蔣可為

（江蘇省設(shè)備成套有限公司，江蘇南京210009）

0 引言

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也取得了長(zhǎng)足的突破，諸如智能機(jī)械制造等相關(guān)技術(shù)取得了令人矚目的進(jìn)步，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到了重要而關(guān)鍵的促進(jìn)作用。雖然取得了可喜的成績(jī)，但筆者認(rèn)為，我國(guó)的智能機(jī)械制造技術(shù)同西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在著非常明顯的差距，這一方面是由于西方國(guó)家對(duì)我國(guó)所實(shí)行的技術(shù)壁壘而造成的，另一方面也是因?yàn)槲覈?guó)改革開(kāi)放前對(duì)智能機(jī)械制造領(lǐng)域投入不足所導(dǎo)致的。長(zhǎng)期來(lái)看，我國(guó)必須要掌握全球領(lǐng)先的智能機(jī)械制造技術(shù)，唯有這樣，才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從制造到智造的轉(zhuǎn)變，才能確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。因此，開(kāi)展基于智能制造要求的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和探討，就有著非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

下文筆者將在介紹我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論述智能機(jī)械制造發(fā)展的特點(diǎn)與必然性以及機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的要點(diǎn)，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為我國(guó)機(jī)械智能制造技術(shù)的發(fā)展提供一定的借鑒。

1 當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型改革活動(dòng)的開(kāi)展，機(jī)械發(fā)揮了顯著的作用，其極大地提高了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值逐年大幅攀升。以2016年的數(shù)據(jù)為例，產(chǎn)值一舉突破23萬(wàn)億元，同比2015年的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，增長(zhǎng)比例達(dá)到了3.32%，遠(yuǎn)高于工業(yè)增長(zhǎng)速度的0.8%。基于規(guī)模層面的分析而言，行業(yè)年均增長(zhǎng)速度達(dá)到了12.02%，增長(zhǎng)勢(shì)頭喜人；基于產(chǎn)出的層面分析而言，年均增長(zhǎng)速度超過(guò)10.51%。

以上多方面的數(shù)據(jù)，充分表明了現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)已進(jìn)入發(fā)展的快車道，初步表現(xiàn)出規(guī)模效應(yīng)。然而，需要注意的是，由于我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展較之歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，起步相對(duì)較晚，還存在著較為明顯的差距和不足，還需要奮起直追，才能為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 智能機(jī)械制造發(fā)展的特點(diǎn)與必然性

2.1 智能機(jī)械制造的特點(diǎn)

較之過(guò)去的機(jī)械制造來(lái)說(shuō)，智能機(jī)械制造表現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，具體如下：

第一，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的精準(zhǔn)性。基于智能制造理念開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，必須通過(guò)相應(yīng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)所需的制造參數(shù)、制造流程和制造工藝等，以此為基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)展后續(xù)的設(shè)計(jì)制造工作。另外，如果制造環(huán)節(jié)表現(xiàn)出相應(yīng)的不足和弊端，那么制造設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)出相關(guān)的警報(bào)信息，將問(wèn)題部位以及問(wèn)題信息告知設(shè)計(jì)者，以便及時(shí)有針對(duì)性地解決所出現(xiàn)和產(chǎn)生的問(wèn)題，從而極大地提升機(jī)械制造的準(zhǔn)確性。

第二，能夠有效避免資源浪費(fèi)情況的出現(xiàn)。在生產(chǎn)智能機(jī)械的活動(dòng)中，一方面可以大幅減少生產(chǎn)過(guò)程中制造機(jī)械設(shè)備所需的資源；另一方面，在機(jī)械設(shè)備內(nèi)部安裝了變壓器等相關(guān)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了不同零部件之間的有效配合，降低了摩擦情況出現(xiàn)的概率，并有效地避免了機(jī)械設(shè)備使用過(guò)程中的磨損情況。

第三，提高了操作的便捷性。在智能機(jī)械制造的過(guò)程中，操作者僅需設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)和指令，就可以讓制造設(shè)備智能化地完成整個(gè)制造環(huán)節(jié)的要求。

2.2 智能機(jī)械制造的必然性

縱觀人類發(fā)展的歷程，每次科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步都極大地解放了生產(chǎn)力，推動(dòng)著人類社會(huì)的進(jìn)步和文化的發(fā)展。當(dāng)前，智能機(jī)械制造作為最具代表的科技方式之一，有著直接而積極的意義。細(xì)而言之，主要包含下列內(nèi)容：

