虛擬制造技術(shù)范文

1虛擬制造技術(shù)課程的教學(xué)改革和成形磨齒實(shí)驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用

為了便于學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解虛擬制造技術(shù)，課程教學(xué)中必須結(jié)合實(shí)踐教學(xué)。因此結(jié)合學(xué)校的成形磨齒機(jī)床進(jìn)行教學(xué)，向?qū)W生講解磨齒機(jī)的工作性能和用途，齒輪的磨削加工方法，以及成形磨齒法和展成磨齒法的區(qū)別，大大加深了學(xué)生對(duì)該門課程內(nèi)容的理解。在實(shí)踐教學(xué)中，讓學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)自己操作成形磨齒實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)齒輪進(jìn)行磨削加工，學(xué)生能直觀地觀察到整個(gè)過(guò)程，加工過(guò)程中出現(xiàn)的任何問(wèn)題，都能便利地隨時(shí)進(jìn)行觀察檢測(cè)，從現(xiàn)場(chǎng)的上課情況看出，這個(gè)過(guò)程加深了學(xué)生對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和制造系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，有利于對(duì)其進(jìn)行理論升華，更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。使學(xué)生對(duì)磨齒機(jī)的相關(guān)知識(shí)有一定的了解，對(duì)學(xué)生以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)以及金工實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在課程中，應(yīng)用虛擬制造技術(shù)用軟件進(jìn)行高階復(fù)雜修形齒面計(jì)算、砂輪截形優(yōu)化、三維磨削過(guò)程可視化、基于KBE技術(shù)的齒輪工藝參數(shù)智能化管理等技術(shù)難題，并在齒輪動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)及噪聲控制軟件部分實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，軟件可實(shí)現(xiàn)齒輪噪音對(duì)比預(yù)測(cè)，并能優(yōu)化齒輪參數(shù)，從而達(dá)到降低齒輪運(yùn)行時(shí)振動(dòng)噪聲的目的，此技術(shù)大大縮短了齒輪加工工藝調(diào)整周期，并具有較好的可視化功能，得到了用戶一致青睞。通過(guò)此教學(xué)過(guò)程，拓寬了學(xué)生的視野，學(xué)習(xí)到了更多的虛擬制造技術(shù)的知識(shí)。

為了改善傳統(tǒng)的教學(xué)方法，我們?cè)谡n程中采用了啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)就是通過(guò)在教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)處創(chuàng)設(shè)一種問(wèn)題情境，以引起學(xué)生的興趣和注意，并作適當(dāng)啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地、獨(dú)立地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在成形磨齒實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行引導(dǎo)，比如從學(xué)習(xí)過(guò)的車床、銑床等切入，進(jìn)行類比講解，使沒(méi)有接觸過(guò)磨齒機(jī)的學(xué)生對(duì)此有一定的了解，介紹磨齒機(jī)發(fā)展史中的一些實(shí)例，讓學(xué)生了解到相關(guān)知識(shí)背景，啟發(fā)學(xué)生的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲。在互動(dòng)式教學(xué)中，老師提出問(wèn)題，然后把班級(jí)同學(xué)分成幾組，先由小組進(jìn)行討論和查閱資料，然后再進(jìn)行匯報(bào)，這樣可以開(kāi)闊學(xué)生的思路，有助于學(xué)生自己解決問(wèn)題，學(xué)生能更多參與課堂教學(xué)中，有利于學(xué)生潛能的開(kāi)發(fā)，綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2總結(jié)

從學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)來(lái)看，通過(guò)對(duì)虛擬制造技術(shù)課程的教學(xué)改革，采用了啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)，并結(jié)合成形磨齒實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，收到了很好的教學(xué)效果，活躍了課堂氣氛，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，加深了學(xué)生對(duì)虛擬制造技術(shù)知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力以及動(dòng)手能力起到了很好的推動(dòng)作用，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和從事生產(chǎn)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。

作者：汪中厚周曉玲馬雅鶴單位：上海理工大學(xué)

摘要：

虛擬制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代工程機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)、試制等一系列過(guò)程的直觀性。實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品真正制造出來(lái)前，可以在虛擬的制造環(huán)境中生成產(chǎn)品的原型，更好的替代現(xiàn)實(shí)中的硬件產(chǎn)品，更方便的對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能和可生產(chǎn)性進(jìn)行評(píng)估，有效極大的縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，最大化的節(jié)約了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本，保證產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)可以適應(yīng)市場(chǎng)的靈活性的變化。

