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智能制造自动化技术范文

智能制造自动化技术

智能制造自动化技术范文第1篇

关键词:工业;自动化;智能制造;技术

中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01

自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。

1 传统制造模式的缺陷

不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。

①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。

②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12 h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。

③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。

④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。

2 智能制造技术的工业运用

改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:

①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。

②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CAD、proE UG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。

③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。

3 结 语

总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。

参考文献:

[1] 孟俊焕,孙汝军,姚俊红,张秀英.智能制造系统的现状与展望[J].机械工程与自动化,2005,(4).

智能制造自动化技术范文第2篇

关键词:机电一体化 智能制造 制造企业

机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。

一、智能制造的概念

智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。

IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。

二、智能制造系统的特点

IMS具有以下几个特征:

一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。

综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。

三、智能制造的支撑技术

人工智能技术;

并行工程;

虚拟制造技术;

信息网络技术。

四、智能制造主要研究内容及目标

1.智能制造主要研究内容

(1)智能制造理论和系统设计技术;

(2)智能制造单元技术的集成;

(3)智能机器的设计。

2.智能制造主要研究目标

(1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。

(2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。

五、智能制造的发展简况

1.国外发展简况

自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。

2.国内发展简况

我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。

综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。

智能制造自动化技术范文第3篇

关键词:智能制造;机电一体化;应用

中图分类号: TH-39 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)29-160-2

0 引言

随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。

1 智能制造概述

从目前的社会发展来看是,智能制造主要包含两方面的内容:一是智能制造技术(IMT)。主要指的是,技术人员借助计算机模拟系统,从而实现对某一系统的分析、决策等,节省了大量的人力和物力,研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析,有效保证了研发的可靠性,同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统(IMS)。可以简单地理解为人机一体化智能系统,由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中,以计算机为主要工具,借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动,代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。

智能制造系统一方面是集成应用的主要场所,另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上,借助计算机并通过人工智能的控制,从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段,该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高,知识经济也是新兴经济的主导模式,因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流,成为发展的必然趋势与目标。

2 机电一体化技术的发展概况

机电一体化技术研究的时间比较长,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是要靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的目的,应用范围也不大,该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展,机电一体化又焕发了新的活力,在生产中得到广泛的应用,其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展,使生产管理工作更加的智能化、自动化,为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。

机电一体化囊括了多种技术,并且不断更新技术内容,保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术,以人工智能的方式,借助计算机系统,从而实现对机械设备的自动化控制,使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及,出现了很多跨地域生产活动,这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用,解决了很多生产中的难题,使生产活动更加规范化、自动化、规模化。

3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

3.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。

3.2 数控生产中的应用

在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。

3.3 自动生产线与自动机械的应用

目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统(图1所示),主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。

3.4 工业智能机器人

工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。

4 结束语

综上所述,智能制造是工业生产行业的主要发展趋势,实现了工业生产的自动化、智能化管理,有效提升了工业生产效率和产品质量,为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件,其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用,促进智能制造更好的发展。

参 考 文 献

[1] 林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92-92,94.

[2] 冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量,2016(20):176-177.

智能制造自动化技术范文第4篇

【关键词】智能化;制造;工厂

一、智能化工厂

智能化机械工厂是以“智能化”为核心,以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工厂将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工厂中扮演着重要角色。

(1)智能工业机器人在智能化数控设备中,除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。

例如日本发那科开发的智能化工业机器人,安装了三维视觉传感器和力传感器,用于数控设备自动上下料和产品组装方面。视觉传感器能识别三维图像、能识别零件的位置和姿态,能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人,在安装了用于生产的视觉传感器之外,还使用了力传感器用于产品组装作业。

最近几年,国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研究方面,成为国内外最热门的研究课题。工业机器人的“视觉伺服”研究,包括从视觉信号处理到机器人控制的全过程。包括机器人运动学、控制理论;包括实时图像的识别与处理,以及三维信息的获取、处理和重构技术;包括实时计算技术等领域的融合;包括机器人本体标定和摄像机标定技术等。

“视觉伺服”智能工业机器人,技术难点较多,较复杂,但是目前在数控技术领域已有较成熟的高速度、高灵敏度、高精度伺服控制技术和机器人方面的视觉传感技术作为基础和借鉴,相信是能够攻克“视觉伺服”工业机器人技术的。

(2)智能化自动化工厂在各种智能化自动化数控设备的基础上,智能化工厂将由工厂局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工厂智能自动化和社会化智能制造。

第一层次:单机或单元智能自动化。单机或单元智能自动化,可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。比如日本发那科在20世纪80年代第一代智能数控加工中心上,加几个用于人工上下料托盘,可以实现24h 连续运转。20世纪90年代的第二代智能加工系统,以4 ~6 台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架,能摆放待加工的大量毛坯件,可实现60h 连续运转。

20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统,称作“智能机器人化加工单元”,该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具自动装卸工件。与第二代加工系统相比,由机器人代替了人工上下工件,解放了工人的繁重劳力,减少了夹具,减少 了设备投资,缩短了生产准备时间,加工质量更加稳定,降低了生产成本。

第二个层次:生产制造系统智能自动化。

在第三代“智能机器人化单元”的基础上,实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理,再制品仓储管理,成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。

第三个层次:智能化数字化网络制造系统。在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上,配置网络综合管理系统,来实现全工厂的智能化数字化网络制造。智能化工厂的实现主要是靠信息通信技术(ICT)和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。

智能化工厂最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化,包括设计智能化,生产排序自动化,生产线自动化,测试检验自动化,仓储自动化,电力管理智能自动化等等,进一步发展到自动化无人化工厂(绝大多数设备可以无人值守)。除生产过程智能自动化外,还包括人力资源优化调度,物资资源(设备,工具,材料等)智能优化调配,并具有强化专案时程能力,时间弹性应用支配能力,完善调整生产周期,优化生产经营方案,达到提高生产效率和降低成本的目标。

目前,这种工业网络智能工厂基本形态在技术先进国家有实力的技术先进企业已率先实现。但是用于工业智能网络不同于一般ICT 通信网络,有不少难点需要克服。工业智能化网络必须具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信网络要求高得多。

例如:Tata汽车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元建造一座先进的具有智能化特征的工厂,每一个生产环节都采用“智能化”制造技术,对于来自经销商的订单,可以及时对客户的偏好加以调整,满足个性化需求。采用“智能化”制造技术,可以追踪每种零件的来源,可以快速确认及解决任何可能产生的质量缺陷和安全问题。此外,智能网络还可以与智能电网相连,以便在能源最为充沛或最便宜时段大量投入设备运行以降低成本。

智能化制造工厂,应该具有掌握整体市场的需求与变化能力,适时调整生产经营的弹性灵活运行,协调生产线,推出最适合市场需求的产品。发展智能化制造工厂,绝对势在必行。这取决于三大关键要素:人性化操作接口,高功能高速度计算机运算平台连接及跨网络的云端运算与信息集成分析与统计。

第四个层次:智能化社会化生产。智能化网络化社会化制造,将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息,可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工,也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起,互相协调,统一优化调整,使产品加工不局限于一个工厂内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助Internet网实现跨行业、跨国际智能化制造,进入Internet/Intranet时代。云计算借助Internet网整合了计算机资源,为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用,同时将有效地提高人类的生活质量,逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重,进入知识社会,智能社会。

二、结束语

智能制造自动化技术范文第5篇

【关键词】机械制造领域;机械自动化技术;应用

1.引言

随着机械自动化技术的不断发展和革新,其在社会生产和经济生活中得到了广泛的应用,机械制造领域是机械自动化技术应用比较深入和普及的领域,对于改进机械制造的生产工艺和提高投入产出比起到了重大作用。随着机械自动化技术在机械制造领域的普及和推广,推动着机械制造业向自动化和智能化方向发展,本文就机械自动化技术在机械制造领域中的应用情况进行探讨和分析。

2.机械自动化技术在机械制造领域的应用现状

随着我国成为世界制造业大国,机械自动化技术在机械制造领域的应用得到了快速发展,有力地推进了机械制造业的技术升级、进步和改造,也是机械制造业未来发展的主要方向和核心支撑技术。目前我国大部分机械制造企业在经营管理方面仍然停留在经验管理层面,只有少数比例的大型制造企业采用了以计算机技术支撑的自动化技术,在工业4.0时代,与西方工业发达国家相比,我国机械制造领域的机械自动化技术存在着设计方法陈旧、设计准则和设计数据落后、进一步提升有较大困难等问题,为此应该借鉴西方工业发达国家的经验模式,以计算机辅助技术为依托,进行无纸化的设计与生产,以此来实现机械制造业的智能化和集成化,加快机械制造业自动化发展的进程。

