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智能制造工程技术范文

智能制造工程技术

智能制造工程技术范文第1篇

关键词:智能制造 机械 启示

随着信息技术的不断发展,现代制造业向着以智能制造为核心的新一代工业发展,社会对机械人才的需求量越来越大,但同时对人才的质量和综合素质也提出了与以往不同的新要求。笔者将从智能制造基础和内涵出发分析智能制造高职院校机械教学影响和启示。

一、智能制造的含义及关键技术

制造是从概念到实物的过程,通过制造活动把原材料加工成适用的产品,智能制造是在网络化、数字化基础上融入人工智能和机器人技术形成的人、机、物之间相互交互与深度融合的新一代制造系统。智能制造系统的本质特征是分布于各个地方的单个制造者自主性和整个制造系统的自组织能力,实质就是应用快速可靠的通信传输网络建立的分布式多自主体智能系统。

智能制造系统的基础技术。

1.数控机床技术

数控机床技术是智能制造的基础,智能制造系统最终产品的生产都依赖于数据机床技术。

2.计算机技术

计算机辅助设计能够提高产品的质量和缩短产品生产周期,在制造过程综合利用计算机技术使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产。

3.工业控制技术、微电子技术

利用工业控制技术、微电子技术结合人工智能技术发明的机器人开创了工业智能新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性,扩展了人类工作范围。

4.人工智能技术

人工智能的目的是为了用技术系统来突破人的自然智力的局限性,达到对人脑的部分代替、延伸和加强的目的,使那些单靠人的天然智能无法进行或带有危险性的工作得以完成,从而使人类的智慧能集中到那些更富于创造性的工作中去。人是制造智能的重要来源,在制造业走向智能化过程中起着决定性作用。

5.通信网络技术

构成智能制造系统的基础就是高可靠实时通信网络,通过通信网络高速可靠实时传输智能制造系统中各个制造者所需要的所有信息,通信网络技术主要包括嵌入式网络技术、高可靠无线网络技术,网络信息安全技术和异构网络间无缝交换技术。

二、智能制造对机械教学影响及启示

机械专业是现代工业的基础,机械专业的人才将是工业4.0时代弄潮儿,为了适应智能制造工业发展的需要,在机械人才培养方面必须要适应时代的发展,作为机械专业人才培养主要摇篮,高职院校培养的人才只有满足智能制造的需求,才能立足于未来工业发展,否则培养的人才将被现代工业社会所淘汰。因此在机械专业人才培养方面对教学模式、教学内容和教学方法等方面进行改革创新是大势所趋。

1.不断完善机械专业教学内容

智能制造所需要的机械人才已经不再是仅仅懂得机械专业的人才,而应该是对计算机技术、工业控制技术、网络技术、人工智能技术等智能制造基础技术都要熟悉和了解的人才,这就需要学校在进行机械专业课程设计时要在加强传统机械专业课程的同时,增加计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的相关课程,老师在教授传统机械课程的同时,把计算机技术、工业控制技术和人工智能技术融入到教学中,从而使学生熟悉在机械制造工业中如何应用计算机、人工智能等技术,充实学生的技术储备,为学生的就业打好基础。

2.在机械专业教学中不断创新应用教学方法

智能制造对机械专业人才提出了新的要求,学生不仅要加强对机械知识的掌握和运用,还要熟悉了解计算机技术、工业控制和微电子技术和人工智能知识,这就产生老师传统教授机械知识的教学方法不一定适用于这些新知识教学的问题,因此教师应该深入研究计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的教学方法,并结合适用于机械专业教学方法不断创新新的教学方法, 培养学生学习的主动性、创造性、理论实践能力和学习的方法习惯。同时要不断提高任职教师能力素质,加强学习智能制造关键技术相关知识。

3.逐步完善改进教学模式

智能制造需要新的理论知识体系,原来的机械专业知识的教学模式可能已经不再适应新知识的教学,这就要求我们的老师不断研究新知识理论,探索尝试新的教学模式,使得学生能够牢固、快速掌握新知识。

三、小结

智能制造工程技术范文第2篇

【关键词】智能制造 全球发展动向 国际经验 应对措施

【中图分类号】F43/47 【文献标识码】A

新兴技术的不断进步推动着经济的快速发展,如上世纪八九十年代的计算机,以及本世纪初兴起的互联网等。当前,全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮,对产业发展产生了日益深刻的影响。智能制造作为此轮产业革命的核心组成部分,是影响未来全球制造业竞争格局和我国制造业转型升级方向的根本性要素。只有主动加快促进智能制造技术的突破和大规模应用,才能有效应对新一轮技术革命对全球制造业可能造成的巨大冲击。

智能制造可以大幅提高劳动生产率、减少劳动在工业总投入中的比重。发达工业国家的先行经验表明,通过发展工业机器人、高端数控机床、柔性制造系统等现代装备制造业控制新的产业制高点,通过运用现代制造技术和制造系统装备传统产业来提高传统产业的生产效率,能够对制造业重塑和实体经济腾飞提供充分的可能性。

目前,中国企业智能制造水平参差不齐,仅10%左右的大企业水平较高。面对智能制造对于国计民生的重要影响,中国应主动、积极对接此轮工业革命的发展机遇,通过提高生产效率和培育新的智能制造产业部门,促进工业竞争优势由比较劳动成本优势向生产效率优势转型,为工业增长提供新的动力。本文拟通过剖析全球智能制造的最新发展动向,同时结合国际上主要制造业强国应对智能制造的政策举措,提出我国应对智能制造发展浪潮的相关建议。

智能制造的内涵与外延

英国《经济学家》2012年4月21日发表的专栏文章《第三次工业革命》对智能制造的概念进行了一次较为深刻的解读。文章认为,本次工业革命以制造业数字化为核心,生产过程通过办公室管理完成,产品更加接近客户。这其实是说,产品可由客户参与定制(个性化);生产过程没有一线的操作工人,全部由数字化、自动化、网络化来实现;企业的工人在办公室里上班,通过网络负责监控管理。同年3月,美国国防分析研究所在“先进制造的新兴全球趋势”报告中也指出:未来20年最有潜力从根本上改变制造业的四大领域是半导体制造、先进材料和集成计算材料工程、添加制造技术和生物制造。

智能制造(Intelligent Manufacturing, IM)是由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,能够将智能活动嵌入到生产制造过程中,并通过人与智能机器的合作共事来扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造最初仅限于制造自动化的概念,在其快速发展过程中逐步将涉及领域扩展到生产制造过程的柔性化、智能化和高度集成化等领域。目前企业生产制造过程的各个环节几乎都能够广泛应用人工智能技术。智能系统技术可以用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、故障诊断等,也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方、生产调度等,实现制造过程智能化。

随着新一代大数据、云计算、物联网、互联网新技术的突破,智能制造的概念进一步向系统化、集成化纵深发展,催生了精准制造方式等革新,目的在于以网络为手段实现对制造的全流程管控,特别是凸显工业物联网对传统制造方式的革命性意义。目前对于智能制造范畴的研究与论证进一步丰富和全面,概括起来主要包括以下几个领域的内容:

智能制造前端的工业设计领域。工业设计从外观设计不断向产品、装备的功能设计、结构设计、技术设计延伸,包括产品与装备的硬件、技术与软件的设计,产品装备设计和制造设计相融合。制造过程的网络化,组成产品的各个组件设计的模块化、数字化,以设计为龙头的网络协同制造模式应运而生。工业设计与自动化制造相结合的模式,十年前就开始出现在绍兴县(现在改名为柯桥区)。纺织(设计)创新服务中心以企业化运作方式主要从事纺织面料设计工作,为众多中小型制造企业提品设计,设计结果通过磁盘直接插入数字化加工制造装备或自动化生产线,形成了“快速设计+快速生产”的制造模式。

工业制造设计的智能产品领域。在智能产品领域,互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计,使产品逐步成为互联网化的智能终端。特斯拉被誉为“汽车界的苹果”,它的成功不仅仅是电池技术的突破,更是大型可移动的智能终端,具有全新的人机交互方式,通过互联网终端把汽车做成了一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。智能产品通过搭建开放式研发平台,广泛采集消费者个体对创新产品设计的个性化需求,令智能产品更加具有市场活力。

智能制造方式方法的应用领域。高自动化程度生产线是智能制造的基本特征,主要通过机器人技术、网络通信技术完成技术实现。现代智能制造设备进一步引入物联网的控制、数字化的实时计量检测、智能化全封闭流程装备的自控等技术集成,在云计算支持的物联网生产、经营的系统管控下,实现“信息化的计量供料、自动化的生产控制、智能化的过程计量检测、网络化的环保与安全控制、数字化的产品质量检测保障、物流化的包装配送”。对于像中国这样的发展中国家而言,网络协同制造的模式大多采用了以局域网为主的物联网协同制造模式,该模式更有广泛的适应性。

工业制造流程的智能装备领域。智能装备是智能制造的基础载体,既涵盖了“智能工厂”、“智能车间”等大概念,也可以细微到“智能设备”、“智能零部件”等概念。其中“智能工厂”是指建立在物联网技术基础上的全流程智能装备一体化生产制造空间;而“智能设备”则是以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品。

智能制造应用的衍生领域。智能制造的概念可以非常宽泛,所以被视为一场生产力革命,它影响到除了生产制造以外的诸多领域。其中包括以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态,以物流信息化、能源管理智慧化为代表的智能化管理,以在线检测、远程诊断和云服务为代表的智能服务等。

智能制造的主要发展趋势与动向

智能制造目前已经成为新型工业应用的标杆性概念,国外先行的发达工业化国家已经累积了大量发展经验。目前来看智能制造表现出以下几个方面值得关注的发展趋势。

信息网络技术加强智能制造的深度。信息网络技术对传统制造业带来颠覆性、革命性的影响,直接推动了智能制造的发展。信息网络技术能够实现实时感知、采集、监控生产过程中产生的大量数据,促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造,实现生产系统的智能分析和决策优化,使智能制造、网络制造、柔性制造成为生产方式变革的方向。从某种程度上讲,制造业互联网化正成为一种大趋势。比如德国提出的工业4.0计划,其核心是智能生产技术和智能生产模式,旨在通过“物联网”将产品、机器、资源和人有机联系在一起,推动各环节数据共享,实现产品全生命周期和全制造流程的数字化。

网络化生产方式提升智能制造的宽度。网络化生产方式首先体现在全球制造资源的智能化配置上,生产的本地性概念不断被弱化,由集中生产向网络化异地协同生产转变。信息网络技术使不同环节的企业间实现信息共享,能够在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象,整合企业间的优势资源,在研发、制造、物流等各产业链环节实现全球分散化生产。其次,大规模定制生产模式的兴起也催生了如众包设计、个性化定制等新模式,这从需求端推动生产性企业采用网络信息技术集成度更高的智能制造方式。

基础性标准化再造推动智能制造的系统化。智能制造的基础性标准化体系对于智能制造而言起到根基的作用。标准化流程再造使得工业智能制造的大规模应用推广得以实现,特别是关键智能部件、装备和系统的规格统一,产品、生产过程、管理、服务等流程统一,将大大促进智能制造总体水平。智能制造标准化体系的建立也表明本轮智能制造是从本质上对于传统制造方式的重新架构与升级。对中国而言,中国制造在核心技术、产品附加值、产品质量、生产效率、能源资源利用和环境保护等方面,与发达国家先进水平尚有较大差距,必须紧紧抓住新一轮产业变革机遇,采取积极有效措施,打造新的竞争优势,加快制造业转型升级。

