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【關(guān)鍵詞】FMS;NC;RPM;機(jī)械設(shè)計(jì)制造
數(shù)控技術(shù),柔性制造系統(tǒng),快速原型制造技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造中主流應(yīng)用技術(shù),特別是三種技術(shù)與其他技術(shù)的混合應(yīng)用對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)生了不可估量的作用,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的改進(jìn)和創(chuàng)新有巨大作用。
一、數(shù)控技術(shù)(NC)發(fā)展歷程
數(shù)控技術(shù)(NC)指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)通常是與位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量相關(guān)開(kāi)關(guān)量。數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算誕生了這項(xiàng)技術(shù)。特別是1952年,第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世,成為世界機(jī)械工業(yè)史劃時(shí)代的事件,推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化領(lǐng)域一份子,隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和不斷發(fā)展,對(duì)汽車輕紡船舶等制造領(lǐng)域起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)楝F(xiàn)展的趨勢(shì)是裝備的數(shù)字化,控制的自動(dòng)化和人工的高效率化。高速、高精加工技術(shù)極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度可達(dá)80m/min,甚至更高,空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min,極大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面,普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度由10 m提高到了5 m,精密級(jí)加工中心從3 m~5 m提高到1 m~1.5 m,并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01 m)。國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。當(dāng)代數(shù)控裝備具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化和簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化。
二、柔性技術(shù)(FMS)發(fā)展歷程
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的已經(jīng)成為公司創(chuàng)造效益的重要保證。產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短,產(chǎn)品的復(fù)雜程度高,這對(duì)產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)提出了很高的要求,但是柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高,構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益;多品種、小批量生產(chǎn)的加工形式在相似的情況下,頻繁的調(diào)整工夾具會(huì)使工藝穩(wěn)定難度增大,生產(chǎn)效率勢(shì)受到影響。這為柔性制造系統(tǒng)的提出和建立做出了鋪墊。柔性制造指在計(jì)算機(jī)支持下,能適應(yīng)加工對(duì)象變化的制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)有三種類型:柔性制造單元,柔性制造系統(tǒng)和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線。柔性制造系統(tǒng)包括自動(dòng)加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)解決了機(jī)械制造高自動(dòng)化與高柔性化之間的矛盾。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備利用率高、在制品減少80%左右、生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量高、運(yùn)行靈活和產(chǎn)品應(yīng)變能力大。下圖是柔性制造系統(tǒng)的流程圖。
三、快速原型技術(shù)(RPM)發(fā)展歷程
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,快速原型技術(shù)(RPM)主要用于快速概念設(shè)計(jì)原型制造、快速模具原型制造、快速功能測(cè)試原型制造及快速功能零件制造。快速概念設(shè)計(jì)原型制造和快速模原型制造由于計(jì)算機(jī)和cad、solidworks等設(shè)計(jì)和建模軟件的不斷發(fā)展以及社會(huì)中機(jī)械的需求,這兩個(gè)方面將是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。快速測(cè)試型制造使用范圍有限,只能輔助快速概念設(shè)計(jì)原型制造??焖俟δ芰慵圃斓募夹g(shù)難度很大,當(dāng)前的技術(shù)不支持該功能,因此只能作為研究方向看待。由于大型模具的制造難度大以及RPM在模具制造方面的優(yōu)勢(shì),可以知道將來(lái)快速原型技術(shù)將在大型制造中占很大的比重。為了是RPM得到普及和發(fā)展,我們必須追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性;RPM設(shè)備的使用外設(shè)化,操作智能化,從而使RPM設(shè)備的安裝和使用變得非常簡(jiǎn)單,不需專門的操作人員;必須使RPM行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,融合整個(gè)產(chǎn)品制造體系。
數(shù)控技術(shù)(NC),柔性制造系統(tǒng)(FMS),快速原型制造技術(shù)(RPM)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的重要的技術(shù),但是這些技術(shù)在當(dāng)前的科技發(fā)展的條件下并不成熟,因此需要機(jī)械設(shè)計(jì)的人才投身到這些領(lǐng)域進(jìn)行研究,從而使這些技術(shù)更快更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);現(xiàn)狀;分析
作為現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè),只有將更多先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,才能充分保證機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。為此,本文重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的探討論述。
