时间:2023-08-14 16:40:35
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇智能制造技术的概念范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。
一、智能制造的概念
智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。
IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
二、智能制造系统的特点
IMS具有以下几个特征:
一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。
综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。
三、智能制造的支撑技术
人工智能技术;
并行工程;
虚拟制造技术;
信息网络技术。
四、智能制造主要研究内容及目标
1.智能制造主要研究内容
(1)智能制造理论和系统设计技术;
(2)智能制造单元技术的集成;
(3)智能机器的设计。
2.智能制造主要研究目标
(1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。
(2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。
五、智能制造的发展简况
1.国外发展简况
自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。
2.国内发展简况
我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。
综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。
[关键词]先进制造技术 机械制造业 发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:
1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:
1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。
3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。
4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
(1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料――铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。
综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1]张世昌.机械制造技术基础.天津大学出版社.
关键词:机械自动化技术;机械制造业;应用研究
Abstract: along with the development of science and technology, mechanical automation technology of rapid development, in various fields have widely. Mechanical automation technology in the wide application in machinery manufacturing, and promote the production of machinery manufacturing technology reform, and greatly reduce the cost of enterprise, effectively improve the economic efficiency of enterprises, the mechanical manufacturing gradually into the flexible automation, integration and intelligent stage. Combining with the actual conditions of our country machinery manufacturing industry with the mechanical automation technology in mechanical manufacturing application of research and analysis.
