時(shí)間:2023-07-19 17:30:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能化制造技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】 智能化 網(wǎng)絡(luò) 控制 機(jī)械
1 機(jī)械智能化制造技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)也不斷創(chuàng)新,以往傳統(tǒng)的制造方式被現(xiàn)代化智能制造技術(shù)所替代,各個(gè)國家均對(duì)制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入巨大資金來實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)創(chuàng)新,目前提出了多種新型智能化技術(shù)。在現(xiàn)代的制造行業(yè)中,數(shù)控技術(shù)作為核心技術(shù),它將信息處理、微電子、計(jì)算機(jī)、數(shù)控檢測(cè)等高科技技術(shù)融為一體,大大提高了生產(chǎn)效率,且具備了一定的精確度。這些革新對(duì)制造行業(yè)中自動(dòng)化和智能化的實(shí)現(xiàn)提供了有利的條件。
現(xiàn)階段的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,原有的專用型封閉式開環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步被淘汰,慢慢被通用型開放式的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制系統(tǒng)所取代。數(shù)控技術(shù)還使超薄外觀得以實(shí)現(xiàn),并將多媒體、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等多種科技相結(jié)合,在智能化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了高速度、高精確度、高效率的加工模式,且在制造過程中可以對(duì)已完成的加工進(jìn)行自動(dòng)修正和自動(dòng)檢測(cè),對(duì)未達(dá)成的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了在線檢測(cè)和在線故障排除。且隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)與CAD融為一體,進(jìn)行機(jī)床間聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了集中式智能化機(jī)床管理。
2 機(jī)械智能化制造技術(shù)的應(yīng)用
2.1 性能方面的應(yīng)用。機(jī)械制造技術(shù)中最核心最關(guān)鍵的性能指標(biāo)是運(yùn)行速度和運(yùn)行精確度。在現(xiàn)代化制造過程中,使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系統(tǒng),還加入了高分辨率檢測(cè)軟件,并采取一系列防錯(cuò)手段,大大提高了制造過程的效率。機(jī)械制造技術(shù)包含兩大柔化性,首先是數(shù)控系統(tǒng)自身具備的柔性,在數(shù)控系統(tǒng)中,主要使用模塊化設(shè)計(jì)方式,極大覆蓋了所有功能,且具備極強(qiáng)的可裁性,根據(jù)用戶的要求制定不同的方案。
其次是群控系統(tǒng)的柔性,即使是同一個(gè)群控系統(tǒng),也能夠?qū)Σ煌纳a(chǎn)流水線進(jìn)控制,并自動(dòng)監(jiān)控其不同要求所決定的物料信息及參數(shù)設(shè)置,最大程度地實(shí)現(xiàn)了群控系統(tǒng)的工作效率。機(jī)械制造技術(shù)中還存在為了減少工作程序和輔助時(shí)間,而產(chǎn)生的工藝復(fù)合形式的制造過程。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化通常是指某個(gè)工裝件在一臺(tái)機(jī)器上安裝后,通過各種不同的工藝手段對(duì)零件進(jìn)行復(fù)雜的加工,實(shí)現(xiàn)多工序同時(shí)進(jìn)行。機(jī)械制造技術(shù)中還有一個(gè)較為高端的技術(shù),稱為實(shí)時(shí)智能化技術(shù)。最初的實(shí)時(shí)系統(tǒng)僅是在較為簡(jiǎn)單的環(huán)境基礎(chǔ)上定義的,它的作用僅僅停留在如何對(duì)任務(wù)進(jìn)行調(diào)整,如何對(duì)操作進(jìn)行修改,如何通過這些手段來保證各項(xiàng)任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有效完成。而高科技產(chǎn)物下的人工智能化實(shí)時(shí)則是企圖通過計(jì)算模型來對(duì)人類的各種智能行為進(jìn)行重組,并實(shí)現(xiàn)其作用。現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)已將實(shí)時(shí)系統(tǒng)與人工智能化互相結(jié)合,取長補(bǔ)短,人工智能正朝著更加現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域不斷前進(jìn)不斷發(fā)展,實(shí)時(shí)系統(tǒng)也向著更加智能化的應(yīng)用領(lǐng)域邁出了一大步,正是由于這種進(jìn)步,才使得現(xiàn)在的實(shí)時(shí)智能控制取得了萬眾矚目的成績(jī)。
2.2 功能方面的應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)和使用者之間唯一的對(duì)話窗口就是用戶界面了。由于不同制造行業(yè)產(chǎn)品的不同,他們對(duì)機(jī)械用戶界面的要求也隨著不同,因此對(duì)用戶界面進(jìn)開發(fā)時(shí)所花費(fèi)的工作量是非常龐大的,用戶界面的設(shè)計(jì)逐漸成為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中最具難度的過程,再加上目前的因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等媒體技術(shù)的產(chǎn)生,對(duì)用戶界面的設(shè)計(jì)提出了更苛刻的要求,用戶界面的設(shè)計(jì)成為了一項(xiàng)急需創(chuàng)新的事項(xiàng)。現(xiàn)階段使用最廣發(fā)的用戶界面類型是圖形用戶界面,圖形用戶界面的創(chuàng)造,很大程度地為非專業(yè)人士提供了便捷,即使是非專業(yè)人士,也能根據(jù)窗口的顯示進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作,可以在界面上進(jìn)行各種類型的編程、三維彩色立體圖顯示、操作示范等功能。
科學(xué)計(jì)算可視化的產(chǎn)生不僅可以運(yùn)用在高效數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析方面,不再將文字表達(dá)作為唯一的信息傳播途徑,還可以直接運(yùn)用在圖形和動(dòng)畫等可視信息方面。這種將可視化技術(shù)與虛擬技術(shù)相結(jié)合的方式,在很大程度上拓展了其運(yùn)用領(lǐng)域,這種方式可以減少圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)間和虛擬樣機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)間,這樣就大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期,提高了性價(jià)比,在降低其生產(chǎn)成本的同時(shí)還提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
在數(shù)控技術(shù)方面,可視化常被運(yùn)用在CAD領(lǐng)域,例如自動(dòng)編程、自動(dòng)設(shè)定參數(shù)等可視化演示等。多種插補(bǔ)方式包括直線型插補(bǔ)、圓形插補(bǔ)、柱狀插補(bǔ)、橢圓形插補(bǔ)、螺栓型插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、多方位式插補(bǔ)、多孔性插補(bǔ)等等。其多種補(bǔ)償功能包括空間間隙補(bǔ)償、平行度補(bǔ)償、故障式補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償和統(tǒng)計(jì)補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、平面補(bǔ)償?shù)鹊取S嘘P(guān)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存在的內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,能夠使用梯形圖對(duì)其進(jìn)行高級(jí)語言編程,可以通過直觀的在線調(diào)整等功能提供幫助。在編程工具中含有在車床上使用的PLC標(biāo)準(zhǔn)和用戶程序?qū)嵗痉叮脩裟軌蚋鶕?jù)PLC標(biāo)準(zhǔn)在原有的程序基礎(chǔ)上自行修改,這樣的操作模式給予了用戶對(duì)程序建立的需求。
多媒體技術(shù)與聲像技術(shù)融合在一起,使計(jì)算機(jī)在處理文字與聲像方面的能力更加直接更加具體,大大提高了計(jì)算機(jī)的綜合性能。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中也是如此,在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中也是如此,運(yùn)用多媒體能夠?qū)⑿畔⒌奶幚磙D(zhuǎn)向更加綜合和智能的形式,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),可以對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行及時(shí)報(bào)警及診斷,并對(duì)過程參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)量。
2.3 體系結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范圍的集成電路、專用電路相結(jié)合,均可到達(dá)提升數(shù)控系統(tǒng)的集成度及軟件和硬件的效率。FPD平板技術(shù)顯示的采用,也大大提高了顯示器的基本性能。平板顯示器的產(chǎn)生為用戶帶來了極大的方便,它采用高科技含量技術(shù),將顯示器設(shè)計(jì)為重量輕、耗能低、便于攜帶的物體。并在原先基礎(chǔ)上將顯示屏尺寸加大,實(shí)現(xiàn)超大屏幕顯示,成為21世紀(jì)顯示器的引領(lǐng)者。它的設(shè)計(jì)原理是運(yùn)用高科技封裝及互聯(lián)技術(shù),將半導(dǎo)體及表面安裝技術(shù)相結(jié)合,以此來增加集成電路的密度,并將互連長度降低,從而大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,并優(yōu)化其性能,使零件大小縮小,并提高了其可靠性。
硬件模塊化的產(chǎn)生為數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了有利的條件,根據(jù)每個(gè)用戶不同的要求,根據(jù)其基本模塊做成標(biāo)準(zhǔn)的系列產(chǎn)品,并通過積木方式對(duì)其功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的剪輯和增減,從而形成各種層次的數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)機(jī)床進(jìn)行集體聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)集中化管理和遠(yuǎn)程操作,并一定程度減少了因人為失誤而引發(fā)的故障。運(yùn)用這種方式,可以在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其他機(jī)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程編程、參數(shù)設(shè)定、參數(shù)修改、開機(jī)關(guān)機(jī),且在主機(jī)臺(tái)可以顯示其他任何幾臺(tái)的操作畫面。
采用通用計(jì)算機(jī)所組成的模塊化和嵌入式結(jié)構(gòu),便于擴(kuò)展和升級(jí),這樣的結(jié)構(gòu)可以組成不同層次和不同類型的數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)在傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了更新的閉環(huán)控制模式,由于制造加工過程中具有較多變量因素,且工藝參數(shù)復(fù)雜,其中包括尺寸、溫濕度、摩擦、形狀等關(guān)鍵因素,因此要全方面控制過程中的每個(gè)關(guān)鍵因素,最好采用多變量閉環(huán)控制方式來對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控,在整個(gè)加工過程中對(duì)其參數(shù)進(jìn)行控制。這樣不僅能將智能化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD技術(shù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理能技術(shù)高效地結(jié)合在一起,形成一個(gè)綜合性能極其強(qiáng)大的控制系統(tǒng),還能夠?qū)崿F(xiàn)集成化和智能化的統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn)
1 宋波.論機(jī)械制造的智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工
業(yè),2009(21)
2 李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2004
1 引言
所謂的工業(yè)4.0,是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速,有效,個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。而在如今制造業(yè)開始逐步應(yīng)用智能化技術(shù)的背景下,工業(yè)4.0的出現(xiàn),則能更好的推動(dòng)制造業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展。基于此,本文就工業(yè)4.0推動(dòng)制造業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了探討,相信對(duì)有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。