關(guān)鍵詞：

虛擬制造技術(shù)；現(xiàn)代機(jī)械；工程設(shè)計(jì)

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)制造的快速發(fā)展，現(xiàn)代化的市場(chǎng)要求產(chǎn)品生產(chǎn)廠商要以最快的速度、最優(yōu)的品質(zhì)、最短的研發(fā)時(shí)間、最低的成本消耗和最佳的服務(wù)來(lái)滿足顧客的需求。產(chǎn)品的質(zhì)量在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造方式上不能得到很好的保證，并且傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝比較粗糙、開(kāi)發(fā)的效率低、花費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng)、耗費(fèi)的資金比較大。在變化速度快、持續(xù)性發(fā)展和不可預(yù)測(cè)性市場(chǎng)中難以適應(yīng)。因此企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)需要具備高度的柔性和快速的反映，與此同時(shí)信息技術(shù)的飛速發(fā)展保證了機(jī)械制造的先進(jìn)性，信息化的使用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)十分重要。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的虛擬制造技術(shù)

1.1虛擬技術(shù)中的建模技術(shù)虛擬指的是在系統(tǒng)中將現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)映射到虛擬環(huán)境下，主要涉及了RMS的模型化、形式化、計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。VMS建模的主要內(nèi)容有：生產(chǎn)模型建立、產(chǎn)品模型建立、工藝模型建立的信息化體系結(jié)構(gòu)的建立。生產(chǎn)模型中有靜態(tài)描述和靜態(tài)描述兩種。靜態(tài)描述主要是關(guān)于對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性。動(dòng)態(tài)描述是在已經(jīng)被得知的系統(tǒng)狀態(tài)和需求的性質(zhì)上對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)。在制造過(guò)程中我們將種種實(shí)體對(duì)象總的稱之為產(chǎn)品模型。在產(chǎn)品的模型建立中需要對(duì)產(chǎn)品的明細(xì)、形狀特征等方面進(jìn)行描述[1]。對(duì)于VMS而言，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)施過(guò)程的全部繼承必須具備完整的產(chǎn)品模型。因此在虛擬制造中的產(chǎn)品模型不再是單一和靜止的，它可以運(yùn)用抽象的技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種模型面貌的提取。工藝模型主要指的是在制造過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的工藝參數(shù)和關(guān)于產(chǎn)品功能的各種因素進(jìn)行聯(lián)系，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品模型和生產(chǎn)模型之間相互作用的反映。

1.2虛擬制造技術(shù)中的仿真技術(shù)仿真指的是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象化和簡(jiǎn)潔化最終形成的系統(tǒng)模型，并且在仿真的基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)用，最終得到相應(yīng)的系統(tǒng)性性能分析。仿真主要以系統(tǒng)模型為主體的研究方法，它對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)沒(méi)有直接的干擾作用，并且仿真系統(tǒng)可以對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)完成在實(shí)際工作中需要很長(zhǎng)時(shí)間的工作，有效縮短了生產(chǎn)決策的時(shí)間，最大化的避免了對(duì)人力、物力和資金的投入以及浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)技術(shù)還有很好的仿真修復(fù)功能，最大化的保證了方案的最優(yōu)。仿真技術(shù)過(guò)程的主要步驟有：系統(tǒng)研究、數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)模型建立、仿真算法的確定、仿真模型的計(jì)算、仿真模型的運(yùn)行、結(jié)果的輸出和分析。

1先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)經(jīng)典模式分析

先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)隨著新技術(shù)的進(jìn)步得到了快速的發(fā)展，在制造生產(chǎn)的不同要求下，先進(jìn)制造技術(shù)擁有了一些比較成熟的制造模式。

1.1并行工程并行工程模式是先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)模式。傳統(tǒng)的機(jī)械制造是按照生產(chǎn)順序逐步生產(chǎn)制造，容易出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)生產(chǎn)制造效率比較低。并行工程在設(shè)計(jì)初期就可以利用三維軟件進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)，并利用仿真軟件對(duì)機(jī)械產(chǎn)品模型進(jìn)行仿真，這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就解決制造時(shí)可能存在的問(wèn)題。并行工程中，生產(chǎn)制造過(guò)程是將整個(gè)生產(chǎn)任務(wù)分給若干個(gè)小組進(jìn)行同時(shí)制造，同時(shí)將生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)交流，保證整個(gè)生產(chǎn)的順利。但是目前我國(guó)的并行工程也存在一些問(wèn)題，比如沒(méi)有國(guó)產(chǎn)的商品化軟件，并行的深度和廣度也還不夠，這都需要進(jìn)一步的研究。

