智能制造自动化技术十篇

发布时间:2024-04-29 12:52:59

智能制造自动化技术篇1

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12h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、proeUG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篇2

【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篇3

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篇4

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篇5

【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篇6

【关键词】中国制造2025自动化信息技术

1引言

在历史的长河中,人类经历了三次重大的工业变革,它们代表了三个重要的工业革命时代,分别是蒸汽机时代、电气化时代以及信息化时代。随着信息化技术的完善,人类正在经历着第四个重要时期,它是可以促进产业变革的智能化时代]。现如今,有很多人们指的关注的信息,其中最为重要的几个信息是:2011年由美国倡导的先进制造伙伴计划;2012年美国总统奥巴马在任期间提出了一个新颖的创新网络,这个网络用于建设国家的制造行业;2014年,德国的汉诺威举办了工业博览会,在会上,基于信息物理融合系统的智能化概念再一次成为人们热议的焦点;在2015年的5月18日,我国提出了“中国制造2025”的口号。发达国家关于工业化改革的行动给了我们一个强烈的信息,那就是工业化改革即将迎来大的突破、大的技术变革,每个国家都想在制造业上有所突破、有所作为。面对此种情况,我国的高等教育即将面临新的挑战,培养高素质的自动化专业人才是被迫切需求的。

2满足“中国制造2025”要求的自动化专业人才

2015年,在只能制造国际会议上,工信部苗圩部长提出“中国制造2015”的主攻方向是智能制造。实现智能制造就是要实现信息化与工业化的融合以及互联网与传统制造业的融合。目前,在我国创新型与专业型人才较为短缺,与世界上一些发达国家还存在着不小的差距,培养我国自己的自动化专业人才迫在眉睫。“中国制造2025”需求四个方面的自动化专业人才。

2.1中国制造2025”的自动化信息技术需要人才

2025中国制造需要的是高端智能人才,智能人才者是信息技术的执行者,自动化的对设备、工程机械及技术参数进行数据重组。只能这些自动化信息技术应用于生产,才标志着我国自动化技术的智能实现。

2.2需要人工智能技术人才

完善的人工智能技术可以提供有效的解决方法去处理以及分析生产过程中的数据与信息。在生产实践活动中,如果遇到复杂繁琐,甚至是人类难以解决的问题时,人工智能技术就会凸显出它的自身优势。此种技术如果应用在制造业中必将促进制造业的快速发展。

2.3需要软件类人才

智能化制造是一个全方位的概念,从最初的产品开发、设计、外包、生产、最后到达交付环节,这些都有它的身影。智能化工厂的重要基础就是软件,优异的软件性能是决定制造业可否实现智能化的关键,软件性能的好坏取决于多方面因素,例如:操作接口是否人性化、运算平台连接是否有高的效率、云端运算是否为跨网络模式等等。

2.4中国制造2025需要多学科的综合性技术人才

现阶段,网络技术已经在我国的各类自动化信息技术中广泛应用,在这种大环境下,制造业中的自动化技术将成为一项复合性的专业技术领域。传统的单一性专业人才已经不适合未来制造业的发展需求,未来制造业需要的是一专多精、多专多精的复合型专业人才。

3自动化专业人才培养模式的改革

要想以“中国制造2025”对自动化技术提出的新要求为基准,培养出高素质的自动化专业人才,改革自动化专业人才的培养模式是势在必行的。首先我们要在培养模式的改革上达成共识,对需要改变的内容、需要革新的内容以及需要增加的内容,都应该深思熟虑,形成共识,最后付诸于实践,并在实践中及时发现问题及时完善改革后的内容。

最近几年,很多试点院校已经对自动化专业人才培养模式进行了改革,共同的特点有三个:

(1)使学生们拥有扎实的自动化专业相关的理论知识,为此开设了多门课程,例如:优化理论、自动控制、系统辨识、智能控制理论等等;

(2)加强学生掌握网络技术的能力。网络技术、控制系统仿真原理、嵌入式系统等课程被开设;

(3)具有针对性地补充学生们自动化技术相关领域的专业知识,楼宇自动化、机器人技术等课程都应该被引入日常教学中。虽然这些方式对自动化人才专业的培养模式起到了一定的改革作用,但是并不能满足未来制造业对人才的需求,因为这些改革项目改变的仅仅是基础知识的传授,缺少技术实践层面的改变,所以我们要对自动化专业教学内容体系进行深入的探讨。

