工业智能化虚拟仿真技术范文

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[关键词]仿真技术 电力类专业 实训教学 教学资源

高职电力类专业肩负着为电力系统培养高端技能型专门人才的重任。由于电力系统的发、输、变、配、用等关键环节的生产设备具有高电压、大容量、自动化程度高、连续运行、价格昂贵等特点，为了保证电力生产的连续性、安全性、可靠性，生产现场很难安排电力类专业学生的实训教学，而在校内建设发电厂或电网，投资巨大也不现实。近年来，随着仿真技术、计算机技术、多媒体教学技术的迅速发展，电力类高职院校结合电力生产、建设和发展情况，积极组织开发仿真实训教学项目，自编教材，培养师资，开展仿真实训教学，为电力系统培养了大批高端技能型专门人才。

一、仿真技术在高职电力类专业实训教学中应用的现状及存在问题

1.应用范围较小

根据全国13所电力类高职高专院校开展仿真实训教学项目的调查情况来看，仿真技术主要应用在变电站、火电机组仿真实训教学，仅有部分院校开展了继电保护仿真、单元机组集控运行仿真、热力过程自动化仿真和电子技术仿真实训教学。由此可见，仿真技术在高职电力类专业实训教学中的应用范围较小，尚未普及。

2.教学模式单一

目前，大部分院校的仿真实训均采用理实一体教学方式，教学模式单一。一般来说，教学模式是根据教学目标、教学内容、教学条件、教学对象而采取的教学活动方式。对于同一个仿真实训教学项目，由于仿真对象（如发电机组的容量大小、变电站的电压等级高低等）的不同、培养对象（高职学生或在职职工）的差异、仿真机组数的多少等因素，各院校制定的教学目标也不相同。因此，仿真实训应根据教学目标、教学内容、教学条件和教学对象的不同，由针对性地设计多样化的教学模式。

3.教学资源缺乏

仿真实训教学资源应主要包括课件、试题、试卷、案例、文献资料、图片、视频、动画、音频等素材和网络课程。目前，高职电力类专业仿真实训教学资源十分匮乏，多数院校仅有自编教材、部分课件、案例和操作规程等，没有完善的教学标准、通用教材、教学资源库和教学质量评价体系，尚未建成与职业技能考核接轨的试题库或试卷库，更没有建设网络课程。

此外，高职电力类专业仿真实训教学还存在仿真装置工位少、双师队伍建设等亟待解决的一些问题。

二、提高仿真技术在高职电力类专业实训教学应用效果的对策

1.积极开发仿真实训教学项目，扩大仿真技术在电力类专业实训教学中的应用范围

教育部《关于推进高等职业教育改革创新，引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成[2011]12号）中指出，要“推进现代化教学手段和方法改革，开发虚拟流程、虚拟工艺、虚拟生产线等，提升实践教学和技能训练的效率和效果”[1]。随着电力系统向高电压、大容量、高度自动化和智能化方向的快速发展，超临界发电机组、特高压输电线路、智能化变电站、智能化配电系统、智能用电小区、智能电能表等高新技术及装备在电力系统得到广泛应用[2]。高职电力类专业教学要紧跟电力系统的技术进步，必须综合利用计算机技术、多媒体教学技术、计算机图形学和仿真技术，积极开发仿真实训教学设备，模拟实际的电力生产过程中的设备或系统及其运行、检修、故障状态，实现人机交互、师生互动的虚拟或真实的教学环境，为培养电力类专业高端技能型专门人才创造教学条件。

电力类高职院校要结合我国电力建设和发展的实际，在电力行业和电力职业技术教育领导机构的组织协调下，选取电力系统中典型的、通用的先进技术装备和系统，采取自主、联合开发及引进等多种方式开发新能源发电、智能变电站、智能输电网、智能配电网、智能微网、智能电网调度系统、智能电网通讯系统、智能营销系统、智能用电系统等仿真实训教学项目，逐步扩大仿真技术在电力类专业实训教学中的应用范围，提高实训教学的效率和效果，使学生尽快掌握电力生产新技术、新设备、新工艺、新方法，为电力系统输送具有“四新”知识和技能的高端技能型专门人才。

2.加强校校、校企合作，共同开发仿真实训教学资源

目前，各高职院校几乎都是单独进行仿真实训教学项目的开发、建设，仿真对象不同，仿真教学装置各异，没有统一的教学标准、教材和考核标准，仿真实训教学师资队伍相对薄弱。建议由电力行业和电力职业技术教育领导机构牵头搭建高职电力类专业仿真实训教学平台，加强校校、校企合作，联合开发、建设教学资源，制定统一的教学标准，编写通用教材，开发可共享的教学资源库和网络课程，制定统一的考核评价标准，建设仿真实训教学师资培训基地等，实现优势互补、资源共享。

3.深化仿真实训教学改革，努力提高仿真实训效果

高职电力类专业要深化仿真实训教学改革，积极探索在仿真环境下的基于工作过程的任务驱动、项目导向等新型教学模式，创设仿真工作的学习情景，推进“六步法”（资讯、决策、计划、实施、检查、评估）教学模式的应用，使学生在学习过程中，边学边做、做中学、学中做。积极探索情景体验教学的有效形式，使学生在对情景问题的探索中形成职业意识，提升职业能力和素养[3]。此外，高职电力类专业还要加强与电力企业之间的互动，选派教师深入企业生产一线进行实践锻炼，吸收企业专家参与仿真实训教学，利用仿真实训教学项目开展企业职工技能培训，安排学生到企业参观生产现场工作流程，这些做法都能有效地提高仿真实训教学效果。

课题项目：本文是中国机械工业教育协会2011年度职业教育重点研究课题（课题编号：ZJJX11ZZ005）《仿真技术在高职电力类专业实训教学中的应用研究》成果之一。

[参考文献]

[1]教育部.关于推进高等职业教育改革创新，引领职业教育科学发展的若干意见.教职成[2011]12号.

[2]刘景峰.高职电力类专业仿真实训教学项目的开发及应用[J].中国职业技术教育，2012，（5）.