3.机械制造领域机械自动化技术的应用

机械制造领域机械自动化技术的应用集中体现在三个方面,即计算机集成化、计算机智能化和计算机敏捷化。

3.1计算机集成化

计算机集成化是现代机械制造企业最主要的生产方式,它以制造自动化系统、工程技术信息系统、管理系统、质量系统等为依托而构筑的计算机集成制造系统,采用现代信息技术对企业生产制造的全过程进行整体优化,集成了机械自动化技术功能及其相应的管理模式,它作为企业生产制造的支持系统将制造自动化系统、工程技术信息系统、管理系统和质量系统等有机地联系了起来并实现了集成化。

3.2计算机智能化

现代生产制造技术将商品逐步转换为最终的产品集成活动及其相应的系统过程,在产品生产制造过程中进行推理、构思、分析、决策等一系列智能性的活动,组成了由智能机械和操作人员组成的人机一体化智能系统。计算机智能化制造技术在生产制造的各个过程和领域中融入了人工智能,通过模拟专家的智能活动,取代或延伸了生产制造环境中人的部分脑力劳动和体力劳动。在生产制造过程中,计算机智能化系统对生产运行的状态进行自动检测,并根据检测结果自动地调节生产工艺参数,以使整个生产过程处于最优状态,具有自动化的自组织能力。与常规生产制造系统相比,计算机智能化生产制造系统具有自学习、自适应和自组织能力。目前全球范围内都对计算机智能化生产制造系统进行了关注,计算机智能化生产制造系统作为一个开放式组织系统,它需要不断地与周围环境进行物质、能量和信息的交换,它对强制磨损和耗散具有较强的依赖性,在计算机智能化生产制造系统设计和构造中通常采用模块化的方法使之具备较大的柔性。在可以预见的未来,以知识密集为特征以知识处理为手段的计算机智能化生产制造系统将在机械制造领域起着关键性作用。

3.3计算机敏捷化

计算机敏捷化是自动化技术在机械制造领域中的又一重大应用,它可以对用户的需求做出快速反应。机械自动化技术在企业的应用能否实现敏捷化关键在于企业的竞争力和信誉度,构筑在计算机技术手段上的虚拟公司,通过细致化精确化的分工可以确保企业竞争力的提升。在现代化的生产制造企业中,无人自动化的机械自动化系统开始向小型化和多样化方向发展,人在自动化系统中的作用得到了重新再认识,随着人的因素在自动化系统中的作用不断提升,对人的技能要求也不断提高,以更好的执行和发挥计算机系统的敏捷化,提高机械制造的生产效率。

4.机械自动化技术应用发展展望

长远来看机械制造业技术进步、技术改造的主要手段在于机械自动化技术的应用和创新,机械自动化技术的技术水平直接决定了机械制造业的水平,而且还会对整个国民经济的水平和效率起着重要影响。因此在机械自动化技术应用中,应该综合生产实际需要,注重实用的机械自动化技术的开发,着重发展成本低、见效快的自动化技术,做好与机械自动化技术应用相配套的工作。

机电一体化和智能化是机械制造及其自动化技术未来发展的方向,机电一体化产品是机械制造企业重要的产品,在产品的形式上将会以机械制造和自动化两者为基础,我国机械制造企业的发展必须面向智能化的方向,充分发挥机械制造机械自动化技术的优势,调整机械制造企业过于单一的产品结构,面向机电一体化、智能化的机械自动化发展的趋势,技术的创新是关键。

参考文献

[1]孙丽娜.日常生产中机械自动化的应用剖析[J].科技展望,2015(35)

[2]魏晗璐.机械自动化技术发展研究[J].民营科技,2016(01)

[3]闫凯凯.有关机械自动化在机械制造中的应用探讨[J].山东工业技术,2016(03)

[4]刘野.机械制造业中机械自动化技术的应用[J].山东工业技术,2016(03)

[5]马侠.论我国机械自动化的发展现状与发展趋势[J].橡塑技术与装备,2016(04)

[6]詹勇勇,徐兵伟.关于机械工程自动化技术存在的问题[J].科技与企业,2016(03)

智能制造自动化技术范文第6篇

围绕实现制造强国的战略目标,《中国制造2025》明确推进信息化与工业化深度融合、实施智能制造。《智能制造发展规划(2016―2020年)》指出加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,实现制造强国具有重要战略意义。同时,从实际生产过程来看,智能制造从宏观上将推动传统标准化、大批量、刚性的生产模式向个性化、高度柔性化、快速响应市场需求方向转变,微观上将通过数字化、网络化、自动化和智能化的系统集成实现产品研制过程的全闭环控制。(王淼、王湘念,2015)《智能制造发展规划(2016―2020年)》认为,智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

智能制造的概念起源于20世纪90年代,最初出现在美国,其后发达国家纷纷将发展智能制造列入国家重点发展计划。美国在2012年提出“工业互联网”概念以推动再工业化战略,德国在2013年提出并实施“工业4.0”战略。我国于2015年推出《中国制造2025》,提出以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,构建以智能制造为重点的新型制造体系。这些国家战略均以推进智能制造为主攻方向。智能制造已经明确成为现代先进制造业新的发展方向。

在对智能制造国外先进经验分析方面,王媛媛、张华荣(2016)对于全球智能制造业发展现状及特点进行了分析,胡晶(2015)对于美国工业互联网、德国“工业4.0”以及我国“两化”深度融合等策略进行了比较。杨帅(2015)对于工业4.0与工业互联网进行了对比分析,发现二者在动因、内核、方向、结果等方面基本一致,但两国在工业和互联网领域的比较优势差异显著而导致两种模式在内涵、实现路径、实施重点与效果等方面明显不同。黄健、万勇(2016)指出德国推动工业4.0的战略意图在于试图主导以智能制造为基础的第四次工业革命,韩国推行制造业创新战略3.0在于以智能工厂为抓手推动制造业改革。

在我国智能制造发展现状方面,《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出,我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。辛国斌(2016)认为我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段。李富(2016)认为我国智能制造业存在产业结构抑制了智能制造的需求、技术水平差异明显、配套能力不足、人才短缺等问题。赵程程、杨萌(2015)表明我国智能制造从技术层面进入到了应用层面。王友发、周献中(2016)指出国内目前对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面,缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析。

在我国智能制造发展经验方面,冷单、王影(2015)总结了浙江省发展智能制造的主要做法在于推进产品智能化开发、实施“机器换人”专项行动、推进成套装备示范应用等。张建宏(2015)指出扬州装备制造产业智能制造在于实施创新驱动发展战略、完善政策措施等。陶永、李秋实、赵罡(2016)认为航空智能制造的重点在于研发关键智能工艺装备、基于工业互联网的航空协同云制造等。王影、冷单(2015)从资金与投融资渠道、产业创新体系、产业结构调整等几个方面提出了我国智能制造装备产业的发展思路。白小明(2016)提出推进“互联网+”制造业研发平台、产品制造、制造业服务、供应链与物流的发展。李政新(2015)认为要建设智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制。黄群慧(2016)认为智能制造发展的关键在于突出战略引导、强化创新驱动以及完善制度环境。

在此基础上,探讨了影响智能制造发展的行为主体及促进智能制造发展的模式,研究了智能制造发展从初级智能装备到高级智能制造系统集成的循序渐进发展路径,最后提出以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化为突破口,共同推动智能制造的发展。

二、智能制造发展模式

(一)影响智能制造发展的行为主体

发展智能制造是一复杂的系统工程。从影响智能制造发展的因素来看,这些影响因素可以分为智能制造企业自身可控的内部因素与政府决定的而智能制造企业必须适应的外部因素两类。从内部因素看,市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对智能制造的发展具有重大影响。从外部因素看,产业政策、发展环境、生产业、信息业发展状况等企业不可控因素对智能制造的发展影响也不容忽视。这些影响因素涉及的行为主体主要包括政府、智能制造企业、智能装备制造企业、信息技术企业、生产服务企业等。智能制造企业的发展离不开政府提供的政策导向、人力资源、资金支持等社会环境。这些行为主体联系密切,相互制约,共同促进智能制造的发展。

1.政府。政府提供的经济发展环境、产业发展政策、金融与财税扶持政策等直接决定了智能制造企业的发展与营运空间。同时,政府还要营造公平竞争市场环境,为企业创造良好生产经营环境,以市场化手段引导企业进行结构调整和转型升级。《中国制造2025》明确提出要坚持“市场主导、政府引导”的基本原则。“市场主导”就要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用;“政府引导”就要更好地发挥政府引导作用,优化政务服务,完善和落实财税、产业、金融、土地、人才、贸易等相关支持政策,为企业发展创造良好环境。此外,政府还要推动资源配置效益最大化和效率最优化,强化企业在推进智能制造发展中的主体地位,激发企业活力和创造力。

2.智能制造企业。企业是市场经济的主体,智能制造企业在政府制定的各种政策所限定的发展与营运空间内,受经济利益的驱使,努力突破智能制造关键技术和核心部件,以新技术突破带动形成新产业、新业态,增强自主发展能力。

