導(dǎo)語：如何才能寫好一篇智能制造技術(shù)的特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：智能化；焊接技術(shù)；焊接制造工程；動態(tài)過程

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)用并開始發(fā)展的時期是在一九五零年左右，直至現(xiàn)在，焊接技術(shù)的發(fā)展時間已經(jīng)超過了六十年，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)十種接連問世，其材料、設(shè)備的領(lǐng)域更是稱為制造業(yè)不可缺少的基本制造技術(shù)之一。

1.焊接技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展

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

例如國外已采用廠房密閉除塵換氣的方式生產(chǎn)熔煉焊劑，國內(nèi)仍是敞開式生產(chǎn)，對環(huán)境的污染大；燒結(jié)焊劑國外均采用先進的自動化設(shè)備生產(chǎn)，我國大部分焊劑的成形欠佳和顆粒強度不好。除此之外，在無鉛焊接可靠性評價及壽命評估的機理研究上起步晚，只有少數(shù)科研院所在從事無鉛可靠性領(lǐng)域的研究及檢測工作。助焊劑和錫膏的研發(fā)與國際先進水平差距大。

2.智能化焊接技術(shù)的構(gòu)成

基于計算機、控制等信息處理新技術(shù)，將人工智能與焊接工藝有機結(jié)合，實現(xiàn)焊接工藝制造的技術(shù)――稱之為“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：利用機器模擬和實現(xiàn)人的某些智能行為實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行焊接工藝規(guī)劃、焊接設(shè)備、傳感與檢測、信息處理、知識建模、焊接過程控制、機器人運動控制、復(fù)雜系統(tǒng)集成設(shè)計的實施。可見智能化焊接技術(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.焊接動態(tài)過程的視覺傳感技術(shù)

視覺是人類感覺外部信息的主要功能之一。焊工感官對焊接過程接受的主要是視覺信息。因此，模擬焊工行為的基礎(chǔ)技術(shù)之一是采用計算機將人類視覺的理解及其信息的處理有效地用于焊接過程傳感。近年來，隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展，利用視覺正面直接觀察焊接熔池，以反映焊接過程熔化金屬的動態(tài)變化行為，通過圖象處理獲取熔池的幾何形狀信息實現(xiàn)焊接熔深、熔透以及成形的實時控制，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：熔池正反面同時同幅視覺傳感系統(tǒng)，并獲得了堆焊熔池正反面圖象，對熔池圖象二維特征尺寸的實時提取進行了較為系統(tǒng)的研究，為控制正反面熔寬提供了傳感信息；對接填絲無間隙熔池圖象的三維特征提取進行了的研究，獲得了填充焊絲焊接過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)測傳感信息；多方位同時同幅熔池圖象，基于對熔池前端圖象處理實時提取間隙變化，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態(tài)特征并實現(xiàn)了對鋁合金熔池尺寸的實時控制，實現(xiàn)機器人焊接過程中的熔池特征視覺傳感與實時控制的結(jié)合技術(shù)。

4.焊接動態(tài)過程的實時智能控制方法

實現(xiàn)焊接動態(tài)過程的實時智能控制是智能化焊接制造過程的關(guān)鍵技術(shù)與難點所在。

由于焊接過程是一個多參數(shù)相互耦合的時變的非線性系統(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現(xiàn)較為滿意焊接質(zhì)量。因此，在焊接過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、無間隙對接焊、有間隙變化對接焊智能控制器設(shè)計的方法；無填絲和有填絲焊條件下正反面焊縫寬度、余高的實時智能控制的系列研究；對焊接速度與熔寬變化過程時滯不確定系統(tǒng)的預(yù)測補償自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制方法；單個神經(jīng)元自學(xué)習(xí)控制器實現(xiàn)了對脈沖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）雙變量控制器實現(xiàn)了對脈沖GTAW對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)控制器實現(xiàn)了對脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與正面余高的預(yù)測智能控制；前饋控制送絲速度和自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實現(xiàn)了對變間隙脈沖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)的未來發(fā)展

焊接工藝智能化的未來發(fā)展就是能夠?qū)⒑附蛹夹g(shù)進行優(yōu)化發(fā)展、智能識別工程制造操作環(huán)境、對焊接的質(zhì)量自動進行檢測、對焊接過程智能的進行控制以及對焊接中的紕漏進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器人。而智能焊接制造的最終目標是研發(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：

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，其中動態(tài)視覺傳感以及智能控制過程是智能化焊接的主要研究對象，智能焊接的動態(tài)傳感技術(shù)主要用于焊接的動態(tài)成像以及監(jiān)測技術(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，由此可見，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。

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

參考文獻：

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[2]陳華斌，黃紅雨，林濤，張華軍，陳善本. 機器人焊接智能化技術(shù)與研究現(xiàn)狀[J]. 電焊機（2013）04：8-15.

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關(guān)鍵詞：智能CAD技術(shù)；農(nóng)業(yè)機械；設(shè)計應(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)機械設(shè)計當(dāng)中起著重要作用，通過智能CAD技術(shù)應(yīng)用能優(yōu)化機械設(shè)計的環(huán)節(jié)，促進設(shè)計質(zhì)量提高。通過從理論層面對農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中智能CAD技術(shù)的應(yīng)用研究分析，就能從理論上位實際設(shè)計發(fā)展提供理論支持，保障機械設(shè)計的效率質(zhì)量提高。

1農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的特征及智能CAD技術(shù)應(yīng)用重要性

1.1農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的特征分析

農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段設(shè)計需求，機械設(shè)計的類型上比較多，型號也多樣化。如對播種機械的設(shè)計方面，就有著精密播種機以及有條播機和穴播機等。根據(jù)機械工作原理的不同也能分成不同的種類，有氣力式播種機以及機械式播種機。農(nóng)業(yè)機械的功能結(jié)構(gòu)相對比較穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上比較小[1]。農(nóng)業(yè)機械試驗方面會受到季節(jié)性的影響，所以在進行機械設(shè)計開發(fā)的周期就相應(yīng)比較長。

1.2農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中智能CAD技術(shù)應(yīng)用重要性

隨著現(xiàn)階段我國的農(nóng)業(yè)改革的全面實施，在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計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)用在機械設(shè)計當(dāng)中就顯得比較重要。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中，還存在著一些不足之處，在計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，就減少了產(chǎn)品試行制作時間，在成本上也能大幅降低。智能CAD技術(shù)的應(yīng)用對手工設(shè)計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，對機械產(chǎn)品的設(shè)計效率也能有效提高，對機械設(shè)計的規(guī)范性得到了保證。