2 智能技術(shù)系統(tǒng)
2.1 三大技術(shù)發(fā)展加速催生新一代技術(shù)系統(tǒng)
進(jìn)入21世紀(jì)以來,信息與通信技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,出現(xiàn)了如下3個(gè)重要的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
(1)電子部件的微小型化。
隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的突破、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用以及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展,新型微控制器和8核、16核等多核微處理器研發(fā)速度明顯加快,新產(chǎn)品不斷問世。這些新型電子部件具有集成度高、可靠性與性能價(jià)格比高、抗干擾能力強(qiáng)以及功耗低等優(yōu)點(diǎn);平行計(jì)算功能極大地提高了信息處理能力,為智能技術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)造了優(yōu)越的硬件條件。
(2)軟件成為創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力。
由于功能的增加、產(chǎn)品用戶特定需求的增加、交付要求不斷變化、不同技術(shù)學(xué)科和組織日益融合以及不同的公司間合作形式迅速變化等原因,工業(yè)產(chǎn)品及其相關(guān)的制造系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。特別是具有嵌入式軟件的系統(tǒng),其復(fù)雜性還在快速地增加,管理這樣復(fù)雜的系統(tǒng),其難度越來越大。
(3)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。
過去二十年,互聯(lián)網(wǎng)很好地解決了人與人之間的互聯(lián)互通,并顛覆了與人密切相關(guān)的一些傳統(tǒng)行業(yè)。今后,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)將要實(shí)現(xiàn)物與物的互聯(lián)互通,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息世界與物理世界的融合,于是產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)。工廠生產(chǎn)系統(tǒng)需要完成控制功能,為了將控制技術(shù)融入互聯(lián)網(wǎng),在將物理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的同時(shí),也要將計(jì)算與通信嵌入實(shí)物過程,并使其與實(shí)物過程密切互動(dòng),從而出現(xiàn)了信息物理融合系統(tǒng),又稱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),它將互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推向了新高度。
2.2 智能技術(shù)系統(tǒng)的定義與特征
以上3個(gè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)加速了機(jī)電一體化系統(tǒng)的升級(jí)。新一代技術(shù)系統(tǒng)將以機(jī)械學(xué)、電氣/電子學(xué)、控制工程、軟件技術(shù)和新材料的緊密相互作用為基礎(chǔ),通過“嵌入式智能”產(chǎn)生一種超越機(jī)電一體化的新系統(tǒng)。在這里,信息技術(shù)將與諸如認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和語言學(xué)等非技術(shù)學(xué)科相融合,跨學(xué)科融合不斷研發(fā)出過去只是在生物系統(tǒng)中才使用的新的集成方法、技術(shù)和規(guī)范,使用這些方法、技術(shù)和規(guī)程可以將感知、認(rèn)知和執(zhí)行功能集成融入技術(shù)系統(tǒng),這樣的技術(shù)系統(tǒng)稱作智能技術(shù)系統(tǒng)。
智能技術(shù)系統(tǒng)具有自動(dòng)適配功能,適應(yīng)力強(qiáng),并且使用方便。同時(shí),系統(tǒng)還具有節(jié)約資源、可進(jìn)行直觀操作以及可靠性高等特點(diǎn)。
通常,智能技術(shù)系統(tǒng)都具有如下主要特征。
適應(yīng)性,即智能技術(shù)系統(tǒng)能夠與所處的環(huán)境相互交互,并能自治地適應(yīng)它們的運(yùn)行模式。按照這種方式,在設(shè)計(jì)人員設(shè)定的框架內(nèi),智能技術(shù)系統(tǒng)能夠在運(yùn)行期間逐步完善,從而確保它們能夠長期保持最佳使用狀態(tài)。
堅(jiān)固性,即智能技術(shù)系統(tǒng)能夠在動(dòng)態(tài)環(huán)境中靈活和自治地運(yùn)行,甚至能夠在開發(fā)設(shè)計(jì)者不希望或未曾預(yù)見到的環(huán)境中運(yùn)行。系統(tǒng)能夠處理不確定或者不足的信息,確保至少達(dá)到某種使用等級(jí),滿足各種要求。
可預(yù)期性,即以經(jīng)驗(yàn)積累的知識(shí)為基礎(chǔ),智能技術(shù)系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)未來的效果和可能的情況。按照這種方式,系統(tǒng)能夠早期識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn),并能及時(shí)選擇和執(zhí)行適合的策略,迅速解決問題。這樣一來,系統(tǒng)就能夠更有效地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
用戶友好性,即智能技術(shù)系統(tǒng)能夠適應(yīng)用戶指定的特性,能與用戶進(jìn)行合理的交互。對(duì)用戶而言,系統(tǒng)具有一定的理解能力。
3 認(rèn)知信息處理參考模型及其模塊的研制
3.1 非認(rèn)知系統(tǒng)與認(rèn)知系統(tǒng)
信息處理方法是推動(dòng)機(jī)電一體化向智能技術(shù)系統(tǒng)升級(jí)的主要推動(dòng)力。機(jī)電一體化系統(tǒng)與智能技術(shù)系統(tǒng)的信息處理方法是不同的。機(jī)電一體化系統(tǒng)在傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間提供一種反應(yīng)式和固定的耦合。而智能技術(shù)系統(tǒng)則類似于具有認(rèn)知的生物,能夠變更這些耦合。認(rèn)知處理不會(huì)取代直接的和反應(yīng)式耦合,它會(huì)與后者共存。認(rèn)知系統(tǒng)和非認(rèn)知系統(tǒng)的比較如圖1所示。
3.2 認(rèn)知信息處理參考模型
如上所述,認(rèn)知科學(xué)完全參照認(rèn)知生物的行為,以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建了智能信息處理技術(shù)。因此,評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)是否具有“智能“,應(yīng)該看該技術(shù)系統(tǒng)是否具備如下3個(gè)特殊的特征:
(1)主動(dòng)嵌入到環(huán)境中,并能夠與所處的生產(chǎn)場(chǎng)景環(huán)境交換信息;
(2)借助周圍環(huán)境與系統(tǒng)相關(guān)信息的內(nèi)部表達(dá),產(chǎn)生靈活的、與環(huán)境相適應(yīng)的控制動(dòng)作;
(3)具有學(xué)習(xí)和參與綜合信息處理的能力。
3.3 操作器-控制器智能模塊的研制。
為了實(shí)現(xiàn)STRUBE認(rèn)知信息處理3層模型,德國帕德博恩大學(xué)Jugen Gausemeier教授領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)人員開發(fā)了用于自尋最優(yōu)系統(tǒng)的操作器-控制器模塊。在這里,信息處理分成3級(jí),即控制器、條件反射操作器和認(rèn)知操作器。
控制器的主要任務(wù)是按照更優(yōu)的方式控制基本系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。其控制回路是獲取測(cè)量信號(hào)和確定調(diào)節(jié)信號(hào)十分有效的鏈路,因此稱它為“原動(dòng)”回路。該級(jí)軟件在硬實(shí)時(shí)條件下運(yùn)行。大量控制器配置能夠由控制器本身完成。
條件反射操作器的操作能夠監(jiān)視和指揮控制器。它不能直接訪問系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu);但是它能夠通過改變參數(shù)和結(jié)構(gòu),完成對(duì)控制器的修改。條件反射操作器本質(zhì)上是面向事件的,它與控制器緊密相連,其按硬實(shí)時(shí)方式處理事件。作為認(rèn)知操作器的連接部件,條件反射操作器可以當(dāng)作控制器和那些軟實(shí)時(shí)或不能實(shí)時(shí)工作的部件之間的接口。它將進(jìn)入的信號(hào)過濾,并將其送給下一級(jí)。條件反射操作器負(fù)責(zé)若干OCM之間的實(shí)時(shí)通信,這些OCM一起構(gòu)成一個(gè)自尋最優(yōu)控制系統(tǒng)。
認(rèn)知操作器位于OCM的最高一級(jí),系統(tǒng)能夠采用各種方法(諸如學(xué)習(xí)方法、基于模型的最佳化方法或基于系統(tǒng)的知識(shí)的系統(tǒng)方法),去使用它本身和其周圍環(huán)境的信息,以提升它自身的性能。在這里,特別要強(qiáng)調(diào)能夠?qū)崿F(xiàn)自尋最優(yōu)的認(rèn)知能力。
4 智能子系統(tǒng)與智能網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)
智能技術(shù)系統(tǒng)具有兩種結(jié)構(gòu)形式,一種是子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)形式,即智能子系統(tǒng);另一種是組群結(jié)構(gòu)形式,稱作智能網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。
對(duì)于大型機(jī)械裝備或生產(chǎn)流水線,為了完成各種各樣的功能,通常都由幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,它們被看成是一個(gè)相互作用的組合體。這些智能子系統(tǒng)在地理位置上是分散的,通常采用分布式結(jié)構(gòu),它們彼此之間需要進(jìn)行通信和協(xié)調(diào),從而形成了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但是,由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的功能作用僅能通過單個(gè)系統(tǒng)間的交互作用呈現(xiàn)出來。無論是網(wǎng)絡(luò)還是單個(gè)系統(tǒng)的角色都是靜態(tài)的,而要完成整體功能作用,就需要借助于通過動(dòng)態(tài)改變來實(shí)現(xiàn)。在過去,這完全是分開考慮的問題,諸如一方面是云計(jì)算,另一方面是嵌入式系統(tǒng)。現(xiàn)在,我們可以采用最新的信息物理融合系統(tǒng)(CPS)的途徑進(jìn)行集成。
5 智能技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
從2007年開始,德國科技創(chuàng)新主要依靠分布在全國各地的15個(gè)前沿技術(shù)創(chuàng)新集群,每個(gè)集群都主攻一個(gè)專業(yè)方向。“it’s OWL”北威州創(chuàng)新集群專注于智能技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)品與系統(tǒng)的研發(fā),它是歐洲具有最強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)能力的地區(qū)之一,其愿景是成為全球智能技術(shù)系統(tǒng)市場(chǎng)和技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。該集群共有174個(gè)成員,包括25個(gè)工程和顧問咨詢公司、25個(gè)核心公司和78個(gè)基本公司、6個(gè)高等院校以及10個(gè)競(jìng)爭(zhēng)力中心。2012年2月,某教研部投入1億歐元,支持45個(gè)產(chǎn)品和生產(chǎn)的研發(fā)項(xiàng)目,計(jì)劃用5年時(shí)間完成。這些項(xiàng)目分為平臺(tái)、創(chuàng)新及可持續(xù)項(xiàng)目3種類型。
平臺(tái)項(xiàng)目,即為推動(dòng)集群內(nèi)各家公司在今后幾年內(nèi)進(jìn)入智能技術(shù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域,以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果向大量中小型企業(yè)轉(zhuǎn)移,創(chuàng)建自尋最優(yōu)控制系統(tǒng)、人機(jī)交互、智能網(wǎng)絡(luò)、能源效率以及系統(tǒng)工程等5個(gè)最基本的技術(shù)平臺(tái)。
創(chuàng)新項(xiàng)目,即系統(tǒng)集群內(nèi)的核心公司為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo),基于上述技術(shù)平臺(tái),開發(fā)子系統(tǒng)、系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)等具體產(chǎn)品和解決方案。
可持續(xù)項(xiàng)目,即這些項(xiàng)目研究采取7種有效措施,在政府計(jì)劃支持的時(shí)間結(jié)束后,仍然能保持長期的可持續(xù)性。特別是在這些項(xiàng)目?jī)?nèi),中小型企業(yè)在今后幾年仍然能夠自身實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)工作。
6 工業(yè)4.0智能自適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品與應(yīng)用