(三)突破口

1.以智能制造装备为基础推动智能制造的发展。装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的基础性、战略性产业,是制造业的核心和支柱,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。目前,我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段(辛国斌,2016)。《中国制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造装备的研发。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》把智能装备作为带动装备制造业转型升级的突破口,以装备产品和装备制造智能化为重点,突出发展智能成套、智能电气和智能制造装备。装备智能化首先要实现产品信息化,即越来越多的制造信息被录制、被物化到产品中;产品中的信息含量逐渐增高,一直到其在产品中占据主导地位。

2.以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造。信息业的发展为智能制造的发展提供技术支撑,推动智能制造跨越式发展,信息业的发展也总是领先于智能制造的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用,可以引导传统制造业向智能制造的方向发展。以信息技术推动智能制造的发展是一项长期而缓慢的过程,但又是智能制造发展过程中必须跨越的一个环节。黄群慧(2016)指出智能制造的实现关键在于新一代信息技术系统的支持,为推进智能制造,一方面,要推动互联网企业逐步向制造业的渗透,另一方面,要推动制造企业的互联网化。《中国制造2025》强调新一代信息技术的4个发展方向包括:集成电路及专用设备、信息通信设备、操作系统与工业软件以及智能制造核心信息设备。发展智能制造,一定要优先发展智能制造相关的信息业,以此为手段来促进传统制造企业向自动化、智能化的转型。

3.技术改造升级为抓手推动制造业迈向智能化。技术改造是推动制造业采用先进的智能装备、促使生产系统智能化的一个有力措施,是提高企业技术水平、实现产品转型升级的一个有力手段,也是政府极力支持制造业实现智能制造转型的一个努力方向。《(中国制造2025)重点领域技术路线图(2015版)》明确要持续推进企业技术改造。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》也要推动制造企业转型升级。《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出要持续推动传统制造业智能转型。邵安菊(2016)指出要将智能制造作为制造业发展的基本方向,促进制造业的转型升级以提高生产效率。我国制造业装备相对落后,机械化与自动化设备并存。在进行技改升级过程中,第一步是对传统的设备进行由机械化向自动化的升级,然后在此基础上,对现有设备进行智能化改造以便实现物理设备互通互联,最终实现智能制造。

四、具体做法

智能制造的发展涉及实现智能制造技术和系统、社会组织两个方面的问题。智能制造技术和系统是实现智能制造的基础,有效的社会组织可以积极促进和保障智能制造的实现。这两个方面是相辅相成、相互促进的关系,缺一不可。智能制造技术和系统的发展和实现是智能制造业努力的方向,而通过社会发展规划、财政税收等政策手段强力引导、驱动与促进智能制造的发展,人为推进或加快智能制造实现的进程,则是政府努力的方向。因此,发展智能制造的具体做法,需要从政府层面、行业层面、企业层面几个角度进行考虑。

(一)政府层面

政府积极制定推动智能制造发展的社会发展规划、各项扶植政策,为企业智能制造的发展与转型升级提供良好的发展环境。通过政策引导与推动,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

1.完善保护知识产权等法律、法规与政策,提供良好的法制环境以为引资、投资创造良好的经济环境。

2.出台积极的财政与税收政策,促进智能制造的培育与发展。

3.支持生产业的发展,鼓励工业互联网、云计算等产业积极发展,完善智能制造服务支撑体系。

4.明确产业发展方向,优化c智能制造相关的投资结构。聚焦《中国制造2025》重点领域,启动实施一批重大技改升级工程,明确支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向。加强互联网基础设施建设,强力推进互联网在制造领域的应用。

5.创新人才培养模式、强化人才激励机制、落实各项人才政策,为智能制造培养与储备复合型人才。

6.以试点示范行动为抓手,推进成套装备示范应用,引领智能制造发展方向。

7.进行集聚发展。

(二)行业层面

在政府发展规划、财税政策等引导下,进行技术、装备、商业模式等的扬弃。

1.对于装备制造业,持续进行技术改造与升级,提供智能的装备。加快部署企业技术升级改造,推动产业迈向中高端。聚焦《中国制造2025》重点领域,发挥企业主体作用,按照有保有压的原则,以市场为导向,以提高质量效益为目标,启动实施一批重大技改升级工程,支持轻工、纺织、钢铁、建材等传统行业有市场的企业提高设计、工艺、装备、能效等水平,有效降低成本,扶持创新型企业和新兴产业成长。

2.对于生产业,以系统集成商的要求与发展为主线,带动信息技术软硬件技的发展。

3.对于生产制造业,对生产的产品进行智能化改造与升级,积极采用新型的商业与运营模式。

(三)企业层面

以利益驱动为诱因,以工业互联网、人工智能等信息技术为手段,积极引入机器人等智能制造装备,对传统制造工厂进行技术改造与升级。

1.对生产设备进行智能制造的改造与升级,适应智能制造的需要。

2.对生产的产品进行智能化改造与升级,提供智能化的产品。

3.积极采用新型的商业与运营模式。

4.积极推进机器换人。通过机器换人,把人从某些生产环节如环境恶劣、简单装配、精密检测等条件下解放出来,以便降低成本、提高效率。

5.对于新建企业,在资金、技术、设备等方面允许的情况下,尽量要求采用智能化装备进行生产。

五、结语

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向。本文探讨了促进智能制造发展的模式,研究了从智能装备到智能制造系统发展的路径,提出以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化,这三个方面齐头并进,共同推动智能制造的发展。智能制造的发展是一项复杂的系统工程,需要政府、制造企业、生产服务业及其他相关方协同努力,它是一个渐进的过程,不可能一蹴而就。

智能制造自动化技术范文第7篇

关键词:机械制造;智能化;发展方向

计算机技术是二十世纪人类伟大发明之一,它改变了人们的生活方式,也加快了各行各业的发展步伐。对于机械制造这个古老又充满活力的行业,计算机技术可谓掀起了一场跨时代的技术革命。它使机械制造业步入了智能化发展时代,将人们的想象化为现实,也为机械制造行业发展开拓了新的思路。

1机械制造智能化发展的必然趋势

智能化是近年来科技发展中的一个热词,也是人类社会物质文明发展到一定程度的产物。所谓智能化是基于计算机技术、现代通信技术、信息技术、互联网技术以及自动化控制技术发展的基础上所产生的一种技术概念[1],它涵盖了住宅、家居、医疗、机械、化工等多个领域,已成为当今科技创新发展的一个重要方向。智能化技术具有四大特点:一是从人类的感知能力出发,通过科学技术放大人类对外部世界的感知体验,并引导人类从中获取所需的信息,这一过程也是智能化技术诞生的前提;二是人类的思维能力和记忆力,这一点与人类的分析、判断、决策、联想等能力相关,智能化技术的目的是从技术角度帮助人类做出正确的判断和决策;三是自适应能力,人类总在适应不断变化的自然环境和社会环境,智能化技术的出现,大大缩短了人类的感知过程;四是人类决策的辅助工作,决策是人类在受到外界刺激后做出的反应,智能化技术帮助人类认知自身对外界刺激的反应,进而辅助人类做出正确的决策。[2]可以说,智能化概念已融入人们的思维意识中,而智能化技术也成为各行各业技术革新的利器。机械行业融入智能化理念后,也积极着手研究智能化与机械技术的融合创新。机械行业是我国经济的支柱型产业,在我国市场经济发展中占有重要地位。机械行业是一个庞大的产业链,涵盖了汽车、发动机、机床等重型工业行业,也包括元器件生产、零部件加工等行业。我国机械行业发展的主力军是机械制造行业。机械制造专指运用动力机械、化工机械、起重运输机械、纺织机械、仪表仪器、各项工具及其他机械设备从事生产活动的组织。[3]那么,机械制造行业一旦融入智能化理念与技术,将大大节省制造周期,提高机械制造质量和速度。机械制造智能化是指机械制造技术与智能化技术的融合,这种整合既是观念上的,也是技术上的,它运用人工智能、机器智能、新型材料技术、系统工程等先进技术融合为一体,提供一体化制造方案,为专家提供分析数据、技术可行性分析,以帮助专家进行推理、演示,从而做出正确的决策,并最终形成一个完整的、高度智能化的机械制造系统,使机械制造生产步入柔性管理和集成化管理时代。