“中国制造2025”的出现对很多技术领域都提出了更高的要求,例如:在设计技术方面,国家提出在未来我国的先进设计技术要以绿色环保、智能化、协同性为发展目标。再比如,国家也提出了制造过程的智能化应该被快速实现。在某些重点领域的试点单位,已经建立了智能化车间,在生产过程中,工业机器人、智能物流管理等智能化技术已经得到了应用。面对未来更加快速的技术革新,当前我国高校的自动化专业培养模式还无法培养出高素质的人才去满足制造业新技术的要求。根据现有形势,应该调整教学内容,需要在日常的培养模式中加入智能感知技术、智能规划技术、集成电路原理、物联网技术以及虚拟化技术等等。

4结束语

科学技术的发展带动了知识的快速革新,在校期间,学生们需要学习的专业知识越来越多,只有通过合理的培养模式以及高效的教学方法才能实现培养高素质自动化专业人才的目标。在我国近500所高校设有自动化专业,如果这些高校都可以找到适合本校的自动化专业人才培养模式,就可以为“中国制造2025”输送更多自动化专业人才。

参考文献

[1]国务院关于印发“中国制造”的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2015(16).

[2]余东华,新工业革命背景下$中国制造的技术创新路径和产业选择研究[J].天津社会科学,2015(04).

[3]黄群慧,贺俊.中国制造业的核心能力功能定位与发展鹇[J].中国工业经济,2015(06).

[4]教育部发展规划司.中国教育统计年鉴[m].北京:人民教育出版社.2011.

作者简介

刘桂涛(1972-),男,湖北省云梦县人。硕士学位。现为湖北工程学院计算机与信息科学学院副教授。主要研究方向为控制与电气节能。

智能制造自动化技术篇7

关键词:机械工程;智能化技术;自动化

在信息科技快速发展的背景下,智能化成为了时代的主体。而在机械设工程自动化发展中,融入计算机技术能有效提高机械设计制造及自动化的效率,大大满足了人们快节奏生活的需求,因此。不少人认为,智能化是时代的产物,机械自动化则是推动社会进步的动力,而智能化又能推动者机械自动化的发展,二者相辅相成,共同影响着社会的发展。

1智能化的定义

所谓的智能化是一种集合了现代通信技术、信息技术、计算机网络技术以及行业专业技术、智能控制技术于一体的,能针对某一个方面采取相应操作的应用。简言之,“智能”也是“智慧”和“能力”的结合体,这一结合体即包含了从感觉到记忆再到思维这一过程,也包含了将行为和语言表达出来的过程。智能化作为一种科技结合体,一般具有以下特点:一是具有感知能力,能够感知外部世界、获取外部的信息;二是具有记忆及思维的能力,能够及时存储所感知到的外部信息及思维判断出的有用信息,甚至能对储存的信息作出有效处理;三是具有学习能力和自我适应能力,能通过调节适应周围的环境,作出学习的行为;四是具有行为决策能力,在接受了外界的刺激后,能及时做出反应,并形成决策[1]。

2智能化技术在机械工程自动化中的应用

机械工程自动化是目前制造业发展的重要推动力,传统的手工业对于工业的生产发展而言,已不能满足时展的需求[2]。而对于快节奏发展的经济而言,经济效益和社会效益的要求都有着不断的提高。因此,目前的制造业,机械化生产远大于廉价劳动力的发展动力。智能化技术对于机械自动化的影响是不容忽视的。

2.1在机械制造设计方面

绘图是设计中贯穿全过程的重要环节,绘图的质量直接影响到设计图的质量,甚至影响到设计系统是否成功。而目前,机械自动化中体现的最为突出的环节就是机械设计自动化,采用计算机技术能有效简化绘图环节和内容,将其形成一个系统化的程序,使得在今后的设计过程中,采用计算机中的设计程序能有效降低整个设计工作的任务量,提高其正确率和设计效果。此外,通过计算机技术将设计成果多维化展示,不仅方便工程师设计的工作,简化设计操作,同时还能直观地展示设计师所想要表达的设计理念和设计目的。与此同时,这种三维的设计模型图直观地将设计成果展示出来,还能有助于工程师快速的发现设计中存在的问题,进而能够有效提高机械设计工作效率。