1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)所取得的發(fā)展成效主要體現(xiàn)在柔性制造、虛擬制造、以及敏捷制造這幾個(gè)方面?,F(xiàn)針對(duì)上述各類制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀做進(jìn)一步的分析與說(shuō)明。
首先,對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的柔性制造技術(shù)而言,其所指的是: 建立在成組技術(shù)的基礎(chǔ)之上,以常規(guī)意義上的數(shù)控機(jī)床(可以為不同的類型、以及多臺(tái)臺(tái)數(shù))以及數(shù)控柔性機(jī)床指導(dǎo)單位作為中心。柔性制造技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中,相關(guān)裝置設(shè)備的連接可以通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)。盡管柔性制造技術(shù)同樣屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的表現(xiàn)類型之一,但其在生產(chǎn)方式上呈現(xiàn)出了明顯的變批量特點(diǎn)。在現(xiàn)階段的實(shí)際工作中,有關(guān)機(jī)械制造相關(guān)產(chǎn)品的更新、以及市場(chǎng)動(dòng)態(tài)性發(fā)展需求的滿足均需要依賴于對(duì)柔性制造技術(shù)的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的累積發(fā)現(xiàn):柔性制造技術(shù)能夠結(jié)合所涉及到對(duì)象(多為成組出現(xiàn)),確定相對(duì)應(yīng)的工藝過(guò)程中,并作出對(duì)相關(guān)數(shù)控加工機(jī)械及設(shè)備裝置的合理選取,達(dá)到對(duì)工件成批性生產(chǎn)的目的。更加關(guān)鍵的一點(diǎn)是:在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中,能夠同時(shí)完成生產(chǎn)管理、以及加工制造這兩個(gè)方面的工作,在將其作用于切削加工、沖壓、以及焊接操作的過(guò)程中,對(duì)于提高生產(chǎn)效益而言有重要作用。
其次,可以說(shuō),虛擬制造技術(shù)作為現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的一個(gè)分支,其主要是基于在虛擬技術(shù)與仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程進(jìn)行全新的建模。其中,計(jì)算機(jī)必不可少的工具之一,它的作用是對(duì)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中進(jìn)行模擬操作與仿真。當(dāng)將虛擬技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造時(shí),應(yīng)該對(duì)方案的實(shí)際性和可行性進(jìn)行深入的探討分析,最終選出更可續(xù)合理的設(shè)計(jì)制造方案,確保所有的生產(chǎn)資源都能夠得到合理的優(yōu)化配置。而這一點(diǎn)無(wú)論是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)成本的控制,還是增強(qiáng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力來(lái)說(shuō),都有著至關(guān)重要的意義。并且,虛擬制造技術(shù)更是提高機(jī)械制造敏捷性的關(guān)鍵技術(shù)手段,徹底打破了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造方式,有效保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量,并將產(chǎn)品作業(yè)過(guò)程中潛在的風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品性能缺失進(jìn)行良好的控制處理。不但如此,通過(guò)對(duì)虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用,還能夠?qū)崟r(shí)的以用戶的需求為出發(fā)點(diǎn),對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行合理的修改,提高設(shè)計(jì)制造的針對(duì)性。
最后,對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的敏捷技術(shù)而言,其所指的是:建立在精神創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)管理創(chuàng)新、以及管理人員創(chuàng)新基礎(chǔ)之上,所實(shí)現(xiàn)的全新機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。通過(guò)對(duì)基于敏捷技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的合理應(yīng)用,能夠構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)發(fā)展的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),確保能夠動(dòng)態(tài)且可靠的對(duì)市場(chǎng)變動(dòng)情況予以響應(yīng)。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,在引入敏捷性機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的背景下,使得機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度大大提高、生產(chǎn)成本明顯降低、生產(chǎn)效率同樣得到了合理的優(yōu)化。與此同時(shí),對(duì)于相關(guān)企業(yè)而言,在敏捷性機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的支持下,使得系統(tǒng)可靠性有所鞏固,防止企業(yè)出現(xiàn)過(guò)多產(chǎn)品庫(kù)存累積的問(wèn)題。
2 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析
實(shí)際上,所謂的現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)主要是基于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行傳承和改進(jìn)的,通過(guò)將先進(jìn)的技術(shù)理念應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造設(shè)計(jì)中。而站在宏觀角度來(lái)看,目前機(jī)械制造技術(shù)主要呈現(xiàn)了兩種發(fā)展趨勢(shì),一種是以自動(dòng)化技術(shù)為主的發(fā)展趨勢(shì),是指在對(duì)敏捷制造技術(shù)進(jìn)行更深入的改進(jìn)與完善之后建立的技術(shù)體系。二是以精密加工做基礎(chǔ)條件的發(fā)展趨勢(shì),設(shè)計(jì)人員將微電子技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造過(guò)程中,促使現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)逐漸向著自動(dòng)化、智能化的方向而發(fā)展,具體表現(xiàn)如下:
首先,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)水平也得到了明顯的提升,但仍舊存在著一定的不足之處,還需要將更多高效先進(jìn)的虛擬化技術(shù)引用到機(jī)械制過(guò)程中。其中,想要保證應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵在于如何才能將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)更合理的利用,并通過(guò)將擬實(shí)技術(shù)與虛擬技術(shù)相互結(jié)合在一起,才能充分保證了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造質(zhì)量,加快機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度,大大提高了能源利用率。
其次,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中,還應(yīng)該充分考慮到生態(tài)環(huán)保的問(wèn)題,逐漸向著綠色化方向而發(fā)展。而所謂的綠色化主要是指現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)在使用過(guò)程中,不僅僅是要從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、制造等方面進(jìn)行考慮。同時(shí),還要真正從能源的節(jié)約方面入手,將環(huán)境保護(hù)作為首要的設(shè)計(jì)目標(biāo),加大對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的綠色化改造和完善。這樣不僅能夠有效防止機(jī)械制造過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境的破壞,還可以大大減少能源的過(guò)度消耗。
最后,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)還應(yīng)該向著一體化方向而發(fā)展,尤其是在當(dāng)前信息時(shí)代飛速發(fā)展的背景下,企業(yè)與企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)也變得越來(lái)越激烈。而傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無(wú)法再滿足于現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需要,現(xiàn)代企業(yè)越來(lái)越重視對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化、多樣性的發(fā)展。而且,早先的大批量生產(chǎn)模式也不再適用,逐漸被小批量生產(chǎn)而取代。所以,在這一發(fā)展過(guò)程中,想要更快、更好的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的一體化,應(yīng)該將其設(shè)計(jì)與加工工藝進(jìn)行整合,從而簡(jiǎn)化各種操作程序,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品制造的生命周期進(jìn)行嚴(yán)格的控制,減少原材料的過(guò)度消耗,降低產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。
結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代意義上的機(jī)械制造技術(shù)不單單關(guān)系到機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與完善,同時(shí)也承擔(dān)著衡量一個(gè)國(guó)家在制造方面整體性水平的重要任務(wù)。當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù)更多的體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與工業(yè)創(chuàng)新的融合、以及集成,在新時(shí)期的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展體系當(dāng)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。
參考文獻(xiàn)
[1]裴宏杰,王貴成.綠色機(jī)械加工的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程,2001(5).
機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)都由有經(jīng)驗(yàn)的師傅在生產(chǎn)過(guò)程中總結(jié)出,是自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)是在各種機(jī)械中進(jìn)行開(kāi)發(fā)、做實(shí)驗(yàn)、分析、探討研究等通過(guò)技術(shù)實(shí)踐的科學(xué)理論知識(shí)產(chǎn)生。機(jī)械的大部分由有經(jīng)驗(yàn)的老師傅通過(guò)長(zhǎng)期的勞作,以及多年的研究,逐漸尋找出更方便、更簡(jiǎn)單、更高效、更先進(jìn)的機(jī)械,提高工作的效率以及經(jīng)濟(jì)效益,且使工作者更加輕松、高效。從此機(jī)械制造業(yè)開(kāi)始依賴先進(jìn)的技術(shù),依賴科學(xué)技術(shù)方面的理論知識(shí),并通過(guò)實(shí)踐實(shí)施理論知識(shí),改造理想的機(jī)械,提高機(jī)械工作的效率和質(zhì)量,而科學(xué)的理論知識(shí)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐的可靠依據(jù)。
2.實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐
我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)在機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)方面有較大的創(chuàng)新,在其基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的完善,為我國(guó)創(chuàng)造不少的經(jīng)濟(jì)利益。要應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),企業(yè)的經(jīng)濟(jì)能力以及實(shí)際生產(chǎn)情況,需要滿足使用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的要求,擁有可以自動(dòng)化生產(chǎn)的產(chǎn)品,才能創(chuàng)造較高的效益。我國(guó)當(dāng)下的機(jī)械制造業(yè)正逐漸向智能化、虛擬化、柔性化、集成化的方向發(fā)展。
2.1機(jī)械工程的智能化
在機(jī)械制造的過(guò)程中,將人工智能技術(shù)與先進(jìn)的技術(shù)互相結(jié)合,利用智能化生產(chǎn)取代人工操作型生產(chǎn),在使用人工智能進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)時(shí),一些操作步驟克通過(guò)智能化、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用很好的完成,且可以及時(shí)解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的突發(fā)問(wèn)題。使用人工智能,不僅能為企業(yè)節(jié)省大量人力資本,且在一定程度上提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,為企業(yè)帶王源鄭州大學(xué)來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益,提高同行之間的競(jìng)爭(zhēng)力,在市場(chǎng)中爭(zhēng)得一席之地。
2.2機(jī)械工程的虛擬化