2机械制造迈向智能化发展的现状

作为传统的机械行业,在历经几百年的发展中,特别是自上世纪八十年代计算机技术由军用向民用扩大后,机械行业也迎来了技术革新的里程碑。到了本世纪,计算机技术得到普及,已渗入各行各业。尤其与机械行业的结合,带来了两个行业的双赢,同时也催生了机械制造走向智能化发展的道路。但就我国机械制造行业发展来看,起步较晚是行业发展迟滞的一个重要原因。加之智能化技术主要应用于轻工行业,对于重型机械加工领域还未做到广泛应用。主要呈现几大现状:从基础来看,我国机械设计水平远远落后国际水平。机械设计是机械制造行业发展的前提,且计算机、电子等智能化技术最先应用于机械设计领域。如CAD、Pro-E等计算机辅助设计软件的应用,绝大多数设计人员只是将这些软件作为绘图工具使用,而忽略了其自带的数据分析、加工演示等重要功能;由于前端设计中运用智能化技术不多,给后期的机械制造智能化环节带来了一定的影响。从技术和工艺水平来看,机械制造智能化的应用程度不高。当前国际机械制造智能化正在向超薄化、超小化方向发展,模糊控制、计算机控制方面都已融入日常生产中。而我国虽然誉为机械制造大国,但多运用传统机械制造工艺,甚至在很多地区仍然沿用手动机床,能够熟练操作数控机床的技术人员并不多;而能够掌握数控加工中心这样的精密加工技术的技术人员更是少之又少。

3机械制造智能化发展方向探讨

要探讨机械制造智能化的发展方向,还需要追根溯源,回归机械制造智能化技术的几大特点,从其自身优势出发,探讨其可持续发展的可能性及发展方向,才具有坚实的理论依据。

3.1机制制造智能化技术可持续发展的优势

一项技术、一个产业能够实现可持续发展必然具有其不可取代的价值,即核心竞争力。对于机械制造智能化技术来讲,其自身优势正是维持其可持续发展的动力。从技术价值来看,机械制造行业与智能化技术的结合,顺应了未来科学技术发展的潮流趋势。随着计算机技术的飞速发展,人工智能成为当今乃至未来科技发展的一个重要方向。机构制造智能化将人工智能技术、软件系统、自动化控制技术完美地融合在一起。从技术角度实现了无人干预生产,运用机械制造智能化代替了人工劳动,避免了生产过程中因人为因素导致的失误;同时也规范了生产过程,使机械制造真正意义上步入了自动化和精准化生产的时代,大大提高了生产效率。对于一项技术来讲,技术价值无疑是其最为核心的竞争力,但使其广泛应用并最终形成经济效益和社会效益的还是其经济价值。机械制造智能化解放了劳动力的同时,也为生产企业节省了人工成本,改变了机械制造行业原来依靠密集劳动力实现盈利的模式。同时机械制造智能化技术也大大提高机械产品的精确度,高质量产品带动了市场运作的规范化发展,也为生产企业带来了高额利润,使生产企业在技术研发方面投入更多的资金。而研发能力已成为当今工业企业一项重要的核心竞争力,也是我国乃至世界机械制造行业发展的趋势。

3.2机械制造智能化发展方向分析

结合当前我国机械制造智能化发展现状,以及其固有的技术价值与经济价值,综合分析之下,我国机械制造智能化技术未来将向三个主要方向发展:第一,人机交互方向。随着计算机技术的发展,“人机交互”这个工业上的常用术语已不再是人类的美好憧憬,早在数年前就已成为现实。人机交互(Human-ComputerInteraction,简写HCI)指人与计算机通过某种语言实现对话,并采取“有来有往”的交互式对话方式,在人与计算机之间形成“信息”交换的过程。在机械制造智能化领域中,人与计算机共同承担生产任务,甚至在工作中形成了默契的伙伴关系。计算机为人类提供了人机交互接口,也可以把它理解为人、机对话的数据线。操作人员先将制造任务中需要运用到的数据按照一定程度通过人机交互平台输入计算机中,完成了“人机对话”的第一步;计算机在接收到人类传输的数据后进行数据处理,计算制造加工中需要用到的数据以及技术可行性分析,并迅速向操作人员反馈结果。通过这样的“人机对话”实现了数据的快速处理,也提高了制造加工效率。目前我国机械制造智能化技术采取最多的是CAD、UG等软件设计和编写加工程序的方法。这些软件不但可提供数据测算和三维成型等技术,还可通过加工演示环节展示制造过程中的不足之处,便于操作人员第一时间修改参数和设计方案,实现图纸的优化。在未来,这种技术和制造模式仍然占有绝对的优势。尤其在制造过程演示方面需进一步完善三维成像效果,增加声音模拟、数据纠错、图文处理等功能;并就加工过程进行实时监控,对其中的故障问题进行检测、处理,强化“人机交互”平台对生产过程的监控、管理。第二,柔性发展趋势。所谓柔性是专指制造系统用于满足个性化生产条件而进行变化的能力。智能化技术本身既具备了满足生产条件变化的能力,计算机技术提高了机械制造的精准度,也使原有的机械制造技术灵活度大幅提高,能够满足不同生产需求的需要。柔性技术发展较早,从数控技术发展时代就已经开始了。尤其在发达国家,工业技术发展超前,数控技术发展相对成熟,尤其一些加工中心对于医疗机械、精密仪器加工都具备了极高水准,能够满足用户越来越高的要求,并使柔性化技术形成一种长期发展的趋势。第三,精密发展趋势。当机械制造技术水平达到一定程度、且大众化机械产品的市场饱和度逐渐提高后,机械制造行业必然走向精密化发展之路。机械制造智能化技术依赖电子技术、微加工技术、精密加工技术的发展,大幅提高了机械产品的精密度的加工实效性,减少了人力加工时代残次品率,使机械制造产业步入了精密加工时代。目前发达国家已由传统机械制造行业向精密制造行业转型,而这也必将成为未来机械制造产业的主流趋势。同时,人工智能技术的融入提高了机械制造过程中的处理环节,提高了机械制造的实效性,也成为未来机械制造行业的发展趋势。机械制造作为工业经济时代产物,智能化发展将为我国机械制造行业带来新的发展机遇,增强了人机互动功能,实现了柔性制造技术,同时也提高了制造精度与可靠性,为我国机械制造行业参与国际竞争奠定了基础。

作者:张爽 单位:北华大学机械工程学院

参考文献:

[1]赵宇龙.金属加工自动化:智能化—机床自动化发展的高级形式[J].金属加工:冷加工,2013(13):7-9.

智能制造自动化技术范文第8篇

关键词:智能制造;机联网;机械行业;两化融合

“两化融合”就是通过工业信息化过程达到建成信息化工业目标。手段方法是信息化,实现目标是信息化的工业。信息化的工业是现代经济、信息社会的基础。所谓“两化”,工业化的需求是牵引;信息化的技术是驱动。在“两化融合”发展框架下智能制造是提高我国装备、产品自主知识产权,提高技术含量的重要技术手段。

1.机械智能制造的发展现状

(1)我国对智能制造的研究始于20世纪80年代末。在最初的研究中在智能制造技术方面取得一些成果,进入21世纪以来的十年中智能制造在我国得到迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造相关产业也初具规模。我国已取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的智能制造技术,例如:机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备,如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、部级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高科技技术人才。

(2)智能制造装备产业体系初步形成。随着信息技术与制造技术的高速发展,我国智能制造装备的发展深度和广度日益提升,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成,一批具有自主知识产权的智能制造装备实现突破,2013年以来工业自动化控制系统、仪器仪表、数控机床、工业机器人及其系统等智能制造装备产业领域销售收入超过4000亿元。

(3)我国对智能制造的扶持力度不断加大。近年来,我国对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金大幅增长。我国了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,并设立《智能制造装备发展专项》,加快智能制造装备的创新发展和产业化,推动制造业转型升级。

2.智能制造的产业升级的必然选择

决定一个国家的智能化、自动化程度有几个因素:其一,它是国家产业发展到一定阶段的产物,例如:生产要求很高的高端设备,或在高温、高腐蚀、高危等恶劣的环境下,人工无法完成,需要机器人来完成;其二,当人工能效太低时,人的单位能效与之相比差十几二十倍,则需要使用机器人或自动化的装备来生产制造;其三,劳动力成本的快速增加也是一个重要影响因素,自动化设备和智能制造迎来了新的外部环境,对智能制造来讲是一个推动力。

目前中国已是世界第二大经济体和制造业大国,但自主创新能力薄弱、先进装备贸易逆差严重、高端装备与智能装备严重依赖进口,严重制约我国制造产业健康发展。随着世界经济迅速的发展与成长,智能化制造工厂将给所有产业升级带来冲击,也将引领全球制造业发展模式的前进与革新,对于中国制造业的产业升级来说已是必然选择。将专家的知识不断融入制造过程以实现设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化,实现拟人化制造,目的是使制造过程具有更完善的判断与适应能力,提高产品质量、生产效率,并将显著减少制造过程物耗、能耗和排放。

3.机械智能制造的发展方向

3.1以3D打印为代表的“数字化”技术崭露头角

“数字化”制造技术有可能改变未来产品的设计、销售和交付用户的方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。3D打印技术呈现三个方面的发展趋势:打印速度和效率将不断提升;将开发出多样化的3D打印材料;3D打印机价格大幅下降。

3.2智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程

先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正引领新一轮的制造业革命,主要体现在以下四个方面:一是建模与仿真使产品设计日趋智能化;二是以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛;三是全球供应链管理创新加速;四是智能服务业模式加速形成。

