機(jī)械智能化在輕工業(yè)中的應(yīng)用

(許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南 許昌 461000)

0 引言

當(dāng)前，世界發(fā)展正處于第三次工業(yè)革命成果的利用總結(jié)與第四次工業(yè)革命的開拓創(chuàng)新過渡階段，在這一時(shí)期，機(jī)械的智能化被作為制造生產(chǎn)的主攻方向，也是加速社會(huì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)變革的重要途徑?？梢灶A(yù)見，在未來，機(jī)械智能化將帶給社會(huì)三大變革：第一，機(jī)械智能化將加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，促進(jìn)制造業(yè)、高新產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展；第二，機(jī)械智能化將促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而帶動(dòng)新的市場(chǎng)；第三，機(jī)械智能化將徹底改變?nèi)藗兊纳钆c生產(chǎn)方式，較大范圍地解放勞動(dòng)力。

1 機(jī)械智能化制造概述

智能化制造這一概念是在20 世紀(jì)80 年代由一位美國(guó)學(xué)者提出，此后隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的迅速發(fā)展而不斷被深化，且仍在不斷發(fā)展。如今，智能化制造被形容為最新一代信息技術(shù)、制造技術(shù)的融合，通常在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等環(huán)節(jié)中被廣泛應(yīng)用，一般具有感知、學(xué)習(xí)、決策、執(zhí)行和適應(yīng)等功能，生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)的不同。智能化制造涉及到產(chǎn)品、生產(chǎn)、模式、基礎(chǔ)4 個(gè)方面，其中產(chǎn)品是主體，生產(chǎn)是主線，以用戶為中心是模式，而信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)。隨著技術(shù)與理論的發(fā)展，智能化制造的概念如今依然在不斷完善中[1]。

2 機(jī)械智能化在輕工業(yè)中的應(yīng)用及存在的問題

2.1 機(jī)械智能化應(yīng)用現(xiàn)狀

在紡織、食品等輕工制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)制造智能化，是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型的重要方式。當(dāng)前，輕工業(yè)的智能化制造發(fā)展主要朝以下幾個(gè)方向進(jìn)行：第一，輕工產(chǎn)品的智能化；第二，輕工產(chǎn)品制造機(jī)械的智能化；第三，輕工生產(chǎn)車間、工廠的智能化；第四，輕工產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)鏈的智能化；第五，輕工產(chǎn)品的生產(chǎn)管理與服務(wù)智能化。

當(dāng)前，我國(guó)的輕工產(chǎn)業(yè)智能化制造發(fā)展才起步不久，政府、行業(yè)都在進(jìn)行積極的嘗試與探索，主要側(cè)重點(diǎn)為以下幾個(gè)方面：第一，輕工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝工序的連接。這一環(huán)節(jié)主要是通過自動(dòng)化的運(yùn)輸裝置來實(shí)現(xiàn)，通過自動(dòng)運(yùn)輸，連接各項(xiàng)工序，可以減少人工搬運(yùn)或半自動(dòng)運(yùn)輸，減少人力消耗，提高生產(chǎn)效率，常見的紡織工藝機(jī)械包括清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)等；第二，輕工產(chǎn)品生產(chǎn)車間與工廠的智能化。在輕工產(chǎn)品生產(chǎn)車間，其數(shù)字化、智能化一般包括生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程、管理過程和分析應(yīng)用等幾方面的智能化，例如智能機(jī)械設(shè)備集成控制、車間環(huán)境監(jiān)控、智能物流、智能生產(chǎn)管理等[2]；第三，輕工產(chǎn)品生產(chǎn)管理與服務(wù)智能化。在這一方面，輕工生產(chǎn)的智能技術(shù)應(yīng)用得較早，主要管理內(nèi)容包括產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備故障檢測(cè)以及生產(chǎn)工藝參數(shù)、生產(chǎn)消耗原材料等的管理。

2.2 機(jī)械智能化應(yīng)用存在的問題

分析我國(guó)輕工業(yè)智能化生產(chǎn)制造的實(shí)際概況可知，目前我國(guó)的智能機(jī)械在應(yīng)用上還存在以下不足：其一，輕工智能化制造目前還處于自動(dòng)化、數(shù)字化階段，智能化才剛剛起步，在提高生產(chǎn)質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能方面表現(xiàn)不足，有待進(jìn)一步發(fā)展與推進(jìn)，同時(shí)在車間物流、工程物流、生產(chǎn)信息管理、供應(yīng)鏈管理方面，智能化水平雖然相對(duì)成熟，但應(yīng)用范圍不夠廣，還有待進(jìn)一步開發(fā)；其二，目前我國(guó)高端輕工制造機(jī)械與國(guó)際水平還存在一定的差距，以紡織行業(yè)為例，該行業(yè)生產(chǎn)所需要的紡紗機(jī)、絡(luò)筒機(jī)、梭織機(jī)、印花機(jī)等設(shè)備多是依賴國(guó)外進(jìn)口，才能保證產(chǎn)品的智能與機(jī)械安全，國(guó)內(nèi)品牌缺乏競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。乳飲行業(yè)也是如此，無菌技術(shù)的研發(fā)不足，導(dǎo)致乳飲灌裝設(shè)備對(duì)國(guó)外設(shè)備依賴度較高，阻礙了機(jī)械智能化的效果實(shí)現(xiàn)；其三，當(dāng)前關(guān)于輕工行業(yè)機(jī)械智能化的討論與研究相對(duì)較少，理論與實(shí)踐都不充分，對(duì)于有關(guān)研究與描述都只從表面現(xiàn)象分析，缺乏深度探討與實(shí)踐。所以，理論與實(shí)踐數(shù)據(jù)方面支撐不足，是輕工行業(yè)機(jī)械智能化應(yīng)用的缺陷之一[3]。

