智能自动化在计量仪表行业中的应用

文/姚永彩 金朋 王琪

在工业生产中，智能制造的应用情况直接决定了其在市场竞争中的地位，也决定了其在市场中的影响力。因此，如何提高自身竞争力，相应地就需要提高智能化生产水平。在智能化生产过程中，各种提高智能制造的方法也应运而生，机器人的使用是智能制造发展典范，生产信息的智能控制过程也是智能制造的重要应用。但是在智能制造广泛地开展的同时，也存在一些技术弊端。随着工业技术水平的不断推进，这些技术弊端将逐步克服。

1 计量仪表行业智能化应用

智能计量仪表作为国家有关标准规程和要求规定的强检计量器具是用电企业、计量单位等各部门常用的设备。其智能化的实现能够进行用电的计量、监测、计费、控制等，避免了上门抄表、实现远程控制。主要表现下以下几个方面：

1.1 工业机器人的自动化应用情况

在计量仪表制造过程中，从初始的机器人备料、下料，就出现了上料、下料机器人，如图1所示。物料的运转通过周转箱完成，在应用过程中，周转箱旁通常设置有拆码垛机，用于将周转箱垛起使用。这个操作过程也是通过机器人来实现的，机器人在工业生产过程中发挥着极其重要的作用，几乎代替了所有的人工劳动。在一种应用时，通过机器人码垛，码垛结束后，又通过机器人拆垛，周转箱单元通过机器人拆垛完成后，检定流水线需要将物料放置到托盘上才能运输和移载，机器人用来完成物料从周转箱到托盘的放置工作。在自动化应用过程中，首先，机器人处于原点位置，当周转箱传输线周转箱到位后，传输线PLC控制系统向机器人发送周转箱到位信号，机器人收到到位信号后，自动化执行抓表动作，首先机械手下降到周转箱，抓取物料或者智能电能表，然后机械手抬起，经过转向和间距调整后移动至托盘处，放下手中的三相智能电能表，机械手抬起，发出检定流水线PLC表已放好信号，实现自动化过程。由此可见，机器人在工业自动化应用中起着至关重要的作用。

1.2 过程管理及控制应用情况

图1：计量仪表智能控制系统示意图

在智能制造过程中的过程管理中，从底层设备检测、信息数据传输、处理以及上层数据处理全过程中，均以智能化为导向，使用智能制造生产模式，如图1所示。使得智能制造融合了信息技术、先进制造技术、物联网技术、自动化技术和人工智能技术。这种方式对计量仪表的制造和生产非常关键，底层设备测量和制造不再依靠人工，检测的数据直接通过互联网上传上层服务器，并且在云端设备对检测数据进行管理。电能表自动化检定流水线为运用智能化和信息化手段，为智能制造为核心，转变传统计量检定工作方式，有效提高计量工作的质量效率。

1.3 数据处理的自动化应用情况

在计量仪表行业中，尤其是实施智能制造和过程检测期间，先进的测试技术、传感技术、微电子技术与通讯技术被融合、渗透，以确保综合功能的实现和高精度信号发生与测量。整个计量检定过程都在通过计算机控制完成操作，各种计量检定数据能够通过自动化传输技术自动输入计算机，以进行处理、存储，并进行结果输出和自动查询。同时，在应用过程中，还引入了云数据，即为了避免制造和检测过程中数据的丢失，如果利用计算机硬件则要利用数据存储介质，比如，计算机硬盘、移动硬盘、U盘等，当这些数据存储介质丢失或者感染病毒后，就会引起数据丢失。在引入云数据后，将大量的工业生产数据上传云服务器，则大大增加了数据的安全性能。通过引入云计算技术，大大降低了物联网发展的经济成本与技术成本，通过构建与用户需求相匹配的云平台，实现了物联网基础设施、应用系统与服务，从而加速物联网技术的发展。

2 智能制造的发展

智能制造已经以新的控制方式、通讯方式以及数据处理方式贯穿计量仪表的设计、生产、管理、服务等各个环节，在整个制造过程中，具有信息深度自感知、优化自决策和精准控制自执行等功能。智能制造离不开底层智能装备的支撑，包括检定输送线、定位机构、自动化上下料装置、检定装置等，以实现生产过程的自动化、信息化、智能化，因此底层设备的智能化对提高系统的整体性能具有重要作用。在未来的发展中，提高数据处理、分析有助于实现智能制造企业对产品从生产到成品的全生命周期的管控，通过将数据处理和数据分析技术融合到生产工艺流程、供应链物流和企业经营模式，将有效使得制造的最终结果与用户的最初需求是否吻合，最终使计量仪表制造在连贯、智能化、自动化和信息化的制造环境中运行，使生产效率大幅提高，降低了生产成本。

3 结束语

综上所述，将智能制造广泛地融入到计量仪表生产、制造以及检定过程中，不仅大大提高了工业化生产水平，也将推动计量仪表在智能制造技术上的技术含量，使其不断进行技术更新以适应更智能化、自动化的制造过程，也提高了计量人员的智能管理水平，使得信息化程度提高一个等级，规范了计量管理，提高了计量仪表生产企业及计量单位在市场中的地位，增强市场竞争力。