Keywords: mechanical automation technology; Mechanical manufacturing; Application research
中图分类号:F407文献标识码:A 文章编号:
1.前言
机械自动化是新时期全新生产力的代表性技术之一,主要指企业利用相关的自动化技术,使企业处于不间断生产的营运中。随着科学技术的日益发展,机械自动化技术得到迅速地发展,在各行各业发挥着重要的作用,因此受到社会各界的广泛关注[1]。在机械制造企业中,运用机械自动化技术不仅可以提高企业的工作效率,而且可以提高企业各项工作的精准度,提高机械制造业产品的质量,因此,在机械制造企业中,机械自动化技术得到广泛地应用。近几年来,我国机械制造业的机械自动化技术虽然得到迅速地发展,但与国外发达国家相比,我国机械制造业的机械自动化技术水平还比较低,如何加快机械自动化技术的进展,提升其内在的空间,是机械制造企业的当务之急。
2.机械自动化技术在机械制造业中的应用
2.1柔性的自动化
竞争日益激烈的市场要求各大制造企业的应变能力要强,必须要能根据市场的需求进行及时调整自身产品的种类。市场所产生的每一个变化都有可能是一种新的商机,因此笔者认为现阶段的柔性自动化,敏捷制造是其今后的发展趋势。其的主线就是生产高度柔性化产品。MFS的应用研究结果显示,MFS是一种中批量的多品种的生产模式,其在提高企业生产率、确保交货期、提高信息完整可靠以及产品质量等方面均有较好的经济效益[2]。随着实践的不断深入,以往无人化的全自动化的概念逐渐被更新,在自动化的系统之中,人的作用受到越来越多的关注,机械自动化日益向小型化以及多样化的方向转移,因人的作用日益增强,所以对人的素质以及技能方面的要求也在不断提高,企业在发展机械自动化技术的过程中,同时要重视培养员工的机械自动化知识。
2.2集成化
计算机的集成制造是由若干个紧密联系的分系统来组成,可分为制造自动化的分系统:包括加工中心、计算机数控、自动装配等;工程技术信息的分系统:计算机的辅助设计、计算机工艺的辅助设计、数控程序的编制等;质量信息的分系统:包括计算机辅助质控、三坐标的测量机等;管理信息的分系统:包括物料、经营、财务、人事管理等方面的管理。
2.3有关智能制造的应用
伴随着现代科技的飞速发展,商品制造技术不再是简单的对商品进行设计以及制造,它已经从最原始的商品概念设计发展为一系列商品的集成活动,所以在另一个层面上来说制造技术是一个把信息处理与功能体系结合起来的多功能技术,也可以称为智能制造技术,这个是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,他不仅具备了某一部分专家的智能功能,还能对自身的运作状态进行监视,能够及时地对故障进行预测并且在出现故障后马上做出应对措施[3]。相较于传统的制造系统,智能制造技术最先进的一点则是它有着自主组织、适应、学习能力,是以往每一种制造技术所不能具备的。目前,已经取得一定成果的智能技术有:智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统、制造单元控制系统、智能式CAD以及智能式CAPP,这些研究在全球范围内都引起了一定的反响。智能制造系统的运用从最原始的市场分析、产品设计制造以及加工过程控制、产品生产计划及其材料处理、企业信息管理、设备维护等技术自动化方面,延伸到其自主组织能力与制造环境的集成化层面。总而言之,智能制造系统能给制造技术带来质的飞跃,并且其前景广阔,因此,在制造过程中有必要将其融入自身机械制造环境中。
2.4虚拟化的应用
虚拟化的技术通常包括当代制造工艺、计算机的图形学、人工智能、信息与多媒体技术等方面,其中主要以计算机的系统建模及仿真技术为根本,而构成的一种综合多门学科知识的系统技术[4]。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。
3.结束语
总之,唯有将当代信息技术、自动化技术以及管理技术与以往的制造技术相结合,才能有效促进当代机械制造业的发展。通过实现企业产品生产中自动化技术的柔性化、集成化、智能化以及虚拟化应用,合理开展企业产品的经营、管理及技术等方面的优化配置及整合,实现提升产品质量、降低生产成本、缩短产品周期、增强服务质量的目标,从而提高企业产品的市场竞争力,促使其在市场竞争中占绝对优势。
【参考文献】
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[2] 王芬,丁伯钰.浅谈机械自动化技术的应用[J].内蒙古民族大学学报.2011(02).
[3] 阿布别克•乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属.2011(03).
