質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展。所以，想要在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)有作用，相關(guān)企業(yè)要結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)這方面的理論研究以及實(shí)踐摸索，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化。

2主要特征

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)相比較，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化在技術(shù)方面就有本質(zhì)的不同，它主要是以自動(dòng)化與智能化的原理進(jìn)行作業(yè)，這種區(qū)別也是機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化不同于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的核心特征。機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化主要是依靠多種科學(xué)技術(shù)的相互合作而實(shí)現(xiàn)，這種技術(shù)形式，不僅有利于不同學(xué)科之間的相互交流，還為他們之間的交流提供了新的平臺(tái)與發(fā)展方式，同時(shí)，更使得機(jī)械制造在多個(gè)方面都發(fā)生了質(zhì)的改變，例如，操作規(guī)范方面、結(jié)構(gòu)變化方面、產(chǎn)品功能方面等。因此，積極推動(dòng)我國(guó)機(jī)械化制造和自動(dòng)化技術(shù)的良好發(fā)展，對(duì)促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有非常重要的意義，也是建設(shè)特色社會(huì)主義的必然趨勢(shì)。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用

3.1生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化應(yīng)用

將自動(dòng)化技術(shù)靈活的運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，可以在提升產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)基礎(chǔ)上，強(qiáng)化整個(gè)機(jī)械制造的智能化水平。與此同時(shí)，利用自動(dòng)化技術(shù)替代人工生產(chǎn)，可以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中有效減少因人為因素帶來(lái)的不確定影響，并為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約一部分人工成本，保證生產(chǎn)效率。另外，機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化之后，還能使產(chǎn)品損耗明顯降低，維護(hù)企業(yè)的根本利益，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2柔性自動(dòng)化技術(shù)地應(yīng)用

柔性自動(dòng)化技術(shù)主要指通過(guò)將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與機(jī)械制造生產(chǎn)線相結(jié)合，隨后借助于將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入至生產(chǎn)線上各種設(shè)備中去，進(jìn)而使得生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化。而結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，一旦企業(yè)在自身機(jī)械制造生產(chǎn)中將柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，那么，只需將相應(yīng)生產(chǎn)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)備據(jù)此實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造生產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)化操作。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，柔性自動(dòng)化技術(shù)地應(yīng)用不但有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造精準(zhǔn)性生產(chǎn)，并且還可以有效地降低其人力資源地投入，進(jìn)而為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。不過(guò)，柔性自動(dòng)化技術(shù)仍舊是存在著一定的弊端，即該技術(shù)地應(yīng)用需要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入，因而這就對(duì)操作人員工作提出了較高的要求，因?yàn)橐坏┢溴e(cuò)誤地輸入信息，那么不僅會(huì)極易導(dǎo)致生產(chǎn)事故出現(xiàn)，同時(shí)更會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.3自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)地應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，基于傳統(tǒng)儀器和傳感器的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以減少生產(chǎn)過(guò)程中的人工參與，還能進(jìn)一步提升產(chǎn)品合格率。此外，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)主要采用微型計(jì)算機(jī)等信息處理系統(tǒng)，進(jìn)而確保檢測(cè)工作的可靠性。

3.4智能自動(dòng)化技術(shù)地運(yùn)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化地應(yīng)用上除了上述兩項(xiàng)技術(shù)外，智能自動(dòng)化技術(shù)是其最重要地應(yīng)用。智能自動(dòng)化技術(shù)不但充分地柔性與集成自動(dòng)化兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)融合在一起，同時(shí)更使得該技術(shù)能夠?qū)⑸a(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、輸入以及分析基于一身，從而達(dá)到機(jī)械制造生產(chǎn)智能化效果。智能自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用其優(yōu)點(diǎn)在于能夠把以往需要通過(guò)人力方式所開(kāi)展的信息數(shù)據(jù)采集、輸入等工作實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全智能化，如此一來(lái)不僅大大提升了生產(chǎn)效率及精準(zhǔn)度，同時(shí)更使得機(jī)械制造生產(chǎn)借助于智能自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)監(jiān)測(cè)與故障處理，進(jìn)而極大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)的可靠性以及安全性。

