何文理
广州日正弹簧有限公司
摘要:本文先对智能制造技术与系统的发展现状进行简单的分析,从设计技术、处理技术、单元技术、网络技术以及智能机器设计五方面,为智能制造技术的未来发展与研究指明了方向,以期推动智能制造系统的集成化、智能化、自动化发展。
关键词:智能制造;智能机器调试;网络技术
前言:随着信息化、智能化时代的到来与不断发展,智能制造技术已然成为了当前制造产业需重点研究的方向。智能制造系统的开发能够从根本上提高工业化程度,推动社会生产,由此可见,智能制造技术与系统的研究与发展对于工业的进一步发展有着不可忽视的促进作用,也是实现制造业转型、升级的必然选择。
一、智能制造技术与系统的发展现状
当前,我国在智能制造技术与系统的很多研究工作上仍停留在探讨人工智能在制造领域中的运用阶段,近年来,针对特定问题、特定环节的各类专家系统、智能辅助系统等被开发出来,但在制造环境的全面智能化研究工作还需不断深入探索。现如今,智能服务、智能管理、智能开发、智能设计是当前制造行业最为重视的研究内容,并始终将其作为研究方向,对目前全球智能制造的发展趋势进行分析,预测未来几年全球智能制造行业每年将会始终以10%的速率增长。相较于西方发达国家而言,我国有关于智能制造技术与研究仍存在较多不足,通常以借鉴、引用国外先进技术与研究成果为主,或吸收其在智能制造方面的经验,这一研究方式缺乏创新性,且并不完全适用于我国的制造行业,此外,该项内容的研究具有较强的理论性,不能够保证技术应用于生产过程中的合理性与科学性,甚至会严重阻碍生产作业的进行与推进。
二、智能制造技术与系统的研究方向
(一)处理技术
制作工业生产是一个有机整体,即可以将其解释为各制造环节之间在技术方面存在的联系,还体现在制造智能的统一性。在对制造环境中涉及到的各类智能源开发、集成与处理等内容进行研究时,需应用到制造智能理论,而在研究技术的选择上,主要使用制造智能处理技术,完成研究工作后,结合研究成果,将智能机器所产生的智能活动模拟出来,实际研究过程中,主要研究对象有三点:其一,制造环境的描述与建模,需对制造环境中所具有的一致性进行研究并描述,同时,还需针对制造智能涉及到的各环节流程进行建模,对多种能够影响到制造工作推进的因素进行全面分析,明确各因素所具有的不确定性,以此为基础,针对性的制定出能够起到降低制造工作影响作用的处理方案。其二,制造智能处理技术,将智能源的开发作为重点研究内容,还需重视对制造智能集成的研究。其三,智能活动的生成,该环节主要研究的内容是智能活动的生成策略,同时,在技术手段的加持下,也能够达到研究机器化技术的目的[1]。
(二)网络技术
研究网络技术时,也需对知识库系统进行研究,二者共同支撑着制造期间多个系统与环节的集成智能化,是开展智能制造研究时最为重要的内容之一。研究知识库系统时,主要对分布式异构联想知识库系统以及知识库分布式策略与维修等展开相应的研究,而在对网络技术进行研究时,一般会涉及到信息控制与网络通讯技术的研究,其中又可以细化为IMS各种信息交换接口以及系统操作调试策略的研究。
(三)设计技术
IMS概念是制造行业在不断探索与试验中新研究出来的一种概念,但该理论基础至今仍有较多的内容有待进一步完善,且IMS的设计技术仍需行业专业人士的深入探究,具体研究内容主要有三点:首先,体系结构的发展,在开展智能制造系统理论基础研究时,体系结构发展是最为基本的研究内容,为了保证研究结果的准确性,为智能制作与开发工作提供参考,就需建立基于IMS的概念体系,并将系统的组成与发展作为主要研究内容,同时,还需时刻关注并掌握国际上有关于该领域的研究进展以及最前沿的学术研究。其次,开发环境与设计方法学,IMS开发与设计方法与当前所使用的制造系统设计方法之间具有较大的差异性,IMS能够实现整个制造过程的智能化。因此,实际研究过程中,需重视对IMS开发环境的研究,其中开发环境又包括开发语言、开发工具等,但在研究期间,需始终保证IMS设计过程的标准性、通用性。最后,评价技术,在对制造过程进行研究时,为了保证研究的全面性,需加大对设计评价、生产评价等问题的研究力度。
(四)单元技术
近年来,智能制造领域中,人工智能已被广泛研究并应用,且在研究进展方面,获得显而易见的成功,基于此,单元技术也被大规模的建立。为了将人工智能应用于实际以及21世纪的制造工业中,单元技术不仅仅需要被不断完善与发展,还需将各类应用到的单元技术集成在一起。
并行智能设计,并行工程方法学相关概念的定义时间为1986年,最开始主要被使用于武器系统开发中,为了确保制造期间的设计阶段可以达到模仿不同环节制造时所产生的智能行为的目的,并将各环节涉及到的制造智能集成在一起,并行开展、完成产品在设计环节方面的工作,就需对并行智能设计的支撑环境以及产品描述模型学等展开深入研究。
生产过程的智能调度、规划、仿真与优化,开展智能制造生产过程中,会涉及到大量的信息源,同时,还会受到多方面因素的影响,面向对象也较为多样化,且生产过程的不断推进将会面临大量需待解决的问题,因此,智能决策相关的研究工作是当前需重点关注并开展的内容。此外,生产过程中的仿真与优化能够对设计环节以及流程进行有效评估,现阶段,开展生产工作时,更为强调对设计、制造与调试等环节的动态仿真与优化。
产品质量信息的智能处理系统,在对制造期间各环节及流程展开研究时,需加强对所建立模型的质量进行研究,同时还需依托于模型,构建与之相关联的质量数据库,主要研究对象为质量状态智能决策以及质量过程智能调试。
智能制造与系统智能调试与控制,通常对处于多干扰环境中的诊断模型进行全方位的研究,还需对智能制造期间涉及到的自适应技术展开相应的研究[2]。
(五)智能机器设计
IMS中的智能机器能够对人类专家的产生的智能活动进行模仿,是当今常被使用的制造工具,主要对智能制造设计与系统中的应用到的网络通讯技术以及系统操作调试等进行研究。
首先机器人智能技术,IMS中,智能机器人有着不可忽视的重要地位,通常体现在机器视觉与机器人调试两项内容上。在对智能机器人进行研究时,主要研究对象包括智能机器眼以及智能机器夹具设计等。其次,机器人自学习及调试技术,主要针对智能机器人的自适应学习模型展开研究,此外,还包括智能制造系统误差的自动调试技术。最后,单元机的设计与开发,对单元机的结构组成以及设计方式进行系统化研究,同时,还需研究新型材料的实际运用。
结论:综上所述,智能制造技术与系统的研究具有极为重要的意义,因此,技术研究与系统开发人员需认识到智能制造系统的研究现状,并以此为基础,对智能制造系统主要理论与处理技术、智能机器设计等多方面展开深入研究,推动制造行业朝着信息化、自动化与智能化的方向发展。
参考文献:
[1]汪洋,朱小萍.智能制造技术与系统的发展与研究[J].赤峰学院学报(汉文哲学社会科学版),2020,41(08):53-57.
[2]潘亮.智能制造技术与系统的发展[J].电子技术与软件工程,2020(05):80-81.