簡析智能制造技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的運(yùn)用

王珍

摘 要：智能制造技術(shù)的不斷改進(jìn)和優(yōu)化，將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)我國工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展。并且作為新時(shí)代的重要科學(xué)技術(shù)，將其廣泛地應(yīng)用在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中，將會(huì)促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的整體工作效率提升，這對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的影響和深遠(yuǎn)的意義。隨著技術(shù)的更新，當(dāng)前的智能制造技術(shù)越來越先進(jìn)，將智能制造技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)實(shí)意義非凡，為工業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的保障。

關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù);工業(yè)自動(dòng)化;運(yùn)用

引言

目前，相比傳統(tǒng)的企業(yè)加工制造工作模式，先進(jìn)的企業(yè)工作管理流程和高效率的企業(yè)工作管理模式，是通過修改傳統(tǒng)企業(yè)制造模式，全面引進(jìn)企業(yè)信息化管理系統(tǒng)，通過信息化的生產(chǎn)數(shù)據(jù)植入及對(duì)三維圖形設(shè)計(jì)、虛擬制造技術(shù)的運(yùn)用，引導(dǎo)生產(chǎn)車間數(shù)字化設(shè)備的制造能力發(fā)揮，從而降低制造過程中人為的失誤與干擾，這樣不僅大幅度降低了企業(yè)的人工成本，而且還進(jìn)一步固化、集成了生產(chǎn)流程，這在大幅度提高企業(yè)工作效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與安全水平的穩(wěn)定提升。

1智能制造技術(shù)的內(nèi)涵

智能制造是在當(dāng)代制造企業(yè)生產(chǎn)中將設(shè)備、機(jī)器等要素與人工智能的有效結(jié)合，也就是在機(jī)械化生產(chǎn)過程中與人的腦力活動(dòng)有效結(jié)合，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行分析和決策，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的智能化、高度集成化、柔性化與信息化。通常來說智能制造包括智能制造系統(tǒng)以及智能制造技術(shù)，對(duì)于智能制造技術(shù)來說，其又包括新型傳感技術(shù)、先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)、系統(tǒng)協(xié)調(diào)技術(shù)、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、故障診斷技術(shù)、精密制造技術(shù)、安全功能技術(shù)以及識(shí)別技術(shù)。通過人機(jī)交互、智能化感知實(shí)現(xiàn)工廠設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的智能化，是一種能夠顯著提升生產(chǎn)效率的制造技術(shù)，通過智能制造技術(shù)的有效利用，可以降低人力投入和勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。智能制造系統(tǒng)集成了多種應(yīng)用，由計(jì)算機(jī)控制發(fā)出信號(hào)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工控制，智能制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)中具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，也是未來工廠發(fā)展的必然趨勢。

2智能制造技術(shù)的運(yùn)用

2.1傳感器技術(shù)

智能傳感器具有自動(dòng)采集信息、自動(dòng)編程和優(yōu)化的功能。這些功能極大地提高了智能傳感器的自適應(yīng)能力。傳感器在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)運(yùn)行中具備了系統(tǒng)對(duì)本身和外界環(huán)境參數(shù)及狀態(tài)的檢測功能。通過對(duì)系統(tǒng)自身和環(huán)境的檢測，可通過識(shí)別信號(hào)、處理信息產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，再借助控制信息自動(dòng)化控制系統(tǒng)。傳感器對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制都是以信息為基礎(chǔ)進(jìn)行的。對(duì)制造流程的控制，是通過對(duì)信息的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。智能傳感器自動(dòng)采集、自動(dòng)編程、自動(dòng)優(yōu)化的功能使得系統(tǒng)具備了自適應(yīng)機(jī)械制造并調(diào)整信息的功能。如在制造流程中，傳感器自動(dòng)采集到系統(tǒng)運(yùn)行的誤差時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)送識(shí)別信號(hào)。信息自動(dòng)傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過分析處理后產(chǎn)生控制信息。系統(tǒng)將控制信息自動(dòng)傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息與指令自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，完成控制信息要求的動(dòng)作。控制信息自動(dòng)調(diào)整后，動(dòng)力將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的匹配，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行記過完成系統(tǒng)的動(dòng)作與功能。

2.2數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是智能制造的前身，也是機(jī)械制造數(shù)字化管理的核心技術(shù)。數(shù)控一代是機(jī)電一體化技術(shù)走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化的第一步。數(shù)控技術(shù)融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息管理技術(shù)、傳感器等，對(duì)提高機(jī)械制造的效率和質(zhì)量的意義重大。將數(shù)控技術(shù)與智能制造系統(tǒng)相融合，設(shè)計(jì)出具有數(shù)字化管理與智能化生產(chǎn)的智能控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)采用總線+CPU 的設(shè)計(jì)，整個(gè)智能生產(chǎn)過程具有全自動(dòng)監(jiān)測、三維仿真模擬、智能控制等功能。模糊控制系統(tǒng)提供非線性智能控制，通過模糊語言、模糊邏輯、模糊集合理論等利用人腦思維控制智能制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合化數(shù)控與智能化生產(chǎn)。