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关键词：装配和检测技术 材料与处理技术 维修和再制造技术 精密成形技术

中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01

1 模具制造技术的现状

模具是材料成形的重要工艺装备，材料在外力的作用下受模具约束并产生流动变形，从而得到所需的形状和尺寸的零件。按照成形工艺的不同，模具可以分为冲压模具、铸造模具、锻造模具、挤压模具、注塑模具、拉丝模具、玻璃成形模具、橡胶成形模具、粉末冶金模具和模具标准件等。模具一般由上模、下模和模具标准件组成，而现代大型复杂模具往往包含有独立动力系统、加热冷却系统和控制系统，本身就是完整的制造装备。模具技术包括模具的设计和加工技术、装配和检测技术、材料与处理技术及维修和再制造技术等，是精密成形技术的重要组成部分。模具生产具有高生产效率、制件的高一致性及较高的精度和复杂程度、节能节材等特点，因此是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。模具制造技术的五大趋势是绿色、智能、超常、融合、服务。模具制造技术的技术问题是：（1）复杂系统的创意、建模、优化设计技术；（2）零件精确成形技术；（3）大型结构件成形技术；（4）高速精密加工技术；（5）微纳器件与系统；（6）智能制造装备；（7）智能化集成化传动技术；（8）数字化工厂。

机械工程11个技术领域是：（1）产品设计；（2）成形制造；（3）智能制造；（4）精密与微纳制造；（5）仿生制造；（6）再制造；（7）流体传动与控制；（8）齿轮；（9）轴承；（10）模具；

（11）刀具。

2 模具制造技术的发展趋势是模具数字化设计制造技术

2.1 概诉

模具数字化设计制造技术的核心是CAD/CAM/CAE，应用模具数字化设计制造技术可以显著缩短模具开发周期，改善产品质量，降低产品成本，提高服务水平，即可以提高模具企业的TQCS水平。对于推动模具行业的转型和提升模具工业的核心竞争力具有深远的意义。我国数字化模具设计制造技术的重点将集中在两方面：1、通过高可靠性的模具设计技术彻底改变长期存在的凭经验设计模具、可靠性无法保证的状况；2、采用高效、精密的模具制造技术大幅提高模具制造的效率和精度。到2030年，我国模具数字化设计制造技术总体上将达到当时的国际先进水平。

2.2 关键技术

2.2.1 高可靠性的模具设计技术

（1）现状。改善产品零件的可制造性是保证模具设计高可靠性的重要前提，实现可靠性模具设计的基础技术是形成工艺过程的精确仿真。当前的产品工艺性较差，造成模具开发困难，成形工艺仿真采用的模型为宏观仿真模型，即将成形的材料视为连续介质或均匀体，不能完全反应材料的真实成形特性。

（2）挑战。模具的智能化设计将建模、分析和优化集于一体，需考虑多学科的协同以及材料的宏观和微观特性以及成形过程中多物理场的耦合。

（3）目标。模具设计将在知识驱动的设计平台上进行，实现知识资源的共享，发展成形工艺过程的仿真技术和智能化的模具设计技术，实现高可靠性的模具设计，减少试模次数，最终达到零试模。预计到2020年，该技术将使一次试模成功率达到90%以上；2030年，达到95%以上。①产品的可制造性设计技术：通过并行工程、协同设计、成形仿真等开发技术，使模具设计人员在产品开发的早期介入产品设计，将会及早发现产品零件存在的成形性问题，保证其良好的可制造性，为高可靠性的模具设计提供基础。②基于知识的智能化模具设计技术：模具的智能化设计将建模、分析和优化集于一体，更加注重多学科的协同，模具设计将在知识驱动的设计平台上进行，实现知识资源的共享。不仅可以充分利用历史的设计经验和成功案例，还可以在已有的设计知识基础上衍生出新的设计知识，具有更加完美的全关联模具设计功能，从而避免设计错误的产生，实现高可靠性的模具设计。

2.2.2 高效、高精的模具制造技术

（1）现状。目前高效率的模具加工技术，如高速切削和高效的电火花加工尚未得到普遍应用，其他的高效模具加工技术， 例如高能束加工、快速成形技术、高效的表面抛光技术及柔性自动化模具制造技术，虽然显现出其巨大的优越性，但仍在起始阶段。

（2）挑战。在模具生产中实际使用的机床的转速将会达到10万r/min 以上，机床、刀具和高速切削理论均需有所突破；超精密模具加工技术不仅要使用性能极高的加工设备，要求极高的加工环境，同时还必须考虑极微小尺寸所产生的尺寸效应和界面效应问题，以及在微纳尺度条件下的摩擦机理、热传导、精密测量与误差补偿等问题。

（3）目标。以信息技术、仿真技术和虚拟现实技术为基础，实现虚拟模具制造，在实际制造模具之前，准确预测未来模具的性能和制造系统的状态，从而作出正确的决策和优化实施方案；通过采用超精密加工技术、柔性自动化制造技术和基于仿真的虚拟模具制造技术，高效的模具加工技术，使模具加工的效率比现在提高10 倍以上，加工精度达到纳米级。①高效的模具加工技术：高速切削机床和高效的电火花加工机床的加工效率大幅提高，高能束加工、快速成形技术和高效的表面抛光等技术将得到普遍应用。②超精密模具加工技术：为满足制件的微米、纳米级特征尺寸或精度要求，须协调处理高性能加工设备和加工环境以及极微小尺寸所产生的尺寸效应和界面效应等问题，实现精密测量与误差补偿，达到跨尺度高精度的控形和控性。未来20年，模具技术发展趋向主要是精密、复杂、高效、多功能。复杂主要指能实现智能控制的复杂模具，模具本身具有动力系统、加热冷却系统和控制系统；高效主要指模具的结构和性能满足一模多件和高速成形等工艺要求，如多层注塑模具及2000次/min以上高速冲压多工位级进模；多功能主要指能实现多料、多工序成形的多功能复合模具，如多料注塑模具、40工步以上的多工位级进模具和同时完成冲、叠、铆等工序的马达铁芯模具等。

参考文献

[1] 张忠侃.H13钢碳化物球化过程及组织力学性能的研究[D].昆明理工大学，2010.

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关键词：自动化技术 机械自动化 机械制造业

中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（a）-0062-01

自动化技术的自身不断完善及在机械制造行业内的广泛应用，推动着机械产品向着高参数、大型化及高可靠性方向上的发展进程的加快，在很大程度上使得机械制造行业的相关产品的技术含量及附加值增加显著，而科学技术的不断发展及人们的生活上产水平的提升，将会推动自动化技术在机械制造业中更为广泛的应用，使得机械制造业的自身生产规模由以往的少品种、大批量转变为现今的多品种、小批量的生产格局，并逐渐向民众需求的产品的制造方向上发展。

1 机械制造业与自动化技术概述

机械制造业具体是指主要以进行多种机械设备的加工生产制造的典型制造行业，例如以船舶、飞机、汽车等交通运输设备为典型的制造，动力机械、机床及起重运输机等生产用机械设备的制造。与快速消费品的制造业相比，机械制造业在机械产品的研发、生产制造及加工等整个生产流程中都反映出知识密集型及劳动密集型的典型综合特点，因此，在很大程度上，机械制造业就是进行国家的工业化水平衡量的重要指标。

就机械制造行业使用的自动化技术来说，业界人士普遍的将其称为机械自动化技术，是在机械制造业中较为新颖的生产力。将自动化技术应用于机械设备、机械产品的研发生产及加工制造中，可显著的提升人员的工作效率及设备的生产效率，与单单纯的人工操作相比，在安全性、效能性等方面都有显著的提升。就世界范围内而言，机械制造领域内的自动化技术的研究历程相对较为久远，机械自动化所表现出的发展速度也相对较快，这主要是因为很多国家已经认识到机械自动化技术对推动机械制造业更为健康快速的发展中所起到的作用，但依然有些国家受到各种主客观因素的影响，自动化技术在机械制造业中的应用尚需强化。