3.3智能制造技术通讯网络化日趋成熟

机联网就是机器联网,指应用物联网、云计算、现代通信技术,对企业制造设备、工艺流程,空调、照明、仓储等辅助设备进行统一的改造升级管理,形成集中管理、资源共享的现代化智能制造模式,以提高生产效率,改善产品质量,促进节能减排,提高企业综合能力。“机联网”是实现“机器换人”的重要形式,是推进两化深度融合的重要载体。目前企业机器设备管理水平落后,一线劳动用工缺口持续扩大,加快机器设备联网成为企业提升生产经营水平、加快转型升级的重要突破口。实施“机联网”工程,推进企业生产制造从单机控制向多机控制,从“一人负责一机”向“一人负责多机”,甚至“一人负责一个车间”、“无人车间”方向发展,大幅减少生产一线尤其是脏活、累活、污染岗位、危险岗位的劳动用工。

4.结论

可以预见,智能制造装备在引领制造业在低碳、节能、高效发展进一步得到显现;同时,机械行业将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、三D打印装备、新型传感仪器、自动化成套生产线、机联网等重点领域形成快速发展。

参考文献:

[1]赵同春,麻洪秋, 金成海, 张军,黄赞军.金属注射成形用水雾化不锈钢粉末的制备

与应用.粉末冶金工业,2013年6月第23卷第3期

[2]王先逵.《制造工艺核心论》WMEM.2005.6

[3]《关于开展企业“机联网”工程建设的意见》(浙经信信息[2013]559号)

智能制造自动化技术范文第9篇

[关键词]智能制造;机电一体化;应用

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0363-01

前言

在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。

1 智能控制系统种类

智能控制系统的好坏决定着机电一体化系统的优劣。广泛应用于机电一体化的智能控制系统有:神经网络系统、模糊控制系统、家控制系统以及分级递阶智能控制系统等等。分别给予介绍:(1)专家控制系统。该系统汇集人的知识、经验以及技能于一体,将其录入到计算机中,按照编制好的指令程序对运行控制系统进行操作;(2)分级递阶智能控制系统。该系统又被称为分级控制系统,基于自组织和自适应控制,通过组织级、执行级等发挥控制作用;(3)神经网络系统。在机电一体化中,神经网络系统的应用十分广泛,其控制原理是:通过人工神经元、神经细胞等,进行非线性映射、对人的智能进行模仿以及分布处理等.其优势是:适应性强,能够实现自组织控制等;(4)模糊控制系统。在专家模糊控制中实现了多层次知识的表达和利用,对于提高控制的智能化来说十分有利;基于神经网络的模糊控制能够实现相应的模糊逻辑控制功能。

2 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

2.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。

2.2 数控生产中的应用

在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。

2.3 自动生产线与自动机械的应用

目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统,主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。

2.4 工业智能机器人

工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技g是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。

结束语

总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1] 王成勤,李威.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].江苏徐州中国矿业大学机电学院,2013(02).

[2] 官腾.智能控制机电一体化系统中的应用探讨[J].随州职业技术学院,2011(04).

[3] 刘祥斌.智能控制在机电一体化系统中的应用[J].山东省日照职业技术学院,2011(12).

智能制造自动化技术范文第10篇

关键词:智能化;机械制造;制造工艺

随着社会经济的不断进步,人们对于机械制造的要求也是越来越高,伴随着智能化技术的出现,对于机械制造的智能化需求也是日益强烈,制造业当中劳动力成本的上升给企业发展带来了较大负担,为了有效度过企业转型升级期,有必要开发智能化的机械制造模式,以便有效顺应时展,推动机械制造行业的进步。

一、机械制造技术概述

智能化在机械制造当中的应用,对于当前我国的机械制造业发展具有举足轻重的作用,具体表现在以下几点上:一是推动转型升级,提高制造业水平。因此,我们要加大推动机械制造的智能化发展,不断创新,才能为我国经济产业的转型升级提供强劲的推动力,从整体上提高我国的制造业水平,提高我国产品在国际市场上的竞争力;二是提升生产效率,降低企业运营成本。智能化在机械制造当中的应用能够有效节省人力资本的投入,减少工厂中工人的数量,同时利用自动化的生产设备来提升生产效率,在降低企业运营成本的情况下保证了产品制造生产的效率和质量;三是改造生产流程,提高制造精度。依靠智能化设备和软件,用机械来代替人力手工能够使生产更加规范化和标准化,提升产品的精度和质量。

二、机械制造中智能化发展趋势

在未来智能化发展当中,智能化技术的发展主要有以下几个趋势:

(一)、人机互动更加完善

人机互动是智能化操作中的重点,随着机械智能化的不断发展,机械设备控制和机械操作也更加趋向人性化,智能化技术在机械设备当中的应用通过计算机这个中介着为人机友好交互提供了桥梁,计算机终端呈现出来的可视化数据以及自动化操作都为机械设备操作人员提供了充足的信息数据,使得人机信息交流更加快捷通畅。同时CAD等设计软件在机械设计当中的应用取代了传统设计人员手绘的设计方式,既能够缩短了软件设计的时间,而且还能够在一定程度上提高机械设计的精度。多媒体技术本身自带的图像和声像处理功能使操作人员能够通过简单的图形化终端界面对机械设备各个环节进行直接操作,并对整个机械制造的过程进行实时监控录像,及时发现机械故障,也为企业在之后的生产管理方面的竞争力增加了筹码。

(二)、结构向着集成化方向发展

未来智能化的机械设备在占地体积上将越来越小,但功能却会更加强大,智能机械设备能够完成的制造工作也将越来越多,这都是与集成化的结构是分不开的。机械制造中模块化的应用为未来机械制造行业的发展指出了道路,而柔性化和微型化的应用则使得机械制造行业的产品更加贴合当前的市场需求,集成化的数控系统在机械制造当中发挥出来的作用和功能越来越强大,其赋予产品的功能也将得到充分释放,从而有效增加机械制造产业的灵活性,使机械制造能够适应不同的市场需求。

(三)、制造性能更加高效,制造过程更加智能。

现代机械制造智能化的发展离不开精密加工,微型机械等技术的发展。为了提高机械制造的精度和质量,机械制造的设备上往往安装有很多的传感器和单片机控制器,从而极大地发掘机械制造设备的性能。尤其是纳米技术获得了飞速发展,在机械制造、材料生产和电子制造当中都得到了广泛应用,极大推动了我国机械制造的智能化发展。纳米技术以其体积的优势与精密加工之间的结合更加紧密,将成为未来机械制造技术当中的重点,不断推动机械制造的智能化发展水平,同时纳米精密加工在机械制造当中的应用也使得机械制造的生产效率大大提升。集成化芯片以及大规模可编程集成电路的发展为机械制造智能化提供了坚强的后盾,产品可靠性也将得到提高。

结语:

当前机械制造的发展正在向着全面化和绿色环保的方向发展,计算机技术的快速进步,给机械设备的数字化和网络化推广带来了更多可能性,各个设备之间的网络连接和自动化技术的应用,使得机械制造智能化生产成为可能,在未来可以预见机械制造智能化的发展模式将更加完善和规范,从而不断推动机械制造行业的进步发展。

参考文献

[1]赵新乐,李斌.论机械制造智能化的发展趋势[J].太原城市职业技术学院学报,2014,(03):169-170.

[2]刘新伟,杨莉,侯亚峰,高森,代畅.浅论机械制造的智能化技术发展趋势[J].科技与企业,2013,(03):299.

智能制造自动化技术范文第11篇

1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。

2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。

二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景

我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。

三、结语

智能制造自动化技术范文第12篇

关键词:自动化理念;机械制造技术;分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.028

0引言

自动化理念同自动化技术一样渗透到社会的各个领域,实现了前所未有的变革。自动化理念为机械制造技术的发展提供了新的思路,指明了机械制造行业新的发展方向。自动化理念在机械制造技术中的应用,极大的降低了机械制造的生产成本,节省了人力资源成本,提高机械制造技术的水平。现阶段,机械制造企业应该高度重视自动化理念在机械制造技术中的应用,发展和创新当前的机械制造技术,加快我国机械制造技术的发展速度,带动整个制造业的发展,缩小与世界发达国家在机械制造业上的距离。因此,对其制造技术进行分析,从而让自动化更好的为各行各业服务是自动化价值体现的需要,也是其重要的未来发展趋势。