2農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中智能CAD技術(shù)的應(yīng)用問題和具體應(yīng)用

2.1農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中智能CAD技術(shù)應(yīng)用問題

農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用還存在著諸多問題有待解決，這些問題影響了機械設(shè)計的效率，有的應(yīng)用人員僅僅是將智能CAD技術(shù)作為繪圖工具，沒有充分發(fā)揮其自身的價值。機械設(shè)計中對專業(yè)性計算機輔助設(shè)計軟件的應(yīng)用還比較少，軟件的標準化以及正確的應(yīng)用沒有實現(xiàn)[2]。對機械設(shè)計當(dāng)中計算和需要的數(shù)據(jù)查找工作沒有加強，這就必然會影響機械設(shè)計的質(zhì)量。再者，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中，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到計算機輔助設(shè)計以及加工等目標，機械設(shè)計企業(yè)間的溝通不強，在資源方面不能有效達到共享。沒有將智能CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)資源共享的目標得以實現(xiàn)，這就會影響技術(shù)的作用發(fā)揮。對智能CAD技術(shù)的應(yīng)用缺少長遠的規(guī)劃。智能CAD技術(shù)的應(yīng)用過程中，在工作規(guī)范化層面沒有加強重視。我國在機械設(shè)計的標準規(guī)范化層面和國際的創(chuàng)新改革步伐沒有及時跟上，在智能CAD技術(shù)的信息交流以及設(shè)計標準上還存在著諸多問題有待解決，對這一技術(shù)的應(yīng)用時，沒有充分重視智能CAD技術(shù)的自身特性。這些問題的存在就必然會影響智能CAD技術(shù)的應(yīng)用水平提高。

2.2農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中智能CAD技術(shù)具體應(yīng)用

智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中多方面都能發(fā)揮積極作用，將智能CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械模具當(dāng)中進行應(yīng)用就比較關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)中，機械模具是重要生產(chǎn)設(shè)施，也是機械設(shè)備零件生產(chǎn)的重要模具，所以模具的設(shè)計的精密性要能保證。采取傳統(tǒng)的設(shè)計方式，就比較容易出現(xiàn)人為失誤，造成設(shè)計上的差錯[3]。通過智能CAD技術(shù)的應(yīng)用，對模具設(shè)計的精確性就可有效保證。不僅能進行二維圖形的設(shè)計，也能進行三維設(shè)計，從而保障了設(shè)計的精確，在外觀設(shè)計效果比較突出。農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中對底盤的設(shè)計，也需要對智能CAD技術(shù)進行應(yīng)用。底盤設(shè)計師機械中的重要組成，對機械產(chǎn)品質(zhì)量有著決定性作用。實際設(shè)計過程中，從總體上通過模塊化設(shè)計，注重模塊間的聯(lián)系以及數(shù)據(jù)的交換。智能CAD技術(shù)就能通過三維空間的布置，對零部件的位置加以明確化，從而構(gòu)建整車坐標系和各部件的坐標。通過坐標點方法對總成裝配目標加以實現(xiàn)。設(shè)計之后就要實施檢查，對農(nóng)業(yè)機械的動力性以及操縱穩(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，就能提高底盤設(shè)計的質(zhì)量。機械設(shè)計中車身的設(shè)計方面應(yīng)用智能CAD技術(shù)，也有助于滿足實際設(shè)計要求。農(nóng)業(yè)機械零部件設(shè)計后，需要對零部件實施組裝，通過和機械的功能要求相結(jié)合，對機械的外觀結(jié)構(gòu)的美觀性以及實用性要能加以呈現(xiàn)。其中機械機身的設(shè)計有著嚴格要求，在智能CAD技術(shù)的支持下，在PDM集成技術(shù)基礎(chǔ)上就能將零部件進行組織起來，在合成設(shè)計的目標上就能得以實現(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，能滿足實際工作的需求。機械設(shè)計中對各零部件的設(shè)計工作中，由于工作量比較大，對智能CAD技術(shù)的需求也比較大。零部件的設(shè)計要通過模型參數(shù)的建立，以表格的方式進行數(shù)據(jù)存儲，智能CAD技術(shù)的應(yīng)用就能完成這一目標。零部件的模型構(gòu)建過程中，IBM以及DB2系統(tǒng)對零部件能參數(shù)化，對外部變量也有著促進作用[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)計質(zhì)量上得以保證。

3結(jié)論

綜上所述，加強農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的科學(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)愈來愈廣泛，這就能促進農(nóng)業(yè)機械設(shè)計領(lǐng)域的大發(fā)展。通過從理論上對農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的研究分析，提出技術(shù)應(yīng)用的問題以及具體的應(yīng)用內(nèi)容，希望同在這些理論的支持下，對實際機械設(shè)計可持續(xù)發(fā)展起到一定促進作用。

參考文獻

[1]王麗敏,計小輩.模具設(shè)計制造中CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2015(04).

[2]張海渠,張樹杰.模具設(shè)計中最優(yōu)布置問題的計算機解析方法[J].金屬成形工藝,2014(02).

[3]楊洪旗.模具設(shè)計與CAD技術(shù)[J].計算機輔助設(shè)計與制造,2015(04).

[4]劉瑞玲,茍浩鋒,楊喜娟.一種數(shù)字級進模具設(shè)計與制造的集成智能框架的研究[J].硅谷,2014(02).

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

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術(shù)和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強市場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列。

一、機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

先進的制造業(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先進的制造技術(shù)、先進的管理技術(shù)和先進的制造過程轉(zhuǎn)變成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此， 21世紀的機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）精密化

精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機械是現(xiàn)代化機械制造技術(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，它促進了機械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。

（二）自動化

自動化技術(shù)自20世紀初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性自動化的發(fā)展過程，自動化技術(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場合的工作。對于批量較大的生產(chǎn)自動化，可通過機床自動化改裝、應(yīng)用自動機床、專用組合機床、自動生產(chǎn)線來完成。小批量生產(chǎn)自動化可通過NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來完成。在未來的自動化技術(shù)實施過程中，將更加重視人在自動化系統(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。制造過程的實質(zhì)是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，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)開始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實現(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)柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個制造系統(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)量和時間要求的適應(yīng)能力。設(shè)備柔性是指機床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成一個能協(xié)調(diào)工作的和功能更強的新系統(tǒng)。集成不是簡單的連接，是經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系并進行優(yōu)化重組而實現(xiàn)的。集成化的目的是實現(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)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)集成，同時還要強調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運行的效果與企業(yè)經(jīng)營思想、運行機制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時，還應(yīng)強調(diào)管理與人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵能自動調(diào)整其參數(shù)，以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。

