淺析基于智能制造的自動化設備的發(fā)展應用

陳翔

（上海市材料工程學校，上海 200231）

工業(yè)發(fā)展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，智能制造、自動化技術(shù)以及現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)也已成為工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和優(yōu)化升級的最主要驅(qū)動力，在工業(yè)、家電以及石化產(chǎn)業(yè)中智能制造得到了全面滲透。另外，5G技術(shù)、人工智能技術(shù)以及基于計算機的技術(shù)的AR/VR技術(shù)已經(jīng)融入工業(yè)制造業(yè)的每一環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了數(shù)字工廠、自動化生產(chǎn)線等現(xiàn)代化發(fā)展成果，推動自動化設備應用和生產(chǎn)過程中智能制造融入步伐也已成為行業(yè)發(fā)展的最主要方向。

1 基于智能制造的自動化設備概述

智能制造在自動化設備制造行業(yè)中極為關(guān)鍵，已經(jīng)融入生產(chǎn)制造的每一環(huán)節(jié)，成為影響自動化設備生產(chǎn)鏈、生產(chǎn)周期、使用壽命等的最關(guān)鍵影響因素。一般情況下，從自動化設備的設計環(huán)節(jié)就已經(jīng)將智能制造技術(shù)應用其中，設備打樣、原材料選擇、器械加工等售前過程以及出售后的售后環(huán)節(jié)都有智能制造發(fā)揮作用，對于降低生產(chǎn)成本、提升企業(yè)效益有關(guān)鍵意義。另外，基于智能制造的自動化設備生產(chǎn)具有數(shù)字化特征明顯的特點，以數(shù)字化技術(shù)為支撐，智能制造可以將多項現(xiàn)代化信息技術(shù)融入自動化設備制造過程中，對于把控設備生產(chǎn)質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要推動作用，還可完成信息化轉(zhuǎn)變，促使企業(yè)行業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展。不僅如此，智能制造也在很大程度上提升了設備的自動化和智能化，可以實現(xiàn)企業(yè)工作者和現(xiàn)代化設備的信息交流和對接，以此提高企業(yè)智能制造的科學性和規(guī)范性。

2 基于智能制造的自動化設備的優(yōu)點

2.1 提升設備的自動化生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的工業(yè)設備生產(chǎn)由于技術(shù)限制需要大量人力物力投入，生產(chǎn)效率較低且生產(chǎn)成本高，無法為企業(yè)帶來理想經(jīng)濟效益。而在智能制造背景下，自動化設備的生產(chǎn)能夠更加便捷有效地進行，且可以保持自動化熟悉度，按照企業(yè)發(fā)展實際情況及發(fā)展范圍滿足多領(lǐng)域、多產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)需求，設備生產(chǎn)的精準度更高，既能夠提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量，又能夠降低人力投入成本，優(yōu)勢明顯。

2.2 推動制造行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展

基于智能制造的自動化設備生產(chǎn)極大地提升了行業(yè)發(fā)展速度，在此推動下，相關(guān)行業(yè)的專業(yè)人員也能夠得到更加有效的應用，人才優(yōu)勢得以發(fā)揮。另外，企業(yè)也在此背景下或主動或被動地接受行業(yè)的自動化、智能化發(fā)展步伐，推動企業(yè)更好符合時代發(fā)展趨勢，對于推動行業(yè)、企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展有積極意義。

2.3 提升機械設計和制造的智能化水平

基于智能制造的自動化設備發(fā)展對于行業(yè)發(fā)展有積極的推動作用，在此趨勢下，行業(yè)需要應對這一發(fā)展趨勢積極制定智能化發(fā)展策略，通過吸取國內(nèi)外先進經(jīng)驗提升自身發(fā)展實力，掌握相關(guān)行業(yè)的核心技術(shù)。通過智能化水平的提高為企業(yè)發(fā)展提供助力，使企業(yè)在激烈的市場發(fā)展環(huán)境下站穩(wěn)腳跟。而在人才培養(yǎng)方面，企業(yè)也會更加重視智能制造相關(guān)人才的納入和工作人員智能技術(shù)水平的提升，重視智能發(fā)展在行業(yè)內(nèi)部的重要作用，綜合利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)、自動化技術(shù)等多項現(xiàn)代化技術(shù)全方位提升機械設計和制造的智能化水平。

2.4 提高生產(chǎn)制造安全性

傳統(tǒng)的工業(yè)設備生產(chǎn)由于人工干預較多，因此可能會發(fā)生工作失誤，且過程中操作不當也會增加安全事故發(fā)生率，不僅會對設備生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展造成負面影響，還會威脅工作人員的人身安全。而在智能制造技術(shù)下，自動化生產(chǎn)可以在更大程度上降低意外發(fā)生的可能性，幫助企業(yè)減少生產(chǎn)風險，保障人員生命安全。