在很大程度上自动化技术与机械制造业是密不可分的，更为全面的表述是机械制造业的发展需要自动化技术的推动，而自动化技术的价值需要在机械制造业的实际应用中体现。

2 自动化技术在机械制造业中的应用

随着社会市场经济的高速发展及市场经济体制的逐步完善，科学技术的研究及应用取得着较为显著的成果，就机械制造行业内自动化技术的应用已经朝向集成化、敏捷化、智能化及虚拟化的方向上发展，使得机械自动化技术在较大的程度上实现着与计算机集成及计算机辅助制造等理论概念的紧密结合，为机械制造业更为健全、健康及快速的发展提供着坚强的技术保障及支持。

2.1 自动化技术的集成化在机械制造业中的应用体现

计算机集成制造技术被机械制造业普遍的认为是21世纪制造业内的最为主要的运营生产方式，此时的计算机集成制造是由多个相关联的分系统所组成，主要可分为管理信息系统、工程技术信息系统、自动化制造系统及质量信息系统，其中管理信息系统具体拥有的功能可分为生产管理、经营管理、人事管理、物料管理及财务管理等，是机械制造业运营生产中的各个管理环节相对应的信息系统；工程技术信息系统主要涵盖着计算机辅助设计功能、计算机辅助分析功能、借用计算机进行工艺过程的设计辅助功能、数据控制程序的编制功能等；自动化制造系统所具有的功能主要由在加工中心、自动装配、工业机器人、柔性制造及计算机数控等生产环节下的相应的处理及辅助功能；质量信息系统主要是借助计算机的辅助功能进行生产的机械产品质量的监测分析与控制，具体的技术应用形式是基于计算机辅助功能的质量监测、基于计算机辅助功能的质量控制以及基于计算机辅助功能的产品测试。

2.2 自动化技术的智能化在机械制造业中的应用体现

现代化的机械制造技术已经不再单纯的是制造工艺、制造方式及产品设计等工作环节，而是已经由商品的概念体系逐步的过渡至最终产品生产完毕的集成生产活动及系统化的生产过程，使得现代化的制造技术更多的是种功能体系与信息处理机制完美融合的生产体系。制造技术、系统工程、自动化技术及智能化技术的融合，逐渐发展起综合性的新型技术产业，即智能化的制造技术，这是自动化技术在机械制造业中应用的智能水平提升的具体表现。最为典型的是智能制造系统在机械制造行业中的应用，即将人工智能有机的融入到机械制造系统的各个运转环节内，通过对专家智能活动的模拟，代替原本由专家负责的那部分活动以及进行专家所负责的活动的延伸，系统利用自身所具备的智能功用进行制造系统运行工况的监测，对随时可能出现的各类错误及非正常的运转状态进行分析预测，并依据专家系统中所记载的类似问题进行预防性措施的执行，以运转参数的及时调整适应外部的环境变化及突发事件的应急处理等。

2.3 自动化技术的虚拟化在机械制造业中的应用体现

机械制造业中应用的虚拟制造技术，实际上是自动化技术的虚拟化水平的提升表现，具体的实现策略是将现代化的制造工艺、计算机的图形学、并行工程、信息技术、多媒体技术及人工智能技术进行融合，将计算机的仿真技术及系统的建模技术作为基础技术的多学科穿插式的综合化的系统技术。虚拟制造技术在机械制造行业中的应用实现着利用仿真技术及信息技术，对产品生产制造环节中的生产人员、生产设备进行仿真模拟，在产品的生产环节中加入预防性措施，确保生产制造的一次性成功，实现成本降低、研发生产周期缩短及竞争力增强的自动化技术应用目的。

3 结语

自动化技术在机械制造业中的应用，必将因为生产效能及安全性的显著提升，而得到更为广泛的应用，自动化技术自身也将获得长足的发展。

参考文献

[1]张俊昌，尹丽娜，赵静.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].应用技术，2012（6）.

[2]张虎.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].商情，2012（35）.

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计算机应用技术是伴随着计算机的产生和更新换代而发展的。第一代计算机产生之时，计算机体积庞大且功能简单，主要用于科研人员的大型科学计算。以集成电路的应用为特征的第二代计算机的体积与性能相比于第一代都有所优化，一些类型的软件开始出现。第三代计算机采用了大规模的集成电路，其运算速度和可靠性进一步提高，并伴随着个人计算机的出现，走进了普通人的生活中。这时计算机应用软件不断发展，多媒体技术及网络技术的成熟使得计算机迅速应用到了社会的各个领域，并影响到社会的方方面面，这也大大促进的计算应用技术的快速发展，加快了信息社会的发展。

二、计算机应用技术的研究方向及现状

1.计算机图形学计算机图形学涉及造型技术、动画描绘、人机交互、图形生成等，并已在计算机辅助设计与绘图、动画设计、艺术设计、地理信息系统、计算机仿真等领域得到了广泛的应用，图形软件正朝着高性能、开放式和高效率的方向发展。决定计算机图形学发展的是造型技术、真实感图形生成技术和人机交互技术三大技术，而现今迅速发展的虚拟现实技术也是上述三大技术综合研究的成果。

2.计算机辅助技术计算机应用技术与其他领域技术的结合形成了面向特定领域的技术过程及软件，如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM等。该类型软件已经在汽车、飞机等大型制造业中应用成熟，并推广到机械、电子、服务、建筑等领域。由于该领域技术的迅猛发展，相关类型的软件也不断的涌现并完善进入实用化阶段。

3.图像及信息处理目前图像处理已从专门技术转变为一种普遍应用工具，并广泛应用于图像识别、传输、加工处理等，并向卫星遥感、生物医学、军事侦察、文档修复等领域渗透发展；信息处理是以提高信息服务为目的的，信息系统的集成化、智能化及多媒体化使得计算机协同工作CSCW功能逐渐成为信息系统的基本功能。

4.计算机控制与仿真计算机控制与仿真主要用于监控和分析受控对象的各种状态信息，增强系统的控制及分析效率。目前，计算机控制系统正在由单一系统及过程的局部控制向着大系统、大规模、多对象等的复杂控制，并结合其他相关技术以获得更高层次的控制效果。计算机仿真技术已在工程系统和非工程系统的行为特征分析中广泛应用，而随着网络计算技术的发展，高性能的分布式实时交互仿真系统成为主流。面向数据处理和数值计算的仿真软件和具有仿真建模、试验、结果分析于一体的智能化集成环境研究成为技术趋势。

5.智能应用技术该技术主要以计算机技术展示人类智能行为并研究以知识为核心的各种应用技术，已在工业、金融、军事、金融和科技等部门广泛应用，取得了相当的效益。目前，此类技术正在向着人类自然、本真、智能接受和处理信息的方式发展。