物联网等新理念系统性改造智能制造的全局面貌。随着工业物联网、工业云等一大批新的生产理念产生,智能制造呈现出系统性推进的整体特征。物联网作为信息网络技术的高度集成和综合运用技术,近年来取得了一批创新成果,在交通、物流等领域的应用示范扎实推进。特别是物联网技术带来的“机器换人”、物联网工厂,推动着“绿色、安全”制造方式对传统“污染、危险”制造方式的颠覆性替代。物联网制造是现代方式的制造,将逐步颠覆人工制造、半机械化制造与纯机械化制造等现有的制造方式。

智能制造成为主要发达工业国家政策计划的关键领域

智能制造已经被普遍认为是此轮工业革命的核心动力,国外主要发达工业国家都已出台相应政策对智能制造发展积极筹划布局。本文主要选取美国、德国、日本、韩国、英国和印度作为研究对象国,扫描结果表明以上各国都已制定和推出相应的经济发展计划。

美国近年来提出和实施了“再工业化”计划,主要针对新世纪以来美国经济“去工业化”所带来的虚拟经济过度、实体经济衰落、国内产业结构空洞化等现实情况。该计划要实现的目标是重振实体经济,增强国内企业竞争力,增加就业机会;发展先进制造业,实现制造业的智能化;保持美国制造业价值链上的高端位置和全球控制者地位。可见,美国的“再工业化”是指通过政府的协调规划实现传统工业的改造与升级和新兴工业的发展与壮大,使产业结构朝着具有高附加值、知识密集型和以新技术创新为特征的产业结构转换。

德国著名的“工业4.0”计划则是一项全新的制造业提升计划,其模式是由分布式、组合式的工业制造单元模块,通过工业网络宽带、多功能感知器件,组建多组合、智能化的工业制造系统。德国学术界和产业界认为,前三次工业革命的发生分别源于机械化、电力和信息技术,而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命。工业4.0从根本上重构了包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理在内的整个工业流程。

日本自确立技术立国战略以来,一直推行积极的技术带动经济发展战略。面对当前信息技术革命带来的机遇和挑战,日本于2006年10月提出了“创新25战略”计划。该战略计划目的是在全球大竞争时代,通过科技和服务创造新价值,提高生产力,促进日本经济的持续增长。“智能制造系统”是该计划中的核心理念之一,主要包括实现以智能计算机部分替代生产过程中人的智能活动,通过虚拟现实技术集成设计与制造过程实现虚拟制造,通过数据网络实现全球化制造,开发自律化、协作化的智能加工系统等。

另外,以英国为代表的老牌工业国家、以韩国为代表的后发工业国家以及以印度为代表的新兴工业国家在其最新的经济发展计划中都对智能制造概念尤为重视,具体政策见表1。

美国“再工业化”计划框架从重振制造业到大力发展先进制造业,积极抢占世界高端制造业的战略跳板,推动智能制造产业发展的思路越来越明确。美国主要在以下几个关键领域不断贯彻落实制造业智能化的战略目标:(1)信息技术与智能制造技术融合:美国向来重视信息技术,此轮实施再工业化战略进程中,信息技术被作为战略性基础设施来投资建设。智能制造是信息技术和智能技术在制造领域的深度应用与融合,大量诞生自美国高校实验室和企业研发中心的智能技术和产品为智能制造提供了坚实技术基础,如云计算、人工智能、控制论、物联网以及各种先进的传感器等,这些智能技术的研发和应用极大的推动了制造业智能化的发展进程。(2)高端制造与智能制造产业化:为了重塑美国制造业的全球竞争优势,奥巴马政府将高端制造业作为再工业化战略产业政策的突破口。作为先进制造业的重要组成,以先进传感器、工业机器人、先进制造测试设备等为代表的智能制造,得到了美国政府、企业各层面的高度重视,创新机制得以不断完善,相关技术产业展现出了良好发展势头。(3)科技创新与智能制造产业支撑:美国“再工业化”战略的主导方向是以科技创新引领的更高起点的工业化。从产业支撑要素来看,智能制造是高技术密集、高资本密集的新兴产业,更加适合在创新水平较高的区域发展。美国政府在再工业化进程中瞄准清洁能源、生物制药、生命科学、先进原材料等高新技术和战略性新兴产业,加大研发投入,鼓励科技创新,培训高技能员工,力推3D打印技术、工业机器人等应用,以取得技术优势,引领制造业向智能化发展,从而抢占制造业新一轮变革的制高点。(4)中小企业与智能制造创新发展动力:美国将中小企业视为其再工业化的重要载体,为中小企业提供健全的政策、法律、财税、融资以及社会服务体系,加大对中小企业的扶持力度。在美国,企业是研发的执行主体,承担了89%的研发任务,联邦实验室和联邦资助研发中心(FFRDC)则承担了9.1%的研发任务。以企业为主体的研发体系使得美国研发成果转化率更加高效;美国制造业领域的小企业数量接近30万家,其中不乏像居于全球超高频RFID行业领先地位的Alien公司、加速器传感器方面表现卓越的Dytran公司等优秀企业,是未来智能制造创新发展的重要动力。

德国工业4.0计划中智能制造概念也占据核心位置,具有鲜明的发展特征,主要在以下四个领域优先采取行动:(1)工业标准化与智能制造基础投入。工业4.0的目标是建立一个物联网、互联网和服务化的智能联接的系统框架,在这个框架内,各种终端设备和应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系和高质量的工业宽带网络。因此,开发出一套单一的共同标准是计划的第一位,建立可靠、全面和高质量的通信网络基础设施是“工业4.0”的一个关键要求。(2)工业系统化管理与智能制造流程再造。工业4.0计划以智能化工厂建设来带动复杂制造系统的应用,同时随着开放虚拟工作平台与广泛使用人机交互系统,使得企业的工作内容、工作流程、工作环境等发生深刻改变。智能制造流程再造能够颠覆封闭性的传统工厂车间管理模式,将智能化设备、智能化器件、智能化管理、智能化监测等技术集成全新的制造流程,实现真正的智能生产。(3)工业合法化监管与人员能力提升。技术创新周期短和新技术颠覆性变革可能会导致滞后效应风险,即现有规则未能跟上技术变化的步伐。新技术和商业模式使得沿袭固有规章制度几乎不可能。智能制造模式、再造新的作业流程和立体化业务网络框架,对企业数据保护、责任归属、个人数据处理以及贸易限制都提出了挑战。原有的职业培训体系,也随着智能化导致的工作和技能的改变随之改变。因此,建立一套同智能化制造相匹配的合法监管体系和职业发展体系尤为重要。(4)工业资源分配与智能决策系统。制造业需要消耗大量的原材料和能源,这对自然环境和安全供给带来了若干威胁。工业4.0计划的智能制造也带来了资源利用率的提升。因此企业在进行智能化生产时要权衡“投入的额外资源”与“产生的节约潜力”之间的利弊。

主要发达工业国家应对智能制造的政策体系构建

美国政策体系。美国“再工业化”由政府协调各部门进行总体规划,并通过立法来加以推进。为了推进“再工业化”战略,美国相继出台的法律政策有《重振美国制造业框架》《美国制造业促进法案》《先进制造伙伴计划》《先进制造业国家战略计划》《制造创新国家网络》计划等。

另外,美国还围绕再工业化这一经济战略制定了一系列配套政策,形成全方位政策合力,真正推动制造业复苏,包括产业政策、税收政策、能源政策、教育政策和科技创新政策。例如,在制造业的政策支持上,美国选定高端制造业和新兴产业作为其产业政策的主要突破口。在税收政策上,奥巴马政府主张把公司税由目前的35%降至28%,以吸引美国制造业回流。能源行业是美国再工业化战略倚重的关键行业之一,奥巴马着重关注新能源的发展。鼓励研发和创新,突出美国新技术、新产业和新产品的领先地位,这也是美国推进“制造业复兴”的重要举措之一。美国在再工业化计划进程中整顿国内市场,大力发展先进制造业和新兴产业、扶持中小企业发展,加大教育和科研投资力度支持创新,实施智慧地球战略,为制造业智能化的实现提供了强大的技术支持、良好的产业环境和运行平台。同时,制定一些对外贸易政策,为智能制造拓宽国际市场。美国支持智能制造的再工业化计划体系框图如图1所示。

德国政策体系。为推进工业4.0计划,德国政府主要设定了一些关键性需求措施,主要包括:融合相关的国际标准来统一服务和商业模式,确保德国在世界范围内的竞争力;旧系统升级为实时系统,对生产进行系统化管理;制造业中新商业模式的发展程度应同互联网本身的发展程度相适应;雇员应参与到工作组织、CPD和技术发展的创造性社会―技术系统早期阶段;建立一套众多参与企业都可接受的商业模式,使整个ICT产业能够与机器和设备制造商及机电一体化系统(mechatronic system)供应商工作联系更紧密。

为了将工业生产转变到工业4.0,德国需要采取双重战略,包括领先的供应商策略和主导市场策略。领先的供应商策略是从设备供应商企业的视角专注于工业4.0的。德国的装备供应商为制造企业提供世界领先的技术解决方案。德国的装备制造业不断地将信息和通信技术集成到传统的高技术战略来维持其全球市场领导地位,以便成为智能制造技术的主要供应商。主导市场策略指的是为CPS技术和产品建立和培育新的主导市场。

工业4.0开辟了创造价值的新途径和就业的新形式,尤其是对于中小企业和初创公司来说,有显著的机遇发展B2B(企业对企业)服务。工业4.0的实施,将提供灵活多样的职业路径,让人们的工作生涯更长,保持生产能力,弥补熟练劳动力的短缺和缓解社会老龄化的压力。工业4.0的双重战略将使得德国保持供应商的领先地位,并且成为工业4.0解决方案的主导市场,这使得德国劳动力可以维持较高的工资水平和较强的竞争力。

日本政策体系。在“创新25战略”提出之前,日本政府就已经致力于建设信息社会,以信息技术推动制造业的发展,增强产业竞争力,从而提出了“U-JAPAN战略”,目的在于建设泛在信息社会。其主要关注网络信息基础设施、ICT(Information and Communication Technology)在社会各行业的运用、信息技术安全和国际战略四大领域。在泛在网络(人与人、人与物、物与物的沟通)发展方面:形成有线、无线无缝连接的网络环境;建立全国性的宽带基础设施以推进数字广播;建立物联网,开发网络机器人、促进信息家电的网络化。另一方面,通过促进信息内容的创造、流通、使用和ICT人才的培养实现ICT的高级利用。“U-JAPAN战略”计划在ICT基础设施、物联网等领域取得了一系列成就,为“创新25战略”的实施奠定了基础。2008年,基于“创新25战略”和第三期《科学技术计划》的基本立场和基本目标,日本政府提出了《技术创新战略》,主要围绕提升产业竞争力等方面进行政策设计。