关键词:机械制造;机械自动化;应用分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.050
机械自动化技术构成了我国的机械制造技术,很大程度上,机械制造业的发展完全依赖于自动化技术的应用程度。因此,机械制造中应该良好的利用机械自动化,使得其自身蓬勃有序的发展。
1 机械自动化概述
机械自动化便是减少了机械运作中的人力投入,进而机械可以通过自身的连带动作等完成一系列操作[1]。在传统的机械运作模式中,整体工作效率,并且生产的产品整体质量较差,通过在机械制作中融入自动化改变了该局面,使得劳动力的强度大幅度降低,减少了生产中的消耗成本,并且通过自动化的融入大幅度的带动了我国的基本生产水平。在世界范围中,机械自动化整体发展氛围四个阶段:首先便是在二十世纪初,机械制造工业得到了广泛重视,进而引发了发展应用;随后便是改变了世界生产格局的工业革命,工业不断兴起,使得机械制造行业整体如同树木幼苗一样生长而出,逐渐开始成为工业生产中的主流产业;然后机械持续走热了一段时间,经过长时间的沉淀,逐渐演变出了自动化概念,在当时的局面中,机械自动化的概念主要集中在计算机领域,当时计算机集成概念属于主流程序,进而使得机械自动化的投入较大,很多工业生产并不会选择自动化作为主要的生产模式;最后一个阶段便是机械自动化的成熟,使得现代工业生产中,大部分的机械运作开始转换成为依靠机械自动化完成的。
虽然机械自动化的应用仍然处于初级阶段,很多技术在现阶段的技术眼光中仍然不成熟,针对我国的机械自动化而言,仍然存在很大的提升空间,笔者认为伴随着各种自动化技术的发展,使得其应用领域势必会增加的更为宽广。一个行业领域的发展不仅仅是依靠技术的发展,同时需要我国做好人才培养工作,培养各个阶层的人才梯队,人才的培养不仅仅是单纯的提升,更多的便是反馈式的提升,一方面机械的发展带动人才培养工作的进步,另外一方面人才的诞生促进行业发展,两者相辅相成,使得其可以完成共同进步[2]。机械自动化自身潜力巨大,同样伴随着基本科学技术的进步,其必然也会自我不断的完成发展与提升。
2 机械制造中机械自动化的应用分析
2.1 应用柔性自动化
柔性的自动化技术属于当代比较常见的自动化应用技术,其自身调整比较灵活,更加适合我国现阶段的各大企业,因此,其应用也最为广泛[3]。柔性自动化技术并不是单纯的依靠自动化技术完成机械生产,更多的便是提升机械化的利用效率,使得企业生产更加服务市场,进而使得企业的信息系统更加完善,进而通过计算机管理企业的整体流程,使得企业管理更加细致化并且效率化。柔性自动化符合当代市场环境,同样符合市场改变状况。柔性自动化技术涉及到较多方面的具体技术,由于其自身的特性,使得其成为多种生产模式的基础。
2.2 应用智能自动化
机械制造在现代中不仅仅是传统的设计制造,更多的知识结构使得其转换成为智能化方向。通过在传统的机械制造中增加电子设备,使得机械设备具有“自我判断”能力,进而使得机械设备更加灵活而且多功能。智能自动化技术中主要包括人工智能与机械制造技术,进而人工智能便是机械设备发挥判断的基础。在我国现阶段的智能自动化应用中,开始在机械制造中添加了专家的智能系统,使得设备可以自己监测自己,不断的监视自我运行的过程,并且其中一旦出现了各类缺陷,可以及时采取针对性措施。不仅仅是这样,智能化应用技术可以不断的临时调整系统的运行过程。
2.3 应用集成自动化
通常集成概念是应用于计算机技术中的,而机械制造领域中的集成自动化便是增加了信息采集功能,使得机械整体制造技术更加完善并且有效。通常在机械制造领域中,集成自动化主要包括了一应统计信息、机械的辅助计算、制造以及分析包括后续加工等一应技术。现阶段,机械制造企业更多的便是通过自我的生产进而达到最大的经济效益,很多时候企业的生产要素需要和经营活动高度统一,进而使得企业整体的劳动效率和工作效率都得到有效提升,带动了企业的整体经营行为都完成了提升。针对于我国的机械制造企业而言,集成自动化的应用提升了整体生产质量,同时也比较大程度的降低了企业整体生产成本,使得企业所提供的服务更加优质。
2.4 应用虚拟自动化
伴随着计算机技术的进步,使得各类机械画图软件进入到机械设备设计中,进而在设计中更多的应用诸如CAD等一类软件。此类软件的应用改善了传统的机械设计依靠人工制图的技术,减少了人工劳动量,同时提升了整体作图的水平和速度,并且减少了可能由于人自身的大意进而造成的各类画图失误。CAD软件为现阶段机械设计中经常应用的软件,其一方面满足机械设计中具体的画图需要,及时在画图中出现了各类问题也可以经由CAD软件快速修改,并不像传统模式中,一旦作图出现错误,需要整体再次修改使得全体完成返修。虚拟自动化技术便是提前做好了技术模拟,进而使得仿真技术加强,减少了产品的整体生产周期,同时也使得茶品的适应性更强,更加迎合市场。
