智能化制造范文

时间:2023-03-10 21:05:12

智能化制造

智能化制造范文第1篇

【关键词】机械制造;智能化

一、现代机械制造技术的发展

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。现代制造技术是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

质量、成本和效率是推动现代机械制造技术发展的三个主题,同时,环保和服务业渐渐成为人们关注的目标。为实现这些目标,现代机械制造技术的总趋势是向自动化、最优化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清洁化和智能化方向发展。

当前,机械制造技术的发展主要沿着三条主线进行:

1、机械制造工艺方法进一步完善与开拓,除了传统的切削与磨削技术仍在不断发展和完善以外,各种特种加工方法也在不断产生并得到快速发展。

2、加工技术向高精度方向发展,出现了”精密工程”与”纳米技术”。

3、加工技术向自动化、柔性化、集成化和智能化方向发展,正在沿着数控技术(NC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、智能制造系统(IMS)的台阶向上攀登。

二、理解智能化

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控 制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

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、我国机械制造发展的情况

与发达国家相比,我国企业信息化的应用规模、范围、深度还有较大差距。机械工业信息化的差距对企业国际竞争力影响很大。与欧美发达国家相比,其开发产品的周期是3到6个月,我国是1到2年。在开发过程中,发达国家技术研发更新比例是90%,我国只有40%。产品的更新换代速度直接影响市场经济的新陈代谢速度。在机械工业领域, 我国每年进口大约1400亿美元,其中80%购买生产设备和自动化装备,而出口的1800亿美元中,90%都是原材料和初级产品。加工手段和工艺水平都比较落后,高质量、低能耗生产线只占10%,装备成套能力也不强。

经过近60年的发展,我国机械制造业有了很大的发展。改革开放以来,我国充分利用国内外的资金和技术,做大规模的技术改造,使制造技术水平、产品质量和经济效益有了很大提高,为推动国民经济发展起了重要作用。

面对激烈的国际竞争环境,我国机械制造业面临着严峻的挑战。在技术、资金,资源、管理体制等方面存在许多问题,急需改进和完善。由于物料品种规格多,多数企业属于多品种小批量生产,生产断断续续,给企业管理带来很大难度。生产控制模式复杂多样,客户需求也多变。市场需求品种规格繁多,生产、采购复杂。需要一个完整的供应链管理,才能快速响应客户需求,满足市场需求。由于机械产品结构复杂,工艺路线长,成本核算需要采集 大量信息。因此成本核算也难做到准确。

但另一方面,随着我国改革开放的不断深入,为我国机械制造业的振兴和发展提供了良好条件。我国机械制造企业的信息化建设已开始启动,并已显示出一定效果,但其应用规模、范围、深度与发达国家相比还有较大差距。为了使我国机械企业尽快实现产业与产品的调整和升级换代,提高企业的竞争力,必须加快和加大实施企业信息化的力度,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

四、我国的智能化制造发展

我国工程机械行业中超过25%的企业处于智能化制造的未起步建设阶段,43%的企业处于智能化制造的单项覆盖阶段,22%的企业处于智能化制造的集成提升初期阶段或过渡阶段,只有不足10%的企业处于智能化制造技术较全面突破性应用阶段。主要问题在于:

1、制造装备自动化程度不高:西方发达国家都沿袭机械化、电气化、自动化的发展历程。而中国是赶超型工业,工业自动化平均水平严重偏低。

2、制造过程信息化水平不高:许多企业的信息化系统效果发挥不出来,没能有效集成提升将制造执行系统(EMS)与经营管理系统(ERP)整合,智能化缺少基础。

智能制造是“中国制造”努力的目标。中国是制造大国,如今国内外形势变化,加上劳动力成本上升,中国工程机械行业转型升级迫在眉睫。而探讨智能化制造技术如何在该领域的应用并付之行动已成为当务之急。

“十二五”规划对工程机械行业的发展提出了更高的要求,柔性化生产、自动化、数字化等为基础的智能化制造将成为行业的新标准。预计,2015年我国工程机械行业固定资产投资达1000亿元,其中对智能化制造方面的投入将高达300亿元。这将使国内工程机械行业的整体智能化制造水平在十二五末迈上一个新台阶。

五、结语

机械制造技术是一个世界性的技术。20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资 本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平, 应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

对于我国来说,做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。同时,也要瞄准国际先进水平,努力追赶,跨越式发展,尽快在国际上形成我们独特的竞争力,为我国的现代化事业和“中国梦”的实现注入推动力。

参考文献:

[1] 李佳.计算机辅助设计与制造.天津大学出版社

[2] 邬建忠.高等教育出版社.机械制造技术

智能化制造范文第2篇

1.1性能上高效化和智能化的发展趋势不管是对一个企业还是整个机械制造行业来说,都希望在制造时能够在最少的时间内制造出高精度的部件,不止这些,其他的一些性能参数也要求的比较高。在机械制造的设备上安装了很多传感器和单片机控制器,这些装置的使用也大大提高了制造的精度和质量。尤其是在纳米技术取得了快速的发展和进步之后,它便被广泛的使用在机械制造的整个过程中,也促进了智能化制造技术的快速发展和进步。同时纳米技术的应用和电控系统的引进也进一步提高了智能化制造的精度和生产效率,促进了制造行业的快速进步。随着编程语言的进步,利用编程控制的数控系统也得到了快速的发展,现在工厂里面随处可以看到数控设备、机械手和机器人。这些设备的应用的越广泛就越能够促进智能化机械制造的发展,还能节省人力和减少能耗。除了上述的性能需求以外,智能化制造的发展也更加的全面化和普遍化,这样就能够让更多的客户使用它,通知也使智能化设备的利用率大大提高。智能化机械制造的发展也代替了在恶劣的制造环境中人员的操作,同时也保证了人身安全。

1.2人机关系也越来越合理智能化制造不是操作人员直接控制的,而是利用计算机设备进行程序的编写,并通过程序的运行实现对制造设备的控制,这就需要人机结合的设计也越来越合理化和人性化。在进行机械制造的设计和工艺改进时,基本上摒弃了图纸的设计,改成了用计算机辅助设计,也就提高了设计效率。在机械制造的过程中出现的任何状况都会出现在人机界面上,这样也方便操作人员及时的查找故障原因和做出最快的抢修方案。

1.3结构上的集成化我们可以通过最近几年的智能化机械制造的设备可以看出,智能化的设备的体积越来越小,但是所能执行的功能和实现的制造动作也来越复杂。计算机设备和软件的应用时智能化控制越来越集成化。

2智能化机械制造要考虑的关键

我国在设计智能化制造时也不能根据自己的想法进行天马行空的设计,一定要在设计时考虑它有没有意义和设计价值和实用性。如果我们所进行的智能化设计本身没有太大的适用范围那我们这个设计就没有实用性和设计价值。如果我们设计的智能化制造并没有节省人力和物力,那我们的设计就是没有意义的。

3结语

为了缩小我国同发达国家之间的经济水平,我们首先要加强机械制造业的发展,而机械制造业的发展趋势也越来越智能化。所以只有尽快将智能化技术应用到机械制造行业才能够促进我国的经济发展,才能够保持我国制造业的竞争力,使我国在机械制造行业立于不败之地。

智能化制造范文第3篇

我国面对全球竞争加剧,环境资源约束日趋严峻,以及高端人才短缺等挑战,必须从战略的高度,重视与发展高端装备制造业,以推动整个装备制造业的全面振兴,以旨更加有效地为各个领域新兴产业的发展,提供装备及其服务的保障。