二、先進的制造模式

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

（一）精良生產(chǎn)(LP)與獨立制造島(AMI)

20世紀90年代美國麻省理工學(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格提供質(zhì)量優(yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個工段有一定的獨立自主權(quán)，運行企業(yè)文化。（3）精簡一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價值的工作，減少管理層次，精簡組織結(jié)構(gòu)，簡化產(chǎn)品開發(fā)過程和生產(chǎn)過程，減少非生產(chǎn)費用，強調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨立制造島是教授根據(jù)在引進先進技術(shù)的同時，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機床為核心，強調(diào)信息流的自動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)三者的有機集成，面向車間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟效益為主要目標。AMI是發(fā)展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場機制，參與國際競爭意義重大。

（二）敏捷制造與虛擬制造

美國通用汽車公司與里海大學(xué)于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可預(yù)測的持續(xù)變化的競爭環(huán)境中取得繁榮成長，并具有能對客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)驅(qū)動市場做出迅速響應(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)的長處，針對限定市場的目標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)對市場要求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和能實現(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)化人機功能分配。

虛擬制造(VM)是國際上提出的新概念。VM與AM聯(lián)系密切。VM的特征是：當(dāng)市場新的機遇出現(xiàn)時，組織幾個有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點的工廠或車間重新組織協(xié)調(diào)工作。在運行之前必須分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運行，以及投產(chǎn)后的效益和風(fēng)險進行評估，這種聯(lián)作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過虛擬制造系統(tǒng)運行，包括物理基礎(chǔ)、法律保障、社會環(huán)境和信息技術(shù)。因此研究開發(fā)虛擬制造技術(shù)(VMT)和虛擬制造系統(tǒng)(VMS)意義重大，美國稱AM為21世紀制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

（三）集成制造與智能制造

美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務(wù)是一個不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個制造過程的實質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過程，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，計算機是集成的工具，計算機和輔助各單元技術(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)和運行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長期效益。

智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計算機和模擬人類專家的智能活動，進行分析、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，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。

三、存在差距和實施策略

改革開放以來，通過技術(shù)改造和引進國外先進制造技術(shù)，使我國的制造工業(yè)有了長足的進步，但和先進國家相比還存在很大差距，表現(xiàn)在：技改投入相對不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開發(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，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才素質(zhì)相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發(fā)展先進制造技術(shù)、實施先進的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。

（一）人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進的制造技術(shù)、實施先進的制造模式人才是關(guān)鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟體制，研究先進制造技術(shù)和先進的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競爭力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國內(nèi)市場和國際市場，科技人員必須強化市場意識，因此人才的培養(yǎng)要注意市場導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念。科技人員要懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進制造技術(shù)的推廣和實施，為市場經(jīng)濟服務(wù)。

（二）加強政策與法規(guī)建設(shè)， 建立強有力的宏觀調(diào)控機制。在市場經(jīng)濟環(huán)境下，國家仍應(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)引進的事情發(fā)生，要盡可能減少和避免市場盲目競爭造成的損失。

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

（四）建立與發(fā)展我國自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動化單元技術(shù)，結(jié)合實際情況實現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術(shù)進行消化和吸收。對于引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(chǎn)(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產(chǎn)模式，(如獨立制造島)以使企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要。

篇4

【關(guān)鍵詞】 機械制造 發(fā)展方向

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術(shù)和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國機械制造業(yè)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟體制，但與發(fā)達國家相比仍有很大差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與發(fā)達國家的差距，使我國的產(chǎn)品在質(zhì)量上、效率上、品種上得到全面提升，以增強市場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列。

1 機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

先進的制造業(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先進的制造技術(shù)、先進的管理技術(shù)和先進的制造過程轉(zhuǎn)變成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此， 21世紀的機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）精密化。機械制造新工藝趨向精密化現(xiàn)代化機械制造技術(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)、微型機械。納米技術(shù)己在納米機械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。 （2）自動化。自動化技術(shù)自20世紀初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性自動化的發(fā)展過程，自動化技術(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場合的工作。對于批量較大的生產(chǎn)自動化，可通過機床自動化改裝、應(yīng)用自動機床、專用組合機床、自動生產(chǎn)線來完成。在未來的自動化技術(shù)實施過程中，將更加重視人在自動化系統(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。制造過程的實質(zhì)是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，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。計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(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)包括計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程分析（CAE）、計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）、計算機輔助工裝設(shè)計（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等。②管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營管理（BM）、生產(chǎn)管理（PM）、物料管理（MM）、人事管理（LM）、財務(wù)管理（FM）等。③制造自動化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動化設(shè)備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMS）、工業(yè)機器人（Robot）、自動裝配（AA）等。④質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測（CAI）、計算機輔助測試（CAT）、計算機輔助質(zhì)量控制（CAQC）、三坐標測量機（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世紀機械自動化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心里學(xué)、生理學(xué)和混飩動力學(xué)等新思想、新方法、模擬人類智能，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。誠然，使機械自動化產(chǎn)品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。（6）人格化。未來的機械自動化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機械自動化的人格化有兩層含義。一層是機械自動化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化，另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產(chǎn)品，實事上，許多機械自動化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

2 先進的制造模式

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

2.1 精良生產(chǎn)（LP）與獨立制造島（AMI）

20世紀90年代美國麻省理工學(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格提供質(zhì)量優(yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個工段有一定的獨立自，運行企業(yè)文化。（3）精簡一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價值的工作，減少管理層次，精簡組織結(jié)構(gòu)，簡化產(chǎn)品開發(fā)過程和生產(chǎn)過程，減少非生產(chǎn)費用，強調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨立制造島是教授根據(jù)在引進先進技術(shù)的同時，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機床為核心，強調(diào)信息流的自動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)三者的有機集成，面向車間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟效益為主要目標。AMI是發(fā)展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場機制，參與國際競爭意義重大。

2.2 集成制造與智能制造

美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造（CIM）的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務(wù)是一個不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個制造過程的實質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過程，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，計算機是集成的工具，計算機和輔助各單元技術(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)和運行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長期效益。

智能制造（IM）是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計算機和模擬人類專家的智能活動，進行分析、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，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。