4未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用的發(fā)展方向

4.1更加趨向集成化

從總體上看，我國(guó)很多企業(yè)在生產(chǎn)制造機(jī)械設(shè)備時(shí)，總是有意無(wú)意的將機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)以及管理等相互分離開(kāi)來(lái)，這樣就很難對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的全過(guò)程有一個(gè)嚴(yán)格把控。對(duì)此，在未來(lái)發(fā)展進(jìn)程中，相關(guān)企業(yè)依然要通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，來(lái)提升自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的融合程度，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)以及管理的高度融合，以迎合我國(guó)工業(yè)未來(lái)發(fā)展需求。

4.2微型化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中除了上述5方面趨勢(shì)外，微型化是其另外一個(gè)重要方向。得益于科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，各行各業(yè)生產(chǎn)建設(shè)自20世紀(jì)80年代后期便逐漸步入微型發(fā)展之路，這其中最為明顯的變化，在于各行各業(yè)使用到或生產(chǎn)自動(dòng)化產(chǎn)品大小不斷變小，并且在節(jié)能、靈敏等方面也有了很大程度地提升。而針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中微型化發(fā)展優(yōu)點(diǎn)，在于不僅能夠較為有效地降低設(shè)備與技術(shù)投入成本，同時(shí)在各種資源節(jié)約中也發(fā)揮了積極的作用，因而這就使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化微型化得了很大地發(fā)展，并且在當(dāng)前也獲取了不錯(cuò)的成果。目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化微型化發(fā)展中微機(jī)械技術(shù)是最主要的一個(gè)研究方向。

4.3朝著綠色化方向發(fā)展，注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬化及數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用

結(jié)合低碳環(huán)保要求，需要機(jī)械制造行業(yè)未來(lái)發(fā)展中加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，注重各種資源的高效利用，朝著綠色化方向發(fā)展，滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。同時(shí)，為了提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式，需要注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬化及數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用：使縮短機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間的同時(shí)提高設(shè)計(jì)精度，并加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中各種數(shù)據(jù)處理，優(yōu)化生產(chǎn)流程，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品長(zhǎng)期使用中的性能可靠性。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化，不僅有助于提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)在環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗等方面均起著重要作用。因此，相關(guān)企業(yè)重視注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用的多元化、集成化以及節(jié)能化發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的合理應(yīng)用，從而為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者：方立新

參考文獻(xiàn)： 

[1] 劉榮光.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)探析[J].信息化建設(shè)，2016（6）. 

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 微細(xì)加工技術(shù) 智能化 應(yīng)用領(lǐng)域

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代最突出的特點(diǎn)在于知識(shí)和信息的傳播不同于以往的制造和技術(shù)的傳播，在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，英語(yǔ)稱(chēng)為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。

一、我國(guó)機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

全球范圍內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展通?？梢苑譃槿齻€(gè)階段。第一階段為20世紀(jì)60年代以前，因?yàn)楫?dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展；第二階段為20世紀(jì)70~80年代。第三階段為20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化呈現(xiàn)深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化包括：軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須掌握機(jī)械本體技術(shù)；傳感技術(shù)；信息處理技術(shù)；驅(qū)動(dòng)技術(shù)；接口技術(shù)；軟件技術(shù)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開(kāi)放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。

7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專(zhuān)用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門(mén)之間的界線，以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱(chēng)示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開(kāi)始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。

四、我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展前景

4.1網(wǎng)絡(luò)一體化

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的突出特征是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟?lái)了巨大的變革。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。

4.2模塊標(biāo)準(zhǔn)化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜又是非常重要的事。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向就是智能化。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

五、結(jié)語(yǔ)：

機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的強(qiáng)大之路。

參考文獻(xiàn)：

1、李運(yùn)華：機(jī)電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

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