高端装备制造业是指生产制造高技术、高附加值的先进工业设施设备的行业。高端装备主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备。高端装备制造业是以高新技术为引领,处于价值链高端和产业链核心环节,决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业,是现代产业体系的脊梁,是推动工业转型升级的引擎。大力培育和发展高端装备制造业,是提升我国产业核心竞争力的必然要求,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于加快转变经济发展方式、实现由制造业大国向制造强国转变具有重要战略意义。正是有基于此,各地都把发展高端制造业作为“强省兴市”,发展区域经济的重要目标诉求。

根据国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,作为战略新兴产业之一的高端装备制造业主要包括“航空产业、卫星及应用产业、轨道交通装备业、海洋工程装备,以及机器人、高档数控机床等智能制造装备”五个细分领域。未来十年,中国高端装备制造业将迎来黄金增长期,将成为国民经济重要的支柱产业。根据《高端装备制造业“十二五”发展规划》,到2015年,中国高端装备制造业销售收入超过6万亿元,在装备制造业中的占比达到15%;到2020年,高端装备制造产业销售收入在装备制造业中的占比提高到25%,高端装备制造业将培育成为国民经济的支柱产业。

近年来,在国内经济结构调整与转型升级的带动下,我国高端装备制造业总体保持快速增长,发展动力十足,成为装备制造业的新增长点,但核心竞争力亟待加快增强,特别是在整个高端装备制造业的运行中,还不同程度地存在一些现实问题,主要包括(1)部分装备行业核心技术过于依赖国外;(2)基础技术、基础机械和基础元器件发展滞后;(3)有些装备市场仍以外资企业为主导;(4)部分行业在软硬件方面与发达国家“落差”较大;(5)装备制造质量水平、技术水准、劳动生产率,以及作业技能与先进国家业界相比“差距”甚大等。

纵观上述问题,其中多数是客观存在的,且予以突破与改变,是需要综合实力作依托与支撑,并需要时日的;然而,装备制造加工的质量水平、技术水准、劳动生产率,以及作业技能的“差距”,是可以且完全可以通过人为的努力予以缩短的,综观今日中外装备制造的整个要素环境与过程,“硬件”、“硬实力”,已经相差无几,主要是“软件”、“软实力”,关键是掌握与操作装备制造人的综合因素及其技能,此间的“反差”,还十分明显,例如:在高端制造业的劳动生产率方面,美国大约是中国的3.7倍;又如:在发达国家,一个工人可以凭借机器人或者自动生产线,看护数十台机床,而在中国则是数个工人围着一台普通的机床“团团转”等等,这其中的效率差距不言而喻。因此,加快提高装备制造业的劳动生产率,加大在线工人的职业与岗位培训,增强劳动力素质与作业技能水平,对正在全面推进的中国装备制造业,尤其是高端装备制造业来说,可谓:迫在眉睫。

正是有基于上述,专致于产业经济领域岗位与职业智能化、数字化情景模拟高端培训的上海景格科技股份有限公司,主动作为,积极聚焦国家及各地倾力发展的高端装备制造业,集聚一流专家,集成优势资源,率先研发且创新构建国内首个以定向定标培训高端装备制造业在线、在岗员工为主体目标诉求的,具有指标示范意义的高端装备制造业情景模拟技能培训中心,以旨全力打造“中国版”装备制造智能化培训港。

以“景业崇德、格物致知”,为企业机构发展理念的上海景格科技股份有限公司,专注职业教育、引领专业建设、数字化教学资源、师资培训服务15年,是国内专业从事教育技术、教学方法、虚拟仿真技术的研发与应用的“创新型+专业型”培训机构,是国家“双软”认证、国家高新技术企业和上海市高新技术成果转化企业,已于2014年2月成功挂牌上市;上海景格凭借其优势资源与核心竞争力,为国内外职业教育机构(职业院校、高等院校)提供专业人才培养模式改革、课程改革、教材建设、数字化教学资源库建设、创新实验实训中心建设、师资培训、专业课件合作开发等方面的服务,为职业院校提供专业建设的整体解决方案。公司的产品包括:仿真教学软件、虚拟实训软件、专业教学资源库、教学管理平台、考试系统软件、实验实训设备等;多年来,上海景格相继为汽车制造、工程机械、数控机床、轨道交通等高端装备制造领域提供先进的智能化、数字化培训资源建设、培训课程开发和校企合作咨询管理服务。上海景格的合作伙伴遍布中国、香港、台湾、德国、韩国、澳大利亚、安哥拉等12个国家和地区,客户数量逾3000多家。以下是上海景格构建与打造的“高端装备制造业情景模拟技能培训中心”(以下简称“景格智能化技能培训中心”)的整体构架。

一、“装备智能化技能培训中心”的中英文标准冠名

1. “国家装备制造业(上海景格)智能化培训港”;

2. “国家装备制造业(上海景格)智能化培训营;

3. “国家装备制造业(上海景格)智能化研修中心”。

二、“装备智能化技能培训中心”,聚焦的主要产业领域

“景格智能化技能培训中心”,首轮开设的高端装备智能化技能培训,聚焦的高端装备制造业产业领域,主要包括:“汽车制造业、工程机械制造业、数控机床制造业、智能化农业装备、机器人制造业,以及轨道交通装备制造业”等国家与各地急需的先进与高端装备制造业产业领域。

三、“装备智能化技能培训中心”,提供的主要服务功能

“景格智能化技能培训中心”,提供的装备制造智能化技能培训,主要包括两个层面的服务功能:一是为“中心”重点聚焦的高端装备制造业/产业门类中的各道重点工序与各个关键岗位及其员工,提供智能化与数字化的作业技能培训;二是为“中心”重点聚焦的高端装备制造业/产业门类所制造装备的使用企业及其员工,提供智能化与数字化的在线在岗操作技能培训。

四、“装备智能化技能培训中心”,开发的主要培训产品

“景格智能化技能培训中心”,为“汽车制造业、工程机械制造业、数控机床制造业、智能化农业装备、机器人制造业,以及轨道交通装备制造业”等高端装备制造业产业领域,提供的主要系列培训产品与解决方案服务,其中包括以下五个方面:

(一)汽车制造业/方面

1. 汽车检测与维修技术、汽车整形技术、汽车技术服务与汽车营销、汽车制造与装配技术、新能源汽车维修技术、汽车电子技术等;

2. 汽车服务工程、汽车运用与维修、汽车车身修复、汽车美容与装潢、汽车整车与配件营销、新能源汽车维修等。

(二)机械加工制造业/方面

1. 数控技术、数控设备应用与维护、模具设计与制造等;

2. 数控技术应用、数控机床装配与维修、机械加工技术机械制造技术、模具制造技术等。

(三)工程机械制造产业/方面

1. 城市轨道交通控制、城市轨道交通车辆、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通工程技术、城市轨道交通维护专业、城市轨道交通运输等;

2. 城市轨道交通车辆工程、城市轨道交通通信信号、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通工程技术等;

3. 城市轨道交通车辆运用与检修、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通运输等。

(四)轨道交通制造产业/方面

1. 城市轨道交通车辆工程、城市轨道交通通信信号、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通工程技术等;

2. 城市轨道交通控制、城市轨道交通车辆、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通工程技术、城市轨道交通维护专业等;

3. 城市轨道交通车辆运用与检修、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通运输等。

(五)现代农业机械装备产业/方面

1. 通用农业机械使用与维护;