某公司為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0“智能生產(chǎn)”戰(zhàn)略目標(biāo),按照智能技術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)概念,研發(fā)了自適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分散式模塊化結(jié)構(gòu),并使用公司最新研制的即插即生產(chǎn)智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。分散式模塊化結(jié)構(gòu)意味著整個(gè)生產(chǎn)過程所使用的機(jī)械、控制和通信系統(tǒng)全部采用模塊化設(shè)計(jì),這就使得生產(chǎn)制造系統(tǒng)能夠按照工藝和生產(chǎn)的要求任意組合,系統(tǒng)的適應(yīng)性可以通過插入或移除其中的模塊來實(shí)現(xiàn)。
即插即生產(chǎn)技術(shù)具有自尋最優(yōu)特性和即插即生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)自配置功能。自配置功能是建立在實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的自配置方法和生產(chǎn)系統(tǒng)、模塊和部件語義自描述能力的基礎(chǔ)上,無須使用任何工程工具。生產(chǎn)制造系統(tǒng)通過分析與理解外界及自身的信息,對(duì)系統(tǒng)中各組成部分進(jìn)行自動(dòng)協(xié)調(diào)、重組與擴(kuò)充,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的數(shù)量、種類、性能和質(zhì)量的自動(dòng)適應(yīng),從而最佳地完成不斷變化的工作任務(wù)。該自適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)已成功用于公司的I/O裝置生產(chǎn)線,取得了滿意的效果。按照計(jì)劃,自適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)與系統(tǒng)產(chǎn)品即將推向市場(chǎng)。與此同時(shí),“it’s OWL”創(chuàng)新集群的各成員公司也將分批各種類型的智能技術(shù)系統(tǒng)的產(chǎn)品和系統(tǒng),并在傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)用戶領(lǐng)域推廣應(yīng)用。這些創(chuàng)新的技術(shù)與產(chǎn)品,將為制造企業(yè),特別是中小型制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)創(chuàng)造理想的條件,也為工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)提供了具體路徑和解決方案。
7 結(jié)束語
綜上所述,工業(yè)4.0的出現(xiàn),對(duì)于機(jī)械制造和電氣工程等領(lǐng)域來說有著重要的意義。而隨著我國制造業(yè)逐漸邁向智能化,針對(duì)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略目標(biāo),我們需要采取更為有效的技術(shù)措施,進(jìn)一步推動(dòng)制造業(yè)的智能化技術(shù)發(fā)展,從而提高我國制造業(yè)的科技水平。
1機(jī)械制造智能化的發(fā)展的趨勢(shì)
1.1性能上高效化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)不管是對(duì)一個(gè)企業(yè)還是整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)來說,都希望在制造時(shí)能夠在最少的時(shí)間內(nèi)制造出高精度的部件,不止這些,其他的一些性能參數(shù)也要求的比較高。在機(jī)械制造的設(shè)備上安裝了很多傳感器和單片機(jī)控制器,這些裝置的使用也大大提高了制造的精度和質(zhì)量。尤其是在納米技術(shù)取得了快速的發(fā)展和進(jìn)步之后,它便被廣泛的使用在機(jī)械制造的整個(gè)過程中,也促進(jìn)了智能化制造技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步。同時(shí)納米技術(shù)的應(yīng)用和電控系統(tǒng)的引進(jìn)也進(jìn)一步提高了智能化制造的精度和生產(chǎn)效率,促進(jìn)了制造行業(yè)的快速進(jìn)步。隨著編程語言的進(jìn)步,利用編程控制的數(shù)控系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展,現(xiàn)在工廠里面隨處可以看到數(shù)控設(shè)備、機(jī)械手和機(jī)器人。這些設(shè)備的應(yīng)用的越廣泛就越能夠促進(jìn)智能化機(jī)械制造的發(fā)展,還能節(jié)省人力和減少能耗。除了上述的性能需求以外,智能化制造的發(fā)展也更加的全面化和普遍化,這樣就能夠讓更多的客戶使用它,通知也使智能化設(shè)備的利用率大大提高。智能化機(jī)械制造的發(fā)展也代替了在惡劣的制造環(huán)境中人員的操作,同時(shí)也保證了人身安全。
1.2人機(jī)關(guān)系也越來越合理智能化制造不是操作人員直接控制的,而是利用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行程序的編寫,并通過程序的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)對(duì)制造設(shè)備的控制,這就需要人機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)也越來越合理化和人性化。在進(jìn)行機(jī)械制造的設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)時(shí),基本上摒棄了圖紙的設(shè)計(jì),改成了用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),也就提高了設(shè)計(jì)效率。在機(jī)械制造的過程中出現(xiàn)的任何狀況都會(huì)出現(xiàn)在人機(jī)界面上,這樣也方便操作人員及時(shí)的查找故障原因和做出最快的搶修方案。
1.3結(jié)構(gòu)上的集成化我們可以通過最近幾年的智能化機(jī)械制造的設(shè)備可以看出,智能化的設(shè)備的體積越來越小,但是所能執(zhí)行的功能和實(shí)現(xiàn)的制造動(dòng)作也來越復(fù)雜。計(jì)算機(jī)設(shè)備和軟件的應(yīng)用時(shí)智能化控制越來越集成化。
2智能化機(jī)械制造要考慮的關(guān)鍵
我國在設(shè)計(jì)智能化制造時(shí)也不能根據(jù)自己的想法進(jìn)行天馬行空的設(shè)計(jì),一定要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮它有沒有意義和設(shè)計(jì)價(jià)值和實(shí)用性。如果我們所進(jìn)行的智能化設(shè)計(jì)本身沒有太大的適用范圍那我們這個(gè)設(shè)計(jì)就沒有實(shí)用性和設(shè)計(jì)價(jià)值。如果我們?cè)O(shè)計(jì)的智能化制造并沒有節(jié)省人力和物力,那我們的設(shè)計(jì)就是沒有意義的。
3結(jié)語
為了縮小我國同發(fā)達(dá)國家之間的經(jīng)濟(jì)水平,我們首先要加強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)也越來越智能化。所以只有盡快將智能化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)才能夠促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,才能夠保持我國制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,使我國在機(jī)械制造行業(yè)立于不敗之地。
作者:李瑞婷韓輝輝單位:重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
關(guān)鍵詞:智能化;機(jī)器人焊接技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);制造業(yè)
引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)焊接技術(shù)也已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化,已經(jīng)從過去單純的手工式的焊接轉(zhuǎn)變而智能化的操作,并且隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,焊接技術(shù)的自動(dòng)化、智能化得到了顯著提升,無論是焊接精度、效率都得到了快速發(fā)展與提高,可以說未來智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展是大勢(shì)所趨,必然會(huì)在大部分的制造業(yè)中取代傳統(tǒng)的手工焊接。從上世紀(jì)六十年代至今,焊接機(jī)器人控制與發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段,包括示教再現(xiàn)階段、離線編程階段和自主編程階段。而現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及智能化微處理技術(shù)的發(fā)展,也進(jìn)一步提升了智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展速率,未來的智能化機(jī)器人不僅僅是能夠按照預(yù)先的編程進(jìn)行運(yùn)行和焊接,同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)多項(xiàng)命令下的同時(shí)操作以及良好的應(yīng)變能力,由此更加智能化、柔性化的進(jìn)行加工和生產(chǎn)。
1.人焊接智能化技術(shù)的主要構(gòu)成
現(xiàn)代焊接技術(shù)具有典型多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn),將現(xiàn)代智能技術(shù)引入到傳統(tǒng)焊接應(yīng)用中國,通過微處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),將預(yù)先程序事先植入到焊接機(jī)器人中,從而實(shí)現(xiàn)了其行為的自主性,由此使得其能夠執(zhí)行一系列復(fù)雜的動(dòng)作,并且由于計(jì)算機(jī)的操控可以對(duì)其行為以及環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而保證了行為的有效性以及故障的可追溯性。可以說智能化機(jī)器人焊接技術(shù)是多種技術(shù)的集成,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、統(tǒng)一調(diào)度規(guī)劃等多項(xiàng)功能,讓現(xiàn)代焊接效率更高,流程更清晰,分工更明確,同時(shí)也更加便于管理與協(xié)調(diào),僅僅需要通過改變一定的程序就能夠?qū)崿F(xiàn)整體的焊接模式和機(jī)器人行為,無疑與傳統(tǒng)單一的機(jī)器人焊接而言有了長足的進(jìn)步。
2.基于直接視覺信息的機(jī)器人焊接任務(wù)自主規(guī)劃技術(shù)
傳統(tǒng)的機(jī)器人焊接其往往非常單一,只能夠做一些比較單調(diào)的動(dòng)作。而智能機(jī)器人的出現(xiàn),特別是基于視覺信息的機(jī)器人的誕生,無疑讓智能化焊接技術(shù)得到了飛躍發(fā)展,其不僅僅是能夠?qū)我粍?dòng)作以及命令的執(zhí)行,更為重要的是其能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)力學(xué)的多種負(fù)責(zé)行為,特別是弧焊技術(shù),基于多關(guān)節(jié)設(shè)置,讓整個(gè)焊接變得更加柔性化。其關(guān)鍵技術(shù)通常包括視覺傳感器的設(shè)計(jì)以及焊縫信息的獲取問題、規(guī)劃控制器的設(shè)計(jì)問題。利用微處理芯片技術(shù),應(yīng)用設(shè)置的關(guān)節(jié)動(dòng)感接收裝置和復(fù)雜的程序編程以及中央處理裝置,弧焊機(jī)器人能夠依據(jù)CAD圖紙以及模擬仿真人類行為,從而依據(jù)相應(yīng)的紅外線觸控與觸感技術(shù),精確實(shí)現(xiàn)焊接任務(wù)。
從現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言,應(yīng)用中的焊接機(jī)器人離線編程與規(guī)劃系統(tǒng)依賴于CAD圖紙輸入焊縫及工藝信息,其已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)具有一定精度需求的任務(wù),但是由于本身的運(yùn)動(dòng)更多是一種表面的,受制于自身龐大的機(jī)械關(guān)節(jié),使得其在實(shí)際的轉(zhuǎn)向以及變形過程中依然受到了限制,而這也是未來弧焊技術(shù)發(fā)展的主要方向。弧焊智能化機(jī)器人不僅僅要依賴于CAD圖紙輸入等等,還要學(xué)會(huì)模仿人類的行為,模仿有經(jīng)驗(yàn)的焊接技術(shù)人員了解其焊接手法和不同的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡,結(jié)合不同的裝備參數(shù)進(jìn)行自主的焊接行為的選擇,根據(jù)周圍環(huán)境的變化以及變量的選擇,更好的提升焊接要求和有效性,由此就要在智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的設(shè)置過程中注重與提高關(guān)節(jié)靈活程度,將其外部設(shè)計(jì)更加的小巧玲瓏,同時(shí)增加內(nèi)部環(huán)境辨識(shí)技術(shù),充分對(duì)不同的環(huán)境以及設(shè)備進(jìn)行觀察和了解。
3.智能化機(jī)器人焊接柔性制造單元/系統(tǒng)及其應(yīng)用
針對(duì)焊接柔性制造單元/系統(tǒng)在宏觀上具有離散性,在微觀上具有連續(xù)性。焊接柔性制造系統(tǒng)其應(yīng)用多多個(gè)Agent間的相互協(xié)調(diào)來提升整體設(shè)備的協(xié)調(diào)性,從而使得智能化機(jī)器人更加的靈活,嫩鞏固更好的適應(yīng)多種工種、特別是復(fù)雜公眾的要求,例如造船、航天制造業(yè)、電子精密儀器等等的焊接,以此提升其本身的應(yīng)用范圍,同時(shí)從現(xiàn)有的部分行業(yè)例如汽車領(lǐng)域的應(yīng)用來看,取得了良好的效果,這也說明未來其應(yīng)用的潛力,可以更好地在遠(yuǎn)程監(jiān)控條件下,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜項(xiàng)目的焊接,更加有效的降低了企業(yè)本身的人力資本以及額外的成本的支出。
4.機(jī)器人焊接的焊縫跟蹤與導(dǎo)引技術(shù)