三、计算机应用技术的发展趋势

1.计算机性能的发展计算机应用技术是伴随着计算机性能的发展而发展的，因为高性能计算机的出现将会为计算机应用技术提供施展空间，未来计算机性能向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展。同时光计算机、量子计算机、化学计算机、生物计算机的研究与实现，将会为未来计算机具备强大的运算能力和极高的数据处理速度，体积减小的同时存储能力大大提高，且具备更高的可靠性。这一切都讲为计算机应用技术的发展提供广阔的发展空间。

2.集成系统的发展目前，计算机的服务对象越来越广，所要求的服务也越来越复杂多样，对于计算机应用技术、各类软件及应用系统在功能及处理速度等方面提出了更高的要求。因此要求各类专用软件和环境以及介于两者之间的接口不断丰富和成熟以应对各种复杂的工作，并要求软件能多广度的处理问题，更多更广的进行集成

3.智能化系统的发展随着计算机技术在人类社会中的地位越来越重要，一些有关人的活动的模拟研究越来越多，因此要求计算机应用技术的智能化以缩短计算机处理与人之间的差距，并最终以自然、拟人化的方式同计算机交流、为人类服务。

四、结语

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[摘要]随着现代科学技术的快速发展，机械制造业面临着不同方面的发展要求：最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标，本文从几个方面介绍先进制造技术，指明机械制造业的发展方向。

[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向

机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点：

1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。

2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。

3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。

4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。

5．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。

下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。

一、集成化

计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：

1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。

2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。

3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。

4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。

二、智能化

智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。

三、敏捷化

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

四、虚拟化

“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

五、绿色制造技术的应用及绿色设计

若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。

（1）节约资源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低80%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。

（2）采用新设计的加工工艺方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。

（3）适用于环境友好的材料方面：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料——铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。

（4）部件回收在制造方面：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。

六、清洁化

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关键词：法医学；三维虚拟技术；实验教学

虚拟仿真技术，又称虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，通过计算机、仿真、人工智能等多种技术，给使用者创造一个三维虚拟世界，并可通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备，让使用者沉浸于一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，达到身临其境的效果。三维虚拟仿真技术在教育、工业、医学等多个领域都得到了广泛的运用，教育部《关于开展国家级虚拟现实实验教学中心建设工作的通知》（教高司函〔2013〕94号）提出：虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。近年来，全国各个高校根据本学科及本专业特色，建设了贴合专业的虚拟仿真实验中心，法医学是公安院校刑事技术专业的主干课，是一门对专业与实践要求都很高的学科，学生的动手操作能力与专业知识在培养目标中都非常重要，公安院校重点培养专业的应用型人才，为此，我们利用虚拟仿真技术，建立了法医三维虚拟仿真实验教学平台，本文将从三维虚拟仿真技术在法医学教学中的必要性、建设内容与应用、建设前景等几个方面进行阐述。

1虚拟仿真技术在法医实验教学中应用的必要性

目前，公安院校传统的教学模式与实训方法在培养学生的动手能力，尤其是现场勘验能力方面有着明显缺陷，既往的教学方法主要通过教师课堂讲授知识，检验学生学习效果也是以试卷考试方式为主，侧重学生专业理论知识的掌握情况，虽然也开设一定的实验操作课，但因实验场地、设备等条件的限制，实验内容简单、过时，无法与公安实战紧密结合，且一般情况下，实验教学要求在规定场所规定时间内完成，制约了实验教学的深度与广度；法医学专业课的学习场地局限于校园，而如命案、杀人、交通事故、灾难事件等真实犯罪现场的实验实训场景难以模拟，学生在实训中不能体验真实现场的现场勘验和尸体检验过程，实训教学缺乏生动性；再加上任课教师自身常年从事单纯的教学工作，并非实战部门的法医，缺乏实战经验，实训教学效果不太理想；在实习阶段，因为公安实践中案件的突发性以及现场勘查的及时性等特殊要求，学生所能获得的实践锻炼机会也十分有限。因此，学生毕业走上工作岗位后面对真实案件时，难以迅速担任现场勘查等专业任务，一般需要经过较长时间的学习、摸索才能胜任。三维虚拟仿真实验突破传统实验教学模式的限制，将传统的学习变成直观展示、动态可变的虚拟仿真的沉浸式体验学习，使学生可以沉浸于虚拟的案件现场，模拟勘查员或者法医进行现场勘查与尸体检验，提高学生学习的积极性和主动性，也给教师的教学提供了方便，大大提高了教学质量。同时，搭载智慧教学系统的三维虚拟仿真实训平台也可打破时间与空间的限制，最大限度地利用碎片化时间反复进行模拟操作，从而达到熟练掌握操作步骤的目的，虚拟仿真实验教学建设顺应了教育信息化的发展趋势和现实需要，更符合公安院校学生学习法医学的需求。

2法医三维虚拟仿真实验教学系统的建设内容

2.1虚拟仿真实验教学管理平台的建设

在学院智慧校园的基础上建设三维虚拟仿真实验教学管理与共享平台，通过此平台可以进行实验教学开课、选课管理、实验教学过程化管理（课前预习、课中考勤、实验过程考核、线上实验报告、实验成绩评分）、在线学习（视频课件学习、在线练习、在线考核、在线答疑、虚拟仿真实验、课程导读）、实验教学资源开放共享、实验室仪器设备管理、开放实验管理等，同时可根据学院的需要对接云平台上第三方虚拟实验课程资源或自建课程资源，为学院虚拟实验教学环境提供应用平台。另外，此平台可以与学校已经建设完成的校级实验室开放管理平台、远程视频管理系统无缝对接，实现虚拟仿真实验教学管理与共享管理平台的智能管控，实现实验教学的“虚实结合”，“智能、智慧型”管理。如图1。

2.2三维虚拟仿真命案现场勘查系统的建设

通过虚拟仿真引擎工具为技术开发平台，结合3D建模、计算机网络、动画模拟、人机交互等手段，结合二维和三维多种方式，仿真模拟一个现代小区场景，提供一整套三维场景，包含犯罪现场场景（外景、中心现场场景）、指挥中心场景、法医解剖室、讯问室场景、痕迹实验室场景、声像实验室场景、专案组场景、物证技术室内场景等场景，虚拟仿真还原真实案件的全过程，包括接报案、立案、现场勘查、尸体检验、现场走访、案情分析、物证技术检验、侦查措施与侦查技术的应用、抓捕、讯问、结案等环节的案件侦查综合实验。通过三维仿真技术，以第一人称的形式模拟现场勘查的整个过程，包括现场巡视、拍照、获取现场视频资料、寻找案发中心现场，在现场勘查时，对现场勘查箱里的常见工具、设备、试剂进行三维建模，通过对这些工具、试剂和设备仿真模拟操作，模拟在现场勘查中的发现、固定、提取、包装并记录现场生物物证以及足迹、手印等痕迹物证，通过虚拟命案现场的仿真操作，选择不同的提取方法来实现物证的发现提取方法，从而掌握现场检材的正确勘验方法，系统根据学生的操作流程及规范，对操作错误的地方进行启发性指导，并在后台进行记录、扣分等处理方式，加强学生对易错环节的记忆。打造不同性质不同类别的案件虚拟仿真勘查操作系统，具有紧贴公安实战、案件现场高度还原、操作深度参与的特点。通过对虚拟物证的反复操作训练，让学生对各类物证的发现、固定、提取及包装能更规范、更全面，进而掌握案件现场勘查的基本技能与勘查思维。如图2。