3 存在差距和實施策略

改革開放以來，我國制造科技術(shù)有日新月異的變化，通過技術(shù)改造和引進國外先進制造技術(shù)，使我國的制造工業(yè)有了長足的進步，與先進國家相比有很大差距，其表現(xiàn)：技改投入相對不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開發(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，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才素質(zhì)相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發(fā)展先進制造技術(shù)、實施先進的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進行列，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)展和推廣先進的制造技術(shù)、實施先進的制造模式人才是關(guān)鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟體制，研究先進制造技術(shù)和先進的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競爭力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國內(nèi)市場和國際市場，科技人員必須強化市場意識。科技人員要懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟法。要開發(fā)學(xué)科領(lǐng)域，及時更新教育內(nèi)容和方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進制造技術(shù)的推廣和實施，為市場經(jīng)濟服務(wù)。 （2）加強政策與法規(guī)建設(shè)，建立強有力的宏觀調(diào)控機制。在市場經(jīng)濟環(huán)境下，國家應(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)我國國情的生產(chǎn)模式。相對于某些先進的制造技術(shù)和先進的制造模式，要根據(jù)我國現(xiàn)實存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極發(fā)展適應(yīng)我國國情的制造模式。（4）實用機械自動化技術(shù)結(jié)合生產(chǎn)實際注重實用發(fā)展機械自動化技術(shù)。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術(shù)進行消化和吸收。對引進的并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、精良生產(chǎn)（LP）、智能制造（ IM）等先進制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產(chǎn)模式，以便企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要。（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)過程管理和市場信息管理、加強企業(yè)人才的培養(yǎng)同時與國際接軌，開展ISO9000系列管理體系認證，加快現(xiàn)代企業(yè)制度改革，為先進制造技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]楊永良.先進制造技術(shù)與先進制造模式.商品與質(zhì)量.

[2]侯如穎.談先進制造技術(shù)與先進制造模式.大眾科技.

篇5

機電一體化技術(shù)需要一個智能化的控制系統(tǒng)來運轉(zhuǎn)，為了更好的促進制造生產(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，開發(fā)人員設(shè)計并研發(fā)了應(yīng)對各種情況的智能化控制系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)制造進行管理和控制，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)點之間的相互連接的關(guān)系，以此來處理信息，而且能夠適應(yīng)大多數(shù)生產(chǎn)制造過程中遇到的情況，可以自主記憶和學(xué)習(xí)。專家控制系統(tǒng)主要是指一個高智能的計算機程序系統(tǒng)，內(nèi)部包含著大量的專業(yè)知識和積累下來的寶貴經(jīng)驗，比如制造加工的工藝和相關(guān)技術(shù)，就可以存儲在該系統(tǒng)之中，系統(tǒng)在處理生產(chǎn)制造某個故障和問題時，就可以將以往的知識和經(jīng)驗方法拿出來，迅速有效的解決問題，而且可以解決很多的高難度問題，高效迅速，節(jié)省了大量的檢修時間和工作量。

2機電一體化技術(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)在智能制造過程中發(fā)揮著傳遞與接收信息信號的重要作用，在電子設(shè)備與機械設(shè)備之間需要做出指令和信息的傳遞時，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)為了加強這種聯(lián)系，強化信息傳遞的能力和水平，使生產(chǎn)效率進一步加快，使用了更加具備系統(tǒng)化和規(guī)范化的傳感網(wǎng)絡(luò)，也就是專門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)時間，能夠在很短的時間內(nèi)完成對信息的識別和判斷，經(jīng)過解析后再發(fā)出有效信息，以其先進的技術(shù)和極高的效率極大地促進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)字化和智能化機床的進一步研發(fā)和應(yīng)用，也促進了相應(yīng)的機電一體化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，可以說數(shù)控生產(chǎn)也是智能制造發(fā)展過程中的重要部分，將電子智能化產(chǎn)品與生產(chǎn)機械完美的融合在一起，這本身就是一種機電技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)舉，我國的數(shù)控機床的最尖端產(chǎn)品已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位，這就是將機電結(jié)合，生產(chǎn)制造智能化的重要體現(xiàn)，隨著數(shù)控機床所利用的機電技術(shù)愈來愈多，功能更加多樣實用，“中國智造”并將獲得更快的發(fā)展和更大的進步。2．3自動生產(chǎn)線與自動機械的應(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)過程為了應(yīng)對快速發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和機遇，自動化的生產(chǎn)流水線被大量裝備到企業(yè)的廠房中，通過智能機械設(shè)備代替大量人工，在各個生產(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)智能機器人。工業(yè)智能機器人是機電一體化技術(shù)在智能制造中最先進的應(yīng)用，并結(jié)合多種先進技術(shù)，是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計算機系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點，我國在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績，并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機器人的出現(xiàn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量中發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機器人在應(yīng)用的過程中具有明顯的優(yōu)點: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)的精準度高，可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中，受到社會各界的認可。

3機電一體化在企業(yè)的智能制造中的發(fā)展前景

智能化技術(shù)的發(fā)展從未有過像最近十年的發(fā)展速度，智能機器人的應(yīng)用范圍愈加寬廣，中國資本一方面大力發(fā)展本國的智能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，另一方面通過國家合作與資本收購其他先進智能制造產(chǎn)業(yè)來加快促進智能化建設(shè)，可謂雙管齊下，發(fā)展速度極快。制造業(yè)的生產(chǎn)制造過程是核心，也是基礎(chǔ)，而要將智能技術(shù)完美的融合進制造工藝之中，還必須有配套的技術(shù)和措施加以促進，這就是機電一體化技術(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，也是目前國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展和技術(shù)上的突破，能夠帶動整個制造業(yè)的加速轉(zhuǎn)型，為實現(xiàn)成為制造業(yè)強國的宏偉目標提供充足的動力源泉，無論是智能化的系統(tǒng)還是科學(xué)技術(shù)，為了增強制造加工的智能化水平，就必須借助發(fā)展機電一體化技術(shù)來促成，將每個生產(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

總而言之，機電一體化技術(shù)作為實現(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)和機電一體化技術(shù)的結(jié)合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對機械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。

作者:王哲

參考文獻:

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關(guān)鍵詞：機電一體化；智能控制；應(yīng)用；研究

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

(一)、關(guān)于機電一體化的概述

1、機電一體化的含義

所謂機電一體化，又稱機械電子學(xué)，是指將電工電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等多只技術(shù)進行有機地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際生產(chǎn)生活中去的一項綜合性的技術(shù)。

機電一體化的基本內(nèi)容與組成要素及原則機電一體化的基本內(nèi)容包括以下幾項內(nèi)容：一是計算機與信息技術(shù)；二是機械技術(shù)；三是自動控制技術(shù)；四是系統(tǒng)技術(shù)；五是傳感檢測技術(shù)。機電一體化的組成要素包括：一是結(jié)構(gòu)組成要素；二是動力組成要素；三是運動組成要素；四是感知組成要素；五是職能組成要素。機電一體化的四大原則包括：一是運動傳遞；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”指的是在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標的自動控制技術(shù)。控制理論發(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)在已進入“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”階段。“機電一體化”是微電子技術(shù)向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一個新概念，是精密機械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)等各相關(guān)技術(shù)有機結(jié)合的一種新形勢。它是機械技術(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