這是又一項(xiàng)未來智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),其能夠?qū)ΜF(xiàn)有的焊縫進(jìn)行跟蹤,依據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)定的初始焊位導(dǎo)引進(jìn)行特定的項(xiàng)目操作,其相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)器人焊接而言,可以更好地根據(jù)不同環(huán)境下目標(biāo)的實(shí)際體積、焊縫大小以及環(huán)境變化所帶來的具體的焊縫狀態(tài)的改變,而進(jìn)行針對(duì)性的焊接,依據(jù)傳感器收到的信息進(jìn)行實(shí)施控制與修正機(jī)器人的操作,無疑大大提高了焊接精度,提高了整體智能化機(jī)器人的應(yīng)用范圍,將傳統(tǒng)的焊接技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)環(huán)境下,避免了傳統(tǒng)環(huán)境變化下的焊接方式與精度的缺失,以此為未來高空作業(yè)、高溫作業(yè)或是極寒天氣下作業(yè)奠定了基礎(chǔ),更好的依據(jù)物體實(shí)際形態(tài)而進(jìn)行針對(duì)性的焊接作業(yè),進(jìn)而保證了工人能夠避免惡劣條件下的作業(yè),而僅僅需要通過遠(yuǎn)程操控就能夠?qū)崿F(xiàn)上述環(huán)境下的焊接,減少了工作的危險(xiǎn)性,提高了整個(gè)制造、生產(chǎn)行業(yè)的工作環(huán)境的安全性。
5.結(jié)束語
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)焊接技術(shù)也已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化。可以說,智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)在大部分的制造業(yè)對(duì)于傳統(tǒng)人工焊接的取代,其無論是精度、使用效率還是企業(yè)成本支出都將得到優(yōu)化。上述技術(shù)雖然部分已經(jīng)在實(shí)踐中得到應(yīng)用,但是其中的應(yīng)用依然存在一定的限制,同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的不成熟之處,需要未來的企業(yè)與研究人員結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)實(shí)際需求和不同的外部環(huán)境進(jìn)行針對(duì)性的改善,從而更好地服務(wù)于現(xiàn)代制造業(yè)、建筑業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展需求。
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隨著社會(huì)不斷的發(fā)展,人們的生活水平和質(zhì)量也不斷地提高,對(duì)于日常生活和環(huán)境等各種需求也越來越高。不論是生活還是工作,人們對(duì)于各種方便和快捷服務(wù)的要求也越來越高。例如日常生活用具的自動(dòng)化、通訊工具的自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化等等。有許多工作如果采用人工控制則較難完成,既花費(fèi)很大的人力、物力和財(cái)力,又達(dá)不到預(yù)期的效果。通過自動(dòng)化控制技術(shù),可以合理利用各種設(shè)備,既節(jié)省能源又方便快捷。因此,機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)在現(xiàn)代建筑中是不可或缺的,對(duì)我國工程建設(shè)本文由收集整理行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。
1 機(jī)械自控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
簡(jiǎn)單來講,機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)就是指通過使用機(jī)械控制設(shè)備,使被控對(duì)象自動(dòng)地在無人控制的情況下按照預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行自行運(yùn)作的一種方式。它是以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),利用反饋原理自動(dòng)地影響動(dòng)態(tài)系統(tǒng),使其輸出值接近或達(dá)到人們的預(yù)定值。在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程。近年來,很多發(fā)達(dá)國家的機(jī)械自動(dòng)控制業(yè)已經(jīng)達(dá)到較高的技術(shù)水平,絕大多數(shù)都是采用的都是機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)。目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國家向機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)仍然得到不斷地發(fā)展,并提出了許多新的機(jī)械制造系統(tǒng),例如:智能制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)等等。自改革開放以來,我國的機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)已經(jīng)有了翻天覆地的變化,在機(jī)械制造技術(shù)水平以及產(chǎn)品總量都在逐年提高。在我國,由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平不高,很多制造工藝都是借鑒國外先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù),自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌較少。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,我國正處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要時(shí)期,必須對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)給予充分的重視,必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,才能促進(jìn)我國的機(jī)械制造技術(shù)更好地發(fā)展,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)也不斷地發(fā)展,第一代機(jī)械控制技術(shù)源于150多年前。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的誕生和發(fā)展,智能控制這種自動(dòng)控制技術(shù)產(chǎn)生了,它是一種由定性方法和定量方法相結(jié)合之后進(jìn)行控制的方式。要求由機(jī)器用類似于人的思維和經(jīng)驗(yàn)來引導(dǎo)解決問題的過程。智能控制的核心在于高層控制,高層控制是通過對(duì)實(shí)際情境或過程進(jìn)行操作而實(shí)現(xiàn)的。智能控制的主要技術(shù)方法有專家系統(tǒng)、模糊邏輯、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。隨著科學(xué)的發(fā)展,智能技術(shù)正逐步應(yīng)用于人們的日常生活中。
2 工程建設(shè)中影響機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的幾點(diǎn)因素
2.1工程建設(shè)中的智能化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)、控制和通信等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程建設(shè)系統(tǒng)也越來越智能化。簡(jiǎn)單地說各種智能化系統(tǒng)在工程建設(shè)中是一種各種服務(wù)的傳輸、處理和信息采集的工具。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)以及作為信息載體的智能卡技術(shù),已成為人們?nèi)粘I詈凸ぷ鞑豢苫蛉钡囊徊糠郑こ探ㄔO(shè)智能化也應(yīng)該順應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展,利用這些技術(shù)來解決智能化工程建設(shè)中出現(xiàn)的各種問題,把這些技術(shù)作為智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)。目前,可以將這些先進(jìn)的技術(shù)整合成為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái),并以此為工程建設(shè)和參與建設(shè)的人們提供過去需要多個(gè)系統(tǒng)提供的服務(wù),經(jīng)過整合后的新一代信息平臺(tái)及其相應(yīng)的服務(wù)可以從一棟建筑擴(kuò)展到整個(gè)社區(qū)乃至整個(gè)城市。按照這種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展路線來看,這種社會(huì)化信息平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分就是工程建設(shè)智能化系統(tǒng),而建筑智能化系統(tǒng)所提供的各種服務(wù)也將成為這個(gè)信息平臺(tái)的一種服務(wù)功能。因此,在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天,以往根據(jù)不同服務(wù)功能構(gòu)成的不同系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生根本改變,如此一來,既可以避免投資重復(fù)造成的浪費(fèi),還可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的功能。
2.2國家管理制度的變革對(duì)消除工程建設(shè)智能化系統(tǒng)發(fā)展的影響
原有的管理制度不適應(yīng)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)成為一個(gè)整體統(tǒng)一的系統(tǒng),工程建設(shè)智能化工程涉及到建設(shè)、消防、公安和廣電等行政主管部門。多部門管理、層層審批的管理模式已嚴(yán)重制約著工程建設(shè)的發(fā)展。隨著中國改革開放,并加入世界貿(mào)易組織,這種阻礙已經(jīng)得到了明顯地改變。根據(jù)國家相關(guān)文件的規(guī)定,一個(gè)部門只能負(fù)責(zé)管理一件事,例如:產(chǎn)品質(zhì)量管理按照《產(chǎn)品質(zhì)量法》和國家質(zhì)監(jiān)總局的相關(guān)文件規(guī)定,由國家質(zhì)監(jiān)總局管理、工程設(shè)計(jì)和施工安裝資質(zhì)管理按照《建筑法》和《建筑法實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定由建設(shè)部負(fù)責(zé)而與建筑智能化系統(tǒng)相關(guān)的業(yè)務(wù)如通信、消防、安防等則分別由信息產(chǎn)業(yè)部、公安部消防局、公安部技防辦等管理。這種新的管理方式有利于把工程建設(shè)智能化系統(tǒng)作為一個(gè)整體統(tǒng)一的系統(tǒng)來實(shí)施,更值得一提的是,這將促進(jìn)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)需要一個(gè)智能化的控制系統(tǒng)來運(yùn)轉(zhuǎn),為了更好的促進(jìn)制造生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新和發(fā)展,維持企業(yè)智能制造的穩(wěn)步推進(jìn),開發(fā)人員設(shè)計(jì)并研發(fā)了應(yīng)對(duì)各種情況的智能化控制系統(tǒng),能夠?qū)ιa(chǎn)制造進(jìn)行管理和控制,極大的提高了生產(chǎn)效率。下面就介紹幾種常用的控制系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種模仿動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行為特征,將各種信息處理工作才去分布于網(wǎng)絡(luò)中,并行進(jìn)行處理的控制系統(tǒng),這種系統(tǒng)的復(fù)雜程度很高,方便利用和調(diào)整其內(nèi)部存在的大量神經(jīng)節(jié)點(diǎn)之間的相互連接的關(guān)系,以此來處理信息,而且能夠適應(yīng)大多數(shù)生產(chǎn)制造過程中遇到的情況,可以自主記憶和學(xué)習(xí)。專家控制系統(tǒng)主要是指一個(gè)高智能的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),內(nèi)部包含著大量的專業(yè)知識(shí)和積累下來的寶貴經(jīng)驗(yàn),比如制造加工的工藝和相關(guān)技術(shù),就可以存儲(chǔ)在該系統(tǒng)之中,系統(tǒng)在處理生產(chǎn)制造某個(gè)故障和問題時(shí),就可以將以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方法拿出來,迅速有效的解決問題,而且可以解決很多的高難度問題,高效迅速,節(jié)省了大量的檢修時(shí)間和工作量。
2機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用