2.2在生产制造方面

机械工程是一个工作环境比较恶劣,危险系数比较高的产业,这无形之中就给施工的人员提出了非常大的挑战。为此,近年来,不少机械制造生产商开始加大智能化技术对机械工程施工的应用。榱私档桶踩事故的发生,保证施工人员的人身安全,不少制造环节开始采用智能化控制系统,以尽可能减少劳动力的操作环节,这不仅降低了施工人员的工作安全系数,而且机械持续性的工作性能还有效地提高了整个施工环节的工作效率。例如在开采石料方面,传统的开采模式是在开采之前,需要利用机械来对土质和山体的结构进行测验,然后再根据测量的数据进行具体方案的制定,在这一环节中,测量的数据极易受到人为因素和环境因素的影响,无形之中就会加大了施工人员的危险系数。而采取智能化的凿岩机控制系统,就能通过机械的自主调整来准确地测量出实际的数据而无需,操作人员将自己置身在危险当中来进行施工,操作人员只需要对机械进行监控就行。又如压路机,人们在使用压路机进行路面的碾压时,需要人为地对具体的路面进行测量,以掌握书面的数据,并以此来确定需要铺路的厚度和碾压程度。而压路机配合上智能化系统,就可以采用机器来对路面的温度,硬度,路况等具体情况进行收集,自动形成一套设备工作的参数,工作更有效率,很简单易行。

3智能化技术在机械工程自动化中的存在意义

计算机技术具有较高的处理效率,因此,在将计算机技术融入到机械设工程自动化过程中,能有效地带动整个机械制造过程的工作效率,进而推动了机械化生产的发展[4]。此外,由于计算机所具有的智能化特性,能有效简化机械制造工作者的工作程序和内容,同时能将制造过程中难以完成的几何式设计工作变得更为简单,能让操作者所掌握。在计算机技术的辅助下,设备控制中心能够对整个机械设备的零件进行全面的管理,并使之电子化,在设备需要调整或者出现问题时,能够及时进行相应的优化调整,以提高设计和制造工作的整体效率的同时能够有效地提高设备的维护效率。

而另一方面,机械自动化的便捷性也存在着一定的安全隐患,例如操作系统结构的安全,物理的安全,本体的安全以及安全管理等方面,采取智能化技术来对整个机械制造系统的安全进行维护,在一定程度上大大提升了机械工程制造的可信技术与安全免疫技术,不断完善安全防护系统,使得机械工程体系能在这一个安全防护体系的保护下不受侵害。可见,智能化技术对于机械制造工程的影响还是非常大的。

4结语

近年来,随着科技的发展,人们对机械制造业的依赖越来越高,同时对其要求也越来越高,这意味着,在将来的机械自动化制造发展过程中,必将朝着一个更加安全、可靠、经济以及高效的智能化的方向发展。因此,在未来的发展过程中,还需要不断加大对计算机相关技术的研发,才能有效促进计算机技术与机械化的融合,从而促进其更加快速的发展。

参考文献

[1]岑政.试论电力系统电气工程自动化中智能化技术的运用[J].科技展望,2016,26(33).

[2]李岩.电气工程自动化中智能化技术应用的探讨[J].装备制造技术,2016(10).

智能制造自动化技术篇8

关键词:智能制造;智能科学与技术;人工智能技术;机器人;实验平台建设

智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节。具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。是信息技术和智能技术在装备制造过程技术的深度融合与集成。加快推进智能制造,是我国在全球新一轮产业变革竞争背景下出台的《中国制造2025》的主攻方向。广东省作为国内制造大省和全球重要制造基地,也对接印发了《广东省智能制造发展规划(2015-2025年)》。针对广东省制造业的创新能力、产业结构、信息化水平的缺乏竞争力的问题,大力实施创新驱动发展战略,推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发,推进制造过程智能化升级改造,实现“制造大省”向“制造强省”转变。创新驱动,智能化升级改造需要国际领先水平人才的引进和高等院校实战型工程技术人才培养。我院智能科学与技术专业就是面向广东智能产业的深度融合设置的。其专业实验平台的建设需要针对广东省高端装备、制造过程、工业产品智能化等领域的薄弱环节,以“机器智能”为方向,完善实验教学体系、整合实验教学资源,开设综合性、创新性的实验项目,培养学生实践能力和创新意识。紧密联系企业,针对智能制造关键技术协同创新。培养具有智能系统开发与设计、智能装备的应用与工程管理能力;能在智能装备、智能机器人、智能家居等领域从事智能系统的是开发与设计、应用于维护、运营与管理的“厚基础、强应用、能创新”的高素质工程应用型人才。