1自动化理念下的机械制造技术

自动化理念是一个动态发展的过程,在实际的应用过程中,自动化理念并非特指某项技术,而是指机械制造技术依赖于动态的规范方式来实现机械自动化操作,总而言之,自动化理念渗透于机械制造技术自动化的系统之中,辅助机械制造技术顺利完成功能,并且对机械制造技术的应用加以指导和规范。随着计算机科学技术的发展,自动化理念在机械制造技术中的应用在深度和广度上都有了延伸,目前在机械制造技术中,主要体现出自动化理念有以下三个方面的内容。第一,实现了人工和机械制造的自动化统一以及人工智能和机械制造智能的结合。自动化理念是指在机械制造技术中运用自动化技术,成就机械自动化技术,其中,机械制造智能相当于专家的智商,通过自动化系统输入到机械制造技术当中,辅助机械制造技术在机械设计、制造中顺利开展;另外,基于自动化理念下的机械制造技术实现了机械设计、制造的自动化、集成化以及智能化,代替了传统的人工操作,大大节省了人力成本,降低机械制造中复杂程度,使得生产对象处在持续自动的加工流动的状态之中。第二,机械制造技术的自动化,使得各个分系统组成的整个生产系统得到持续不间断的运作动力,而且机械自动化技术具备预防和改进机械制造过程中出现的各种问题的功能,提高了机械制造技术的运行效率。理念相似的是,自动化技术在机械设计制造中的柔性应用,则大大满足了市场客户对产品适应和转变外界因素差异导致的产异性的需求,通过合理调整机械产品生产机构提高制造产品的应变能力,而基于自动化理念的机械制造技术的柔性应用,无疑反映了柔性自动化技术已经为自动化理念的发展赋予了新的内涵。随着柔性自动化水平的不断提升,机械制造的控制方式也由传统的机械设备控制到现如今计算机智能控制,大提升了机械制造设备的运行效率和质量,提高了产品的市场竞争力。第三,机械制造技术的自动化。在自动化理念的指导下,机械制造技术的应用更加细化和专门。在整个机械制造生产系统之中,落实自动化技术,有利于实现机械设计、制造等各个过程的自动化、集成化以及智能化,最大程度了激发了机械制造的生产效率。而且自动化理念有助于实现机械制造周期性、良性流动的生产循环。总之,要使得自动化理念不断为机械制造技术服务,就必须将自动化理念赋予到不断革新的自动化技术当中去,充分体现出机械自动化技术与时俱进的创新精神。

2机械制造技术自动化的未来发展趋势

2.1集成化发展

集成制造技术是机械自动化技术中最重要的组成部分,对于实现机械制造企业的信息化、顺应二十一世纪机械制造企业的生产模式的发展趋势具有极大的推动作用。机械设计制造的高度集成化是指机械设计、制造在计算机信息技术的基础上,通过有效以及相关的计算机组合使得整个机械制造过程处于在一种高度统一、自动化的生产制造系统之中,当这个系统运行过程中,整个生产系统中的各个分系统就会发挥其在运行过程中应该发挥的作用。

2.2智能化发展

伴随着互联网计算机技术的高度发展,其应用领域不断扩大,计算机智能技术也日趋成熟。人机一体化机械制造设备自从应用到机械设计制造领域,无时无刻不发挥着其智能化的优势,并有效的提高了机械制造自动化的实效。自动化技术、机械制造技术、系统工程以及人工智能等多门学科综合性技术是智能机械制造技术的重要组成部分,各个分学科之间相互渗透、相互交织,形成了一个集自动化、集成化以及智能化于一体的生产系统。

2.3虚拟化发展

虚拟化技术是指基于计算机技术,结合控制理论等,使加工对象在设计、生产过程中实现模拟,通过真实的模拟情景,进而提高加工对象的品质和生产效益。比如在机械设计制造过程中,通过计算机仿真技术等现代高端技术,实现整个生产运行过程被完完整整的模拟,在模拟过程中能够有效的诊断出技机械制造中容易出现的故障以及风险,并且依靠自带的改进和预防功能及时的实施应急预案。自动化理念与自动化技术的结合,方能在机械制造技术中迸发出强大的能量,实现机械制造的自动化、智能化。值得一提的是,自动化理念不是一成不变的,随着自动化技术的不断成熟以及机械制造的需求不断增多,自动化理念会相应呈现出当前时代的特色。

参考文献:

[1]曾超文.基于自动化理念的机械制造技术分析[J].科技创新与应用,2016(03):102.

[2]王同浩.自动化理念下的机械制造技术研究[J].中国高新技术企业,2015(28):14-15.

智能制造自动化技术范文第13篇

【关键词】自动化技术;机械设计制造;应用

0 前言

随着自动化技术与机械制造技术的快速发展,自动化技术在机械制造中的应用已经实现了很大的发展。机械自动化技术的发展起源于 20 世纪 20 年代,开始主要是应用于机械制造冷加工过程中,后期随着相关技术的不断完善,从 20 世纪 60 年代末开始建立关于可变性的自动化生产系统,而随着现代信息技术的发展,机械制造行业的自动化程度也越来越高。本研究就将针对自动化技术在机械设计制造中的应用这一主题进行探讨,使广大读者对这方面的内容有一个更加深入的了解。

1 概述自动化技术

机械自动化技术是指在机械制造业中应用自动化技术,实现对加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动化生产过程,从而加快生产投入原料的加工变换和流动速度,节约人力资源。

机械自动化所带来的优点主要有:提高产品质量、提高生产率、缩短生产周期、促进产品更新、降低生产成本、提高经济效益、减轻工人劳动强度、改善劳动环境、带动相关技术的发展。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、升级和进步的主要手段,是未来机械制造业技术发展的主要方向。机械自动化技术是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。

2 自动化技术在机械设计制造中的应用

2.1 自动化技术在机械设计制造中的应用之集成化应用

随着现代计算机技术、微电子技术以及自动化技术在机械制造领域应用的不断增多,逐渐衍生出了许多新技术,例如计算机辅助设计技术、辅助制造技术、辅助测试艺术、数控加工技术、柔性制造系统技术和信息管理系统技术等。而为了实现不同级别集成制造系统的构造,比较简便有效的方法就是对各种技术进行系统集成。

自动化技术在机械制造中的集成化应用,主要是借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化,通过精简机构和过程重组等手段促进适度自动化,并在计算机数据库和信息网络的支持下,将机械制造企业的各种要素以及经营管理活动集成为一个有机整体,从而实现机械制造以人为中心的柔性化生产。

自动化及相关技术的集成化应用有很多优点,例如,自动化及相关技术的集成化应用在提高产品生产质量,降低新产品的研发成本,保护生态环境这三个方面都具有十分重要的现实意义。

2.2 自动化技术在机械设计制造中的应用之智能机械制造应用

智能机械制造技术是一个由机械制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互渗透,相互交织所形成的一门综合性的技术。它是由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在机械制造过程中能进行一些智能活动,如分析、推理、判断、决策等。也就是说,智能机械制造技术就是把人工智能和机械制造技术进行有机的结合,将人工智能融入到机械制造系统的各个环节中,通过模拟专家的智力活动,取代或延伸机械制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能机械制造系统中,系统具有专家的智能,能自动监视自身的运行状况,随时发现错误或预测错误的发生,并且自身含有改进和预防的功能。除此之外,智能机械制造系统还具有应付外界突发事件的能力,能够自动调整自身参数来适应外部环境的需求,使自己始终运行在最佳状态。

2.3 自动化技术在机械设计制造中的应用之柔性自动化应用

随着现代机械制造业的发展,机械使用者对机械制造企业的应变能力、客户需求的快速反应与适应能力都提出了更高的要求,这也就需要企业能够结合市场需求和技术更新等外部条件的变化,实现对机械产品生产结构以及制造种类的合理调整,这时柔性自动化技术的应用就显得尤为重要。

柔性自动化系统是在确保柔性生产的前提下,通过人机界面的优化和自动化的合理追求建立相对完善的信息管理系统,进而充分发挥计算机管理所能产生的效益。在柔性自动化系统中,自动化设备可能与普通设备是共同存在的,而且在机械制造的个别环节允许人为干预的出现,因而有效提高了机械制造对外界因素变化的适应能力,使得制造出的产品可以更好地适应市场的需求。除此之外,柔性自动化加工系统还有一个非常重要的功能,就是它可以实现与柔性制造系统的有效衔接,从而提高机械生产、机械设置与机械制造之间的联系,因此,机械制造的自动化程度就会大大的提高。

2.4 自动化技术在机械设计制造中的应用之虚拟化的应用

机械制造中的虚拟制造技术是由包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术,并以仿真技术和系统建模为基础,组成的一项由多学科构成的综合系统技术。

机械虚拟制造是利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真,以发现和解决机械制造中可能出现的问题,进而达到机械产品制造成功的目标。将机械虚拟制造应用的好,还可以降低成本、缩短机械产品开发周期,增强机械产品的竞争力。

3 自动化技术在机械设计制造中应用的发展情况

机械制造行业的发展,在很大程度上决定了我国的经济发展质量和民族的伟大复兴,但是由于我国的自动化水平相对较低,因此我国相关工作人员应该加速寻求更快、更省的发展之路,但也绝不是对国外自动化技术的盲目引进和照搬照抄,而是应当制定长远的发展规划,实现从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善的逐步发展。

对于机械制造企业而言,只有坚持以国家经济发展需要、企业的生产发展需要以及广大世界人民生活水平的发展需要为导向,实事求是,脚踏实地,不断的学习、研究和借鉴世界其他国家的先进技术,只有这样,才能确保机械自动化技术的健康、可持续发展。

4 结语

随着自动化技术的快速发展,自动化技术在机械设计制造行业中的应用将会更加广泛,而这种现象必然会促使我国的机械自动化发展进入一个全新的阶段。因此,我们需要在积极引进和吸收国外先进技术成果的基础上,树立高起点、高标准,循序渐进、持续开发的发展理念,从而促进我国机械自动化技术又好又快的发展,除此之外,自动化技术水平的提升还能不断提高机械制造行业的生产质量和经济效益。

【参考文献】

[1]李俊峰,王志坚.浅析机械制造技术智能化发展趋势[J].企业技术开发,2012(1).

