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智能制造技術(shù)現(xiàn)狀8篇

時間:2023-08-15 09:26:45

緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇智能制造技術(shù)現(xiàn)狀,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!

智能制造技術(shù)現(xiàn)狀

篇1

【關(guān)鍵詞】 不同麻醉; 高齡甲狀腺瘤; 認知功能; 干預(yù)價值

作為一種神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,早期術(shù)后認知功能障礙常發(fā)于老年患者人群中[1]。通過對本院高齡甲狀腺瘤患者的臨床病例進行分析,也能夠發(fā)現(xiàn)在手術(shù)治療結(jié)束后,老年患者通常有不同程度的術(shù)后認知功能障礙病況。本次研究探討是否不同麻醉技術(shù)能夠?qū)Ω啐g甲狀腺瘤患者早期術(shù)后認知功能產(chǎn)生影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年8月-2015年1月本院收治的甲狀腺瘤高齡患者共68例,通過隨機抽號的方式,將68例患者分成兩組,每組34例。對照組男19例,女15例,平均年齡(68.43±2.78)歲;觀察組男18例,女16例,平均年齡(66.58±2.64)歲。兩組患者性別比及平均年齡比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 麻醉方法 在進行麻醉前30 min,兩組患者均接受0.5 mg的阿托品肌肉注射。進入手術(shù)室后,再對患者的靜脈通道進行開放[2]。在保證患者生命體征正常的情況下,對照組行0.1 mg/kg的咪唑安定、0.6 mg/kg的阿曲庫銨、0.3~0.5 μg/kg的芬太尼以及1~1.5 mg/kg的異丙酚聯(lián)合靜脈注射[3]。手術(shù)過程中對患者進行全憑靜脈麻醉,每30 min對患者追加使用0.3 mg/kg的阿曲庫銨以及0.1~0.2 μg/kg的芬太尼[4]。觀察組患者則通過濃度為0.25%的羅哌卡因以及濃度為1%的利多卡因,對患者進行頸叢阻滯的麻醉[5]。分別對患者的各10 mL的C4雙側(cè)淺叢以及5 mL的患者C4深叢進行阻滯,整個阻滯過程對患者的生命體征進行監(jiān)測[6]。

1.3 觀察指標 對術(shù)后12及24 h患者認知功能障礙發(fā)生例數(shù)進行統(tǒng)計,并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分別計算出兩組對應(yīng)時間段內(nèi)的認知功能障礙發(fā)生率[7]。認知功能障礙發(fā)生率越高,麻醉效果越差。

1.4 統(tǒng)計學處理 使用SPSS 18.0統(tǒng)計學軟件進行分析,組間計數(shù)資料比較采用 字2檢驗,P

2 結(jié)果

觀察組患者術(shù)后12及24 h認知功能障礙發(fā)生率為14.71%(5例)、5.88%(2例),對照組分別為17.65%(6例)、5.88%(2例),兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

3 討論

早期術(shù)后認知功能障礙,在臨床上具有一定的波動性以及可逆性[8]。在患者手術(shù)結(jié)束數(shù)天后,會導(dǎo)致患者的一定程度抽象思維、定向力以及記憶力各方面的功能,不僅對患者的身心造成影響,在另一方面還將抑制患者的日常生活質(zhì)量水平[9]。

隨著老齡化的到來,老年患者神經(jīng)遞質(zhì)的改變、腦血流的下降以及神經(jīng)元的丟失在一定程度上是導(dǎo)致患者術(shù)后認知功能障礙發(fā)生的原因[10]。通過研究顯示,通過對患者進行麻醉治療,在術(shù)后殘留的效力會對患者的中樞神經(jīng)功能造成影響,當藥物效力作用于受體系統(tǒng)以及中樞神經(jīng)遞質(zhì)時,會對高齡患者的空間記憶功能造成長期性的損害[11]。

在手術(shù)治療過程中使用的咪唑安定,會對老年患者的認知、學習能力造成影響,在一定程度上咪唑安定還會對患者的海馬受體進行抑制[12]。另外,異丙酚在手術(shù)治療過程中劑量的增加,對患者術(shù)后的記憶功能也是有傷害性的。

高齡甲狀腺瘤的治療過程中,患者通過兩組不同的麻醉技術(shù),得到的結(jié)果相對來說是一致的。在對患者的甲狀腺瘤進行成功的剝離之后,患者會有一定程度的不適感,并引起患者體內(nèi)血流動力學的變化,在患者增高性的高級神經(jīng)中樞活動的失調(diào)形態(tài)下,患者術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生率會有一定的提升[13-15]。

綜上所述,在進行麻醉治療的同時,應(yīng)關(guān)注高齡甲狀腺瘤患者的術(shù)后認知功能障礙發(fā)生情況,及時對患者進行有效的干預(yù),減少術(shù)后認知功能障礙所引起的并發(fā)癥。

參考文獻

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[10]張朝旭,趙戈,陳強,等.七氟烷與異氟烷麻醉對老年肺腫瘤術(shù)后患者早期認知功能影響的比較[J].武警醫(yī)學,2013,24(6):498-501.

[11]王勇.全身麻醉術(shù)后對老年患者認知功能影響的分析[J].吉林醫(yī)學,2011,32(18):3751.

[12]陳粵,楊向輝,吳靄青,等.不同麻醉方法對患者術(shù)后認知功能障礙的影響[J].航空航天醫(yī)學雜志,2011,22(11):1326-1327.

[13]趙云翔.小切口手術(shù)治療甲狀腺瘤82例的臨床研究[J].中外醫(yī)學研究,2010,8(21):45-46.

[14]何挺佳.改良小切口手術(shù)治療甲狀腺瘤的療效觀察[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2010,48(31):121-122.

篇2

3月26-28日,農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在河南省鄭州市組織召開了“十二五”國家科技支撐計劃重大項目“現(xiàn)代多功能農(nóng)機裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”課題驗收暨成果展覽會,科技部農(nóng)村司、河南省科技廳、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)開發(fā)推廣總站、中國機械工業(yè)聯(lián)合會、中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會、中國農(nóng)機學會、農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家出席指導(dǎo)。課題負責人、主要研究人員等150多人參加了會議。

“現(xiàn)代多功能農(nóng)機裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”重大項目是“十二五”國家科技計劃管理改革農(nóng)村領(lǐng)域先行先試的試點,由農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織實施,積極探索了統(tǒng)籌規(guī)劃、申報入庫、系統(tǒng)布局、組裝立項等國家科技計劃管理改革方式,充分調(diào)動了行業(yè)內(nèi)外參與積極性和優(yōu)勢的協(xié)同發(fā)揮,推進了創(chuàng)新要素向企業(yè)聚集,促進了項目重大成果產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化同步;積極探索和實踐了項目專員制、法人責任制以及課題分項任務(wù)合約、經(jīng)費集中管理等管理模式,做到目標管理與過程控制結(jié)合、指導(dǎo)服務(wù)與督導(dǎo)檢查結(jié)合、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同結(jié)合,取得了很好經(jīng)驗和成效。