3 機(jī)械智能化在輕工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展策略

3.1 完善智能控制技術(shù)

在機(jī)械智能化的發(fā)展與應(yīng)用中，要根據(jù)實(shí)際發(fā)展與應(yīng)用需要來制定目標(biāo)，進(jìn)而不斷促進(jìn)智能化控制技術(shù)發(fā)展與完善。而要促進(jìn)智能控制技術(shù)的完善，就要促進(jìn)微電子技信息技術(shù)全面有效結(jié)合，完成互補(bǔ)，最大限度地提高智能控制技術(shù)在機(jī)械智能化應(yīng)用中的價(jià)值。也就是說，要促進(jìn)微電子技術(shù)、信息技術(shù)的融合互補(bǔ)。一方面，要讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)部門或單位引入優(yōu)秀技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的本土化開發(fā)，進(jìn)而制定出合適的機(jī)械智能化應(yīng)用方案，最終有條不紊地完善智能控制系統(tǒng)；另一方面，要提高智能控制技術(shù)水平，引入優(yōu)秀技術(shù)，也要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，通過具體分析智能控制需求，針對(duì)性地進(jìn)行控制技術(shù)與系統(tǒng)開發(fā)完善與應(yīng)用。與此同時(shí)，智能控制技術(shù)與系統(tǒng)的完善，離不開專業(yè)的信息技術(shù)人才，只有在輕工智能控制崗位配備專業(yè)人才，才能保證智能化能夠獲得更好的實(shí)施與應(yīng)用效果。

3.2 完善故障診斷系統(tǒng)

在輕工智能化制造過程中，除了智能控制技術(shù)至關(guān)重要外，故障的智能檢測(cè)也十分重要，它是影響生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率的重要因素，也是未來智能化機(jī)械應(yīng)用相關(guān)技術(shù)研發(fā)的重要方向。提高智能化機(jī)械的故障檢測(cè)水平，完善智能化機(jī)械故障檢測(cè)系統(tǒng)是必不可少的，在未來進(jìn)行故障分析時(shí)，不僅要利用電子監(jiān)控，同時(shí)也要對(duì)機(jī)械油壓或其他參數(shù)進(jìn)行分析，這樣才能發(fā)現(xiàn)真正的問題并加以改正。

智能化設(shè)備還應(yīng)該運(yùn)用智能控制技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)智能化生產(chǎn)過程中的操作預(yù)警監(jiān)控，并附加報(bào)警功能，以便于當(dāng)生產(chǎn)操作過程中因?yàn)閰?shù)錯(cuò)誤或其他原因?qū)е鹿收蠒r(shí)，智能化系統(tǒng)可以對(duì)工作人員預(yù)警，促使其及時(shí)檢查維修。同時(shí)，如果故障發(fā)生之后，擁有完善故障檢測(cè)系統(tǒng)的智能化機(jī)械可以告知工作人員故障位置與故障狀況，更有利于設(shè)備檢修與維護(hù)，能提高工作效率[4]。

3.3 加強(qiáng)政策扶持與引導(dǎo)

從宏觀角度看，我國(guó)在應(yīng)用輕工業(yè)的機(jī)械智能化時(shí)，要從實(shí)際國(guó)情出發(fā)，注重產(chǎn)學(xué)結(jié)合，不斷地提高輕工機(jī)械的智能化、自動(dòng)化，進(jìn)而提高輕工機(jī)械智能化制造水平。同時(shí)，還要注意引入國(guó)際先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)智能化機(jī)械技術(shù)與輕工業(yè)發(fā)展特征，創(chuàng)造出符合我國(guó)輕工企業(yè)投入生產(chǎn)制造使用的智能化輕工機(jī)械，并帶動(dòng)我國(guó)輕工行業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型。

此外，發(fā)展輕工機(jī)械智能化及其應(yīng)用，離不開國(guó)家政策的支持與引導(dǎo)，良好的政策導(dǎo)向與政策環(huán)境能夠?yàn)檩p工機(jī)械智能化以及輕工行業(yè)的發(fā)展提供更為良好的機(jī)會(huì)。例如政府政策可以加大對(duì)輕工機(jī)械智能化的資金扶持力度，同時(shí)完善相關(guān)政策，加強(qiáng)監(jiān)管，引導(dǎo)行業(yè)規(guī)范，促使輕工機(jī)械朝著智能化的方向健康發(fā)展。除了政策導(dǎo)向以外，輕工行業(yè)自身還要加強(qiáng)自主研發(fā)與創(chuàng)新，在已有的成果與技術(shù)上不斷對(duì)原有的智能化機(jī)械進(jìn)行升級(jí)與改造，提升整體機(jī)械智能化水平，同時(shí)智能化系統(tǒng)的管理模式也要進(jìn)一步改善升級(jí)，促使企業(yè)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)效益最大化。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械智能化技術(shù)及其應(yīng)用，在一定范圍內(nèi)極大地提高了我國(guó)整體的生產(chǎn)力水平，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)的發(fā)展促進(jìn)作用都十分明顯，是我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程推動(dòng)的重要?jiǎng)恿?，也是促使我?guó)走向復(fù)興的必要手段。目前我國(guó)輕工行業(yè)的機(jī)械智能化應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成就，生產(chǎn)制造模式與過去相比已經(jīng)發(fā)生了較大的變革，管理服務(wù)理念也發(fā)生了變化，也在融合其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，總之，智能化對(duì)生產(chǎn)形成的影響是巨大的。同時(shí)，輕工機(jī)械的智能化，提高了輕工產(chǎn)品生產(chǎn)效率，對(duì)人們的生活也有較大的影響，所以有必要采取更合理的發(fā)展應(yīng)用策略，進(jìn)一步提高生產(chǎn)工作的效果。