1.2虛擬制造虛擬制造是并行工程的重要基礎(chǔ)技術(shù)，它是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)將需要設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行仿真，在電腦中將產(chǎn)品呈現(xiàn)在人們面前。通過(guò)仿真能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)初期存在的一些問(wèn)題，保證制造的成功率，從而可以降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)周期大大縮短。目前，虛擬制造技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中已得到了廣泛應(yīng)用，不論是整個(gè)產(chǎn)品的整體呈現(xiàn)，還是功能的檢測(cè)，或者產(chǎn)品的測(cè)試環(huán)節(jié)，虛擬制造都發(fā)揮著重要的作用。

1.3敏捷制造敏捷制造屬于社會(huì)分工細(xì)化的一個(gè)產(chǎn)物，它是指制造企業(yè)在接受設(shè)計(jì)生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，通過(guò)快速的協(xié)調(diào)技術(shù)人才、制造廠房以及制造原料等各種資源，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷化。它的目的就是讓企業(yè)能夠?qū)Σ粩嘧兓氖袌?chǎng)做出快速的反應(yīng)。比如一艘船艦的生產(chǎn)制造過(guò)程，制造企業(yè)需要協(xié)調(diào)多方技術(shù)人員，聯(lián)系各個(gè)原料供應(yīng)商以及制造生產(chǎn)車間，才能夠保證船只的快速制造。

1.4綠色制造隨著環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)家也推出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)行業(yè)中也出現(xiàn)了綠色制造發(fā)展模式。綠色制造的目的就是為了保護(hù)環(huán)境，避免資源的浪費(fèi)。它的實(shí)現(xiàn)方式就是在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)中考慮節(jié)約和環(huán)保，比如采用環(huán)保原料，使用環(huán)保新工藝等。

2先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)模式發(fā)展的方向

隨著新技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)機(jī)械制造新需求的產(chǎn)生，先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的模式需要新的發(fā)展。目前，先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)模式發(fā)展的趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)。

機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了許多理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各個(gè)方面的個(gè)性化需求越來(lái)越強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。先進(jìn)制造技術(shù)這個(gè)概念的提出為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個(gè)名詞沒(méi)有確定的定義，但目前被公認(rèn)的認(rèn)識(shí)是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn)：

1．從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要。

2．從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。

3．從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)。

4．從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量。

5．機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為：（1）機(jī)械制造自動(dòng)化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

下面對(duì)自動(dòng)化技術(shù)給予論述和展望。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)自本世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)歷了三個(gè)階段，即剛性自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化和綜合自動(dòng)化。綜合自動(dòng)化常常與計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度。

一、集成化

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理、構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本要素

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬世界能夠滿足下列要求：首先，凸顯那些實(shí)際存在，然而由于某種原因?qū)е氯祟愲y以達(dá)到的區(qū)域，比如宇宙空間、核反應(yīng)堆或者人體內(nèi)部等距離非常遙遠(yuǎn)、具有很大危險(xiǎn)性、亦或根本無(wú)法進(jìn)入的領(lǐng)域，這時(shí)能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行作業(yè)和感受；其次，反映那些實(shí)際根本不存在的事物，和實(shí)際存在的事物進(jìn)行比較，比如世界杯足球賽的模擬比賽就是一個(gè)非常典型的案例[3]；再次，發(fā)明在現(xiàn)實(shí)世界里不可能存在，并且日后也不可能存在的嶄新世界，致使人類步入這一全新的世界之后，能夠得到同現(xiàn)實(shí)世界完全不同的感受，比如，時(shí)空的轉(zhuǎn)變、驗(yàn)證木星等星球上有沒(méi)有人類生存的環(huán)境以及相應(yīng)措施等。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

在VRT當(dāng)中，通常不僅包括高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件設(shè)備，而且還有實(shí)時(shí)三維圖形系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)交互尖端技術(shù)。通過(guò)利用實(shí)時(shí)三維圖形系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生有逼真感的圖形，這些圖像具有三維全彩色、明暗、紋理以及陰影等特點(diǎn)。而虛擬現(xiàn)實(shí)是一種交互式與高端的計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)，通常雙向?qū)υ捠撬囊环N非常重要工作途徑。在開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)時(shí)，人往往是主動(dòng)的，必須參與，而不再擔(dān)任觀眾，有些時(shí)候甚至還擔(dān)當(dāng)主人的任務(wù)。