3 基于智能制造的自動化設備發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 智能制造水平有待提升

從當前智能制造下自動化設備生產(chǎn)以及相關(guān)行業(yè)的運營情況看，當前的智能化程度仍有待提升，還需不斷優(yōu)化自動化設備生產(chǎn)條件。以關(guān)鍵構(gòu)件為例，當前部分自動化設備的構(gòu)建仍以進口為主要路徑，國內(nèi)的自主創(chuàng)新生產(chǎn)仍存在不足，與進口產(chǎn)品競爭不占優(yōu)勢，對我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展速度形成一定限制作用。另外，在自動化設備的競爭上，我國的工業(yè)生產(chǎn)相較發(fā)達國家也處于劣勢，對智能自動化技術(shù)核心方面掌握度不足，關(guān)鍵技術(shù)仍需提升。若想改善這一問題，就需要加快對于智能自動化技術(shù)的創(chuàng)新和研究，分析核心技術(shù)，盡快實現(xiàn)進口關(guān)鍵構(gòu)件的本土化。另外，我國的制造業(yè)雖在全球范圍內(nèi)均有較強的知名度，已覆蓋全球1/3的范圍，但是在質(zhì)量上和核心技術(shù)上卻并不占優(yōu)勢，自動化設備的制造仍與發(fā)達國家存在較大差距，智能自動化設備相關(guān)技術(shù)仍未達到高精尖水平，還需要通過調(diào)整生產(chǎn)模式向智能化方向進一步發(fā)展。

3.2 可能造成不良市場競爭

自動化設備需求的提升較易造成市場背景下的惡性競爭，對于自動化行業(yè)發(fā)展形成極大不利影響。就當前自動化設備市場來看，用戶的需求愈發(fā)多樣，對于自動化的要求也顯著提高，但是相關(guān)設備方案并沒有固定模式，用戶的需求具有個性化、多樣化特點，需要量身定做，這與以往標準化生產(chǎn)模式相悖。這也使得自動化設備生產(chǎn)沒有更加統(tǒng)一的生產(chǎn)標準，在質(zhì)量和性能上可能無法達到理想目標。一方面，在非標簽化模式下，自動化設備的批量生產(chǎn)優(yōu)勢消失，中小微企業(yè)在此背景下獲得了更加廣闊的發(fā)展空間。但另一方面，大企業(yè)由于客戶批量較少而放棄這一領(lǐng)域的發(fā)展也會使得市場上的設備的質(zhì)量和合規(guī)合格率難以得到保障，低質(zhì)量產(chǎn)品占據(jù)市場主流，可能會降低行業(yè)整體發(fā)展質(zhì)量，也更易在市場范圍內(nèi)形成不良競爭，對于自動化的整體發(fā)展也會造成較大負面影響。

4 基于智能制造的自動化設備的應用路徑

4.1 按照市場發(fā)展需求優(yōu)化內(nèi)生動力

在智能制造發(fā)展背景下，人工智能、5G技術(shù)等先進的科學技術(shù)被廣泛應用，自動化設備生產(chǎn)也迎來了更廣闊的發(fā)展空間，自動化控制能力得以提升，對于設備生產(chǎn)及發(fā)展有極強的推動作用。在此背景下，企業(yè)首先要了解行業(yè)發(fā)展趨勢及市場需求，以客戶的自動化設備需求為依托調(diào)整發(fā)展方向、優(yōu)化設備服務。通過增加設備的類型及個性化特點滿足客戶多樣化需求，增強和優(yōu)化企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力，研發(fā)出與客戶需求更加符合的自動化設備。在實際發(fā)展過程中，企業(yè)需要認識到客戶的發(fā)展已經(jīng)在時代背景下呈現(xiàn)出個性化特點，因此多樣化、小批量特征較為突出，企業(yè)需要對自身的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化調(diào)整，將既往的流水線式作業(yè)調(diào)整為單元化生產(chǎn)，在保證設備質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的同時滿足客戶個性化需求，占領(lǐng)該部分市場。該生產(chǎn)方式能夠有效改善因小批量、個性化需求造成行業(yè)發(fā)展受阻、產(chǎn)品質(zhì)量控制不足以及行業(yè)企業(yè)間惡性競爭的問題，對于提高自動化生產(chǎn)水平，推動行業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展有更強的積極意義。

4.2 創(chuàng)建智能決策系統(tǒng)