3 总结
通过机械自动化技术的应用,机械制造业改变了生产模式,提升了生产效率,并且提升了自身生产的科技水平。对于我国的机械制造企业而言,应该将目光关注点放在自动化技术身上,使得企业有序发展,从根本上提升企业的竞争力。文中分析了自动化的应用,望为我国的机械制造业发展献上绵薄之力。
参考文献:
[1]王海港,孙素萍.机械制造中机械自动化的应用探析[J].科教导刊:电子版,2013(34):146-146.
关键词:仪器仪表;智能化;进展
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.130
1仪器仪表智能化的概念
所谓智能化,就是随着外界条件的变化而做出一种正确反应的能力。这里所说的智能化,是一种利用计算机收集信息、处理信息、理解信息和选择信息来进行智能工作的方式。智能化也是信息技术发展的最高层次。而我们这里所说的仪器仪表智能化只能定义为智能技术的初级阶段,其实就是指把仪器仪表与计算机、微电子技术以及人工智能等现代科技结合起来。
2仪器仪表智能化的进展分析
2.1计算机技术对于仪器仪表智能化的推动
当今的计算机技术发展的非常迅速,计算机中央处理器的处理速度也在飞速的升级,很多科学家都认为计算机中央处理器在未来几年将会发展的更加迅速。目前来看,计算机的处理能力发展趋势主要有图像信息、视频信息以及宽带信息这几种,计算机的处理能力提升也着重在这几方面进行提升。随着计算机软件系统和硬件的飞速革新和升级,仪表仪器智能化的发展必然会受到其非常大的影响。
另外,计算机的人机交互能力在这些年也得到了长足的发展,原始的人机交互是依靠文字和字符来进行交互,后来又可以通过多媒体信息来进行人机交互,目前可以发展到了通过虚拟现实的方式来进行人机交互。随着虚拟现实交互信息方式的出现,通过这种在计算机中营造出的三维模拟现实环境,从根本上改变了人类以往的思维方式。随着虚拟现实交互信息技术的普及和推广,将会给仪表仪器智能化带来非常大的推动作用[1]。
2.2微电子技术对于仪器仪表智能化的推动
微电子技术是从上个世纪七十年代开始发展的,到了九十年代,微电子技术已经进入了一个稳步提升的阶段。目前来看,电子芯片的线宽已经达到了0.35亚微米到0.25亚微米。随着线宽的逐渐缩小,以往的一个仪器仪表的机箱,如今都可以缩小到一块芯片上。这种微电子技术的迅速发展,无疑会极大的推动仪表仪器智能化的发展。近些年来,微电机技术的发展速度已经大大超过了当初的预期,根据摩尔定律,在今后的十年当中,微电子技术还会得到更大的发展,并且发展速度更加迅猛。毫无疑问,微电子技术的大力发展必然会极大的推动仪器仪表智能化的发展[2]。
当前来看,专用集成电路ASIC不管是在集成度方面还是在生产速度和价格方面都因为微电子技术的发展得到了极大的提升,这种提升对于仪器仪表智能化来说是具有极大意义的。目前这种ASIC,可以通过用户来进行定制,从而利用CAD直接在芯片上制造最先进的仪器仪表智能化系统。这种仪器仪表的系统制作方式,不但用时短,并且设计间接,极大的提升了集成度[3]。
另外,还有一种数字信号处理器DSP,这种处理器的发展速度非常迅速,目前已经成为了计算机硬件系统以及家电产品和网络设备非常重要的组成部分,这种数字信号处理器目前也是仪器仪表的重要组成部件。随着近些年DSP的迅速发展,其在运行速度上和体积上都得到了极大的升级,最新提出了DSPS概念,通过DSP技术与ASIC以及软件开发工具等相结合,集成为一个新的系统。DSPS这种新概念的产生,无疑会对仪器仪表智能化产生非常大的推动效果[4]。
2.3人工智能技术对于仪器仪表智能化的推动
在上个实际七十年代,随着测试技术的大力发展,数学与测试技术进行融合,从而诞生了分析统计学。这种分析统计学不但可以设计合理的测量分析过程,同时可以进行处理巨大规模的信息。这种科学对于仪器仪表和人工智能相结合提供了前提条件。目前来看,人工智能技术属于一种计算机程序,它可以通过积累的经验与只是来进行具体行为的决策,并且拥有非常强大的处理问题能力。通过人工智能和数据库的结合,人工智能可以赋予仪器仪表更加强大的功能,以往通过人工方式很难得到解决或者根本不能解决的问题,如今可以通过人工智能与仪表仪器相结合的方式很容易的来进行解决。从这一点上来看,人工智能对于仪表仪器智能化的发展是具有非常大的推动作用的。
3仪器仪表智能化的展望
多功能是仪器仪表智能化的一个发展趋势,例如通过结合一些先进的数字系统可以制造出一些性能上更高,并且具有多功能、高准确度的综合性仪器仪表产品。这种产品不但在应用效果上更好,同时成本也更加低廉。另外,与微处理器为核心的仪器仪表设备也是当前的一个主要发展趋势,它同时具有软件和硬件的调试功能,并且更新和升级的速度非常迅速。除此之外,随着仪器仪表智能化的发展,频域测量和时域测量已经被证明不适合与计算机技术相结合,所以,数据域测试仪器已经进入了人们的视野。这种技术的使用方式和设计技术都十分的复杂,但是随着技术的升级和更新,这种仪器可以实现现场测试操作,并且操作机器简单。