項目取得了一批支撐技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大標志性科技成果,突破了農(nóng)機先進設(shè)計制造、重型拖拉機無級變速傳動系CVT技術(shù)、大喂入量脫粒分離、作業(yè)導(dǎo)航及控制等關(guān)鍵共性技術(shù)150多項,開發(fā)了400馬力級重型拖拉機及配套多功能田間作業(yè)裝備、10kg/s通用型谷物聯(lián)合收割機、三行通用型和六行采摘與打包一體化采棉機、番茄和甘蔗等典型經(jīng)濟作物收獲機、禽蛋等產(chǎn)地商品化處理裝備等高性能裝備近100種,申請專利近350項,其中發(fā)明專利近200項,獲得軟件著作權(quán)近50項,390多篇,成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用收入超過億元,對農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,推進先進裝備技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用起到了巨大作用,為全面完成農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技“十二五”發(fā)展目標奠定了堅實基礎(chǔ)。

在2014全國農(nóng)業(yè)機械及零部件展覽會上舉辦了項目成果展覽會,展出了400馬力重型拖拉機、無人駕駛旋耕機、施藥無人機、三行通用型采棉機、西紅柿采收機、甘蔗收獲機、花生收獲機、甜菜切頂機等23種代表大型化、智能化發(fā)展方向以及先進適用技術(shù)方向的成果。

篇3

關(guān)鍵詞:智能制造;機電一體化;具體應(yīng)用

在科技技術(shù)逐漸發(fā)展下,機電一體化技術(shù)也具備了更多的優(yōu)勢,并且使其在更多的領(lǐng)域中被運用。機電一體化技術(shù)的出現(xiàn),讓電子和機械有效的結(jié)合在一起,進而達到了對機械設(shè)備進行智能化管控的目標,這是智能制造的基礎(chǔ)構(gòu)成。在目前的生產(chǎn)制造中,主要是包含了智能系統(tǒng)以及智能制造技術(shù)。其是目前社會工業(yè)化發(fā)展的主流趨勢。

1智能制造相關(guān)概念以及機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

在我們目前的社會發(fā)展現(xiàn)狀來看,智能制造具體是包括了2個方面內(nèi)容:其一是智能制造技術(shù),具體是技術(shù)人員將計算機模擬系統(tǒng)作為輔助工具,進而對特定系統(tǒng)進行分析以及決策,從而節(jié)省了大量的人力與財力。相關(guān)人員只需要使用計算機系統(tǒng)就能夠?qū)ο到y(tǒng)進行分析,提升了研發(fā)的可行性,并且也確保了生產(chǎn)制造的高效性。其二是智能制造系統(tǒng),這就能夠簡單的理解為人機一體化,是經(jīng)由智能機器人與人類專家構(gòu)成的,在運用的時候主要是將計算機作為工具,讓人類專家進行分析以及構(gòu)思等等,以此替代了在制造工廠中人為的腦力活動。智能制造系統(tǒng)是對智能制造技術(shù)的延伸與發(fā)展,其是將網(wǎng)絡(luò)化、自動化技術(shù)整合為一體的制造系統(tǒng),讓整個子系統(tǒng)能夠進行智能化的運行。在機電一體化技術(shù)發(fā)展初期時,電子技術(shù)和機械技術(shù)并沒有有效結(jié)合,其主要是依靠電子技術(shù)在機械工業(yè)中的使用,以此提升機械生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。不過,在目前的計算機技術(shù)以及信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀下,機電一體化被注入了新的活力,其在生產(chǎn)中得到了普遍的應(yīng)用。將其運用在智能制造中,更加促進了整個機械各行業(yè)的發(fā)展,讓生產(chǎn)管理工作實現(xiàn)了智能化、自動化,從而讓生產(chǎn)工作的實施更加的方便。在機電一體化中涵蓋了很多種技術(shù),并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展也融合了更多新的技術(shù),確保了這種技術(shù)的先進性與實時性。機電一體化技術(shù)運用了電子技術(shù),在人工智能的基礎(chǔ)上運用計算機系統(tǒng),進而達到了對機械設(shè)備的自動化管理以及控制,從而讓整個生產(chǎn)過程更加的方便和高效,也讓生產(chǎn)活動更加的規(guī)范。

2機電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用

(1)傳感技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。在集體一體化技術(shù)中,傳感技術(shù)是最為基本與關(guān)鍵的構(gòu)成。因為其具備很高的準確性以及敏感度,能夠盡可能的避免受到外界雜亂信號設(shè)備的干擾。如果把其運用在智能生產(chǎn)中,能夠發(fā)揮其巨大的作用,在這個基礎(chǔ)上建設(shè)相關(guān)的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)信息之間的相互傳輸,并且使用計算機把其收集到的相關(guān)信息進行整理與分析,進而讓整個生產(chǎn)過程能夠被有效管控。在目前的生產(chǎn)制造中運用的傳感器中,其是以光纖電纜傳感器為主要,運用標準化的接口,大幅度減少了設(shè)計難度以及成本。(2)數(shù)控生產(chǎn)中的相關(guān)應(yīng)用。我們將機電一體化最早是運用在數(shù)控加工技術(shù)方面,其在我國機械制造水平方面發(fā)揮了很大的作用。把機電一體化技術(shù)運用在數(shù)控制造中,能夠提高機械加工的精準度和機械加工的效率,數(shù)控生產(chǎn)的主要是在其加工精準度方面,因此數(shù)控在智能控制系統(tǒng)方面要求比較嚴格,現(xiàn)在數(shù)控機床中運用的智能控制系統(tǒng)大部分運用的是CPU預(yù)計總主線模式,這種模式主要是進行在線判斷以及智能控制技術(shù),在此基礎(chǔ)上進行三維仿真,對整個數(shù)控技術(shù)加工的過程進行模擬實驗,以此對實際操作提供參考依據(jù)。(3)在自動線和自動機械中的應(yīng)用。當前很多比較大的企業(yè)中,均是運用了自動化生產(chǎn)線依據(jù)自動生產(chǎn)機械,這種技術(shù)是使用了電子技術(shù)中光電控制系統(tǒng)和人機界面控制系統(tǒng),進而對整個生產(chǎn)制造系統(tǒng)進行全面控制。自動生產(chǎn)線和自動機械運用范圍比較廣泛,比如目前的電腦以及手機都是自動化生產(chǎn)線。其主要是運用計算機控制系統(tǒng)對在生產(chǎn)中的相關(guān)設(shè)備進行有效融合,即為數(shù)控設(shè)備、計算機設(shè)備等相關(guān)的方面進行一體化管控,進而進行集約化以及網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)模式。(4)機電一體化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。將機電一體化技術(shù)運用在智能制造中,工業(yè)智能機器人是最為先進的應(yīng)用,其融合了各種相對先進的技術(shù),是將人工智能、仿生技術(shù)以及計算機技術(shù)等相關(guān)的科學技術(shù)融合的新技術(shù)。機器人是目前科學技術(shù)中研究的重點,是控制論以及傳感技術(shù)等相關(guān)的總體,其在生產(chǎn)制造行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)中智能機器人的出現(xiàn)與應(yīng)用,提升了產(chǎn)品質(zhì)量的同時也增加了產(chǎn)品產(chǎn)量,并且也減輕了工作人員的勞動量。工業(yè)智能機器人在運用時具備了能夠?qū)π畔⑦M行判斷、迅速完成復(fù)雜的工作流程以及生產(chǎn)準確度高等相關(guān)的優(yōu)點,并且還能夠運用在軍事生產(chǎn)制造中,其得到了各行各業(yè)的高度認可。

