智能制造裝備應(yīng)用的結(jié)合探究

周紅良 劉志成 李田財(cái)

摘要：為順應(yīng)時(shí)代需要和發(fā)展壯大我國(guó)工業(yè)，極其大的市場(chǎng)被智慧型生產(chǎn)裝獨(dú)占首。智慧生產(chǎn)不但成為中國(guó)工業(yè)的關(guān)鍵組成部分，還可以促進(jìn)社會(huì)科學(xué)發(fā)展并且給人類提供更多便利?，F(xiàn)在由于中國(guó)智慧制造業(yè)發(fā)展還面臨著相當(dāng)大的技術(shù)問(wèn)題，因此我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了許多發(fā)展智能科技的政策措施，以促進(jìn)中國(guó)制造業(yè)逐步變成自主智慧生產(chǎn)，同時(shí)增加裝備的智慧生產(chǎn)比重使我國(guó)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。同時(shí)針對(duì)中國(guó)當(dāng)前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，國(guó)家還需要進(jìn)一步建立能夠增強(qiáng)國(guó)家實(shí)力的政策措施，使中國(guó)智慧制造業(yè)發(fā)展的更為高速穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：智能制造;裝備應(yīng)用;結(jié)合探究

一、智能制造的概念

智慧生產(chǎn)是一個(gè)由智慧機(jī)器與人類專家聯(lián)合構(gòu)建的人機(jī)一體智慧管理系統(tǒng)，在生產(chǎn)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)智慧活動(dòng)，達(dá)到生產(chǎn)智能化。智能制造存在于服務(wù)、制造、管理等各種活動(dòng)中，是新興信息技術(shù)與生產(chǎn)的結(jié)合。智慧制造業(yè)包括智能生產(chǎn)技術(shù)與智慧生產(chǎn)體系，智慧生產(chǎn)體系不僅可以在實(shí)踐中持續(xù)地累積擴(kuò)充知識(shí)，而且還可以進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，并且兼具查找與分析信息的能力，自主進(jìn)行這些功能更是使人的工作量大大減少。智能制造會(huì)因?yàn)檠b備的需求不同，從而自主調(diào)節(jié)資源的分配、材料的利用等，達(dá)到各個(gè)領(lǐng)域都可使用的目的。智能化就是要使工業(yè)全部利用，從而使生產(chǎn)更加高效，更加自主，使人可以進(jìn)行更高水平的操作。

二、國(guó)內(nèi)外智能制造現(xiàn)狀

日本于一九八九年開發(fā)了智能工業(yè)系統(tǒng)技術(shù)，在一九九四年啟動(dòng)了全球的先進(jìn)工業(yè)研究項(xiàng)目，重點(diǎn)包括了企業(yè)整合信息技術(shù)和全球工業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)管理的知識(shí)體系、企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)控制智能分布式、用于生產(chǎn)及快速銷售的分布式智能系統(tǒng)技術(shù)等。美國(guó)在一九九二年制定了新科技政策，以支持關(guān)鍵的基礎(chǔ)科技，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型生產(chǎn)工藝和智能生產(chǎn)技術(shù)。在一九九四年，歐盟又啟動(dòng)了一個(gè)全新的研究項(xiàng)目，選定了計(jì)算機(jī)技術(shù)、分子生物學(xué)和先進(jìn)制造方法等三十九個(gè)技術(shù)，更加突出了美國(guó)智慧生產(chǎn)科技的戰(zhàn)略地位。

三、智能制造的應(yīng)用

（1）工業(yè)機(jī)器人

世界不同國(guó)家對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義并不完全相同，但其含義基本相同。 ISO對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義如下：“工業(yè)機(jī)器人是具有自動(dòng)控制操作和運(yùn)動(dòng)的可編程操作機(jī)器，可以執(zhí)行多種任務(wù)。 ISO 有更具體的說(shuō)明：”工業(yè)機(jī)器人具有自動(dòng)控制和重新編程，以及通用功能。機(jī)器人機(jī)械手通常擁有三條或更多的可編程軸。在工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人底座可以是固定式的，但不可以是水平移動(dòng)的?！泵绹?guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。該協(xié)會(huì)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義如下：“工業(yè)機(jī)器人是可重新編程的多功能機(jī)械手，用于材料、零件、工具等。通過(guò)調(diào)用不同的程序來(lái)執(zhí)行不同任務(wù)的便攜式或特殊設(shè)備。 “日本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和英國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)也有類似的定義。工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化重要裝備。

