時間：2022-10-15 02:12:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械智能制造，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：智能設計技術；農業機械研發；應用探討
1智能設計技術概述
智能設計技術是近年來逐漸興起的技術類型，它在傳統研發設計的基礎上，融入了大數據、智能制造、虛擬現實、智能建模、知識工程等技術形態，并根據行業設計研發的需求，形成適配于行業產品研發生產的一種全新技術形態[1]。換句話說，智能設計技術雖然基于智能制造、大數據、虛擬現實等技術范疇，但在不同行業的應用中卻體現出了差異性。本文主要探討農業機械研發制造中智能設計技術的應用，結合農業機械研發制造行業的具體情況，重點探討了CAD智能建模技術、知識工程智能技術和虛擬現實智能驗證技術三種智能設計技術的應用。
2農業機械研發制造中智能設計技術的應用
2.1CAD智能建模技術及應用
傳統的CAD設計技術已被廣泛應用在農業機械制造領域，能夠輔助農機產品的設計、研發和三維仿真等設計工作，但在產品設計知識的高效利用領域體現了諸多問題，例如：傳統CAD技術能夠解決農業機械產品研發的結構性問題，但在建模設計知識與建模生成的融合上，存在靈活性、適應性和移植性不強的弊端。基于知識的CAD智能建模技術能夠較好地攻克這一難題，該技術以智能化設計為基礎，涵蓋CAD建模標準規范、材料特性、裝配語義、建模融合等新的技術形態，在農業機械研發制造中的應用體現出了新的價值。國內山東農業大學最新研發了一種基于CAD智能建模技術的農機產品制造模型特征提取方法，該方法將三維小波變換和CAD智能建模技術融合在一起，構建了農機產品設計ESB通用智能模型庫，技術人員在設計農業機械產品時，可以從智能模型庫中直接調取通用的設備模型，并運用三維小波變換進行智能分析，得到匹配性能最佳的產品模型，大大提升了大型復雜農業機械產品研發制造的效率和建模仿真的準確性[2]。
2.2知識工程智能技術及應用
知識工程智能技術源于專家系統的研究分支，貫穿于整個智能設計和制造領域，它以知識設計內容為基礎，通過科學的表示、獲取和推理過程，獲得制造產品的最佳研發方案。以知識推理智能技術為例，它根據待制造產品的設計需求，從已知的知識判斷得出新的設計思維方案，通過基于規則、實例和模型的推理過程，完成制造產品的智能設計過程。近年來，隨著現代農業機械產品功能和性能的多元化發展，設計一款農機產品所需的知識系統越來越復雜，傳統單一的設計推理模式難以滿足產品的設計和研發需求，采用集成的多推理知識工程智能技術能夠更好地解決現代農機產品研發面臨的這一問題。例如：中國農業大學研究了一種基于知識工程的快速設計推理方法，該方法以相似度匹配算法為核心，能夠對履帶式收獲機傳動系的機械構件進行快速推理，有效地縮短了產品設計周期，提升了產品的設計智能性[3]。
2.3虛擬現實智能驗證技術及應用
虛擬現實技術能夠對結構復雜且設計困難的大型農業機械產品研發起到很好的輔助作用，研發人員運用虛擬現實技術能夠實現對農機產品結構、外觀和進行的仿真建模，在虛擬現實系統中構建真實感很強的運作場景，完成對研發農機產品的仿真運行。近年來，在傳統虛擬現實技術的基礎上，一種新的虛擬現實智能驗證技術被逐漸應用在農業機械研發制造中，該技術不僅能夠實現傳統虛擬現實技術的所有功能，還能夠對仿真的效果進行智能驗證，驗證的效果與產品開發出的實際使用效果無限接近。例如：中國農業機械化科學研究院采用虛擬現實智能驗證技術，開發了基于視景仿真的聯合收獲機虛擬研發系統，該系統能夠在虛擬現實情境下建立聯合收獲機輪胎模型，并對聯合收獲機作業過程進行虛擬受力分析，進一步通過對收獲機運行時周邊環境如農田、樹木、草地等地表環境的虛擬建模和仿真，在VegaPrime中設計運動路徑，實現了聯合收獲機作業的3D視景仿真和作業效果測定，結果表明：虛擬環境下的仿真測定結果與后期開發的聯合收獲機運行效果誤差率小于1%[4]。
關鍵詞：機械制造基礎 智能制造 智能化 趨勢
中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2011)002-095-01
1 引言
“科技就是力量”，機械制造智能化直接影響著我國機械制造業的發展水平，先進的機械制造技術促進我國機械制造業的發展，落后的機械制造技術則影響我國機械制造也的發展水平。在“十二五”的背景下，對機械制造業新的設計、工藝、功能上的發展固不可少，不過，對機械制造智能化也應該關注。了解世界機械行業發展的現狀，對改善我國機械制造水平的不足，以及幫助發展機械制造智能化都有重要的意義。
2 機械制造智能化發展的現狀
智能制造是從80年代末發展起來的，最早的幾本有關智能制造及系統方面的專著是在1988年由Wright MilaciC等人編寫的，隨后、Kusiak和Pain也相繼出版了這方面的研究著作。
國際方面：國際智能化制造業采用或準備采用的先進制造技術主要體現在：(1)新型(非常規)加工方法的發展，包括激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術及兩種以上加工方法復合應用等；(2)專業、科學間交叉融合，冷熱加工、加工過程、檢測過程、物流過程、設計、材料應用、制造等方面，界限逐漸淡化；(3)工藝研究由“經驗”走向“定量分析”；(4)高新技術與傳統工藝緊密結合，使傳統工藝產生顯著的、本質的變化，極大地提高生產效率和產品質量；(5)常規制造工藝的優化，以形成優質高效、低耗、少污染的制造技術為主要目標；(6)以計算機與網絡技術為核心。
國內方面：我國也在這方面也有所作為。當前，國民經濟各部門中智能化已露端倪。機械企業當務之急是進行產品結構調整。在面向市場，特別是面向全球化經濟的形勢下，我國機械工業各企業在選擇產品時都要首先選擇帶有智能信息技術的機電一體化產品。
3 機械制造智能化發展的必然性分析
智能制造技術(Intelligent Manufacturing Technology，IMT)是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構思和決策等職能活動，并將這些職能活動與智能機器有機的融合起來，將其貫穿應用于整個制造業企業的各種子系統(如經營決策、采購、產品設計、生產計劃、制造、裝配、質量保證和市場銷售等)，以實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸制造環境中專家的部分腦力勞動，并對制造業專家的智能信息進行收集、儲存、完善、共享、繼承和發展的一種極大地提高生產效率的先進制造技術。
智能制造系統(IntellientManufactingS,IMS)是指基于智能制造技術，利用計算機綜合應用人工智能技術(如人工神經網絡、遺傳算法等)、智能制造機器、技術、材料技術、現代管理技術和系統工程理論和方法，在國際標準化和互換性的基礎上，使整個企業制造系統中的各個子系統分別智能化，并使制造系統形成又網絡集成的、高度自動化的一種制造系統。
4 機械制造智能化發展的趨勢