3結(jié)束語

綜上所述,在目前的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中,智能制造是最為主要的發(fā)展趨勢,其能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)進行自動化以及智能化的管理,從而提高了生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。而機電一體化是智能制造的關(guān)鍵與基礎(chǔ),其應(yīng)用水平對智能制造的實現(xiàn)有很大的影響。所以必須要重視機電一體化在智能制造中的相關(guān)應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上保障了智能制造能夠更好的發(fā)展,從而為生產(chǎn)企業(yè)帶去更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻:

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篇4

關(guān)鍵詞:機械制造基礎(chǔ) 智能制造 智能化 趨勢

中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)002-095-01

1 引言

“科技就是力量”,機械制造智能化直接影響著我國機械制造業(yè)的發(fā)展水平,先進的機械制造技術(shù)促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展,落后的機械制造技術(shù)則影響我國機械制造也的發(fā)展水平。在“十二五”的背景下,對機械制造業(yè)新的設(shè)計、工藝、功能上的發(fā)展固不可少,不過,對機械制造智能化也應(yīng)該關(guān)注。了解世界機械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,對改善我國機械制造水平的不足,以及幫助發(fā)展機械制造智能化都有重要的意義。

2 機械制造智能化發(fā)展的現(xiàn)狀

智能制造是從80年代末發(fā)展起來的,最早的幾本有關(guān)智能制造及系統(tǒng)方面的專著是在1988年由Wright MilaciC等人編寫的,隨后、Kusiak和Pain也相繼出版了這方面的研究著作。

國際方面:國際智能化制造業(yè)采用或準備采用的先進制造技術(shù)主要體現(xiàn)在:(1)新型(非常規(guī))加工方法的發(fā)展,包括激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)及兩種以上加工方法復(fù)合應(yīng)用等;(2)專業(yè)、科學間交叉融合,冷熱加工、加工過程、檢測過程、物流過程、設(shè)計、材料應(yīng)用、制造等方面,界限逐漸淡化;(3)工藝研究由“經(jīng)驗”走向“定量分析”;(4)高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝緊密結(jié)合,使傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生顯著的、本質(zhì)的變化,極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;(5)常規(guī)制造工藝的優(yōu)化,以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少污染的制造技術(shù)為主要目標;(6)以計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心。

國內(nèi)方面:我國也在這方面也有所作為。當前,國民經(jīng)濟各部門中智能化已露端倪。機械企業(yè)當務(wù)之急是進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。在面向市場,特別是面向全球化經(jīng)濟的形勢下,我國機械工業(yè)各企業(yè)在選擇產(chǎn)品時都要首先選擇帶有智能信息技術(shù)的機電一體化產(chǎn)品。

3 機械制造智能化發(fā)展的必然性分析

智能制造技術(shù)(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等職能活動,并將這些職能活動與智能機器有機的融合起來,將其貫穿應(yīng)用于整個制造業(yè)企業(yè)的各種子系統(tǒng)(如經(jīng)營決策、采購、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、制造、裝配、質(zhì)量保證和市場銷售等),以實現(xiàn)整個制造企業(yè)經(jīng)營運作的高度柔性化和集成化,從而取代或延伸制造環(huán)境中專家的部分腦力勞動,并對制造業(yè)專家的智能信息進行收集、儲存、完善、共享、繼承和發(fā)展的一種極大地提高生產(chǎn)效率的先進制造技術(shù)。

智能制造系統(tǒng)(IntellientManufactingS,IMS)是指基于智能制造技術(shù),利用計算機綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、智能制造機器、技術(shù)、材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)工程理論和方法,在國際標準化和互換性的基礎(chǔ)上,使整個企業(yè)制造系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)分別智能化,并使制造系統(tǒng)形成又網(wǎng)絡(luò)集成的、高度自動化的一種制造系統(tǒng)。

4 機械制造智能化發(fā)展的趨勢

未來必然是以高度的集成化、柔性化和自動化為特征的智能化制造系統(tǒng),并以部分取代制造中人的腦力勞動為研究目標,也是當代傳統(tǒng)制造技術(shù)、新興計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)等發(fā)展的必然結(jié)果,亦即在整個制造過程中通過計算機將人的智能活動與智能機器有機融合,以便有效地推廣專家的經(jīng)驗知識,從而實現(xiàn)制造過程的最優(yōu)化、智能化和自動化。對于它的研究不僅是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率及降低成本,而且也是為了提高國家制造業(yè)響應(yīng)市場變化的能力和速度,以及在未來競爭中求得生存和發(fā)展。它的研究成果,將不只是對制造業(yè)有促進作用,還對工業(yè)過程自動化或精密生產(chǎn)環(huán)境等有應(yīng)用價值。它的出現(xiàn)將使人們從一個完全嶄新的角度去從事科學技術(shù)和制造領(lǐng)域的研究。所以,機械制造智能化無疑是本世紀制造技術(shù)的最優(yōu)選擇。國際上對其研究的興起也決非偶然,試想,發(fā)達國家一旦擁有這項技術(shù),而我們又在這方面與之相差甚遠的話,我們將面臨失去更多與之競爭機會的危險。因為一方面它是本世紀的最先進的制造技術(shù),發(fā)達國家將不再“依賴”發(fā)展中國家的“廉價”勞動力;另一方面專業(yè)技術(shù)人員和熟練技術(shù)工人缺乏問題在我國尤其嚴重,企業(yè)生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)相脫節(jié)的現(xiàn)象也十分突出。再者,重復(fù)投資增大,企業(yè)生產(chǎn)的不規(guī)范化及自動化程度低下等也是大問題。目前發(fā)達國家正在積極起動這一高新技術(shù),并投巨資、集中大批優(yōu)秀人才進行跨國際合作研究與開發(fā),我國也應(yīng)當適度開展跟蹤研究。因此,基于國外發(fā)達國家積極搶占這一國際制造業(yè)制高點的嚴峻形勢,參照我國實情,我認為,當前應(yīng)該系統(tǒng)深入地開展基礎(chǔ)理論研究和現(xiàn)有加工單元技術(shù)與機器設(shè)備的智能自動化研究。特別是開發(fā)出具有自身特色的,即能實現(xiàn)高精度、易操作和無人管理的智能制造系統(tǒng),以滿足我國制造業(yè)日益發(fā)展的需要。如果條件許可。還可試點進行研究領(lǐng)域中的下一代設(shè)計過程、工廠、自主功能模塊和虛擬制造系統(tǒng)等方面的前期實驗研究工作。

另外,智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機和諧系統(tǒng)向以機器為主體的自主運行轉(zhuǎn)變,這就要求智能系統(tǒng)最終必須能夠像人一樣具備做出符合人文倫理和生態(tài)環(huán)境倫理的行為。因此,當前,在我國智能化發(fā)展初期就應(yīng)當明確智理化(既智能又符合倫理標準)發(fā)展的大方向。

篇5

【關(guān)鍵詞】機械工程;智能化;發(fā)展趨勢

新世紀以來,科學技術(shù)和信息化發(fā)展不斷加快,智能化越來越被人們提上了日程。很多領(lǐng)域都開始了智能化的進程,機械工程領(lǐng)域也不例外。當前,討論機械的智能化發(fā)展方向具有重大的意義,它已經(jīng)成為了當代國內(nèi)外學者的主要問題,還影響著中國人民生產(chǎn)和日常生活的各個方面,所以對其進行探討具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