1专业实验平台建设思路

面向智能制造专业实验平台的建设,依据《广东省智能制造发展规划(2015-2025年)》中发展智能装备与系统,工业产品、制造流程智能化升级改造的任务,从智能科学与技术知识体系中提取专业发展方向的课程,建立完善专业实践教学体系。以“机器智能”为方向建设人工智能与机器人实验室为核心,以项目、科技竞赛、紧密对接企业协同创新为手段,培养学生能够运用工程基础知识和专业理论知识设计工程实验,分析实际问题的能力,培养学生查询检索资料文献获取知识的能力,培养学生能够综合运用自然科学知识、专业理论知识和技术手段设计系统和过程解决实际问题的能力。通过科技竞赛等活动,培养学生在团队里具有工程组织管理能力、表达能力和人际交往能力。通过与企业的合作,掌握基本创新方法,并让学生具有追求创新的态度和意识,以培养学生的综合素质和能力为重点。立足华软学院电子系电子信息工程嵌入式专业、自动化专业、通信工程专业现有的平台优势,按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路,完善支撑体系,优化验教学资源配置,建设一个能够与广东智能产业深度融合的阶梯形层次化实验平台。

2实验平台建设内容

智能科学与技术专业实验实践平台的建设要依据实验教学体系的构建,突出面向智能制造工程实践为特色,按照学生的成长需要,建立阶段化、层次化、模块化的实验教学体系。

2.1专业实践课程体系建设

面向智能制造的智能科学与技术专业定位是以工程应用型人才培养为目标的,是在通识教育基础上的特色专业教育。专业课程体系的建设首先还是以培养学生具有扎实自然科学基础知识,人文社会科学知识和外语应用能力为基础,其次是智能科学与技术专业技术基础课程,如数字系统与逻辑设计、数字信号处理基础、信号与系统、电路分析与电子电路;c语言程序设计与算法分析、数据结构、数据库与操作系统、微机原理与接口、传感器与检测技术等。最后是专业方向类课程,也是专业的核心课程,如制造业基础软件中的嵌入式软件、工业控制系统软件,工业机器人中人工智能技术应用和智能控制技术。主要有知识获取模式识别;数据通信与网络;嵌入式系统移植和驱动开发;嵌入式应用开发;人工智能与神经网络;智能控制技术;机器人学等课程。培养学生具备计算机技术、自动控制技术、智能系统方法、传感信息处理等技术,完成系统集成,并配合专业实践课程体系如图1,完成电子工艺实习、技术基础课程、核心课程的课程设计和综合项目实验,并在工程应用中实施的能力。

2.2实践教学体系建设

依据专业实践课程体系,构建主要包括计算机基础、电路基础、信息与控制基础、嵌入式技术、机器智能系统五大模块开展不同学习阶段层次化的实验教学体系。主要包括基础类、专业实训类、综合创新类。

1)基础类实验注重开设与课堂教学中基本理论相结合的精品实验项目,并逐步提升基础实验课时的比例。从实践中启发引导学生牢固掌握基础理论知识。除此之外,还要注重工作方法和学习方法的能力培养,如收集信息查找资料、制定工作计划步骤、从基础理论到解决实际问题的思路以及独立学习新技术的方法和评估工作结果的方法。培养学生厚实的专业基础知识和能力。

2)专业实训类实验主要以项目教学、案例教学、情景教学方式培养学生利用专业知识及方法独立解决行业领域内的任务和问题并能够评价结果的能力。如智能传感应用项目,人工智能技术实验项目,知识表示与推理项目,计算智能项目,专家系统,多智能体系统;机器人项目,如最小机电系统组成,如何完成对电机的控制;利用单轴或双轴控制平台实现基本搬运装配作业。

3)综合创新类实验注重培养学生从理解问题域开始,获取数据和知识、开发原型智能系统、开发完整智能系统、评估并修订智能系统、到整合和维护智能系统六个阶段构建智能系统。如开展人工智能技术在智能制造中的应用包括产品设计加工、智能生产调度、智能工艺规划、智能机器人、智能测量等;直角坐标机器人实现码垛搬运、多关节串联机器人、弧焊机器人实训等。

