智能化制造技术和智能化工厂研究

叶少军 胡海峰 汤燕军 计德明

摘 要：随着社会和时代的发展，科技也在不断的进步，我国制造业也有了很好的发展，给社会经济发展和国家综合实力的增加提供了极大的帮助。在新的时代，智能化已经渗透到了社会各个行业中，将智能化技术运用到制造行业生产中切实提高了制造行业的生产水平和生产效率，推动了我国制造行业的发展。笔者主要探究了智能化制造技术及智能化工厂，分析了智能化在劳动效率提高方面的作用，希望能够推动我国制造业更好的发展。

关键词：智能制造;智能工厂;技术;制造业

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0054-02

随着社会科技的发展，无论是企业制造还是生产都呈现出了智能化的特点，随着智能化技术的应用，企业的生产能力和生产效率都有了明显的提高。智能化技术的使用，转变了企业的管理模式和生产模式，这也是生产力的重大变革，给制造业更好的发展注入了活力。在智能化背景下，探讨智能化制造技术和智能化工厂，能够帮助企业切实提高其管理水平和经济效益，给企业更好的发展奠定基础。

1智能化制造关键技术分析

随着社会和科技的发展，工业生产的智能化水平不断的提高，当前在智能化制造的时候，已经很好的将多项智能化制造技术运用了进来，笔者下面主要分析了制造行业中使用到的智能化技术，希望能够帮助人们更好地了解各项技术。

1.1智能化数控系统技术研究

数控设备发展的时候，将智能化运用进去，本身便是一种突破，主要是在数控系统中高精确度高灵敏度的进行软件和硬件的感知，从而更好地满足当前工业要求的将信息化和智能化集合在一起。为了将信息数控设备在制造业中的作用体现出来，数控系统不但能够进行模糊控制、自动编程系统、自学习控制以及三维刀具补偿，还需要能够诊断机器的故障。只有这样，才能够完善和健全机器本身的故障监控和自我诊断功能。对于数控系统而言，伺服驱动系统智能化的实现，能够更好的感知系统负载方面的变化，并以此为基础来进行参数的自我调节。比如，数控系统中具备的HRV控制原理，其主要是通过共振理论来进行追随型HRV过滤器的建立，对设备频率变动来进行有效的反应，实现设备的共振。通过融合旋转和伺服电动机，能够提高精度，将脉冲编码器更好的整合在一起，从而提高伺服控制的精度和速度，确保进行动作的平稳。

1.2智能自适应技术

在智能化制造业发展的时候，自适应技术主要包含了两个重要的类别，第一种为工艺自适应，第二种则是几何自适应。对于工艺自适应而言，其包含了自适应控制系统和约束自适应系统。但是这种技术比较新颖，还没有很好的运用到生产中去。当前使用比较广泛的技术是ACC系统。通过ACC系统，能够在生产的时候，做好电、车、磨、钻等一系列的处理和加工。自适应系统在工业制造过程中主要是做好切削、制造、漠河以及电火花等方面的处理。在加工处理的时候，其受到的影响因素比较多，这也导致了其模型创建的难度比较大，一般需要进行信息数据的深入分析和研究。

1.3智能化神经元网络技术

大脑本身便是一种智能比较高的事物。人工样式神经元网络也是模拟了人的神经结构，这种神经元本身便和人类大脑具有明显的相似性，通过神经突触结构能够对那些复杂性比较高的网络系统进行处理。人工神经网络的优势比较明显，主要体现在联想、自主学习、非线性映射以及机器故障寻找和机器故障处理方面。当前，神经元网络一般在监控数控设备可靠性方面运用比较广泛，有些时候也会运用到机床工艺优化中去。但是我们必须认识到制造业数控设备方面神经元网络的运用还需要进一步的进行研究。随着神经元网络形式的不断发展，其在数控机床上应用的空间还非常的广泛。比如，可以提高数控系统智能化水平的台阶，推动制造技术的发展和进步。

1.4智能化专家系统

在计算机中，智能化专家系统是一个非常重要的程序。很多专家在很多领域中的知识和经验都非常的丰富，从这些经验出发不但能够解决这个领域中存在的一些技术方面的问题，还能够进行复杂故障的解决。专家系统可以将人工智能技术运用进去，在以往经验和知识的基础上，将专家对系统决策的过程更好的模拟出来，这样能够帮助专家解决那些其需要采取措施解决的问题。就当前而言，数控方面必须重视这些方面的研究。

1.5智能化制造技术中云计算的使用

随着科技的发展，很多发达国家和发达企业进行工业生产的时候，都将计算机云计算技术很好的运用了进去，并且人们对于这项技术也非常的重视。通过分析和研究可以发现，在全球经济发展中，云计算的意义是划时代的。比如，美国汽车公司和宇航局都会将云计算使用进去，我国也进行了云计算专业发展研究基地的建设，华为公司也非常重视将云计算技术运用到手机中去。对于我国而言，机器制造行业中云计算的使用是在2012年，ACL利丰集团第一次将云计算技术运用到了生产中去[1]。2012年的时候，利丰集团和中科院合作，进行了云计算技术在机床制造业中应用合作协议的建立，同样是2012年，诺美雕刻也开始将云计算技术运用到了生产中去。

2智能化技术下的智能化工厂分析

将智能化技术运用到制造行业生产中切实提高了制造行业的生产水平和生产效率，推动了我国制造行业的发展。笔者下面主要分析了智能化工厂的优势，并探讨了其发展情况，希望能够推动智能化工厂更好的发展，推动我国制造行业的进步。