2.3建设三维虚拟仿真尸体检验系统

通过三维虚拟仿真技术，操作者以第一人称的形式，进入现场内，完成案发现场的初步尸体检验，模拟办案的常规步骤，进入虚拟仿真的法医病理解剖实验室（如图3），并通过对解剖工具进行三维建模，模拟法医分别对尸体进行衣着检验、尸表检验及尸体解剖，模拟检验、记录衣着情况，衣服损伤情况等，尸表检验则对建模的尸体进行常规尸体外表检验、创伤检验、尸体现象等的模拟检验，尸体解剖则模拟选用不同解剖工具对人体体腔、器官进行解剖检验，模拟检验还需记录各种阳性发现和阴性结果，并尽可能全面提取组织、体液、毛发、指甲等生物检材以备检。通过虚拟操作尸体解剖检验了解人体的基本结构以及损伤特征，三维虚拟仿真的尸体检验系统能将抽象的人体结构与损伤逼真地呈现出来，通过虚拟操作，加深了无医学基础知识的公安院校学生对法医学知识的理解，提高学生规范保护、处理尸体以及物证的能力。图3三维虚拟法医病理解剖实验室上述的现场勘查系统与尸体检验系统在虚拟操作时分为教学模式和考核模式。在教学模式下，让学生重复实验操作练习，并提供实验操作流程的详细指导，学生能够根据操作提示一步一步进行练习，如果学生操作错误，系统会根据学生的操作流程及规范，对操作错误的地方进行启发性指导，并在后台进行记录、扣分等处理。考核模式下则不提供指导，系统统计学生错误点自行扣分，老师可导出成绩到指定的虚拟实验管理平台，在操作实验的过程中，对带有摄像头的电脑，可间断性的采集正在做实验的同学头像并进行存档，用以监控学生的整个实验过程。虚拟勘验结束之后学生可进入现场调查访问、实验室物证检验、办案人员案情分析等场景，物证检验环节则将学生在现场勘查、尸体检验过程中提取的物证进行检验分析，包含手印分析、足迹检验、生物物证的DNA检验等，学生需根据检验结果、调查访问情况等对案情进行综合分析与研判，对案件性质、死者死亡原因、致伤物等作出判断。最后，系统根据学生的操作和答题情况给出得分和成绩分析，实现整个虚拟实验过程性评价。

3虚拟仿真技术在法医学实验教学中的应用前景与不足

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1.机械自动化概述

1.1 机械自动化内涵

所谓自动化，就是在没有人工外力的辅助下，完全由机器完成整个工作流程。所谓机械自动化就是指各类机械设备没有人工外力辅助，能够按照事先设定的相关程序和指令完成一系列工作，从而实现生产的机械化，机械自动化是自动化的一个主要分支。机械自动化的出现改变了传统意义上的人工生产，是工业制造领域的革命性转变，它大大提高了工业生产效率和生产能力。将自动化技术运用与机械制造，提高了劳动效率和产品质量，极大地解放了人工劳动力，降低了工人劳动强度，节约了生产时间和生产成本，实现了传统机械制造业质的飞跃。

1.2 机械自动化发展历程

至今为止，机械自动化大致经历了四个主要发展历程。

第一阶段始于上世纪20年代。这一阶段主要是机械制造工业的开始发展阶段。工业革命之后，工业生产开始兴起，从而带动了工业生产的大发展，这是，机械制造业随着工业生产的兴起逐渐发展起来。

第二阶段始于上世纪60年代。这一阶段市场经济开展的如火如荼，随着市场经济的推进，自动化技术开始应用于机械制造业，但是由于科学技术法水平还有待提升，机械自动化仅限于计算机方面的自动化，此时的机械自动化着重在机械制造的部分过程中运用，机械制造在本质上仍沿袭传统原理。这一阶段的机械自动化技术水平在提高生产效率和劳动效率方面还有改进，自动化水平和程度还不成熟。

第三阶段始于上世纪70年代和80年代。此时世界经济水平和生产力水平还不是很高，各大企业在生产过程中需要承担较大风险，限于技术水平，难以解决复杂问题，机械自动化技术没能得到较大发展。

现阶段处于自动化发展的第四阶段。该阶段自动化技术得到了前所未有的大发展，机械自动化逐渐才成熟，在更加广泛的领域得以运用，现代大型企业几乎都离不开机械自动化，机械自动化在推动经济社会发展方面起着重要作用。

2.机械自动化在机械制造中的应用

2.1 智能化应用

智能化应用是指通过各种现代先进技术，例如计算机网络技术、智能技术、编程技术等实现的具有高度智能化的应用，它是科学发展的必然。智能化应用于现代经济，要求抛弃原有的落后制造技术和理念，在市场经济条件下，充分考虑商品和人为因素，通过人性化的加工商品来理解和制造更加符合人们要求的加工方案。智能化在机械制造领域应用主要是指为全面提高机械性能，将自动化技术与人工智能技术完美结合，相互渗透融合而形成的综合制造技术。智能化制造技术不仅可以实现高度人性化的人工智能，还能够在制造加工过程中对专家和相关技术人员的思维活动和技能进行模仿，取代专家的思维方式。

2.2 集成化应用

机械制造中的重要技术之一就是集成化技术，该技术主要通过信息技术实现机械制造的优化集成。在机械制造过程中，需要综合运用计算机网络技术、微电子技术、通讯技术等，各种技术之间相互关联、相互影响，在融合过程中，不可避免地将产生各种高新技术，例如现代社会常用的柔性制造技术等。为最大限度的促进高新技术的生产，必须要将各种现有各项技术进行集成，各种现有设备系统也要实现一定程度的整合，这有助于产生新的管理应用技术。机械自动化技术中的集成制造可以有效实现现代意义上的柔性生产变革，将人放在中心位置，保证产品生产质量和服务质量。

2.3 虚拟化应用

现代机械制造技术将CAD、CAPP等制造工艺与计算机制图技术有机融合，这些技术极大的完善了传统人工制图技术，一方面降低了劳动力成本，另一方面也提供了制图质量和水平，在精准度和速度方面有质的提升。CAD技术不仅在作图速度方面有较大优势，并且在出现错误时可以及时修改。虚拟自动化可以利用计算机仿真技术对机械制造活动进行仿真，不仅缩短了生产周期，丰富了产品种类，并且有更高的能力应对日益复杂多变的市场需求。