科學(xué)合理的計(jì)算機(jī)應(yīng)用以及信息技術(shù)中仿真技術(shù)作為機(jī)械工程進(jìn)行虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ),但需要人工智能、多媒體及很多較先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到虛擬化自動(dòng)化應(yīng)用中,在使用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的同時(shí)進(jìn)行綜合技術(shù)的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程中虛擬自動(dòng)化應(yīng)用。虛擬自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠在機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械工程中有效解決一些難題,縮短機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品周期降低生產(chǎn)成本,提高在現(xiàn)代化市場(chǎng)下的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
2.3機(jī)械工程的柔性化
在機(jī)械制造的過(guò)程中,柔性化的使用也非常普遍,而柔性化的使用,是在機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,在應(yīng)用柔性化的技術(shù)中,是將柔性自動(dòng)化系統(tǒng)與生產(chǎn)柔性有效結(jié)合,且自動(dòng)的完善應(yīng)用的自動(dòng)化系統(tǒng)。且該應(yīng)用需要充分的發(fā)揮關(guān)于計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),且進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的管理,在機(jī)械工程中,柔性自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以較快的適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)節(jié),針對(duì)柔性自動(dòng)化技術(shù)較強(qiáng)的適應(yīng)能力特性,使機(jī)械工程在發(fā)展中具有很大的優(yōu)勢(shì),在柔性自動(dòng)化的不斷使用中,自動(dòng)化系統(tǒng)不斷得到改善,使得機(jī)械制造業(yè)中的機(jī)械工程更有效的滿足廣大消費(fèi)者的生活需要,且機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較高質(zhì)量,非常符合現(xiàn)代化的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要,滿足人們生活必需品的要求,使機(jī)械制造方面的產(chǎn)業(yè)在消費(fèi)者的生活、工作中發(fā)揮不可估計(jì)的作用。
2.4機(jī)械工程的集成化
在機(jī)械制造業(yè)中,機(jī)械工程及自動(dòng)化是非常重要的技術(shù),對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生極大的影響,其中機(jī)械工程的集成化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益起非常重要的作用。集成化自動(dòng)化應(yīng)用是先通過(guò)先進(jìn)信息技術(shù)的使用改善企業(yè)的制造水平,使企業(yè)達(dá)到一定的制造水平,繼而在機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中實(shí)施集成化應(yīng)用,通過(guò)重組的手段將實(shí)施的過(guò)程集合成一個(gè)整體,比如將企業(yè)中的各種經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和生產(chǎn)要素集合起來(lái)。通過(guò)提高整體效益來(lái)逐漸的提高個(gè)體的效益,制造出符合大眾要求的高質(zhì)量產(chǎn)品和服務(wù)。并且使企業(yè)能夠在產(chǎn)品制造出的實(shí)踐開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化技術(shù)、服務(wù)態(tài)度等方面都有一定的改善和發(fā)展。然后通過(guò)這些改善和發(fā)展帶動(dòng)整體的改善和發(fā)展,提高機(jī)械制造整個(gè)企業(yè)的制造水平和綜合能力,增強(qiáng)其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。
3.總結(jié)
1.1工程機(jī)械化
工程機(jī)械化是人類生產(chǎn)文明進(jìn)步的重要表現(xiàn),從生產(chǎn)力角度工程機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力提升的直接標(biāo)志。從廣義角度上講工程機(jī)械化就是工程建設(shè)施工實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備替代人力勞動(dòng),其是對(duì)工程建設(shè)施工過(guò)程中所有應(yīng)用機(jī)械設(shè)備的總稱。工程機(jī)械制造作為制作用于工程建設(shè)的機(jī)械設(shè)備施工環(huán)節(jié),其所制作的機(jī)械設(shè)備種類眾多,例如運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械、礦工冶金機(jī)械等等。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,機(jī)械制造水平在一定程度上顯示了該國(guó)家的科技發(fā)展水平,也就是說(shuō)一個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造水平很大程度上影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前,我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工程機(jī)械化發(fā)展,但相比于發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,這在一定程度上影響了機(jī)械制造業(yè)水平的發(fā)展與進(jìn)步,同時(shí)也影響了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。相對(duì)來(lái)看,我國(guó)在機(jī)械制造發(fā)展方面還具有相對(duì)廣闊的發(fā)展空間和前景,為此我們應(yīng)該充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的潛力,以實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)機(jī)械制造水平地提升。
1.2機(jī)電自動(dòng)化
機(jī)電自動(dòng)化是一門綜合性的機(jī)電技術(shù)類型,其是機(jī)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)科技化發(fā)展的重要標(biāo)志。從機(jī)電工程本質(zhì)上講,其本身就屬于科技化發(fā)展產(chǎn)物,而機(jī)電自動(dòng)化則是實(shí)現(xiàn)了機(jī)電工程全面科技化的發(fā)展。從當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)與情況來(lái)看,機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展是現(xiàn)代化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下,各個(gè)專業(yè)之間相互滲透、交叉越來(lái)越頻繁,機(jī)電自動(dòng)化就是專業(yè)交叉的重要產(chǎn)物,其引領(lǐng)了工程領(lǐng)域中的技術(shù)革命。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的科技背景下,電子技術(shù)對(duì)工程領(lǐng)域中的工業(yè)控制、生產(chǎn)方式革新、企業(yè)內(nèi)部管理與成本控制均產(chǎn)生了重要影響,所以說(shuō)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)人類機(jī)械電子設(shè)備發(fā)展的重要里程碑。
