基于智能制造的自動化關(guān)鍵技術(shù)分析

宮達峰

【摘 要】隨著國家的發(fā)展，計算機技術(shù)已被人們廣泛使用，各個領(lǐng)域的生產(chǎn)活動也逐步邁進了自動化。特別是在機械設(shè)計制造行業(yè)中，將自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)和運營活動可以有效地確保機械設(shè)計和制造的精確性、性能和質(zhì)量，降低機械設(shè)計和制造成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，對實現(xiàn)機械設(shè)計和制造企業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

【關(guān)鍵詞】智能制造;自動化技術(shù);關(guān)鍵技術(shù)

【中圖分類號】TP242 【文獻標識碼】A

引言

在信息時代，企業(yè)必須建立智能化的生產(chǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將新出現(xiàn)的人工智能科技與控制技術(shù)融為一體，將技術(shù)專家的智力成果和新形態(tài)產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)方式相結(jié)合，讓人工智能技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)線的不同環(huán)節(jié)中得到有效利用，讓智能化設(shè)備進行自動運轉(zhuǎn)，取代大量熟練勞動力，使之進行自我檢查與有計劃的自主維護，推出精密度較高、質(zhì)量上佳的機械制造產(chǎn)品，使用云存儲、云計算技術(shù)，搜集來自不同領(lǐng)域的生產(chǎn)信息，彌補現(xiàn)有的生產(chǎn)方式的不足，對生產(chǎn)信息進行實時分類與快速加工處理，優(yōu)化具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)所使用的加工工藝。

1自動化技術(shù)改進制造業(yè)生產(chǎn)方式的優(yōu)勢

1.1提升生產(chǎn)活動安全性，降低能耗

自動化技術(shù)的普及應(yīng)用，能夠改變我國制造業(yè)的發(fā)展方向，提升機械產(chǎn)品生產(chǎn)活動的安全性。例如在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，制造業(yè)企業(yè)普遍使用全人工操作，長期工作的一線技術(shù)工人容易因自身狀態(tài)不佳而犯下錯誤，造成各類突發(fā)性的安全事故與機械設(shè)備故障問題，影響企業(yè)的正常運營，讓投資方遭受損失。通過引進智能化生產(chǎn)加工技術(shù)，可有效調(diào)控安全風險，避免出現(xiàn)各類無法控制的安全事故，技術(shù)人員可自行調(diào)試智能制造機械設(shè)備，為其設(shè)計專有的內(nèi)部控制軟件，讓機器在遭遇意外故障時快速停止運作，以防突發(fā)性的事故造成更大的生產(chǎn)損失?？勺詣舆\作的智能制造體系具備低能耗特征，后臺操作人員能夠根據(jù)環(huán)保部門的具體要求，控制各類機械設(shè)備的使用時間，降低耗電量、油耗量，發(fā)揮智能化生產(chǎn)模式的潛能。

1.2提升制造業(yè)生產(chǎn)效率

自動化技術(shù)的普及應(yīng)用，能夠起到推動智能制造行業(yè)發(fā)展的基本作用，提升行業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)加工活動的速度與效率，降低了生產(chǎn)活動所消耗的人工費用，生產(chǎn)活動不再受到技術(shù)工人工作模式的限制，帶有自動化調(diào)控功能的生產(chǎn)線可全天候自動運作，不需要大量技術(shù)工人參與生產(chǎn)活動。為了進一步提升生產(chǎn)效率，制造業(yè)企業(yè)必須引入自動化數(shù)據(jù)分析與監(jiān)管設(shè)備，讓具備較高專業(yè)素養(yǎng)的技術(shù)工人操縱此類設(shè)備，保證機械化自動生產(chǎn)機制的穩(wěn)定度與安全性，全面提升產(chǎn)品的質(zhì)量水平，有效應(yīng)對來自國內(nèi)外行業(yè)的競爭，工人能夠在分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)與行業(yè)信息的過程中，積累自動化機械知識。人機交互系統(tǒng)、智能化探測器等自動化設(shè)備的普及，改變生產(chǎn)關(guān)系，解放大量底層勞動力，企業(yè)能夠?qū)⑵浒仓玫礁枰肆Y源的部門之中，讓人力資源管理模式更具合理性。

2智能制造與自動化關(guān)鍵技術(shù)