未來必然是以高度的集成化、柔性化和自動化為特征的智能化制造系統，并以部分取代制造中人的腦力勞動為研究目標，也是當代傳統制造技術、新興計算機技術、人工智能技術等發展的必然結果，亦即在整個制造過程中通過計算機將人的智能活動與智能機器有機融合，以便有效地推廣專家的經驗知識，從而實現制造過程的最優化、智能化和自動化。對于它的研究不僅是為了提高產品質量和生產效率及降低成本，而且也是為了提高國家制造業響應市場變化的能力和速度，以及在未來競爭中求得生存和發展。它的研究成果，將不只是對制造業有促進作用，還對工業過程自動化或精密生產環境等有應用價值。它的出現將使人們從一個完全嶄新的角度去從事科學技術和制造領域的研究。所以，機械制造智能化無疑是本世紀制造技術的最優選擇。國際上對其研究的興起也決非偶然，試想，發達國家一旦擁有這項技術，而我們又在這方面與之相差甚遠的話，我們將面臨失去更多與之競爭機會的危險。因為一方面它是本世紀的最先進的制造技術，發達國家將不再“依賴”發展中國家的“廉價”勞動力；另一方面專業技術人員和熟練技術工人缺乏問題在我國尤其嚴重，企業生產中的各個環節相脫節的現象也十分突出。再者，重復投資增大，企業生產的不規范化及自動化程度低下等也是大問題。目前發達國家正在積極起動這一高新技術，并投巨資、集中大批優秀人才進行跨國際合作研究與開發，我國也應當適度開展跟蹤研究。因此，基于國外發達國家積極搶占這一國際制造業制高點的嚴峻形勢，參照我國實情，我認為，當前應該系統深入地開展基礎理論研究和現有加工單元技術與機器設備的智能自動化研究。特別是開發出具有自身特色的，即能實現高精度、易操作和無人管理的智能制造系統，以滿足我國制造業日益發展的需要。如果條件許可。還可試點進行研究領域中的下一代設計過程、工廠、自主功能模塊和虛擬制造系統等方面的前期實驗研究工作。
另外，智能制造系統最終要從以人為主要決策核心的人機和諧系統向以機器為主體的自主運行轉變，這就要求智能系統最終必須能夠像人一樣具備做出符合人文倫理和生態環境倫理的行為。因此，當前，在我國智能化發展初期就應當明確智理化(既智能又符合倫理標準)發展的大方向。
關鍵詞：智能化機械發展
中圖分類號：TH186 文獻標識碼：A
1 引言
機械系統設計，主要是按照力學結構原理設計，沒有任何生命特征，特別是早期機械設計，為了保證機械的使用功能以及運行可靠，設計過程中選用的安全系數較大，尺寸和重量都比較大，這樣浪費了材料也降低了機械的有效載荷。在機械使用過程中，震動、噪聲、斷裂破壞，以及機械與環境的適應性，機械與人的匹配性，影響設備的安全可靠、節能等問題。為了增加機械的適應性，降低能耗，使其更適合使用，需要對機械設計過程進行改進，一方面可以引入人機械工程學，更為符合人的使用特點，另一方面也可以增加相關的配套設施，通過電子控制方式，使機械具有一定的智能。
2 智能機械的基本結構
（1）智能結構，在傳統機械中嵌入傳感器和工作部，通過傳感器采集數據，控制裝置處理后驅動工作部進行加工，同時在加工過程中實時反饋相關數據到控制器，做出判斷，發出指令，進行加工，如此反復循環，直到完成全部工作。更進一步能夠實現動態的、智能化的檢測、診斷、修復等操作。
（2）智能機械和裝置主要由驅動系統、傳感器、數據處理方法和控制系統等組成，目前主要在智能控制、診斷、修復等方面得到應用。尤其是在智能機械結構、減震以及機械的自適應等方面得到研究。
（3）傳感器、致動器和控制器是智能機械結構重要的三個組成部分。傳感器需要感知外部環境的變化，采集外部信息，一般采用能夠感受力學狀態的材料，能夠將溫度、壓力、應力應變、位移等信號轉化為電信號輸出。制動器在接收到信息指令時，按照預定邏輯方式，進行加工做出相應的動作，能夠將控制器發送的相關信息，轉變為相應的位移，具有改變智能結構形狀、剛度、位置、固有頻率、阻尼及其它機械特性的能力。控制器是一個中央處理系統，集成有大部分的邏輯運算及收發信息過程。必須具有實時在線控制性能，其功能更為智能化。
（4）電子信息技術與傳統機械的結合。電子技術的發展已經深入到了生產的各個領域，特別是隨著電腦技術的應用發展，通過在傳統機械中增加微電腦，通過程序指令對機械加工做到精確控制。提高了制造精度，降低人工操作的風險。未來機械的智能化發展必然會涉及到生產生活的各個領域。
3 智能機械發展面臨的問題
智能機械是未來工業機械及家用機械的發展趨勢，但由于其交叉于機械、電子技術、以及人工智能等多個學科，因此在發展過程中也面臨一定的問題。
（1）設計制造過程復雜。設計過程中必須同時考慮機械、電子、信息交換、軟件開發等相關問題，需要不同領域的設計人員密切配合，容易出現融合性問題，設計周期較長。制造過程中需要的精度高，需要精細設置智能化控制部件。
（2）制造成本較高。智能機械需要配置大量的傳感器、檢測器等高科技元件，生產成本高，精度控制要求越高，成本投入越大。因此在智能機械的民用化領域大范圍普及受到限制，如果不能找到有效的途徑使生產過程流程化、規模化，就無法實現效益的最大化。同時智能機械的自動化程度較高，簡單的人力控制降低了其使用效率，需要實現多臺不同機械的協調自動化發展，而現有機械一般都是獨立系統，不同機械的融合性較差，不同機械都有各自配套軟件，很難用一種普遍的軟件加以全面協調控制。軟件的開發成本高昂，又需要不斷的維護更新，一般開發公司難以承受，嚴重影響了智能機械的推廣。
（3）較易損壞。智能化機械設備，各個部位制造精細，連接過程復雜，越多的連接檢測點，系統出現錯誤的概率就越大，任何一個錯誤都會對系統造成一定的影響。必須是經過專業培訓的人員才能有效操作，否則機械的出錯概率會快速上升。因此較傳統機械而言，智能機械的壽命較短。
（4）維修過程復雜。
智能機械設計到各個領域，驅動軟件、驅動原理和設備各不相同，沒有統一的接口標準，使用過程中出現壞損，多數情況需要向原生產商購買配件。產品的規范、通用性、互換性等得不到統一，就會產生較高的制造成本，生產廠家少。當前應該從以下幾方面入手加快智能機械的發展，加強自主研發力度，打造自主品牌；采用集成化、模塊化工作單位，以提高互換性；統一相關大類的接口、電力參數，實現不同設備間的數據傳輸的方便性；軟件開發的兼容性問題，軟件應留有相應的二次開發接口，能夠實現個性需求開發，網絡化等后期發展需求接口。
4 智能機械的發展前景
盡管智能機械與傳統機械相比有一定的發展難道，但是智能機械代替傳統機械的發展是必然趨勢。智能機械在電子設備的支撐下，會進一步占領市場，陸續在各個生產領域的到廣泛應用。
從其發展角度看，主要有以下幾種趨勢：智能化――柔性自動化的重要組成部分，它是為適合多變的客戶需求及多樣化訂單發展來的；信息化――機械制造業不是簡單的由物質和能量借助于信息的力量生產出價值，而是由信息借助于物質和能量的力量生產出價值；柔性化――使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要；靈捷化――機械制造必須在最短的時間內能夠響應市場需求。
5 結束語
智能機械的出現是，傳統機械與現代電子、微電腦技術發展的產物，是生產力發展的產物，是一個時展的產物。盡管目前采用的技術、原理、方法不夠完善統一，制造維護成本較高，但隨著科技創新的集成化和模塊化的發展，機械的智能化是一個必然的趨勢，勢必會應該到各個領域。
參考文獻：
[1] 康鳳華,陳英莫. 21 世紀初機械制造業發展的特點和趨勢[J]. 機械工人, 2002(2):6-7.