智能控制常具有以下一種或幾種基本特點：

（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、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：一個系統(tǒng)如果能對一個過程或其環(huán)境的未知特征所固有的信息進行學(xué)習(xí)，并將得到的經(jīng)驗用于進一步的估計、分類、決策或控制，從而使系統(tǒng)的性能得到改善，那么就稱該系統(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)功能主要包括對控制對象參數(shù)的學(xué)習(xí)，高層次的學(xué)習(xí)功能則包括知識的更新和遺忘。

（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，它可看成是不依賴模型的自適應(yīng)估計。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)過的例子時，由于系統(tǒng)具有插補功能，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)類別形式

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

（1）分級控制系統(tǒng)

分級控制系統(tǒng)又稱為分級階梯控制系統(tǒng)，是由美國普渡大學(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。它主要由三個控制級組成，由高到低分為組織級、協(xié)調(diào)級、執(zhí)行級。具體情況如下：

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

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

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

（2）學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)是通過對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行判別、認知、調(diào)整后，利用對信號循環(huán)輸入和數(shù)據(jù)處理來保證良好的運行效果。它是一個能在其運行過程中逐步獲得受控過程及環(huán)境的非預(yù)知信息，積累控制經(jīng)驗，并在一定的評價標準下進行估值、分類、決策和不斷改善的自動控制系統(tǒng)。

（3）專家控制系統(tǒng)

專家控制系統(tǒng)是將人的經(jīng)驗、知識、技能融合進計算機的一種形式。在這個系統(tǒng)中，計算機數(shù)據(jù)庫含有摸個領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R與經(jīng)驗，并且具有可以利用這些知識與經(jīng)驗解決該領(lǐng)域的高水平難題的特點，

（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)細胞相類似的人工神經(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)形式主要運用了神經(jīng)細胞、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

智能控制系統(tǒng)具有極強的學(xué)習(xí)功能、組織功能及適應(yīng)，其在機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。模糊系統(tǒng)、遺傳算法、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用在機電一體化系統(tǒng)中的最常見的四種技術(shù)，它們之間存在著相互依存、相輔相成的關(guān)系。

（四）、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、智能控制在機械制造過程中的應(yīng)用

機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當(dāng)前最先進的機械制造技術(shù)就是將智能控制技術(shù)與計算機輔助技術(shù)有機結(jié)合，向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展。其最終目標是利用先進的計算機技術(shù)取代一部分腦力勞動，從而模擬人類制造機械的活動。同時，智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬，通過傳感器融合技術(shù)將采集的信息進行預(yù)處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)。在此過程中利用神經(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)決策機構(gòu)來選取相應(yīng)的控制動作。智能控制在機械制造中的應(yīng)用領(lǐng)域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、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，我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數(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)可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標，運用智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)這些目標。比如說，利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領(lǐng)域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問題進行綜合處理，再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理，從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導(dǎo)性建議；利用模糊系統(tǒng)技術(shù)可以將數(shù)控機械的加工過程進行優(yōu)化，對一些模糊的參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而更加清晰地發(fā)現(xiàn)數(shù)控機械出現(xiàn)的故障，并找出相應(yīng)的解決措施。

3、智能控制在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

機器人所具有非線性、強耦合、時變性的特征主要體現(xiàn)在動力系統(tǒng)中，在控制參數(shù)的系統(tǒng)中機器人具有多任務(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)在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是機器人手臂姿態(tài)及動作的智能控制；二是機器人在多傳感器信息融合與視覺處理方面的智能控制；三是機器人在行走路徑與行走軌跡跟蹤方面的智能控制；四是通過模糊系統(tǒng)及專家控制系統(tǒng)對機器人的運動環(huán)境進行定位、監(jiān)測、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，它主要通過通信與計算機控制的聯(lián)網(wǎng)，對每一個時段的照明系統(tǒng)進行控制，主要表現(xiàn)在對照明時間、照明系統(tǒng)的節(jié)能、照明邏輯方面的智能控制；二是對建筑物內(nèi)的空調(diào)進行智能控制，通過比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式對空調(diào)在夏季與冬季使用時的模式進行設(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，減少能量的浪費。

篇7

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用趨勢

機械制造業(yè)是我國的支柱性產(chǎn)業(yè)，在進過幾十年的發(fā)展實踐中也取得了一定成就。機械自動化技術(shù)作為機械制造工業(yè)發(fā)展的趨勢和方向，其核心技術(shù)是實現(xiàn)機械加工工藝自動化、機械制造模式智能化。作為一項復(fù)雜的生產(chǎn)過程，機械制造企業(yè)在提升制造效率上，必然需要從時間、成本和技術(shù)創(chuàng)新上來強化競爭力。自動化技術(shù)作為機械制造創(chuàng)新的核心，迫切需要從自動化機械設(shè)備的應(yīng)用中，利用人工智能操作來改變傳統(tǒng)機械制造方式，推進了機械制造業(yè)的快速發(fā)展。

1機械制造技術(shù)特點

機械制造技術(shù)作為綜合性工程學(xué)科之一，主要從產(chǎn)生生產(chǎn)質(zhì)量及效率上來提升制造水平。其特點表現(xiàn)在三個方面：一是系統(tǒng)化，從現(xiàn)代機械制造實踐中來看，隨著計算機技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用，各類技術(shù)在融合過程中提升了自動化水平，而系統(tǒng)化成為機械制造的主要特點，也是貫穿整個現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)實踐的基本特征；二是綜合化，從機械制造企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新來看，提升制造生產(chǎn)率是增強企業(yè)綜合效益的有效途徑，無論是在加工技術(shù)、還是市場調(diào)研及售后服務(wù)上，圍繞機械產(chǎn)品的綜合化發(fā)展方向，體現(xiàn)機械制造的綜合開發(fā)模式是創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)；三是一體化，所謂一體化，從機械制造企業(yè)生產(chǎn)率的提升上，迫切需要從產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量和加工制造時間三方面進行綜合，突顯成本、質(zhì)量、時間一體化發(fā)展理念，也只有從三者的科學(xué)融合中來增強企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。