2. 智能化农业机械应用技术。

五、“装备智能化技能培训中心”,提供的智能化培训模式

为了满足且确保“景格装备智能化技能培训中心”,首轮聚焦的装备智能化技能培训需要的目标诉求,“中心”正在邀盟业内外专家,加紧分门别类地设计开发智能化培训模式,现将“中心”已经成功开发,且已在“汽车制造”与“工程机械制造”两个产业领域在线实施运营的智能化培训模式,简介如下:

(一)汽车制造业智能化培训模式

1. 网络培训课程定制开发 随着互联网技术的发展愈发成熟,国内外的整车企业对网络培训课程的重视程度也愈发地提高网络培训课程存在着覆盖面广、能够帮助企业解决场地及培训师资不足的问题等优势,“景格装备智能化技能培训中心”,凭借自身的技术实力,已经帮助BMW等国内外整车企业开发了众多的技术及非技术类WBT课程。

2. 整车虚拟实训系统开发 整车虚拟仿真培训系统利用对整车的真实三维建模,采集车辆真实数据,建立起虚拟的实训环境,能够帮助整车企业解决员工的初级技能培训,提高企业内部培训体系的培训效率。景格从2008年至今,已经陆续帮助长安铃木、上汽集团等国内外整车企业建立起整车虚拟实训系统,提升了企业的培训效率,节省了企业的人力成本。

3. 生产线工艺流程培训 通过视频、三维、FLASH等表现手法,让企业生产线一线蓝领员工在实际上工位之前,预先了解到企业内部每一个工位的操作内容、技能要求、劳保知识等一些有用的技术知识,帮助企业缩短员工岗前培训时间,节省了新员工从进入企业到实际产生生产价值的过程,变相地为企业节省了成本。

(二)工程机械制造业智能化培训模式

1. 工程机械数字化培训资源开发 采用先进的虚拟仿真技术、人性化的视觉设计和交互体验,基于科学的教学培训设计理念,为全国工程机械制造企业开发工程机械维修技术、工程机械售后服务 、工程机械制造生产线的培训课程(WBT)、虚拟仿真培训系统等数字化培训资源。其优越性不仅仅表现在节省资源、节省资金、节省场地、节省能源等方面,甚至在某些方面可能发挥着实物培训所不能取代的作用,如危险性实验实训、小概率事件的发生、破坏性过程、微观过程观察等。

2. 工程机械数字化培训资源开发 针对职业能力培训特点的数字化网络培训及学习平台,在完善培训的功能外,更增加了交流、协作、评价等关键环节的应用,强大的易用性和丰富的功能模块,使讲师可以有效地创建数字化教学资源、在线制作网络课程、管理课程、创建和布置作业、在线考试和加强协作学习。使学员可以轻松学习、快乐交流、热情参与,帮助企业实现网络培训的实时控管和提升,更富乐趣、更有效果,不再受空间和时间的限制。

3. 工程机械模拟器开发 景格以高度仿真形式实现培训内容硬件装置与软件系统的交互操控。通过结合三维虚拟场景,运用真实的操控装置实现实验实训项目在模拟工作环境内的实时仿真操作,有效弥补了真机训练时间不足、场地受限的缺陷。让学员在安全、环保、愉悦的环境中,轻松掌握机械操作的技能技巧,为快速熟练学到真机实机操作技能奠定了基础,有效的提高了学习效率。

六、“装备智能化技能培训中心”,智能化培训的主要平台

作为综合性与系统集成型的智能化、数字化高端培训中心,“景格装备制造智能化技能培训中心”,将由以下六个“智能化培训平台”(或“功能载体”)构成:

(一) 国家高端装备制造业发展产业政策信息服务平台

作为国家发展战略性新兴产业的高端装备制造业,国家对发展高端装备制造业,制定请出台了一系列的扶持支持与产业导向政策,因此,作为“装备智能化技能培训中心”来说,首先应该构建“国家高端装备制造业发展产业政策信息服务平台”,其对内对外的双向功能主要反映在两个方面:对内/第一时间汇集与掌握国家发展高端装备制造业产业导向政策(或“法规”),有利于“装备智能化技能培训中心”,在设计开发培训课程与服务项目时“接天线、取名分、占先机”;对外/在为高端装备制造企业与使用高端装备企业,提供“智能化技能培训”服务的同时,还能为相关企业提供“产业政策咨询服务、产业导向服务,以及企业发展与国家产业政策对接的综合解决方案服务”等增值服务,实实在在地为企业创造价值。

(二)“装备制造智能化技能培训功能模块”系统集成港

“景格装备制造智能化技能培训中心”,将由若干个“装备制造智能化技能培训模块”组成,以旨打造成一个具有指标意义的智能化培训系统集成港,其中包括:“汽车制造业智能化技能培训功能模块”、“轨道交通制造业智能化技能培训功能模块”、“工程机械制造业智能化培训功能模块”、“农业装备制造业智能化培训功能模块”,以及“机械加工制造业智能化技能培训模块”等,每一个“培训模块”,都配置本“培训模块”周边系列培训服务配套系统,以形成一个个独立运作的技能培训综合解决方案服务载体。

(三)国内外装备制造智能化技能培训信息情报支持中心

随着科学技术的日趋进步与前沿技术的不断导入,高端装备及其制造技术也将不断优化与升级,与此同步,国内外装备制造业的制造技术水平与技能培训水准,也将推陈出新,不断进步。因此,应用网络技术、云计算、大数据等先进技术与设置,在“景格装备制造智能化技能培训中心”,建立“国内外装备制造智能化技能培训信息情报支持中心”,是必要的且是必须的。因为,通过“信息情报支持中心”,可以第一时间了解与掌握,以致导入与引进国内外最新、最先进的“装备制造业技能培训”信息、方式,致使“景格装备制造智能化技能培训中心”,实施的“装备制造技能培训”解决方案,始终与国内外前沿、一流的“装备制造技能培训”水平保持同步。

(四)“国内外装备制造智能化技能培训”教研交流中心

加强业界教研交流,是提高教学水准与质量的主要途径,“装备制造业智能化技能培训”亦然。“景格装备制造智能化技能培训中心”,旨在建立的“国内外装备制造智能化技能培训”教研交流中心,其主要功能有二:一是,通过与国内外同行业界的教研培训互动交流,取长补短,集成优势,充实与完善技能培训内容、调整与改进技能培训方式、优化与提升技能培训质量;二是,通过“教研交流中心”的平台,为国内的同行业界,特别是为中西部地区与欠发达地区相关的“装备制造业技能”培训机构;同时,为这些地区的“培训机构”培训“培训管理与实操人才”。

(五)“高端装备制造业技能人才”交流咨询服务平台

“景格装备制造智能化技能培训中心”,除了担负“装备制造智能化技能人才”正常教学培训任务之外,还积极作为,主动承担“高端装备制造业技能人才”的推荐与交流工作,“景格装备制造智能化技能培训中心”,旨在建立的“高端装备制造业技能人才”交流咨询服务平台,其主要功能,包括:(1)对优秀的技能培训人才进行表彰,并向技能培训人才的输出企业进行通报;(2)设立“景格装备制造智能化技能培训奖励基金”,对在“技能培训”中,有创新实践,特别是有独到创见的技能人才,除了及时总结他们的作业操作法,还视创新创见的等级,给予不同的奖励;(3)建立“装备制造业优秀技能人才信息库”,对有意邀盟与受聘的企业, 以及技能人才,提供交流服务的机会与咨询服务的平台。