關鍵詞：機械制造；智能化；發展方向
計算機技術是二十世紀人類偉大發明之一，它改變了人們的生活方式，也加快了各行各業的發展步伐。對于機械制造這個古老又充滿活力的行業，計算機技術可謂掀起了一場跨時代的技術革命。它使機械制造業步入了智能化發展時代，將人們的想象化為現實，也為機械制造行業發展開拓了新的思路。
1機械制造智能化發展的必然趨勢
智能化是近年來科技發展中的一個熱詞，也是人類社會物質文明發展到一定程度的產物。所謂智能化是基于計算機技術、現代通信技術、信息技術、互聯網技術以及自動化控制技術發展的基礎上所產生的一種技術概念［1］，它涵蓋了住宅、家居、醫療、機械、化工等多個領域，已成為當今科技創新發展的一個重要方向。智能化技術具有四大特點：一是從人類的感知能力出發，通過科學技術放大人類對外部世界的感知體驗，并引導人類從中獲取所需的信息，這一過程也是智能化技術誕生的前提；二是人類的思維能力和記憶力，這一點與人類的分析、判斷、決策、聯想等能力相關，智能化技術的目的是從技術角度幫助人類做出正確的判斷和決策；三是自適應能力，人類總在適應不斷變化的自然環境和社會環境，智能化技術的出現，大大縮短了人類的感知過程；四是人類決策的輔助工作，決策是人類在受到外界刺激后做出的反應，智能化技術幫助人類認知自身對外界刺激的反應，進而輔助人類做出正確的決策。［2］可以說，智能化概念已融入人們的思維意識中，而智能化技術也成為各行各業技術革新的利器。機械行業融入智能化理念后，也積極著手研究智能化與機械技術的融合創新。機械行業是我國經濟的支柱型產業，在我國市場經濟發展中占有重要地位。機械行業是一個龐大的產業鏈，涵蓋了汽車、發動機、機床等重型工業行業，也包括元器件生產、零部件加工等行業。我國機械行業發展的主力軍是機械制造行業。機械制造專指運用動力機械、化工機械、起重運輸機械、紡織機械、儀表儀器、各項工具及其他機械設備從事生產活動的組織。［3］那么，機械制造行業一旦融入智能化理念與技術，將大大節省制造周期，提高機械制造質量和速度。機械制造智能化是指機械制造技術與智能化技術的融合，這種整合既是觀念上的，也是技術上的，它運用人工智能、機器智能、新型材料技術、系統工程等先進技術融合為一體，提供一體化制造方案，為專家提供分析數據、技術可行性分析，以幫助專家進行推理、演示，從而做出正確的決策，并最終形成一個完整的、高度智能化的機械制造系統，使機械制造生產步入柔性管理和集成化管理時代。
2機械制造邁向智能化發展的現狀
作為傳統的機械行業，在歷經幾百年的發展中，特別是自上世紀八十年代計算機技術由軍用向民用擴大后，機械行業也迎來了技術革新的里程碑。到了本世紀，計算機技術得到普及，已滲入各行各業。尤其與機械行業的結合，帶來了兩個行業的雙贏，同時也催生了機械制造走向智能化發展的道路。但就我國機械制造行業發展來看，起步較晚是行業發展遲滯的一個重要原因。加之智能化技術主要應用于輕工行業，對于重型機械加工領域還未做到廣泛應用。主要呈現幾大現狀：從基礎來看，我國機械設計水平遠遠落后國際水平。機械設計是機械制造行業發展的前提，且計算機、電子等智能化技術最先應用于機械設計領域。如CAD、Pro-E等計算機輔助設計軟件的應用，絕大多數設計人員只是將這些軟件作為繪圖工具使用，而忽略了其自帶的數據分析、加工演示等重要功能；由于前端設計中運用智能化技術不多，給后期的機械制造智能化環節帶來了一定的影響。從技術和工藝水平來看，機械制造智能化的應用程度不高。當前國際機械制造智能化正在向超薄化、超小化方向發展，模糊控制、計算機控制方面都已融入日常生產中。而我國雖然譽為機械制造大國，但多運用傳統機械制造工藝，甚至在很多地區仍然沿用手動機床，能夠熟練操作數控機床的技術人員并不多；而能夠掌握數控加工中心這樣的精密加工技術的技術人員更是少之又少。
3機械制造智能化發展方向探討
要探討機械制造智能化的發展方向，還需要追根溯源，回歸機械制造智能化技術的幾大特點，從其自身優勢出發，探討其可持續發展的可能性及發展方向，才具有堅實的理論依據。
3.1機制制造智能化技術可持續發展的優勢
一項技術、一個產業能夠實現可持續發展必然具有其不可取代的價值，即核心競爭力。對于機械制造智能化技術來講，其自身優勢正是維持其可持續發展的動力。從技術價值來看，機械制造行業與智能化技術的結合，順應了未來科學技術發展的潮流趨勢。隨著計算機技術的飛速發展，人工智能成為當今乃至未來科技發展的一個重要方向。機構制造智能化將人工智能技術、軟件系統、自動化控制技術完美地融合在一起。從技術角度實現了無人干預生產，運用機械制造智能化代替了人工勞動，避免了生產過程中因人為因素導致的失誤；同時也規范了生產過程，使機械制造真正意義上步入了自動化和精準化生產的時代，大大提高了生產效率。對于一項技術來講，技術價值無疑是其最為核心的競爭力，但使其廣泛應用并最終形成經濟效益和社會效益的還是其經濟價值。機械制造智能化解放了勞動力的同時，也為生產企業節省了人工成本，改變了機械制造行業原來依靠密集勞動力實現盈利的模式。同時機械制造智能化技術也大大提高機械產品的精確度，高質量產品帶動了市場運作的規范化發展，也為生產企業帶來了高額利潤，使生產企業在技術研發方面投入更多的資金。而研發能力已成為當今工業企業一項重要的核心競爭力，也是我國乃至世界機械制造行業發展的趨勢。
3.2機械制造智能化發展方向分析
結合當前我國機械制造智能化發展現狀，以及其固有的技術價值與經濟價值，綜合分析之下，我國機械制造智能化技術未來將向三個主要方向發展：第一，人機交互方向。隨著計算機技術的發展，“人機交互”這個工業上的常用術語已不再是人類的美好憧憬，早在數年前就已成為現實。人機交互（Human-ComputerInteraction,簡寫HCI）指人與計算機通過某種語言實現對話，并采取“有來有往”的交互式對話方式，在人與計算機之間形成“信息”交換的過程。在機械制造智能化領域中，人與計算機共同承擔生產任務，甚至在工作中形成了默契的伙伴關系。計算機為人類提供了人機交互接口，也可以把它理解為人、機對話的數據線。操作人員先將制造任務中需要運用到的數據按照一定程度通過人機交互平臺輸入計算機中，完成了“人機對話”的第一步；計算機在接收到人類傳輸的數據后進行數據處理，計算制造加工中需要用到的數據以及技術可行性分析，并迅速向操作人員反饋結果。通過這樣的“人機對話”實現了數據的快速處理，也提高了制造加工效率。目前我國機械制造智能化技術采取最多的是CAD、UG等軟件設計和編寫加工程序的方法。這些軟件不但可提供數據測算和三維成型等技術，還可通過加工演示環節展示制造過程中的不足之處，便于操作人員第一時間修改參數和設計方案，實現圖紙的優化。