4)科技竞赛、与企业协同创新,通过观察记录待智能化升级的工厂生产过程,发现定义问题、提出假设、搜集证据检验假设、发表结果、建构理论等实验过程设计的能力。培养学生掌握基本创新的方法,团队协作管理能力、表达沟通能力等。如嵌入式设计大赛、机器人大赛等科技竞赛;以及针对自动化生产线的嵌入式工业控制系统设计;针对原材料制造企业的集散控制、制造绦屑成应用;针对装备制造企业的敏捷制造、虚拟制造应用;工业机器人在汽车、电子电气、机械加工、船舶制造、食品加工、纺织制造、轻工家电、医药制造等行业的应用。

2实验教学保障

智能科学与技术实验平台建设以人工智能与机器人实验室建设为核心,结合目前学院嵌入式系统实验室、自动控制实验室、传感器技术实验室、通信原理实验室资源,仪器设备共享共建的原则,系统化筹备购置。人工智能机器人实验室主要针对智能系统设计开发和机器人应用,基于计算机系统的人工智能技术学习应用包括人工智能技术在智能制造应用和工业机器人仿真软件aBBRobotStudio。基于“探索者”机器人系统控制实训箱Rino-mRZ02(包含履带机器人、双轮自平衡机器人、5自由度机械臂、6自由度机械臂等)

可以开展的项目有:利用启发式算法、遗传算法、蚁群算法等模糊数学理论对工业产品设计进行性能模拟、运动分析、功能仿真与评价;利用人工神经网络自学习、自组织构造产品加工过程新能参数预测模型。利用模式识别、机器学习、专家系统、多智能体系统进行感知、并对环境的改变进行解读、动作进行规划和决策;利用专家系统、遗传算法、模糊逻辑集中式解决生产调度多目标性、不确定性和高度复杂性的问题,寻求最优规则,提高调度的速度;利用蚁群算法、遗传算法分布式多智能体系统进行问题分解、彼此协商、任务指派、解决冲突。

履带机器人可开展电机控制实验;运动控制实验;HD轨迹控制实验;无线通信实验。双轮自平衡机器人呢可开展自平衡模块实验;倒立摆算法实验;双轮载具运动实验。6自由度双足机器人可开展双足运动控制实验;步态规划实验;双足平衡实验;机构改装实验。5自由度机械臂可开展机械臂运动控制实验;颜色分拣实验。可扩展为8自由度双足机器人、轮腿式机器人等技能提高类课程设计。

通过aBB公司的机器人仿真软件RobotStudio进行工业机器人的基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和验证的学习。

智能制造自动化技术篇9

关键词:机电;一体化技术;智能制造

0引言

机电一体化技术在智能制造中的运用领域包括汽车技术类、数控加工类、柔性制造类等,有效提高了生产质量与效率,加快了企业的发展步伐。因此在今后的工业制造业发展中,就可以实现该技术的广泛应用与全面推广,充分发挥其价值与优势。

1机电一体化技术在智能制造中的运用价值

将机电一体化技术运用在智能制造中,其价值主要表现在以下几个方面:第一,随着工业制造业的高速发展,其市场竞争也越发激烈。各企业为了在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要不断提高自身综合实力,才能取得成功。而企业要想提高自身实力,就需要对生产模式进行创新改革,注重产品质量的提升,节约更多的成本费用,实现资源的优化配置。而通过机电一体化技术的运用,就能够实现各项生产工作的智能化、一体化、高效化,实现了人力、物力的优化配置,节约了大量的成本费用,提高了产品质量,赢得了广大消费者的青睐与追捧,树立了良好的形象与品牌,有利于企业的长远持续发展。第二,工业制造业的覆盖范围非常广泛,比如智能机器人、服装行业、汽车领域、数控机床等,都需要相应的生产与加工。而将机电一体化技术运用在智能制造中,就可以快速推动这些行业领域的转型变革与持续发展,实现现代化信息技术与机械技术的完美融合,从而带动其他行业的高速发展,实现真正的智能化、信息化、一体化生产。

