李宗泽
摘要传统机械设备存在的一些问题已经制约了现代制造业的发展，计算机技术在传统机械设备中成熟应用为机械设备的自动化与智能化提供了解决方案，文章从对传统机械设备存在的问题出发，阐述了计算机等信息技术与传统机械设备的结合，并指出了计算机技術的应用给实际生产制造产生的积极作用，以机电一体化、智能机器、智慧工厂为代表的先进制造方式是未来制造业的核心。
关键词计算机技术；机械设备；机电一体化；智能机器；智慧工厂
中图分类号TP3文献标识码A文章编号674-6708（208）25-022-02
各种机械给生产生活带来了极大的便利，发挥着重要的作用，但是根据实际的使用情况来看，也存在一些问题，例如机械运行效率低、产品制造精度不高、运行操作不便且存在一定的生产操作风险。而当今迅速发展的计算机技术以其独有优势可以很好的解决当前存在的问题，如计算机技术的应用可以实现机械设备的自动化，来实现提高生产效率、提高制造精度等优势。可见，传统机械设备的升级改造已离不开计算机技术的应用。
本文针对传统机械设备的特点及其存在的问题，结合计算机技术的优势，来分析计算机技术与传统机械设备的结合及所带来的技术优势，以此促进对先进智能机械设备的认识，为后续进行深入学习研究奠定基础。
传统机械设备
我国作为机械发展最早的国家之一，从古代的指南针、地动仪、水力机械，到如今的机械自动化与智能化制造，经历了曲折变化的机械设备设计与制造道路。与智能化机械相对应的那些传统机械设备在过去为生产制造带来了革命性变化，如提高了生产效率、改善了工作环境、满足了生产需求等，但是随着制造业的激烈竞争与技术发展要求，传统机械设备已经难以满足实际要求，比如：制造精度不足，无法满足高精尖需求；自动化参差不齐，仍需人工参与操作；智能化水平不高，造成大量资源浪费；生产环境恶劣，存在一定安全隐患。
）制造精度不足。如传统的机床，完全依赖于设备自身的配合和熟练的人工操作才能制造出一定精度的原部件，但是所制造出的产品仍旧无法满足精度要求，这严重限制了相关高精尖技术的发展，同时也造成了资源材料的浪费。
2）自动化参差不齐。传统机械设备由于其制造的出发点主要替换人工的重复劳动，虽然在一定程度上能够实现简单的自动化操作，但是由于当时技术水平的限制，导致传统机械设备的自动化程度不高，实际应用过程中仍需大量的人工操作，这显然是不符合今后生产要求。
3）智能化水平不高。传统机械设备只能实现简单的重复操作，几乎谈不上智能操作，其在运行过程中完全依赖操作者的行为，尤其是在一些需要不断改进的生产环节中，很难实现对生产过程的学习与改造，这不符合当前提出的智能制造发展战略需求。
4）生产环境恶劣。生产车间机械设备繁多，一般都伴随噪音、油污以及其他高危险的操作，而传统机械设备由于其需要人工全程现场操作，这给现场工人带来极大的潜在风险，有的生产事故甚至造成人员伤亡，这些隐患对企业、社会和国家都是难以承受的。
可见，传统机械设备虽然给生产制造带来了一定便利，但是其存在的上述这些典型问题严重约束了生产制造业的发展，机电一体化、智能机器与智慧工厂已经成为当前机械设备的主流方向，高度自动化的机械设备与生产车间是推动智能制造向前发展的基础。
2计算机技术在机械设备中的应用
以计算机为代表的信息技术已经在机械设备中得到了长足的应用，如上述提到的已经发展成熟的机电一体化技术，以及正在发展的智能机器与智慧工厂技术，其本质都是将先进的计算机技术与传统机械设备的融合。
2计算机技术与传统机械设备的结合
计算机等信息技术在传统机械设备中的应用主要经历了3个典型的发展阶段，分别为机电一体化、智能机器与智慧工厂。
）机电一体化。机电一体化是机械设备发展的潜在需求，由日本人在20世纪70年代提出的新概念，也称为机械电子技术。其主要是在传统的机械设备上使用电子信息技术来提高机械设备的自动化水平，实现设备的高效执行与高精度工作，有助于机械设备的可靠性提高与低能耗目标的实现，且已经得到了充分的发展与应用，如数控机床，电液伺服机构等。