在未來，這種技術和制造模式仍然占有絕對的優勢。尤其在制造過程演示方面需進一步完善三維成像效果，增加聲音模擬、數據糾錯、圖文處理等功能；并就加工過程進行實時監控，對其中的故障問題進行檢測、處理，強化“人機交互”平臺對生產過程的監控、管理。第二，柔性發展趨勢。所謂柔性是專指制造系統用于滿足個性化生產條件而進行變化的能力。智能化技術本身既具備了滿足生產條件變化的能力，計算機技術提高了機械制造的精準度，也使原有的機械制造技術靈活度大幅提高，能夠滿足不同生產需求的需要。柔性技術發展較早，從數控技術發展時代就已經開始了。尤其在發達國家，工業技術發展超前，數控技術發展相對成熟，尤其一些加工中心對于醫療機械、精密儀器加工都具備了極高水準，能夠滿足用戶越來越高的要求，并使柔性化技術形成一種長期發展的趨勢。第三，精密發展趨勢。當機械制造技術水平達到一定程度、且大眾化機械產品的市場飽和度逐漸提高后，機械制造行業必然走向精密化發展之路。機械制造智能化技術依賴電子技術、微加工技術、精密加工技術的發展，大幅提高了機械產品的精密度的加工實效性，減少了人力加工時代殘次品率，使機械制造產業步入了精密加工時代。目前發達國家已由傳統機械制造行業向精密制造行業轉型，而這也必將成為未來機械制造產業的主流趨勢。同時，人工智能技術的融入提高了機械制造過程中的處理環節，提高了機械制造的實效性，也成為未來機械制造行業的發展趨勢。機械制造作為工業經濟時代產物，智能化發展將為我國機械制造行業帶來新的發展機遇，增強了人機互動功能，實現了柔性制造技術，同時也提高了制造精度與可靠性，為我國機械制造行業參與國際競爭奠定了基礎。
作者:張爽 單位:北華大學機械工程學院
參考文獻：
［1］趙宇龍.金屬加工自動化:智能化—機床自動化發展的高級形式［J］.金屬加工:冷加工,2013(13):7-9.
關鍵詞：智能型；；機械制造技術；機械自動化；機電裝備；發展趨勢
中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0097-02
科學技術的不斷發展，能夠不斷提高人們的工作、生活的便捷與舒適性，同時對于人們工作的強度也會得到一定程度的下降，尤其是對于工業生產制造而言，采用大型機械化、電氣化、自動化甚至是智能化的機械設備、機電裝備進行工農業的生產制造，能夠極大的提高勞動生產率。因此，目前世界各國都在積極發展機械自動化技術。尤其是隨著第三次產業革命浪潮的到來，采用計算機實現的智能化自動化技術在機械裝備、機電設備中的廣泛應用，實現無人值守的自動化操作與生產，逐步得到了世界各國自動化研發機構及高校院所的重視，逐漸成為新的研究熱點和經濟增長點。
鑒于此，本文主要結合我國目前機械自動化技術的發展現狀及其主要特點，詳細談談智能型機械自動化技術的發展，對未來智能型機械自動化技術的發展趨勢進行展望與探討。
1 我國機械自動化技術的發展現狀
近年來，我國的制造業發展迅速，制造技術也日新月異。機械自動化技術的水平，在某種程度上來說，機械自動化的水平將直接決定和影響著機械制造業的發展。我國目前已經成為了全球公認的制造大國，但是仍然不是制造強國，這主要原因就是因為我國的機械制造自動化技術相較于國外還有很大一段差距。縱觀目前我國機械自動化技術的發展，其主要應用集中在以下幾個方面：
①自動化加工。自動化加工技術主要體現在一些流水線式的繁雜的手工勞動加工方面，采用機械化設備，配合電氣自動化控制技術，能夠很好的替代傳統的手工加工環節，并且這種采用自動化加工技術加工出來的零部件或者產品，具有更加精確和可靠的產品質量，大大降低了廢品率。
②自動化檢測。在工業生產制造過程中，經常需要對各個工藝、工步進行檢測，以實現后續加工工藝的連續性和一致性，或者需要對加工的零部件等中間產品實施自動化檢測，以提高成品率，在這種背景下，基于自動化檢測的機械自動化技術就能夠實現對相關檢測過程的自動化執行，實現無人值守，極大的提高了產品檢測效率和檢測通過率。
③自動化裝配。隨著數字化制造技術的興起，采用新的加工工藝、新的加工刀具、新的夾裝夾具以及新的檢測、生產、加工技術，不斷呼喚自動化裝配技術的實現，目前隨著機械自動化智能控制技術的發展，自動化裝配已經得到了應用，能夠將多種零部件按照一定的裝配關系自動組裝成為一個完整的機電設備或者機械系統，并且裝配的質量相較于傳統的人工手動裝配要高很多，提高了一次裝配成功率，降低了因為裝配失敗而帶來的損失。
2 智能型機械自動化技術的主要特點
傳統的機械自動化技術主要是利用電磁開關、電氣開關等強電元件實現的機械自動化，嚴格來說這種自動化是不徹底的，等同于半自動化技術。隨著計算機技術的發展和網絡通信技術的發展，逐漸出現了智能型機械自動化技術，這是一種基于弱電系統、能夠遠程控制實現的自動化技術，這也是目前機械自動化技術發展的主流技術之一。目前，智能型機械自動化技術得到了普遍飛速的發展，其主要特點集中表現在以下幾個方面。
2.1 所見即所得
智能型機械自動化技術主要是采用弱電系統，通過對底層相關傳感器或者電器開關狀態的數據采集，形成自動化控制的指令或者決策依據，因此這就需要給操作人員提供良好而直觀的操作界面，通常都利用計算機技術的所見即所得構建遠程控制系統的人機交互界面，這樣能夠充分發揮智能型機械自動化技術的優勢，更加有利于用戶實現對機械設備的自動化操作與控制。
2.2 集成程度高
智能型機械自動化技術需要結合機械系統、電氣系統的兩大單元各自的功能，經過統一的調度實現自動化控制，并完全設備所預期的功能，這就需要將機械系統、電氣系統兩大單元進行高度集成，實現剛性系統和柔性系統的融合，并充分考慮到系統的全部功能的實現，以及后期功能擴展升級的需求，因此，智能型機械自動化技術的集成度都很高，以適應不斷發展的控制要求和功能需求。
2.3 智能化逐漸從現實走向虛擬
過去，能夠對機械設備、機電裝備實現工藝流程的自動化控制就已經能夠稱之為智能化控制系統了，但是隨著智能化技術的發展，現在智能化控制已經提出了無人值守的控制要求，這也促使了智能化需求逐漸從現實走向虛擬，利用虛擬軟件和程序實現對硬件設備的控制，從而實現機械設備的自動化控制，這種利用虛擬技術實現對硬件設備的控制功能，是近年來發展很快的一種智能型控制技術。
3 我國智能型機械自動化發展趨勢
當前我國正在從制造大國朝著制造強國的道路邁進，智能型機械自動化技術的發展無疑是最為關鍵的一個方面。從目前來看，我國制造業自動化技術的發展速度較快，但是質量不高，尤其是在制造業關鍵技術方面，進步仍然緩慢，因此為了能夠更加從容面對將來日益激烈的競爭，我國制造業自動化技術必須要立足基礎，重點發展高精尖技術，走符合制造業自動化技術發展趨勢的道路。