关键词:自动化 机械制造 应用
机械自动化通常指在机械制造中,采取相应自动化的技术,实现不间断生产的过程,是全新生产力的一个代表。近年来机械自动化的发展速度较快,已经受到了越来越多的关注。但同世界先进国家比较,我国的机械制造业中自动化装备水平依然较低,自动化设备依然较少,在种类、水平、质量、效率等多个方面依然存在较大的提升空间。
一、机械自动化技术的发展
当前,除了少数发达国家外,绝大多数国家的机械自动化技术水平依然处于操作自动化阶段。作为一个发展中国家,在机械自动化发展过程中,技术实用性和适用性都是需要重点考虑的问题,应用发展和借鉴的眼光对待先进柔性技术,寻求适合当前,有利长远的机械自动化发展之路。此外,相关工作人员发挥的作用也变得更加重要,机械自动化作为一种科技含量较高的技术,对于相关操作人员的知识水平和技术水要求较高,因此应进一步加大人才培养力度,学习和掌握相关原理和方法,使我国的机械自动化水平在人才的支撑下得到提升。我们还应注意到机械产品技术密集度正在逐步增强,高附加值产品不断增加,机械制造业正由过去品种较少、产量较大向品种交多,产量较小的方向发展。
二、柔性自动化的相关应用
快速变化的市场要求现在的企业必须具有较强的应变能力和市场快速速度,应具备根据市场需求及时调整产品种类的能力。目前柔性自动化的发展趋势为敏捷制造。其主线就是高度柔性化的生产。MFS相关应用研究实践表明,MFS这种多品种中批量生产模式在提高生产率、保证交货期、产品质量、提高信息系统可靠性以及加强企业应变能力等方面均有较大的经济效益。伴随着实践的逐步深入,过去的“无人化全自动化”概念已经被逐渐更新,人在自动化系统中作用重新得到了重视,机械自动化开始逐步向多样化和小型化方向转移。
三、智能制造的相关应用
目前的制造技术已不仅仅再是简单的商品设计制造,而是已经从商品概念体系逐步过渡到最终产品的集成活动以及系统的过程,制造技术可以看做一个功能体系和信息处理体系的结合。是制造技术、人工智能、自动化技术相互渗透的记过,是多专业相互交织而形成的一门综合技术,即智能制造技术。在智能制造系统当中,也就具有了部分专家的智能功能,可以自动监视自身的运动状态,并随时发现错误或者对可能发生的错误进行预测,同时对错误进行改正或者进行有效的预防。这种系统还有着应付外界突发事件的功能,可以自动调整自身参数以更好地适应外部环境,使自身始终保持最佳的运行状态。与常规制造系统不同,我们所说的智能制造系统还具有很强的自适应能力和自学习以及自组织能力。拥有制造目标的制造系统作为一个有序组织,不仅既重组织同时也需要信息。为此智能制造系统同能量和信息以及环境物质不断进行交换的,它依赖于强制磨损和耗散的一种开放式自组织系统,也是远离平衡态的一种耗散结构。当前,智能技术的研究已经得到了全球范围内的共同关注,已经成功开发了智能式CAPP、智能式CAD、智能式制造单元控制系统以及智能式故障诊断和维护系统和智能机器人等。智能制造系统所涉及的范围已经从最初的一个企业内部的市场分析、生产计划、产品设计、材料处理、制造加工过程控制、信息管理和设备维护等技术环节的自动化,逐步发展到的面向全球范围的整个制造环境的集成化以及自组织能力。
四、集成化的相关应用
计算机集成制造是采取信息技术,对企业全部制造过程进行整体优化的思想,是技术功能以及技术经营的双重集成。企业间的动态集成应以内部的动态集成为目标,加速与国际化、全球化竞争需要接轨。在机械制造技术发展过程中,对于计算机和机械自动化的引进和吸收从未终止。计算机辅助设计、数控加工以及企业管理信息系统等应用也逐步得到了普及应用。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。随着我国的科研人员开展CIMS工程研究的深入,CAD/CAM、系统集成技术、质量系统工程、管理决策信息系统和数据库等应用均得到了有效覆盖,可以预见CIMS将成为今后机械制造主导生产方式之一。
结语:伴随着国民经济的高速发展,机械自动化技术已经逐步渗透到了多个部门的应用当中,并有力地带动了技术创新和经济发展。在世界市场在向全球化发展的今天,市场竞争已经越来越激烈,市场一直处于不断的变化之中。经济的发展也正是依赖这种强有力的竞争来进行推动,同时也使企业的生存和发展只有参与到这种严峻的挑战中才能达到赢得竞争的胜利的目的,在机械制造业中,自动化技术的发展要敢于创新,勇于实践,唯有如此才能实现高质量、高效益的机械自动化之路。
参考文献:
[1]孙志学.机械制造业中事故原因的分析与控制[J].工业安全与环保,2006(8).