(六)高端装备制造业职业技能鉴定咨询和考核服务平台

职业技能鉴定是一项基于职业技能水平的考核活动,属于标准参照型考试。它是由考试考核机构对劳动者从事某种职业所应掌握的技术理论知识和实际操作能力做出客观的测量和评价。职业技能鉴定是国家(行业)职业资格证书制度的重要组成部分。

“景格装备制造智能化技能培训中心”,作为上海乃至国内装备制造业界的首创之举,上海景格完全可以通过主动作为,积极争取国家先进与高端装备制造业(行业)职业技能鉴定及考核主管部门的权威认可与授权,以获得为国内参加不同级别职业技能鉴定考核的装备制造业技能人才(人员),提供“报名、培训、考核,以及发证”等“一条龙”服务的名分与资质。

经国家权威部门认可与授权的装备制造业/职业鉴定咨询和考试发证服务平台,其专项的服务内容包括:汽车制造与操作情景模拟/技能培训及考核;数控机床制造与操作情景模拟/技能培训及考核;轨道交通装备制造与操作情景模拟/技能培训;工程机械装备制造与操作情景模拟/技能培训及考核;农业机械装备制造与操作情景模拟/技能培训及考核;港口机械制造与作业情景模拟/技能培训及考核;模具加工情景模拟/技能培训及考核等。

经国家权威部门认可与授权的装备制造业职业鉴定咨询和考试发证服务平台,其主要的功能模块,包括:部级先进制造装备情景模拟/技能培训网络学习平台;部级先进制造装备情景模拟/技能培训考核中心等。

经国家权威部门认可与授权的装备制造业职业鉴定咨询和考试发证服务平台,其主要的服务对象是国内装备制造业企业的各类在线在岗从业技能人员。

经国家权威部门认可与授权的装备制造业职业鉴定咨询和考试发证服务平台,其主要对外“接口”,是国家装备制造业主管部委(或行业)的职业技能鉴定所(站)。

智能化制造范文第4篇

关键词:智能化;焊接技术;焊接制造工程;动态过程

焊接工艺是在三千年以前发明的,但是将焊接工艺做为一种技术应用并开始发展的时期是在一九五零年左右,直至现在,焊接技术的发展时间已经超过了六十年,并且随着科学技术的不断发展,焊接技术也一直得到不断地发展和创新,尤其是现阶段的焊接工艺,更是物理、化学、冶金、电子、机械等不同学科、工艺交叉融合后的产物,而且目前的焊接工艺已有数十种接连问世,其材料、设备的领域更是称为制造业不可缺少的基本制造技术之一。

1.焊接技术的国内外发展

在焊接材料领域,进入21世纪以来,国内的知名焊材企业对钢材的发展迅速跟进,在提升传统产品的品质和开发与高品质钢种配套焊材品种方面做出了不少努力,但新型焊材的开发远远落后于钢种的发展,一些新型钢种的配套焊材尚需进口。高品质焊接材料附加值较高,目前约占我国焊接材料总量的20%左右,预计5年后能达到30%~40%。即使按20%计,其总量也可达60万t左右。近年来国外各著名焊材企业纷纷进入中国抢夺高端焊材市场,我国民族焊材工业在这方面存在明显差距。

例如国外已采用厂房密闭除尘换气的方式生产熔炼焊剂,国内仍是敞开式生产,对环境的污染大;烧结焊剂国外均采用先进的自动化设备生产,我国大部分焊剂的成形欠佳和颗粒强度不好。除此之外,在无铅焊接可靠性评价及寿命评估的机理研究上起步晚,只有少数科研院所在从事无铅可靠性领域的研究及检测工作。助焊剂和锡膏的研发与国际先进水平差距大。

2.智能化焊接技术的构成

基于计算机、控制等信息处理新技术,将人工智能与焊接工艺有机结合,实现焊接工艺制造的技术――称之为“智能化焊接技术”(Intelligentized Welding Technology,IWT)。智能焊接技术的提法含义为:利用机器模拟和实现人的某些智能行为实施焊接工艺制造的技术。

智能化焊接的主要技术构成如图1-1所示。包括采用智能化途径进行焊接工艺规划、焊接设备、传感与检测、信息处理、知识建模、焊接过程控制、机器人运动控制、复杂系统集成设计的实施。可见智能化焊接技术是多学科交叉综合在焊接技术领域的集成与升华。

图 1-1 智能化焊接技术的构成

3.焊接动态过程的视觉传感技术

视觉是人类感觉外部信息的主要功能之一。焊工感官对焊接过程接受的主要是视觉信息。因此,模拟焊工行为的基础技术之一是采用计算机将人类视觉的理解及其信息的处理有效地用于焊接过程传感。近年来,随着计算机视觉技术的发展,利用视觉正面直接观察焊接熔池,以反映焊接过程熔化金属的动态变化行为,通过图象处理获取熔池的几何形状信息实现焊接熔深、熔透以及成形的实时控制,已成为重要的研究方向。

脉冲GTAW的技术研究有以下几方面:熔池正反面同时同幅视觉传感系统,并获得了堆焊熔池正反面图象,对熔池图象二维特征尺寸的实时提取进行了较为系统的研究,为控制正反面熔宽提供了传感信息;对接填丝无间隙熔池图象的三维特征提取进行了的研究,获得了填充焊丝焊接过程中熔池表面凸出和下塌,部分熔透和全熔透状态下的图象。采用灰度分布的反射图方程计算恢复熔池的三维尺寸信息取得了初步的成功,为基于单目图象传感控制焊缝的余高提供了预测传感信息;多方位同时同幅熔池图象,基于对熔池前端图象处理实时提取间隙变化,为解决工程应用中变间隙焊接焊缝成形控制提供了传感信息。成功地提取铝合金熔池的动态特征并实现了对铝合金熔池尺寸的实时控制,实现机器人焊接过程中的熔池特征视觉传感与实时控制的结合技术。

4.焊接动态过程的实时智能控制方法

实现焊接动态过程的实时智能控制是智能化焊接制造过程的关键技术与难点所在。

由于焊接过程是一个多参数相互耦合的时变的非线性系统,影响焊缝成形质量的不确定因素众多,这使得基于精确数学模型的经典和现性控制理论方法的有效应用受到限制和挑战。而模拟焊工决策操作功能的智能控制则有可能在大范围的不确定性条件下实现较为满意焊接质量。因此,在焊接过程控制中引入智能控制,如模糊控制、人工神经网络学习控制和专家系统及其相互结合的智能控制方法的研究已经兴起。

如堆焊、无间隙对接焊、有间隙变化对接焊智能控制器设计的方法;无填丝和有填丝焊条件下正反面焊缝宽度、余高的实时智能控制的系列研究;对焊接速度与熔宽变化过程时滞不确定系统的预测补偿自学习模糊神经控制方法;单个神经元自学习控制器实现了对脉冲GTAW堆焊熔池背面熔宽的智能控制;系统控制和自学习模糊神经网络(焊接速度、电流)双变量控制器实现了对脉冲GTAW对接熔池背面熔宽的智能控制;自适应模糊神经网络控制器实现了对脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与正面余高的预测智能控制;前馈控制送丝速度和自学习模糊神经网络控制器实现了对变间隙脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与焊缝成形质量的智能控制等。

