工业互联网与智能制造推动下的自动化技术分析

发表时间:2020/5/25   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:夏林青、钱燕萍、王雅贤
[导读] 当今社会,各种高新科技技术不断衍生和进步,
        摘要:当今社会,各种高新科技技术不断衍生和进步,自动化技术也越来越成熟。本文就在工业互联网与智能制造推动下的自动化技术进行了深入研究,以供参考。
        关键词:工业互联网;智能制造;自动化技术
        1工业互联网与智能制造相关阐述
        工业互联网可以看作互联网计算和通讯技术,在工业系统更广泛更深入的应用,也就是我们通常所说的,信息通讯技术和生产运营技术的两化融合,把实体、信息、业务流程和人员连接起来,通过数据分析,优化决策,推动生产和运营的智能化,高度优化对装备和资源的使用,从而创造新的经济成效和社会价值。
        工业互联网通过人、机、物的全面互联,实现工业全要素、全产业链、全价值链的全面连接,并通过全面深度感知、泛在连接传输、实时智能分析、动态决策优化与精准反馈控制,实现制造业生产效率与产品质量提升,优化资源配置效率,不断创新生产模式与商业模式,推动形成新型工业生产制造和服务体系。从功能上,工业互联网主要可概括为网络、平台、安全三大体系。其中,网络是基础,是实现各类工业生产要素泛在深度互联的基础,包括网络互联体系、标识解析体系和信息互通体系。通过建设低延时、高可靠、广覆盖的工业互联网网络基础设施,能够实现数据在工业各个环节的无缝传递,支撑形成实时感知、协同交互、智能反馈的生产模式。平台是核心,是工业全要素链接的枢纽,下连设备,上连应用,通过海量数据汇聚、建模分析与应用开发,推动制造能力和工业知识的标准化、软件化、模块化与服务化,实现更广泛制造资源的联接与协同,支撑工业生产方式、商业模式创新和资源高效配置。安全是保障,通过建立涵盖设备安全、控制安全、网络安全、应用安全、数据安全的工业互联网安全体系,有效识别和抵御各类安全威胁,化解多种安全风险,为工业智能化发展保驾护航。
        智能制造主要指的是利用先进的科技手段开展制造工作,可以保障制造流程的规范化。制造企业进行智能化研究工作的主要目的是为了全面提高工作的效率和质量,降低员工的工作压力。基于我国制造行业发展规模的不断扩大,智能制造已经成为了制造行业的基本发展目标之一,智能制造工作的落实标志着我国的制造水平有了进一步的提升。
        在具体开展智能制造工作时,首先,企業需要结合自身经营的项目类型,分析出哪些环节可以实现智能化,哪些环节需要由人工来完成。这还需要企业不断总结工作经验,分析出工作的重点及难点所在,制定科学合理的工作方案,推动各项生产加工工作的顺利开展。比如,在进行机械零部件的加工工作时,主要的自动化工作就是机床的自动生产技术。需要由工作人员将零部件按照一定的顺序摆放在机床上,然后设定设备的运行程序和相关参数,以便于智能生产工作的顺利运行。这就要求制造企业加大资金技术投入,引进智能化的工作设备。同时,在智能制造工作完成后,工作人员应当对加工出来的产品进行严格的质量检查,确保符合市场购买需求之后,才能将产品进行集中存储和运输。
        2工业互联网与智能制造的自动化技术概念及特点
        所谓自动化技术,实际上就是利用计算机系统对制造生产的各种设备、装置的生产过程进行自动化的监视和控制,使制造业实现安全、经济、高效的运行模式。对制造生产过程中产生的相关技术参数,对其进行合理的信息处理、自动报警和控制、测量、以及自动保护的工作,这些工作并不需要人去参与,只是通过自动化的仪表和控制装置来完成。自动化制造技术的实现,有效保障了制造设备运行过程中的安全,有效的对机组的机械性能进行提升,减轻了工作人员的劳动力,工业生产的劳动条件也得到了大幅度改观,有效的降低了工业生产的劳动成本。
        自动化技术具有以下特点:
        (1)制造系统自动化。在技术的不断发展中,我国的机械制造自动化经历了单机自动化、数控机床加工和计算机制造阶段,目前已朝着智能化和自动化方向发展。
        (2)精密特殊加工。在这种类型的技术中,有几个层次的精密,超精密和纳米加工。超精密精密加工是一种非传统的加工方式,是指超声波、激光、电火花、电解、离子束和电子束加工方法等加工方法的化学、物理特性。对于特殊处理方法,主要用于难以加工的材料,如陶瓷、金刚石等,如加工硬纹理材料。