2.1傳感技術(shù)的應(yīng)用。傳感技術(shù)在智能制造過程中發(fā)揮著傳遞與接收信息信號(hào)的重要作用,在電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備之間需要做出指令和信息的傳遞時(shí),傳感器就可以憑借其極高的敏銳度和高效的傳遞信息的能力,在指揮生產(chǎn)制造中起到重要的連接作用,目前,很多制造企業(yè)為了加強(qiáng)這種聯(lián)系,強(qiáng)化信息傳遞的能力和水平,使生產(chǎn)效率進(jìn)一步加快,使用了更加具備系統(tǒng)化和規(guī)范化的傳感網(wǎng)絡(luò),也就是專門用于傳遞接收信息的處理系統(tǒng),加快了信息傳遞的速度,并且縮短了反應(yīng)時(shí)間,能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)信息的識(shí)別和判斷,經(jīng)過解析后再發(fā)出有效信息,以其先進(jìn)的技術(shù)和極高的效率極大地促進(jìn)了智能制造的快速發(fā)展和應(yīng)用。2.2數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)制造中屬于最關(guān)鍵的設(shè)備之一,而數(shù)字化和智能化機(jī)床的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用,也促進(jìn)了相應(yīng)的機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,可以說數(shù)控生產(chǎn)也是智能制造發(fā)展過程中的重要部分,將電子智能化產(chǎn)品與生產(chǎn)機(jī)械完美的融合在一起,這本身就是一種機(jī)電技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)舉,我國的數(shù)控機(jī)床的最尖端產(chǎn)品已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位,這就是將機(jī)電結(jié)合,生產(chǎn)制造智能化的重要體現(xiàn),隨著數(shù)控機(jī)床所利用的機(jī)電技術(shù)愈來愈多,功能更加多樣實(shí)用,“中國智造”并將獲得更快的發(fā)展和更大的進(jìn)步。2.3自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用。由于智能制造的發(fā)展理念更加深入人心,企業(yè)的制造生產(chǎn)過程為了應(yīng)對(duì)快速發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,自動(dòng)化的生產(chǎn)流水線被大量裝備到企業(yè)的廠房中,通過智能機(jī)械設(shè)備代替大量人工,在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中減少誤差,有助于提高產(chǎn)品的精密度,從而提高制造能力和工藝水平,打造智能化生產(chǎn)線。2.4工業(yè)智能機(jī)器人。工業(yè)智能機(jī)器人是機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最先進(jìn)的應(yīng)用,并結(jié)合多種先進(jìn)技術(shù),是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機(jī)器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點(diǎn),我國在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績(jī),并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn),在提高產(chǎn)品質(zhì)量中發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機(jī)器人在應(yīng)用的過程中具有明顯的優(yōu)點(diǎn):一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程;三是生產(chǎn)的精準(zhǔn)度高,可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中,受到社會(huì)各界的認(rèn)可。
3機(jī)電一體化在企業(yè)的智能制造中的發(fā)展前景
智能化技術(shù)的發(fā)展從未有過像最近十年的發(fā)展速度,智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍愈加寬廣,中國資本一方面大力發(fā)展本國的智能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,另一方面通過國家合作與資本收購其他先進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)來加快促進(jìn)智能化建設(shè),可謂雙管齊下,發(fā)展速度極快。制造業(yè)的生產(chǎn)制造過程是核心,也是基礎(chǔ),而要將智能技術(shù)完美的融合進(jìn)制造工藝之中,還必須有配套的技術(shù)和措施加以促進(jìn),這就是機(jī)電一體化技術(shù),將擁有智能化的電子設(shè)備與企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備結(jié)合應(yīng)用,就做到了制造業(yè)與智能制造的融合,機(jī)電一體化技術(shù)作為兩者之間的重要聯(lián)系紐帶,也是目前國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù),其發(fā)展和技術(shù)上的突破,能夠帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的加速轉(zhuǎn)型,為實(shí)現(xiàn)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)提供充足的動(dòng)力源泉,無論是智能化的系統(tǒng)還是科學(xué)技術(shù),為了增強(qiáng)制造加工的智能化水平,就必須借助發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)來促成,將每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)節(jié)統(tǒng)一納入到智能化管理和控制之中,制造企業(yè)的管理與生產(chǎn)將獲得質(zhì)的飛躍。
4結(jié)語
總而言之,機(jī)電一體化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關(guān)鍵技術(shù),將其與智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用具有重要意義,必須引起我們高度的重視。此外,智能制造技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合還會(huì)推動(dòng)二者各自擁有各大的發(fā)展空間,這對(duì)機(jī)械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。
作者:王哲
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電氣技術(shù);發(fā)展方向;綠色化;智能化;挑戰(zhàn)
隨著全國創(chuàng)新理念的不斷深入,特別是電力系統(tǒng)技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能化、綠色化的發(fā)展日益進(jìn)入人們的視野,為電氣技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。電網(wǎng)綠色化發(fā)展的理念不斷更新,必將導(dǎo)致電氣技術(shù)向著職能、綠色、環(huán)保的方向發(fā)展,出現(xiàn)了大量以職能、綠色為主題的電氣技術(shù)和電氣設(shè)備,引領(lǐng)著電氣時(shí)代的發(fā)展方向。
1 電氣技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
1.1 電氣技術(shù)的發(fā)展
隨著自然科學(xué)的不斷發(fā)展,電磁場(chǎng)理論的不斷研究,為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。歐姆、法拉第等人通過對(duì)磁效應(yīng)的進(jìn)一步研究,提出了電磁感應(yīng)原理,形成了電磁學(xué)這一專門的自然科學(xué)。正是電磁學(xué)的研究及成熟為電氣技術(shù)、電氣設(shè)備的研發(fā)提供了理論支撐。隨著電力的不斷發(fā)展,電能的成熟,電氣技術(shù)日益走向成熟。從電氣技術(shù)的發(fā)展歷程來看,主要是通過對(duì)電能的不斷開發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)電能的有效轉(zhuǎn)化,演變成其他的使用方式,方便人們的生產(chǎn)、生活,最終達(dá)到利用電能的最優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)化。
1.2 電氣技術(shù)的應(yīng)用
借助電能的有效開發(fā)與利用,電氣技術(shù)可以說達(dá)到了廣泛的應(yīng)用。電能以其能夠有效轉(zhuǎn)化,傳遞信息,同時(shí)傳輸又不受距離限制等優(yōu)勢(shì),為電氣技術(shù)的研發(fā)提供了條件。特別是當(dāng)今時(shí)代,電氣技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到照明、通訊、交通等各個(gè)領(lǐng)域,融入到千家萬戶的生產(chǎn)、生活中。
2 電氣技術(shù)的綠色化、智能化
隨著全球氣候的變化,綠色、環(huán)保成為國際交流的主題。我國更是把綠色作為十三五期間的發(fā)展理念,可見綠色已經(jīng)成為當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的主流。綠色化的實(shí)現(xiàn)就是從選材、加工、生產(chǎn)到應(yīng)用整個(gè)過程都是綠色的、環(huán)保的。綠色化的生產(chǎn)加工理念既可以節(jié)省能源,又有利于人們的生產(chǎn)生活,同時(shí)促進(jìn)了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
作為一個(gè)特殊的行業(yè)領(lǐng)域,電氣技術(shù)的研發(fā)同樣要走綠色化之路。在電氣設(shè)備研制過程要實(shí)現(xiàn)全程綠色化選材、加工,形成綠色電氣設(shè)備,然后對(duì)技術(shù)進(jìn)行推廣示范,打造出綠色研發(fā)、綠色加工、綠色應(yīng)用的全程綠色化電氣設(shè)備。電氣設(shè)備要實(shí)現(xiàn)綠色化,需具備以下幾個(gè)特征:
(1)不斷研發(fā)綠色電力,進(jìn)一步加大可再生能源的研究利用力度,突出環(huán)保性、再生性。
(2)研發(fā)電網(wǎng)改進(jìn)技術(shù),借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能管理、綠色輸出。
(3)加大與互聯(lián)網(wǎng)的融合力度,把電氣技術(shù)的原理及電氣設(shè)備的工作過程在網(wǎng)絡(luò)上虛擬展示,讓更多的人通過網(wǎng)絡(luò),了解電氣運(yùn)轉(zhuǎn)原理、情況及工作模式。
電氣技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了電氣設(shè)備的智能化,就是讓電氣設(shè)備具有記憶、儲(chǔ)存等人腦所具有的功能,激發(fā)更大的潛力,實(shí)現(xiàn)人工操作的簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化。隨著電力電網(wǎng)的智能化建設(shè),電氣設(shè)備智能化發(fā)展呈現(xiàn)出集中高、規(guī)模大的特點(diǎn),出現(xiàn)了智能化成套設(shè)備。此類設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的多方面、全方位控制,如監(jiān)控、診斷、咨詢等,從而保證電力系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣設(shè)備智能化主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)精確度更高,靈活性更強(qiáng),更具有穩(wěn)定、環(huán)保等屬性。
(2)發(fā)展趨向小型化,呈現(xiàn)高度集成、功能齊全等特征。
(3)機(jī)電一體化更加明顯。
3 電氣技術(shù)智能化、綠色化發(fā)展的原因
電氣技術(shù)的綠色化、智能化發(fā)展是時(shí)代的潮流,不可阻擋。除了其特有的優(yōu)勢(shì)以外,還有國家的政策、社會(huì)的需要共同促進(jìn)其不斷向前發(fā)展。
3.1 電氣技術(shù)智能化、綠色化發(fā)展是經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求
當(dāng)前我國正在進(jìn)行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新升級(jí)。特別是在制造業(yè)領(lǐng)域,改革力度更大。眾所周知,制造業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè),要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),去庫存,就要加大技術(shù)研發(fā)力度,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的有效供給,發(fā)展綠色化、智能化的產(chǎn)品。而電氣制造作為制造業(yè)的重要組成部分,也必須走綠色化、智能化的發(fā)展道路。隨著全球環(huán)境的日益惡化,綠色已經(jīng)成為全球的主題,要實(shí)現(xiàn)全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,就必須在電氣制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新突破,加大智能化、綠色化技術(shù)研發(fā),推動(dòng)電氣設(shè)備的可循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3.2 電氣技術(shù)智能化、綠色化發(fā)展是國家各項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃的具體要求
隨著國家創(chuàng)新理念的不斷深入,特別是國家十三五規(guī)劃對(duì)各行業(yè)、各領(lǐng)域的職能綠色發(fā)展提出了要求。為了推動(dòng)電氣技術(shù)的發(fā)展,我國近幾年已經(jīng)連續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)規(guī)劃文件,如《綠色制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》、《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》等,就綠色制造、智能發(fā)展提出了明確要求和具體的部署。
從各類文件的出臺(tái)不難發(fā)現(xiàn),國家對(duì)電器制造的綠色化、智能化發(fā)展的重視。電氣制造要實(shí)現(xiàn)源頭綠色化,就是要從設(shè)計(jì)開始便走綠色之路,采用節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)綠色化改造,提高電氣設(shè)備的利用效率和環(huán)保效能。除了實(shí)現(xiàn)綠色化之外,智能化同樣是影響電氣制造競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。必須加強(qiáng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的研發(fā),加大自主創(chuàng)新力度,將智能制造作為未來電氣設(shè)備發(fā)展的主攻方向,實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。同時(shí),必須加強(qiáng)與電力系統(tǒng)的有效配合,在產(chǎn)品制造上實(shí)現(xiàn)自主化、綠色化、智能化,依托供電系統(tǒng)的電力有效輸出,采用先進(jìn)的信息技術(shù)和控制技術(shù),大規(guī)模發(fā)展新能源,優(yōu)化電氣生產(chǎn)、加工效能,實(shí)現(xiàn)綠色、智能發(fā)展。