1當前國內(nèi)機械工程智能化的現(xiàn)狀介紹

自上世紀七十年代末改革開放以來,我國同發(fā)達國家的交流與合作日益加深,在這個過程中,域外諸多先進的管理模式與工藝流程相繼傳入我國,使國內(nèi)各個相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了顯著進步,尤其是我國在由農(nóng)業(yè)國向工業(yè)國的發(fā)展過程中,各類工業(yè)制造技術(shù)的傳入使我國工業(yè)生產(chǎn)大步前行。現(xiàn)今,隨著國內(nèi)機械制造業(yè)的發(fā)展,相關(guān)理論日漸成熟,特別是在信息技術(shù)的帶動與催生之下,智能化技術(shù)在我國機械制造業(yè)領(lǐng)域中得到了普遍的關(guān)注與推廣。智能化技術(shù)以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)了對以往機械制造領(lǐng)域過于依賴人工操作作業(yè)模式的有效替代,進而推動了國內(nèi)機械制造行業(yè)實現(xiàn)了高效發(fā)展。智能化在機械工程的發(fā)展中十分重要。目前,我國的眾多企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)智能化應(yīng)用于機械工程的可能性,盡管企業(yè)的運作方式上還存在一些不足,但是企業(yè)在管理模式、生產(chǎn)制造等方面有所變革,更多的公司越來越重視對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是現(xiàn)階段我國的機械工程智能化發(fā)展仍存在諸多的困難:科技水平雖然有了長足的進步,但與世界頂級水平還存在差距;智能化雖然有了一定的成果,但創(chuàng)新能力不夠;信息管理系統(tǒng)雖然建立,但還有待于進一步完善;企業(yè)的發(fā)展較為迅速,但是智能化的程度不高等。雖然存在困難,但這些困難都只是暫時,機械工程智能化發(fā)展方向是大勢所趨,隨著我國經(jīng)濟、科技等方面的深度發(fā)展,將為機械工程智能化提供更強大的支撐。

2機械工程智能化的意義

我國的機械工程領(lǐng)域發(fā)展相對于國外一些發(fā)達國家而言,在起點上是比較低的,但是在發(fā)展速度上卻是可比肩的。尤其是在機械工程智能化發(fā)展之后,不僅能夠節(jié)能減排,還具有一些智能高效功能,因此其意義是無法忽視的。

2.1節(jié)能減排功能

在世界各國相繼進入工業(yè)時代的背景之下,能源危機問題與環(huán)境污染問題益發(fā)凸顯出來,成為影響人類文明進程的不可忽視的因素。受此影響,現(xiàn)今世界各國對于能源問題以及工業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境保護問題給予了高度關(guān)注,如何依托技術(shù)創(chuàng)新與工藝革新實現(xiàn)節(jié)能減排的目的,是社會公眾關(guān)心的問題。同發(fā)達國家相比,我國的工業(yè)化進程相對較晚,同時機械制造領(lǐng)域中出現(xiàn)的能耗問題以及污染問題較為突出,因此,借助智能化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用,將實現(xiàn)對機械制造生產(chǎn)流程的效度化資源整合,進而在實現(xiàn)高效生產(chǎn)的同時,有利地整飭以往存在的工業(yè)污染問題,同時依托智能化技術(shù)的精準控制,亦能夠使機械制造類企業(yè)在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)對能耗的有效降低。

2.2智能高效功能

通過在機械制造行業(yè)引入智能化技術(shù),將有效地提升工業(yè)生產(chǎn)效率,改進產(chǎn)品質(zhì)量,使機械制造類企業(yè)無需如同先前那般擔負較重的人力成本,同時,智能化技術(shù)能夠帶來機械制造領(lǐng)域的工業(yè)革新與生產(chǎn)流程優(yōu)化,從而使機械制造類企業(yè)的生產(chǎn)績效得到顯著提升,這樣一來,將推動機械制造類產(chǎn)業(yè)由以往的勞動密集型產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)向高新產(chǎn)業(yè)的過渡與轉(zhuǎn)型,從而打造企業(yè)的核心競爭力,提升企業(yè)的外部競爭力。當然,機械工程智能化發(fā)展遠遠并非僅僅具有以上兩點意義,其所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益更是不容小覷的。

3機械工程智能化發(fā)展趨勢分析

現(xiàn)今一個階段,在智能化技術(shù)被逐步引入與應(yīng)用到機械制造領(lǐng)域之后,國內(nèi)機械制造行業(yè)走向了全球化發(fā)展趨勢。全球化時代的到來,使世界上的不同國家和地區(qū)實現(xiàn)了產(chǎn)品與服務(wù)的高速交換與流通。我國作為發(fā)展中國家,在全球化時代的競爭中處于相對弱勢地位,原因在于,我國自上世紀建國后走過一段曲折的發(fā)展經(jīng)歷,直至上世紀改革開放后方才大力發(fā)展經(jīng)濟,因此,對于國內(nèi)機械制造類企業(yè)而言,面對全球化時代對我國造成的不利影響,應(yīng)當注重提升自身核心競爭力,以便在同域外企業(yè)進行市場競爭中處于有利位置。而為達成這一目標,機械制造類企業(yè)應(yīng)當依托現(xiàn)代信息技術(shù),積極進行自主技術(shù)研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新,從而推動智能化技術(shù)在機械制造行業(yè)的發(fā)展,同時借助智能化技術(shù)的應(yīng)用,為我國機械制造企業(yè)趕超域外企業(yè)創(chuàng)造契機。此外,從環(huán)保角度來看,智能化技術(shù)的應(yīng)用將改變以往機械制造類企業(yè)“低產(chǎn)出、高能耗”的生產(chǎn)現(xiàn)狀,而是依托智能化技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化、生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新,進而將自身打造成綠色節(jié)能企業(yè),承擔起自身的社會責任。

4結(jié)語

在我國由農(nóng)業(yè)大國向工業(yè)大國的轉(zhuǎn)型過渡過程中,機械制造工程的發(fā)展是決定性因素之一,借助智能化技術(shù)在機械制造行業(yè)的普及應(yīng)用,將推動國內(nèi)機械制造類企業(yè)實現(xiàn)高效生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)。期待著我國的機械制造工程智能化發(fā)展越來越順利,越來越高效,這不僅對于機械制造行業(yè)而言是有利的,對于整個國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提升都是有益的。

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[3]趙曉東.機械工程智能化的現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J].黑龍江科學,2014(03).