为强化制造业竞争力,2011年,日本了第四期《科技发展基本计划》(2011~2015)。该计划主要部署多项智能制造领域的技术攻关项目,包括多功能电子设备、信息通信技术、精密加工、嵌入式系统、智能网络、高速数据传输、云计算等基础性技术领域。日本通过这一布局建设覆盖产业链全过程的智能制造系统,重视发展人工智能技术的企业,并给予优惠税制、优惠贷款、减税等多项政策支持。以日本汽车巨头本田公司为典型,该企业通过采取机器人、无人搬运机、无人工厂等智能制造技术,将生产线缩短了40%,建成了世界最短的高端车型生产线。日本企业制造技术的快速发展和政府制定的一系列战略计划为日本对接“工业4.0”时代奠定了良好的基础。

其他国家政策举措。英国启动的“高价值制造”战略意在重振本国制造业,从而达到拉动整体经济发展的目标。英国政府配套了系列资金扶持措施,保证高价值制造成为英国经济发展的主要推动力,促进企业实现从设计到商业化整个过程的智能制造水平,主要政策包括:(1)在高价值制造创新方面的直接投资翻番,每年约5000万英镑;(2)使用22项“制造业能力”标准作为智能制造领域投资依据;(3)开放知识交流平台,包括知识转化网络、知识转化合作伙伴、特殊兴趣小组、高价值制造弹射创新中心等,帮助企业整合智能制造技术,打造世界一流的产品、过程和服务。

韩国提出了“数字经济”国家战略来应对智能制造的国际化浪潮。在该战略的指导下,韩国政府制订了国家制造业电子化计划,建立了制造业电子化中心。2009年1月,韩国政府并启动实施《新增长动力规划及发展战略》,确定三大领域(绿色技术产业领域、高科技融合产业领域和高附加值服务产业领域)17个产业作为重点发展的新增长动力。2011年,韩国国家科技委员会审议通过了《国家融合技术发展基本计划》,决定划拨1.818万亿韩元(约合109亿元人民币)用于推动发展“融合技术”。韩国政府不遗余力地加快推动智能制造技术的培育和发展,高度重视传统支柱产业的高附加值化,在工业新浪潮中占领高地。

印度工业发展一直受到制造能力不足、制造业商品质量低下的困扰。2004年9月,辛格新政府宣布组建“国家制造业竞争力委员会”,专职负责推动制造业的快速及持续发展。2011年,印度商工部《国家制造业政策》,进一步明确要加强印度制造业的智能化水平。2014年9月,印度总理莫迪启动了“印度制造”计划,提出未来要将印度打造成新的“全球制造中心”。“印度制造”的核心领域就是智能制造技术的广泛应用,特别是结合印度本国高度发达的软件产业基础,在智能制造流程管理等领域具有一定的发展优势。

中国发展智能制造过程中所面临的主要问题

政策落实过程中对智能制造工作的粗放管理问题。国家层面对于智能制造工作已经上升到很高的重视程度,但是目前在政策层层下达分解的过程中容易出现政策指令失真和政策效果不明显的问题。例如在一些地级市,智能制造改造被作为行政命令下到企业,企业被迫引进一些自动化程度较高的生产线但却不能合理操作,又或是引进企业联网式管理方式但却难以有效实施,造成了大量的企业资源浪费。这归根到底是对智能制造本质属性的认识不足造成的,因为智能制造必须要从激发企业内在改革需求出发,引导企业系统化地变革生产方式才能避免以上一些问题的产生。

传统制造行业对智能制造改造成本难以消化的问题。我国制造业具有鲜明的地区集聚特色,其中大部分是以工业附加值较低的传统产业为主,低成本竞争策略盛行。智能制造作为一种旨在从根本上改革生产方式的工业革命,前期相关机器设备以及技术学习的成本过高,直接导致企业投资智能化基础设施积极性不高,企业方面阻力很大。另一方面,智能制造的核心理念是网络式、智能化、系统性的生产制造新模式,与传统生产方式相比具有颠覆性改变,所以企业学习消化过程中也面临人、财、物多方面的成本压力。

智能制造技术引进渠道以及企业技术匹配问题。智能制造方式建立在自动化、机器人、人工智能、云计算、物联网等一大批高新技术的综合运用上,找寻合适的技术源来改造企业生产模式成为智能制造能否成功的关键要素。现实中,大型技术供应商更多提供成套的智能制造技术解决方案,改造成本高;而中小型技术供应商则难以提供匹配度高的智能制造技术和管理模块,改造效果差。此外,部分中小型企业由于资源限制导致难以搜索到外部智能制造技术商,凭借企业自身技术存量难以实施有效的智能制造改造。

地区性劳动力富余与智能制造减员增效之间平衡的问题。中国制造业的起步很大程度上依赖于庞大的劳动力基数,但是所谓的“人口红利”近年来随着逐年上升的工资成本正在不断弱化。部分东部发达地区已经凸显“用工荒”,智能制造概念随着“机器换人”、“腾笼换鸟”等政策已被逐步实施。而反观西部一些地区正在面临劳动力回流潮,智能制造所带来的一线工人需求下降更加扩大了劳动力就业率缺口,政府部门陷入左右为难的境地。所以如何协调智能制造所带来的劳动效率大幅提升和地区性劳动力富余之间的矛盾成为当前需要解决的一大难题。

中国应对智能制造发展趋势的政策措施

建立多层次综合支持政策体系推进智能制造建设工作。有效推进智能制造工作首先需要架构完整的政策体系作为保障,包括宏观战略性政策、部门管理性政策以及企业操作层政策等,需要在国家战略性政策中将智能制造提升到影响中国制造业转型升级工作的核心地位。“中国制造2025”战略规划作为我国制造业发展的顶层设计,制定了中国从制造业大国向制造业强国转变的第一个十年行动纲领。其次,“两化融合”等部门性管理政策能够作为智能制造的有效支撑。“两化融合”过程中应该加强推进提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平,加快工业机器人、增材制造等先进制造技术在生产过程中的应用,培育数字化车间、智能工厂,推广智能制造生产模式等。同时,在关乎国计民生的重点行业范围内,加强该领域的智能监测监管体系建设,提高重点安全生产水平、重点行业能源利用智能化水平。最后,在微观政策层面尽快出台鼓励企业采用智能制造生产方式,加快淘汰落后生产方式的系列政策。

结合“机器换人”政策,以制造流程再造推进智能制造工作。智能制造的应用与推广将降低人工成本上升和人口红利减少对中国工业竞争力的影响,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和资源消耗。目前正在开展的“机器换人”工作以“装备+机器人”的制造方式替代人工的制造方式,能够有效推进智能制造工作的实施。特别是用自动化的制造方式替代部分人工管控的制造方式,用网络化智慧的制造方式替代全部人工直接管理的制造方式,用精准用料、用能的绿色制造方式替代不安全、有污染的制造方式,将装备引进与工艺改造有机融合,最终实现智能制造流程再造、管理创新等系统工作。

加强智能制造共性技术推广范围和技术服务支持力度。智能制造对于大多数采用传统方式的制造型企业来说都是新兴技术领域,从实践中也可以发现存在着引入成本过高和技术管理脱节的问题。所以政府有关部门要加强智能制造的支撑能力建设,加快提升相关产业支撑能力,突破核心共性技术的研发,支持新一代信息技术研发和产业化,鼓励智能终端产品创新发展,有效降低企业采用智能制造方式的投入成本。智能制造底层技术包括高效能运算、超级宽带、激光粘结等“通用技术”研发,中试层面要推进以人工智能、数字制造、工业机器人为代表的制造技术和工具。在企业实施过程中需要研制大规模生产系统、柔性制造系统和可重构生产系统等复杂性技术系统。此外,智能制造推进工作需要协同企业主体、社会智库、中介机构以及各级政府部门等多方社会资源,加强智能制造技术的宣传推介、技术咨询、系统管理等领域的技术服务活动,这直接影响到企业应用智能制造实施效率问题。

以税收优惠、专项基金等政策手段扶持智能制造工作落地。从经济成本角度为相关企业“减负”是切实推进智能制造生产方式的最直接手段,其中税收优惠和专项扶持基金可以分别起到“推”和“拉”的效果。税收优惠的范围既包含购买智能制造设备的所得税抵扣额度,智能制造固定资产的加速计提折旧等应税额部分的优惠,又包括面向智能制造企业(需建立评价指标体系进行核准资格)的所得税等优惠税率政策支持等。另一方面,也可以出台“智造2025”等专项扶持基金,专门对企业引进高规格智能设备,开展智能制造研发,投入智能生产流程改造等活动进行直接补贴,切实帮助企业推进智能制造转型工作。

智能制造工程技术范文第3篇

关键词:智能制造技术;智能制造系统;机电一体化技术

1 概述

改革开发以来,我国的各项事业也都得到了快速发展,工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著,正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向~进的趋势。与传统制造模式不同,智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技,是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式,它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用,从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统,而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验,就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。

2 智能制造的概念及其发展

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(如图1所示)。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。

与传统的制造技术不同,智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术,即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知,并对感知到的信息进行自动分析和处理,最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见,智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制,通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失,在解放了大量生产劳动力的同时,也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外,对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域,采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之,智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率,而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响,是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。

智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同,智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息,并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题,这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外,智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能,如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置,对加工制造过程进行合理优化,对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等,而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

当前,机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说,机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中,需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集,而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外,传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析,而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之,在构建智能制造系统的过程中,必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。

事实上,智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论,而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知,数控技术的实现就离不开机电一体化技术,它对数控系统的要求非常高,不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术,还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床,其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式,通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。

除此之外,一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中,工业机器人被大量使用,它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通,并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4 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]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):68

[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版(工程技术),2015(36):240

[3]王昌祥.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].工业,2014(8):56

智能制造工程技术范文第4篇

【关键词】机电一体化;智能数控技术;工业生产;精度

在我国的城镇建设与发展过程当中,受到科技技术革新所带来的重要影响,不同行业企业针对微电子技术的要求也不断提升,并且从中所获取到许多优质的经验,这也进一步表明了我国在机电一体化的技术表现上开始朝向成熟且稳定的方向不断发展。机电一体化系统作为整个行业企业生产与工作过程当中重要的构成内容,在时代的不断变迁和发展过程当中,为了能够更好的应对并满足工作过程当中的不同需求,通过有效融入智能化控制理念以及相关技术,可以依托此基础来进一步提升企业的生产技术性水平。由此,将智能化数控技术与机电一体化系统相融合是非常必要的选择。

1智能数控技术的基本概况

1.1智能数控技术。智能数控技术主要是以技术性人员作为主要的核心内容,通过针对计算机来模拟相应的系统对整个工作运行步骤予以控制,从而实现系统化、自动化的操作,这是目前智能数控制造技术在应用过程当中最明显的表现特点,这一模拟形式的系统则能够在最大程度上减少人力、物力在资源上的消耗,而对于技术性人员来说,主要是通过计算机来实现对数据内容的分析,不需要采用人工的形式来进行分析和计算,这也在很大程度上减轻了人工操作上的失误等[1]。1.2智能数控制造系统。智能数控制造系统作为运行过程当中再用智能化手段予以操作的特殊手段,归属于人机一体化当中的重要构成部分,通过智能化的数控操作机器人和人类程序设定人员共同形成特殊的载体内容。在智能化数控制造系统的现实运用过程当中,通过采用大脑分析能力来替代机器的制造步骤,主要通过采用智能化数控技术、计算机网络技术、自动化技术这三种不同的方式。智能化数控制造系统的集成运用手段相对较多,但是通过多样化的继承运用同样也是智能化制造的主要核心载体[1]。智能化数控制造过程当中,主要是通过计算机控制手段为主要的依托,进而针对产品的整个设计过程、加工过程、生产过程以及控制过程等多个不同环节予以管理和实施,智能化的制造系统环境在发展过程当中所表现出来的适应性相对较强,整个体系的构建表现也非常系统、完善,是未来发展过程当中必然的发展趋势所在。