縱觀當前國內智能型機械自動化技術的發展，其表現出來的發展趨勢主要體現在以下幾個方面。
3.1 光機電液一體化方向
隨著制造技術的不斷深化發展，單一采用機械或者電氣或者液壓系統的制造業自動化技術已經越來越少，相反，光機電液一體化的高集成度自動化控制技術已經得到了越來越廣泛的研究與應用，利用光學、液壓技術，將其與傳統的機械電氣自動化技術糅合，能夠實現更加先進和智能化的自動化控制技術。
3.2 信息集成化方向
目前，知識信息呈爆炸式增長，通過對知識數據的挖掘，能夠為系統決策提供基礎性支撐，這是未來制造業自動化技術發展的必然趨勢，通過對已有的制造過程數據的挖掘和分析，從而為最終的制造技術及自動化控制策略提供隱性的支撐，這是制造業自動化技術實現全球信息化過程的必然發展。
3.3 微型機電一體化方向
納米技術的提出，使得微型機電一體化系統（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）逐漸受到廣泛研究和應用，MEMS系統能夠實現在微觀尺度下自動化控制技術的應用，這能夠消除過去傳統的自動化控制技術在零件檢測、自動化裝配等環節上的質量不穩定因素，進一步提高制造業自動化技術的穩定性和可靠性。
3.4 綠色化制造方向
能源緊缺、環境污染是目前世界公認的難題之一，智能型機械自動化技術的發展目標之一就是要實現更加經濟化的能耗，以及對環境的零污染，因此，業界逐漸提出了綠色化制造方向，通過運用先進的自動化控制技術，將制造業系統的能耗和對環境的污染控制在最小范圍之內，這也是綠色化制造自動化控制技術發展和興盛的主要原因。
4 結 語
當前，我國經濟建設正在如火如荼的建設與高速發展之中，工業對于整個經濟的刺激與促進作用是不可估量的，如何利用機械自動化技術進一步實現對工業生產制造的能量釋放與促進作用，這是當前各個機械自動化技術研發與促進機構的重點問題。基于智能型機械自動化技術的發展，能夠滲透到工業發展的每一個角落，從自動化檢測到自動化加工，從自動化生產到自動化裝配，從自動化工藝到自動化批量生產，這都表明機械自動化技術已經成為了越來越重要的基礎核心技術，并且機械自動化技術正朝著大型化、網絡化、智能化、微型化、綠色化等方向發展。作為機械技術人員，我們必須時刻緊跟時展的腳步，不斷的學習這些新出現的自動化技術，并對其加以消化吸收和利用，才能夠更好的發展機械自動化技術，并不斷促進我國機械工程自動化技術的發展。
參考文獻：
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[3] 李昱蓉.論我國機械自動化技術未來的發展方向[J].西部大開發（中旬刊），2010，（3）：77-78.
[4] 盧日時，郭民.我國機械自動化的若干發展技術淺析[J].黑龍江科技信息，2007，（4）：30-31.
【關鍵詞】機械工程；智能化；發展趨勢
新世紀以來，科學技術和信息化發展不斷加快，智能化越來越被人們提上了日程。很多領域都開始了智能化的進程，機械工程領域也不例外。當前，討論機械的智能化發展方向具有重大的意義，它已經成為了當代國內外學者的主要問題，還影響著中國人民生產和日常生活的各個方面，所以對其進行探討具有重要的理論意義和現實意義。
1當前國內機械工程智能化的現狀介紹
自上世紀七十年代末改革開放以來，我國同發達國家的交流與合作日益加深，在這個過程中，域外諸多先進的管理模式與工藝流程相繼傳入我國，使國內各個相關領域實現了顯著進步，尤其是我國在由農業國向工業國的發展過程中，各類工業制造技術的傳入使我國工業生產大步前行。現今，隨著國內機械制造業的發展，相關理論日漸成熟，特別是在信息技術的帶動與催生之下，智能化技術在我國機械制造業領域中得到了普遍的關注與推廣。智能化技術以其獨特的技術優勢，實現了對以往機械制造領域過于依賴人工操作作業模式的有效替代，進而推動了國內機械制造行業實現了高效發展。智能化在機械工程的發展中十分重要。目前，我國的眾多企業已經開始研發智能化應用于機械工程的可能性，盡管企業的運作方式上還存在一些不足，但是企業在管理模式、生產制造等方面有所變革，更多的公司越來越重視對創新能力的培養。但是現階段我國的機械工程智能化發展仍存在諸多的困難:科技水平雖然有了長足的進步，但與世界頂級水平還存在差距;智能化雖然有了一定的成果，但創新能力不夠;信息管理系統雖然建立，但還有待于進一步完善;企業的發展較為迅速，但是智能化的程度不高等。雖然存在困難，但這些困難都只是暫時，機械工程智能化發展方向是大勢所趨，隨著我國經濟、科技等方面的深度發展，將為機械工程智能化提供更強大的支撐。
2機械工程智能化的意義
我國的機械工程領域發展相對于國外一些發達國家而言，在起點上是比較低的，但是在發展速度上卻是可比肩的。尤其是在機械工程智能化發展之后，不僅能夠節能減排，還具有一些智能高效功能，因此其意義是無法忽視的。
2．1節能減排功能
在世界各國相繼進入工業時代的背景之下，能源危機問題與環境污染問題益發凸顯出來，成為影響人類文明進程的不可忽視的因素。受此影響，現今世界各國對于能源問題以及工業生產中的環境保護問題給予了高度關注，如何依托技術創新與工藝革新實現節能減排的目的，是社會公眾關心的問題。同發達國家相比，我國的工業化進程相對較晚，同時機械制造領域中出現的能耗問題以及污染問題較為突出，因此，借助智能化技術在機械制造業中的應用，將實現對機械制造生產流程的效度化資源整合，進而在實現高效生產的同時，有利地整飭以往存在的工業污染問題，同時依托智能化技術的精準控制，亦能夠使機械制造類企業在生產過程中實現對能耗的有效降低。
2．2智能高效功能
通過在機械制造行業引入智能化技術，將有效地提升工業生產效率，改進產品質量，使機械制造類企業無需如同先前那般擔負較重的人力成本，同時，智能化技術能夠帶來機械制造領域的工業革新與生產流程優化，從而使機械制造類企業的生產績效得到顯著提升，這樣一來，將推動機械制造類產業由以往的勞動密集型產業實現向高新產業的過渡與轉型，從而打造企業的核心競爭力，提升企業的外部競爭力。當然，機械工程智能化發展遠遠并非僅僅具有以上兩點意義，其所帶來的經濟效益和社會效益更是不容小覷的。
3機械工程智能化發展趨勢分析