篇6

近幾年,機械制造技術(shù)的發(fā)展速度相對比較快,其可應(yīng)用到多領(lǐng)域的制造行業(yè)中,反映了機械制造技術(shù)的現(xiàn)行狀態(tài)。根據(jù)制造行業(yè)的發(fā)展,重點分析我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀。

1.1設(shè)計現(xiàn)狀

我國機械制造技術(shù)的設(shè)計過程中,初步引入了計算機技術(shù),而且計算機技術(shù)的應(yīng)用并不成熟,實際機械制造技術(shù)的設(shè)計,與發(fā)達國家的差距比較大。例如:發(fā)達國家在技術(shù)設(shè)計方面,強調(diào)了創(chuàng)造與技術(shù)更新,計算機技術(shù)為設(shè)計的基礎(chǔ),僅起到輔助作用,而機械制造技術(shù)的設(shè)計核心是數(shù)據(jù)操作,進入了無紙設(shè)計的狀態(tài),體現(xiàn)了我國機械制造技術(shù)設(shè)計中的缺陷與不足。雖然我國加快了技術(shù)設(shè)計的速度,但是還要注重技術(shù)的可行性,不能盲目引進,更要確保機械制造技術(shù)與制造行業(yè)的相符性。

1.2制造現(xiàn)狀

機械制造技術(shù)在我國行業(yè)中的制造方式,處于研究和初步實踐的階段,制造的水平偏低,多項制造方法并未得到有效的普及。此時發(fā)達國家機械制造技術(shù)的制造應(yīng)用,進入了成熟、普及的狀態(tài),如:高精密制造、激光制造等,機械制造的過程朝向復(fù)合化的狀態(tài)發(fā)展。機械制造技術(shù)在工藝中的應(yīng)用,反饋了此類技術(shù)在我國的基本情況,我國應(yīng)該積極探究機械制造應(yīng)用,逐步落實先進的機械制造技術(shù)。

1.3管理現(xiàn)狀

發(fā)達國家機械制造技術(shù)的管理工作,進入了信息化的模式,采用計算機統(tǒng)籌管理機械制造技術(shù),構(gòu)建管理模式。發(fā)達國家較為重視機械制造技術(shù)的管理,通過管理實現(xiàn)技術(shù)的規(guī)范化應(yīng)用,而我國將機械制造的重點放在技術(shù)方面,忽略了技術(shù)管理的重要性,信息化的管理方法僅出現(xiàn)在大型機械制造產(chǎn)業(yè)中,導(dǎo)致我國機械制造技術(shù)的管理狀態(tài)參差不齊。由于我國機械制造技術(shù)的管理缺陷,制約了技術(shù)自身的發(fā)展,技術(shù)與管理同處于落后的狀態(tài)。

1.4自動化現(xiàn)狀

自動化是機械制造技術(shù)中的重點,我國機械制造自動化中,投入制造生產(chǎn)的有:單機、剛性兩類自動化,只存在很少一部分制造產(chǎn)生,投入了柔性制造等自動化技術(shù),而在發(fā)達國家,已經(jīng)取消了單機、剛性自動化技術(shù)的應(yīng)用,比較常用的是柔性制造、集成制造等。我國在發(fā)展機械制造自動化的同時,發(fā)達國家也在積極建設(shè)機械制造技術(shù),逐漸拉開了自動化的差距。

2我國機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

縱觀我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀,應(yīng)該加快機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,引進國外先進的發(fā)展理念,全面建設(shè)機械制造技術(shù),確保我國能跟上發(fā)達國家的發(fā)展速度。在我國機械制造技術(shù)中,分析未來發(fā)展的趨勢。首先是完善自動化建設(shè),我國機械制造技術(shù)的自動化建設(shè)中,以發(fā)達國家為標準即可,致力于縮短與發(fā)達國家的距離,再主動進行自動化的發(fā)展建設(shè)。我國機械制造技術(shù)在自動化發(fā)展的過程中,落實集成系統(tǒng)應(yīng)用,改善現(xiàn)行的自動化狀態(tài)。第二智能化發(fā)展,其為我國機械制造技術(shù)的發(fā)展目標。制造行業(yè)涉及到大量復(fù)雜的工藝,智能化的發(fā)展趨勢,能夠利用智能化的機器設(shè)備,代替人工操作,處理機械制造中的復(fù)雜工藝,促進機械制造技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。我國機械制造技術(shù)在智能化發(fā)展中,深化了診斷、控制等模式應(yīng)用,實際智能機器人已經(jīng)取得了研究成果,還能輔助機械制造自動化進入成熟的狀態(tài),體現(xiàn)智能化發(fā)展的優(yōu)勢。第三是云制造的應(yīng)用,云概念本身就是一項新的領(lǐng)域,其在機械制造技術(shù)發(fā)展中的指導(dǎo),主要是利用網(wǎng)絡(luò)提供制造的模式,將機械制造技術(shù)作為一項資源,通過網(wǎng)絡(luò)平臺輸送到客戶端,促使越來越多的客戶能夠想到到機械制造的服務(wù),拓寬了機械制造技術(shù)的應(yīng)用范圍,在云制造的支持下,推進機械制造技術(shù)的共享化發(fā)展。第四是低碳化發(fā)展,我國機械制造技術(shù)應(yīng)用中,存在一定程度的污染,導(dǎo)致制造企業(yè)也成為高污染的風險點,所以機械制造技術(shù)的未來發(fā)展中,應(yīng)該注重低碳化發(fā)展,落實環(huán)保、節(jié)能、降耗等多項低碳理念,還要在機械制造技術(shù)中深化循環(huán)使用,實現(xiàn)機械制造技術(shù)的低碳效益。

3結(jié)束語

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工技術(shù):現(xiàn)狀;趨勢

1.數(shù)控加工技術(shù)概述及特點

數(shù)控加工技術(shù)是指用數(shù)字化信號對設(shè)備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術(shù)。現(xiàn)在,數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)。目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù),這種技術(shù)用計算機按事先存儲的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn),均可通過計算機軟件來完成。數(shù)控技術(shù)是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術(shù)密切結(jié)合的機電一體化高新技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)制造過程自動化的基礎(chǔ),是自動化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分【1】。數(shù)控技術(shù)把機械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。

數(shù)控加工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù),其主要特點為:

(1)能高質(zhì)量地完成一般機床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工;

(2)能方便地改變加工工藝參數(shù)(如切削用量),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制;

(3)可實現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工,從而確保高質(zhì)量的加工精度同時又減少了輔助時間;

(4)采用模塊化標準工具,既減少了換刀和安裝時間,又提高了工具標準化程度和工具的管理水平;

(5)便于實現(xiàn)計算機輔助制造。

2.國內(nèi)數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀

我國數(shù)控加工技術(shù)經(jīng)過50多年發(fā)展,取得較顯著成效,已基本掌握數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動等基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)。高檔數(shù)控系統(tǒng)在我國“八五”期間攻關(guān)項目中均已陸續(xù)通過國家鑒定,中檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)及功能也已日漸成熟和豐富。但我國數(shù)控技術(shù)仍存在許多不足,尤其是產(chǎn)業(yè)化方面,數(shù)控技術(shù)水平遠不能滿足我國現(xiàn)實需【2】。歷經(jīng)半個世紀的探索與發(fā)展,我國數(shù)控設(shè)備性能、可靠性都有了明顯的提高,并逐漸被社會所認可,穩(wěn)步于市場競爭之中?,F(xiàn)今,我國的數(shù)控機床企業(yè)已逐步擁有自己的知識產(chǎn)權(quán),數(shù)控技術(shù)整體競爭力和綜合實力顯著增強,新產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)勢頭強勁,不僅可滿足國內(nèi)需求,有的還已出口國外。但就數(shù)控機床擁有量而言,我國雖已近300萬臺的擁有量穩(wěn)居世界前列,但是我國的機床控化率僅為2%左右,而與西方工業(yè)國家20%的控化率相比仍存在較大差距。

3.數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展趨勢

伴隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展進步,數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已不再局限在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,在一些重要行業(yè)中,如汽車、輕工、醫(yī)療等也都紛紛融入現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù), 并且對這些行業(yè)的發(fā)展起到了顯著的推動作用。目前,數(shù)控技術(shù)的主流發(fā)展方向主要為以下幾方面:

(一)開放式發(fā)展方向

數(shù)控加工技術(shù)的開放式發(fā)展可有效促使數(shù)控系統(tǒng)更加靈活、柔性、具備適應(yīng)性、通用性和擴展性,推動網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展, 使數(shù)控設(shè)備和數(shù)控機床可根據(jù)時展靈活的進行更新?lián)Q代。開放式的數(shù)控系統(tǒng)可在不同的平臺上有效運行,與其他系統(tǒng)進行相互操作,同時可與用戶交互風格,因此,開放式系統(tǒng)具備互操作性、可互換性、可伸縮性等特征。開放式結(jié)構(gòu)可利用通用微機技術(shù)進行聲控自動編程, 實現(xiàn)圖形掃描自動編程。極大的提高了系統(tǒng)的可靠性,使數(shù)控系統(tǒng)變得更加微型化、小型化;同時,利用其對外開放的軟、硬件資源可推動數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)多品種、多檔次,并大大縮短生產(chǎn)周期。

(二)智能化發(fā)展方向

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展, 人工智能技術(shù)滲透其中, 數(shù)控加工技術(shù)朝向智能化方向發(fā)展成為必然。數(shù)控技術(shù)的智能化就是借助人工智能技術(shù)對制造過程進行全面監(jiān)控,并對工作過程及決策進行控制。實現(xiàn)數(shù)控程度編制、加工過程及故障診斷的智能化。智能化數(shù)控技術(shù)主要表現(xiàn)為以下幾方面:第一,將自適應(yīng)控制融入數(shù)控系統(tǒng)中,自動測量多種參數(shù),從而實現(xiàn)在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上,最大程度的提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本;第二,加入自動編程和人機對話功能;第三,設(shè)置故障自動診斷功能;第四,利用模式識別技術(shù),使機器可以自動識別圖樣,借助聲控技術(shù)對其行駛語言命令加工。在計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展下,智能化數(shù)控技術(shù)將更加系統(tǒng)完善,數(shù)控技術(shù)智能化也將具備更為廣闊的應(yīng)用前景。

(三) 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)是近些年國際數(shù)控機床博覽會的新亮點,是數(shù)控加工技術(shù)邁向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展格局的有力手段,網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)可將各機床聯(lián)網(wǎng),繼而對聯(lián)網(wǎng)機床實現(xiàn)無人化操控和遠程控制,有效的滿足了制造企業(yè)及產(chǎn)品生產(chǎn)線對信息集成的要求,同時是更新制造模式,例如,虛擬企業(yè)、全球制造、敏捷制造的基礎(chǔ)型單元。數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展便于CN 內(nèi)部與數(shù)字伺服之間及上級主計算機進行通信,便于維修數(shù)據(jù)的傳遞,方便與其他工廠的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)信息的廣泛共享。另外,制造業(yè)可利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),連接起不同位置、不同制造資源的各制造企業(yè),擺脫產(chǎn)品設(shè)計、加工中時間與空間的限制,節(jié)約時間,提高生產(chǎn)效率。

4.結(jié)束語

數(shù)控加工技術(shù)是制造產(chǎn)業(yè)進步發(fā)展的技術(shù)保障,影響著社會乃至國家的發(fā)展與興旺。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊谖覈芯亢桶l(fā)展數(shù)控制造技術(shù)勢在必行。在新一輪數(shù)控技術(shù)革新的浪潮中,我們應(yīng)看清形勢,準確把握數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,采取正確的技術(shù)革新手段,不斷創(chuàng)新、與時俱進, 爭取在關(guān)鍵技術(shù)上不斷取得突破性發(fā)展。

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篇8

關(guān)鍵詞:高端裝備;智能裝備;工業(yè)設(shè)計;設(shè)計價值

引言

高端裝備是指具有高技術(shù)含量、高工藝水平、高經(jīng)濟價值、高附加值的先進工業(yè)設(shè)施設(shè)備,涉及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展所需的相關(guān)裝備。高端裝備制造業(yè)是以高新技術(shù)為引領(lǐng),處于價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的脊梁與高地,是推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的引擎。大力推進發(fā)展高端裝備制造業(yè),是提升我國產(chǎn)業(yè)核心競爭力的必然要求,是搶占未來經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇,對于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、實現(xiàn)由制造業(yè)大國向強國轉(zhuǎn)變具有重要戰(zhàn)略意義。推進高端裝備發(fā)展離不開工業(yè)設(shè)計的支撐。目前國內(nèi)高端裝備工業(yè)設(shè)計研究尚處于起步階段,急需進行相關(guān)設(shè)計理論與實踐探索。智能裝備是高端裝備的重要類型之一。所謂智能裝備,是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。21世紀是彰顯個性化的時代,人們紛紛規(guī)避、逃離極其枯燥乏味的生產(chǎn)線工作。在不久的未來,智能裝備必將成為工業(yè)的主導(dǎo)力量。目前大部分裝備產(chǎn)品的功能已經(jīng)實現(xiàn),但極度缺乏文化藝術(shù)品味。風格單一,沉悶古板,無法給人帶來視覺上的沖擊與享受,使人感到乏味無趣。這個問題工程師和藝術(shù)家都無法解決,必須通過工業(yè)設(shè)計手段由設(shè)計師來解決。需要依靠設(shè)計者根據(jù)市場需求把藝術(shù)文化與審美內(nèi)涵融入工程技術(shù),即:藝術(shù)(創(chuàng)意思維和審美創(chuàng)造)+技術(shù)(工程結(jié)構(gòu)與工藝實現(xiàn))=產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新。

一、我國智能裝備工業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀分析

中國政府的“十二五”規(guī)劃提出裝備制造業(yè)“調(diào)整轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新升級”戰(zhàn)略,并制定了“推進裝備制造業(yè)由大變強”的目標。作為裝備制造業(yè)的核心和關(guān)鍵,高端裝備制造業(yè)被列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“肥沃土壤”。實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年的行動綱領(lǐng)——《中國制造2025》規(guī)劃的推出,更是使高端裝備制造業(yè)迎來了歷史發(fā)展的新機遇。在中國制造業(yè)努力從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變過程中,“中國設(shè)計”不可或缺。智能裝備作為高端裝備的重要代表,其工業(yè)設(shè)計發(fā)展在國內(nèi)尚處于起步階段。智能裝備制造企業(yè)長期重技術(shù)輕設(shè)計,造成制造技術(shù)日趨成熟,但工業(yè)設(shè)計水平卻較為落后。智能裝備不同于一般民用產(chǎn)品,其設(shè)備造型的可變空間小,對產(chǎn)品機電智能一體化協(xié)調(diào)性和技術(shù)的安全可靠性要求很高。整體來看,智能裝備工業(yè)設(shè)計設(shè)計水平遠滯后于裝備結(jié)構(gòu)與機電系統(tǒng)的設(shè)計。近年來,國內(nèi)已有企業(yè)在智能裝備工業(yè)設(shè)計方面展開探索,并取得了一些成功案例。例如:廣州市大業(yè)產(chǎn)品設(shè)計有限公司設(shè)計的三寶智能機器人,充分考慮了人機交互,將融合多項高新技術(shù)的智能機器人賦予可愛憨厚的形象,使其可融入大眾生活環(huán)境,更好為人服務(wù);引力工業(yè)設(shè)計有限公司設(shè)計的這款數(shù)控機床(如圖2),擺脫了傳統(tǒng)智能機械裝備笨重呆板的外觀,富有科技感的配色和對邊緣簡單而巧妙的修飾,使得整體效果更為美觀且給人以智能、安全、前沿的視覺感受;昆明機床研發(fā)制造的TK6920B數(shù)控落地銑鏜床和KHC63臥式加工中心獲得IF設(shè)計大賽產(chǎn)品設(shè)計獎,是中國機床的外觀設(shè)計獲得國際設(shè)計大獎?wù)J可的代表性案例;中車株機公司于2016年組建軌道交通裝備國家級工業(yè)設(shè)計中心,大膽探索,為我國的軌道交通設(shè)備在工業(yè)設(shè)計方向上投入研發(fā),助力我國軌道交通設(shè)備更好地走向世界舞臺。以上案例作為智能裝備工業(yè)設(shè)計的可貴探索,為國內(nèi)智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展提供了參考。同時也顯示出裝備制造技術(shù)與工業(yè)設(shè)計的共融將是未來智能裝備發(fā)展的必然之路。