2自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動化技術(shù)是基于信息控制技術(shù)的發(fā)展而應(yīng)用于機械制造中，特別是人工智能操作技術(shù)，縮短了生產(chǎn)時間、降低了人力成本，其發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)在四個方面。一是信息自動化，通過計算機技術(shù)，依托軟件工程師來構(gòu)建一體化機械制造自動化平臺，能夠從圖形設(shè)計、輔助制造等方面實現(xiàn)有效連接，以提升機械制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。同時，信息化技術(shù)具有控制功能，借助于數(shù)控技術(shù)來完成機械生產(chǎn)流程的加工、控制，保障生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化；另外，在信息自動化還表現(xiàn)在生產(chǎn)制造管理上，通過構(gòu)建信息加工數(shù)據(jù)庫，來完成對機械加工設(shè)備的有效管理，增強機械制造的自動化水平。二是生產(chǎn)自動化，機械制造自動化通常從原材料的選擇、加工及生產(chǎn)設(shè)備的自動化中，代替人工方式來完成制造加工任務(wù)，在這個過程中，最大化的降低人工強度，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，實現(xiàn)對機械制造業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。三是機械設(shè)備自動化，機械加工中對各類機械設(shè)備的使用是完成制造的必要條件，而自動化設(shè)備通過對現(xiàn)場環(huán)境的調(diào)試，以滿足機械加工自動化目標。如通過參數(shù)優(yōu)化來調(diào)整加工流程，根據(jù)現(xiàn)場自動檢測來完成設(shè)備維護；利用自動化軟硬件控制單元來保障機械設(shè)備的正常穩(wěn)定運行。四是物流自動化，物流自動化主要從生產(chǎn)設(shè)備自動化、運輸設(shè)備自動化及自動化現(xiàn)場管理軟件設(shè)計上，針對機械制造任務(wù)和工作流程，來實現(xiàn)機械加工、生產(chǎn)、物流等方面的銜接與配合，降低生產(chǎn)成本。

3自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

3.1自動化技術(shù)提升了機械制造的智能化水平

從機械制造智能化應(yīng)用來看，人工智能、自動化技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，代表著機械制造智能化的發(fā)展趨向，而人工智能、電子智能的協(xié)同應(yīng)用，增強了機械制造自動化水平。如各類機械制造智能程序的開發(fā)，都是基于機械制造現(xiàn)場生產(chǎn)實際，從系統(tǒng)分析、設(shè)計、流程優(yōu)化和判斷中增強智能化。智能化在機械制造中的滲透，圍繞機械制造和人工智能的協(xié)同發(fā)展，改變了傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)流程，也從更多的現(xiàn)場模擬中取代了傳統(tǒng)機械制造過程。如通過對機械加工中各項技術(shù)標準的模擬，從現(xiàn)場測試及自動化監(jiān)測中來優(yōu)化機械加工方案，實現(xiàn)制造過程自動化。另外，通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合不同機械制造行業(yè)實踐，開發(fā)出各類突發(fā)事件的加工優(yōu)化程序，如通過對現(xiàn)場加工設(shè)備各項參數(shù)設(shè)置，來調(diào)整不同加工現(xiàn)場的工作狀態(tài)，以適應(yīng)機械制造工業(yè)環(huán)境。

3.2自動化技術(shù)實現(xiàn)了機械制造過程的虛擬化

以計算機技術(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)綜合中來虛擬化機械制造過程。所謂機械制造虛擬化技術(shù)，就是對多種仿真技術(shù)和真實制造環(huán)境的模擬，并通過模擬仿真過程來實現(xiàn)機械加工過程的全程跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)和解決機械加工中出現(xiàn)的問題，并從虛擬化技術(shù)中來降低開發(fā)成本，縮短機械制造開發(fā)周期，增強機械制造企業(yè)的核心競爭力。

3.3自動化技術(shù)推進了機械制造集成化發(fā)展

以微電子、電子計算機技術(shù)為特征的自動化技術(shù)，在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展，又促進了機械制造領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。如數(shù)控加工技術(shù)、電子計算機輔助制造技術(shù)的出現(xiàn)，一方面促進了機械制造領(lǐng)域的技術(shù)分工與協(xié)作，另一方面也從不同機械制造系統(tǒng)開發(fā)中實現(xiàn)了集成化管理。每一項技術(shù)的創(chuàng)新都帶來了機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)來完成和優(yōu)化機械制造自動化管理，特別是從制造過程重組和集約化管理中來實現(xiàn)制造過程精益管理。現(xiàn)代信息技術(shù)下的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)了機械制造集成化管理目標，特別是企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)要素及企業(yè)資源管理實際，引入柔性化機械制造生產(chǎn)管理模式，來降低機械制造成本，增強機械制造管理效率，實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標。

3.4自動化技術(shù)促進了機械制造過程柔性化管理

隨著現(xiàn)代控制理論和系統(tǒng)化管理理念在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用，越來越多機械制造企業(yè)需要從自身機械加工水平上，增強對客戶需求的應(yīng)變力，而柔性化自動化技術(shù)，旨在通過對客戶需求的反饋分析，從技術(shù)革新上增強企業(yè)對外部市場的適應(yīng)力，尤其是在機械制造加工中，利用柔性化自動化技術(shù)，來優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備配置效率，改善機械加工協(xié)同關(guān)系，適時采用新技術(shù)來滿足市場變化需要。機械制造柔性自動化技術(shù)，在人機智能化交互中，根據(jù)柔性生產(chǎn)需求來創(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。在柔性自動化機械制造過程中，普通機械加工設(shè)備與智能化設(shè)備共同協(xié)作，根據(jù)機械加工需求在某個環(huán)節(jié)設(shè)置人為控制，更好促進機械制造企業(yè)適應(yīng)不同市場需求變化；同時，在柔性自動化技術(shù)中，借助于柔性加工技術(shù)、柔性制造技術(shù)、柔性管理理念來實現(xiàn)機械加工、機械生產(chǎn)、機械設(shè)備間的協(xié)同銜接，密切各資源條件，最大化的提升機械制造自動化水平。

4結(jié)語

當(dāng)前，我國制造業(yè)迎來了新的經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌期，機械加工企業(yè)在拓寬市場空間，提升企業(yè)綜合競爭力，更需要從自動化技術(shù)的應(yīng)用中，提升企業(yè)制造集成度和智能化水平，增強企業(yè)對市場需求的適應(yīng)力。同時，機械制造自動化作為未來行業(yè)發(fā)展的總體趨勢，必然需要從引進技術(shù)人才，優(yōu)化自動化流程等方面，保障機械制造設(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)境治理上來推進機械工業(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：

[1]周修鵬.自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用分析[J].裝備制造，2014(S2).

[2]付興娥.機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015(23).