（2）智能生產(chǎn)線和智能工廠

智能工廠的基礎(chǔ)框架，可從以下三個(gè)層次來(lái)說(shuō)明。1、功能維度：產(chǎn)品設(shè)計(jì)由虛擬設(shè)計(jì)向物理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化2、范式維度：數(shù)字工業(yè)的發(fā)展、數(shù)字工業(yè)和智慧生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)3、結(jié)構(gòu)維度：智慧制造設(shè)備的發(fā)展、智慧廠房中的智慧廠房。數(shù)字化工廠是工業(yè)化與計(jì)算機(jī)化一體化應(yīng)用的個(gè)性化。利用計(jì)算機(jī)化和數(shù)字化技術(shù)，通過(guò)集成、模擬、分析、控制等手段，為生產(chǎn)工廠的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程提供完整的解決方案。它并不僅僅限于虛擬工廠，最關(guān)鍵的是，將它和現(xiàn)實(shí)工廠相結(jié)合。其內(nèi)容主要涉及生產(chǎn)工程、廠房設(shè)計(jì)及優(yōu)化、門店設(shè)備建設(shè)、產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)管理等?；ヂ?lián)數(shù)字化工廠，意味著將物互聯(lián)信息技術(shù)全面運(yùn)用于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，以了解車間內(nèi)人、機(jī)、料、方法、環(huán)境、測(cè)量的綜合感知與互聯(lián)。關(guān)系的范圍可能延伸至供應(yīng)商，或者與客戶鏈接。得益于與工廠的互聯(lián)，一方面也能夠減少空間距離，從而形成了”人”、”人機(jī)”、”機(jī)器”間信息共享和合作的基礎(chǔ)。另外，在制造流程中的"機(jī)器"有助于改善整個(gè)制造流程。對(duì)于完整的工況數(shù)據(jù)，提供大數(shù)據(jù)解決方案的支持與優(yōu)化。設(shè)計(jì)、技術(shù)、生產(chǎn)等。在這個(gè)過(guò)程中，制造工廠可以在他們的核心環(huán)或過(guò)程中。它反映了一定的智力特征，即自主感知、學(xué)習(xí)、分析、預(yù)測(cè)、決策、溝通、協(xié)調(diào)和控制技能。環(huán)境變化提高質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，降低成本。分析過(guò)程，分析設(shè)備信息、加工狀態(tài)、零件材料和環(huán)境，并根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)做出決策。信息。決策指令獨(dú)立完成。 “感知→分析→決策→執(zhí)行和響應(yīng)”通過(guò)廣泛的封閉流程，實(shí)現(xiàn)性能和適應(yīng)性的不斷提升和有效、高質(zhì)量、安全、可靠的處理。除了制造活動(dòng)，制造工廠還包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)、工廠運(yùn)營(yíng)和其他商業(yè)活動(dòng)。

智能制造存在的問(wèn)題

國(guó)家雖然實(shí)施了推進(jìn)智能化，但智能化本身的發(fā)展也存在一定的困難，制約了智能制造的發(fā)展。

和部分發(fā)達(dá)國(guó)家比較，中國(guó)的智能制造起點(diǎn)也相對(duì)較低。因此，美國(guó)的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)源于一九九二年由美國(guó)政府制定的新科技政策，以支持關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，包括信息技術(shù)研究和生產(chǎn)新工藝，以及智能制造技術(shù)。美國(guó)也開始利用這一舉措改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，這也是全球較早開始發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)的國(guó)家。但中國(guó)在智能制造業(yè)與裝備政策制定上顯然落后于美國(guó)，導(dǎo)致其進(jìn)展速度較慢。我國(guó)在八十年代后期以前， 僅以”智能模擬”為我國(guó)國(guó)家科技發(fā)展計(jì)劃中的重要課題。目前，已經(jīng)在專家系統(tǒng)、模型識(shí)別、機(jī)器人、了解中國(guó)機(jī)械歷史等方面獲得了不少發(fā)展。同時(shí)，國(guó)家科技部也開始提出"工業(yè)智能工程"將成為新科技領(lǐng)域能力建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，中國(guó)智慧制造的主要一部分。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著智能制造的不斷進(jìn)步和發(fā)展，以及裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，智能制造在裝備制造業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，擴(kuò)張效應(yīng)顯著。設(shè)備生產(chǎn)屬于此類綜合體。在系統(tǒng)集成與智能制造的過(guò)程中，智能與制造缺一不可。在現(xiàn)代裝備制造業(yè)改造和現(xiàn)代化進(jìn)程中，必須堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，依靠現(xiàn)實(shí)，依靠現(xiàn)實(shí)。我們不能盲目或過(guò)分追隨智能。而是要結(jié)合具體條件，科學(xué)合理地進(jìn)行智力生產(chǎn)。各種技術(shù)保證了技術(shù)的充分利用，為現(xiàn)代裝備生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

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