2）智能机器。智能机器是继机电一体化技术之后计算机与机器人结合的新产物，与传统的工业机器只根据固有的程序进行重复的工作不同，智能机器可以感知外界的环境，依据计算机赋予的识别、推理、判断能力，在一定范围内自行修改程序，对外界的刺激做出应答。而更高级的智能机器则可以通过深度学习，总结经验来获得修改程序的原则，从而获得更强大的推理思考能力。如战胜了众多围棋高手的阿法狗、Mstr就是能够深度学习的智能机器，可见计算机与机械结合对推动智能化发展有着重要作用。
3）智慧工厂。智慧工厂是在智能机器基本普及的基础上，利用物联网的技术和监控设备加强信息管理，完全掌握生产流程，提高生产过程的可控性、减少生产线上的人工干预、及时正确地采集生产线数据，进行合理的安排生产计划与进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化智慧工厂。
22计算机技术的应用对生产制造的作用
除了2所叙述的计算机技术与传统机械设备的结合，计算机技术在整个生产制造过程都能发挥极大的作用，如计算机控制技术实现了生产自动化、计算机信息系统实现了生产过程管理、计算机仿真技术实现了生产过程的模拟等为实际生产过程提供了极大的便利，为生产制造企业提高了生产效率。
）计算机辅助制造对生产制造的作用。借助计算机设计软件（如CAD/CAM），开展机械设备等制造产品的工程设计、工程描述、信息表达与转化等，可以完成机械设备的设计构思与可行性论证、总体设计、零部件设计，以及机械设备的常规参数计算与分析等，这彻底改变了传统的机械设备手工设计模式，为机械设备的现代制造技术带来了跨越式进步与发展，实现了数字化设计与数字化制造，提高了整体制造效率与科技水平，也为后续发展智能制造奠定了技术基础。
2）计算机控制技术对生产制造的作用。其实计算机的技术在生产制造领域已经十分广泛，最初始的是实现机械设备自动化功能，其主要通过采用传感器、控制器与执行器实现机械设备与系统的自动化控制，进而为全厂全过程控制奠定基础，也是实际生产制造自动化的基础技术，其对提高生产效率、制造精度与安全可靠具有积极作用。
3）计算机信息系统对生产制造的作用。如果说计算机控制技术是生产制造企业的底层应用，那计算机信息系统就是上层管理的应用，计算机信息系统是企业实施信息化建设的基础，主要采用计算机信息技术与计算机网络技术为生产制造企业提供先进的生产运作与生产管理手段，如对生产制造物料管理与仓储管理，实现生产流程与生产管理相结合，实现企业各生产流程的全过程管理，实现生产企业的效率与效益的双提高。
4）计算机仿真技术对生产制造的作用。对于有些生产制造过程设计与实验过程中由于难以开展的实际实验，否则会对生产设备造成不必要的破坏，这种情况下就需要开展相关的仿真实验分析，如对设备的控制仿真分析。除此之外生产制造系统是一个复杂的系统工程，集生产计划、生产工艺、设备管理、人员管理、物料采购等于一体的系统，为提高生产企业对全过程的管控，有时也需要通过对全系统进行仿真分析来对实际过程做出合理决策。
3结论
计算机等信息技术作为生产制造企业转型升级的核心手段，在给传统机械设备带来高度自动化与智能化的同时，也为生产产品提高了附加值，更是生产制造企业在市场竞争中需要依赖的核心技术。本文从计算机技术在传统机械设备中的应用分析，重点围绕机电一体化、智能机器与智慧工厂为主线进行了应用分析，并进一步拓展到计算机技术对整个生产制造过程的作用，以此阐述计算机技术对机械设备、生产过程、制造企业的重要性。
参考文献
[]陈亮华浅谈计算机技术在机械制造中的运用[J]企业技术开发，202（）：-2
[2]邵明军浅谈机械制造中计算机技术的应用[J]职业技术，203（4）：95
[3]白小文计算机技术在航空制造业中的应用[J]科技创新与应用，205（7）：69
[4]董钰铭计算机技术在生产自动化中的应用[J]电子技术与软件工程，205（9）：65
[5]呂柏炀计算机控制技术在工业自动化生产中的应用探究[J]工程技术（全文版），206（2）：292-297
[6]钱诚关于企业生产管理信息系统的分析与研究[J]工业控制计算机，206，29（）：26-27
文章来源于：科技传播