新時(shí)期智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展與創(chuàng)新

熊冰 李奇

摘 要：21世紀(jì)人類社會(huì)正在全面進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能技術(shù)得到了高度普及，幾乎被應(yīng)用到了社會(huì)活動(dòng)的所有領(lǐng)域。這些高新技術(shù)在辦公中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高效、無紙化辦公，在生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)，智能制造技術(shù)與系統(tǒng)就是高新技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用的體現(xiàn)。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，智能制造技術(shù)與系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。本文將針對(duì)新時(shí)期智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展與創(chuàng)新展開研究和分析。

關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)生產(chǎn)；技術(shù)與系統(tǒng)；發(fā)展方向

縱觀當(dāng)今社會(huì)，智能制造技術(shù)無疑是世界制造業(yè)未來發(fā)展的重要方向。當(dāng)前全球主要工業(yè)國(guó)家都在積極發(fā)展智能制造技術(shù)。智能制造技術(shù)能夠提高國(guó)家工業(yè)化程度，促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)，發(fā)展智能制造既符合我國(guó)制造業(yè)發(fā)展內(nèi)在要求，也是重塑我國(guó)制造業(yè)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。新時(shí)期智能制造技術(shù)與系統(tǒng)正在朝著多功能、低能耗、全自動(dòng)方向發(fā)展，融合了大量高新技術(shù)，以機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)為主，以軟件編程技術(shù)和轉(zhuǎn)換技術(shù)為輔助支持。研究智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展與創(chuàng)新對(duì)于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展有著重要意義。

1 智能制造技術(shù)與系統(tǒng)概念與特征

在任何國(guó)家中制造業(yè)都占據(jù)著重要位置，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心力量，往往直接決定著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平，是衡量國(guó)家綜合實(shí)力的重要指標(biāo)[1]。從制造業(yè)發(fā)展歷程來看，已經(jīng)歷了手工制作、機(jī)械制造、集成化制造、高度自動(dòng)化制造等幾大階段，新時(shí)期制造業(yè)正在走向智能化、無人化，智能制造已成為制造業(yè)發(fā)展主流方向。智能制造系統(tǒng)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過智能化的制造過程、制造設(shè)備來完成制造，是信息化與工業(yè)化的完美融合，目前大多數(shù)工業(yè)國(guó)家都在積極發(fā)展和推廣智能制造技術(shù)。智能制造系統(tǒng)包括：柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)集成智能制造系統(tǒng)。推廣智能制造是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的內(nèi)在要求，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)節(jié)能減排的有利手段，是制造業(yè)高端化、智能化的重要路徑。我國(guó)應(yīng)積極發(fā)展智能制造，加強(qiáng)對(duì)智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用。

2 智能制造技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

智能制造系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的大系統(tǒng)，與傳統(tǒng)制造模式及制造技術(shù)有著很大區(qū)別，基于智能制造系統(tǒng)的制造模式實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化制造，不僅有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，更提高了生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)設(shè)備能夠更精準(zhǔn)、更高效地代替人工完成制造工作，降低了工作強(qiáng)度，節(jié)約了人力物力。并且一些具有危險(xiǎn)性的生產(chǎn)工序，完全可以實(shí)現(xiàn)無人化、自動(dòng)生產(chǎn)。另一方面，傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備易發(fā)生故障，存在故障隱患時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備不會(huì)自動(dòng)判斷故障并發(fā)出警報(bào)，完全需要依靠工作人員自行判斷，一旦設(shè)備發(fā)生故障將直接影響正常生產(chǎn)。而基于智能制造系統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，設(shè)備具有智能控制、自我監(jiān)測(cè)功能。若設(shè)備存在故障隱患或運(yùn)行狀態(tài)異常便會(huì)發(fā)出警報(bào)，工作人員就可根據(jù)警報(bào)信息進(jìn)行維護(hù)。且一部分故障系統(tǒng)還能夠自我修復(fù)，將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離處理，來降低故障對(duì)設(shè)備的影響，避免故障點(diǎn)擴(kuò)大，有效提高了設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性[2]。另外，智能化的生產(chǎn)，大大簡(jiǎn)化了操作流程，去除了復(fù)雜的人工操作，降低了崗位難度，只需輸入指令，系統(tǒng)可自動(dòng)運(yùn)行。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一次革命，是制造技術(shù)的重大突破。

3 新時(shí)期智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展與創(chuàng)新方向

智能制造概念最早提出于20世紀(jì)80年代，是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)普及而誕生的新概念。自智能制造概念提出后，世界各國(guó)都對(duì)智能制造系統(tǒng)與技術(shù)進(jìn)行了研究。1989年，日本提出研發(fā)智能制造系統(tǒng)計(jì)劃，1994年，日本啟動(dòng)了該計(jì)劃，開始研發(fā)智能制造系統(tǒng)。1992年，美國(guó)實(shí)施了新技術(shù)政策，加大投資力度大力支持智能制造技術(shù)的研發(fā)[3]。1994年，歐盟也啟動(dòng)了智能制造技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，并取得突破性進(jìn)展，開始嘗試應(yīng)用智能制造技術(shù)。不難看出，世界各國(guó)都已把智能制造技術(shù)作為重振工業(yè)制造的重要手段，很多國(guó)家已意識(shí)到，智能制造是提高制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無人化、智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，所以紛紛投資智能制造技術(shù)研究。從當(dāng)前智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來看，正在逐步走向經(jīng)濟(jì)化、綠色化、無人化。智能制造技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用的目的不僅是為了提高生產(chǎn)效率，更為了降低生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)以低成本取得最大化收益，智能制造的經(jīng)濟(jì)性是不容忽視的問題。近幾年來，高新設(shè)備、智能設(shè)備、信息設(shè)備及其相關(guān)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，市場(chǎng)價(jià)格大幅度下降，所以經(jīng)濟(jì)化將成為智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展創(chuàng)新的主要方向。此外，綠色化也將是未來智能制造發(fā)展創(chuàng)新的主流趨勢(shì)。當(dāng)前工業(yè)污染日益加劇，全球范圍內(nèi)的污染問題已嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，人類產(chǎn)生了危機(jī)感，環(huán)保意識(shí)正在不斷增強(qiáng)，所以智能制造必須要朝著綠色化方向發(fā)展，減輕工業(yè)污染，這是智能制造持續(xù)發(fā)展的前提條件。

4 結(jié)束語

智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了人力物力，減輕了作業(yè)強(qiáng)度，大大促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展。我國(guó)應(yīng)積極發(fā)展智能制造，加大投資力度創(chuàng)新發(fā)展智能制造技術(shù)與系統(tǒng)，以提高我國(guó)工業(yè)化水平。

參考文獻(xiàn)

[1]胥軍.中國(guó)信息化與工業(yè)化融合發(fā)展的影響因素及策略研究[D].華中科技大學(xué)，2012，13（11）：119-124.

[2]李占強(qiáng).中國(guó)制造業(yè)突破性技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制案例研究[D].南開大學(xué)，2014.

[3]張濤.裝備制造業(yè)突破性創(chuàng)新機(jī)制與建設(shè)路徑研究[D].燕山大學(xué)，2012.

（作者單位：北京理工大學(xué)）