2智能数控技术的发展特点及运用优势

2.1智能数控系统和传统的数控系统之间存在的主要区别。智能化数控技术主要是通过运用计算机网络技术对人类所设定好的程序和步骤进行模拟,在无人干预的环境之下,采用智能化机器人进行驱动,完成相对比较复杂的一些控制工作任务、内容,智能化控制的主要工作核心则在于采用特殊的控制,完成多元化的实施目标。智能化数控技术主要是依托传统的控制理论,在不断发展和延伸的基础之上,融入现代化的网络技术手段,更高效的对控制技术进行设置和运行。在智能化数控控制系统当中,主要采用分布式、开放式这两种不同的结构,通过系统且综合性的对整个信息予以处理,达到在整个系统上进行完善和设定,促使整个系统能够依据之前初步设定好的步骤、精确度、数值等方面进行优化。智能控制技术在发展过程当中综合了众多以及调控方式等方面的专业理论知识,通过自动化控制理论、人工智能化理论等为主要的运行和控制技术基础予以实施。而传统的数控控制系统则只能够在发展过程当中解决较为单一形式的线性的控制问题,智能化数控技术则可以将这样一种多层次的、不确定的模型、分线性的等复杂的认为作为整个控制对象,并且将环境、符号的识别以及计算机数据库后期的设计方面作为整个操作和运行的重点,更有效的运用控制技术对相关程序进行实施和模仿,开展相应的制造工作[2]。2.2智能化数控技术在机电一体化系统当中的运用优势。首先,对产品制作进行优化。在大多数的智能化数控系统当中,大多针对模块化的设计进行了系统化的运用,在功能表现上也会呈现出多元化的特点,存在相对良好的裁剪性的表现功能,并且能够对整个产品的制作和实施予以优化。在现当代的社会发展过程当中,许多产品在设计上大多都运用了群控系统来开展工作,为了进一步确保系统在后期的操作流程上能够契合相关的规范、要求,并且进一步改善产品的整体性能,可以在相对应的群控系统当中,通过特定的操作流程设定来达到相应的目的。其次,进一步提升整体工作效率。智能数控技术在机电一体化系统当中的科学运用,能够对其操作流程进行精简,进一步缩短整个工作的时间,提升工作效率。例如:在人工机床的控制当中,整个工作的过程中存在很大的危险系数,作业人员在整个工作实施过程当中必须要进一步落实安全防护举措,相关的工作人员进一步落实防护车辆的时候,也需要精神上高度集中,即便如此,还是会存在很多安全问题,并且在这一安全事件的处理过程中,需要花费非常多的时间,严重影响了整体工作效率。智能数控机床的出现,则能够在很大程度上对这一问题予以处理,并且通过智能化控制系统进行自动化的操作,在这过程当中不需要耗费过多的人力、时间,则能够通过计算机控制手段以及智能化手段实现多轴、多控制的产品加工需求,并针对整个施工作业的流程进行优化。

3智能数控技术在机械一体化系统当中的具体运用

3.1智能数控技术在数控生产当中的运用。智能化技术当中的数控技术可以说是极为重要的组成部分,这一技术在操作的整体效果表现上对智能制造自动化以及智能化发展产生非常重要的影响。在智能化制造过程当中通过结合机电一体化技术的方式,可以划分为两种不同的内容:首先,通过结合数字模拟数据进一步对相关信息进行处理。数据技术在通过采用模拟数据对信息处理的时候,能够进一步模拟分析并处理智能化制造过程当中所形成的一些数据化信息,实现相关零件生产的效率以及生产的精准程度都得到有效的提升。其次,与计算机技术相融合。在智能化制造管理以及控制当中,数控技术得到了更加广泛的使用,在这当中,数控生产过程当中所表现出来的加工技术又划分为加工处理信息、感应控制数据以及模拟分析数据等方面的内容,将这一项技术予以使用,则能够在生产加工过程当中对所出现的异常数据予以分析,并且找出其中的原因,科学地对一些错误信息进行处理,保障智能化制造工作能够得到有效的运转。与计算机技术的有效融合,结合相关统计软件、扫描仪、绘图软件等等,通过三维仿真形式的动态化画面展现出极为特殊的生产流程,并且将智能化制造过程当中的精准性大幅度提升,有利于智能化制造的生产质量以及生产安全。3.2智能数控技术在机械制造过程当中的有效运用。智能数控技术在机电一体化系统当中的运用非常广泛,其中,在机械制造过程当中同样得到了有效的运用,其不仅仅能够提升其智能化以及专业化,而且也正是通过智能数控技术才能够不断提升机械制造的整体水平以及整体质量,对其未来的发展具有非常重要的影响。在机电一体化系统当中,智能化控制技术的科学运用则主要是通过运用计算机网络技术进一步实现对人类思想进行模拟,然后在通过科学的使用计算机来代替人脑,对各项不同的工作展开实施,进一步减轻工作人员在机器操作过程当中所带来的繁杂的工作量以及工作压力,使相关工作人员能够有更好的精力放在其他的工作过程当中。就目前来看,在我国的机械制造领域当中,科学的运用自动化的控制技术,不仅仅能够完成对向当代生产和运行的不同阶段、情况进行实时监控及控制,而且还能够对生产过程当中所表现出来的大批量的生产数据通过传感器完成相应的收集工作,然后在通过信号的传输装置将信息数据进一步传输到后期的中央处理器当中,并且通过不同的手段完成对控制模式过程当中数据以及相关参数予以调整,最终形成机械制造以及自动化控制的实施监督的最终目的,由此可以看出,智能化数控技术在机械的制造过程当中是能够大幅度的提升整体工作效率的,同时也能够进一步促进我国的机械制造水平能够紧跟时代的发展步伐,有所转变。

4结论

综上所述,随着计算机信息技术的迅猛发展,在工业化生产过程当中,机电一体化系统的运用已经非常广泛,而智能化数控技术则能够在满足于绩点一体化系统这样一种高要求标准的前提之下,不断提升整个运行系统的稳定性,并且通过智能化数控技术的科学运用,减少传统通过人工操作所带来的失误,在智能化数控操作的驱动程序之下来完成起初所设定好的相关指令。智能化数控技术则是传统的控制技术在不断发展与变革的背景之下发展起来的必然趋势,也是通过计算机技术和网络通讯技术有效结合进一步促进绩点一体化系统稳定运行的核心所在,在未来的发展过程当中,智能化数控技术的运用领域必定会越来越普遍,进而优化人类的生活方式和生活质量。

参考文献

[1]卞如芳.智能制造中机电一体化技术的应用研究[J].科技经济导刊,2015(15).

[2]卢庆中.智能制造中机电一体化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2015(22).

智能制造工程技术范文第5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.

智能制造工程技术范文第6篇

关键词:物联网技术;智能建筑;成本控制;工程造价

1引言

随着国家对智慧城市的重视,智能建筑也进入了高速发展时期,智能建筑在物联网技术下对增强安防措施、改善居住体验、节约能耗等方面进行改善。物联网是通过多种信息传感器实时采集各类信息,在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行分析。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络等通过人工智能处理器对于建筑的整体分析和优化,可以大大节省运营成本,提高投资回报率。智能建筑的核心是5A系统:建筑设备自动化系统(BA)、通讯自动化系统(CA)、办公室自动化系统(OA)、火灾报警与消防连动自动化系统(FA)、安全防范自动化系统(SA),通过5A系统使建筑具有安全、便捷、高效、节能的特点。根据数据统计,2019年我国物联网连接量在45.7亿,到2025年将增至199亿,市场空间非常广阔,对于智能建筑在物联网技术下成本控制和造价分析,将成为行业关注的热点。

2物联网技术对智能建筑的成本控制

利用物联网技术对智能建筑进行工程预算是一种新型的技术手段,物联网技术通过智能系统提高成本控制的准确性,对于智能建筑项目进行成本预算和控制有十分重要的作用。物联网技术的广泛应用是智能建筑的基本特点,一般通过开环控制和闭环控制的结合,以及定性控制与定量控制的结合的采用多模态控制方式,这种方式可以帮人们处理大量的系统问题,通过大数据收集资料和人工智能的科学推理,可以对人类的行为和思维进行感知模拟,对智能建筑中5A系统的精准控制。物联网通常使用射频设备、定位系统、激光扫描设备和红外感应器设备等信息通讯传感器,通过网络把所有设备都连接起来,来使信息互联互通,实现在物联网技术下智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控的管理体系,可以对智能建筑中的各种设备进行有效管理,让设备和系统进行信息互通和远程共享,通过收集大量的数据信息可以构建一个参量体系,通过参量系统优化智能建筑使用成本,给人们提供绿色环保、舒适健康的生活环境。

3物联网技术下智能建筑工程造价

利用物联网技术和参量体系可以得到大量信息,通过信息的处理计算得到成本数据和工程量,根据国家规定定额标准得到工程造价的目标函数。运用BIM智能建筑模型,合理的博弈控制函数设计进行智能建筑的造价预测。物联网技术下智能建筑的工程造价分析模型主要有三种,(1)通过对建筑的主要参数数据的基础上构建模型。(2)通过物联网技术模糊控制和逻辑控制来构建模型。(3)通过物联网技术下拟自然随机最小二乘拟合来构建模型。这种方法由于计算量较大,计算复杂程度较高,无法保证计算的准确性。为了提高计算的准确性,本文提出一种基于物联网技术约束参量和工程造价预测模型的方法来提高智能建筑成本控制进度和工程造价预测准确性。

4物联网技术进行成本控制参量体系

在智能建筑中工程造价是指工程建设中所需要投入的资金,主要包括前期的投资估算、项目过程中的工程结算、完工后的竣工决算。在智能建筑施工过程中,可以运用物联网技术对项目成本和工程造价进行有效控制。第一,合理分析智能建筑工程造价的约束函数和参量体系;第二,为了构建物联网技术下智能建筑参量体系和约束模型,需要对建筑规划、消防、交通、环保等实现工程造价合理评估和预测。通过参量体系和约束模型进行智能管理控制,保证智能建筑项目施工进度和施工品质。通过构建物联网技术参数模型,保证了智能建筑材料合理选择和建筑施工成本的精准预测。在物联网技术智能建筑成本控制预算中,往往忽视交叉因子对成本的影响。智能建筑在物联网技术的支持下实现自动网络控制,利用智能建筑自动控制网络中的三种通信协议实现效益评估,可以有效地计算出智能建筑控制成本,在构建物联网技术下智能建筑的成本控制参量体系中,利用物联网技术对工程造价模型设计,实现对智能建筑工程造价成本有效控制和精准预测。由此可见,在物联网技术下构建智能建筑参量体系是实现成本控制的重要途径。