企業(yè)必須認識到，設備控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)發(fā)展的最主要因素，在設備自動化生產(chǎn)中占據(jù)關(guān)鍵地位，是實現(xiàn)自動化作業(yè)、支配設備完成智能化反應的主要構(gòu)成部分，也是行業(yè)發(fā)展的核心。設備控制系統(tǒng)的深入開發(fā)能夠有效提升自動化設備發(fā)展水平，在豐富自動化運行功能的同時提高設備自動化效率，真正實現(xiàn)設備生產(chǎn)的智能化、現(xiàn)代化。因此，企業(yè)在發(fā)展過程中，需要按照自動化設備產(chǎn)品的多樣性研發(fā)出與其相適應的不同功能的智能決策系統(tǒng)，同時按照客戶需求和產(chǎn)品應用實際情況對功能予以拓展和優(yōu)化。如在車間自動化設備生產(chǎn)過程中，可以通過設計智能決策和監(jiān)控系統(tǒng)滿足自動化控制，同時通過技術(shù)手段對各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)予以分塊檢測，實時掌握現(xiàn)場情況，對于其中不合理部分予以提示和警告，幫助工作人員快速了解當前發(fā)展情形并作出智能化反應，極大地提升生產(chǎn)效率、滿足市場發(fā)展需求。

4.3 重視核心設備創(chuàng)新

智能制造下的自動化生產(chǎn)發(fā)展已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的必然發(fā)展趨勢，市場競爭愈發(fā)激烈。因此，企業(yè)要重視核心設備、核心技術(shù)的研發(fā)和升級，通過創(chuàng)新核心設備不斷提升自身自動化水平，在市場競爭中站穩(wěn)腳跟，占據(jù)核心競爭力。在智能制造背景下，各國的工業(yè)制造業(yè)都將核心技術(shù)的研究創(chuàng)新作為發(fā)展重點，先進技術(shù)的研發(fā)情況與企業(yè)發(fā)展自動化運行性能息息相關(guān)，若企業(yè)在此背景下不重視核心設備創(chuàng)新，將生產(chǎn)重點放在產(chǎn)品的同質(zhì)化生產(chǎn)上，則很難在市場上培育品牌優(yōu)勢，市場競爭力是逐漸下降，對于企業(yè)和該行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展均會造成阻礙。因此，企業(yè)要認清發(fā)展趨勢，加大核心技術(shù)研發(fā)中的人才投入和資金投入，定向創(chuàng)新核心設備，滿足客戶的個性化需求，同時不斷保持自身核心優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上引入先進設備、研發(fā)高精尖零件及精密儀器，助力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

4.4 優(yōu)化自動化生產(chǎn)流程

先進設備的實際應用是自動化設備發(fā)展的核心，其目的在于滿足客戶需求、推動生產(chǎn)發(fā)展、落實生產(chǎn)實際、提高民眾生活質(zhì)量。在實際發(fā)展過程中，企業(yè)要認識到自動化生產(chǎn)流程存在的問題并予以優(yōu)化升級，確保智能制造理念貫徹至設備生產(chǎn)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)，促使相關(guān)工作者秉承智能制造下自動化生產(chǎn)發(fā)展理念，將智能制造理念作為依據(jù)和思想核心，真正做到自動化生產(chǎn)的智能化發(fā)展。但是，需要注意的是，企業(yè)要以自身發(fā)展實際為基礎(chǔ)，積極吸取國內(nèi)外先進行業(yè)和企業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，將其融入自身發(fā)展過程中，針對性地調(diào)整生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)與加工制造的需求相符。優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)對提高企業(yè)的柔性管理水平有重要推動作用，可以按照項目的不同予以分類，并設置負責經(jīng)理，通過增設設備開發(fā)部門、生產(chǎn)部門、軟件系統(tǒng)開發(fā)部門以及質(zhì)量監(jiān)管部門等負責人，加強部門間的交流協(xié)作，權(quán)責清晰、各司其職，使其保證組織結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、靈活，讓自動化設備生產(chǎn)自設計研發(fā)起至生產(chǎn)和質(zhì)控都能夠處于和諧的機構(gòu)監(jiān)管下，切實提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率，確保生產(chǎn)流程的科學、系統(tǒng)、智能。

5 結(jié)語

在信息科技發(fā)展背景下，我國工業(yè)生產(chǎn)邁入了新的發(fā)展階段，向智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。社會范圍內(nèi)對于智能制造和自動化設備的需求愈發(fā)凸顯，對企業(yè)的發(fā)展方向和設備應用環(huán)境有了更加多樣化的要求。企業(yè)要認清時代發(fā)展趨勢，以智能制造為突出優(yōu)勢，不斷提升機械自動化設計及制造水平，掌握核心科技，在激烈的市場背景下推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為經(jīng)濟社會的整體發(fā)展提供助力。