現今一個階段，在智能化技術被逐步引入與應用到機械制造領域之后，國內機械制造行業走向了全球化發展趨勢。全球化時代的到來，使世界上的不同國家和地區實現了產品與服務的高速交換與流通。我國作為發展中國家，在全球化時代的競爭中處于相對弱勢地位，原因在于，我國自上世紀建國后走過一段曲折的發展經歷，直至上世紀改革開放后方才大力發展經濟，因此，對于國內機械制造類企業而言，面對全球化時代對我國造成的不利影響，應當注重提升自身核心競爭力，以便在同域外企業進行市場競爭中處于有利位置。而為達成這一目標，機械制造類企業應當依托現代信息技術，積極進行自主技術研發與技術創新，從而推動智能化技術在機械制造行業的發展，同時借助智能化技術的應用，為我國機械制造企業趕超域外企業創造契機。此外，從環保角度來看，智能化技術的應用將改變以往機械制造類企業“低產出、高能耗”的生產現狀，而是依托智能化技術的應用，實現生產流程的優化、生產工藝的創新，進而將自身打造成綠色節能企業，承擔起自身的社會責任。
4結語
在我國由農業大國向工業大國的轉型過渡過程中，機械制造工程的發展是決定性因素之一，借助智能化技術在機械制造行業的普及應用，將推動國內機械制造類企業實現高效生產、綠色生產。期待著我國的機械制造工程智能化發展越來越順利，越來越高效，這不僅對于機械制造行業而言是有利的，對于整個國民經濟的發展和人們生活水平的提升都是有益的。
參考文獻:
［1］李瑞婷，韓輝輝．基于現代機械制造智能化發展的研究［J］．科技風，2014(04)．
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關鍵詞：機械自動化 機械制造 應用
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）05-0229-01
科學技術的發展帶動了機械制造業的發展，機械自動化在機械制造中受到廣泛的關注，已經成為其制造技術中的重要組成部分。機械自動化在機械制造中的應用，不僅改進了機械制造的技術手段，而且也深刻影響到我國各個部門的生產運行。機械自動化技術作為一種新型的生產力，極大地推動了機械制造業的發展，有效將機械制造與機械自動化結合在一起，已經成為相關研究者的重要研究課題。
1 機械自動化在機械制造中的應用
機械自動化在機械制造中的應用，應當結合企業生產和技術發展的實際需求，根據具體產品的需求，采用與之適應的自動化方式進行生產。目前，我國機械制造中機械自動化技術的應用正在朝向集成化、柔性化、智能化及虛擬化方向發展，將先進技術應用到機械制造中，為企業帶來更多的經濟和社會效益。
（1）集成化應用。隨著科學技術的發展，高科技在機械制造中的應用越來越廣泛，科學技術與機械制造相結合，構成了許多新技術，例如數控加工、柔性制造系統和工藝等。集成化在機械制造中的應用，是指將信息技術應用到企業制造中，進一步優化制造過程，在系統工程理論的指導下，采用過程重組和精簡機構的方式強調適度自動化。企業利用工程數據庫系統和計算機網絡，將企業的生產運營活動與制造業的所有要素集成為一個整體，以人為核心實現柔性化生產，幫助企業提高產品質量及服務等。（2）柔性自動化的應用。機械制造業要想在激烈的市場競爭環境中具有優勢，就必須要具備一定的應變能力，能夠通過科技的更新來適應市場變化的需求，隨時調整機械產品的結構與種類。柔性自動化系統在機械制造中的應用，將進一步優化人機界面，幫助企業建立比較完善的信息系統，利用計算機實現企業柔性化管理目標。完善的信息系統中允許人工進行干預，它具有較強的適應環境能力，在詳細調查與分析市場需求的基礎上，有效改良企業內部組織，將柔性加工系統轉換為柔性制造系統，實現企業生產、設置與制造的緊密結合。（3）智能機械制造的應用。智能機械制造是一種綜合性技術，它將自動化技術、機械制造給予與人工智能等集合在一起，由人類專家與智能機械構成人機一體化智能系統，對生產制造過程進行分析、判斷與決策等。智能機械制造將人類智慧融入到機械制造系統中，讓智能設備來模擬專家智力活動，代替專家完成部分任務。智能機械制造技術可以自行監控機械運行狀況，能夠應付突發事件，通過自動調整自身參數來確保自身保持最佳的運行狀態。（4）虛擬化應用。虛擬化技術在機械制造中的應用，包括多種技術，例如計算機圖形學、機械制造工藝、多媒體技術以及人工智能等，它在系統建模和仿真技術的基礎上，構成具有多種技術集合功能的系統技術。機械虛擬制造在仿真計算機技術和信息技術的支持下，對現實機械制造活動進行系統仿真，以便于及時發現機械制造過程中存在的問題，并及時調整與解決問題，確保機械產品制造的順利進行。為企業節省成本，增強企業的市場競爭力（圖1）。
2 機械自動化技術的發展趨勢
隨著機械自動化水平的逐漸發展與完善，機械自動化已經廣泛應用到各個領域中。我國應當積極培育機械自動化技能的人才，使之更加符合機械制造業的發展需求。在未來機械制造業中機械自動化技術將朝著綠色化、靈敏化與網絡虛擬化的方向發展。
人們的環境保護意識越來越強烈，綠色化生產方式逐漸應用到各行各業。機械制造中的綠色化制造是其未來的重要發展方向，機械自動化制造必須要建立在綠化的基礎上，確保人類生產制造活動與自然界的和諧統一。每一項新技術與工藝水平的研發與使用，都應當充分考慮到可持續發展、環境保護方面，建立在綠色的基礎上來實現文明自動化技術的應用。機械自動化技術的靈敏化，是指在政府、社會的支持與幫助下，改革機械制造企業的管理模式與組織機構，優化產品構造，從產品生產、制造到銷售的全過程實現柔性化管理，充分發揮科學技術的優勢，實現機械制造的自動化、靈敏性與可持續性。在確保產品質量的前提下，進一步節約企業成本，增加信息服務等功能。網絡虛擬化技術是指充分利用人類與計算機的優勢，利用計算機強大的系統功能，以計算機為平臺來建立一個虛擬環境。在虛擬環境中充分應用人類智慧與技術，對制造的產品進行設計與模擬生產，預測產品設計的可行性，對產品性能進行估算，進一步縮短生產周期，降低企業成本，保證產品質量。機械自動化技術在未來發展中，將會更加符合機械生產的需求。由于我國機械自動化技術還處于起步階段，技術水平有待提高，作為一種新型技術，相關技術人員一定要認識到機械自動化技術的廣闊前景，有效利用機械自動化技術來推動機械制造業的發展，帶動企業效益和國家效益。
3 結語
總而言之，機械自動化在機械制造業中的應用有著重要的意義，將機械制造與機械自動化有效結合在一起，不僅有效節約人力投入，而且也完成了具有危險性的操作程序，大大提高了機械制造效率，進一步滿足了市場競爭需求。相關企業要不斷提升機械自動化技術水平，有效利用機械自動化技術，推動我國機械制造業的可持續發展，為機械制造業帶來更多地經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]盧日時，郭民.我國機械自動化的若干發展技術淺析[J].黑龍江科技信息，2007（20）：117-119.