智能制造自动化技术范文第14篇

关键词:智能制造;特色专业;人才培养;复合型

制造业体现国家经济发展水平与科技发达程度,决定一国兴衰和国际竞争力。世界发达国家重新重视以先进制造业为主的实体经济,德国提出“保障德国制造业的未来:关于实施‘工业4.0’战略的建议”、美国提出“美国先进制造业国家战略计划”以及英国提出“英国制造业2050”等,都是希望依靠自动化生产、智能制造等抢占高端制造市场,在新一轮产业革命中继续保持本国制造业的领先优势。“中国制造2025”是适应世界经济发展趋势和实现向“制造强国”转变的战略选择。作为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图,以创新驱动发展为主题,以智能制造为突破口和主攻方向,以信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线。[1]

一、智能制造的发展本质特征

(一)工艺流程信息化、实时化通过装备运行检测、制造质量的检测等手段及时准确地采集生产线数据,如过程计量、环保与安全控制、产品质量等等,达到生产数据可视化,通过所有数据的处理结果可以清楚掌握生产流程,使加工状态从依靠人员监控、事后检测来判断升级为加工过程中工况变化并及时调整,提高生产过程的可控性,实现工艺流程的信息化、实时化。(二)工艺设计智能化、知识化采用数字化仿真手段,利用智能化技术对获取的加工过程状态信息进行实时分析、评估和作出决策,对产品的生产过程建立虚拟模型,实现对加工过程的自主学习和决策控制,使工艺设计从基于经验的试凑不确定朝向基于科学严谨推理转变。加工制造中所有的流程和绩效数据都能在运行系统中呈现透明、感知状态,使得制造工艺能够智能设计、制造工艺的实时规划,实现工艺设计的智能化、知识化。(三)生产制造过程柔性化、自动化在生产制造过程中,基于智能制造装备的信息实时传感、综合分析控制、指令执行驱动等三大核心技术,将所有的设备与工位、设备与操作人员、设备与设备以及设备与系统计算机统一联网管理,实现车间“生产流程网”。在离散制造生产过程中,能自动进行排产调度,工件、物料、刀具进行自动化装卸调度;在自动化流水线生产的情况下,能够远程检查管理系统内的生产过程的情况,对生产任务中的急件和缓件实时动态调节;如果生产中遇到突发问题,即时解决,即时恢复自动化生产,可以达到无人值守的全自动化生产模式,实现生产制造过程的柔性化、自动化。

二、智能制造背景下特色专业技术技能型人才培养现状及主要问题

高职院校特色专业内涵是在建设专业过程中积淀形成的专业的资源和优势,对接岗位职业标准,突出特色专业人才培养的高教性、针对性、发展性,培养的高素质劳动者和技术技能型人才满足区域内产业结构转型升级的需求。[3]在制造业朝向智能化转型升级的时代,高等职业院校作为培养技术技能型人才的基地,传统意义上的特色专业技术技能型人才与智能制造业的人才要求脱节,培养新时代的高素质复合型技术技能型人才的工作仍然任重而道远。(一)特色专业复合型技术技能人才培养目标不够精准面对“智能制造”发展新趋势,需要培养懂得互联网操作,熟悉产业链,集创新、管理、服务于一体的复合型技术技能人才。职业院校特色专业建设过程中没有及时进行调研,或分析企业岗位及人才需求变化深度不够,造成毕业学生不具备新兴产业的工作岗位能力,特别是无法满足企业工艺更新、技术改造以及技术换代等产业转型升级的能力要求。(二)教育内容与实际岗位需求相脱节特色专业人才培养应体现区域经济支柱产业的发展需要。紧随新兴产业的发展方向,职业教育培养的人才与行业需求、产业需求、企业发展需求相对接,并且要在满足岗位能力的基础上适度超前发展。在信息化飞速发展的时代,特色专业人才培养的节奏整体滞后于产业的升级和社会的发展,并没有做好适应“互联网+”时代的准备,“机器人”、“3D打印技术”等新信息化技术体系没有融入到职业教育教学内容中。几年后学生毕业,企业产业转型升级,人才的供给落后于企业岗位的需求,人才的培养缺乏前瞻性。(三)教师素质有待提高,教学方式有待创新智能制造业是制造产业在应用现代管理和信息技术进步成果基础上转型升级的制造模式,新技术的发展和应用改变了职业教育知识的传授内容和传播方式。当前高职院校特色专业建设普遍存在着以下现象:在教学模式上,“授课”形同“授书”,重知识传授、轻能力培养;在师资组成结构上,“双师型教师”偏少,专业教师不能有效指导实践教学、实训教师的基础理论薄弱而无法讲授专业课;在教学环境上,校内没有“理实一体化”、校外没有“校企合作实训基地”;在师资队伍建设上,教师运用先进技术的能力滞后,创新意识不够,创新能力有待加强。

三、智能制造发展凸显职业教育人才培养的紧迫性

智能制造的实现重点应凸显出制造技术和制造管理的实施,智能制造过程在企业内部呈现出多学科知识的集成化、技术复杂化和工艺综合化运行状态,在企业外部的产业链中呈现出将生产企业、供应商、经销商、用户等都作为端点互联,使生产制造模式、生产组织方式、产业形态等进行重构,因而智能制造发展需要全方位人才。(一)智能制造改变生产模式传统制造过程是以产品为核心,工厂集中制造生产,信息相对封闭,人、机、料、法、环等要素决定了产品的属性与品质。传统的生产过程各个环节离散,采用设计、工艺和制造分开的模式,人岗的匹配、机器的运转、物料的管理、规章制度的合理、环境的安全等各环节之间信息不能高效、快速地传输,系统一旦出现异常,各环节不能协调一致,将会给企业带来极大的损失。智能制造模式是以数据互联为核心,模拟完成设计、工艺、编程、加工、装配、调试等环节,整个产品的制造过程为分散式、若干企业协同的生产,人工智能技术、网络技术、新一代信息技术使整个生产过程中的各个环节通过网络连接在一起,生产过程具有自适应、自决策、自诊断、自修复等能力,减少了不确定因素的影响,生产过程稳定性更高。(二)智能制造改变岗位设置,要求复合型的技术技能人才1.智能制造发展智能装备,建立智能工厂和数字车间,需要机器人应用技术人才。工业机器人硬件制造企业需要加工制造、软件系统的开发和技术支持的技术人才,以及机器人的营销、安装调试、售后技术支持等相关人才;机器人使用企业的设备维护、操作编程等复合型技术技能人才。使用智能装备的专业岗位要求机电复合型人才,需要大量对高端数控机床、增材制造等智能制造装备的操作、调试、维护、维修和改造方面的专业人才。••2017年第1期2.智能制造实现智能生产,制造岗位本身的自动化,需要智慧型人才支撑。智能制造使得传统的大规模流水线生产将逐渐被取代,淘汰简单的操作工,实现生产机器操作的无人化;处于一线工作的劳动者不仅要掌握技术技能,还需要对智能化系统的数字化及制造过程的自动化具备管理能力、解决问题的能力,要成为集操作、技术、管理于一体的复合型技术技能人才。(三)智能制造对高素质复合型技术技能人才需求紧迫智能制造的发展不只是要更多“聪明机器”进入制造业,而是更需要掌控“聪明机器”的人。“聪明机器”换掉的是出体力的流水线型、单纯重复性劳动的工人,提升了工作效率,降低了生产成本。但它们代表的“硬件”没有自主的生态意识、环境意识以及协调能力,在由人所代表“软件”的主导下,按照统一的生产标准使“聪明机器”之间相互联合自动加工、质量控制和检测等信息处理,实现加工过程的自动化,生产建立车间内“物联网”底层平台。人在智能制造过程中工作岗位承担着安装、维护保养、编程及改装工作,工作性质由操作转变为协调、评估,且由于产业链条不断延伸,作为其智力支撑的职业教育,培养出高素质技术技能型人才更加紧迫。

四、智能制造背景下特色专业人才培养的“智造”特色“智能制造”

