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摘要:智能化是机械装备制造产业发展的主要方向,其能有效提升机械装备的整体性能。面对日益增加的新的发展要求,促进机械设计制造的升级改造十分必要,也十分迫切。传统的机械设计制造技术工艺已经不再适合当前的发展要求,在其基础上进行数字化和智能化发展是现阶段及未来一段时间内机械设计制造业发展的必然趋势。笔者在机械设备制造智能化应用必要性分析的基礎上,进一步分析智能化技术在我国机械设备制造过程中的具体应用与未来发展趋势,仅供参考。
关键词:工业智能化;制造业;高质量发展
中图分类号:TH164 文献标识码:A
引言
工业4.0背景下,我国提出《中国制造2025》规划,明确提出要加快机械、电子等多个行业生产装备的智能化改造,以此来提高精准制造、敏捷制造能力。因此相关企业需要重视智能技术的分析和应用,在企业机械设计的过程中构建完善的智能信息网和智能设计平台,从而为我国机械设计工作提供技术支持。
1 智能化制造对制造行业的影响
在传统的机械制造行业中,机械制造主要还是依靠非智能设备与人类劳动来实现产品的生产。因此,传统的机械制造企业无法实时应对来自不断发生变化的原材料以及制造设备的工作负荷,从而不能实时调整机械制造的设备来适应这种变化,最终会造成人工测定不精准以及其他方面的人工误差,导致产品不能满足实际的应用需求,增加生产产品的成本,造成很大的资源浪费,不能达到节能减排、绿色制造的目标。在这种情况下,很多制造企业开始引进智能化设备来解决一线生产存在的高能耗问题,大量机械制造企业的实践已经证实:智能制造技术的应用可以降低各种能耗。除了在生产制造环节应用智能化技术有明显的优势外,在机械制造企业内部实现管理软件的智能化,不仅能为企业的管理工作带来极大的便利,还可以实现企业管理目标规范化、数字化,更有利于管理人员对企业运作各个环节的了解和把控,通过数字化为企业带来巨大红利,比如产品成品率、产品质量、产品生产效率等方面的提升。另外,智能化管理软件的应用大大降低了跨区域企业远程监控和管理的难度,可以帮助企业高层人员在最短的时间内掌握设备资产和利用效率,预判产品生产过程中出现的问题,更加科学高效地管理机械制造设备和人员,提升企业的综合实力。
2 工业智能化技术的应用
2.1 新型智能机器人
1)产品设计图纸中所标注的各种类型、规格、性能和材质的物料,可以借助新型智能生产机器人的识别系统进行辨别,进而根据该企业实际的加工制造条件和加工步骤,科学合理地安排和制定加工工艺方案和制造流程。2)在机械设备生产加工工程中的各个制造工序,可借助新型生产智能机器人极强的自动化监控功能进行积极有效的监控。通过对生产过程中的有效信息的收集、分析和研究,发现错差和异常情况时立刻停止全部制造加工工作,中心控制系统的预警装置提醒相关技术和维修人员实行系统检测及维修,或者及时改正和优化异常和错差,从而实现各道生产工序的智能化控制。3)利用新型智能生产机器人在生产过程中超强的灵敏反应和环境适应能力,可以有效防止发生不安全事故,减少企业的投资成本,促使企业健康良性发展。
2.2 柔性化技术
柔性制造系统包含了加工、物流、信息流三个子系统,其能在系统结构、人员组织控制优化的基础上,对运作方式和市场营销等内容进行深化改革,这样整个生产系统能对市场需求变化做出快速地适应,继而在降低生产损的基础上,有效地保证了企业的经营效益。在机械装备制造中智能化应用中,同样需深化柔性化技术的应用,通过柔性化的生产方式,实现人员、系统方案、装备等要素的系统控制,以此来使得机械装备制造中智能化技术的应用迈向更高层次。
2.3 集成化结构发展
目前,我国在机械制造设备领域向着更加成熟自动化、集约化、模块化的产业发展战略方向,技术的成熟最明显的特点之一就是能够不断缩小机械设备的内部应用空间体积,使其功能性逐渐得到完善。机械制造设备行业由于不断加快机械生产设备行业的机械制造创新形式发展,面对更加复杂的环境时,机械生产行业和机械制造设备行业能够同时适应多种科学技术上的要求,能够满足不同的机械生产行业条件及应用功能,同时适应能力也逐渐提高。模块化的产业发展技术方向也是目前我国制造业技术发展的一个主流技术趋势,设备中体积趋向微型以及柔韧性能的加强,最大限度地使其符合了目前社会的实际应用需求。
2.4 数字化