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1機械制造智能化的發展的趨勢
1.1性能上高效化和智能化的發展趨勢不管是對一個企業還是整個機械制造行業來說，都希望在制造時能夠在最少的時間內制造出高精度的部件，不止這些，其他的一些性能參數也要求的比較高。在機械制造的設備上安裝了很多傳感器和單片機控制器，這些裝置的使用也大大提高了制造的精度和質量。尤其是在納米技術取得了快速的發展和進步之后，它便被廣泛的使用在機械制造的整個過程中，也促進了智能化制造技術的快速發展和進步。同時納米技術的應用和電控系統的引進也進一步提高了智能化制造的精度和生產效率，促進了制造行業的快速進步。隨著編程語言的進步，利用編程控制的數控系統也得到了快速的發展，現在工廠里面隨處可以看到數控設備、機械手和機器人。這些設備的應用的越廣泛就越能夠促進智能化機械制造的發展，還能節省人力和減少能耗。除了上述的性能需求以外，智能化制造的發展也更加的全面化和普遍化，這樣就能夠讓更多的客戶使用它，通知也使智能化設備的利用率大大提高。智能化機械制造的發展也代替了在惡劣的制造環境中人員的操作，同時也保證了人身安全。
1.2人機關系也越來越合理智能化制造不是操作人員直接控制的，而是利用計算機設備進行程序的編寫，并通過程序的運行實現對制造設備的控制，這就需要人機結合的設計也越來越合理化和人性化。在進行機械制造的設計和工藝改進時，基本上摒棄了圖紙的設計，改成了用計算機輔助設計，也就提高了設計效率。在機械制造的過程中出現的任何狀況都會出現在人機界面上，這樣也方便操作人員及時的查找故障原因和做出最快的搶修方案。
1.3結構上的集成化我們可以通過最近幾年的智能化機械制造的設備可以看出，智能化的設備的體積越來越小，但是所能執行的功能和實現的制造動作也來越復雜。計算機設備和軟件的應用時智能化控制越來越集成化。
2智能化機械制造要考慮的關鍵
我國在設計智能化制造時也不能根據自己的想法進行天馬行空的設計，一定要在設計時考慮它有沒有意義和設計價值和實用性。如果我們所進行的智能化設計本身沒有太大的適用范圍那我們這個設計就沒有實用性和設計價值。如果我們設計的智能化制造并沒有節省人力和物力，那我們的設計就是沒有意義的。
3結語
為了縮小我國同發達國家之間的經濟水平，我們首先要加強機械制造業的發展，而機械制造業的發展趨勢也越來越智能化。所以只有盡快將智能化技術應用到機械制造行業才能夠促進我國的經濟發展，才能夠保持我國制造業的競爭力，使我國在機械制造行業立于不敗之地。
作者：李瑞婷韓輝輝單位：重慶工業職業技術學院
機械自動化 模糊控制 人工智能
【中圖分類號】P415.1+3文獻標識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0012-01
機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術，應實事求是，一切從我國的具體國情出發，做好各項基礎工作，走中國的機械自動化技術發展之路。
1我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來，在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用計算機集成制造系統，大大加快了機械自動化的發展，但我國讓處于初級操作階段的自動化。
近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。
1.1管理方面
工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。
1.2設計方面
工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。
1.3制造工藝方面
工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。
1.4自動化技術方面
工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）等。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
2機械自動化關鍵技術
自動化制造系統（FMS）系指具有自動化程度高的制造系統。目前所談及的FMS通常是指在批量切削加工中以先進的自動化和高水平的自動化為目標的制造系統。隨著社會對產品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，FMS發展頗為迅速，并且由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展。
2.1計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
2.2模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。
2.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀中期，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。
2.4人工神經網絡技術
人工神經網絡fANN是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。
3現代機械技術的發展方向
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
3.1精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
3.2無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。
3.3快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。
關鍵詞：機械 自動化 發展
引言
機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術，應實事求是，一切從我國的具體國情出發，做好各項基礎工作，走中國的機械自動化技術發展之路。
一、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來，在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用計算機集成制造系統，大大加快了機械自動化的發展，但我國讓處于初級操作階段的自動化。
近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。
（1）管理方面
工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。
（2）設計方面
工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。
（3）制造工藝方面
工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。
（4）自動化技術方面
工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）等。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
二、機械自動化關鍵技術
自動化制造系統（FMS）系指具有自動化程度高的制造系統。目前所談及的FMS通常是指在批量切削加工中以先進的自動化和高水平的自動化為目標的制造系統。隨著社會對產品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，FMS發展頗為迅速，并且由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展。
（1）計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
（2）模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。
（3）工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀中期，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。
（4）人工神經網絡技術
人工神經網絡fANN是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。
三：現代機械技術的發展方向
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
（1）精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
（2）無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。
（3）快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。
由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本，而且有些工藝的改進對環境起到保護作用，因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術，通過計算機的模擬、仿真，才能實現。