5.智能化焊接技术的未来发展

焊接工艺智能化的未来发展就是能够将焊接技术进行优化发展、智能识别工程制造操作环境、对焊接的质量自动进行检测、对焊接过程智能的进行控制以及对焊接中的纰漏进行自我的诊断和检查等。

目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作环境、不能适应工艺条件的变化及波动的干扰,故而,还是以人员操作焊接为主,因此,焊接工艺近期的发展目标就是研发一种具有感知、具有判断能力、具有反馈和决策能力的智能焊接机器人。而智能焊接制造的最终目标是研发一款以智能、协调控制系统为基础,以柔性制造系统、敏捷制造系统为辅的智能化焊接生产线。

结束语:

综合全文的叙述,可以得出以下结论,智能焊接技术主要是由十大技术构成的,其中动态视觉传感以及智能控制过程是智能化焊接的主要研究对象,智能焊接的动态传感技术主要用于焊接的动态成像以及监测技术,而焊接的智能控制则是智能化焊接制造工程中的研究难点,由此可见,智能化焊接工程不仅是信息与科学技术的结合,更是焊接技术发展的又一大突破。

焊接工艺从刚开始的手工作业逐渐发展为机械作业,再发展为半自动化焊接,现今又向智能化焊接技术迈进,并且随着计算机的普及、人工智能技术的渗透,智能化的焊接制造工程将在不远的未来得以实现。

参考文献:

[1]陈善本,林涛,陈文杰,邱涛. 智能化焊接制造工程的概念与技术[J]. 焊接学报(2004)06:124-128+134.

[2]陈华斌,黄红雨,林涛,张华军,陈善本. 机器人焊接智能化技术与研究现状[J]. 电焊机(2013)04:8-15.

[3]陈善本,吕娜. 焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[J]. 电焊机(2013)05:28-36.

智能化制造范文第5篇

关键词:现代机械制造;智能化;发展;探讨

中图分类号:TD406 文献标识码:A

一、当前我国机械制造发展过程中存在的问题

(一)机械制造设计方面的问题

众所周知,在传统的机械制造设计当中,是离不开设计的图纸的,同时,在整个机械产品的制造过程当中也需要依靠图纸来进行加工。然而,传统的机械制造的设计与制造过程当中,很有可能因为不同外部因素的影响导致最后的成品与图纸存在一定的差异。或者是由于设计图纸不够精确,从而影响到成品的质量。因此,在这样的情况下,必须要解决机械制造设计中可能产生的误差,这样才能进一步提高机械制造产品的质量,帮助其在市场上更好的销售,获取更大的经济效益。

(二)机械制造工艺的问题

哪壳拔夜机械制造业的实际情况来看,在许多时候,机械制造生产过程中依然采用的是传统的机械制造工艺。传统的机械制造工艺不仅效率低,同时精确率也不高,也非常容易受到外部环境的影响导致在机械制造的过程中出现误差。而在西方发达国家,目前大多已经开始采用更为先进的机械制造工艺,譬如说高精密加工和纳米加工技术等。这些新型技术的应用不仅可以有效提高产品的质量,同时也能够提高产品的制造加工效率。因此,从这一点来看,我国的机械制造工艺与西方发达国家依然存在着差距,还需要加强新型技术的研究和引进,这样才能帮助我国机械加工行业更好的发展。

(三)机械制造管理的问题

机械制造管理的问题也是影响我国机械制造业发展的因素之一。随着科学技术的不断发展,特别是进入21世纪以来,人类社会已经全面进入信息时代。在这样的情况下,通过计算机信息技术的应用,当前机械制造加工中各个部门的沟通和交流在不断地加强,同时信息也能够实现更加快速便捷的共享,为机械制造加工效率的提高提供了巨大帮助。然而,虽然应用的工具已经有了长足的进步,但是在管理的思想以及管理的手段上还依然停留在传统的管理方式当中,并没有根据时代以及生产方式的改变而进行改变。这样一来,就会对机械制造加工质量和效率的提高产生影响。

二、现代机械制造智能化的含义与作用

(一)现代机械制造智能化的含义

现代机械制造智能化主要包含了4个方面的内容:首先是智能化,所谓的智能化就是指采用智能机器来设计机械制造方案,以此来提高机械制造的品质和效率;其次就是自动化,自动化则是指在机械制造的生产过程当中,采用的是自动生成的结构模式,这样一来相比起传统的机械制造模式来说效率有了大大的提高;第三指的是柔性化,就是在自动化之后能够自行进行解散的系统;最后是指集成化,所谓的集成化指的是在机械制造过程当中,所有的工作都是依靠系统中不同的子系统集成进行。

(二)现代机械制造智能化的作用

(1)节约人力资源

现代机械制造智能化的作用首先就在于能够有效地节约人力资源。这是因为,在智能化的机械制造过程当中,主要是通过数控设备和数控技术来完成工作。而在这个过程中,只需要操作人员依靠事先编写好的程序进行操作,同时准备好在制造过程中所需要的零件,这样一来就可以实现大量的产品生产。不仅操作简单,同时只需要很少的人员就可以完成所有的操作,从而有效地节约了人力资源,降低了工作人员的劳动强度,帮助企业减少人力成本的支出,这对于提高企业的经济效益有着极大的帮助。

(2)提高精度

现代机械制造智能化的应用相比起传统的机械制造来说有着一个极大的优势,就是能够有效提高精度。这是因为,在智能化的机械制造当中,可以通过数控设备与数控技术有效的控制机械以及零件的生产,这样一来就可以完成许多人力无法完成的精确操作,不仅能够有效提高产品的生产效率,同时也能够提高产品的精度,保障产品的品质,使得产品在市场上更加具有竞争力。

(3)多功能化

多功能化指的是在机械制造的过程当中,同一台设备能够在智能化技术的辅助下实现功能的多样化。这样一来,在未来的机械生产当中就不需要配备大量的生产设备或者是生产人员,大大减少机械制造过程中的成本,为提高企业的经济效益提供帮助。

三、现代机械制造智能化发展过程中需要注意的问题

(一)实用性

在未来机械制造智能化的发展过程中需要注意的一点就是机械智能化的实用性。这是因为,机械制造智能化的目的就在于提高生产的效率与质量,生产出更好的产品,投入到市场当中,这样一来才能帮助我国社会更好的发展。因此,机械制造智能化的发展过程中必须要具备实用性,否则只会造成资源以及成本的浪费。

(二)注重与其他技术结合

要想帮助未来机械制造智能化更好的发展,那么也需要注重机械制造智能化与其他技术的结合。不仅要不断完善智能化技术,同时还需要在传统技术的基础之上进行创新和改良。这样一来,才能更加有效提高机械制造产品生产的效率和质量,从而创造出更加优质的产品,保障企业的经济效益。

(三)加强人工的监督

机械制造智能化的发展对于我国机械制造行业的发展来说有着重要的作用,同时对于我国社会经济的建设也有着巨大的促进作用。然而,在这样的情况下,未来机械制造智能化的发展并不是说要完完全全的智能化,还需要加强人工的监督。这是因为,在生产过程中,数控技术和数控设备难免会出现程序出错的情况,这样一来就会极大地影响到机械的制造和生产。而加强人工监督能够及时发现设备以及程序在运行过程中出现的问题,从而快速地进行修改,保障设备的良好运转。

四、现代机械制造智能化的发展方向

(一)加强计算机设备的辅助

加强计算机设备的辅助对于未来机械制造生产有着巨大的帮助。所谓加强计算机设备辅助就是要改变传统的利用图纸设计的方式,借助计算机以及相关软件的计算来进行辅助设计。这样一来,不仅可以确保机械制造的精度,同时也可以根据实际的生产状况对于设计进行及时更新,保障机械制造的先进性。