2虛擬技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械工程中的作用

2.1縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)周期

當(dāng)代機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)能夠全面利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，不但可以仿真實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程，而且還不用消耗實(shí)際的資源與能量，然而卻可以真實(shí)反映產(chǎn)品的相關(guān)狀況。虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在概念設(shè)計(jì)與方案論證當(dāng)中通常用虛擬模型來(lái)取代現(xiàn)實(shí)模型驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，很好地規(guī)避了以往設(shè)計(jì)模式中設(shè)計(jì)階段的出現(xiàn)過(guò)的失誤對(duì)工期與成本的巨大影響將以不斷擴(kuò)大的方式向后續(xù)階段進(jìn)行傳播的問(wèn)題，這樣可以更加高效地降低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，從而提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)與效率[4]。

1現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1虛擬制造技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中的虛擬制造技術(shù)是指以仿真技術(shù)和虛擬技術(shù)作為前提條件，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造整個(gè)過(guò)程當(dāng)中機(jī)械產(chǎn)品的特性建立模型，通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)，來(lái)模擬和仿真操作機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程。在將虛擬制造技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)制造的時(shí)候，可以優(yōu)化實(shí)際的方案策略，以更加科學(xué)、合理地配置有關(guān)的生產(chǎn)資源，這樣能夠大大地減少企業(yè)的生產(chǎn)費(fèi)用，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，虛擬制造技術(shù)是機(jī)械制造敏捷的一種重要實(shí)現(xiàn)方式，可以有效地突破傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造形式，以更加均衡地處理產(chǎn)品性能、產(chǎn)品作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)精度，以及產(chǎn)品制造成本之間的關(guān)系。不僅僅是這樣，應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，還可以實(shí)時(shí)地立足于用戶的實(shí)際需要，以及科學(xué)地修改機(jī)械制造產(chǎn)品，從而使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造更加具有針對(duì)性。

1.2柔性制造技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中的柔性制造技術(shù)是指以成組技術(shù)作為前提條件，通過(guò)傳統(tǒng)意義上的數(shù)控機(jī)床(可劃分成多臺(tái)臺(tái)數(shù)和不一樣的種類)，以及數(shù)控柔性機(jī)床充當(dāng)核心。在柔性制造技術(shù)和它的應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，能夠以應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的形式來(lái)連接有關(guān)的設(shè)備和裝置。雖然自動(dòng)化制造系統(tǒng)的一種就是柔性制造技術(shù)，但是變批量的特征比較顯著地呈現(xiàn)在了生產(chǎn)形式上。在當(dāng)前的工作實(shí)踐當(dāng)中，都要求應(yīng)用柔性制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代。通過(guò)不斷地總結(jié)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)：柔性制造技術(shù)可以有效地統(tǒng)一所牽涉到的對(duì)象（一般是成組地出現(xiàn)）來(lái)確定有關(guān)的工藝過(guò)程，且能夠科學(xué)地選擇裝置設(shè)備和有關(guān)數(shù)控加工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)批量地生產(chǎn)工件的目的。尤為重要的一個(gè)方面是：在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的時(shí)候，可以一起進(jìn)行加工制造和生產(chǎn)管理這兩項(xiàng)工作，在進(jìn)行焊接、沖壓、加工等一系列操作的時(shí)候，應(yīng)用柔性制造技術(shù)能夠大大地增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1全球化可以說(shuō)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的全球化是機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)非常重要的發(fā)展趨勢(shì)。近些年以來(lái)，在一系列的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，無(wú)論是對(duì)于大企業(yè)，還是中小企業(yè)來(lái)講，國(guó)際化經(jīng)營(yíng)是必不可少的一個(gè)重要因素。一是因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，提供了經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品研發(fā)和信息交流的一種國(guó)際化的方式，這就促使著企業(yè)朝著合作和競(jìng)爭(zhēng)的雙重方向進(jìn)行發(fā)展，這種發(fā)展使得國(guó)際市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇。二是因?yàn)閲?guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，比如在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，國(guó)內(nèi)外的一些企業(yè)在如此的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中不斷地淘汰，一些依舊占有國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的企業(yè)為了求得生存和發(fā)展，就需要開(kāi)拓新型的市場(chǎng)。在這兩種原因的互相影響之下，推動(dòng)著世界化制造行業(yè)的發(fā)展。