2.4 柔性自动化应用

柔性自动化技术在现代企业已经广为运用，该技术并没有完全依赖自动化，而是在柔性生产的前提下对信息系统进行完善，以实现利用计算机管理企业的目标，它在应对市场变化方面有较大优势。柔性自动化有效解决了大批量和小批量生产之间的问题，在保证生产效率和产品质量的前提下，能够根据市场灵活调整生产，保证供给和需求的有效平衡。柔性自动化在企业中的应用已经不断趋于成熟，也显示出了其应有的实用价值。

3.机械自动化在机械制造中的应用前景

我国机械自动化起步较晚，发展和应用时间较为短暂，某些方面的技术水平还不成熟。与西方发达国家相比，仍有很大差距。同时这也表明我国机械自动化在机械制造行业中的应用仍有很大空间。科技就是生产力，人才是将科学技术转变为先进生产力的关键因素，因此，为更好的促进机械自动化发展，首先要加大培养机械自动化人才的力度，为该行业培养优秀的技术人才，在未来不断创新科技，开发出具有自主知识产权的产品，只有这样才能提高企业的核心竞争力，这同时也是我国机械自动化在机械制造中应用的主要方向。机械自动化技术将成为未来企业不可缺少的技术，是企业发展的必然，是引领企业走向科学、可持续发展道路的重要手段。该行业在新时期是最具发展潜力的朝阳行业，随着科学技术的不断进步，机械自动化也会迎来新的发展机遇。

4.结语

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关键词：机械制造；自动化技术；发展现状；应用趋势

机械制造业是我国的支柱性产业，在进过几十年的发展实践中也取得了一定成就。机械自动化技术作为机械制造工业发展的趋势和方向，其核心技术是实现机械加工工艺自动化、机械制造模式智能化。作为一项复杂的生产过程，机械制造企业在提升制造效率上，必然需要从时间、成本和技术创新上来强化竞争力。自动化技术作为机械制造创新的核心，迫切需要从自动化机械设备的应用中，利用人工智能操作来改变传统机械制造方式，推进了机械制造业的快速发展。

1机械制造技术特点

机械制造技术作为综合性工程学科之一，主要从产生生产质量及效率上来提升制造水平。其特点表现在三个方面：一是系统化，从现代机械制造实践中来看，随着计算机技术、新材料、新工艺的广泛应用，各类技术在融合过程中提升了自动化水平，而系统化成为机械制造的主要特点，也是贯穿整个现代机械制造生产实践的基本特征；二是综合化，从机械制造企业开展技术创新来看，提升制造生产率是增强企业综合效益的有效途径，无论是在加工技术、还是市场调研及售后服务上，围绕机械产品的综合化发展方向，体现机械制造的综合开发模式是创造更高经济效益的基础；三是一体化，所谓一体化，从机械制造企业生产率的提升上，迫切需要从产品成本、产品质量和加工制造时间三方面进行综合，突显成本、质量、时间一体化发展理念，也只有从三者的科学融合中来增强企业在市场竞争中的优势。

2自动化技术的发展现状

自动化技术是基于信息控制技术的发展而应用于机械制造中，特别是人工智能操作技术，缩短了生产时间、降低了人力成本，其发展现状表现在四个方面。一是信息自动化，通过计算机技术，依托软件工程师来构建一体化机械制造自动化平台，能够从图形设计、辅助制造等方面实现有效连接，以提升机械制造水平和产品质量。同时，信息化技术具有控制功能，借助于数控技术来完成机械生产流程的加工、控制，保障生产工艺现代化；另外，在信息自动化还表现在生产制造管理上，通过构建信息加工数据库，来完成对机械加工设备的有效管理，增强机械制造的自动化水平。二是生产自动化，机械制造自动化通常从原材料的选择、加工及生产设备的自动化中，代替人工方式来完成制造加工任务，在这个过程中，最大化的降低人工强度，最大化的提升生产质量和效率，特别是在生产自动化精度控制上，能够从生产缺陷及漏洞的防范上，提升加工精度，实现对机械制造业的规模化发展。三是机械设备自动化，机械加工中对各类机械设备的使用是完成制造的必要条件，而自动化设备通过对现场环境的调试，以满足机械加工自动化目标。如通过参数优化来调整加工流程，根据现场自动检测来完成设备维护；利用自动化软硬件控制单元来保障机械设备的正常稳定运行。四是物流自动化，物流自动化主要从生产设备自动化、运输设备自动化及自动化现场管理软件设计上，针对机械制造任务和工作流程，来实现机械加工、生产、物流等方面的衔接与配合，降低生产成本。

3自动化技术在机械制造中的应用

3.1自动化技术提升了机械制造的智能化水平

从机械制造智能化应用来看，人工智能、自动化技术及系统工程技术的融合，代表着机械制造智能化的发展趋向，而人工智能、电子智能的协同应用，增强了机械制造自动化水平。如各类机械制造智能程序的开发，都是基于机械制造现场生产实际，从系统分析、设计、流程优化和判断中增强智能化。智能化在机械制造中的渗透，围绕机械制造和人工智能的协同发展，改变了传统机械制造生产流程，也从更多的现场模拟中取代了传统机械制造过程。如通过对机械加工中各项技术标准的模拟，从现场测试及自动化监测中来优化机械加工方案，实现制造过程自动化。另外，通过智能化技术的应用，结合不同机械制造行业实践，开发出各类突发事件的加工优化程序，如通过对现场加工设备各项参数设置，来调整不同加工现场的工作状态，以适应机械制造工业环境。

3.2自动化技术实现了机械制造过程的虚拟化

以计算机技术、软件技术、信息技术、控制技术、多媒体技术为特征的现代自动化技术，能够实现系统建模和软件仿真环境，并从多种技术综合中来虚拟化机械制造过程。所谓机械制造虚拟化技术，就是对多种仿真技术和真实制造环境的模拟，并通过模拟仿真过程来实现机械加工过程的全程跟踪，及时发现和解决机械加工中出现的问题，并从虚拟化技术中来降低开发成本，缩短机械制造开发周期，增强机械制造企业的核心竞争力。

3.3自动化技术推进了机械制造集成化发展

以微电子、电子计算机技术为特征的自动化技术，在机械制造行业中的应用和发展，又促进了机械制造领域技术的创新。如数控加工技术、电子计算机辅助制造技术的出现，一方面促进了机械制造领域的技术分工与协作，另一方面也从不同机械制造系统开发中实现了集成化管理。每一项技术的创新都带来了机械制造管理模式的转变，在系统理论指导下，围绕信息技术来完成和优化机械制造自动化管理，特别是从制造过程重组和集约化管理中来实现制造过程精益管理。现代信息技术下的数据库技术，实现了机械制造集成化管理目标，特别是企业根据各生产要素及企业资源管理实际，引入柔性化机械制造生产管理模式，来降低机械制造成本，增强机械制造管理效率，实现企业战略发展目标。