二、國外智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

縱觀國際,發(fā)達國家的智能裝備與工業(yè)設(shè)計的融合程度較深。智能制造裝備的設(shè)計已有大量的案例積累,有些國家已形成了自己的設(shè)計風格與特色,并集中體現(xiàn)在其主要品牌的代表裝備上。美國作為國際智能制造思想的發(fā)源地之一,政府高度重視智能制造的發(fā)展,將智能裝備的發(fā)展定位為2l世紀占領(lǐng)世界制造技術(shù)領(lǐng)先地位的基石。以通用電氣公司為例,通用電氣公司(GE—GeneralElectric)是世界上最大的多元化服務(wù)性公司。其產(chǎn)品注重系統(tǒng)規(guī)劃,在進行創(chuàng)新設(shè)計的同時,兼顧安全性、操作性、耐用性、效益性、服務(wù)性等方面。從而生產(chǎn)出技術(shù)前沿且易于被大眾所接受的產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計在此之中起到了不可或缺的作用。其RevolutionCT設(shè)備(如圖4)是該公司醫(yī)療設(shè)備中的代表性產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備往往給人“冷冰冰”的距離感,無形中增加了身體有恙的病人心中的不安與緊張。本款設(shè)備在外觀設(shè)計上進行創(chuàng)新,通過木質(zhì)紋路裝飾,整體給人以親近感而又不失高端氣質(zhì)。GE公司的電氣設(shè)備在國際上深受好評,除了其前沿的科技研發(fā)外,人性化的外觀設(shè)計也有效提升了企業(yè)的品牌價值。日本的智能裝備在國際上受到好評,在亞洲更是處于領(lǐng)先地位。具有代表的品牌有東芝、日立、三菱重工、馬扎克等。其特點是注重人性化設(shè)計,基于對人類行為方式的深入研究。如馬扎克數(shù)控機床(如圖5)不但整體視覺效果大氣美觀,在細節(jié)設(shè)計上也充分考慮人機界面設(shè)計。使用了易讀性更好的大型視窗,工作區(qū)充分考慮操作者與機器接近性以便讓工件更為容易安裝等,以設(shè)計手段有效提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率及操作的舒適與安全性。德國也是制造業(yè)強國,代表性的裝備制造企業(yè)有西門子、通快(Trumpf)等機械和電氣設(shè)備生產(chǎn)商。由西門子和工業(yè)設(shè)計公司共同設(shè)計的數(shù)字化乳腺成像平臺MammomatInspiration(如圖6)于2009年獲得了IF和紅點兩項設(shè)計大獎。這套系統(tǒng)是用于乳腺癌早期檢測的,除了功能卓越,設(shè)計師使用了可自由變換色彩的LED玻璃面板,以便為患者提供營造舒適、放松的氛圍。從國外智能裝備工業(yè)設(shè)計研究現(xiàn)狀來看,智能裝備設(shè)計呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、人性化、科技化、國際化的發(fā)展趨勢。

三、智能裝備工業(yè)設(shè)計的價值分析

當前階段,智能裝備的發(fā)展往往由工程師主導(dǎo)。主要關(guān)注技術(shù)的吸收與創(chuàng)新,倡導(dǎo)工程技術(shù)的先進性。常常忽略產(chǎn)品的人性化需求、審美特征、文化內(nèi)涵等要素。特別是我國,高度重視工程領(lǐng)域創(chuàng)新而忽視了工業(yè)設(shè)計的深度協(xié)調(diào)研究。忽略了工業(yè)產(chǎn)品外觀造型設(shè)計和人機交互設(shè)計對企業(yè)品牌形象塑造、提升產(chǎn)品附加值、增強市場競爭力的重要作用。設(shè)計創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)價值鏈中具有增值潛力的重要環(huán)節(jié)之一,是展現(xiàn)國家現(xiàn)代文明程度、創(chuàng)新能力和綜合國力的重要標志。隨著全球經(jīng)濟變化及市場需求發(fā)展,市場主體對各類裝備的審美及人性化需求快速提升。需求方已不僅滿足于裝備功能與技術(shù)標準的實現(xiàn),而對造型設(shè)計及人機交互提出了更高要求。具體而言,工業(yè)設(shè)計可通過裝備造型設(shè)計、涂裝設(shè)計、人機交互設(shè)計、文化內(nèi)涵注入、譜系DNA塑造對智能裝備進行整體優(yōu)化與提升。

(一)外觀造型優(yōu)化可凸顯智能裝備的品質(zhì)感

外觀造型是裝備結(jié)構(gòu)與功能的物化體現(xiàn),優(yōu)秀的外觀造型可凸顯智能裝備的品質(zhì)感,從而達到優(yōu)秀功能與優(yōu)美形式的統(tǒng)一。在技術(shù)相對成熟的智能裝備產(chǎn)業(yè)中,國內(nèi)外不同品牌產(chǎn)品的功能、質(zhì)量等正逐步趨同,產(chǎn)生“同質(zhì)化”競爭。而通過外觀造型優(yōu)化凸顯智能裝備的品質(zhì)感,從而打造差異化產(chǎn)品、提升品牌特性,成為創(chuàng)造品牌價值、制造設(shè)計差異、贏得核心市場競爭的重要手段。智能裝備外部造型和內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)存在緊密聯(lián)系:即形式和功能是一種交織融合、不可分割的狀態(tài)。智能裝備的造型設(shè)計不是單純的外包裝,而是依附于裝備的工程結(jié)構(gòu)、通過協(xié)調(diào)裝備的功能、確定裝備產(chǎn)品語意,最終從造型上體現(xiàn)出設(shè)計特征,從而凸顯并提升裝備的品質(zhì)感。以中科天工智能裝備有限公司研發(fā)的智能高速機為例,其第一代產(chǎn)品僅是依照工程結(jié)構(gòu)進行了簡單包裝。方正的外形和單調(diào)的配色給人以乏味、沉重的視覺以及心理感受,沒有體現(xiàn)出高品質(zhì)、高科技、高價值的特點。后期改良設(shè)計仍然依附于裝備的工程結(jié)構(gòu),并未在整體外形上做出顛覆性的改變。但根據(jù)其功能要求(如使用過程中部分內(nèi)部流程需可視化、裝備個別部分需要經(jīng)常開啟維修等),重新對外形細節(jié)和配色加以優(yōu)化。以大方塊為主要元素,配合相互呼應(yīng)的簡約把手,采用白色主體和深色可視窗,配以富有科技感的色彩,最終呈現(xiàn)出穩(wěn)重不沉重、簡約不簡單的品質(zhì)感。