首先，基于我國(guó)政府提出的可持續(xù)發(fā)展的理念，滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型改革活動(dòng)的要求，推動(dòng)智能機(jī)械制造應(yīng)用的發(fā)展，企業(yè)可以更多地采用綠色環(huán)保的材料來(lái)開(kāi)展制造活動(dòng)，如此一來(lái)，一方面大幅提升了產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)；另一方面，通過(guò)制造活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)積累，幫助企業(yè)大幅提升了自身的制造能力和制造水平。

其次，可以實(shí)現(xiàn)更為靈活的控制方式。正如前文所述，在生產(chǎn)和制造智能機(jī)械設(shè)備的活動(dòng)中，事先輸入相關(guān)的參數(shù)后，后續(xù)的制造活動(dòng)基本上就不需要過(guò)多的人為控制，制造活動(dòng)及監(jiān)管活動(dòng)全部自動(dòng)完成。如此一來(lái)，極大地增強(qiáng)了控制的靈活性。

3 基于智能制造要求的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 更加強(qiáng)調(diào)環(huán)保理念和節(jié)能要求

進(jìn)入新世紀(jì)后，我國(guó)改革開(kāi)放活動(dòng)的成果和紅利日益顯現(xiàn)，但在經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也存在著諸多的問(wèn)題和弊端。其中，增長(zhǎng)過(guò)度依賴資源的消耗，高耗能、低附加值的產(chǎn)業(yè)和企業(yè)大量存在，使我國(guó)的生態(tài)環(huán)境受到了極大的破壞。黨和國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)人習(xí)近平同志提出：綠水青山就是金山銀山，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展決不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)。與此同時(shí)，我國(guó)社會(huì)大眾對(duì)于環(huán)境保護(hù)的理念也發(fā)生了巨大的變化，更為迫切地渴望節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)方式。

具體而言，需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：

第一，對(duì)于設(shè)計(jì)制造活動(dòng)來(lái)說(shuō)，必須重視材料的研發(fā)和升級(jí)換代，必須基于可重復(fù)持續(xù)利用的視角來(lái)加以考慮，選用使用性能和環(huán)保性能最優(yōu)的產(chǎn)品來(lái)開(kāi)展機(jī)械設(shè)備的制造活動(dòng)。

第二，設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中，必須事先考慮到機(jī)械在達(dá)到相應(yīng)使用年限后，對(duì)使用者、附近人群和財(cái)物造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損害的可能性；對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞的可能性以及破壞程度的大?。换厥諆r(jià)值的高低等相關(guān)內(nèi)容，在全面、充分考慮的基礎(chǔ)上，選擇更為現(xiàn)代化的技術(shù)方式，盡最大可能提升設(shè)備的環(huán)保水平。

3.2 基于智能制造理念的資源分類

顯然，必須將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)方式與智能機(jī)械產(chǎn)品的制造活動(dòng)緊密地聯(lián)系起來(lái)，只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能制造要求。

第一，對(duì)于智能系統(tǒng)的運(yùn)行活動(dòng)來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自主采集，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)已掌握的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展制造流程的模擬活動(dòng)，搭建智能數(shù)據(jù)共享中心，為智能機(jī)械設(shè)備的打造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將標(biāo)識(shí)模塊置于控制器中，利用標(biāo)識(shí)模塊的功能，在智造鏈之內(nèi)儲(chǔ)存相關(guān)的信息，基于收集到的有關(guān)材料信息，全面、科學(xué)地分析機(jī)械設(shè)備的活動(dòng)情況，如果信號(hào)產(chǎn)生之后，指示燈響應(yīng)動(dòng)作，則充分說(shuō)明機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)同實(shí)際制造有著巨大的差異，必須針對(duì)差異點(diǎn)采取針對(duì)性的調(diào)整。反之，機(jī)械設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)，沒(méi)有必要開(kāi)展優(yōu)化活動(dòng)。

第二，由于將先進(jìn)的控制軟件安裝在系統(tǒng)之中，可以全面、準(zhǔn)確地分析機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，企業(yè)的監(jiān)控部門(mén)在收集到結(jié)果數(shù)據(jù)之后，可以完成狀態(tài)的驗(yàn)證和制造流程的模擬活動(dòng)，決定是否采取相應(yīng)的調(diào)整。