2.2智能化通過(guò)機(jī)器設(shè)備來(lái)取代人做一些比較復(fù)雜的工作，這種發(fā)展趨勢(shì)具有必然性。目前形勢(shì)下，生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能，以及人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)著現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的智能化發(fā)展，其中，重點(diǎn)體現(xiàn)為智能診斷、智能控制、智能加工、智能計(jì)算、智能設(shè)計(jì)和機(jī)器人學(xué)等一系列的方面，我們能夠發(fā)現(xiàn)不少的企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用機(jī)器人。在整個(gè)的制造過(guò)程當(dāng)中，系統(tǒng)可以對(duì)工作的狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)，在發(fā)生故障的過(guò)程中可以進(jìn)行自動(dòng)化地調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最為理想的工作狀態(tài)。

1現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1虛擬制造技術(shù)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中的虛擬制造技術(shù)是指以仿真技術(shù)和虛擬技術(shù)作為前提條件，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造整個(gè)過(guò)程當(dāng)中機(jī)械產(chǎn)品的特性建立模型，通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)，來(lái)模擬和仿真操作機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程。在將虛擬制造技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)制造的時(shí)候，可以優(yōu)化實(shí)際的方案策略，以更加科學(xué)、合理地配置有關(guān)的生產(chǎn)資源，這樣能夠大大地減少企業(yè)的生產(chǎn)費(fèi)用，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，虛擬制造技術(shù)是機(jī)械制造敏捷的一種重要實(shí)現(xiàn)方式，可以有效地突破傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造形式，以更加均衡地處理產(chǎn)品性能、產(chǎn)品作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)精度，以及產(chǎn)品制造成本之間的關(guān)系。不僅僅是這樣，應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，還可以實(shí)時(shí)地立足于用戶的實(shí)際需要，以及科學(xué)地修改機(jī)械制造產(chǎn)品，從而使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造更加具有針對(duì)性。

1.2柔性制造技術(shù)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中的柔性制造技術(shù)是指以成組技術(shù)作為前提條件，通過(guò)傳統(tǒng)意義上的數(shù)控機(jī)床(可劃分成多臺(tái)臺(tái)數(shù)和不一樣的種類)，以及數(shù)控柔性機(jī)床充當(dāng)核心。在柔性制造技術(shù)和它的應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，能夠以應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的形式來(lái)連接有關(guān)的設(shè)備和裝置。雖然自動(dòng)化制造系統(tǒng)的一種就是柔性制造技術(shù)，但是變批量的特征比較顯著地呈現(xiàn)在了生產(chǎn)形式上。在當(dāng)前的工作實(shí)踐當(dāng)中，都要求應(yīng)用柔性制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代。通過(guò)不斷地總結(jié)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)：柔性制造技術(shù)可以有效地統(tǒng)一所牽涉到的對(duì)象（一般是成組地出現(xiàn)）來(lái)確定有關(guān)的工藝過(guò)程，且能夠科學(xué)地選擇裝置設(shè)備和有關(guān)數(shù)控加工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)批量地生產(chǎn)工件的目的。尤為重要的一個(gè)方面是：在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的時(shí)候，可以一起進(jìn)行加工制造和生產(chǎn)管理這兩項(xiàng)工作，在進(jìn)行焊接、沖壓、加工等一系列操作的時(shí)候，應(yīng)用柔性制造技術(shù)能夠大大地增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1全球化可以說(shuō)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的全球化是機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)非常重要的發(fā)展趨勢(shì)。近些年以來(lái)，在一系列的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，無(wú)論是對(duì)于大企業(yè)，還是中小企業(yè)來(lái)講，國(guó)際化經(jīng)營(yíng)是必不可少的一個(gè)重要因素。一是因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，提供了經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品研發(fā)和信息交流的一種國(guó)際化的方式，這就促使著企業(yè)朝著合作和競(jìng)爭(zhēng)的雙重方向進(jìn)行發(fā)展，這種發(fā)展使得國(guó)際市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇。二是因?yàn)閲?guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，比如在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，國(guó)內(nèi)外的一些企業(yè)在如此的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中不斷地淘汰，一些依舊占有國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的企業(yè)為了求得生存和發(fā)展，就需要開(kāi)拓新型的市場(chǎng)。在這兩種原因的互相影響之下，推動(dòng)著世界化制造行業(yè)的發(fā)展。