2机电一体化技术在智能制造中的运用领域

2.1汽车技术类

在汽车生产与制造技术中,实现了机电一体化技术的高效运用,并且取得了显著成效。其在汽车生产与制造技术中的运用,主要表现在以下几个方面:第一,发动机控制。发动机可谓是汽车的心脏部位,如果发动机出现故障,就会导致汽车无法正常运行。而发动机是一个十分复杂的被控对象,整个控制系统由许多子控制系统或项目组成,包括eGR、空燃比、点火时刻、怠速等等。通过机电一体化技术的运用,就可以提高各控制项目的性能与质量,保障发动机的正常使用。其中在eGR控制项目中,主要为eGR率的控制,也就是所谓的废气再循环系统,可以促使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状态,保障燃烧过程处于理想状态,将排放的污染物成分降低最低,有利于生态环境的保护。在空燃比项目的控制中,主要是通过空燃比的控制,保障燃油充分燃烧,降低各种污染物含量,实现经济、环保。在点火时刻项目的控制中,主要是为了防止异常燃烧而引起发动机故障,增强汽车的各项性能[1]。第二,底盘和车身控制。底盘具有着减震、承重等功能,而车身具有着保护、操控等功能,因此也需要通过机电一体化技术的运用,促使其功能充分发挥,保障汽车的安全平稳运行。比如在汽车防抱死系统、车速感应动力转向、电子控制悬架、防滑系统、导航系统、机械传感式安全气囊、中央控制门锁等,都实现了机电一体化的广泛应用,有效保障了汽车的舒适性、安全性、自动化,加快了汽车行业的发展步伐,满足了人们的各项需求。第三,其他领域的运用。近几年来,自动化、网络化、智能化的汽车驾驶系统已经逐步问世,深受人们的青睐与追捧,提高了人们的驾驶体验感。比如特斯拉的自动驾驶、网络控制等,就运用了机电一体化技术,实现了互联网信息技术与机械操控控制的有效结合,广泛的应用在汽车的各个领域。比如aBS系统、抬头显示系统、多媒体技术、撞击传感技术、自动泊车、定速巡航等,机电一体化技术都扮演着非常重要的角色,实现了汽车驾驶的信息化与智能化。此外,还有5G技术的应用、人工智能技术的应用,促使机电一体化技术更加安全、实效,真正实现了无人化、舒适化驾驶,并且广泛的运用在汽车的各个控制系统中。

2.2数控加工类

在工业制造行业高速发展的背景下,离不开数控机床的广泛应用。而数控机床就是现代化信息技术的应用与融合,为工业制造业的生产带来了很多的便利。这主要是依赖机电一体化技术的应用,使得数控加工更加精密、智能、高效、安全,为企业带来了更多的社会与经济效益[2]。尤其是各种智能制造中的数控加工,对于工艺流程、精度效率等有着很高的要求。而通过机电一体化技术的运用,就可以实现数控加工的信息化、精密化、高效化,不仅能够进行各项模拟信息的高效处理,还能够对整个生产加工环节进行全面管控。及时找出各种问题与不足,然后进行深入分析,提出切实可行的解决策略,有效提高了数控加工的精准度。在智能制造中的数控加工中,主要采用了CpU模式与总主线模式,并且结合模糊控制理论以及在线诊断技术,有效提高了工作效率与质量。而且还解放了传统劳动生产力,保障了人员的生命健康与财产安全,简化了生产工艺,降低了工作难度,实现了全面普及与应用。随着科学技术的不断发展,现阶段的数控加工类还运用了三维仿真技术,能够对生产环境、流程、工艺等进行动态模拟与跟踪,及时找出问题与隐患,进行三维立体化展示,便于生产人员快速了解工艺方法,进行效率的评估,保障生产工作的可靠与安全,加快了工业制造业的转型变革。

2.3柔性制造类

柔性制造类是指各种生产加工、信息传输、货物搬运等,对于生产效率与质量有着很高的要求。通过机电一体化技术的运用,就提高了生产效率,保障了货物质量,实现了资源的优化配置与充分利用,提高了企业的竞争实力。在机电一体化技术的运用下,可以实现生产工具的自动更换、密切跟踪、货物运输、存储管理,保障了生产工作与运输工作的有效对接,避免仓库限制或者物资爆满,影响整个生产运输效率[3]。无论是生产加工,还是货物存储与运输,都可以实现自动化以及密切化跟踪,只需要根据生产要求,提前设置好频率与计划,就可以全天候生产、搬运、存储,有效提高了生产效率。此外,还能够实现货物信息的密切跟踪与管控,实现人力资源的优化配置,保障生产计划与方案的合理性,一定程度上实现了智能化与自动化生产,增加了企业的经济效益。机电一体化技术的运用,还能够实现设备运行状态的自我监控,缩短故障时间,保障设备的安全平稳运行。