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

在機械制造系統(tǒng)中，其監(jiān)控和診斷技術(shù)的應(yīng)用，對于確保整個生產(chǎn)活動的穩(wěn)定性、可靠性、高效性來說，起到了至關(guān)重要的作用，而這方面的作用也對于整個經(jīng)濟體系的發(fā)展有著一定的影響。下文主要針對現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)監(jiān)控和診斷技術(shù)的研究以及發(fā)展進行了全面詳細的探討。

1 現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)監(jiān)視與診斷的目的

在傳統(tǒng)及機械制造中，是以人為主體，由人來操作機床，完成工件的制造和加工。機械制造過程中的工作狀態(tài)，人們可以很容易進行判斷，當(dāng)有故障時也很容易排除，對生產(chǎn)過程的自動監(jiān)控和診斷的要求不是很高，但在現(xiàn)代機械制造過程中，隨著柔性制造系統(tǒng)和集成制造系統(tǒng)的發(fā)展，整個機械制造過程是在計算機控制下自動進行的，沒有或很少需要人對過程進行干預(yù)，因此，制造過程中的過程監(jiān)控與故障診斷是系統(tǒng)正常運行的技術(shù)保證。

在現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)中，車間、各類零件的制造系統(tǒng)、制造單元、機床設(shè)備、運輸設(shè)備等各有自身的計算機控制系統(tǒng)，它是一個多級計算機控制網(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，它是一個現(xiàn)代制造車間（工廠）的監(jiān)控診斷系統(tǒng)，分為三級：第一級為設(shè)備監(jiān)控診斷級，第二級為系統(tǒng)監(jiān)控診斷級，第三級為車間（工廠）監(jiān)控診斷級。

2 發(fā)展趨勢

在我國當(dāng)前計算機信息技術(shù)以及電子技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，現(xiàn)代機械制造技術(shù)將會在這一過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)，未來在對機械制造系統(tǒng)的監(jiān)控、診斷技術(shù)進行研究和發(fā)展的過程中，其發(fā)展的趨勢主要集中在以下幾個方面：

2.1機械加工系統(tǒng)中的幾何量及物理量

基本工況狀態(tài)以及規(guī)律的識別研究，無論是對于傳統(tǒng)形式的生產(chǎn)方式還是對于自動化的生產(chǎn)環(huán)境來說，實質(zhì)上其基礎(chǔ)級設(shè)備中所呈現(xiàn)出的物理量、幾何量檢測度，才是其中所存在的最為關(guān)鍵的問題，這方面的問題涉及到了信息來源問題，也就是說，脫離了基礎(chǔ)信息源頭，那么整個后續(xù)系統(tǒng)便極有可能會失去運行的依據(jù)。雖然說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多，再加上是在實驗室試驗，雖然說能夠?qū)τ诩庸み^程中的具體構(gòu)成加以認識，但是要熟悉工況，就必須要機床的實際運行數(shù)據(jù)。所以，將實際需求相結(jié)合來看，加工系統(tǒng)之中所涉及到了的幾何量、物理量快速檢測和識別的方式，就是未來機械制造系統(tǒng)中監(jiān)控和診斷技術(shù)的主要發(fā)展那趨勢，同時也是研究的重點。

2.2多功能、柔性監(jiān)控診斷系統(tǒng)研究與發(fā)展

雖然說我國目前對于機械制造過程中所涉及到的診斷技術(shù)已經(jīng)進行了較為廣泛的研究，但這其中依然存在著一個問題，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、機床計算機控制接口兼容差等方面的問題。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方面的要求：

（1）要擁有能夠?qū)τ诖罅磕M信號以及數(shù)字信號進行處理的兼容接口，或者說智能接口，同時還必須要針對制造過程中所呈現(xiàn)出相當(dāng)一部分狀態(tài)物理量采取控和檢測措施；

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

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

（4）具有各種功能的機床和計算機網(wǎng)絡(luò)接口及聯(lián)機工作能力，實現(xiàn)各設(shè)備及生產(chǎn)系統(tǒng)之間交互、通信，實現(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。

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

由于現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)具有控制規(guī)模大、自動化程度高和柔性化的特點，由于其控制規(guī)模大，系統(tǒng)復(fù)雜，除了通過目前已采用的監(jiān)控和故障診斷技術(shù)對機械制造系統(tǒng)進行監(jiān)測和診斷之外，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）分布式人工智能專家系統(tǒng)

（2）現(xiàn)代機械制造系統(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)系又相對獨立的子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)又有若干模塊組成。從控制的角度看，那就是眾多類型的設(shè)備或子系統(tǒng)之間，往往實行一種所謂的主――從遞階分級控制，且具有一定的分散度。依靠一個單一的人工智能專家系統(tǒng)并不可能很好地解決系統(tǒng)的監(jiān)控和診斷問題。這就要求監(jiān)控和診斷系統(tǒng)不僅能實現(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，實現(xiàn)一種所謂分布式人工智能專家系統(tǒng)。根據(jù)分布式的特點，從而使整個系統(tǒng)既可協(xié)同工作，又可單獨工作，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、多媒體診斷知識庫和多媒體診斷推理機，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)，對現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)進行的監(jiān)控和故障診斷更為有效。

3 結(jié)束語

綜上所述，在我國當(dāng)前機械制造系統(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)嚴苛。同時，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，這對于機械制造系統(tǒng)的發(fā)展來說，起到了至關(guān)重要的作用。

參考文獻

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

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關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；機械自動化；機械制造

1引言

機械設(shè)計制造自動化，簡單來講就是在機械設(shè)計制造過程中，加入自動化技術(shù)，來提高整個機械加工生產(chǎn)的效率以及質(zhì)量，進而推動整個行業(yè)的良性發(fā)展。所以，想要在機械設(shè)計制造領(lǐng)域充分發(fā)揮自動化技術(shù)的應(yīng)有作用，相關(guān)企業(yè)要結(jié)合機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用現(xiàn)狀，加強對這方面的理論研究以及實踐摸索，從而實現(xiàn)我國機械設(shè)計制造的自動化。

2主要特征

與傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)相比較，機械設(shè)計及其自動化在技術(shù)方面就有本質(zhì)的不同，它主要是以自動化與智能化的原理進行作業(yè)，這種區(qū)別也是機械設(shè)計及其自動化不同于傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)的核心特征。機械設(shè)計的自動化主要是依靠多種科學(xué)技術(shù)的相互合作而實現(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與發(fā)展方式，同時，更使得機械制造在多個方面都發(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，積極推動我國機械化制造和自動化技術(shù)的良好發(fā)展，對促進我國現(xiàn)代化生產(chǎn)的長遠發(fā)展有非常重要的意義，也是建設(shè)特色社會主義的必然趨勢。