5智能建筑目标模型构建及设计优化

利用物联网技术建立智能建筑目标模型,通常是采用均衡博弈的计算方法来分析智能建筑的工程和造价,这种方法是用预测函数以及最小方差来进行成本的预测和造价控制,可以有效地控制智能建筑造价计算精度。但是由于需要收集大量的数据,在没有足够数据作为基础的情况下,智能建筑工程造价预测精度是不准确的。本文为了提高控制精度采用了一种在物联网技术下智能建筑成本约束参量。通过约束参量贡献度加权的方法建立工程造价预测和成本控制模型,在参量分析基础上设计工程造价预测和成本控制模型,构建物联网下成本控制系统得到最佳的博弈函数,得到工程造价施工优化参数。在物联网技术智能建筑施工过程中,不但要考虑在施工成本,还需要对管理成本等多方面进行综合考量,通过智能建筑成本分析建立工程成本预测模型。为了合理地评估智能建筑的性能,可以采用一种分数阶差分函数的公式对评价进行有效分析,用函数公式得出智能建筑成本和建筑质量的关系。在智能建筑模型构建时,利用分析方法实现成本投入的时间序列的采集,通过智能建筑施工中的各方面因素进行线性二乘拟合计算构建约束关系模型,可以实现智能建筑工程造价的量化评价参数模型。在实际施工过程中,包括固定成本和非固定成本,非固定成本是由很多不确定因素造成的,为了实现有效的成本控制,应该对不确定因素进行有效控制。通过物联网技术构建量化控制模型,可以有效地对物联网技术下智能建筑工程项目实现效益最大化。在物联网技术下智能建筑的控制必须满足非线性方程的连续性条件,通过连续性条件构建一个模型,由此可以得出物联网技术下智能建筑施工过程中生产效益最大化,并且在物联网技术下实现成本与效益最优匹配,通过以上决策,智能建筑工程造价的效益值和带量值可以有效均衡。此外,为了保证施工效率和质量构建模型,通过累计方差的公式对建筑成本的参量贡献度进行自适应加权处理。通过上述介绍的参数模型,可以在物联网技术下对施工成本、施工效率和施工质量进行优化,不但提高了施工质量还降低了施工成本。

6物联网技术下仿真实验和分析

为了对上述模型和参数进行检验,以及物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价分析的可行性,通常需要采用一种仿真软件进行分析和研究,根据国家预算定额可以设计物联网技术下智能建筑成本参量数据表。通过成本参量数据表进行物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价仿真建模,对物联网技术下预测数值仿真,通过仿真可以得到不同的成本控制数据,为了要论证结果,可以把物联网技术智能建筑仿真结果和传统模型计算结果进行对比。从仿真结果可以看出,采用本文所使用的方法有效地降低了项目建设成本,成功的对智能建筑成本控制进行了优化。由此可见,通过仿真实验模拟进行实验得出的结果是有科学性和可行性的。

7物联网下智能建筑展望

物联网技术在建筑业、工业、电子行业、交通行业、汽车行业都有了深入的应用。随着科技的不断进步,智能建筑在物联网的发展下将结构、系统、服务、管理跟用户需求进行优化组合。智能建筑不仅可以提高舒适的环境,还可以提高工作效率,降低建筑成本,已经成为智慧城市发展的必然趋势。目前智能建筑主要体现在系统设备自动化和通信系统信息化,随着科技的发展,物联网技术下的智能建筑会采用系统信息综合管理,对智能建筑内所有的设备信息进行收集、传输和处理,在物联网下智能建筑可以实现人与物的连接,物与物的连接,通过云计算收集处理和人工智能逻辑分析决策,朝着智能化方向发展。

智能制造工程技术范文第7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.

智能制造工程技术范文第8篇

【关键词】智能控制 机械制造 应用 探讨

一、引言

在人类发展的漫长过程中,技术是重要的一个环节,和人们的生活息息相关。智能控制技术作为20世纪科学技术发展的主要标志,是现代机械制造工业中最为热门的一项。智能技术和现代信息社会光电子技术成为了现代工业的支柱。本文将会针对智能技术和智能产业的发展前景和局限做出探讨,研究其在机械制造中的应用和发展。毕竟是受到世界先进国家的高度重视的智能控制技术,在机械制造工业中的应用前景还是很大的。

二、相关概念的基本定义

在详细介绍智能控制在机械制造中的应用探讨之前,先简单介绍一下其中基本术语的简单定义。

(一)智能控制

智能控制(intelligent controls)在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。

(二)机械制造

机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。

三、智能控制在机械制造中的应用优势

智能控制在机械制造中起到了一定的应用优势。如,帮助提升开拓市场的桥梁,智能加工工艺提高了整体的机械制造水平。当然,智能控制在机械制造中也对生产工艺产业的水准提高起到了决定性的重要作用。这些对智能控制的前景发展是具有非常重要的作用的。推土机主机架智能的理论在这里也是不容忽视的。

在机械制造中,机械设计实际上是一个模型的综合和分析的过程,在这个过程中由工人亲自操刀设计,进行一切的制造工艺,那是一个相当劳重的任务。因为这些任务不仅包括大量的计算、分析、绘图等数值计算型工作;还包括拟定初始方案,选择最优方案,制定合理结构等方案设计工作。如果在现代机械制造工业中大范围融入只能控制技术,这样就可以减少大批的劳力。因此,设计智能化已成为机械设计中一个很热门的研究课题之一,智能控制在机械制造中的应用效果也很好。减少机械自动化过程、减少制作时长,成为了智能控制在机械制造中最为主要的优势。

四、智能控制在机械制造中的不足之处

中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模,智能控制技术的研究也已经逐渐成熟。智能控制在机械制造中的应用也有些年日,积累了大量的技术和经验。但是随着世界经济一体化的形成,智能控制在唉机械制造中的应用局限性也越来越明显。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源,导致机械制造工业速度跟不上,智能控制技术在国外属于较为先进成熟的技术,在国内却尚属于新兴技术。因此,智能控制技术在机械制造中依然存在一些不足之处。笔者在经过探讨和研究智能控制在机械制造中的优势之后,也按着现在所面临的前所未有的工业行业激烈竞争局面整理出了智能控制的些许不足之处。

(一)企业应变能力差

今天的市场瞬息万变,需求多样化。机械制造行业如果想要在市场中占到头名,就要有先进的生产技术做支撑。然而,企业虽然响应国家号召,积极使用智能控制技术,可惜企业的应变能力差,按订单装配MTO,按订单制造MTO,按订单设计MTD,大规模定制MC,忽略了智能控制技术的根本,导致无法好好利用智能控制技术。这是智能控制技术在机械制造应用中最大的不足。机械加工行业的品种规格繁多,生产、采购异常复杂,如果能够好好利用智能控制技术,改善企业的应变能力,想必能够大幅度提升机械制造行业的生产力。

(二)成本计算不准确,成本控制差

人工成本核算一般只能计算产品成本,无法计算零部件成本。在机械制造行业中成本的费用分摊更是非常粗糙,没有办法进行精密而细致的预算、估算。在使用了智能控制技术之后,大量成本数据采集都是通过电脑计算机归集的,然而个别企业在使用操作不当,导致计算机的估算、预算数据准确性也很差,这样子非但不能利用智能控制技术提高机械制造工艺的进展,也不能控制成本计算精准度,协助控制成本。这种利用智能控制还不能提高成本计算准确度的难题也成为了限制智能控制在机械制造中应用的一大因素。一般机械制造行业都不进行标准成本的计算,也很少进行成本分析,因此成本控制差。

(三)信息分散、不及时、不准确、不共享

在机械制造业中,产、供、销、人、财、物是一个有机的整体,他们之间存在大量信息交换。利用传统的机械制造加工模式,全部都是通过人工管理信息的,这样的管理速度很慢。如果利用智能控制技术在行业中的应用,辅助管理信息则能够提高速度,然而目前在机械制造中的应用却显示,智能控制依然具有管理分散、缺乏完善的基础数据等不足之处。由此可见,要想将智能控制很好的应用在机械制造行业的各个部分,一定要先解决信息分散、不及时、不准确、不共享、大大影响管理决策的科学性等难题。

五、智能控制在机械制造中应用的提升探讨

如果管理工具落后,大部分企业就无法提升自己的产业管理工作或者加工进度,在机械制造类行业中,这些阻力更加明显。在前文中已经提过了关于智能控制在机械制造中的不足,接下来将针对机械制造中的应用管理方面,整理一些有建议性的改善方案,希望对于仍处于分散管理或微机单项管理阶段的智能控制应用有较好的提升和完善。

(一)共享和资源的优化配置

在机械制造中,很多加工链条都是采用一条龙这样一个完美的供应链管理系统。从科学的供应链管理里节约了大量的成本,共享和资源的优化配置,这是现代企业中都需要优先学习的管理方法。所以,在提升智能控制系统在机械制造中的应用效果时,最先考虑的就是如何利用智能控制提升共享资源的效果,并且优化资源配置,给客户提供最好的服务和商品。只有加入了这样的改动,才能够使得机械制造业发展更加飞速。是机械制造业就要找扩展ERP,做成一个非常完整的集成系统,减少集成的费用。“集成”两个字说起来非常简单,只要完善和优化智能控制技术在机械制造中的应用就好。

(二)增加智能控制程度

智能控制把计算机从数值处理扩展到非数值处理,这样的操作和改动使得计算机能够更好的为人类工业产业服务,智能控制技术就是在这种情况下发展起来的,包括知识与经验的集成、推理和决策,这些都是发展智能控制在机械制造中的巨大优势。只有力图使机械设计过程自动化发展,增加智能控制程度,才能够减少人类的劳累,并且提升社会生产产值。智能控制下的机械制造技术与传统的设计机械制造技术方法相比,智能控制在机械设计中有着不可比拟的优势,它不仅可以长期稳定工作、节省成本,还可以为专家知识特别是启发式知识提供存储手段和传授途径、易于继承。 (三)利用智能控制技术实现管理创新

机械制造企业是管理非常复杂的企业,目前管理中存在诸多的问题,智能控制在机械制造中的应用非常利于激烈的市场竞争环境。然而个别企业的利用率很低,不能够最大限度的发挥智能控制的应用效果。只有利用智能控制技术创新,实现管理和控制技术的双重创新,这样才能真正的提高智能控制技术在机械制造加工中的管理水平和发展速度。智能控制技术在机械制造中的优势是不容置疑的,然而因为不同的难题阻挠了智能控制技术的进步和发展,要想提升智能控制在机械制造中的应用效果,就必须按着控制理论的发展实现管理上的创新。

(四)增加相关科技技术的相互渗透

20世纪80年代以来,信息技术、计算技术的快速发展给国内的各项工业企业带来了一定的推动发展作用。现在兴起的智能控制技术要想在机械制造业中进一步发展,就必须要增加和其他相关学科的发展和相互渗透,这样才能够更好地推动机械制造的加工工艺,为科学与工程的研究带来不断深入的启发性质。要知道智能控制系统本身就属于控制系统向新兴科技的过度发展,如果能够增加智能控制系统与其他相关科技技术的渗透发展,增能够更好的带动智能控制在机械制造中的应用趋势。

六、结论:

在现如今的社会上,智能控制的产品已经多不胜数,有专项研究表明,这是一个非常具有前途的发展行业。本文在研究了智能技术在机械制造中的应用优势和局限性之后,经过借鉴和反思整理出了相关的建议。希望这些建议能够对智能控制在机械制造中的应用和发债带来一定的帮助。无论放在哪个时期来说,机械制造都是工业产业中最重要的环节,应当对其提起高度重视。