2機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用分析
機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展作為科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)當(dāng)中的重要發(fā)展標(biāo)志,其所能夠?yàn)樯鐣?huì)生活帶來(lái)的不僅是機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)上的發(fā)展與進(jìn)步,更是推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力水平向科技化、高效化發(fā)展的重要支持。隨著機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試等方面的應(yīng)用,其對(duì)工程機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展及效益提升帶來(lái)了重要推動(dòng)。文章選擇機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中最常見(jiàn)的集中技術(shù)進(jìn)行分析。
2.1集成自動(dòng)化技術(shù)
集成自動(dòng)化技術(shù)是指機(jī)械制造中對(duì)各類生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、技術(shù)功能的集成性發(fā)展。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的集成化發(fā)展是不切實(shí)際的,但隨著信息技術(shù)的逐步完善與應(yīng)用,集成自動(dòng)化技術(shù)不僅得以實(shí)現(xiàn),還成為了機(jī)械制造過(guò)程中使用最普遍的技術(shù)內(nèi)容。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制地到來(lái),機(jī)械制造業(yè)地競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,為了能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟,很多機(jī)械制造企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研究與發(fā)展,通過(guò)將電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控教工技術(shù)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等多種技術(shù)與系統(tǒng)內(nèi)容引入到企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)制造系統(tǒng)中,得到了非常顯著地發(fā)展,并成為了機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中企業(yè)的發(fā)展潮流,CIMS工程應(yīng)用的有效保持,在提升機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)里的基礎(chǔ)上,也實(shí)現(xiàn)了集成自動(dòng)化技術(shù)地有效發(fā)展。
2.2柔性自動(dòng)化技術(shù)
所謂“柔性自動(dòng)化技術(shù)”是以數(shù)控技術(shù)為核心,在融合其他先進(jìn)技術(shù)的前提下而建立起的新興技術(shù)類型。從生產(chǎn)與操作過(guò)程方面來(lái)看,柔性自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制作與生產(chǎn)全自動(dòng)化發(fā)展。在柔性自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中,包括機(jī)械設(shè)備的材料準(zhǔn)備、制作、生產(chǎn)等一系列生產(chǎn)行為都由計(jì)算機(jī)來(lái)予以控制和操作。相比于傳統(tǒng)人力機(jī)械生產(chǎn)模式,柔性自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠在計(jì)算機(jī)技術(shù)的精確控制下,保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)、制作過(guò)程中的各項(xiàng)生產(chǎn)行為、尺寸的準(zhǔn)確性,同時(shí)還能大大減少對(duì)勞動(dòng)力的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)成本的有效控制,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率地有效提升,在確保機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上,提高生產(chǎn)效益。無(wú)論是從機(jī)械制造業(yè)未來(lái)發(fā)展角度考慮,還是制造企業(yè)的效益提升角度分析,柔性自動(dòng)化技術(shù)都將成為機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的主流模式。
2.3智能自動(dòng)化技術(shù)
智能自動(dòng)化技術(shù)即智能華機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展支持下,通過(guò)利用計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對(duì)人類行為地模擬,從而替代人類去進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)操作及相關(guān)行為。從表面上看智能自動(dòng)化技術(shù)與柔性自動(dòng)化技術(shù)有一定的共同性,但智能自動(dòng)化技術(shù)要比柔性自動(dòng)化技術(shù)更高級(jí),相比于柔性自動(dòng)化技術(shù)而言,智能自動(dòng)化技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)人類行為地模仿,來(lái)提高自身的工作能力,并對(duì)生產(chǎn)行為產(chǎn)生一定的判斷力,這是柔性自動(dòng)化技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)。智能自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用,能夠更進(jìn)一步提升機(jī)械制造行為的準(zhǔn)確性,并保證這一行為能夠始終保持在一個(gè)高水平狀態(tài)之上。需要注意的是由于智能自動(dòng)化技術(shù)需要人工操作來(lái)作為主觀工作支持,因此要經(jīng)常對(duì)智能自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行維護(hù),以確保智能自動(dòng)化技術(shù)的良好工作狀態(tài)。
3注意事項(xiàng)