3.4自动化技术促进了机械制造过程柔性化管理

随着现代控制理论和系统化管理理念在机械制造行业中的应用，越来越多机械制造企业需要从自身机械加工水平上，增强对客户需求的应变力，而柔性化自动化技术，旨在通过对客户需求的反馈分析，从技术革新上增强企业对外部市场的适应力，尤其是在机械制造加工中，利用柔性化自动化技术，来优化生产设备配置效率，改善机械加工协同关系，适时采用新技术来满足市场变化需要。机械制造柔性自动化技术，在人机智能化交互中，根据柔性生产需求来创建完善的信息管理体系，最大化的发挥企业现有资源。在柔性自动化机械制造过程中，普通机械加工设备与智能化设备共同协作，根据机械加工需求在某个环节设置人为控制，更好促进机械制造企业适应不同市场需求变化；同时，在柔性自动化技术中，借助于柔性加工技术、柔性制造技术、柔性管理理念来实现机械加工、机械生产、机械设备间的协同衔接，密切各资源条件，最大化的提升机械制造自动化水平。

4结语

当前，我国制造业迎来了新的经济转轨期，机械加工企业在拓宽市场空间，提升企业综合竞争力，更需要从自动化技术的应用中，提升企业制造集成度和智能化水平，增强企业对市场需求的适应力。同时，机械制造自动化作为未来行业发展的总体趋势，必然需要从引进技术人才，优化自动化流程等方面，保障机械制造设备的高可靠性和智能化水平，从产品质量、加工工艺、环境治理上来推进机械工业的可持续发展。

作者:朱泽珲 单位:湖南潇湘技师学院

参考文献：

[1]周修鹏.自动化技术在机械制造中的应用分析[J].装备制造，2014(S2).

[2]付兴娥.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].山东工业技术，2015(23).

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孙 锋 沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁沈阳 110141

【文章摘要】

在机械制造中机械自动化技术属于先进技术，在机械产品制造中使用该技术可促使机械生产制造能力获得大幅度提升，进而有效提升企业经济效益。一个国家机械自动化的应用情况可充分体现其机械设备制造水平。本文主要探讨在机械制造中应用机械自动化技术的具体情况，而后分析其发展前景，为我国机械制造业明确未来发展方向提供指导，拓宽发展空间并接轨于国际市场。

【关键词】

机械制造；机械自动化技术；应用； 发展前景

机械自动化技术即在机械制造业中对自动化技术进行使用以连续自动生产加工对象，加快原料投入到生产过程中的流动与加工变换速度，在极大程度上可减少资源消耗。机械自动化的优势主要表现可促使产品质量与生产率得到极大提升， 同时缩短生产周期，加快更新速度，减少成本，增强效益，减轻劳动强度，优化工作环境并促使其他技术也得到相应带动发展等。因此，机械制造业实现技术升级、优化以及发展的重点为机械自动化技术的发展。本文现探讨机械制造中机械自动化技术的应用及未来发展前景。

1 机械制造中机械自动化技术的应用

1.1 集成化应用

在机械制造业中主要使用自动化、微电子以及计算机等高科技，且具有持续性，进而形成很多新型技术，例如计算机辅助设计、测试、评估、制造、工艺、信息管理系统、数控加工以及柔性制造系统等。要对级别不一的集成制造系统予以构造可系统集成一些技术，这样最为简便。集成制造即对信息技术予以充分利用以对企业制造过程进行全面优化，其主要指导为系统工程理论，手段主要为精简机构与过程重组，强调内容为适度自动化，而后基于工程数据库系统与计算机网络支持下集成制造企业所有经营活动与相关要素，实现柔性化生产且坚持以人为本，促使制造企业在开发新产品、提升产品质量、降低生产成本、提供优良服务、环境保护、减少交货时间等方面效果更优。

1.2 柔性自动化应用

市场经济的不断变化要求制造企业具备快速反应与优良应变能力，以满足用户多样化需求，同时还要结合市场变化与科技更新随时调整机械产品结构或种类， 在此形势下就一定要使用柔性自动化系统并确保其具有高级灵活性。该系统重在对人机界面进行优化，对于自动化没有过高要求，而后构建相对完善的信息系统， 促使计算机管理效益得到充分发挥。系统中包含普通设备与自动化设备，某些环节需要人工干预。柔性化应用可适应外界不同因素，同时也能提升商品对市场变化的适应性。这种能力主要基于认真调查市场并进行准确分析，而后经过有限的内部组织改良后实现。这样一来柔性加工系统会向柔性制造系统转变，继而促使生产、制造以及设置相互联系。

1.3 敏捷化应用

计算机敏捷化即快速反应于用户需求。机械制造企业敏捷化的实现基础为企业竞争力与信誉度，对计算机技术进行充分利用可构建虚拟公司，同时在企业内部实行分工合作制，促使企业整体竞争力得以提升。因此，需强化管理计算机敏捷化， 培训计算机操作员，以提升敏捷化水平。当前机械制造企业中已经普遍形成全自动化制造观念，且逐渐重视在自动化系统中人作用的发挥，这样一来就对人提出了更高的要求，使其在开展计算机敏捷化的相关流程时执行力更强且水平更高，进而促使机械制造效率得到提升。

1.4 智能化应用

当前制造技术不再是商品概念体系， 而是经过分析、推理、判断、规划以及决策等一系列智能活动后对智能机械与操作人员的作用进行充分发挥，进而形成人机一体化智能系统。在制造全过程中智能制造技术均融入了人工智能，通过对专家智能活动进行模拟对制造中人脑力活动进行延伸或者替代。智能化系统可对运行状态进行自动检测，受到内外部激励时可对参数进行自动调节，确保工作状态最优， 因此拥有自组织能力。智能制造系统化还会不断交换于信息、能量、环境物质，该组织系统具有开放性，且主要依赖于强制耗散与磨损，其耗散结构远离平衡态。在制造时应用模块化法可促使其柔和性得以提升。在此过程中需注意的是：智能制造对于人应该注重友好性与安全性；对于环境应该充分保护，确保无污染，同时可回收资源与能源；对于社会则倡导竞争与协作。

1.5 虚拟化应用

在机械制造中有虚拟制造技术，主要为计算机图形学、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺、信息技术以及人工智能等，同时主要基于系统建模与仿真技术形成的包含多学科的综合系统技术。机械虚拟制造主要对仿真技术与信息技术进行充分使用，以仿真机械制造流程，将其中包含的问题及时找出来，并确保机械产品制造的成功性，同时促使成本降低，对开发周期进行缩短，最终促使机械产品竞争力得以提升。