参考文献:

[1]宋建丽;邓琦林;陈畅源;葛志军;胡德金;;宽带智能熔覆高硬度火焰喷涂层组织和裂纹行为[J];机械工程学报;2006年12期

[2]余廷;邓琦林;董刚;杨建国;张伟;;钽对智能熔覆镍基涂层的裂纹敏感性及力学性能的影响[J];机械工程学报;2011年22期

智能制造工程技术范文第9篇

[关键词]智能制造;传统制造业;转型升级

一、智能制造是传统制造业转型升级的必然选择

智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。智能制造是制造业自动化、数字化发展的高级阶段和必然结果,其发展和应用对于改变传统生产模式、降低生产成本、提高生产效率、提升制造业核心竞争力具有非常重要的意义。

智能制造主要包括三方面内容。一是以信息化创新研发设计手段、研制智能产品;二是推进生产装备的数字化、网络化,发展智能装备;三是推进生产过程的自动化、智能化,建设自动工厂。

智能制造是传统制造业转型升级的必由之路。首先,自动化、数字化工厂使直接从事生产的劳动能力大幅下降,劳动力占生产总成本越来越小。其次,数字化制造可以满足个性化需求,实现定制生产,并且交货期大大缩短。最后,传统的自上而下集中式经营方式将被分散的经营方式所取代,传统的金字塔式的管理体制将被扁平管理体制取代,对市场也将会做出更加快速的反应。

智能制造将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平,使生产系统具有更完善的判断与适应能力,显著减少制造过程物耗、能耗,提升传统制造业的水平。

二、提升智能制造水平促进传统制造业转型升级的途径

通过创新驱动、机器换人,以现代化、自动化的装备提高劳动生产率和提升传统产业,实现减员增效、减能增效、减耗增效、减污染排放增效和提高优质产品率、提高全员劳动生产率等“四减两提高”目标。这是辽宁传统制造业以技术红利替代人口红利,应对传统低成本优势削弱所面临的挑战,推动转型升级的关键途径。

(一)面向需求发展智能制造装备产业

“产学研用”紧密结合打造智能制造装备产业联盟。引导建立企业、高校和科研院所共同参与的产学研用联盟,加强智能装备制造企业技术创新能力;加强产业链垂直整合,通过“基地―项目―人才”的长期支持,形成覆盖设计、制造、销售、维护等产业链环节的联盟运行机制。

加快发展智能制造装备技术。加强对知识产权的保护力度,以联盟为基础共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心,增强技术研发能力,攻克智能制造系统和核心部件的关键共性技术,研发工程化产品,推动核心部件的技术突破和产业化。

着力推进工业机器人产业发展和企业应用。吸引国际国内的机器人产品生产或研发企业来辽宁发展,培育工业机器人大型企业集团,促进企业联合、兼并与合作,培育一批具有国际竞争力的大企业和单项产品“小巨人”,形成一批优秀企业及产品品牌。建设机器人产业公共技术研发服务平台,着力培育工业机器人服务业,做大前端研发和后端营销,打造工业机器人技术研发、产品设计、服务中心、营销平台。

实施智能制造装备标准化与质量控制提升工程。以加强标准化工作为突破口,为智能制造装备提供技术标准支撑,提升重点行业、重点企业和重点产品采标达标水平;加快智能制造装备重点领域标准的制订步伐,加大采用国际标准和国外先进标准的力度;以产业聚集区为载体推进企业间的交流与合作,实现上下游产品标准对接,保证产业链的协调性和一致性;以稳定和提高产品质量为目标,联合相关专业机构共同开展专项技术攻关活动,解决影响供应链质量的瓶颈问题;指导企业提高对采购产品的质量检测能力,确保产业链各环节的产品质量水平,并对重要供应商开展第三方审核;加大对采用新材料、新产品、新技术和新工艺的支持力度,支持企业开展技术改造和技术创新工作。

在沈阳等地建立智能制造装备集聚区。围绕纺织、轻工、机械、电子电器、建材、五金等传统制造业领域转型升级的需要,以沈阳装备制造产业集群为基础,以中国科学院创新研究中心及产业化基地为核心,构建辽宁智能制造装备产业发展集聚区,集聚国内外智能装备及关键零部件研发生产机构,建立适合行业需求的专用智能制造装备产业体系。

(二)政策扶持完善智能制造支撑体系

设立“智能制造”专项资金。对智能制造装备产业化发展给予资金支持,采用无偿资助、贷款贴息、有偿使用、委托投资等多种操作方式,扶持企业实施“机器换人”项目。鼓励金融机构对试点企业“机器换人”项目优先给予贷款,鼓励省内信用担保基金优先给予担保贷款贴息;鼓励金融机构开展多种形式的首台套保险业务。

加强对“智能制造”发展的研究指导。成立智能制造专家咨询小组,邀请国内外专家进行实地调研和现场诊断,重点研究探讨智能制造推进过程中遇到的热点难点问题,研究技术和产业发展趋势,定期出台政策,对部分工种要求强制采用机器代替人工。

建设智能制造公共服务平台。通过完善功能、提升能力,为中小企业提供智能制造设计及检测、产品测试、检测设备研发、工业设计、虚拟仿真、样品分析、快速成型、3C认证、人才培养等服务。积极为企业提供物联网技术支持,推进企业应用条码、物联网技术实现生产过程的实时监测、质量控制和售后过程的产品跟踪、故障诊断、服务优化。

实施智能制造人才培养工程。依托高校、科研院所和企业培训资源,建立智能制造人才培训和实训基地,重点培养高层次研发和应用人员。积极推进行业职业技能鉴定工作和高技能人才选拔工作,加强企业人员职业培训,每年针对示范企业技术骨干开展提高培训,针对企业员工开展普及培训。

加强对智能制造的国际合作与宣传力度。鼓励开展智能制造联合创新、应用示范、人才培训和评估认证等领域的国际交流与合作,支持国内相关组织和企业参与相关领域国际标准的制修订。普及工业转型升级知识,推广先进经验,营造社会氛围,提高全社会对发展智能制造的知晓度、认知度、参与度。

参考文献

智能制造工程技术范文第10篇

智能工业应用初步展开,智能制造将成为行业发展热点

造词2013年,以智能设计、智能制造、智能运营、智能管理、智能决策和智能产品为主要特征的智能工业初步发展。一是3D打印技术创新和产业化进程加快。1月科技部着手研究制定3D打印相关战略;3月中国首个3D打印机技术创新中心落户南京,这表明3D打印技术发展模式将迈出实质步伐。二是集精密化、智能化、柔性化等先进技术于一体的工业机器人应用范围逐渐从汽车制造业向其他劳动密集型制造业推广。3月,OEM巨头富士康开始在自动化生产线上大量配备工业机器人。三是作为支撑智能工业的核心关键技术,智能传感器发展迎来难得机遇。2月,工信部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会联合组织制定了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》,推动传感器及智能仪器仪表行业创新、持续、协调发展。数字化工厂、智能工厂开始建设。9月,西门子(中国)有限公司在四川成都建设的西门子工业自动化产品生产研发基地正式投产,该生产基地作为智能工厂的典型应用,将实现从设计到制造过程的高度数字化。

随着智能工业在各行业的逐步渗透,2014年,智能制造成为行业发展热点,在航空航天、飞机制造、汽车制造、电子制造等行业初步展开。3D打印技术将在部分行业实现初步实际应用,如航空航天领域已开始应用3D打印技术。中航集团采用3D打印技术成功研发“钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”,并运用该技术进行飞机零部件的生产,生产出世界上能够打印的最大钛合金飞机零件。人工智能技术、工业机器人技术与制造技术的紧密融合,将推动智能机器人的应用范围不断扩大。汽车、航空、电子制造等行业将更多采用智能机器人来代替人工,推动这些行业的制造过程逐渐向智能化和柔性化模式发展。

智能制造工程技术范文第11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。

智能制造工程技术范文第12篇

关键词:工业经济;智能制造;发展;机遇和挑战

一、引言

工业是国家发展的支柱产业,而信息技术是现展的一种趋势,制造業的发展早已趋向于智能化。当今世界,信息技术引领新一轮的科技革命和工业革命,正在影响着人们的生产和生活方向。如今智能化和工业化逐渐融合,使得原有的工业经济开始向智能化、网络化、信息化发展,以智能制造为主体的工业经济革命正在带动人类进入新的发展阶段。

二、工业经济智能制造

(一)工业经济及智能制造定义

工业经济,又名资源经济,顾名思义,经济发展主要取决于自然资源的占有和配置。一般来说,智能即是知识和智力的总和,知识是智能的基础条件,智力则是获得和运用知识能力。智能制造包括智能制造系统和智能制造技术,智能制造系统具有自我检查和自我分析的能力。智能制造是由智能机器人类专家组成的人机一体化智能系统。它是一种通过人和智能机器共同合作,将人类智力通过机械和计算机展现出来,它是制造自动化的更新,通过进一步扩展,将智能化融入工业经济,展开的一场工业经济革命。

(二)工业经济智能制造的特点

工业经济的智能制造是贯穿于产品的整个过程,为了使工业产品的生产成本最低,资源消耗最少,最大限度的提升产品的使用价值。在工业经济智能制造的生产中,涉及到企业各个部门的协同工作,使生产活动形成一个开放性而且不再孤立的过程,并且与相应的产品相关的生产单位或者企业形成一个整体性的立体系统。

在工业经济的智能制造发展阶段,给传统模式的制造生产方式带来了前所未有的变革。与传统生产制造模式相比,智能制造使整个生产制造的环节变得更为灵活和稳定,主要体现在生产制造的核心内容上,传统模式的生产制造主要是以生产的产品为核心,通过企业当中的生产工人、技术人员等协同工作来生产制造产品,在这样的生产方式和生产环境当中,影响产品的属性和质量的因素有很多,例如工人、原材料、生产工艺等。而在智能制造的生产制造模式当中,对于人工智能技术、信息技术、通信技术等科技手段的利用,整个生产环节都能够依靠网络形式连接在一起,各个生产环节的在网络通信技术的作用下能够对各方面信息进行实时有效的共享,生产制造过程的自适应、自决策、自诊断、自修复能力得到了显著的提升,有效降低了各方面因素的影响,生产过程的稳定性更高。

三、我国工业经济智能制造发展面临的机遇及挑战

(一)面临的机遇

1、信息技术和制造技术的结合

在现阶段发达的信息技术和制造技术有效结合下,引领了新的科技革命和产业革命,并且随着信息化和工业化的不断深入,进一步促进了工业制造向数字化、网络化、智能化方面发展,这一革命的发展为我国在工业经济时代的智能制造引导了正确的方向,促进了我国制造生产领域的升级转型,在这一变革当中我国智能制造模式逐渐转变成将数字化技术和人工智能技术融入到产品以及整个生产设计制造过程中,并且在大数据技术、云计算技术等新兴技术的支持下又将传统制造业向开放性、服务性的方式转变。

2、社会发展提供发展空间

在我国社会主义建设阶段,提出了工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的要求,在城镇化和农业现代化的带领下能够为制造业的发展提供崭新的市场和需求,城镇化发展促进了乡镇人员向城镇涌入,并带来了巨大的消费需求,拉动了制造业的内需增长,农业现代化的发展有效的带动了农村基础设施的建设以及农业设备的市场需求。在信息化和工业化深入发展的结果是现阶段世界经济发展的必然趋势,满足了现阶段我国制造业的需求。从工业化、信息化、城镇化以及农村现代化的共同发展下,有效推动了我国制造业向更强、更大发展,并且在其发展的带动下为制造业的发展带来了巨大的需求和消费,创造了一定的发展空间。