目前,这项技术的使用可以达到分子或原子单位,但同时也成为了重要应用的超精度和精密加工。
        (3)快速成型。在某种程度上,它是一个具有三维特征的实体,它是由多个面在一个坐标方向上叠加而形成的。这个特性的三维空间的应用程序可以分解堆积成形和离散的概念,所以它形成一定数量的二维实体制造业,生产完成后,恢复到三维固体叠加方法的应用程序,这是快速成型技术应用的原则。具体来说,它还有很多制造方法,包括使用更成熟的立体蚀刻方法和夹层的制造方法。
        (4)柔性制造。对于柔性制造系统来说,这是,在一个主机应用的生产中连接一定量的数控机床,同时意识到信息流和物质流,是一个具有自动化特性的生产系统。
        3工业互联网与智能制造的自动化技术的应用
        3.1自动设计
        智能机器的一个显著的优点就是具有非常良好的判断力以及推理能力,借助智能机器的这个特点可以实现制造工业需要的产品设计,包括机器接收、处理对应的数字信号、程序代码等。作为产品研发人员,在具体的实操工作中只需要将产品参数信息输入到智能机器中,智能机器进行相应的智能化设计,将产品设计模型的精确度提升到了新的层次。
        3.2 人机操作
        借助智能制造技术,能够有效完成人机作业。在生产过程中,制造企業对于产品的精度要求比较高,而智能化技术的使用恰好能满足生产制造企业的这一要求。比如,在进行金属产品的制造时,如果仅仅依靠人工是很难完成高精度化产品生产的,此时就需要使用智能化的制造手段,通过使用数控设备以及计算机便能够实现金属产品精度的提升。此外,智能化技术的使用能够快速精确地处理机械制造生产过程中无法处理的问题,比如,在制造高精度量具的时候,可以使用智能化技术的机器人对工件进行全面切削、打磨等作业,从而提升高精度量具的生产制造效率和精度。
        3.3虚拟化生产
        智能制造在工业领域中的应用还包括虚拟化的生产,这是以计算机技术为基础的生产手段,通过对产品进行数据预测以及智能推理,实现工业产品生产操流程的操作模拟,这样就能够有效的控制成本实现产品制造工艺的改进。当前工业生产中比较常用到的虚拟化生产技术就是以无线射频识别为基础的智能工厂技术,这一技术作为一种可读可写的技术形式,有多种包括识别、定位、感知、联网操作等职能,以无线射频识别为基础的智能工厂技术广泛的应用在车间、物流等工作中,全面的提高了产品的全过程生产服务以及产品质量。
        4结语
        随着社会的不断发展,我国的社会经济及科学技术都有了很大的进步,社会信息化的进程最为明显。同时,由于经济需求的日益增长,促使我国在更多行业应用高新科技技术,以提高行业效率及效益。工业互联网作为当今席卷全球的工业革命浪潮的核心技术推动力,将为智能制造提供关键的基础设施,并打造新的工业生态体系。相信过不了多久,智能制造会研发出更多的自动化技术,为我国制造业的发展打下坚实的基础,同时也为提升我国整体科技水平,为我国制造业提供可持续发展动力。
        参考文献
        [1]王冬梅.计算机控制技术在工业自动化生产中的应用浅析[J].信息记录材料,2019,20(02):78-79.
        [2]陈锐鸿.工业自动化技术人才培养体系构建与实践[J].山东工业技术,2019(04):222-223.
        [3]谢欣岳.人工智能在工业自动化控制系统的应用[J].电子技术与软件工程,2019(02):253.
       
       
       
       
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