王玲維
(江西工程學院,江西 新余 338000)
科學技術的進步給我們帶來了許多便利,在制造業中,機械自動化程度的不斷完善提高了企業效率和安全生產,智能型機械自動化的快速發展又將制造業上升了一個新的臺階。我國也有很多研究機構在智能型機械自動化領域取得了優異的研究成果,智能型機械自動化技術被廣泛應用于很多企業,并且其他企業也在抓緊引用這項技術。智能型機械自動化相較于傳統普通的機械自動化技術有很多優勢,比如,智能型機械自動化可以實時監測設備的運行,一旦設備出現故障,就能對設備故障進行自動判斷、分析和處理,如果解決不了問題,就會自動報警,提示人員人工解決,減少生產損失。并且長期使用會自動分類設備生產過程中的各種信息,可以選擇遠程發送給操作員或者維修人員來異地指導,不會因空間因素耽誤設備的正常維修與使用。作為一個智能的機械自動化系統,根據實際情況設置機械設備的管理模式,更方便、更快速,生產效率大大提高,在更高層次上保障安全,設備運行過程的故障率很低。智能型機械自動化設備在運行過程中,能夠判斷和處理之前的一些情況,并不是所有的指令都在機械自動化中執行,只要人們發出指令,如果不管正確與否,它都執行這個指令,那么必然會出現生產問題。智能型機器自動化接收到指令程序上會先判斷操作員指令的對錯,這樣就可以自動的反饋、糾正錯誤和消除指令,避免生產過程中的錯誤,即大大減少企業損失。
智能型機械自動化設備在正常運行時,會定時檢測和維護,機器一旦檢測出故障就可以精準定位并發送報告。對一些小的錯誤,可以自動分析和處理,減少企業的經濟損失,同時降低安全事故的發生,保證生產工人的安全,提高生產效率。
在很長的一段時間,中國的機械制造業取得了長足快速的發展,但與發達國家相比,我們的水平依然很低。主要體現在機械設備的運行穩定性、無故障時間以及產品加工精度與外國先進技術產品存在的較大差距,而且數值的控制率低,總體而言,中國的機械基本上有一半依賴進口,其中,數控金切機械產品對國外的依賴度高且占據較大的比例。從另一個方面也能看出中國機械行業難以獲得爆炸性的飛躍。對于掌握國內機械一流技術的領先企業來說,高貿易壁壘的技術限制也帶來了好處,他們的機械設備產品以及領先行業內后來者的機械技術將保持很長時間的優勢,這個階段對于集中力量發展本國機械龍頭企業很有益處,后來者在短期內要超越非常困難,另一方面來說也提供了很大的發展空間。精密機械制造方面由于技術要求高,是一個發展比較緩慢困難的行業,國外的技術保護也使得我們很難借鑒他人的經驗,基本都要靠自己關門研究。但是我國現在的高精度機械設備還只能依賴進口,現在也造不出這類機械設備。
機械自動化技術使得人們能夠更方便的運用機械設備,但是隨著生產需求的提高,更高端的技術即智能型機械自動化技術應運而生。上世紀20年代,機械自動化技術剛剛出現就被廣泛應用到生產過程中,發展也是一日千里,其不斷被應用到其他領域,使用范圍之廣也令人震驚,特別是在高度集成的計算機應用程序中。
在機械制造過程中引入自動化控制,能夠讓設備的操作變得非常簡單,而設備自身卻能夠生產復雜程度更高,質量更好的產品。雖然操作越來遠簡單,但是也離不開人的控制,需要人工發出指令,機械指令的執行只有在接到指令后才能完成。人類的生產力從近代開始就成指數級增長,而機械自動化也是社會生產力的助推劑,同時也需要更高端的技術支持和更多門學科來完成復雜技術的更新換代,比如發送指令,就需要通過編寫高等語音控制機械設備,綜合機械自動化技術、數控技術、控制電子技術以及其他更多的技術才能實現機械自動化。隨著人類科學技術的不斷發展進步,自動化已經不能滿足高生產的需求,更高級的智能化必須要被研究出來,智能化就是在生產過程中盡可能的沒有人參與或者幾乎無人參與,設備可以在計算機的控制下獨立完成相關的生產工作,產品更加精密,質量要求更高。沒有人工參與,其安全性、人工成本以及產品質量就會更高。