(二)面临的挑战

1、制造业不够强大

作为国民经济发展过程中的主体,制造业的强大与否是衡量一个国家在国际上的地位高低的重要指标。从我国实行改革开放以来,我国的制造业发展空前壮大,并且我国也成为了国际上名副其实的制造大国,但是与其他制造强国相比还算不上强大,主要体现在我国智能制造的自主创新能够不足、产品质量相对较低,对相关的生产制造资源的利用不够充分,在生产制造的结构上不够完善,再加上信息化水平与国际强国之间还存在着相对较大的差距,使得我国制造业呈现出不够强大的形势,同时这种差距的存在也表现出了生产效率、环境等方面的问题和矛盾。

2、技术创新能力不足

首先受到我国制造业不够强大的影响,使得我国智能制造领域的创新能力不够充足,进而导致我国在智能制造的发展过程中所依靠的创新驱动力、知识驱动力不足,并且在智能制造环节中的技术含量较低,导致了我国智能制造行业的产品缺乏一定的竞争力。其次是核心的技术受到了一定的限制,主要体现在基础制造装备核心技术、基础原材料等方面。最后是对于核心技术的研发人员的缺乏方面,导致智能制造产品缺乏了一定的核心竞争力。由此可见,在我国智能制造方面对于技术创新能力的不足导致了这一行业的发展较为缓慢。

3、资源配置率低,环境问题严重

在我国工业经济现阶段的智能制造发展过程中,虽然很多只要生产企业在大量的资源利用下获得了较高的经济效益和发展速度,但是在对这些资源进行利用的过程中,由于没有对其进行合理化配置,导致发展阶段出现了资源配置率低的问题,再加上没有相应保护环境的意识,导致后续的环境问题以及人与自然的矛盾较为突出。

智能制造工程技术范文第13篇

关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制

引言:

在现代化的今天,依旧应用传统的自动化控制技术来控制电力工程,无法满足电气工程发展的需求。此种情况下,应当利用智能化技术来优化和创新电气工程自动化控制,这可以大大提高电气工程自动化控制效率,推动电气工程良好发展。可以说,智能化技术是推动电力工程自动化控制水平提高的有效手段。那么,智能化技术如何有效的应用于电气工程自动化控制中呢?本文笔者将在下文围绕此问题展开分析和探讨,希望对于促进电力工程良好发展有所帮助。

一、电气工程自动化控制中智能化技术的特点

电气工程自动化控制中智能化技术的特点主要表现在以下几方面。

(一)智能化技术的自动化水平高

相对于传统电力工程自动化控制来说,运用智能化技术的自动化控制可以在无人控制和操作的情况下,有序的、有计划的运行。这是因为利用智能化技术来控制和调节电气设备,是按照设定的情况来标准的、规范的控制调节电气设备,这会使电气设备以最佳的状态来运行,如此就可以科学、合理的控制电力工程,使之安全、稳定、有效的运行。

(二)智能化控制器无需操作模型

利用智能化技术而构成的智能化控制器,其具有紧密系数高的特点,在具体的控制电力工程的过程中,可以相对精确的、详尽的掌握电力工程相关数据。以此为依据,对电力工程进行科学的、合理的、有效的控制,使其正常、稳定的运行。利用智能化控制器的应用,无需依靠操作模型来进行电气工程控制,这大大提高了电力工程自动化控制效率。

(三)智能化技术的数据处理能力较强

与传统电力工程自动化控制相比,在电力工程自动化控制中应用智能化技术,可以使增强自动化控制水平,使其能够针对不同对象,进行相应的数据分析和数据处理,合理控制,提高控制效果。但是有些控制对象具有多样性,不容易控制,及时利用智能化技术也不能够实现控制对象全面化。所以,在未来发展电力工程自动化控制时应当注意此种方面的强化。

二、电气工程自动化控制中智能化技术应用的优势

智能化技术作为科学技术的产物,将其应用于电气工程自动化控制中,可以对信息进行收集、分析、处理、反馈,优化和调整电气工程自动化控制,促进电气工程良好发展的同时,节约人力资源。可以说,电气工程自动化控制中应用智能化技术具有多种优势。主要表现为:

(一)智能化函数近似器应用性更高

因为智能化技术的应用,可以说人工智能在电气工程自动化控制中充分发挥作用。也就是根据电气工程自动化控制的对象,智能化函数近似器会选用适合的函数计算方法来计算控制对象相关的数据,得到精确度高和真实的数据结果(如图一所示)。以此为依据,科学、合理的调控电气工程,可以提高电气工程的质量和效率。

(二)智能技术更易于调节

在电气工程自动化控制中应用智能化技术,可以实现人工智能控制器对电气工程数据进行收集和分析,进而合理控制电气工程。此种电气工程自动化控制方式,即使没有相关专家作指导,也能够有效的完成电气工程的控制,为使电气工程良好运行创造条件。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

综合上文电气工程自动化控制中智能化技术的特点和优势,可以确定智能化技术有效的应用于电气工程自动化控制中,可以大大提高自动化控制水平,为推动电气工程良好发展做铺垫。

(一)智能化技术能够诊断电气工程存在的故障

电气工程系统运行过程中,电气设备会受到环境因素、自身因素等因素的影响,使其出现故障,影响电气工程系统运行效果。为避免此种情况出现在电气工程系统中,智能化技术的有效应用,可以电气工程进行全面的、详细的检测,找出故障的电气设备。在此基础上对故障设备的相关数据进行收集、分析、反馈,找出解决故障的有效方法,为使故障的电气设备再次有效应用创造条件。

(二)智能化技术对电气设备优化设计

电气工程自动化控制的过程中,经常需要对电气设备进行设计,确保所设计的电气设备可以有效的应用,为促进电气工程有效应用提供条件。但是,要想设计出,满足电气工程需要的电气设备是比较困难的。因为电气设备设计是非常复杂和繁琐的,设计人员不仅要掌握专业的知识,还要具有较强的设计经验,在设计中详细的分析电气设备的功能和作用,在此基础上科学、合理的设计,才能够确保电气设备可以有效应用。但智能化技术应用于电气设备设计中,可以利用遗传算法、智能化CAD技术等来辅助电气设备设计,这可以在一定程度上优化电气设备的设计,为设计出功能强、性能佳的电气设备创造条件。

(三)智能化技术在电气工程自动化控制中的智能控制

智能化技术应用到电气工程自动化控制中,可以促使自动化控制向自动操作化、自主化、高效化、智能化的方向发展。之所以这么说,主要是电气工程自动化控制中应用的智能化技术,可以针对控制对象实际情况,提出行之有效的控制方案,进而对自动化控制系统进行适当的调节,使其可以按照控制方案来控制电气工程各个方面,提升电气工程水平,为促进电气工程良好发展创造条件。

结束语:

在我国科学技术不断发展的当下,传统的电气工程自动化控制已经无法,满足电气工程的发展。此种情况下,应当在电气工程自动化控制中科学、合理的应用智能化技术,促使智能化技术在电气工程自动化控制中充分发挥作用,诊断电气工程存在的故障、电气设备优化设计、电气工程自动化控制中的智能控制,提升电气工程自动化控制水平,推动电气工程良好发展创造条件。所以,智能化技术科学、合理的应用于电气工程自动化控制中至关重要。

参考文献:

[1]甘雷.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].《电子技术与软件工程》 2014(20).

[2] 耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J];科技创新导报;2012(02).

智能制造工程技术范文第14篇

【关键词】中国制造2025 智能制造 研究生 模式培养

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0005-02

现阶段,智能制造工程作为《中国制造2025》的五大工程之一,与制造业创新中心建设工程、工业强基工程、绿色制造工程以及高端装备创新工程一同对整个制造业的转型升级起到引领作用。[1][2]其工程目标在于:到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生命周期缩短50%,不良率降低50%。人才为本是《中国制造2025》的五项基本方针之一,“健全多层次人才培养体系”也是其扶持政策之一。面对当前社会与国家的需要,培养出社会与国家所需要的智能制造方向的人才的重任自然而然地也就落到了各大高校的肩上。虽然目前各大高校为响应时代的号召及社会的需要,开设了智能制造方向的研究生培养计划,但观其模式及现状,不难发现有如下不足之处:第一,缺乏高端融合型的培养人才,很难符合当前制造业所需的能将制造技术和信息技术相互融通的需求。第二,师资配置难以满足人才培养的内在需求。第三,产学研模式的水土不服,企业与研究单位仍需进一步加强解决现阶段双方在合作层面出现的问题。为此,文章结合社会需求,针对现阶段面对智能制造方向的研究生的创新能力培养模式,提出若干建议。

一、智能制造对研究人才的要求

智能制造从其组成来看可包含一“大”一“小”两个概念。“大”指的是智能制造系统,“小”指的是智能制造技术。智能制造的核心是“智能系统”,智能制造的基础则是智能技术。[3]智能制造专业研究人员需要具备如下三方面的规格要求:知识规格要求、能力规格要求、素质规格要求。[4]

从知识规格上来看,研究生首先应具备完整的知识结构。智能制造是高度工业化与信息化的产物,由于面向智能制造的研究生培养在中国也处于刚起步阶段,其本科多来源于机械工程、信息工程、计算机工程等相关专业,对各学科之间的相关基础知识有待补充以形成面向智能制造的完整的科学知识体系。其次,智能制造是在传统制造业上进行的一次信息化升级,对于各学科的学生来说需要拥有适应量化的深入融合的信息技术知识以制造业实际生产需要。

从能力规格上来看,研究生应具备突出的工程实践能力。现阶段的研究生培养多重理论,轻实践,但智能制造的发展不论是从技术上来说还是从系统上来说,都离不开人的实践。脱离了实践检验的理论最终也难以产生知识价值的体现。其次,随着制造业的全球化发展,任何国家都再难以独自“闭门造车”,智能制造的高度是各学科知识的融合,该方向的研究生还需具备一定的国际交流能力与工程领导能力以适应日后国际化交流合作的需要。

从素质规格上来看,研究生需要具备强烈的改革创新意识。创新是推动制造业发展的源泉,也是具体产品的核心价值所在,在智能制造中更是附加值最高的体现。爱国敬业与可持续发展的社会责任感是当今高素质人才的内在要求。同时,良好的质量、安全与服务意识将更好地推动智能制造的发展。

二、学科能力建设

当前,智能制造的发展可以从智能制造的始端、智能制造的过程、智能制造的管理以及智能制造产业四个方向着手进行学科能力建设。

第一,培养具备一定的专业软件与工具的研发能力的人才,从智能制造始端推进,让研发设计为智能制造提供有力保证。智能制造系统(IMS)是基于各项智能制造技术(IMT)集成发展的系统。与智能制造系统相关的智能化软件及工具也是当今各工业国家所研究的重点。智能制造系统(IMS)也是一个动态不断发展的系统,这样的发展伴随着智能制造技术(IMT)的前进而前进的,具备智能化软件和工具的研发能力,将为智能制造系统的产品升级换代起到驱动作用。学校及科研单位在此方面,应提供相关的培训,开设相关的课程,联系工程应用给予研究生实践机会。