2.3人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是新工業(yè)革命的依托，也是工業(yè)制造競爭力的核心表現(xiàn)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了智能制造系統(tǒng)的柔性、信息量、自動(dòng)化程度，使得機(jī)械制造系統(tǒng)能夠模擬專家的智能分析、判斷、構(gòu)思與決策，從而自動(dòng)適應(yīng)機(jī)械系統(tǒng)的制造與生產(chǎn)。智能制造系統(tǒng)具有自適應(yīng)系統(tǒng)及外部環(huán)境的能力。其中智能控制器起到關(guān)鍵作用。智能控制器由自動(dòng)感知信息與處理、數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃與控制決策、認(rèn)知學(xué)習(xí)、控制知識(shí)庫、評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)組成。控制器除能控制系統(tǒng)本身外，還可以控制傳感器、執(zhí)行器及其他被控對(duì)象，以防外部不確定性因素對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行造成干擾。控制器在控制理論基礎(chǔ)上模擬智能，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造系統(tǒng)的智能控制。

3智能制造技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的主要應(yīng)用

3.1生產(chǎn)管理智能化

機(jī)械工程師在生產(chǎn)管理工作實(shí)踐中，以工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)軟件為設(shè)計(jì)平臺(tái)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)意圖與車間加工的銜接性，通過在實(shí)際智能化生產(chǎn)管理中沉淀設(shè)計(jì)理念，可為不同企業(yè)生產(chǎn)管理層提供管理經(jīng)驗(yàn)，并且為實(shí)現(xiàn)基于信息系統(tǒng)集成化的企業(yè)生產(chǎn)管理效率提升提供了途徑。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算及大數(shù)據(jù)的運(yùn)用，糅合了包括高級(jí)機(jī)械工程師的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、決策在內(nèi)的“管理一條龍”的所有數(shù)據(jù)，為加工企業(yè)各級(jí)決策層在實(shí)際操作中提供可視化依據(jù)。當(dāng)前，在階段性企業(yè)生產(chǎn)管理任務(wù)編制的實(shí)踐和調(diào)整中，在企業(yè)機(jī)械工程生產(chǎn)中通過實(shí)行成品產(chǎn)銷管理模式，完成質(zhì)量反饋分析及其數(shù)據(jù)計(jì)算，為實(shí)際的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理及其運(yùn)行服務(wù)提供平臺(tái)，充分發(fā)揮其生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)化功能，在有效避免管理錯(cuò)誤和提高企業(yè)機(jī)械工程生產(chǎn)工作效率的同時(shí)，推動(dòng)了行業(yè)信息化水平的提升。

3.2生產(chǎn)過程自動(dòng)化

為了實(shí)現(xiàn)成功轉(zhuǎn)型，智能制造技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用，無論是在企業(yè)生產(chǎn)線管理、生產(chǎn)線的設(shè)備管理還是企業(yè)生產(chǎn)本身的監(jiān)控過程當(dāng)中，都需要基于過程自動(dòng)化和流程智能化，利用智能制造技術(shù)打造數(shù)據(jù)傳感器，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動(dòng)抓取、實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)處理等手段，實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造工廠的智能升級(jí)和技術(shù)改造。工業(yè)生產(chǎn)管理者在自動(dòng)化中力求最大限度地滿足企業(yè)產(chǎn)品使用者、工業(yè)生產(chǎn)資源管理、加強(qiáng)生產(chǎn)成本控制的需求，從而在工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量管理服務(wù)過程中不斷獲得巨大的進(jìn)步。在我國企業(yè)技術(shù)自主創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)踐中，技術(shù)上的重大突破和創(chuàng)新仍然需要依靠加強(qiáng)技術(shù)性產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新，以及將多維度和全方向創(chuàng)新作為一個(gè)綜合衡量的指標(biāo)體系。

3.3故障診斷智能化

當(dāng)前，我國工業(yè)機(jī)械自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的主要應(yīng)用范圍就是實(shí)時(shí)監(jiān)控、識(shí)別、修復(fù)工業(yè)機(jī)械設(shè)備的安全故障。通過將常規(guī)監(jiān)控手段與其他先進(jìn)監(jiān)控技術(shù)結(jié)合，在系統(tǒng)進(jìn)行各種機(jī)械設(shè)備故障監(jiān)控時(shí)，確保系統(tǒng)的各項(xiàng)工作參數(shù)正常，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)其他參數(shù)異常情況，可以及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)診斷分析，并且及時(shí)準(zhǔn)確告知機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的故障點(diǎn)。智能制造技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢，因此，可以用有效應(yīng)用于電子醫(yī)療、軍事技術(shù)以及機(jī)械制造當(dāng)中。

結(jié)束語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，智能化技術(shù)已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，如今智能技術(shù)已經(jīng)對(duì)家居、醫(yī)療、物流等諸多行業(yè)和領(lǐng)域產(chǎn)生影響。在該背景下，工業(yè)制造也在加強(qiáng)與智能技術(shù)的有效結(jié)合，工廠需要不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，重視人才培養(yǎng)，以此全面促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展。論文對(duì)智能制造技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢和問題進(jìn)行論述，以期提升智能制造技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用的效能，促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展。

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