1概述機械自動化及其組成部分
1.1機械自動化的概述自動化技術主要是指機器設備在無人干涉的情況下，自動按照設定好的程序來工作，而機械自動化一般是指通過機械的方式來實現制造的自動化控制與管理，它是一個全新的生產過程，不僅能夠突破傳統的機械制造方式與手段，而且還能夠有效提高工作的質量與效率。機械自動化所帶來的優點主要有：提高產品質量和生產率、縮短生產周期、降低產品的生產成本、提高經濟效益、減少人工成本、帶動相關技術等的發展。
1.2機械自動化技術的組成機械自動化技術是一項系統而又復雜的工程，涵蓋了很多方面的知識體系，涉及很多學科，是一門綜合性強、應用廣泛的研究課程。構成機械自動化技術的內容主要有：（1）傳感單元，檢測系統工作過程的性能和狀態,是系統中最基礎的一個組成部分。（2）作用單元，是對實現對整個系統的能量施加以及目標定位工作，是整個機械自動化系統當中最前期的一個組成部分。（3）程序單元，是決定系統該做什么和如何做的相關問題，是整個機械自動化系統中最為重要的一個組成部分。（4）控制單元，主要是進行制定并調節作用單元的機構制定單元，對傳感單元輸送過來的信息進行比較分析，制定和發出指令信號，是整個機械自動化系統中的后勤保障單元，對機械制造中機械自動化應用的順利開展具有重要作用。（5）制定單元，對傳感單元輸送過來的信息進行對比分析，制定并發出指令信號是整個機械自動系統中最為關鍵的核心組成部分。
2自動化技術在機械制造中的應用
2.1高度集成化的應用在當前世界機械制造自動化的發展方向中，集成制造技術可以說是最為重要的發展方向，也是現在機械制造公司和企業不斷改革的生產模式。自動化技術在機械制造中的集成化應用，最主要的是借助系統工程理論的有效指導和信息技術對企業的制造流程進行整體上的優化，通過精簡機構和過程重組等手段促進適度自動化，并在計算機數據庫和信息網絡的支持下，將機械制造企業的各種要素以及經營管理活動集成為一個有機整體，從而實現機械制造以人為中心的柔性化生產。例如，企業在實際生產過程中，進行生產和經營管理時的動態集成，可以有效地將其內部所有工作動態集為一體，進而最大程度實現其各項需求的融合。對提高產品生產質量，降低新產品的研發成本，保護生態環境具有十分重要的現實意義。
2.2智能機械制造的應用智能機械制造技術是一個由機械制造技術、自動化技術、系統工程和人工智能等相互交織，相互滲透所形成的一門綜合性技術。其在具體的生產和應用過程中，主要由自動化技術、機械制造技術以及人工智能技術等共同組成。該系統在機械制造過程中能進行一些智力活動，如在制造過程中的分析、推理、決策等。也就是說，智能機械制造技術就是把人工智能和機械制造智能進行有效的結合，將人工智能融入到機械制造系統的各個環節中，通過模擬專家的智力，取代或延伸機械制造環境中應由專家完成的那部分活動。在智能機械制造系統中，其系統具有專家般的智力，能自動檢測自身的運行狀況，隨時發現錯誤或預測即將發生的錯誤，并且自身含有改進和預防的功能。
2.3柔性自動化應用在機械制造中，柔性自動化主要指的是在進行機械生產的過程中，通過信息技術的作用，能夠完美地應對一些外界因素導致的產異性進行適應和轉變的能力。隨著現代機械制造業的發展，機械使用者對機械制造企業的應變能力、客戶需求的快速反應與適應能力都提出了更高的要求，這也就需要企業能夠結合市場需求和技術更新等外部條件的變化，實現對機械產品生產結構以及制造種類的合理調整，這時柔性自動化技術的應用就顯得尤為重要。例如，在機械設備和裝置的實際制造中，如果客戶需求突然有變動，企業通過柔性自動化技術的應用，就可有效提高其制造的應變能力，滿足客戶的不同生產需要。
2.4虛擬化的應用虛擬化主要是結合控制理論以及計算機技術等更多現代化的高端技術，使機械產品在設計的過程和生產的過程中，能夠實現模擬，在進行生產時，通過將產品的模擬，進而提高生產的效率和質量。例如，機械制造企業可以通過虛擬化技術的應用，實現對機械制造中一些有可能存在的故障以及問題的提前仿真和模仿，從而有效預防和避免這類問題的產生，可以有效降低生產成本，提高機械的生產效率，縮短生產周期，進而提高產品的質量，為機械制造帶來更多的社會經濟效益
3結束語
關鍵詞：機械制造；工藝；發展現狀；發展趨勢
制造業體現的是一個國家的綜合實力，是一個國家的支柱產業。世界發生著巨大的變化，機械制造工藝對人們的生活和生產影響深遠。目前，我國的機械制造工藝處于發展階段，在機械制造過程中已經有些先進的工藝得到了推廣和應用。下面將對機械制造工藝的發展現狀以及發展趨勢進行詳細地闡述。
1、機械制造工藝的發展現狀
1.1 機械制造工藝中激光技術的應用
激光具備單色性較好、亮度高以及方向好等顯著特征，因此，激光在社會許多領域中得到了廣泛應用，激光技術是一項重要的技術，其在制造業領域的應用具體體現在以下兩個方面：一是快速切割成型。激光技術在制造工藝中的一個重要應用為快速切割，該技術主要是充分利用激光技術中的CAD模塊的準確定型以及快速切割，從而快速地完成對材料的切割成型。快速切割成型的對象主要包括復雜的零件以及零件的模型，由于快速切割成型具備獨特的優勢， 所以其在制造業中得到了廣泛的應用；二是激光熱處理技術。激光熱處理技術主要運用在零件加工過程中， 采用激光熱處理技術有助于減少零件的磨損，提高機器的使用性能，也有助于延長零件的使用壽命。一般在零件的表面涂抹耐磨材料能夠有效地提高零件的耐磨性能。零件在加工的過程中使用激光技術時，會產生大量的熱能，因此，采用激光技術能夠修復模具，提高零件的使用壽命。
1.2 在機械制造工藝中應用自動化控制技術
第一，自動化制造工廠。自動化制造工廠的技術含量較高，能夠實現從材料到產品的自動化完成，其屬于一種綜合性非常高的自動化技術。自動化制造工廠是由自動化制造系統構成的，在高自動化物料運輸系統與計算機控制系統結合的條件下， 由于自動化制造工廠具備生產成本較高、科技含量高等特征，因此自動化制造工廠還沒有在制造業中得到廣泛應用。第二，自動化制造生產線。自動化控制系統是指自動化加工流水線， 目前自動化控制技術在機械制造業中應用比較廣泛。這種自動化系統在較少的人工直接或者是間接的干預下，將原材料加工成零件或者是將零件組裝成產品，在產品加工的過程中實現了工藝過程或者是管理過程的自動化。計算機通常控制著多臺加工設備，這些加工設備就是自動化系統的重要組成部分。第三，自動化制造單元。自動化制造單元屬于一種小型的自動化控制系統，采用這種自動化系統能夠有效地提高生產效率，大大地降低了生產成本。自動化制造單元能夠獨立地完成各項任務，并且其體型較小，因此在機械制造業中得到了廣泛應用。自動化制造單元能夠是多臺設備或者是一臺設備，在組合加工設備時可以根據具體的加工產品來決定，比如，數控機床、物料輸送機等。
1.3 高精度技術在機械制造中的應用
精密加工是現代機械制造業的發展方向， 精密加工主要涉及到復合加工技術、研磨加工技術、超精密切削技術以及微型機械等方面。現階段，納米技術在納米材料以及納米電子等方面得到了推廣與應用，納米技術的發展直接推動著機械科學、光科學等先進技術的發展。因此，微型機械以及納米技術的發展一定會發展成為未來的關鍵技術，一些智能技術在機械制造工藝中也正朝著高精度、高速率的方向發展。
2、機械制造工藝的發展趨勢
2.1 集成化
集成化是微機設備升級的一個重要標志，也代表著現代微機技術的進步與發展，同時代表著計算機網絡系統的各種不同功能由以往的分割狀態逐漸向融合狀態轉變，集成化的工作原理是將各個獨立的部件與功能，經過一定的整個之后形成的整體性作業功效高于零散的、部分的作業功效的總和，這一特征也是促使集成化能夠徹底改善人們生活與生產的關鍵所在。由于新時代的信息交流與處理比較復雜，促使廣大人民群眾在對待計算機的功能時需要同時進行，這一因素是保證集成化存在和使用的關鍵。因此，在改革制造機械化運用時，需要充分地考慮該技術的獨特優勢。
2.2 智能化
目前，智能化技術已經滲透到社會各個行業、各個領域中，智能化技術的一個顯著特征是非簡單化機械的程序運行，智能化技術能夠較好地模擬人類大腦的一些思維方式與邏輯性運行方式。這種機械性技術的廣泛應用，給人工帶來了巨大的挑戰，同時這也是機械化今后需要努力的目標之一。在沒有運用智能化技術之前，在使用機械設備時，人們經常會抱怨機械設備的速度以及精度達不到預期的要求，并且對機械的邏輯性能力以及分析綜合性的能力沒有抱有任何的期望，產生這種現象的原因是人們清楚地認識到機械只是根據一個固定的程序發揮作用的，是無法與人們的操作產生任何的互動，機械所能做到的是被動地接受指令，但是智能化技術卻改變了這一現象，人們對智能化技術感到驚奇與欣喜。同時人們把智能化技術廣泛地應用在社會各個不同領域以及各個不同行業中去，用智能化技術替代一部分人工作用。目前，我國對智能化技術的運用已經進入了一個比較成熟、比較完善的階段，許多具備智能化人工效能的機械設備已經廣泛應用到各種不同行業以及各種不同領域中，并且正在慢慢地改變著廣大人民群眾的生活方式以及工作方式，促使人們逐漸體驗到了智能化機械技術運用的人性化，以及“以人為本”的設置理念。
3、小結
綜上所述，機械設備是人類生活與生產中的重要工具，其扮演著新時代工作中的重要身份，通過機械設備所生產出來的產品直接影響著人們生活和工作的各個方面，機械制造對人類的發展有著至關重要的作用，尤其是生產環節。因此，需要不斷創新機械制造的工藝技術，提高機械設備的質量與效率，促使機械能夠更好地為人類的經濟生活服務。
參考文獻：
[1] 高偉，殷國富，成爾京. 機械制造工藝序列中的知識發現方法研究[J].機械工程學報，2011.12（22）：110-111.