第二,培养具备一定的实践综合应用能力的人才,在智能制造的过程中推进。现阶段一个完整的IMS系统由各子专业智能制造单元组成,而智能制造的综合应用也是在子专业智能制造单元的实践应用后进行有机的整合。研究生应将现阶段取得的理论结果应用到工程实践中,以便对现在所取得的阶段性成果进行反馈校正更新,进而推动智能制造的发展。学校及科研单位,应主动联系相关企业或在政府的协调下,帮助企业进行升级换代,在导师的带领下,让该方向的研究生主动实践,以提高这方面给的综合应用能力。

第三,培养具备一定的管理能力的人才,在智能制造中对生产进行控制。IMS系统是多个子单元集合,对于不同子单元进行合理的管理控制,是保证产品生产与质量控制的核心。该方向的研究生应掌握一定的方法及相应的研发能力,使企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning )与制造企业生产执行系统MES(Manufacturing Execution System)拥有智能化控制的功能。学校及科研单位针对工科专业的学生,应开设相应的管理类课程,以培养学生在这一方面的理论基础。

三、创新能力培养

创新能力是智能制造发展的内在核心动力。创新的源泉在于知识体系的交叉、基于原本知识更深层的发现以及未知领域的开拓。纵观智能制造的发展可知,智能制造源自传统制造业中的信息化应用,因而在智能制造中的创新力主要还应来源于知识体系的交叉融合以及更深层的知识发现。

第一,创新能力源自知识体系的交叉融合。现阶段的研究生培养的具体形式大致可分为:课程设置、导师指导、学生自学;校企合作、行业论坛、学术报告等六个方面。

课程设置、导师指导、学生自学:首先应开设基础知识,保障该方向研究生具备一定的知识融合能力,作为储备知识为创新提供保障。智能制造是工业化与信息化融合的整体,面向智能制造的研究生在本科阶段受专业素质所限,对于相关的知识领域缺少必备的知识储备,难以达到智能制造业中对高度融合型人才的实际需求。故此,学校在这一方面应给与其必要的指导及训练。其次,鉴于智能制造所涉及的范围十分宽广,而学生在其培养期内的时间有限,导师应尽早帮助学生明确在读期间的研究方向并予以相应能力的培养与指导。作为学生,应结合导师指导,储备并巩固相关的专业基础知识,丰富自己所在领域的知识,同时通过论文、学术报告、行业论坛等多种形式了解行业动态,结合校企实践,进行科研创新。

第二,创新能力源自原本知识更深层的发现。

根据智能控制“智能增加精度降低”的原则,以知识集成、通讯、协调等为例的高层控制目标,层次越高、智能化及其对应的制造精度也就越低;反之,智能系统所处的层次越低,对制造精度、反应速度以及信息处理的时间要求也就越高,其智能的难度也就越大。[5]因此,智能制造的创新能力可源自智能制造系统中的中低层探索。与之相关的校企合作、行业论坛、学术报告等相关方面的研究生创新能力培养环节可围绕着这个方向进行。学校与企业之间可联合进行相关项目的攻关创新,校企合作、行业论坛、学术报告可为该方向的研究生提供一定的理论及实践机会、掌握行业动态、了解智能制造相关方面的相关进展,从而为其创新能力提供帮助。

四、师资能力培养

机器的智能是人赋予的,是人的智力的物化,只有人与机器有机高度结合。才能实现制造过程的真正智能化。从耗散结构理论和进化论的观点来看,要让机器具有较高的智能行为,那么,首先是依靠人来向系统引入负殇流,即通过人工移植必要的基本知识,使系统具备主动学习和积累新知识的基础和能力,然后进行自我主动学习、积累与拓展。[6]师资能力的培养,在人才建设与智能制造领域中起到了十分关键的作用。对面向智能制造的研究生导师的培养,特有如下建议:

第一:校企联培,挂职实践,积极参与到智能制造的实际构建中,提高导师自身理论联系实践的能力。“实践是检验真理的唯一标准”。学校或科研单位应积极安排导师参与到企业智能制造的构建之中,我国的智能制造一定程度上在核心关键技术和问题上还长期依赖于国外的引进和套用,缺少属于自己的专家人才与关键技术,企业在遇到技术难题或项目难关时也应该积极与学校或科研单位的相关导师取的联系,理论结合实践性的探索智能制造在实践中可能碰到的问题,这不仅丰富了当今以青年导师为主的师资队伍,同时也减少了企业因技术依赖等问题而产生的高额开销。

第二:伴随着制造业的全球化发展,要努力提高导师双语教学的能力与教育研究的能力。

《中国制造2025》紧跟美国在工业化、德国工业4.0等提出。在智能制造这一方向,伴随着制造业的全球化发展,我们还有很多内容及知识需要向国外借鉴。在培育这一方向的研究生人才时,导师应加强自身的双语教学能力。一方面,学校或科研机构要加强对青年导师在基础英语方面的培训与提高,借此来提升他们的口语表达与交际能力,另外也要注重他们对专业英语的培训以及应用。做到能读懂掌握专业范围内的文献资料、把握专业国际趋势,提升教学与国际同步的能力。

五、结论

面向智能制造研究生人才的培养首先要了解智能制造对研究人才的要求,应包含知识规格、能力规格以及素质规格三个方面。创新能力的培养是研究生培养中最为关键的一部分,如果结合智能制造创新力的本源除法,可以从知识体系的交叉融合以及更深层的知识发现两方面去提高创新能力的培养。伴随着导师队伍逐渐年轻化,青年导师渐渐占据了导师的主体,因此,在青年导师的实践能力建设、双语能力建设以及教学工作建设上也应该有相应的改革。

参考文献:

[1]Weiming Shen,An updated review:Applications of agent-based systems in intelligent manufacturing, Advanced Engineering Informatics, 20(2006)415-431

[2]《中国制造2025》.机械工业出版社.2015.10

[3]严英仕,杨爱民.智能制造技术与信息化技术的结.2014中国家用电器技术大全.2014

[4]靳晨,适应新型工业化发展需要的工程科技人才培养体系研究,哈尔滨理工大学,2015.3

[5]李圣怡,智能制造技术与智能制造系统.国防科技大学学报.1995.6

[6]姚赐凡,陈统坚.新技术革命与智能制造技术.中国机械工程.1997.7

基金支持:

1.国家科技支撑计划课题:基于SOA和物联网技术的制造业信息化关键技术研究与应用示范(2012BAF12B14)

2.贵州省重大科技专项:移动互联网流媒体实时交互平台关键技术研发及产业化(编号: 黔科合重大专项字(2013)6019)

智能制造工程技术范文第15篇

【关键字】机械制造;机械智能化;智能化技术;发展趋势

引言

在改革开放以来,我国机械制造业得到了快速的发展。机械制造业作为国民生产的基础产业,在国民经济发展中占有主导性的作用。机械制造业往往都与其它行业有紧密的联系,机械制造业发展的好坏直接影响着其它行业的正常发展。因此,为了使得国民经济得到良好的发展,就必须加强机械制造业的研究。这就注定了机械制造向着智能化的方向发展。

1、机械制造智能化的发展现象

1.1就目前工厂的发展形势来看,机械制造需要现代科学技术的支持,才能使得企业生产得到长足的发展。包括:采用产品动态分析和设计,产品摩擦学设计,产品防蚀设计,产品可靠性、可维护性及安全设计、产品优化设计、智能设计等。计算机网络智能化技术逐渐的被运用在械制造的设计当中,机械制造设备实现智能化操作,可以提高企业生产的效率。

1.2机械制造的智能化制造技术在传统的机械制造工艺技术的基础上,对其进行不断优化而研制而成的,发展现代单晶、掺杂、扩散、离子注入、外延、溅射、化学沉积(CVD)、光刻、表面贴装、自动化组装和纳米制造工艺等,在此基础上,对传统机械制造工艺进行改造,对其进行组装集成在一起,例如离子植人和等离子技术相互结合的技术以及激光热处理技术。使用这种技术可以有效的提高机械制造的生产效率。机械制造依靠这些精细的加工技术,在机械的焊工技术以及机械的热加工技术上都有着突飞猛进的发展。

1.3机械制造的智能化技术是面向企业生产全过程的,将现代智能化制造技术与生产技术相结合的一种新型机械制造技术,机械制造的智能化技术的功能表现在企业生产的多个方面,例如企业产品的加工制造以及产品的设计模型都是由机械制造的智能化技术研制而成的。另外,机械制造的智能化技术一般是采用机械设备的自动化来代替人的体力而工作的,它能够取代部分人的智力,自动的去完成交代的工作。机械制造的智能化技术一经推出,便得到了广泛的使用,它不仅提高了企业产品的生产效率,还减少了工人的劳动力。这项技术将会得到更广泛的发展空间,在未来的几年机械制造将向着智能化的方向不断的发展。

2、机械制造智能化技术的发展趋势

机械制造的自动化技术。在我国经济科学快速发展的今天,机械技术得到了快速的发展。在这几年当中,机械制造的自动化技术的广泛使用,大大提高了我国国民经济的生产效率,保证了产品的生产质量。与此同时,机械智能化设备可以代替工人去操作一些危险的工作,从而保证了工人的安全。传统的机械制造技术是完成一些较为简单的工作,它主要是用来完成实物的调度工作,以确保任务能够顺利的完成。而机械制造的自动化技术则是用计算机智能来完成人类智能化操作工作的,把计算机智能与人工智能有效的结合起来,来完成机械的复杂操作工作的。在未来,机械制造将会朝着这个方向不断发展。

刀架图例:

机械生产的柔性化。在科技快速发展的今天,随着人民生活水平的提高,人们逐渐对生活用品最求美观化,这就要求现代企业产品要不断的换代升级。具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。机械生产的柔性化指的是在一个制造系统可以适应多种生产条件的变化。它直接与系统方案、操作人员以及机械制造设备有关,它们在产品制造过程中各自发挥着其功能。

3、机械制造功能的发展方向

3.1科学计算可视化。从科学计算可视化的角度来讲,它是利用科学的手段,把机械所产生的数据进行快速有效的处理及解释,它可以直接使用图形、图像、动画等相关信息对其进行模拟操作,扩大了机械制造的应用领域。

机械存在的补偿会影响机械设备的正常运转,因此,选择适合的插补及补偿方式对于机械制造业来说是十分重要的。

3.2PLC技术的发展趋势。机械智能化操作系统中,内装高性能PLC是利用计算机技术,对其进行或高级语言编程,使机械制造具有直观的在线调试和在线帮助功能,在机械的编程过程中,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,另外,用户还可以在标准PLC编程的基础上对其程序进行修改,从而可以建立一个适合属于该企业的应用程序。

4、总结

通过综上所述,我们不难发现,机械制造的智能化技术在产品制造中起着重要的作用,它直接影响着国民经济的发展,是一个国家机械制造业发展水平的重要标志。因此,要想使得我国制造业能够与其它发达国家相提并论,就必须了解机械制造的智能化的发展趋势。这样可以使得我国制造业能够走向时代的前沿。

参考文献

[1]路甬祥.走向绿色和智能制造——路甬祥在装备制造业振兴专家论坛上的主旨报告(节选)[J].制造技术与机床,2010(02)