3.3 積極主動(dòng)地采用智能技術(shù)

筆者的觀點(diǎn)是，基于智能制造要求的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，企業(yè)必須要積極主動(dòng)地采用智能技術(shù)。需要重點(diǎn)關(guān)注下列內(nèi)容：

第一，必須基于全局性、綜合性的視角入手，積極開(kāi)展智能機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)，在整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)活動(dòng)中，大規(guī)模地應(yīng)用智能技術(shù)。舉例說(shuō)明，對(duì)于智能系統(tǒng)的運(yùn)行活動(dòng)來(lái)說(shuō)，可以基于制造者事先設(shè)置的參數(shù)和程序，對(duì)制造活動(dòng)的全流程進(jìn)行全面而智能的分析，嚴(yán)格遵照流程標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)制造流程的科學(xué)操作，最終在完成方案制定的同時(shí)，最大限度地提升方案的科學(xué)性和可操作性。將“系統(tǒng)啟動(dòng)程序”作為基礎(chǔ)，企業(yè)可以基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，全面、嚴(yán)格地檢驗(yàn)檢測(cè)制造機(jī)械的狀態(tài)，以判別所生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品有無(wú)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。如果在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)事先設(shè)定的程序和參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)，并通過(guò)輸出設(shè)備向設(shè)計(jì)人員進(jìn)行展示。

第二，必須關(guān)注節(jié)能化智能技術(shù)的應(yīng)用。企業(yè)在采用智能技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重監(jiān)測(cè)相關(guān)信號(hào)，將存在利用價(jià)值的數(shù)據(jù)信息過(guò)濾出來(lái)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)避免資源浪費(fèi)的目的。

3.4 大力引入創(chuàng)新思維

當(dāng)前，我國(guó)政府持續(xù)加大對(duì)科教研發(fā)領(lǐng)域的投入，所占GDP的比重逐年呈現(xiàn)出大幅提升的態(tài)勢(shì)，使得我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平同發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距逐漸縮小。在此背景下，我國(guó)政府積極倡導(dǎo)創(chuàng)新發(fā)展的理念。所以，對(duì)于智能機(jī)械制造來(lái)說(shuō)，也不應(yīng)置身事外，而是應(yīng)當(dāng)大力引入創(chuàng)新思維，只有這樣，才能完成更為先進(jìn)和現(xiàn)代化的智能技術(shù)的研發(fā)工作。在理論結(jié)合實(shí)際的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新、優(yōu)化和完善，提出具有前瞻性的設(shè)計(jì)理念，從而為我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展注入強(qiáng)勁的動(dòng)力。需要注意的是，在引入西方發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)的過(guò)程中，不能只是簡(jiǎn)單的應(yīng)用和模仿，而是必須要強(qiáng)化對(duì)其的研究、吸收和創(chuàng)新，充分學(xué)習(xí)和掌握引入技術(shù)的本質(zhì)和精髓，在此基礎(chǔ)上，完成設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新和再發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)在進(jìn)入新世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)，起到了積極而重要的作用。對(duì)于智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)已成為我國(guó)其他相關(guān)行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是不可或缺的強(qiáng)勁助推劑。筆者認(rèn)為，要想進(jìn)一步提升智能機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)的地位以及作用，必須要高度重視環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)理念、重視資源分類的重要性，并在積極引入先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，主動(dòng)應(yīng)用創(chuàng)新思維，只有這樣，才能夠真正地實(shí)現(xiàn)智能制造要求下機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新式發(fā)展，才能推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步。

［參考文獻(xiàn)］

[1]華愛(ài)琴.關(guān)于企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展分析與應(yīng)用探討[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016（9）：51-52.

[2]呂洋.淺析基于智能制造技術(shù)的智能機(jī)械制造工藝[J].軟件（教育現(xiàn)代化）（電子版），2016（2）：349.

[3]祝德春，吳明，韓德斌，等.面向工業(yè)4.0的智能制造系統(tǒng)鈑金件自動(dòng)展開(kāi)技術(shù)研究[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2016（6）：242-247.

[4]梅順齊，胡貴攀，王建偉，等.紡織智能制造及其裝備若干關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].紡織學(xué)報(bào)，2017，38（10）：166-171.

[5]范玉青.基于模型定義技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用———智能制造的關(guān)鍵技術(shù)[J].金屬加工：冷加工，2015（17）：12-18.