2.1智能化工厂优势分析

进行智能化工厂建设的时候，主要是實现生产智能化和经营方面的智能化。只要包含了生产智能化、设计智能化、测试智能化、检验智能化以及储存智能化等一些方面，能够帮助企业实现无人工厂的发展目标。智能化工厂能够让生产制造的过程实现全方位的智能化，帮助人们降低管理和人工上的成本。其中还包含了材料成本降低，人力资源优化、智能化水平提高以及管理经营能力提高等重要方面。对于智能化工厂而言，生产智能化以及经营智能化的实现是非常重要的，其主要包含了设计方面、生产排版方面、生产线方面、测试方面以及仓储等方面的智能化，其基本目标是工厂无人化。简单而言就是在没有人进行看管和监督的情况下也能够进行制造和生产，能够帮助企业提高其生产制造能力，让企业获得更多的经济效益，这对于企业更好的发展有着重要意义。

2.2智能化工业机器人研究

在使用智能化数控设备的时候，除了那些和数控设备有关的设备以及相关配套设施，工业制造的过程中，人们也比较喜欢机器人智能化制造。其在智能制造单元和智能制造系统中发挥的作用非常大[2]。比如，日本开发出了能够使用到工业中去的智能化机器人，其在机器人内部进行了力方面的传感器和三维作用突出的视觉传感器。这种情况下，疏狂设备能够自动的进行组装和上料下料。机器人中的视觉传感器作用在于三维图像的识别，并在这个基础上识别零件所处的位置以及实际的姿态，从而更好的进行零件的抓取。日本智能机器人的发明也启发了各个国家的工业制造行业，推动了工业的发展和进步。

随着社会科技的发展，越来越多的国家对于智能机器人视觉伺服更加重视，也进行了相关的研究。当前，使用工业智能化机器人和视觉伺服研究的时候，主要集中在机器人处理受到的相关视觉信号方面以及控制机器人行为等方面。此处包含的知识比较多，比如图像的识别和图像的处理、机器人运动学、机器人三维信息索取和重構、机器人控制理论等等。研究机器人智能化视觉伺服的时候，存在的技术难点比较多，也比较的复杂。但是随着智能数控技术的发展，也能够给机器人智能化视觉伺服技术更好的发展提供一定的帮助，从而解决其复杂性的问题[3]。

2.3智能化工厂的研究及分析

对于智能化工厂而言，其最重要的是实现经营智能化以及生产的智能化，其包含的方面比较多，基本目标是工厂无人化的实现。也就是说在无人看守的时候来通过生产设备来进行工业生产[4]。在完善的过程中，除了需要实现生产过程的自动化，还必须做好智能化工厂内部建设工作，比如优化调整其人力资源、优化配置生产的物质、应用时间弹性，提高支配能力等。在进行生产周期调整的时候，需要根据生产经营方案的实际情况进行调整和优化，在提高生产效率的同时，帮助工厂降低其生产成本。就当前而言，智能化工业网络工厂已经得到了实现，那些技术出色的国家和企业已经将其运用到了生产中去，切实提高了企业的生产效率。但是我们必须认识到制造业所使用的智能化网络本身和社会通信网络之间存在的差异非常大，还存在很多问题和困难需要解决。随着智能化网络的使用，我们还必须强化防尘性能、防水性能以及防磁防爆方面功能的提高。此外，还必须重视抗低温和抗高温方面，提高其安全性能和可靠性能，只有这样才能够将其更好地运用到工业生产中去。

比如，某汽车公司进行了大量资金的投资，进行了智能化较强的工厂的建设，这个工厂每个生产系统都将智能化生产技术很好的运用了进来，而在面对经销商订单的时候，还必须根据客户的实际情况和需要来有针对性的进行调整，从而提高设计的个性化[5]。通过智能化制造技术能够记录好制造过程中使用到的每一个零件的实际来源情况，然后分析生产的时候，这些零件可能存在的问题和质量安全方面的问题。此外，还可以将智能化网络和智能电网结合在一起，这样能够给设备更好的运行提供能源方面的支持，确保能够在最恰当的时候使用，尽量将成本降到最低。

3结语

随着社会科技的发展，将智能化制造技术运用到智能化工厂生产中去是非常重要的，笔者主要分析了当前智能化制造技术的实际运用情况和存在的问题，并对智能化技术的发展前景进行了分析。希望能够推动制造行业更好的发展。在将来制造行业发展的时候，还可以根据实际的情况和需要将多项智能技术以及网络信息引入进来，切实提高制造行业生产的实际效率，推动制造行业更好的发展。在发展的过程中，我们还必须重视科学研究，不断加快更新技术，实现机械设备无人化管理和无人化的生产，推动我国制造行业更好的发展。

参考文献

[1] 史亚斌.史亚斌：迎接挑战，实现能源装备制造全过程智能化[J].自动化博览，2020，37（1）：14-15.

[2] 孙骞.机械设计制造技术与数字化智能化发展分析[J].湖北农机化，2019（23）：25.

[3] 蒋建强.智能制造业智能化发展模式与对策方案[J].轻工科技，2019，35（9）：149-150+152.

[4] 王远东.机械制造技术的发展及其智能化技术发展趋势[J].内燃机与配件，2018（20）：228-229.

[5] 中良.与汽车行业共享智能制造经验与成果——2016自动化工厂的智能化改造与升级技术研讨会在沪举办[J].汽车工艺师，2016（12）：42-43.