2 机械制造中机械自动化技术的发展前景

2.1 实用化

机械制造中机械自动化技术获得开发与发展的基本目的在于充分应用并确保经济效益最大化。当前我国机械自动化技术现状为规模较小且水平较低，因此在未来机械制造中需注重紧密结合机械自动化与技术生产要求，坚持步步深入原则，为推动我国机械自动化迈入更高水平做好铺垫。

2.2 绿色化

在机械制造中无可避免的问题为生态环境污染，因此一定要找到机械制造发展与生态环境的平衡机制。在机械制造中会消耗大量原材料与能耗，导致资源浪费严重，同时还会产生大量噪音与污染排放物，不利于生态环境的建设。未来一定要注重机械制造系统的绿色化。

2.3 配套化

在机械制造中发展自动化技术不仅要注重主机，还要注重配套的控制系统与综合元件。机械自动化未来发展的主要技术基础包括微处理机、新型刀具、传感器、控制系统软件、可编程控制器以及电子计算机等。未来注重机械自动化技术的配套化发展才能研发出自动化水平高以及性能优良的机电产品。

2.4 低成本

为使机械制造企业有更广阔的发展前景且自动化程度更高，就一定要降低自动化成本。未来在发展机械自动化时一定要与我国国情充分结合，研发出见效快且成本低的自动化技术以满足我国实际所需。

3 结束语

当前我国科学技术水平在不断提升， 促使机械制造业获得质的飞跃。全球工业对于机械制造予以高度重视，因自动化技术水平对国家机械制造业整体水平有着较大影响。因此，我国一定要强化建设机械自动化，与我国国情充分结合，并引入国外先进技术，推动我国机械自动化技术向低成本、绿色化、配套化以及实用化的方向发展，进而对自动化生产过程进行优化，增强机械产品的可靠性与安全性。

【参考文献】

[1] 刘冲, 李广学, 李佳亮等. 机械自动化技术在机械制造业中的应用[J]. 科技资讯,2011(26)

[2] 王英. 机械自动化技术应用与发展前景[J]. 科技传播,2010(24)

[3] 董玫. 机械自动化技术的应用与发展前景的探索[J]. 机械设计与制造工程,2013(2)

[4] 胡阔海. 机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J]. 机电信息,2012(30).

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计算机多媒体作为现代教学媒体的一种，包含文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素，是现代信息技术领域的佼佼者，也是当前技术领域争相追逐的热门领域。不难发现，计算机多媒体极大地改变了人们获取信息的传统方法，通过对文字、数据、图形、图像、动画、声音等信息进行综合处理，建立起逻辑关系和人机交互，通过庞大的信息网络来实现信息和资源的共享，符合人们在信息时代的信息获取和阅读方式。也使计算机能够成为更普及的社会工具，从而被广泛运用于工业、教育、商业、军事，甚至家庭生活与娱乐等领域。

1.发展现状

进入大信息时代以来，信息以超高速的更迭交互程度在各行各业中蓬勃发展，在多媒体技术的高速发展下，多媒体被应用于人类工作、生活的多个领域。日新月异的多媒体技术在每天的每时每刻都在为人类带来更便捷、更广大的生活方式和生活世界。这些改变是我们从前不曾感受也不敢想象的，但此时却切切实实出现在我们的生活在，并因此而强烈改变。

1.1多媒体技术的应用

由于多媒体数据过于庞大的信息量，因此数据在处理方面仍然需要依靠于各种信息处理系统的处理能力和效率的提高，这也是由于信息的数据化使得其数量的庞大。计算机多媒体集合了数据的转换、保存以及传送，通过对文字、数据、图形、图像、动画、声音等信息进行综合处理，建立起逻辑关系和人机交互。以下通过视频技术、数据压缩技术和虚拟世界来举例说明了解多媒体的数据处理技术。

（1）视频。视频技术也叫作动态图像传输，或者我们也可以称其为视频业务或者是视讯业务，这是在电信领域的叫法，在计算机界它也常常被叫做多媒体通信、流媒体通信等。它既包括了视频技术化也包括了视频编码技术。视频数字化是经过视频采集卡将视频信号转换成最普通的数字信号再储存在硬盘中以便于计算机的直接处理。而视频编码技术则是将图像作为信号源，将数字信号转变成为图像视频。在不同的环境下，我们可以合理选择不同的技术来达到目的，视频技术是实现和完成视频业务的主要技术。

（2）数据压缩技术。数据压缩技术要求我们用最少的数码来表现信息数据。由于图像、视频、音频信号的庞大数据量，因此需要对其进行压缩，以便得到实际的应用。数据压缩技术以及成为当今数字媒体中的重要技术。按照制定的标准：JPEG和MPEG来保证能播放出高质量的节目，因此数据压缩一直都是信息技术领域的热点之一。

（3）虚拟现实。顾名思义，虚拟现实就是一种由计算机多媒体创建、和仿真技术相结合，利用计算机形成一种虚拟环境，产生一种虚拟世界使人感觉置身于其中并且对于此的真实度毫不怀疑。这是一种多元信息融合而成的交互式体验的人工世界，三维动态的视线景态和实体的行为使人仿佛身临其境。这种技术通常被人称为“虚拟现实”就是人们所说的“VR”，但此技术目前还只能应用于少量的重要的军事和医疗方面，但是我们也可以从中预见到它在更多领域中的可观可喜的应用前景。这些都是值得引起我们的注意的。以实践操作为例，现代学习医学的大学生可以通过“虚拟世界”直观感受到各种手术操作、看病配方，甚至可以尝试不同的医疗方案提高自己的专业能力且不需要冒实际风险，从而大大减少甚至避免医疗事故的发生。其余各行各业也是同理。甚至可以运用在娱乐方面，让人类在普通的日常生活中通过“虚拟世界”感受到不同的人生经历和体验。

1.2多媒体技术应用意义

多媒体技术被广泛运用，最简单直接的就是可以处理人类生活在最直接、最普遍的信息，可以方便操作使用计算机，使其功能得到更大的扩展。多媒体技术使音响技术、计算机技术和通信技术这三方面的信息处理技术可以紧密联系，从而使得信息处理技术得到更好的发展。无论是音频、视频、图像压缩的技术，都得到了很好的发展。数据化和多媒体化的高速传播已经成为了一个国家技术水平的象征。多媒体可以高速传播信息，传递古往今来、各个领域、各个国家的各种信息，提高人类的文明化，更高程度改善人类的生活。

2.应用领域

计算机多媒体的应用领域用途广泛，通过文本、声音、图像、视频等技术对各种媒体信息进行处理，甚至可以替代各种工业和家用电器。具有集成、交互、实时性。以下通过一些举例来说明多媒体应用领域的广泛。

（1）教育。老师通过多媒体网络教学，更趋于简便，易于学生理解。

（2）商业广告。通过特技合成等手段完成大型演示。

（3）影视娱乐。电影电视中的后期特效完成；仿真娱乐体验游戏等。

（4）医疗。可以应用于远程诊断和远程操作手术。

（5）办公自动化。比如远程视频会议。

3.发展前景