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[关键词]机械制造 数控技术 特点 应用
中图分类号:TH165 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)11-0023-01
1.引言
要探究机械自动化在机械制造中的实际应用,就必须要明确机械自动化的概念。机械自动化是指机械设备在脱离人为干预的情况下,按照预先设定的程序和指令自动完成设备的操作,实现生产的过程,机械自动化其实是自动化的一个分支领域。机械自动化的应用具有革命性的意义,
改变了工业制造的传统模式,进一步提高了整个工业的生产能力更重要的是,电气自动化在其影响下也应运而生。结合我国作为发展中国家的实情来看,在机械制造中还不具备全局自动化的条件,也不能盲目的进行机械自动化,如果只顾提高生产效率,扩大生产规模,势必会造成供求不平衡,所以要在生产柔性的基础上,建立完善的系统,适度人为干预,将我国的机械自动化发挥出最大效能。
2.机械自动化在机械制造中的实际应用
2.1 智能化应用
所谓智能化应用,就是指通过计算机技术、网络技术、智能控制技术、编程技术等现代科研的相互融合实现的具有人工智能的应用。智能化应用是科学技术不断发展的产物和市场经济的必然要求。智能化应用要求在市场经济体制中,机械制造技术的改进不仅需要摒弃原有的,落后的制造加工理念与技术,还需要结合商品概念,通过对加工商品概念的理解来制定更加完善的制造加工方案,实现对商品的终极制造。在这里所提到的智能化在机械制造中主要是指,在机械制造中,为了全方位提高机械制造工艺性能,将机械制造技术、自动化技术、人工智慧能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,使其相互渗透、融合后所形成的一种综合制造技术。需要注意的是,智能化制造技术在实际应用环节,其除了可实现人工智能以外,还可以在制造加工中模拟专家,或相关技术人员的思维活动,起到代替专家思考与工作的作用。
2.2 集成化应用
集成化技术是机械制造中的一项新技术,主要指利用信息化技术来完成机械制造过程的优化、精简、集成等功能,实现机械产品的快速制造。在机械制造过程中,由于其所使用到的计算机技术、微电子技术、通讯技术等等都是相互关联、紧密结合的,并且在这些高新技术相互融合的过程中,很有可能会滋生出新的高新技术,比如现代社会中常见的计算机辅助技术、柔性制造技术等等。所以为了促进这些高新技术的发展与产生,就必须要将现有技术或现有的设备系统进行整合与集成,产生出新的管理应用技术。机械制造工艺中,机械制造实现集成化制造以后,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。这便是机械自动化技术中集成制造所带来的好处。
2.3 虚拟化应用
机械虚拟制造利用信息技术、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,以达到机械产品制造成功,达到降低成本、缩短机械产品开发周期,增强机械产品竞争力的目的。
2.4 柔性自动化应用
所谓柔性自动化,是指全新一代的自动化程序,由于其实现自动化的程序是灵活多变的,甚至可以实现编程自动化,因此近年来在复杂的生产领域大受欢迎,并一举解决了大批量生产和小批量生产之间的矛盾,不仅保障了产品质量和生产效率,更关键的是能够很好的根据市场来灵活的调整生产,保证供求平衡,实现更高的经济效益合计社会效益。目前,柔性自动化在企业运用中逐渐开始成熟,其灵活的特性也开始显现出应有的价值。生产和运输的自动化应用首先是生产实现自动化,因为机械的自动运转取代了人力的操作,所以在机械制造的各个环节中,直接参与生产的人就会明显减少,对于一些中小企业来说,这样能够节约很大的劳动成本,为企业减少了很大压力。而且自动化的生产无论从工作能力还是精确度来讲,都要高于人力,这就使得生产效率提高的同时也保障了产品质量。其次是运输的自动化,通过预设的程序进行物质的输送,能够保障流程的畅通和衔接,提高传送效率。
3.机械自动化在机械制造中应用的趋势
从宏观上来看机械自动化在机械制造中的应用前景
首先要认识到的一点就是,我国的机械自动化和发达国家相比较,起步较晚,无论是理论支撑,科学技术水平,还是管理水平及规范制度都还有一定的差距,这也间接说明了我国的机械自动化在机械制造中的应用还有十分大的上升空间。从宏观来看,科技是核心,人才是关键,所以在未来的发展过程中,加大对科学技术的投资,培养先进的专业人才,开拓创新,拥有更多的自主知识产权的产品,提高核心竞争力,是我国机械自动化在机械制造中应用的主要方向。
4.结论
综上所述,机械自动化在机械制造中的实际应用,为产业发展作出了巨大贡献,不仅提高了工作效率,减少了人员投入,还缩减了生产成本,提高了产品的质量。机械自动化在机械制造中的应用,正是工业现代化的要求,是科技创造生产力的表现,也是工业集约可持续发展的必然趋势,机械制造只有抓住了自动化科技的浪潮,才能将挑战转化为机遇,有快又好的发展。当然,就我国目前的实际情况来看,机械自动化的发展还不是很成熟,在网络数字和绿色环保方面,还需要各界的共同努力。
参考文献
[1] 王爱玲《现代数控机床与结构》北京:机械工业出版社,1999.