智能制造技术在工业自动化中的应用研究

智能制造技术在工业自动化中的应用研究

(1中车永济电机有限公司山西永济044502;2永济立达电气配件制造有限公司山西永济044502)

摘要:许多工业产品,我国都具备了生产的能力。但有的产品技术含量较低,质量较差,与发达国家还有很大差距。智能制造技术是世界上先进的工业制造技术,是工业自动化、机械化、信息化发展到成熟阶段的必然产物,是我国工业进行深度变革的助推器。

关键词:工业自动化;智能制造;技术应用

二十一世纪是信息时代,在社会的不断发展下出现了信息技术、自动化技术、智能技术等。这些技术形式的出现和发展深刻影响了人们的生活,促进了社会发展。智能化制造技术是高新技术在工业生产领域的重要体现,通过该技术的应用有效提高了工业制造生产效率,降低了工业生产劳动强度,提高了工业产品的质量。智能化制造技术的出现和发展为我国工业制造业发展指明了新的发展方向。在经济全球化的深入发展下,工业智能制造技术得到了越来越多人的关注,对实现我国工业产业转型升级起到了重要的推动作用。

1智能制造的内涵与特征

智能制造是能够自动感知和分析制造过程及其制造装备的信息流和物流,能以先进的制造方式自主控制制造过程的信息流和物流,实现制造过程自主优化运行,满足客户个性化需求的现代制造系统。智能制造的基本属性有三个:对信息流和物流的自动感知和分析,对制造过程信息流和物流的自主控制,对制造过程的自主优化运行。

在2015年12月31日工信部与国家标准化管理委员会联合发布的《国家智能制造标准体系建设指南》中,智能制造是指将物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节融合,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称,具备以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网通互联为支撑的四大特征,可有效缩短产品研制周期、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。

2智能制造技术的优势

2.1能够实现高、精、尖工业产品的制造

传统手工制造模式,主要靠人来把控制造的精度。人为把控制造精度与实际的精度要求的误差较大,所以常只能制造一些对精度要求不高的普通工业制成品。一些精度高的车床或者科学实验仪器,国内没有制造能力,不得不从国外进口。每年我国在这方面都需要一笔很大的采购资金。受工业制造精度差的影响,我国的工业制造水平持续保持在一个中低端的位置,很难取得突破性的进展。目前,高端的数控机床的很多零部件,我国不具备生产制造的能力,就必须从国外进口。我国高端的数控机床制造水平与发达国家差距大。

2.2能够实现生产效率的大幅提高

传统手工制造模式,通过手工的方式来完成工业产品加工制造的分析、测量、组装等过程。产品的生产速度很慢,无法实现工业产品的批量生产。在市场竞争激烈的国际市场,传统手工制造模式无法及时的满足客户大宗量工业产品采购的需求。手工加工制造,效率低,不能将生产能力转化为强大的竞争力,无法在国际市场占得一席之地。智能制造技术,是现代信息技术和机械化相结合的产物。它通过智能加工的方式展开工业生产,最大程度的将人从生产过程中解脱出来。由于整个生产过程受人的因素影响很小,生产效率大幅度的提高。

2.3能够增加生产效益

智能制造技术的采用,在提高生产效益,降低生产成本上,有两个方面的优势,一是最大程度的程度的降低劳动力成本。在智能生产制造体系的生产过程中,大部分的工作,都由机器自动完成。工厂不需要大量的增加劳动力成本,来雇佣工人。这提高了工厂的生产效益。例如,中型食品深加工工厂,如果采用手工加工的方式,则需要从社会中雇佣上百名员工。这上百名工人的工资,都将算入到食品生产成本中去。这就降低了食品工厂的生产效益。如果采用智能制造系统,食品工厂则只需要雇佣十几个人,便可以实现生产过程的顺利高效开展。这就节约了大量的劳动力成本投入,进而转化成了食品工厂的经济效益;另一方面,智能制造系统,在工业产品的生产过程中,工作人员只需要把制造参数输入到计算机中,智能制造系统就能自动的、高精度的完成加工制造。

3智能制造技术在工业领域的应用

在改革开放的深入发展下,国家对工业经济发展提出了更高的要求。在国家政策的的倡导下各个地区开展了工业技术创新活动。经过多年的发展,我国工业制造生产已经能够综合掌握一体化、自动化、智能化的基础,在先进技术的支撑下更好的促进了工业经济的发展。智能制造技术在工业领域的应用主要体现在要以下几方面:

3.1人机操作

智能制造技术能够实现人及操作。制造企业在生产高精确度、高质量、高要求产品的识货,可以应用智能化操控技术来提高工业生产自动化水平。比如在工业制造对金属产品要求严格下,单一的安排人工制造是无法达到产品精确化生产的。为此,企业可以应用计算机系统和数控设备来建立相应的联系,应用计算机系统完成变成操作,通过机械自动化生产来提高产品的精确度。另外,应用智能操作还能解决实际生产操作中无法解决的问题。典型的应用有智能机器人。智能机器人在我国现阶段的最新应用是机械加工,比如对于上海某企业曾经发生的粉尘爆炸事件,可以应用机器人来替代人工打磨操作,进而提升打磨操作的工作效率和工作精确度,提高人工打磨操作效率。

3.2自动设计。

智能机器有着极为良好判断力、推理等,制造工业需要运用适用机器接收、处理对应的数字信号、程序代码开展产品设计。具体实操,产品研发人员只用把产品参数信息输入到相应的智能机器中就能完成产品的智能化设计。比如现阶段一些企业运用CAD、UG等有着自动设计软件,以及智能控制系统连接的情况下就能进一步提升产品设计模型的精确度。

3.3模拟化生产

在智能制造系统正式开展生产前,为了保证生产过程的顺利进行,操控人员可以利用计算机对产品的整个生产过程进行模拟。通过生产过程的模拟,操控员可以提前发现问题,及时做出分析和调整。操作员提前模拟整个生产过程,不仅可以保证整个生产过程的顺利开展,还可以大量的节约资源,降低生产成本。生产过程的模拟,除了可以应用在产前验证阶段外,还可以用在故障排查方面。当生产遇阻,维修人员还可以通过故障生产过程的模拟,快速找到故障点,及时维修,减小故障造成的损失。

3.4工业机器人

《政府工作报告》提出需要深入开展中国制造,并且将智能制造作主要发展方向,加快发展自主品牌工业机器人。首先,需要明确自主品牌工业机器人产业发展思路、重点、目标,并结合实际采取相应的对策。并且将原有工业机器核心技术改变,凝聚力量发展工业的核心技术,加大对关键器件研发。借用产学的平台,加上市场的创新资源让关键技术可以列好开发。将最新技术和机械人的开发深度结合,以中国制造2025为基础,结合行业的优势引领行业生产制造发展。

结束语

综上所述,智能制造技术在社会科学技术发展和市场需求的基础上发展形成,受社会主义市场经济需求的变化,智能制造技术生产规模逐渐朝着批量化、柔性的方向发展。另外,在信息技术的带动下,我国制造业发展也开始朝着集成化的方向发展,制造业的资源配置朝着知识密集的方向发展。在种种变化下,制技术的实现已经不再是简单的制造工艺和产品设计,而是从简单的产品概念体系转变为产品集成活动系统,制造系统的应用和操作变得更加有序、自动。

参考文献

[1]喜崇彬.如何走向智能制造——访北京机械工业自动化研究所[J].物流技术与应用,2015.

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