建立完善的数字化、智能化体系十分必要。在过去一段时间的发展过程中,产品生产过程中的一些工艺技术已经进行了智能化的改进升级,或者是在传统的生产线中引入了一些先进的智能化设备。但是都尚未形成完善的数字化、智能化体系,难以实现集中化、统一化管理。因而为了实现更加优质、便捷的生产管理,对于现阶段的生产流程进行数字化、智能化体系的完善化建设十分关键。只有将整个生产过程中的各相对独立的部分串联起来,利用先进的数字化管理模式,大数据管理技术,才可能实现统一化管理,加强各部分之间的数据交流共享,进一步提高产品的生产效率,提高企业的经济效益。
3 智能化制造发展趋势
3.1 体系结构发展趋势
1)应用集成CPU、专用电路、RISC芯片以及具备编程功能的集成系统,能够提高机械加工制造设备的数控系统的集成度及系统软硬件的运行速度,从而在体系结构上形成集成化。2)在机械制造控制系统中,根据不同功能、不同属性对模块进行划分,并将这些划分好的模块在体系结构上串联在一起,构成机械制造控制系统的整体性功能,以便在体系结构上形成模块化。3)在绿色环保的大背景和时代发展的主旋律下,由于机械制造企业的高污染性和高能耗性,绿色化是其转型升级的关键。在智能化技术的应用过程中,绿色化就是从节约、环保等领域对机械设备制造与加工过程进行改良,促进绿色设计、绿色生产、绿色制造加工、绿色销售、绿色维护、绿色回收等一系列程序的建设和完善。机械设备制造企业要秉承长远发展的准则,就必须贯彻绿色环保理念,降低和避免机械设备制造企业对周边生态环境造成的不良影响,保持产品质量和可持续稳定发展。
3.2 创新设计思维
对于工业智能机械装备制造来说,应当大力推广引入工业创新技术思维,只有这样才能尽快完成更为先进和更加现代化的工业智能机械技术的研发应用工作。在长期理论研究结合实际工作的基础上,实现我国智能机械装备制造企业设计管理方法的不断创新、优化和不断完善。
4 结束语
机械设备制造智能化技术在提高制造精度、速度及效率方面效果显著,使制造过程变得更加智能化、科学化和人性化,在提高生产自动化水平的同时降低生产成本,为机械制造业的发展提供了良好的发展条件。
参考文献
[1] 毕得.持续推进制造业智能化的路径选择[J].智慧中国,2020(Z1):118-120.
[2] 陈瑾,李若辉.新时代我国制造业智能化转型机理与升级路径[J].江西师范大学学报(哲学社会科学版),2019,52(06):145-152.
[3] 吕军辉.制造业智能化发展模式探究[J].现代经济信息,2019(21):332.
[4] 陆平. 我国推进制造业智能化改造应探索更多新模式[N]. 中国计算机报,2019-10-14(015).
[5] 刘军,常慧红,张三峰.智能化对中国制造业结构优化的影响[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2019,21(04):35-41+106.
关键词:工业智能化;制造业;高质量发展
中图分类号:TH164 文献标识码:A
引言
工业4.0背景下,我国提出《中国制造2025》规划,明确提出要加快机械、电子等多个行业生产装备的智能化改造,以此来提高精准制造、敏捷制造能力。因此相关企业需要重视智能技术的分析和应用,在企业机械设计的过程中构建完善的智能信息网和智能设计平台,从而为我国机械设计工作提供技术支持。
1 智能化制造对制造行业的影响
在传统的机械制造行业中,机械制造主要还是依靠非智能设备与人类劳动来实现产品的生产。因此,传统的机械制造企业无法实时应对来自不断发生变化的原材料以及制造设备的工作负荷,从而不能实时调整机械制造的设备来适应这种变化,最终会造成人工测定不精准以及其他方面的人工误差,导致产品不能满足实际的应用需求,增加生产产品的成本,造成很大的资源浪费,不能达到节能减排、绿色制造的目标。在这种情况下,很多制造企业开始引进智能化设备来解决一线生产存在的高能耗问题,大量机械制造企业的实践已经证实:智能制造技术的应用可以降低各种能耗。除了在生产制造环节应用智能化技术有明显的优势外,在机械制造企业内部实现管理软件的智能化,不仅能为企业的管理工作带来极大的便利,还可以实现企业管理目标规范化、数字化,更有利于管理人员对企业运作各个环节的了解和把控,通过数字化为企业带来巨大红利,比如产品成品率、产品质量、产品生产效率等方面的提升。另外,智能化管理软件的应用大大降低了跨区域企业远程监控和管理的难度,可以帮助企业高层人员在最短的时间内掌握设备资产和利用效率,预判产品生产过程中出现的问题,更加科学高效地管理机械制造设备和人员,提升企业的综合实力。
2 工业智能化技术的应用
2.1 新型智能机器人