(1)設計技術。通過引入智能機械自動化技術,不需要繪圖就可以設計和制造。可以理解為通過智能電腦的操作,憑借計算機設計技術,無需人工操作即可自動生成設計圖。此外,隨著社會生產力的發展,對于設計技術的需求也更高,設計的標準和設計數據庫也將不斷升級。我們的智能型機器自動化技術應該在完全適應的基礎上開發和應用升級,機械自動化將發展為自動化、智能化、一體化。機械自動化技術的發展和應用的方向依然是智能型機械自動化。
(2)智能化。智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。“智能”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、數學、心理學、生理學、混沌動力學的新思路、新方法,智能的模擬人類,提升判斷、推理、邏輯的思維和自主決策能力,從而實現更多的控制目標。
(3)模塊化。模塊化重要且艱巨,由于各種機械自動化產品和制造商眾多,所以開發研究具有標準機械接口、電氣接口、電源接口和環境接口的機械自動化產品單元是一件非常復雜且非常重要的事情。例如,我們開發了一種集成減速、智能減速和電動機的動力裝置。它具有視覺、圖像處理、識別和測距功能,以及各種能夠進行典型操作的機械裝置。這樣,新產品可以通過標準單位迅速發展,生產規模也得以擴大。顯然,電氣產品的標準化和系列化帶來的好處是肯定的。一旦標準形成,其帶來的經濟效益無法估量,無論是生產標準機械自動化機組的企業,還是生產機械自動化產品的企業,模塊化都將為機械自動化企業帶來光明的未來。
(4)網絡化。上世紀90年代,網絡技術的產生使得計算機技術得到了質的飛躍。網絡技術的橫空出世和迅猛發展,給科技、生產、政治、軍事、教育和人們的日常生活帶來了巨大的變化。各種網絡融合了全球經濟和生產,企業之間的競爭日趨全球化。一旦機械自動化新產品開發出來,只要其功能獨特,質量可靠,很快就會在世界各地銷售并且帶來巨大利潤。由于網絡化的普及,基于網絡的各種遠程監控技術方興未艾,遠程控制終端設備本身就是機械自動化產品。現場總線和局域網技術使家庭網絡成為一個大趨勢。家庭網絡是將各種家用電器連接到以計算機為中心的綜合家電系統,使人們能夠享受各種高科技在家中帶來的便利和幸福。因此,機械自動化產品向網絡化方向發展已成為必然。
(5)綠色化。工業的發展給人們的生產生活帶來了巨大變化。一方面,工業技術使產品非常豐富,生產出了無數大自然中沒有的物品,人類的生活因此非常舒適;另一方面,工業生產需要大量資源,資源極度消耗,不合理的資源配置使的環境污染越來越嚴重。因此,人們呼吁保護環境和資源,回歸大自然的規律。
(6)人格化。機械自動化的未來更加注重產品與人的聯系,機械自動化的個性有兩層含義:第一層是機械自動化產品的終極目標是人。智力、情感、人性使機械自動化越來越重要,尤其是家用機器,最高的境界是人機一體化。另一層是模仿生物機理。事實上各種機械自動化產品的發展,都是受到動物生存運動的啟發加以研究而發明出來。
智能型機械自動化技術的應用將為許多行業,尤其是生產企業,特別是智能機械自動化技術提供應用。智能加工是制造業中的高端生產加工技術,對機械行業的高速發展起著不可替代的重要作用。特別是機械制造與自動化技術和當今智能技術的融合帶來了重大益處,為機械制造業帶來了解決辦法。從生產方式看,整個機械制造業的產品結構和產業結構發生了質的提升。智能型機械自動化技術的高速發展促進了機械工業的持續進步,提升了工業生產和國民經濟效益。
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