4 電氣技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)策
中國電氣行業(yè)發(fā)展相對(duì)較晚,但發(fā)展的速度較快,短短的幾年,已經(jīng)發(fā)展成為了世界主要的電氣制造國。電氣技術(shù)在我國取得長足發(fā)展的同時(shí),在以下幾個(gè)方面還面臨著一些挑戰(zhàn)。
4.1 存心惡意競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象
隨著行業(yè)的不斷發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,電氣行業(yè)出現(xiàn)了一些惡意競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響著電氣行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新。如電力系統(tǒng)存在盲目壓價(jià)現(xiàn)象,導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)一定程度的問題。
為有效阻止惡意競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象的發(fā)展,就必須加大技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,由追求速度型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變,研發(fā)高精尖產(chǎn)品,打造精品自主品牌,提高市場(chǎng)占有率和競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)要不斷加強(qiáng)新技術(shù)的革新,特別是研發(fā)電氣工藝及電氣裝備技術(shù),結(jié)合電力技術(shù)的創(chuàng)新,推動(dòng)電氣技術(shù)、設(shè)備的現(xiàn)代化進(jìn)程。
4.2 電氣行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)
加大電氣行業(yè)產(chǎn)品的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整,完善供給結(jié)構(gòu),優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。加大電氣制造相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā),擺脫依賴外國技術(shù)的現(xiàn)狀,著力發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,以推動(dòng)國家整體行業(yè)發(fā)展。在發(fā)展模式上,要發(fā)揮主體帶動(dòng)作用,培養(yǎng)大型龍頭企業(yè),帶動(dòng)中小企業(yè)加快升級(jí)改造步伐,推動(dòng)行業(yè)技術(shù)革新,促進(jìn)電氣技術(shù)的綠色化、智能化發(fā)展。
4.3 電氣技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)
2007年8月,在原有其它合作關(guān)系的基礎(chǔ)上,承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司與德國杜爾(DURR)公司正式簽訂合作協(xié)議,為國內(nèi)幾大著名汽車生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)制造智能化運(yùn)輸系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)(FAS)。這是國內(nèi)第一例與著名國外智能化運(yùn)輸系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)(FAS)制造公司合作協(xié)議。國內(nèi)其它相關(guān)企業(yè)還沒有能力和機(jī)會(huì)來承擔(dān)此類工程項(xiàng)目。
國家新一輪產(chǎn)業(yè)規(guī)劃為國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了快速、可持續(xù)發(fā)展的政策性基礎(chǔ)環(huán)境。2006年,中國汽車總產(chǎn)量500多萬輛,但其中90%是國外汽車“舶來品”,真正擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的僅占10%。據(jù)專家預(yù)測(cè),到2010年,我國汽車產(chǎn)量將在1000萬輛左右,市場(chǎng)需求量將在800萬~900萬輛左右,國內(nèi)汽車保有量達(dá)到5500萬輛左右,汽車化水準(zhǔn)達(dá)到40輛/千人。
企業(yè)發(fā)展已經(jīng)具備快速起步的基本條件。承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司成立后,通過承接上海通用、武漢神龍、沈陽寶馬、上海大眾、廈門金龍、北京奔馳等多家國內(nèi)著名汽車企業(yè)的項(xiàng)目,該公司在產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)等方面,華遠(yuǎn)品牌形象已經(jīng)初步確立,公司也取得了可觀的經(jīng)營業(yè)績(jī)。特別是在與德國杜爾(DURR)公司合作為國內(nèi)幾大汽車生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)制造智能化運(yùn)輸系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)(FAS)方面已經(jīng)取得了良好的開端。這些情況說明承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司已經(jīng)具備了快速起步的基本條件。
項(xiàng)目建設(shè)的必要性
國家振興裝備制造業(yè)的迫切需要。裝備制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。裝備市場(chǎng)的快速、健康、良性發(fā)展,對(duì)增強(qiáng)企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和發(fā)展后勁,對(duì)促進(jìn)國家和地區(qū)總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升,具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。我國的裝備制造業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在規(guī)模、質(zhì)量、層次等方面應(yīng)該說都取得了長足的進(jìn)步,有力地支撐、帶動(dòng)和促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。振興裝備制造業(yè)在“十五”期間已受到黨和政府的高度重視,“十一五”期間,在《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》和《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》等發(fā)展戰(zhàn)略和政策資源的引導(dǎo)下,我國裝備制造業(yè)的發(fā)展將迎來新的契機(jī)。步入新世紀(jì)以來,我國裝備制造業(yè)進(jìn)入歷史上最好的發(fā)展時(shí)期,經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變初見成效,呈現(xiàn)出持續(xù)、快速、全面增長的勢(shì)頭。
國內(nèi)汽車制造行業(yè)對(duì)智能化運(yùn)輸系統(tǒng)的迫切需求。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇以及全球化市場(chǎng)的形成,制造技術(shù)已成為一個(gè)國家在競(jìng)爭(zhēng)中或戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)抗中獲勝的支柱,制造技術(shù)的發(fā)達(dá)程度也已成為衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,所以計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和智能化運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和智能化運(yùn)輸系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將經(jīng)營管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、銷售服務(wù)等生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)集成起來,以實(shí)現(xiàn)更短的生產(chǎn)周期、更好的產(chǎn)品質(zhì)量、從而達(dá)到企業(yè)整體優(yōu)化和綜合效益的提高,從而增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。智能化運(yùn)輸系統(tǒng)是汽車制造行業(yè)生產(chǎn)核心—汽車整車裝配系統(tǒng)一個(gè)子系統(tǒng),它綜合了柔性裝配系統(tǒng)技術(shù)(FAS)和現(xiàn)代物流技術(shù),其主要工藝流程由存儲(chǔ)區(qū)、工件裝配區(qū)、升降區(qū)、檢修區(qū)、檢測(cè)區(qū)、下線區(qū)等組成。由此可知,智能化運(yùn)輸系統(tǒng)十分復(fù)雜,它需要智能化控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開關(guān)、急停開關(guān)、光電開關(guān)、傳送機(jī)、張緊器、升降機(jī)等各種不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu),同時(shí)智能化運(yùn)輸系統(tǒng)還具有復(fù)雜的連鎖關(guān)系,從汽車部件上線到成品車下線,包括裝配工藝線和快速輸送線之間的銜接,需要各種裝置、各個(gè)環(huán)節(jié)緊密配合,不能出現(xiàn)絲毫差錯(cuò),否則生產(chǎn)將不能正常進(jìn)行。
快速壯大承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司技術(shù)和裝備優(yōu)勢(shì)的需要。在近一年多的市場(chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn),除用戶直接進(jìn)口國外軟件和原裝設(shè)備以外,只有承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司與德國杜爾(DURR)公司進(jìn)行合作為國內(nèi)幾大著名汽車生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)制造了智能化運(yùn)輸系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)(FAS),其它企業(yè)還沒有能力來承擔(dān)此類工程項(xiàng)目。但是,至少有三家以上的設(shè)計(jì)研究單位和生產(chǎn)企業(yè)表示了對(duì)智能化運(yùn)輸系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)(FAS)的開發(fā)有興趣,這就給承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司和本項(xiàng)目帶來了一定的壓力和緊迫感。為了保持承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司在國內(nèi)的領(lǐng)先地位,亟需解決生產(chǎn)場(chǎng)地和加工設(shè)備的問題,盡快增加設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,擴(kuò)大市場(chǎng)占有率,在今后的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手面前立于不敗之地。
作者:高長利單位:承德華遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司
智能產(chǎn)品受年輕消費(fèi)者青睞
對(duì)于大眾消費(fèi)者而言,智能時(shí)尚代表了科技化產(chǎn)品,而消費(fèi)者的態(tài)度也正在從好奇、觀望轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮堋⑹褂谩F渲校贻p的領(lǐng)軍型消費(fèi)群體對(duì)智能產(chǎn)品更青睞有加,不失為一個(gè)營銷時(shí)機(jī)。
在即將召開的CHIC2015秋季展上,智能零售技術(shù)體驗(yàn)區(qū)和可穿戴產(chǎn)品服裝SHOW將讓觀眾近距離感知智能時(shí)尚的奇妙。通過智能時(shí)尚生產(chǎn)企業(yè)、服務(wù)平臺(tái)和相關(guān)院校熱力參與,觀眾將一睹新一批智能產(chǎn)品的真容,動(dòng)靜態(tài)結(jié)合的形式也將引領(lǐng)智能產(chǎn)品的新風(fēng)尚。
德國數(shù)位公會(huì)(Bitkom)的問卷調(diào)查結(jié)果更讓智能服裝的開發(fā)者信心倍增:12%的德國運(yùn)動(dòng)愛好者表示一定要購買智能服裝產(chǎn)品,表示可以考慮的達(dá)13%。年輕人對(duì)智能衣著尤其感興趣,年齡層介于14~29歲之間的占有比率達(dá)30%。
不難看出,目前高調(diào)“入場(chǎng)”智能服飾產(chǎn)品的企業(yè)大多集中在定位于年輕群體或是運(yùn)動(dòng)休閑的品牌。而更多的服裝品牌又該如何搭乘智能科技的快車呢?
智能零售為終端智能化加碼
越來越多的科技公司將科技因子跨界植入服裝零售環(huán)節(jié)。零售終端的智能化進(jìn)程不僅增強(qiáng)了實(shí)體零售終端的互動(dòng)性和科技體驗(yàn)感,更為大數(shù)據(jù)的采集整理提供途徑。而試衣體驗(yàn)作為終端體驗(yàn)的重要一環(huán),智能零售中的智能試衣技術(shù)應(yīng)用不得不提。