(二)涂裝設(shè)計創(chuàng)新可增強智能裝備的視覺魅力

研究表明人所感知的外部信息,有80%通過視覺傳達給大腦。產(chǎn)品外觀需要滿足消費者的情感化審美需求,才能吸引其來體驗產(chǎn)品進而購買和使用。雖然高端智能裝備的發(fā)展重心在于其自動化、智能化等先進的制造和信息技術(shù)帶來的功能便利。但是用戶對于智能裝備的需求,除了功能上有“痛點”,視覺體驗和心理上也一樣有“痛點”。而這卻往往被裝備制造商所忽視,需要工業(yè)設(shè)計師通過涂裝設(shè)計創(chuàng)新來增強智能裝備的視覺魅力。這里提到的在智能裝備外形上的涂裝設(shè)計,并非強調(diào)花哨的色彩搭配、過多的圖案應(yīng)用或是浮夸的藝術(shù)創(chuàng)作。而是結(jié)合裝備的屬性與整體造型契合,理性卻不失創(chuàng)新地進行色彩與圖案的搭配與運用。SmartEVO(如圖7)是獲得2015紅點獎的一款十分靈活便攜的X射線系統(tǒng)。它的涂裝與它的結(jié)構(gòu)分布相契合,以黑白相間配合紅色圖案點綴,產(chǎn)生獨具一格的視覺節(jié)奏感。對其可觀的銷量產(chǎn)生了非常積極的影響。

(三)交互設(shè)計優(yōu)化可提升智能裝備的操控性

智能裝備工業(yè)設(shè)計并不局限于外觀的改良與優(yōu)化,其交互性和體驗性亦不容忽視。一個完整的設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)包括對人機界面交互、操控方式、裝備維修與保養(yǎng)、操控屏的信息交互的設(shè)計等。當前的智能裝備交互界面大多由工程技術(shù)人員基于功能需求進行界面設(shè)計。在設(shè)計時往往注重功能與技術(shù)卻不能兼顧用戶體驗與使用感受。造成人機交互和操控方式重點不夠突出、操作方式不夠明朗、反饋不充分等問題。導(dǎo)致用戶不能很快形成“思維-動作”鏈。而設(shè)計師恰恰可以通過專業(yè)知識進行調(diào)研,搭建合理的信息架構(gòu),將用戶需求以人性化的形式通過交互設(shè)計滿足,做到“以人為本”。德瑪吉數(shù)控機床是當今國際智能裝備生產(chǎn)領(lǐng)域的代表性品牌,在工業(yè)設(shè)計方面同樣可視為行業(yè)佼佼者。其生產(chǎn)的裝備除了整體形象美觀、典雅、時尚外,交互設(shè)計也十分人性化。操作平臺和可視窗的高度、角度、大小均符合人機工程學要求。給操作者帶來了舒適的使用體驗。

(四)文化內(nèi)涵注入可提升智能裝備的文化品位

當前大部分機械產(chǎn)品的文化融入程度很低,這對我國機械產(chǎn)品在國內(nèi)外的銷量產(chǎn)生了直接影響。智能裝備是前沿科學、工程技術(shù)的成果展現(xiàn),往往具有科學理性的氣質(zhì)。但是設(shè)計師可以用感性的思維洞察其中隱藏的文化內(nèi)涵,也許并非具體物象,而是一種氣魄、韻味、寓意或某種情懷。設(shè)計師應(yīng)將這些人文因素歸結(jié)為文化藝術(shù)、人文理念、民族傳統(tǒng)文化或是師法自然的呈現(xiàn)。以設(shè)計手法把文化內(nèi)涵融入冰冷的科技產(chǎn)品,為其注入精神內(nèi)核,提升智能裝備的文化藝術(shù)品位,增強其人文內(nèi)涵。賦予裝備感性氣質(zhì),可使科技產(chǎn)品在傳播過程中附加以文化的傳揚,這種形式是科技與文化最好的結(jié)合,也是“設(shè)計價值”的重要體現(xiàn)。北京的Vincross奇弩科技研發(fā)的全地形六足機器人HEXA,采用仿生設(shè)計手法,模仿蜘蛛的形態(tài)。不僅使機器人可以完成諸如爬樓這樣的高難度動作,作為在家中使用的智能機器人,這樣靈動可愛的造型傳遞了一種熱愛生活的態(tài)度以及師法自然的思維。

(五)譜系DNA塑造可提升智能裝備的品牌價值

目前大量裝備成品的外觀較為簡單化和直接化。這種普遍性,導(dǎo)致了同類智能裝備的品牌特征難以辨別,降低了消費者對產(chǎn)品形象的認知度。因此,需要通過設(shè)計手段提高不同企業(yè)的智能裝備的品牌識別性。每一個企業(yè)都有其自己的DNA特點與風格,使其可應(yīng)用于相關(guān)品類的產(chǎn)品,從而形成統(tǒng)一風格的系列化產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計可先了解相關(guān)企業(yè)文化、設(shè)計理念與智能裝備的基本內(nèi)涵;然后尋找設(shè)計創(chuàng)意的文化、藝術(shù)、仿生、仿物等理念來源。結(jié)合創(chuàng)意來源,挖掘深層理念,使其從產(chǎn)品本身體現(xiàn)出來。以便樹立行業(yè)品牌形象建設(shè),提升產(chǎn)品附帶的品牌價值,從而使品牌的視覺DNA得以延續(xù),增強企業(yè)競爭力。中科天工智能裝備有限公司的管道探測機器人在使用過程中需要配合操作儀、繞線器及滾輪包裝使用。作為系列產(chǎn)品,選擇金色、銀色、黑色和企業(yè)VI中的橘色作為基本色,以折線弧形為主要元素形成系列DNA特點。這樣智能裝備本身附帶了其品牌的特征,在使用過程中形成良好的企業(yè)口碑。日積月累將會提高品牌的識別度,提升其品牌價值。

結(jié)論與展望

目前我國正從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”過渡。在提升創(chuàng)新能力過程中多注重產(chǎn)品的適應(yīng)性、實用性與創(chuàng)新性,往往忽視產(chǎn)品的美觀性與觀賞性。導(dǎo)致缺少視覺魅力與消費吸引力。某種程度上降低了裝備的品質(zhì)感。交互設(shè)計方面不能把用戶的使用體驗作為根據(jù),裝備不夠人性化。由于缺乏自主創(chuàng)新的工業(yè)設(shè)計,造成智能裝備的文化附加值很低。很多智能裝備缺乏明確的DNA特征,未能提升品牌價值,形成品牌效應(yīng)。為應(yīng)對當下國內(nèi)外多元化的市場競爭。設(shè)計創(chuàng)新、制造品牌差異、追求人性化是在競爭中謀求生存發(fā)展的重要手段。工業(yè)設(shè)計將成能為我國從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”邁進的重要支撐力量。

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