(二)进一步完善机械制造体系结构

进一步完善机械制造体系结构需要注意3个方面的内容,分别是要提高机械系统的功效以及稳定性、形成不同档次的数控系统以及利用计算机网络进行远程控制。提高系统的功效以及定性可以有效提高整个数控系统的集成度以及系统的运行过速度,从而提高机械系统的功效,同时也能够进一步加强机械的稳定性、而不同档次数控系统的形成就是要根据机械实际制作过程中所需要的不同功能,将其进行模块化之后形成系列化的产品,这样一来就可以形成不同档次的数控系统。最后是要利用计算机网络技术进行远程控制,这样一来就可以实现无人化操作,有效减少人力资源的消耗,以此更加有效地降低企业的生产成本,帮助企业获取更大的经济效益。

(三)机械制造功能的发展

机械制造功能的发展也包括3个方面的内容,分别是可视化技术、原功能的改善以及多媒体技术的应用。所谓可视化技术就是将可视化技术与虚拟环境技术进行结合,从而有效地拓展机械制造的功能,这样一来不仅能够有效提高机械制造的效率和质量,同时也能够减少生产成本。而对原功能的改造就是要在原有功能的基础之上,根据实际的生产过程对机械制造生产进行不断地完善和改造,这样一来才能更好地提高产品的品质。最后是多媒体技术的应用,通过多媒体技术的应用,能够更加方面、快捷地进行信息的处理、共享等,及时发现机械制造过程中可能存在的问题,快速反应并解决,这样才能有效提高机械制造产品的质量,以此获得更大的经济效益。

结语

综上所述,现代机械制造智能化的发展对于我国现代机械制造业的发展来说有着巨大作用。这是因为:通过智能化的应用,能够有效提高机械制造的效率和品质,同时还能够减少生产成本,避免人力资源的浪费,这对于企业来说也是极为重要的。只有提高产品的质量,同时减少生产成本,才能帮助企业提高核心竞争力,在这个越来越激烈的市场上占据一席之地。

参考文献

[1]费悦清.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工程技术:引文版,2016(17):259-259.

[2]赵坤,李学刚.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工业,2016(6):215-215.

[3]程桂娟,芦轶珂.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工程技术:全文版,2016(5):206-206.

[4]刘鑫,詹云龙.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].文摘版:工程技术,2015(20):81-81.

[5]李瑞婷,韩辉辉.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].科技风,2014(4):88-88.

智能化制造范文第6篇

【关键词】 智能化 网络 控制 机械

1 机械智能化制造技术的实现

随着经济的快速发展,计算机技术也不断创新,以往传统的制造方式被现代化智能制造技术所替代,各个国家均对制造技术产业投入巨大资金来实现新的技术创新,目前提出了多种新型智能化技术。在现代的制造行业中,数控技术作为核心技术,它将信息处理、微电子、计算机、数控检测等高科技技术融为一体,大大提高了生产效率,且具备了一定的精确度。这些革新对制造行业中自动化和智能化的实现提供了有利的条件。

现阶段的数控技术已经发生了翻天覆地的变化,原有的专用型封闭式开环控制系统已经逐步被淘汰,慢慢被通用型开放式的实时动态全闭环控制系统所取代。数控技术还使超薄外观得以实现,并将多媒体、神经网络、计算机等多种科技相结合,在智能化基础上实现了高速度、高精确度、高效率的加工模式,且在制造过程中可以对已完成的加工进行自动修正和自动检测,对未达成的参数进行调整,实现了在线检测和在线故障排除。且随着网络的不断发展,数控技术与CAD融为一体,进行机床间联网,实现了集中式智能化机床管理。

2 机械智能化制造技术的应用

2.1 性能方面的应用。机械制造技术中最核心最关键的性能指标是运行速度和运行精确度。在现代化制造过程中,使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系统,还加入了高分辨率检测软件,并采取一系列防错手段,大大提高了制造过程的效率。机械制造技术包含两大柔化性,首先是数控系统自身具备的柔性,在数控系统中,主要使用模块化设计方式,极大覆盖了所有功能,且具备极强的可裁性,根据用户的要求制定不同的方案。

其次是群控系统的柔性,即使是同一个群控系统,也能够对不同的生产流水线进控制,并自动监控其不同要求所决定的物料信息及参数设置,最大程度地实现了群控系统的工作效率。机械制造技术中还存在为了减少工作程序和辅助时间,而产生的工艺复合形式的制造过程。数控机床的工艺复合化通常是指某个工装件在一台机器上安装后,通过各种不同的工艺手段对零件进行复杂的加工,实现多工序同时进行。机械制造技术中还有一个较为高端的技术,称为实时智能化技术。最初的实时系统仅是在较为简单的环境基础上定义的,它的作用仅仅停留在如何对任务进行调整,如何对操作进行修改,如何通过这些手段来保证各项任务在规定的时间内有效完成。而高科技产物下的人工智能化实时则是企图通过计算模型来对人类的各种智能行为进行重组,并实现其作用。现阶段的科学技术已将实时系统与人工智能化互相结合,取长补短,人工智能正朝着更加现实的领域不断前进不断发展,实时系统也向着更加智能化的应用领域迈出了一大步,正是由于这种进步,才使得现在的实时智能控制取得了万众瞩目的成绩。

2.2 功能方面的应用。数控系统和使用者之间唯一的对话窗口就是用户界面了。由于不同制造行业产品的不同,他们对机械用户界面的要求也随着不同,因此对用户界面进开发时所花费的工作量是非常庞大的,用户界面的设计逐渐成为计算机软件开发中最具难度的过程,再加上目前的因特网、虚拟现实等媒体技术的产生,对用户界面的设计提出了更苛刻的要求,用户界面的设计成为了一项急需创新的事项。现阶段使用最广发的用户界面类型是图形用户界面,图形用户界面的创造,很大程度地为非专业人士提供了便捷,即使是非专业人士,也能根据窗口的显示进行简单的操作,可以在界面上进行各种类型的编程、三维彩色立体图显示、操作示范等功能。

科学计算可视化的产生不仅可以运用在高效数据处理和数据分析方面,不再将文字表达作为唯一的信息传播途径,还可以直接运用在图形和动画等可视信息方面。这种将可视化技术与虚拟技术相结合的方式,在很大程度上拓展了其运用领域,这种方式可以减少图纸设计时间和虚拟样机技术设计时间,这样就大大缩短了产品的设计周期,提高了性价比,在降低其生产成本的同时还提高了产品质量。

在数控技术方面,可视化常被运用在CAD领域,例如自动编程、自动设定参数等可视化演示等。多种插补方式包括直线型插补、圆形插补、柱状插补、椭圆形插补、螺栓型插补、NANO插补、多方位式插补、多孔性插补等等。其多种补偿功能包括空间间隙补偿、平行度补偿、故障式补偿、象限误差补偿和统计补偿、温度补偿、垂直度补偿、平面补偿等等。有关数控系统内存在的内装高性能PLC控制模块,能够使用梯形图对其进行高级语言编程,可以通过直观的在线调整等功能提供帮助。在编程工具中含有在车床上使用的PLC标准和用户程序实例示范,用户能够根据PLC标准在原有的程序基础上自行修改,这样的操作模式给予了用户对程序建立的需求。

