0 引言
机械制造业国国民经济的基础产业，它在国民经济GDP所占的比例以及对其他产业的感应系数都很重。机械制造业的发展直接影响到我国国民经济各部门的发展，影响到我国国计民生和国防力量的强大。放眼全球，制造业，特别是机械制造业和高技术的关系中，有两种发展趋势，一是智能化科技极大地改变着制造业，二是制造业正在全方位地走向智能化技术。当前我国正处于经济快速发展的关键时期，而机械制造业技术却相对薄弱。
1 机械智能化技术的概念与应用
机械智能化技术就是指将传统的机械制造技术与现代科学技术相结合，通过信息技术渗透、新产品的研制与开发，设计与制造、管理与销售等各个领域，形成以精密成型与加工技术、现代设计技术、自动化技术、系统管理技术等为丰要范畴的先进制造技术，高度柔性与高度集成的方式是机械智能化技术的特征，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析，判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集，存储，完善，共享，继承与发展。通过集成知识工程、制造软件系统，机器人视觉和机器人控制对制造工人的技能与人类专家知识进行建模，以使智能机器能够在没有人干预的情况下进行小批量生产是制造智能的目的。机械智能化技术能大力提高产品的制造精度以及产品的质量与效率，让生产更现代化，生产成本最低化。
现代机械制造系统，数控技术是最关键技术，数控技术具有高精度、高效率，柔性自动化等特点，数集微电子、计算机、信息处理，自动检测、自动控制等高新技术于一身对机械制造业实现柔性自动化、集成化、智能化作用甚大。当前，数控技术发展趋向是由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式。数控系统大多已经超薄型，超小型化，以集成化为基础，综合了计算机，多媒体、模糊控制、神经网络等多种科学科技术，来实现高速、高精、高效控制。同时在加工过程中能够自动修正，调节与补偿各项参数，实现在线诊断和智能化故障处理。
2 我国机械制造业的现状
当前，我国机械制造业总体技术水平处于一个较低的水平，产品自主开发能力和研究创新能力相对薄弱。研制开发资金投入欠缺，企业技改力度不足，制造技术落后，生产资料等基础配套跟不上等一系列因素影响到机械产品的质量和机械智能化水平的提高。同时机械产品的开发与生产工艺的有机配合不够，这大大影响到机械产品的使用效果。当然，中国机械制造业也有它自己的专长优势，譬如中国市场不断增长所带来的机遇远远大干其他国家，这旺盛的地区需求大大了促进中国机械行业的快速发展，同时中国劳动力使成本相对低，2001年末，中国加入WTO后，与国外发达机械企业的合作更加日益频繁，经济技术交流取长补短，在竞争中寻求共同发展的市场空间。这大大促进中国机械制造业的快速发展，逐步从缩小与欧美等一些发达国家之间的差距。
3 智能化技术发展趋势与发展方向
一个技术与管理先进的机械制造业，是将物料、能源、设备，资金、技术、信息和人力等一系列制造资源，通过先进的制造技术以及先进的管理技术和先进的制造过程变为人类生活起居中所需求产品，产出高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品是机械智能化技术的愿景与发展趋势。
3.1 智能化技术发展趋势
3.1.1 高速高精度高效化
现代化机械制造技术发展的方向之一是精密加工，超精密加工技术，微型机械。精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加上（如机械化学研磨，超声磨削和电解抛光等）三大范畴。目前，纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用，纳米技术大大促进了机械科学、光学科学、测最科学和电子科学的发展。而超精密加工技术正朝着纳米技术发展。譬如美国1997年首次制造出直径仅为60μm的静电微型电机，以及几十微米的微型齿轮、弹簧及微型机构。武汉大学研制成纳米级超微电极，将其插入活体细胞后首次测出细胞内部神经递质的动态信息。这些事例表明，纳米技术与微型机械会逐渐成为21世纪的核心技术，机械制造业智能化技术将迎来微型机械电子技术和微型机器人的高速高精度高效化时代。
3.1.2自动化智能化
近几十年来自动化技术发展与应用，大大提高了效率，保证了产品质量。同时一些先进的机械设备可以代替人去完成危险场合的工作。机械制造业早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用主要是如何实施调度任务，确保任务在规定期限内完成。而自动化智能化则是用计算模型实现人类的各种智能行为的技术，让实时系统和人工智能相互融合起来，具有了实时响应的、更现实的领域发展，向智能行为的、更加复杂的应用发展。
3.1.3 柔性化
当前科学技术飞速发展，人民生活水平逐步提高，这就要求现代企业产品要不断的换代升级。具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。柔性的概念就是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力。它与系统方案，人员和设备有关，系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。柔性制造自动化的形式很多，譬如如美国提出的敏捷制造(AM)其主线就是高柔性生产。机械制造业的智能柔性化采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求，能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
3.1.4 工艺复合性多轴化
机械制造业智能化正在向工艺复合性多轴化发展，主要目是增强复合加工，即减少生产环节、生产工序、生产辅助时间的。正朝着多轴，多系列控制功能方向发展。譬如某一台数控机床的智能化加工，把工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀，旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。
3.2 机械智能化技术功能发展方向
3.2.1 向用户界面图形化发展
用户界面的概念是通过数控系统来实现与使用者之间的对话接口。图形化用户界面比较直观，操作也更简单。大多情况下，用户只需要通过鼠标的单击就能完成任务，计算机系统会以窗口或者对话框的形式显示相应信息。图形化用户界面是个统称，包括许多元素，如图标，窗口，菜单，对话框等。图形用户界面大大地方便了非专业人士的使用。操作工可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程，三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
3.2.2 向科学计算可视化发展
科学计算可视化的基本概念是运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形，图象，以直观的形式表示出来。可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计，参数自动设定，刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉，计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领域，已成为当前计算机图形学研究的重要方向，科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量，降低产品成本具有重要意义。因此，科学计算可视化是机械制造业智能化发展的重要方向。
3.2.3 向高性能PLC与多媒体技术结合应用发展
PLC是公共有限公司、电源线车等的名称缩写。主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，用户町在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，极大方便用户建立自己的应用程序。而多媒体技术集计算机，声像和通信技术于一身，让计算机具有综合处理声音，文字、图像和视频信息的功能。在智能化机械制造业中。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化，对实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的作用。
3.3 集成化
高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片等控制系统，大大提高了机械制造业智能化的性能，同时LED平板显示技术，具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。机械制造业智能化控制系统向集成化发展是将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度，减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，大大提高了系统的可靠性。
3.3.1 模块化
模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程，有多种槿性，分别反映其内部特性，每个模块完成一个特定的子功能，所有的模块按某种方法组装起来，成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。模块具有以下儿种基本属性：接口、功能、逻辑、状态，功能，状态与接口反映模块的外部特性，逻辑反映它的内部特性。在系统的结构中，模块是可组合，分解和更换的单元。机械制造业智能化采用硬件模块化，能使数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器，位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。
3.3.2 网络化
网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议相互通信，以达到所有用户都可以共享软件，硬件和数据资源的目的。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计，物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，近几年计算机联网形成了巨大的浪潮，它使计算机的实际效用得到大大的提高。机械制造业智能化采用网络化机可进行远程控制和无人化操作，通过联网，对加工产品进行编程，设定、操作、运行。推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
4 结论语
制造的智能化技术是现代技术和工业创新的集成，是国家机械制造业的水平的重要标志，更是是国家工业的基础和支柱。因此，我们应在了解械制造的智能化技术发展趋势，让我国现代机械制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
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本文标题：浅析机械制造的智能化技术发展趋势
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