雖然機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械制造中展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)勢(shì),但針對(duì)當(dāng)前的機(jī)電自動(dòng)化水平來(lái)看,其仍存在諸多不足,因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,要做好以下幾方面的控制:(1)規(guī)范應(yīng)用流程。機(jī)電自動(dòng)化在為機(jī)械制造提供支持是建立起機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)軟件的規(guī)范安裝與應(yīng)用前提下的,為此企業(yè)必須要嚴(yán)格按照機(jī)電自動(dòng)化要求進(jìn)行工作,避免操作不當(dāng)而為企業(yè)帶來(lái)不必要的損失;(2)做好質(zhì)量控制。機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械制造當(dāng)中的應(yīng)用,確實(shí)能夠?yàn)闄C(jī)械制造帶來(lái)重要幫助,但企業(yè)必須要保證其所制造出來(lái)的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量符合質(zhì)檢與應(yīng)用要求,否則機(jī)電自動(dòng)化為工程機(jī)械制造帶來(lái)的進(jìn)步意義都是空談。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的進(jìn)步,社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化,低制造本錢及短制造周期等需求日趨迫切,傳統(tǒng)的制造技術(shù)已不能滿足市場(chǎng)對(duì)多品種小批量,更具特色符合顧客個(gè)人要求樣式和功能的產(chǎn)品的需求。90年代后,由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、機(jī)械和控制設(shè)備的發(fā)展,制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)進(jìn)一個(gè)嶄新的時(shí)代,技術(shù)日臻成熟。柔性制造技術(shù)已成為各產(chǎn)業(yè)化國(guó)家機(jī)械制造自動(dòng)化的研制發(fā)展重點(diǎn)。
1 基本概念
11 柔性柔性可以表述為兩個(gè)方面。第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力,可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來(lái)衡量;第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力,可用在有干擾(如機(jī)器出現(xiàn)故障)情況下,系統(tǒng)的生產(chǎn)率和無(wú)干擾情況下的生產(chǎn)率期看值之比來(lái)衡量?!叭嵝浴笔窍鄬?duì)于“剛性”而言的,傳統(tǒng)的“剛性”自動(dòng)化生產(chǎn)線主要實(shí)現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高,由于設(shè)備是固定的,所以設(shè)備利用率也很高,單件產(chǎn)品的本錢低。但價(jià)格相當(dāng)昂貴,且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件,難以應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換,一個(gè)制造自動(dòng)化系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開(kāi)發(fā)周期內(nèi),生產(chǎn)出較低本錢、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當(dāng)重要的位置。柔性主要包括 1) 機(jī)器柔性 當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí),機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。
2) 工藝柔性 一是工藝流程不變時(shí)自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。
3) 產(chǎn)品柔性 一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力;二是產(chǎn)品更新后,對(duì)老產(chǎn)品有用特性的繼續(xù)能力和兼容能力。
4) 維護(hù)柔性 采用多種方式查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。
5) 生產(chǎn)能力柔性 當(dāng)生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。對(duì)于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一點(diǎn)尤為重要。
6) 擴(kuò)展柔性 當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候,可以很輕易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。
7) 運(yùn)行柔性 利用不同的機(jī)器、材料、工藝流程來(lái)生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。
12 柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同外形加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群,我們以為凡是側(cè)重于柔性,適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為:
1) 柔性制造系統(tǒng)(FMS)
有關(guān)柔性制造系統(tǒng)的定義很多,權(quán)威性的定義有:
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局把FMS定義為:“由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的一些設(shè)備,傳輸裝置把工件放在其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備,使工件加工正確、迅速和自動(dòng)化。中心計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和傳輸系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)有時(shí)可同時(shí)加工幾種不同的零件。國(guó)際生產(chǎn)工程探究協(xié)會(huì)指出“柔性制造系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)制造系統(tǒng),在最少人的干預(yù)下,能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的產(chǎn)品族的限制。”而我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)則定義為“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。”簡(jiǎn)單地說(shuō),FMS是由若干數(shù)控設(shè)備、物料運(yùn)貯裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。目前常見(jiàn)的組成通常包括4臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床(加工中心和車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái),可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及治理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開(kāi)始實(shí)施的“智能制造系統(tǒng)”(IMS)國(guó)際性開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預(yù)計(jì)本世紀(jì)十年代后才會(huì)實(shí)現(xiàn)。