多媒体技术与声像技术融合在一起,使计算机在处理文字与声像方面的能力更加直接更加具体,大大提高了计算机的综合性能。在数控技术领域中也是如此,在数控技术领域中也是如此,运用多媒体能够将信息的处理转向更加综合和智能的形式,在实时监控系统及生产现场,可以对设备的故障进行及时报警及诊断,并对过程参数的设置进行监督和测量。

2.3 体系结构方面的应用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范围的集成电路、专用电路相结合,均可到达提升数控系统的集成度及软件和硬件的效率。FPD平板技术显示的采用,也大大提高了显示器的基本性能。平板显示器的产生为用户带来了极大的方便,它采用高科技含量技术,将显示器设计为重量轻、耗能低、便于携带的物体。并在原先基础上将显示屏尺寸加大,实现超大屏幕显示,成为21世纪显示器的引领者。它的设计原理是运用高科技封装及互联技术,将半导体及表面安装技术相结合,以此来增加集成电路的密度,并将互连长度降低,从而大大降低产品生产成本,并优化其性能,使零件大小缩小,并提高了其可靠性。

硬件模块化的产生为数控系统的集成化和标准化提供了有利的条件,根据每个用户不同的要求,根据其基本模块做成标准的系列产品,并通过积木方式对其功能进行简单的剪辑和增减,从而形成各种层次的数控系统。对机床进行集体联网可以实现集中化管理和远程操作,并一定程度减少了因人为失误而引发的故障。运用这种方式,可以在任何一台机床上对其他机场进行远程编程、参数设定、参数修改、开机关机,且在主机台可以显示其他任何几台的操作画面。

采用通用计算机所组成的模块化和嵌入式结构,便于扩展和升级,这样的结构可以组成不同层次和不同类型的数控系统。现在传统数控系统的基础上提出了更新的闭环控制模式,由于制造加工过程中具有较多变量因素,且工艺参数复杂,其中包括尺寸、温湿度、摩擦、形状等关键因素,因此要全方面控制过程中的每个关键因素,最好采用多变量闭环控制方式来对其进行监控,在整个加工过程中对其参数进行控制。这样不仅能将智能化、网络技术、CAD技术、动态数据管理能技术高效地结合在一起,形成一个综合性能极其强大的控制系统,还能够实现集成化和智能化的统一。

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)

2 李建勇.机电一体化技术[M].科学出版社,2004

3 梁训等.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市

智能化制造范文第7篇

Abstract: China is in a critical period of economic development, manufacturing technology is our weak link. Just to keep up with the development of advanced manufacturing technology in the world, will be the priority strategy, and with enough strength to be implemented, it can quickly narrow the gap with developed countries, to remain invincible in the fierce competition in the market. With the rapid development of computer technology, the traditional manufacturing industry began a fundamental change, invested heavily industrialized countries. Research and development of modern manufacturing technology, and put forward the new manufacturing mode.

Keywords: machinery manufacturing; intelligent; technology

中图分类号:TD406 文献标识码:文章编号:

前言:

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求, 就必须采用先进的机械制造技术。

1机械制造技术的发展在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

2.1.1 高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

2.1.3 工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

2.1.4 实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

2.2.1 用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2 科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3 插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4 内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5 多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

2.3.1 集成化。采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。

2.3.2 模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

2.3.3 网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

3智能化新一代PCNC数控系统当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能,智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。

4 结束语

智能化制造范文第8篇

关键词:大数据;云计算;生产管理;智能工厂

“人类正从IT时代走向DT时代。”阿里巴巴集团创始人马云在各种场合都不遗余力地推销自己的观点,信息社会已经进入了大数据(Big Data)时代。大数据的涌现改变着人们的生活与工作方式,也改变着制造业企业的运作模式。

1 制造业也处于一个数据爆炸的时代

近年来,随着互联网、物联网、云计算等信息技术与通信技术的迅猛发展,数据量的暴涨成了许多行业共同面对的严峻挑战和宝贵机遇。随着制造技术的进步和现代化管理理念的普及,制造业企业的运营越来越依赖信息技术。如今,制造业整个价值链、制造业产品的整个生命周期,都涉及到诸多的数据。同时,制造业企业的数据也呈现出爆炸性增长趋势。

制造业企业需要管理的数据种类繁多,涉及到大量结构化数据和非结构化数据:

(1)产品数据:设计、建模、工艺、加工、测试、维护数据、产品结构、零部件配置关系、变更记录等。

(2)运营数据:组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划、电子商务等。

(3)价值链数据:客户、供应商、合作伙伴等。

(4)外部数据:经济运行数据、行业数据、市场数据、竞争对手数据等。

随着大规模定制和网络协同的发展,制造业企业还需要实时从网上接受众多消费者的个性化定制数据,并通过网络协同配置各方资源,组织生产,管理更多各类有关数据。

2 大数据是工业互联网的命脉

大数据可能带来的巨大价值正在被传统产业认可,它通过技术创新与发展,以及数据的全面感知、收集、分析、共享,为企业管理者和参与者呈现出看待制造业价值链的全新视角。

2.1 实现智能生产

在德国“工业4.0”中,通过信息物理系统(CPS)实现工厂/车间的设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合,使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析,形成决策并反过来指导生产。

具体而言,生产线、生产设备都将配备传感器,抓取数据,然后经过无线通信连接互联网,传输数据,对生产本身进行实时监控。而生产所产生的数据同样经过快速处理、传递,反馈至生产过程中,将工厂升级成为可以被管理和被自适应调整的智能网络,使得工业控制和管理最优化,对有限资源进行最大限度使用,从而降低工业和资源的配置成本,使得生产过程能够高效地进行。

过去,设备运行过程中,其自然磨损本身会使产品的品质发生一定的变化。而由于信息技术、物联网技术的发展,现在可以通过传感技术,实时感知数据,知道产品出了什么故障,哪里需要配件,使得生产过程中的这些因素能够被精确控制,真正实现生产智能化。因此,在一定程度上,工厂/车间的传感器所产生的大数据直接决定了“工业4.0”所要求的智能化设备的智能水平。

此外,从生产能耗角度看,设备生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程,能够发现能耗的异常或峰值情况,由此能够在生产过程中不断实时优化能源消耗。同时,对所有流程的大数据进行分析,也将会整体上大幅降低生产能耗。

2..2 实现大规模定制

大数据是制造业智能化的基础,其在制造业大规模定制中的应用包括数据采集、数据管理、订单管理、智能化制造、定制平台等,核心是定制平台。定制数据达到一定的数量级,就可以实现大数据应用。通过对大数据的挖掘,实现流行预测、精准匹配、时尚管理、社交应用、营销推送等更多的应用。同时,大数据能够帮助制造业企业提升营销的针对性,降低物流和库存的成本,减少生产资源投入的风险。

利用这些大数据进行分析,将带来仓储、配送、销售效率的大幅提升和成本的大幅下降,并将极大地减少库存,优化供应链。同时,利用销售数据、产品的传感器数据和供应商数据库的数据等大数据,制造业企业可以准确地预测全球不同市场区域的商品需求。由于可以跟踪库存和销售价格,所以制造业企业便可节约大量的成本。

“工业4.0”本质是基于信息物理系统(CPS)实现“智能工厂”,使智能设备根据处理后的信息,进行判断、分析、自我调整、自动驱动生产加工,直至最后的产品完成等步骤。可以说,智能工厂已经为最终制造业大规模定制生产做好了准备。