目前,一部分3D試衣系統(tǒng)其實(shí)是二維試衣,無法表現(xiàn)衣服的上身效果。另一部分則是在固定的3D模特身上試衣。和鷹科技三維事業(yè)部總監(jiān)周俐娜打了個(gè)比方,“在3D模特上換衣服就像是給玩具娃娃換衣服,消費(fèi)者無法判斷衣服穿在自己身上的效果,因?yàn)槊考路┰谀L厣砩隙己芡昝馈!闭劶昂旺椗c美國三維人體掃描系統(tǒng)公司、比利時(shí)在線試衣系統(tǒng)公司合作的3D試衣技術(shù),周俐娜表示,該系統(tǒng)可以真實(shí)復(fù)制身材曲線,告訴消費(fèi)者不適合哪些衣服,還可以讓消費(fèi)者在任何一個(gè)能上網(wǎng)的地方使用手機(jī)或平板電腦試穿服裝,并記錄每次試穿的效果。
盡管如此,零售終端應(yīng)用的效果并不完全取決于技術(shù)創(chuàng)新的程度,而是技術(shù)與前端互動(dòng)、后臺(tái)支持密切相關(guān)。福建省我答答信息科技有限公司董事葛宏胤認(rèn)為,“3D試衣等技術(shù)應(yīng)用的背后是終端服務(wù)要到位,還需具備利潤點(diǎn)的支撐,此外,終端整體環(huán)境的打造也是該技術(shù)有效應(yīng)用的前提,這樣才能達(dá)到提升黏的效果。”
顯而易見的是,如何更具效率地“為我所用”需要全方位的系統(tǒng)工程。因而,一個(gè)能夠縱覽全局的系統(tǒng)性平臺(tái)尤為重要。
CHIC2015秋季展將打造融合智能產(chǎn)品、智能設(shè)計(jì)、智能制造、智能渠道、智能物流、智能終端、智能平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)鏈要素智能化等方面的全新布局。智能時(shí)尚所帶來的思潮將在CHIC平臺(tái)中碰撞、生根,有關(guān)技術(shù)和模式的落地思考將為智能時(shí)尚企業(yè)提供新的思路。
智能制造“催化”技術(shù)革命
消費(fèi)變革引發(fā)市場(chǎng)變化,小批量、多批次的訂單讓服裝企業(yè)不得不進(jìn)行智能化改造,以進(jìn)行柔性化生產(chǎn)。而這正是智能制造帶來的關(guān)鍵性變革,讓柔性化生產(chǎn)成為可能,并在很多前驅(qū)型企業(yè)中成為現(xiàn)實(shí)。
杰克縫紉機(jī)股份有限公司啟動(dòng)了縫制設(shè)備行業(yè)的首條智能化自動(dòng)生產(chǎn)線。使用該條生產(chǎn)線,精加工車間人員可以從315人減少到10人,生產(chǎn)成品一次性合格率達(dá)99%,制造精度提高20%,單臺(tái)人工成本每年可下降80%。
報(bào)喜鳥集團(tuán)的第一條智能化生產(chǎn)線也已改造完成。浙江報(bào)喜鳥副董事長周信忠說,“智能化生產(chǎn)將突破原有個(gè)性化生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)效率降低的瓶頸,實(shí)現(xiàn)‘個(gè)性化生產(chǎn)不降品質(zhì)、單件流不降效率’的目標(biāo)。”
關(guān)鍵詞 家具 智能化 研究
中圖分類號(hào):TS6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1選擇此研究的目的及意義
本次研究主要針對(duì)智能家具創(chuàng)意設(shè)計(jì)展開,一般說來能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)一些功能的家具都可以稱之為智能化家具,如坐具類家具的背斜腳、座斜角、座高、扶手高度、靠枕的高度與角度等參數(shù)都可以隨使用者的要求而自動(dòng)改變,這樣一件家具就具備了一定智能。廣義上說,智能化家具不僅局限于可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些功能的層次上,還應(yīng)該向網(wǎng)絡(luò)化家具、信息化家具方向擴(kuò)展,這樣才能構(gòu)成一個(gè)完整的智能化家具系統(tǒng)。讓家具擁有智能,把傳統(tǒng)家具生產(chǎn)制作技術(shù)與現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代加工技術(shù)相結(jié)合,賦予家具更多的功能己漸成新趨勢(shì)。
研究智能家具的意義主要在于:
(1)智能化家具的研究可以使家具理論更加豐富。
近年來,智能化家具產(chǎn)品相繼成功進(jìn)入市場(chǎng),智能化家具理論也隨之誕生,為家具領(lǐng)域增添了生機(jī)。在傳統(tǒng)的家具設(shè)計(jì)制造理論的基礎(chǔ)上,引入了現(xiàn)代高新技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù),開展家具智能化的研究,不僅可以豐富家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的理論,對(duì)學(xué)科知識(shí)也會(huì)有增進(jìn)、補(bǔ)充和完善的積極作用,為以后智能家具行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(2)智能家具的研究可以充分體現(xiàn)“以人為本”的思想,增加產(chǎn)品的科技含量,產(chǎn)生一定的社會(huì)效益。
智能化家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)是以高新技術(shù)來體現(xiàn)“以人為本”的思想,所以,從某種意義上說,智能化家具產(chǎn)品是適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需要,提高人們生活質(zhì)量、工作效率,體現(xiàn)科技性、人性化的產(chǎn)品,對(duì)智能化家具系統(tǒng)深入的研究為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造到銷售提供了理論依據(jù)。提高產(chǎn)品科技含量,增強(qiáng)企業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力,世界各國綜合國力競(jìng)爭(zhēng)核心是知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新是科技創(chuàng)新的重要方面,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展高科技,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)提高國民經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和效益,提高我國的國際競(jìng)爭(zhēng)力有決定性作用。
因此,“智能家具”這一研究,一方面可以使家具家具理論更加豐富,充分體現(xiàn)“以人為本”思想,增加產(chǎn)品的科技含量,產(chǎn)生一定的社會(huì)效益;另一方面也可以運(yùn)用自身所學(xué)的專業(yè)知識(shí),結(jié)合前期的市場(chǎng)調(diào)查分析結(jié)果和目標(biāo)人群的消費(fèi)需求,設(shè)計(jì)出一款符合現(xiàn)代人審美的智能家具,從而使人們能夠更加便捷、健康、正確的生活。
2國外在智能化家具方面的研究現(xiàn)狀
目前,智能技術(shù)在家具行業(yè)中已經(jīng)得到初步應(yīng)用,一些智能化家具的雛形或前期產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)。國外,如愛爾蘭的蘭開斯特大學(xué)與蘇黎世、德國、瑞典及芬蘭等學(xué)府合作,開發(fā)了一系列“智能家具”。用“智能沙發(fā)”可以開啟電視機(jī)、激活電話錄音機(jī),還可以認(rèn)出是誰坐在沙發(fā)上,懂得說歡迎辭,甚至根據(jù)輸入的程序自動(dòng)喚醒躺在特定位置的病人。“智能書架”會(huì)在負(fù)荷過重時(shí)做出投訴;“智能藥品柜”會(huì)在藥物過期時(shí)發(fā)出警告。
像公共空間的互動(dòng)家具設(shè)計(jì),同時(shí)又是一個(gè)開放的數(shù)字信息系統(tǒng)平臺(tái),觸摸顯示器可為使用者提供城市的互動(dòng)地圖或者各種新聞與活動(dòng),同時(shí)整體可分解結(jié)構(gòu)讓這個(gè)“公共空間”智能家具系統(tǒng)有能力適應(yīng)不同地點(diǎn)的場(chǎng)地。
3我國在智能化家具方面研究現(xiàn)狀
我國在智能化家具方面也作了一些初步探索,有些先進(jìn)家具企業(yè)也開發(fā)了一些簡(jiǎn)單的智能化家具產(chǎn)品。智能化家具必然是21世紀(jì)發(fā)展的趨勢(shì),未來社會(huì)家具將向智能化、生態(tài)化趨勢(shì)發(fā)展,家具的使用材料將向自然材料與模擬仿真的高科技智能化的多元人工材料方向發(fā)展。如形狀記憶材料,它具有一些奇異的性能,如形狀記憶效應(yīng)、偽彈性、等,在受到熱、機(jī)械、磁或電刺激后,能產(chǎn)生動(dòng)作或某些規(guī)定的響應(yīng),使其恢復(fù)到原來的形狀或技術(shù)參數(shù),如形狀、位置、剛度、摩擦,以及其它的靜態(tài)動(dòng)態(tài)特性,具有巨大的科學(xué)工程意義。
比如,深圳市大富豪實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司,以“富之島?小狗箔一”的品牌在國內(nèi)率先推出了智能嬰兒床,能在嬰兒尿床時(shí)立即發(fā)出溫馨警報(bào)、能夠定時(shí)自動(dòng)彈起的懶漢床、能夠接受聲音指令的智能按摩床、能教人化妝的梳妝臺(tái)等等眾多新款智能家具。這些家具之所以具有智能,除了傳感器和硬件控制電路以外,單片機(jī)發(fā)揮了大腦指揮作用。
總之,我國的家具智能化水平還處在起步和嘗試階段,具體表現(xiàn)在基礎(chǔ)比較薄弱、技術(shù)含量低等方面。國內(nèi)家具智能化的研究?jī)H僅停曰在概要性論述和一些簡(jiǎn)單產(chǎn)品開發(fā)的層面上,缺乏系統(tǒng)的理論研究,有待于進(jìn)一步開發(fā)。
關(guān)鍵詞:智能化;機(jī)械工程;發(fā)展趨勢(shì)
1智能化機(jī)械工程的特性
1.1提升品質(zhì)效率
把先進(jìn)的智能化技術(shù)引入到機(jī)械工程里面不僅可以有效地減少機(jī)械工程中在生產(chǎn)過程中所造成的能源耗損,也保障機(jī)械加工的生產(chǎn)鏈得到一定的擴(kuò)張與延伸,提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,并且使得產(chǎn)品的精度與質(zhì)量得到保障。
1.2強(qiáng)化集成交匯
智能化機(jī)械工程的定義就是將人、機(jī)、硬件、軟件集成,并且進(jìn)行內(nèi)部的溝通與互動(dòng)。把交匯以及集成能夠成功實(shí)行,也造成人工智能化機(jī)械工程具備高效性特點(diǎn)以及智能化都已經(jīng)被具體的展現(xiàn)出來。這樣的結(jié)果對(duì)機(jī)械工程發(fā)展的有極大的促進(jìn)作用。
1.3節(jié)能與環(huán)保
節(jié)能環(huán)保是機(jī)械工程行業(yè)必然發(fā)展方向。如果使用陳舊的機(jī)械工程技術(shù)參與企業(yè)的生產(chǎn)加工,那么對(duì)于環(huán)境造成嚴(yán)重污染問題,而且被機(jī)械工程所帶來的環(huán)境在污染之后的清理與處理是十分困難的。但節(jié)能環(huán)保是智能化機(jī)械工程的另外一個(gè)重大優(yōu)勢(shì),如果想要讓機(jī)械工程向著智能化的方向前進(jìn),那么就一定能夠有效地避免通過環(huán)境作為交換機(jī)械工程代價(jià)的情況發(fā)生。
2目前國內(nèi)機(jī)械工程現(xiàn)狀
由于國內(nèi)的智能化技術(shù)發(fā)展較慢,因此部分機(jī)械制造企業(yè)或公司對(duì)于人工智能技術(shù)并沒有多加關(guān)注,沿用或者停留在落后的機(jī)械制造模式中。但是最近幾年環(huán)保概念的興起與普及,機(jī)械制造行業(yè)積極加入到節(jié)能減排的環(huán)保企業(yè)隊(duì)伍中,并且借鑒國外同類企業(yè)的格局和發(fā)展體系,全面消化吸收發(fā)達(dá)國家中的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),及時(shí)進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新,重點(diǎn)關(guān)注人工智能化技術(shù)的投入與發(fā)展。國內(nèi)的機(jī)械企業(yè)在未來的發(fā)展以及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中一定會(huì)勝出。在國家政策的扶持與資金援助下,隨著科學(xué)技術(shù)的成熟與創(chuàng)新,開始全面調(diào)節(jié)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的整體構(gòu)架,同時(shí)加大高新產(chǎn)品研發(fā)力度,保障國內(nèi)工程機(jī)械業(yè)全面發(fā)展。
3機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢(shì)探討
3.1網(wǎng)絡(luò)化以及信息化的發(fā)展趨勢(shì)如果機(jī)械工程要往智能化的目標(biāo)前進(jìn),就應(yīng)當(dāng)要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化以及信息化的發(fā)展當(dāng)成前提條件。并且強(qiáng)化機(jī)械工程的管理機(jī)制同時(shí)要堅(jiān)持不懈地來實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程發(fā)展信息化也是機(jī)械工程長期追求的終點(diǎn)。合理地運(yùn)用先進(jìn)的人工智能化技術(shù)來改進(jìn)機(jī)械工程內(nèi)管理環(huán)境與外部管理環(huán)境,以確保機(jī)械工程能夠在信息化的管理前提上可以有所突破、有所發(fā)展。依據(jù)目前的機(jī)械工程企業(yè)發(fā)展形勢(shì)來說,有相當(dāng)一部分企業(yè)已經(jīng)著手運(yùn)用先進(jìn)的ERP管理系統(tǒng)與MRPII管理系統(tǒng),通過對(duì)這些先進(jìn)管理系統(tǒng)的引進(jìn)與推廣,間接地加快了國內(nèi)的機(jī)械工程向智能化路線成長的腳步。
3.2發(fā)展趨勢(shì)
在機(jī)械工程智能化進(jìn)程的普及與推廣之下,集成化以及自動(dòng)化控制也被智能化機(jī)械工程中進(jìn)行大規(guī)模地運(yùn)用。例如我們常見的在換檔系統(tǒng)里面,許多專家與科研人員開始著手研發(fā)單機(jī)集成和實(shí)現(xiàn)智能控制功能的自動(dòng)化換檔機(jī)制。液壓式換檔系統(tǒng)和電液式換檔系統(tǒng)作為換檔系統(tǒng)中的主流系統(tǒng),在機(jī)械工程中使用了這兩個(gè)換檔系統(tǒng)中的其中一個(gè)就能夠讓工程設(shè)備的整體功能與可操作性得到了極大的提升,還能夠有效地降低了設(shè)備操控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也減少了大量的勞動(dòng)力投入。在機(jī)械工程智能化的潮流下,一些經(jīng)常使用的技也都紛紛地加入到以智能化、集成化、自動(dòng)化為目標(biāo)的隊(duì)伍當(dāng)中。除此之外,傳統(tǒng)的機(jī)械工程被引入到網(wǎng)絡(luò)機(jī)群中并且能夠得到順利的發(fā)展,從某個(gè)角度上看也間接地表達(dá)出機(jī)械工程對(duì)于集成化以及自動(dòng)發(fā)的重視。機(jī)械工程智能化發(fā)展主要的表達(dá)方式就是通過機(jī)械工程網(wǎng)絡(luò)機(jī)群技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。推行機(jī)械工程網(wǎng)絡(luò)機(jī)群管理可以有效地保障部分機(jī)種較多、性高良好的資源可以被合理、平均地進(jìn)行配置,以保障不同種類的機(jī)械設(shè)備之間能夠進(jìn)行互補(bǔ)與配合。