1)产品设计图纸中所标注的各种类型、规格、性能和材质的物料,可以借助新型智能生产机器人的识别系统进行辨别,进而根据该企业实际的加工制造条件和加工步骤,科学合理地安排和制定加工工艺方案和制造流程。2)在机械设备生产加工工程中的各个制造工序,可借助新型生产智能机器人极强的自动化监控功能进行积极有效的监控。通过对生产过程中的有效信息的收集、分析和研究,发现错差和异常情况时立刻停止全部制造加工工作,中心控制系统的预警装置提醒相关技术和维修人员实行系统检测及维修,或者及时改正和优化异常和错差,从而实现各道生产工序的智能化控制。3)利用新型智能生产机器人在生产过程中超强的灵敏反应和环境适应能力,可以有效防止发生不安全事故,减少企业的投资成本,促使企业健康良性发展。
2.2 柔性化技术
柔性制造系统包含了加工、物流、信息流三个子系统,其能在系统结构、人员组织控制优化的基础上,对运作方式和市场营销等内容进行深化改革,这样整个生产系统能对市场需求变化做出快速地适应,继而在降低生产损的基础上,有效地保证了企业的经营效益。在机械装备制造中智能化应用中,同样需深化柔性化技术的应用,通过柔性化的生产方式,实现人员、系统方案、装备等要素的系统控制,以此来使得机械装备制造中智能化技术的应用迈向更高层次。
2.3 集成化结构发展
目前,我国在机械制造设备领域向着更加成熟自动化、集约化、模块化的产业发展战略方向,技术的成熟最明显的特点之一就是能够不断缩小机械设备的内部应用空间体积,使其功能性逐渐得到完善。机械制造设备行业由于不断加快机械生产设备行业的机械制造创新形式发展,面对更加复杂的环境时,机械生产行业和机械制造设备行业能够同时适应多种科学技术上的要求,能够满足不同的机械生产行业条件及应用功能,同时适应能力也逐渐提高。模块化的产业发展技术方向也是目前我国制造业技术发展的一个主流技术趋势,设备中体积趋向微型以及柔韧性能的加强,最大限度地使其符合了目前社会的实际应用需求。
2.4 数字化
建立完善的数字化、智能化体系十分必要。在过去一段时间的发展过程中,产品生产过程中的一些工艺技术已经进行了智能化的改进升级,或者是在传统的生产线中引入了一些先进的智能化设备。但是都尚未形成完善的数字化、智能化体系,难以实现集中化、统一化管理。因而为了实现更加优质、便捷的生产管理,对于现阶段的生产流程进行数字化、智能化体系的完善化建设十分关键。只有将整个生产过程中的各相对独立的部分串联起来,利用先进的数字化管理模式,大数据管理技术,才可能实现统一化管理,加强各部分之间的数据交流共享,进一步提高产品的生产效率,提高企业的经济效益。
3 智能化制造发展趋势
3.1 体系结构发展趋势
1)应用集成CPU、专用电路、RISC芯片以及具备编程功能的集成系统,能够提高机械加工制造设备的数控系统的集成度及系统软硬件的运行速度,从而在体系结构上形成集成化。2)在机械制造控制系统中,根据不同功能、不同属性对模块进行划分,并将这些划分好的模块在体系结构上串联在一起,构成机械制造控制系统的整体性功能,以便在体系结构上形成模块化。3)在绿色环保的大背景和时代发展的主旋律下,由于机械制造企业的高污染性和高能耗性,绿色化是其转型升级的关键。在智能化技术的应用过程中,绿色化就是从节约、环保等领域对机械设备制造与加工过程进行改良,促进绿色设计、绿色生产、绿色制造加工、绿色销售、绿色维护、绿色回收等一系列程序的建设和完善。机械设备制造企业要秉承长远发展的准则,就必须贯彻绿色环保理念,降低和避免机械设备制造企业对周边生态环境造成的不良影响,保持产品质量和可持续稳定发展。
3.2 创新设计思维
对于工业智能机械装备制造来说,应当大力推广引入工业创新技术思维,只有这样才能尽快完成更为先进和更加现代化的工业智能机械技术的研发应用工作。在长期理论研究结合实际工作的基础上,实现我国智能机械装备制造企业设计管理方法的不断创新、优化和不断完善。
4 结束语
机械设备制造智能化技术在提高制造精度、速度及效率方面效果显著,使制造过程变得更加智能化、科学化和人性化,在提高生产自动化水平的同时降低生产成本,为机械制造业的发展提供了良好的发展条件。
参考文献
[1] 毕得.持续推进制造业智能化的路径选择[J].智慧中国,2020(Z1):118-120.
[2] 陈瑾,李若辉.新时代我国制造业智能化转型机理与升级路径[J].江西师范大学学报(哲学社会科学版),2019,52(06):145-152.
[3] 吕军辉.制造业智能化发展模式探究[J].现代经济信息,2019(21):332.
[4] 陆平. 我国推进制造业智能化改造应探索更多新模式[N]. 中国计算机报,2019-10-14(015).
[5] 刘军,常慧红,张三峰.智能化对中国制造业结构优化的影响[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2019,21(04):35-41+106.