3機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用

3.1生產(chǎn)過程中的自動化應(yīng)用

將自動化技術(shù)靈活的運用于機械設(shè)計制造中，可以在提升產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)基礎(chǔ)上，強化整個機械制造的智能化水平。與此同時，利用自動化技術(shù)替代人工生產(chǎn)，可以在機械設(shè)計制造中有效減少因人為因素帶來的不確定影響，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，機械生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化之后，還能使產(chǎn)品損耗明顯降低，維護企業(yè)的根本利益，提高企業(yè)的市場競爭力。

3.2柔性自動化技術(shù)地應(yīng)用

柔性自動化技術(shù)主要指通過將計算機控制系統(tǒng)與機械制造生產(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，進而使得生產(chǎn)實現(xiàn)高度的自動化。而結(jié)合實踐來看，一旦企業(yè)在自身機械制造生產(chǎn)中將柔性自動化技術(shù)應(yīng)用，那么，只需將相應(yīng)生產(chǎn)自動化控制數(shù)據(jù)輸入到計算機系統(tǒng)中，設(shè)備據(jù)此實現(xiàn)機械制造生產(chǎn)全過程自動化操作。對企業(yè)來說，柔性自動化技術(shù)地應(yīng)用不但有助于實現(xiàn)機械制造精準性生產(chǎn)，并且還可以有效地降低其人力資源地投入，進而為提高企業(yè)經(jīng)濟效益打下堅實的基礎(chǔ)。不過，柔性自動化技術(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，因而這就對操作人員工作提出了較高的要求，因為一旦其錯誤地輸入信息，那么不僅會極易導(dǎo)致生產(chǎn)事故出現(xiàn)，同時更會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

3.3自動檢測技術(shù)地應(yīng)用

一般來說，基于傳統(tǒng)儀器和傳感器的自動檢測技術(shù)的發(fā)展，在機械制造業(yè)中，自動檢測技術(shù)的應(yīng)用可以減少生產(chǎn)過程中的人工參與，還能進一步提升產(chǎn)品合格率。此外，自動檢測系統(tǒng)主要采用微型計算機等信息處理系統(tǒng)，進而確保檢測工作的可靠性。

3.4智能自動化技術(shù)地運用

機械設(shè)計制造及其自動化地應(yīng)用上除了上述兩項技術(shù)外，智能自動化技術(shù)是其最重要地應(yīng)用。智能自動化技術(shù)不但充分地柔性與集成自動化兩種技術(shù)優(yōu)點融合在一起，同時更使得該技術(shù)能夠?qū)⑸a(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、輸入以及分析基于一身，從而達到機械制造生產(chǎn)智能化效果。智能自動化技術(shù)的應(yīng)用其優(yōu)點在于能夠把以往需要通過人力方式所開展的信息數(shù)據(jù)采集、輸入等工作實現(xiàn)計算機全智能化，如此一來不僅大大提升了生產(chǎn)效率及精準度，同時更使得機械制造生產(chǎn)借助于智能自動化技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)線自動監(jiān)測與故障處理，進而極大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)的可靠性以及安全性。

4未來機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用的發(fā)展方向

4.1更加趨向集成化

從總體上看，我國很多企業(yè)在生產(chǎn)制造機械設(shè)備時，總是有意無意的將機械設(shè)計、制造、生產(chǎn)以及管理等相互分離開來，這樣就很難對機械設(shè)計制造的全過程有一個嚴格把控。對此，在未來發(fā)展進程中，相關(guān)企業(yè)依然要通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，來提升自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的融合程度，促進機械設(shè)計、制造、生產(chǎn)以及管理的高度融合，以迎合我國工業(yè)未來發(fā)展需求。

4.2微型化發(fā)展

機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展中除了上述5方面趨勢外，微型化是其另外一個重要方向。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。而針對機械設(shè)計制造及其自動化中微型化發(fā)展優(yōu)點，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，因而這就使得機械設(shè)計制造及其自動化微型化得了很大地發(fā)展，并且在當(dāng)前也獲取了不錯的成果。目前機械設(shè)計制造及其自動化微型化發(fā)展中微機械技術(shù)是最主要的一個研究方向。

4.3朝著綠色化方向發(fā)展，注重產(chǎn)品設(shè)計虛擬化及數(shù)字化技術(shù)運用

結(jié)合低碳環(huán)保要求，需要機械制造行業(yè)未來發(fā)展中加強生態(tài)環(huán)境保護，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，為了提高機械產(chǎn)品設(shè)計效率，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計方式，需要注重產(chǎn)品設(shè)計虛擬化及數(shù)字化技術(shù)運用：使縮短機械產(chǎn)品設(shè)計時間的同時提高設(shè)計精度，并加強產(chǎn)品設(shè)計中各種數(shù)據(jù)處理，優(yōu)化生產(chǎn)流程，增強機械產(chǎn)品長期使用中的性能可靠性。

5結(jié)束語

總之，實現(xiàn)機械設(shè)計制造的自動化，不僅有助于提升企業(yè)的核心競爭力，同時在環(huán)境保護、節(jié)能降耗等方面均起著重要作用。因此，相關(guān)企業(yè)重視注重機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用的多元化、集成化以及節(jié)能化發(fā)展趨勢，加強自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造領(lǐng)域中的合理應(yīng)用，從而為國家經(jīng)濟建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。

作者：方立新

參考文獻： 

[1] 劉榮光.機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].信息化建設(shè)，2016（6）. 

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

知識經(jīng)濟時代最突出的特點在于知識和信息的傳播不同于以往的制造和技術(shù)的傳播，在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

機電一體化又稱機械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。

一、我國機電一體化的現(xiàn)狀

全球范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)展通常可以分為三個階段。第一階段為20世紀60年代以前，因為當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(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70~80年代。第三階段為20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化呈現(xiàn)深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，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)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。

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

二、機電一體化的核心技術(shù)

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

三、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過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、開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，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)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

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

5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

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

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

（二）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(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)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，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)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機器人

第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人，它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。

四、我國機電一體化的發(fā)展前景

4.1網(wǎng)絡(luò)一體化

知識經(jīng)濟時代的突出特征是計算機技術(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砹司薮蟮淖兏铩C電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。

4.2模塊標準化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。因為機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜又是非常重要的事。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向就是智能化。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機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電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

五、結(jié)語：

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

參考文獻：

1、李運華：機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

2、芮延年：機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社，2004.

3、柴天佑：智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化，2006（6）.