3.3智能化發(fā)展趨勢(shì)
在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下,機(jī)械工程智能化也在逐步發(fā)展,并且智能化和機(jī)械工程的發(fā)展目標(biāo)是完全一致的。除此之外人工智能以及計(jì)算機(jī)技術(shù)也被廣泛地引用到了機(jī)械工程里面,并且也取得了良好的在效。比如日本的索尼公司目前最新推出的一款智能機(jī)器人產(chǎn)品,把這一款產(chǎn)品推向全球市場(chǎng)之后銷量劇增,而且受到了購買人群的認(rèn)可與喜歡。索尼公司也因?yàn)槟軌蛲瞥鲞@個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目而獲得了大量的利潤。機(jī)械工程基礎(chǔ)上研發(fā)出來的智能化產(chǎn)品可以模仿人類的腦波與行為,并能夠進(jìn)行獨(dú)立分析以及控制,這些是智能化產(chǎn)品重要特征。還可以通過靈活的定時(shí)控制以及共同控制模式對(duì)這些智能的機(jī)械化產(chǎn)品進(jìn)行有效的控制。與此同時(shí)在這一類的智能化機(jī)械產(chǎn)品里加入大量高精度的神經(jīng)元傳感器,不但輕松實(shí)現(xiàn)將外界所獲得的電子信號(hào)經(jīng)過迅速精確的運(yùn)算與處理之后做出相應(yīng)的反饋動(dòng)作。同時(shí)通過這些高精度傳感器對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品本身的運(yùn)行狀況做出實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢測(cè),并在危險(xiǎn)的時(shí)候及時(shí)發(fā)出警報(bào)。運(yùn)用這些技術(shù)使得機(jī)械產(chǎn)品的使用年限得到有效延長,從而讓這些機(jī)械產(chǎn)品可以為我們提供長久穩(wěn)定的服務(wù)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們的物質(zhì)生活也得到了全面提升。多數(shù)人開始對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能選擇上向人工智能化以及個(gè)性化的目標(biāo),從這一點(diǎn)我們可以看出在不遠(yuǎn)的未來智能化機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展前景一定是高遠(yuǎn)廣闊的,
4結(jié)束語
綜上所言,機(jī)械工程對(duì)于人類文明的進(jìn)步與促進(jìn)有著十分重要的意義。智能化機(jī)械工程的產(chǎn)生和發(fā)展把機(jī)械工程引進(jìn)到一個(gè)全新的時(shí)代。機(jī)械工程智能化的前景一定是多樣多集成化的,主要內(nèi)容包括了網(wǎng)絡(luò)化、信息化以及人工智能化和產(chǎn)品智能化等等內(nèi)容。必須要將機(jī)械智能化的發(fā)展方向進(jìn)行有效地掌握,才可以獲得廣大的市場(chǎng)空間,也能夠有效促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造;控制系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù)
前 言:
自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用,特別是在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的連續(xù)化,從而有效的優(yōu)化自動(dòng)生產(chǎn)過程。隨著機(jī)械制造工藝的提高,高自動(dòng)化的制造模式已經(jīng)逐漸成為機(jī)械制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì),特別是信息技術(shù)和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使機(jī)械制造控制系統(tǒng)的高自動(dòng)化更具特點(diǎn),這對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展、推進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)步都有重大影響。
一、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前,機(jī)械制造業(yè)在我國的發(fā)展日益自動(dòng)化,特別是在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中,自動(dòng)化技術(shù)逐漸趨向于集成化、敏捷化和智能化。在這一領(lǐng)域中,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)集成制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等緊密相連,為機(jī)械制造控制和整體制造業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
1.自動(dòng)化技術(shù)集成化
21世紀(jì)計(jì)算機(jī)集成制造被認(rèn)為是機(jī)械制造行業(yè)最主要生產(chǎn)方式。計(jì)算機(jī)集成制造即CIMS,它由多個(gè)相互聯(lián)系的分系統(tǒng)組成,一般可以劃分成管理信息、工程技術(shù)信息、制造自動(dòng)化和質(zhì)量信息等幾個(gè)分系統(tǒng),這種工程技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用又包含了計(jì)算機(jī)輔助下的工藝、工裝設(shè)計(jì)及工程分析。其中在在制造控制系統(tǒng)中,管理信息分系統(tǒng)包括對(duì)生產(chǎn)、物料等方面的管理,制造自動(dòng)化分系統(tǒng)包含了計(jì)算機(jī)數(shù)控、柔性制造單元和自動(dòng)裝配等。而質(zhì)量信息分系統(tǒng)又包含了計(jì)算機(jī)輔助下的檢測(cè)、質(zhì)量控制等。這些構(gòu)成了機(jī)械制造控制的自動(dòng)化系統(tǒng),從整體來看這些分系統(tǒng)環(huán)環(huán)緊扣,構(gòu)成了一個(gè)集成化的控制核心,保證了自動(dòng)化操作的順利進(jìn)行。
2.自動(dòng)化技術(shù)敏捷化
敏捷制造是指公司以企業(yè)信譽(yù)度和競(jìng)爭(zhēng)力為基礎(chǔ),選擇適合的合作者來共同組成一個(gè)虛擬公司,雙方分工合作,為共同目標(biāo)努力增強(qiáng)兩者間的合作競(jìng)爭(zhēng)力,以便在產(chǎn)品生產(chǎn)方面可以迅速的對(duì)用戶需求作出反應(yīng),滿足消費(fèi)者需要。而為了增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力,這種虛擬企業(yè)建立的核心就是虛擬制造技術(shù),它是敏捷制造的關(guān)鍵。敏捷制造是機(jī)械制造領(lǐng)域中制造控制系統(tǒng)由信息集成向企業(yè)集成發(fā)展的必經(jīng)之路,自動(dòng)技術(shù)敏捷化使得制造控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造過程的控制更加精細(xì)化,這也是越來越多高精尖機(jī)械設(shè)備可以投入制造、生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
3.自動(dòng)化技術(shù)智能化
智能制造控制系統(tǒng)在機(jī)械制造控制中的應(yīng)用可以看作是由人類專家和智能機(jī)械一起組成的一種人機(jī)一體化的體統(tǒng),這種體系統(tǒng)可以在進(jìn)行機(jī)械制造控制的過程中進(jìn)行一系列的智能活動(dòng),如分析、構(gòu)思、判斷、推理及決策等。在這里,自動(dòng)化技術(shù)智能化的最主要體現(xiàn)是整個(gè)制造控制體統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、友好性。在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)或機(jī)械制造進(jìn)行控制的過程中,可以采用模塊式的方法,使控制工作具有更大的柔性,讓整個(gè)控制系統(tǒng)在機(jī)械制造領(lǐng)域的使用和操作更具靈活性。而智能化的自動(dòng)技術(shù)對(duì)于人則更強(qiáng)調(diào)安全友好,同時(shí)在進(jìn)行機(jī)械制造的過程中,根據(jù)命令指示的輸入可以做到減少環(huán)境污染,節(jié)省資源能源。此外,就社會(huì)而言,智能化的自動(dòng)技術(shù)有利于合理競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作的推廣。
二、機(jī)械制造控制系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.自動(dòng)化技術(shù)的性能發(fā)展
機(jī)械制造控制系統(tǒng)早期的自動(dòng)化通常只能在理想條件下進(jìn)行簡(jiǎn)單操作,進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。今后自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將面向智能化的方向發(fā)展。智能系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)模型來進(jìn)行人類思維的模擬,進(jìn)而得出命令再有制造系統(tǒng)進(jìn)行命令執(zhí)行。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,自動(dòng)化技術(shù)同智能化系統(tǒng)將會(huì)越來越緊密的結(jié)合在一起,由智能化系統(tǒng)發(fā)出任務(wù)指令,再通過自動(dòng)化系統(tǒng)完成人類在機(jī)械制造方面的需要,實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械制造系統(tǒng)的全自動(dòng)智能化。
此外,工藝技術(shù)復(fù)合化、多元化以及自動(dòng)化技術(shù)精確高效化也是未來自動(dòng)化技術(shù)在性能方面的發(fā)展方向。其中復(fù)合加工是一種采用多軸控制減少機(jī)械制造工序時(shí)間和輔助制造時(shí)間的科學(xué)制造技術(shù),多元化是指在未來的機(jī)械制造在工藝技術(shù)方面將不再單一,可以擇優(yōu)而取,保證機(jī)械制造的最優(yōu)化。因此,將兩者集合保證了機(jī)械制造技術(shù)的尖端,是未來制造業(yè)主要的改革方向。隨著信息化的發(fā)展,未來機(jī)械制造的發(fā)展將更是日新月異,特別是多核CPU、高頻CPU及RISC芯片的快速更新?lián)Q代將會(huì)讓數(shù)控機(jī)床的精度和效率都得到質(zhì)的提升。
2.自動(dòng)化技術(shù)的功能發(fā)展
首先,多媒體技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用將越來越突出。廣義的多媒體技術(shù)指計(jì)算機(jī)技術(shù),也可以指聲像、通訊等技術(shù)。將計(jì)算機(jī)、通訊和聲像技術(shù)結(jié)合便可以直接通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行通訊或聲音圖像的編輯,將它們應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域可以進(jìn)行高效的信息分析處理工作,并可以通過設(shè)備對(duì)制造場(chǎng)地運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)的參數(shù)值和故障進(jìn)行監(jiān)察。但是這種技術(shù)的應(yīng)用需要大批素質(zhì)優(yōu)秀的數(shù)控人才。因此,在今后機(jī)械制造控制自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過程匯中注重高精尖人才的培養(yǎng)。
其次,數(shù)控系統(tǒng)操作界面日趨簡(jiǎn)單。數(shù)控系統(tǒng)軟件繁多,而用戶界面設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件客戶端的操作界面差異大,這不僅增加了操作量,也對(duì)軟件操作者有了更高的要求。因此,未來操作系統(tǒng)便會(huì)朝著簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展,以提高機(jī)械制造運(yùn)行速度,降低技術(shù)人員操作的難度,但是這一領(lǐng)域的研發(fā)是一個(gè)較為緩慢的過程,需要經(jīng)驗(yàn)的積累和科技發(fā)展的不斷帶動(dòng)。
最后,計(jì)算直觀化。借助可視化技術(shù)將文字轉(zhuǎn)化為圖片、影響等可是信息可以更高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和解釋,通常情況下,可視化的信息交流需要采用多媒體技術(shù),從而讓無紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)工藝投入到機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中,這對(duì)于縮短生產(chǎn)周期,提高機(jī)械制造質(zhì)量具有重要作用。
三、小結(jié)
綜上所述,今后的機(jī)械制造業(yè)中,自動(dòng)化技術(shù)同系統(tǒng)工程、現(xiàn)代信息等技術(shù)的結(jié)合才是主要的發(fā)展方向,利用自動(dòng)化在機(jī)械制造控制中實(shí)現(xiàn)一個(gè)集成化、敏捷化、智能化的系統(tǒng)將會(huì)對(duì)保持機(jī)械制造成本、縮短機(jī)械制造周倜、提高機(jī)械制造質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
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