3运用现状与发展对策

3.1现状

现阶段,机电一体化技术在智能制造中的运用,还存在着一些问题,主要表现在:第一,重视不足。将机电一体化技术运用在智能制造中,前期需要投入较多的人力、物力与财力,才能保障后续生产的高效性。然而很多企业领导层,认为前期投入较高,而后期的收益较少,就放弃了机电一体化技术的运用。再加上很多领导层,对于机电一体化技术的认知不够全面,重视程度低下,思想观念比较陈旧,无法紧跟时展,以及认识到企业发展面临的困境,严重阻碍了工业制造业的持续发展[4]。第二,技术落后。机电一体化技术,需要电子技术与机械技术的紧密结合,才能实现广泛应用。然而现阶段,很多工业制造企业的技术水平比较落后,大量缺失优秀的专业技术人才,因此无法实现两者的紧密衔接。比如企业的电子技术发展落后,应用范围较窄,缺少与专业厂商的合作等,都会导致两者的衔接困难,无法实现广泛应用。第三,制度缺失。机电一体化技术在智能制造中的运用,需要在人力、物力、财力、制度的保障下,才能有序开展。然而由于企业领导层的重视不足,缺少制度体系的建设,导致基层人员也不够重视,增加了实际运用的难度。此外,资金较少,人员缺失,也将严重制约技术的实际运用与生产监管,为工业制造业的发展带来了很大的考验。

3.2对策

其有效发展对策为:第一,提高重视,加大宣传。要想实现机电一体化技术在智能制造中的高效运用,就需要先引起企业领导层的高度重视,然后加大宣传引导,实现全面普及与推广。因此作为企业领导层,就要紧跟时展,认识到机电一体化技术在智能制造中的运用价值,及时转变自身的思想观念,调整企业发展计划与目标。然后利用会议、网络平台、宣传栏等方式,加大宣传引导,为全体工作人员提供多元的培训深造机会,提高其对机电一体化技术的认知与运用能力[5]。第二,创新技术,规范管理。在今后的发展中,还需要对企业内部的技术进行创新优化,改良升级,然后实现整个运用过程的密切与规范管理,充分发挥机电一体化技术的价值与作用。作为工业制造业,可以加强与其他厂商、高校、机构的合作,加大电子科研成果向电子产品、技术的转化,实现内部技术的升级创新,与机械技术完美融合。还要积极借鉴国外优秀的技术、方法、经验,结合我国的实际情况,进行优化与改良,加快智能制造中的机电一体化发展步伐。第三,完善制度,给予保障。健全的制度与体系,是机电一体化技术在智能制造中运用的关键与保障,因此还要通过岗位责任制度、生产监管制度、人员培训制度的建立,实现生产工作的智能、高效、安全。此外,企业还要加大人力、物力、财力的投入,营造良好的应用环境。

4结语

综上所述,本文针对机电一体化技术在智能制造中的运用价值、领域,展开了详细深入的分析;并且具体阐述了运用现状与发展对策,希望为后续的实际工作,提供坚实可靠的理论依据。那么在今后的发展中,就可以通过提高重视,加大宣传;创新技术,规范管理;完善制度,给予保障等策略,实现机电一体化技术在智能制造中的高效与广泛运用。

参考文献:

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[2]周青.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].南方农机,2021,52(07):187-188.

[3]张瑞虹,王增峰.机电一体化技术在汽车智能制造的应用分析[J].时代汽车,2021(05):33-34.

[4]韦清.对机电一体化技术在智能制造中的运用解析[J].电子世界,2021(04):22-23.

智能制造自动化技术篇10

关键词:智能化;网络控制;机械制造

在中国自改革开放以来,工业生产已经取得了很大的进步,智能机械制造技术的应用和实施是代表之一。文章围绕智能机械制造技术的现状,以及三个方面讨论了未来的发展趋势和应用,智能机械制造技术的应用和实现进行了讨论。

一、我国机械工程智能化的现状

上个世纪,科技的快速发展对机械工程在现阶段的发展奠定了良好的基础,目前,成熟的机械工程知识。聪明,根据人脑的结构和功能是研究机械工程智能主要目的在于结合人类大脑的特点实现用机器代替手工劳动的一部分。目前,我国有一个明确的机械工程的发展趋势,总的来说,引进国外先进技术水平,并有自己的勘探和开发,和政府的政策支持,机械工程的发展非常有利条件,发展非常迅速。