2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

進入新時代以來，我國自動化技術(shù)逐步走向成熟，微處理器、邏輯編譯與控制器等設(shè)備開始在制造業(yè)企業(yè)中獲得普遍應(yīng)用，為了進一步強化企業(yè)生產(chǎn)效能，必須基于物理設(shè)備端的各類傳感器，建立跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)，在生產(chǎn)線投入運作時，采集來自不同方面的數(shù)據(jù)信息，企業(yè)可根據(jù)搜集到的數(shù)據(jù)，分析目前生產(chǎn)加工工藝的合理性與對材料的消耗量，改進生產(chǎn)工藝，控制生產(chǎn)成本。企業(yè)必須選擇配置技術(shù)難度低、后期維護方便的設(shè)備，提升傳感器部件的國產(chǎn)化比例，主動在生產(chǎn)線上布置壓力傳感器、影像傳感器、聲音傳感器等設(shè)備，把握傳感器設(shè)備的小型化、無線化發(fā)展方向，做好后臺的數(shù)據(jù)分類與處理工作，讓智能化通信設(shè)備嵌入負責加工原材料的機械設(shè)備中，突出智能化制造模式所具備的可視化、集成化基本特征，借助物聯(lián)網(wǎng)體系將不同環(huán)節(jié)的生產(chǎn)工藝進行有效的深度融合，提升產(chǎn)品基本功能的改進速度與調(diào)節(jié)效率。技術(shù)人工可在后臺操作傳感器，搜集各類關(guān)鍵性信息所對應(yīng)的數(shù)字信號，并將其以程序代碼的形式輸入云端數(shù)據(jù)庫之中，借助智能化設(shè)備的數(shù)據(jù)分析功能，開展產(chǎn)品功能設(shè)計、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等工作。

2.2機械生產(chǎn)制造體系的智能化

在機械制造生產(chǎn)流程中，自動化技術(shù)是一項基礎(chǔ)技術(shù)。在機械產(chǎn)品生產(chǎn)期間，技術(shù)人員可利用自動化技術(shù)降低生產(chǎn)人員的工作壓力，減少人力資源消耗，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量，技術(shù)人員可通過人機交互操作的方式對機械產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)加以控制?，F(xiàn)階段，機械設(shè)計制造業(yè)已實現(xiàn)了自動化技術(shù)普及。但隨著我國機械產(chǎn)品需求量的逐年上升，市場對機械制造類產(chǎn)品質(zhì)量及功能也提出了更高的要求，這使機械制造業(yè)發(fā)展面臨新的壓力，機械制造業(yè)應(yīng)對機械制造流程加以優(yōu)化完善，利用數(shù)字化技術(shù)促進機械制造體系優(yōu)化，提高機械產(chǎn)品制造水平和機械制造工藝水準，滿足現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的實際需求，確保其能夠符合市場發(fā)展趨勢，使企業(yè)在激烈的競爭中占據(jù)主導地位，提高企業(yè)綜合效益。

2.3工業(yè)機器人技術(shù)與智能調(diào)節(jié)技術(shù)

通過在生產(chǎn)活動中使用工業(yè)機器人技術(shù)，可實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)方式的實時調(diào)控，后臺技術(shù)人員可通過操縱傳感器，調(diào)節(jié)工業(yè)機器人的運作機制，強化此類自動化設(shè)備的自主協(xié)調(diào)能力與反應(yīng)速度，立足于具體環(huán)境處理好難度各異的生產(chǎn)任務(wù)，將主要產(chǎn)品的部件拆分為多個層級進行組裝、加工、運送。新時代的工業(yè)機器人具備與傳統(tǒng)加工機器不同的敏捷性，能夠適應(yīng)較為復雜的工作環(huán)境，根據(jù)外部生產(chǎn)環(huán)境條件的變化，自動地調(diào)整內(nèi)部各項基本功能的參數(shù)，如運作速度、點焊的持續(xù)時間，選擇能耗較低的運作模式，快速投入不間斷的生產(chǎn)加工活動之中。具備較高智能水平的工業(yè)機器人可有效組織可利用的生產(chǎn)資源，自動地優(yōu)化制造技術(shù)，技術(shù)人員可借助PLC技術(shù)調(diào)控智能化的工業(yè)機器人，將不同類型的智能化工業(yè)機器人編為多個小組，建立配套的單元協(xié)調(diào)運行機制，突破傳統(tǒng)制造模式的局限，降低工業(yè)機器人在工作中發(fā)生相互沖突或邏輯錯誤的概率，發(fā)揮智能工業(yè)機器人的內(nèi)置學習功能，使之模擬技術(shù)人員的操作方式，強化其對各項基本加工工藝的辨識能力，主動去除不合理的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證所有加工活動圍繞著合理的目標開展。

結(jié)束語

總而言之，在當前階段，智能化生產(chǎn)模式已逐步在我國制造業(yè)企業(yè)中獲得推廣普及，為了在全行業(yè)普及自動化技術(shù)，企業(yè)必須隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，不斷更新各類基礎(chǔ)性的技術(shù)設(shè)備，使用具備較強探測能力與信息搜集能力的傳感器、偵聽器、GPS系統(tǒng)，搭建由核心技術(shù)設(shè)備所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)層，提升制造業(yè)的發(fā)展速度，降低自動化生產(chǎn)模式的危險性，編制和設(shè)置能夠調(diào)節(jié)設(shè)備狀態(tài)的智能程序，讓機器設(shè)備在程序的調(diào)節(jié)下進行有序運作。

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