試論智能制造的自動化技術應用及發展

孫文海

（遼寧冶金職業技術學院，遼寧 本溪 117022）

現階段，我國的科學技術水平達到了較高的進步狀態。制造業作為推動國家經濟穩步發展的重要行業之一，一直以來都深受國家的關注。即便是在科技飛速發展的當今時代，制造業的地位也無可撼動。為了進一步增強制造業的發展實力，使之可更好地為國家、為社會提供幫助，我國推出了智能制造的發展理念。相較于普通制造業來說，智能制造的集成化、協同化會更強，可以更高程度滿足行業需求。

一、智能制造的發展現狀

首先，發展基礎比較薄弱，發展規模相對較小。相比于其他國家來說，我國在智能制造行業發展的時間并不長，與其他國家之間有較為明顯的差距。所以，在世界舞臺上，并不能夠占據穩定地位，嚴重缺乏競爭力。

其次，智能化程度不高，不具有較高的創新要素。結合我國制造業發展現狀分析來看，很多還處于機械化作業狀態，所設計出的作品與所生產出的作品之間有明顯區別。一些規模不大的制造企業所設定的生產線完全不具有高精度，更不用提智能化。

二、智能制造的自動化技術應用

（一）智能傳感技術

在互聯網時代，最常提及的一個概念就是萬物互聯。在信息化時代，物聯網技術應運而生，成為互聯網發展的重要載體，同時也是智能制造發展必然方向。在物聯網技術的輔助下，我們可以足不出戶就了解到外界的信息，而在國家角度上也可借助物聯網構建國內制造平臺，甚至是國際制造平臺，擴大客戶群體，提高客戶需求，真正地實現量變到質變的飛躍。互聯網技術的發展離不開智能傳感器技術，兩者相輔相成。所以，在智能制造的自動化技術中，智能傳感技術十分重要，可以通過智能傳感器感知外部信息、環境信息、產品信息及生產信息，實時全面的了解生產進程以及產品的生產狀態。并且，借由智能傳感器還可將所收集到的信息集成化處理，利用專業的智能化系統對其加以檢測，實現自動化監控，智能化生產，有效提高行業發展效率。

（二）CPS 技術

CPS 技術全稱為信息物理系統技術。該技術具有較強的智能化、集成化，有效控制了計算系統、通信系統與控制系統。對于智能制造來說，起到了舉足輕重的作用。利用CPS 技術可以加強控制源與控制平臺之間的聯系，使之可及時了解的信息，加強信息傳遞的速率與安全性。并且在CPS 技術的支撐下，也可達到遠程操控與實時監控，借助信息技術突破空間、時間的局限，提高效率。

CPS 技術系統框架主要包括兩大組成部分，分別為物理組成與網絡組成。其中，物理組成可以被看作硬件組成。例如傳感器、執行器等。而網絡組成可以被看作軟件組成。例如信息設備、通信設備等。在物理組成與網絡組成的有效交流下，構成了完整的信息物理系統，使之可以更好地為智能制造服務，為自動化技術發展服務，在協同狀態下，實現信息的空間流動。

（三）機器人技術

在智能制造領域，機器人技術起到了不可忽視的作用，扮演著不可缺少的角色。機器人技術的引入，大大提高了智能制造業的生產效率，也有效保證了行業的生產質量。可以說，是新時代下工業發展的關鍵產物。

在智能制造的自動化技術中，比較常見的機器人技術共有三種，分別為機械臂、物流機器人與碼垛機器人。

首先，機械臂又稱多自由度機械臂。在工業領域與建筑領域比較常見。工作人員可以通過智能系統的操作，控制機械臂實施相關任務，有效保證了員工的人身安全，也可有效解決一些危險度或難度過高的工作任務[1]。例如，在危險地勢展開建筑工程，或加工焊接一些細節性的機械零件。

其次，物流機器人在我國物流行業應用率較高，主要負責匯集部件、傳送部件。并且，在智能化技術不斷提高的當前時代，物流機器人的功能也逐漸豐富，其可以在智能化軟件的輔助下，完成物體識別、物體分解與物體運輸等工作，大大節約了時間，也緩解了員工的工作難度。

最后，碼垛機器人與物流機器人之間具有較高的相似性。碼垛機器人有固定的運輸路線，員工通過智能化技術調控碼垛機器人，機器人自發地將貨物從生產線上轉移到倉庫中，并且不會受到其他同類型機器人的影響。

我國智能制造行業的不斷發展，自動化技術的水平會不斷提高，而機器人技術所能夠達到的效率也會更強，其中很多復雜繁瑣的細節，也可得到有效簡化，會進一步降低人力成本，無人化工廠指日可待。

（四）云制造技術

云制造技術是智能制造行業的核心產物，但卻并不是由智能制造行業單獨孕育的，也會聯系到傳統的制造業。可以說，是傳統制造與智能制造相互交織下形成的現代技術。在云制造技術應用的過程中，員工可以借助網絡云平臺，合理的整合制造資源，而客戶可以根據自己的實際需求，利用云制造技術與云平臺相互聯系，按需分類，按需制造，提高服務效率，打造全新社交模式[2]。

除此之外在云制造技術的輔助下，可以生成更加完整、更加安全的生命周期服務，有效服務信息制造、云計算及物聯網，使之整體的應用質量與生產效率進一步提高，推動產品的人性化設計與效能化發展。

云制造技術衍生出的數據挖掘技術，可輔助相關工作人員更加精準的抓取信息，在海量數據中搜索有價值的一部分，并對其加以合理調控，打造最佳運行狀態的云制造發展系統。

三、智能制造的自動化技術發展

（一）無人化

無人化是智能制造行業發展的必然趨勢。現階段，智能制造領域自動化技術水平在不斷提高，機器人技術可大程度取代人工操作。無人化發展對于我國智能制造業來說，具有極為明顯的優勢，其既可以提高生產效率，同時也可降低人力成本。但無人化發展，也需要有相關技術作為支撐。行業技術人員需進一步加強無人化技術的自主控制能力與計算機技術。如果技術自控能力不強或計算機技術支撐不到位，那么對于一些比較繁瑣復雜的操作程序，無人化技術很難自行開展，而這也是我國制造業面臨的巨大挑戰。

（二）高精度

在智能制造時代，不僅要求要提高制造產品的效率，同時也要保證產品的整體質量。對于智能制造來說，保持高精度化發展也是其必須要達到的一大目標。高精度生產的前提在于，高精度加工。所以自動化技術需要進一步提高加工的精度與精細化，通過軟件優化與硬件優化，進一步提高制造機械的材質，有效提高傳感器的靈敏度與信息感知度[3]。

（三）智能化

智能化發展也是智能制造行業前進的主要方向。智能化發展有別于單純的機械智能。可以說，人工智能是智能化發展的主要載體。在智能化發展的狀態下，智能制造的前進深度會有所加強，技術人員需要引入智能算法，利用智能算法優化控制系統，促使系統可自發地對數據加以分析處理。而智能化發展自然也具有較大的挑戰，對于信息挖掘與信息獲取有較為嚴格的要求。

結論：對于處于現代社會的制造業來說，智能化發展是其前進的必然趨勢，也是其必須要達到的一個目標。智能化發展與自動化技術之間具有極為緊密的聯系。作為制造領域的工作者，必須要創新工作思想，能夠巧妙的在制造工作中引入自動化技術。例如智能傳感技術、GPS 技術、機器人技術與云制造技術。同時，領域專業人才還應注重技術的發展趨勢，并能夠合理地應對時代賦予的挑戰，增強技術的無人化、智能化與高精度，推動智能制造的可持續發展。