智能机械工程的发展是非常重要的。目前,我国许多企业已经开始在机械工程开发智能应用程序的可能性,尽管企业经营仍然存在着一些缺陷,但在企业管理模式,生产方面的变化,越来越多的企业越来越重视创新能力的培养。但我国现阶段存在许多困难:机械工程、智能科学技术水平的发展,虽然有了长足的进步,但与世界顶尖水平有差距。智能虽然有一定效果,但创新能力是不够的,尽管建立信息管理系统,但还有待进一步完善,企业更快的发展,但并不是智能程度更高。然而,这些困难只是暂时的,机械工程,智能化的发展方向是时代的潮流,随着经济等方面的深度,我国科学技术的发展,将为机械工程提供一个更强大的智能支持。

二、机械智能化制造技术的应用

1.现代机械制造技术已不再是一个简单的生产过程,生产和产品设计,但通过商品的概念系统已经逐渐过渡到最终产品生产完成,系统集成生产过程的生产,是现代制造技术的一个函数更系统和生产系统的信息处理机制的完美融合。制造技术、系统工程、自动化技术和智能技术的集成,逐步开发一个全面的新技术产业,即智能制造技术,这是自动化技术在机械制造中的应用,智能水平的表现。最典型的是智能制造系统在机械制造行业,人工智能的应用有机成机械制造系统在每一个操作环节,通过专家智能的模拟活动,而不是最初由专家负责的那部分的活动和扩展专业负责的活动系统使用其功能的智能制造系统运行状态监测,各种各样的错误可以发生在任何时间和分析预测异常运行状态,并在专家系统的基础上写的类似问题的预防措施的实施,与操作参数调整,以适应外部环境的变化和紧急突发事件的处理。

2.机械制造技术,有一种高端的技术称为实时智能技术。只有第一个实时系统根据环境相对简单的定义,它只停留在如何调整任务,如何修改操作,如何使用这些工具,以确保有效的在规定的时间内完成所有任务。人工智能和高科技产品正试图重组人类智能行为的实时计算模型,并实现其功能。现阶段科学技术使实时系统和人工智能相互结合,相互补充,人工智能领域正朝着一个更现实的不断发展,实时系统也向更智能的应用领域迈出了一大步,因为这样的进步,现在的实时智能控制高度预期的结果是否得以实现。

三、机械工程智能化的发展方向

先进制造技术的最新发展阶段,制造技术是由传统的制造技术,不仅使制造技术的有效因素,在过去,不断吸收各种高新技术成果,并渗透到生产的所有领域和整个过程。现代机械制造技术的发展主要体现在两个方向:一个是精密工程技术、超精密加工的前沿地区,精细加工、纳米技术,将进入微机械电子技术和微机时代;第二,机械工程,智能,智能产品,为了实现的生产管理和发展智能和智能安全报警。

1.精密成形技术包括:精密铸造(湿膜铸造精密成形,只要输入铸造精密成形、精密制造核心)、精密锻造、冷湿精密成形、精密冲裁)、精密成型、精密热塑焊接与切割等。

2.隐形切割无切削液加工机械加工工业是主要的应用领域,没有切削液处理和简化流程,降低成本,消除了冷却剂带来了一系列问题,如废物排放和回收,等等。

3.快速原型制造(Rpm)和快速成型零件设计突破了传统的加工工艺材料去除的原理,通过添加,累积的原则。代表技术分层实体制造(Lom),融化沉积建模(FDm)等等。

4.机械工程情报不仅仅是生产产品的智能化,智能管理方式,和机械工程设备智能化,智能机器生产能有效提高生产效率,可以帮助管理者在机械设备智能设备管理,降低管理成本,通过计算机管理,实现智能管理的目标机器的性能和运行状态,如故障时发生在生产的过程中,监管设备将发出警报,停止设备运行的问题,确保二次故障的机器将不会发生。机械工程设备运行条件是机械工程的基础,生产效率,在生产的过程中是非常重要的。因为不同的机器设备设计、施工、性能、安装和其他差异,机械工程,生产效率和生产目标也不同,智能机械工程设备可以根据每台机器的不同功能合理操作。机械工程、智能生产等各环节的连锁控制技术、遥感技术、控制技术、现代机械工程等,所以企业应密切关注科学和技术的发展趋势,跟随科技发展的步伐,与时俱进,应用新的科学技术投入生产。

四、总结

只有跟上世界潮流的先进制造技术的发展,并把它在一个战略重点,,有足够的强度以缩小与发达国家的差距,尽快能在激烈的市场竞争中立于不败之地。在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献:

[1]宋波.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].现代商贸工业,2009(21).