实现消费者个性化需求,一方面需要制造业企业能够生产提供符合消费者个性偏好的产品或服务,一方面需要互联网提供消费者的个性化定制需求。由于消费者人数众多,每个人需求不同,导致需求的具体信息也不同,加上需求不断变化,就构成了产品需求的大数据。

消费者与制造业企业之间的交互和交易行为也将产生大量数据,挖掘和分析这些消费者动态数据,能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中,为产品创新作出贡献。制造业企业对这些数据进行处理,进而传递给智能设备,进行数据挖掘,设备调整,原材料准备等步骤,才能生产出符合个性化需求的定制产品。

3 大数据构成新一代智能工厂

消费需求的个性化,要求传统制造业突破现有生产方式与制造模式,对消费需求所产生的海量数据与信息进行大数据处理与挖掘。同时,在进行这些非标准化产品生产过程中,产生的生产信息与数据也是大量的,需要及时收集、处理和分析,以反过来指导生产。

这两方面大数据信息流最终通过互联网在智能设备之间传递,由智能设备进行分析、判断、决策、调整、控制并继续开展智能生产,生产出高品质的个性化产品。可以说,大数据构成了新一代智能工厂。

智能化制造范文第9篇

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

3智能化新一代PCNC数控系统

智能化制造范文第10篇

而在实现从制造大国向制造强国转型的过程中,智能化无疑是重要的方向。当然,智能制造是一个庞大的系统工程,涉及到网络技术、工厂车间、产品物流、产品设计服务等层面,是一个长期而漫长的实现过程。新形势

让制造业走上转变之路

现阶段,中国制造业大而不强,原因有很多,主要是缺乏核心和关键共性技术。关键共性技术主要是关键基础零部件和元器件、关键基础材料、先进基础工艺和相应的产业技术基础。“四基”已经成为制约我国工业由大变强的关键,也是制约我国提高技术创新能力和全球竞争力的瓶颈所在。

中国工程院院士柳百成举例强调,目前,我国高档数控机床,特别是配套的高档数控系统90%依靠进口。另外,虽然我们已经是全世界机器人消费大国,但高端工业机器人还是严重依赖于进口。去年,80%的机器人是进口的,而20%的国产机器人里面的绝大部分核心零部件,包括变速器、减速机也是采购国外的产品。

此时,智能制造作为《中国制造2025》的主攻方向就担负起了扭转这种局面的重任。智能制造不仅可以改造提升生产制造水平、提高生产质量和效率,优化组织结构和业务流程、提高管理效率,实现产品全生命周期管理、延伸产业链条、发展新型业态,而且可以带动自主可控的重大智能装备、新一代信息技术产业发展,有利于产业结构向中高端迈进,打造制造业竞争新优势,实现跨越式发展。

新技术

让制造业愈发“智慧”

随着中国制造2025的提出和劳动力不足等问题的日益凸显,自动化生产、机器换人等策略成为了不错的选择,厂商们也都在制造和经营过程中向无人化和自动化靠拢。以家电领域为例,格力早就开始着手于“机器换人”政策,启动了“自主研发机器人”的高端战略。

除了劳动力方式的改变,转型还体现在以互联网、大数据等新技术为用户服务。海尔在多地建设了“互联工厂”,如沈阳冰箱、青岛热水器等,通过大数据了解用户需求,按需制造。

此外,开发物联网的模式在这一行业也已渐成大势,厨电品牌华帝利用语音识别技术生产出了国内第一台可实现人机对话的油烟机,并计划与互联网巨头微软达成战略合作,构建智能厨房生态体系。小米也围绕着小米手机、小米电视、小米路由器三大核心产品开发了智能家居系统,组成了完整的闭环体验。

三一重工股份有限公司高级副总裁、首席信息流程官贺东东表示,未来智能设备是云端超级大脑和机器段小脑结合起来,形成智能化的体系,工业物联网和大数据最大的好处是把千万台的设备集合起来以后通过大数据挖掘和分析,能够极大提升智能化的水平。

与此同时,随着制造业向智能化方向发展,云计算也成为智能制造的重要基础,能够通过提供强大的数据传输、存储和处理能力,帮助制造业企业收集和处理大量数据。这种基于云计算模式,面向制造业企业进行服务的智能制造平台就是工业云平台,能够让企业无需招聘员工、购买昂贵的专业软件和制造设备,只要通过平台终端就能完成产品的设计、工艺、制造、采购、营销等各个环节。当前,越来越多的企业正在探索工业云平台的建设和应用。例如,海尔等传统制造企业依托云服务推出消费者对企业的创新商业模式,向智能化、个性化、定制化制造迈进,实现了由硬件制造商向“制造+服务”提供商的升级。

海尔集团董事局主席、首席执行官张瑞敏曾举了这样一个有趣且形象的例子。他说:“我们生产一款烤箱,烤箱很简单就是烤制食品,但是我们的烤箱是建立一个用户圈,他们形象的叫做烤圈。用户在上面提需求,我们满足他的需求给他最好的体验。通过交互,烤箱不仅是烤箱,用户圈吸引了面粉商、鸡蛋商,变成了生态圈中的资源方,而烤箱就产生了生态收入。在传统经济时代有一个定义――边际效益递减,但是如果你聚焦了很多的用户资源,可以实现边际效益递增,可以逆转传统时代的这个理念。”

新业态

为制造业转型提供新方向

2016年5月,《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》提出,推动中小企业制造资源与互联网平台全面对接,实现制造能力的在线、协同和交易,积极发展面向制造环节的分享经济,打破企业界限,分享技术、设备和服务,提升中小企业快速响应和柔性高效的供给能力。

随着制造业与互联网的深度融合发展,制造能力分享平台将不断涌现,闲置的制造资源也难逃被重新整合和再行配置的“命运”,制造业将成为分享经济的下一片“蓝海”。这将改变传统依靠投资和扩张带动制造业增长的思路,过剩产能变成廉价的原材料,稀缺资源也会变得相对“充裕”。

分享创新资源。伴随分享经济的迅猛增长,众创、众包、众扶、众筹等大众创业万众创新支撑平台快速发展,制造资源在线聚集为资源池、专利池、标准池,形成网络众包、用户参与设计、云设计、协同设计等新型研发设计模式。

在这种模式下,传统由特定制造企业自主开发、独立完成的任务将逐步向外部资源和大众力量开放,客户能获得“量体裁衣”的产品,身怀绝技的“草根科学家们”有了用武之地,企业也减少了研发成本、缩短了研发周期、提高了研发生产率。

分享生产能力。通过互联网平台,企业可以按需租用设备、厂房甚至空闲员工等闲置的生产能力,通过以租代买、按时付费等方式,形成设备租赁、厂房分享等新型生产制造模式。

在这种模式下,中小企业无需投入高昂的成本购买设备,工厂的空闲档期也能得到有效利用,从而实现生产要素与生产条件的最优组合。当前,我国生产制造环节的分享经济刚刚起步,尚未形成市场规模,但以沈阳机床厂“i5智能机床控制系统”、阿里巴巴“淘工厂”为代表的开放平台,带动上下游中小企业和创业者已经先行享受“分享经济”红利。

举例来说,沈阳机床厂以“i5智能机床控制系统”为基础打造出“i平台”,探索按产品工件、使用时间等付费,开展机床租赁和回收再制造业务,实现了从“购买机床”向“购买机床加工能力”,从“拥有机床所有权”向“拥有机床使用权”的转变。另外,根据用户群体的机床使用效率,可实现机床闲置时间的分享。

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