2) 柔性制造單元(FMC)
FMC的問(wèn)世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,FMC可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物,它是由1~2臺(tái)加工中心、產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,其特征是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化,具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)進(jìn)普及應(yīng)用階段。
3) 柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線和中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床;亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床,對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過(guò)程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特征是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化,其技術(shù)已日臻成熟,迄今已進(jìn)進(jìn)實(shí)用化階段。
4) 柔性制造工廠(FMF)FMF是將多條FMS連接起來(lái),配以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù),用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投進(jìn)實(shí)際,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)治理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及經(jīng)營(yíng)治理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特征是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。
2 柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
未來(lái)CAD技術(shù)發(fā)展將會(huì)引進(jìn)專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的新題目。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù),該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對(duì)池內(nèi)的光敏樹(shù)脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操縱,逐層掃描成形,并自動(dòng)地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時(shí)內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
2.2 模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開(kāi)發(fā)出的高性能模糊控制用具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過(guò)程中不斷獲取新的信息并自動(dòng)地對(duì)控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。
2.3 人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今,柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解各類新題目(如解釋、猜測(cè)、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的理論和通過(guò)經(jīng)驗(yàn)獲得的知知趣結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強(qiáng)了柔性。展看未來(lái),以知識(shí)密集為特征
,以知識(shí)處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在柔性制造業(yè)(尤其智能型)中起著日趨重要的關(guān)鍵性的功能。目前用于柔性制造中的各種技術(shù),預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的還是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,人工智能在柔性制造技術(shù)中的應(yīng)用規(guī)模將在比目前大4倍。智能制造技術(shù)(IMT)旨在將人工智能融進(jìn)制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動(dòng),取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)。在制造過(guò)程,系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵(lì)時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)其參數(shù),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來(lái)21世紀(jì)的制造技術(shù)。對(duì)未來(lái)智能化柔性制造技術(shù)具有重要意義的一個(gè)正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能而產(chǎn)生的,它使傳感用具有內(nèi)在的“決策”功能。
24 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動(dòng)控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。 3 柔性制造技術(shù)的發(fā)展趨向
31 FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是由于FMC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近,更適用于財(cái)力有限的中小型企業(yè)。目前國(guó)外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
32 發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車及拖拉機(jī)等工廠對(duì)FML的需求引起了FMS制造廠的極大關(guān)注。采用價(jià)格低廉的專用數(shù)控機(jī)床替換通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨向。
33 朝多功能方向發(fā)展
由單純加工型FMS進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以焊接、裝配、檢驗(yàn)及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。
4 結(jié)束語(yǔ)