将先进技术、自主性的劳动组织构架与人的智慧充分结合,使制造流程实现纵向集成。生产者不仅要掌握丰富的产品全知识,还要具备跨学科能力。智能制造企业的一线生产者不仅是一个能够理解产品订单要求、读懂产品图纸、正确调整机器的工艺参数和修正加工过程中错误程序的操作者,还是一个对制造设备配备模式提升、实施框架结构创新、工艺流程不断优化的管理者,因此这就要求高职院校特色专业培养的高素质技术技能人才具有“智造”特色。(一)培养满足生产设备智能化升级的人才生产设备和手段推动了制造业的发展,信息技术特别是数控技术设备的应用,使制造业处于自动化制造阶段;自适应、自我决策智能技术设备的应用,把制造业推向柔性自动化和集成化制造阶段。智能制造装备主要有数控机床和加工中心、工业机器人、3D打印机以及包含专家系统在内的计算机集成制造系统,形成智能集成制造系统采用先进的计算机技术、控制技术和制造技术,引发了生产方式和生产结构的变革,使得生产者要适应升级的基础设施设备,独立操作各种智能化设备和进行维护维修,掌握产品生产新的工艺流程。因此职业教育培养的人才要具有基础知识应用能力、精湛的操作技能、较强的岗位适应能力和迁移能力以及技术创新能力。(二)培养符合智能制造业转型升级方向的人才智能制造通过互通互联使云计算、大数据与信息化、自动化技术结合在一起,实现工厂内的生产设备和设备之间、工人与设备之间的纵向集成;实现产业链上的不同利益相关者之间的端到端集成;实现不同行业的企业之间的横向集成;体现了从简单到复杂、低级到高级、封闭到开放以及现在到未来的基本特征。[4]高职院校特色专业对人才培养方案进行改革,建设适应先进制造技术发展的理论教学体系和实践教学体系,不断更新教学内容,学生除具备专业知识的广度和深度以及实践操作能力外,还要具备一定的创新发展能力,使培养的技术技能人才紧跟企业生产技术的发展。(三)创建对接产业融合与职业衍生的全方位终身职业教育环境智能制造是跨学科的一种复杂生产制造模式,所需的专业知识、操作技能涉及不同的学科,对从事智能制造生产模式的一线从业者提出了新的挑战。从业者必须具备应对产业融合与职业衍生可持续发展的职业能力,因此要创建全方位终身职业教育环境。创建全方位终身职业教育环境,建立现代职业教育体系的人才培养模式,在基础教育阶段,进行职业启蒙教育,养成初步的综合职业素养;在职业院校阶段,进行岗位适应能力、复合型技能应用、团队沟通协作能力和知识技能型服务创新能力的培养,且开设专门的职业指导课程;在工作岗位上,国家、社会大力宣传新时代产业技工的典型和榜样,组织各种类型的技能竞赛活动;在社会上,创建高职院校、行业协会、制造企业及培训机构等职业教育和培训体系,为就业人员和企业员工提供岗位技术培训和在职管理培训。

总之,实施“智能制造”不断推进我国制造业智能升级,导致新兴职业岗位的出现和职业岗位内涵的变化,企业面临“设备易得、人才难求”的12局面。高职院校特色专业建设应遵循教育的基本规律,应充分考虑生产设备智能化升级与产业结构调整,创新制造业的职业教育体系,使培养的高素质复合型技术技能人才能够适应智能制造的新要求。

作者:彭琪波 单位:湖北科技职业学院

参考文献:

[1]周济.智能制造———“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程,2015(17):2273-2284.

[2]路甬祥.“智能制造新特点,全球合作新机遇”[R].2016智能制造国际会议(北京),2016.05.12.

智能制造自动化技术范文第15篇

关键词 岗位职业能力 课程体系架构 智能控制技术

0 引言

随着德国工业4.0技术的问世和《中国制造2025》的目标,越来越多的智能控制技术代替了传统的过程控制技术,进入到各种过程行业(如化工,制药、造纸、环保等)中。目前浙江省过程控制行业不断发展壮大,自动化相关人才需求很大,企业希望得到的专业技术人才不仅仅能拥有自动化相关的专业技能,还要有包括创新能力、逻辑分析能力、良好沟通协调能力的综合性人才。在现代先进技术和新型人才需求的驱使下,为了更好地适应社会岗位的需求变化,立足地方经济发展,在市场需求下,必须更新高等职业教育理念,转变教学思路,对高职自动化类的课程体系进行改革和优化。

本文首先通过企业调研、毕业生走访及专家指导,归纳出职业方向并分析现代企业所需的岗位技能需求;其次,根据各个岗位群的职业技能需求,改进岗位职业能力;最后,根据改进的岗位职业能力,优化课程体系并构建有效合理的高职工业过程自动化专业课程体系。

1 高职工业过程自动化专业岗位能力分析

1.1 高职工业过程自动化专业岗位分析

为了确定本专业人才的专业定位,对10余家企业、100多名毕业生进行了调研分析。由于就业岗位种类繁多且就业单位数目较大,因此,将工业过程自动化专业相关的职业分为4个职业方向,包括:过程控制方向、智能控制技术方向、仪器仪表检测与维修方向、自动化产品营销方向。通过职业方向,给出岗位技能需求。具体的专业定位如表1所示:

从表1可以看到,工业过程自动化专业的高职学生在过程控制类、智能控制、仪器仪表检测与维修行业有比较广泛的就业空间。为了提升过程控制行业的智能化水平,越来越多的行业和企业在实际生产过程中利用智能控制技术,来提高产品供应和生产的效率。因此,为了适应先进科技和现代企业发展,对以往适应于传统生产过程的岗位技能需求进行改进,加入了适合于现代智能控制行业的岗位技能需求。

1.2 高职工业自动化专业职业能力分析

通过对工业过程自动化行业和岗位技能的深入分析,并结合企业专家、高校及科研院所专家、技术骨干、专业教师对高职工业过程自动化专业学生的职业能力培养方案的意见,给出了与工业过程自动化技术专业各岗位相适应的职业能力。如表2所示。首先,根据这4个职业方向细分为4种岗位群:自动化控制系统的安装调试与维护岗位、智能制造与控制技术岗位、仪表检测与维护岗位以及自动化设备营销岗位,再依据不同的岗位群,分别给出对应的岗位职业能力。

2 高职工业过程自动化专业课程体系构建

在专业教学指导委员会专家的指导下,对改进的工业过程自动化技术岗位职业能力进行分析,进而对原有的工业过程自动化技术专业课程体系进行优化和改革,使得新构建的课程体系能适应企业发展的需要。在文献[1]的课程体系架构上进行改进,新的课程体系架构如图1所示。

改进后的工业自动化技术专业课程体系架构,不仅保留了原有课程体系架构的优点,也在原有课程体系架构的基础上有了较大的改进。现将改进后的工业自动化技术专业课程体系架构特点总结如下:

(1)整个课程体系架构由“职业方向”出发,确定对应的“岗位群”,再由“岗位群”生发出对应的岗位能力,包括:基本的素质能力、职业基础能力以及职业核心能力,最后确立对应的课程体系。基本的素质能力由通识类课程和综合素质来体现,职业基础能力由专业基础课程来实现,职业核心能力由职业理论课程、职业实践课程和技术服务课程共同完成。把专业竞赛和职业资格证书的考核作为职业拓展能力的培养载体。

(2)首次提出以“职业方向”来确定课程设置。高职院校课程设置是以就业为导向的,因此,课程的建立和设置要适应职业的需要和发展。在众多工业自动化企业岗位中筛选归类出具有代表性的典型职业方向,一方面利于学生对未来就业岗位有清晰的概念,知道“要做什么”;另一方面,有利于专业教师明确地建立课程体系。因此,通过考察相应行业企业的人才需求以及工业自动化技术专业学生的就业范围和就业趋势,制定出了与其相适应的4 个职业方向,分别是:过程控制类、智能制造与控制技术类、仪器仪表检测与维护类以及技术经济类。

(3)在原有课程体系的基础上,加入“智能控制技术”类课程。目前,各大国家纷纷提出制造业国家战略。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整,中国也出台了《中国制造2025》,明确提出将智能制造和控制技术作为两化深度融合的主攻方向。王晓明在经济日报《从三个维度认识“智能制造”》中提出,“智能制造”整合了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,由集中式控制转向分散式增强型控制,并通过物联网与互联网的融合,实现智能化。可以说,智能制造和控制技术是制造业发展的必然趋势,也是工业自动化水平的最高体现。现如今,智能控制技术已经在过程行业有了越来越多的应用,比如:离散制造行业的智能仓储和智能物流系统,工业现场的智能巡检系统,RFID射频识别系统。由于智能制造和控制技术需要利用先进的自动控制技术来实现智能化,因此,为了适应现阶段行业企业的人才需求,把“智能控制技术”作为工业过程自动化技术专业一个非常重要的职业方向。要将与“智能控制技术”相关的理论知识和实验实训加入到课程体系架构中,并特别加入“小型智能工厂”作为“智能控制技术”的实训基地来强化学生的实践能力。

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