2.2智能化通過(guò)機(jī)器設(shè)備來(lái)取代人做一些比較復(fù)雜的工作，這種發(fā)展趨勢(shì)具有必然性。目前形勢(shì)下，生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能，以及人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)著現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的智能化發(fā)展，其中，重點(diǎn)體現(xiàn)為智能診斷、智能控制、智能加工、智能計(jì)算、智能設(shè)計(jì)和機(jī)器人學(xué)等一系列的方面，我們能夠發(fā)現(xiàn)不少的企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用機(jī)器人。在整個(gè)的制造過(guò)程當(dāng)中，系統(tǒng)可以對(duì)工作的狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)，在發(fā)生故障的過(guò)程中可以進(jìn)行自動(dòng)化地調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最為理想的工作狀態(tài)。

2.3云制造云制造是一種針對(duì)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造的新型模式，它將制造資源當(dāng)成一種服務(wù)，以云平臺(tái)的形式提供給廣大的用戶，切實(shí)地給廣大的用戶提供能夠?qū)崟r(shí)地獲取、優(yōu)質(zhì)價(jià)廉和按需應(yīng)用的一系列制造服務(wù)，它是創(chuàng)新制造資源分配與共享的一種模式。

2.4自動(dòng)化自動(dòng)化屬于一個(gè)動(dòng)態(tài)性的概念，當(dāng)前，機(jī)械制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)重點(diǎn)體現(xiàn)在適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境、柔性制造技術(shù)、制造敏捷化、制造全球化、調(diào)度與規(guī)劃制造過(guò)程、制造單元技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、系統(tǒng)技術(shù)與集成系統(tǒng)等一系列的方面。

（1）集成化

集成化（CIMS）就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)操作與應(yīng)用系統(tǒng)，達(dá)到繼承多種技術(shù)與信息的目的。一般來(lái)講，它可以分為管理分系統(tǒng)、工程技術(shù)信息分系統(tǒng)、質(zhì)量信息分系統(tǒng)與制造自動(dòng)化分系統(tǒng)。這一技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，并不斷汲取相關(guān)領(lǐng)域的精華。集成化是經(jīng)濟(jì)全球化的必然趨勢(shì)，是全球競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物。我國(guó)也在這一領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)展了較為深入的研究，并且在眾多集成應(yīng)用中有著具體的體現(xiàn)與應(yīng)用。

（2）智能化

機(jī)械制造業(yè)牽涉多個(gè)領(lǐng)域，已不再是以前單一的生產(chǎn)加工制造，技術(shù)含量也日益增高。從數(shù)控技術(shù)中已經(jīng)能看到機(jī)械智能化的雛形，現(xiàn)在智能化正在不斷完善，使自身更具有人性化的功能，比如檢測(cè)和預(yù)防之后采取一定措施處理，由人類專家與智能機(jī)械組合而成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)。上述這些智能化的系統(tǒng)能夠靈活應(yīng)對(duì)來(lái)自外界的變化，而且可以自動(dòng)調(diào)整環(huán)境變化帶來(lái)的差異。其宗旨就是快速適應(yīng)外界環(huán)境，隨時(shí)保持最好的狀態(tài)，像人一樣應(yīng)對(duì)各種問(wèn)題。

（3）敏捷化

敏捷制造的基礎(chǔ)是企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度。其核心思想是：要提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的快速反應(yīng)能力，滿足顧客的要求。除了充分利用企業(yè)內(nèi)部資源外，還可以充分利用其他企業(yè)乃至社會(huì)的資源來(lái)組織生產(chǎn)。因而，敏捷制造比起其它制造方式具有更靈敏、更快捷的反應(yīng)能力。要擁有快速應(yīng)變能力，關(guān)鍵技術(shù)是成功建立虛擬企業(yè)，建立的核心就是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

（4）綠色化

工業(yè)化的推進(jìn)日益改變著人們的日常生活。一方面，物質(zhì)生活的豐富帶來(lái)精神上的愉悅。另一方面，自然資源銳減，物種瀕臨滅絕，生態(tài)破壞，環(huán)境污染。在這種背景下保護(hù)自然資源的綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是大勢(shì)所趨。因?yàn)榫G色產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用和消亡的過(guò)程中，不污染環(huán)境，不危害人類健康，資源利用率極高。因此，設(shè)計(jì)出生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，具有深遠(yuǎn)的意義和遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化指的是使用時(shí)不危害環(huán)境，而且報(bào)廢后還可以循環(huán)使用。