工业工程在智能制造发展的思考

任亮

摘要：如今，智能制造技术已经对家庭、医疗保健和物流等许多行业和领域产生了影响。在这种背景下，工业工程也在加强与智能制造技术的有效结合，以全面促进我国工业工程的发展。本文从智能制造技术的内涵入手，探讨了工业工程采用智能制造技术面临的挑战，阐述了智能制造技术在工业工程中的应用模式，最后分析了工业工程采用智能制造技术的关键环节，希望进一步实现我国工业工程的信息化和智能化。

关键词;工业工程;智能制造技术;应用研究

分类号：F424;F721.7

一、智能制造

智能制造是现代制造企业生产中设备、机器等要素与人工智能的有效结合，即在机械化生产过程中与人的思维有效结合，对生产现场的实际情况进行分析和决策，达到生产制造全过程的智能化目标。对于智能制造技术主要包括新传感技术、先进控制与优化技术、系统协调技术、实时网络通信技术、故障诊断技术、精密制造技术、安全功能技术和识别技术。通过人机交互和智能感知实现工厂设计和制造的智能化，是一种可以显著提高生产效率的制造技术。通过智能制造技术的有效利用，可以减少人力投入和劳动强度，有效提高产品质量。智能制造系统集成了多种应用，通过计算机控制发送信号，完成产品设计和加工控制。智能制造系统在工厂生产中具有很强的适应性，这也是未来工厂发展的必然趋势。

二、智能制造技术在工业工程中的应用模式

1、生产过程的智能化

在钢铁、造纸、纺织、食品等相关制造领域，一些企业实现了生产过程的智能化。这些生产领域的生产过程是相对固定的，生产过程与产品质量密切相关。智能制造技术的使用可以有效保证产品质量，产品质量的控制从末端控制转变为全过程控制，因此有必要在这类工厂中有效使用智能制造技术。具体来说，一方面需要对生产过程进行数字化，为信息系统的建设搭建可追溯系统和可视化平台;另一方面，要求工厂实现生产管理的一体化。建立物理信息系统。在整合信息资源的过程中达到共享的目的，使企业的生产、经营、采购、销售等诸多业务更加紧密，促进分工合作，最终实现工厂的良好发展。此外，在生产过程的智能化过程中，必须推动供应链的协同发展，不仅可以促进内部信息资源的整合，还可以与外部环境紧密联系，从而加强工厂与物流企业供应商的合作，加强内部生产与外部原材料供应的联系，为提高生产效率提供保障。在工厂未来的发展中，需要结合以上分析，建设大数据智能工厂，全面提高产品合格率，满足客户个性化需求。

2、装备与产品的智能化发展

在航空、汽车、电子信息、家电等制造领域，目前已经有一些工厂实现了智能化生产，这些企业可以利用智能化技术提升产品价值，保证生产效率。具体来说，一方面要实现生产线的智能化，积极引进各种智能设备，在满足生产需求的前提下，全面提高工厂制造的敏捷性和准确性;另一方面，需要扩展产品的智能服务，例如将产品的智能设备与物理信息系统相结合，以便实时诊断产品故障并提供远程服务。此外，工厂车间应实现与企业的系统集成，加强内部生产经营的密切合作，并与其他相关企业保持联系，以增强信息共享能力，實现协同创新的目标。在未来工厂产品和设备的智能化生产过程中，生产和服务需要紧密联系，从而全面提升其市场竞争力。

3、工厂的个性化定制

个性化定制模式是工厂智能化道路上产生的一种全新模式，这些企业与消费者的生活息息相关。因此，在使用智能制造技术的过程中，不仅要注重生产效率，还要在满足客户需求的前提下制定个性化生产模式。在使用智能制造技术的过程中，具体来说，一方面要实现个性化、定制化生产，搭建互联网平台和柔性生产线，加强制造商和用户之间的联系，然后分析用户的需求，利用数据模型实现精益生产;另一方面，需要在设计环节实现生产和服务的有效结合，然后逆向整合相关环节，实现产品的优化设计。此外，要积极推进制造网络的协同发展，能够有效整合产业链上下游资源，实现工厂根据客户需求远程定制和协同制造。

三、智能制造技术在工厂的应用

1、虚拟仿真设计

模型设计、图纸生成和三维工艺模型形成是传统产品R&D设计的主要环节，整个设计过程需要有一定的经验，才能满足虚拟仿真设计要求。随着虚拟仿真技术的不断发展，智能制造技术在工厂制造的整个过程具有可视化和虚拟化的特点，不仅可以显著提高产品R&D设计的效率，而且可以使R&D过程的信息更加流畅。

2、网络化智能设备

智能生产设备需要网络技术的有效支持，才能实现柔性制造模式、智能生产设备和高度集约化的生产变革。在中国进入老龄化社会的背景下，劳动力成本也在增加。为了节约生产成本，需要使用先进的生产设备代替劳动力从事一线作业，使工人能够在更复杂的工序中工作，从而有效提高产品质量;对于生产设备的智能化，需要在生产网络和控制系统下完成控制、校准、诊断、信息交换、管理等相关工作，使整个生产过程更加灵活和可持续;对于柔性制造，智能制造技术可以节约生产材料，降低能耗和污染，实现绿色生产。

3、模块化定制生产

以前工厂的盈利模式主要是增加产品的产量，但是单个产品的长期生产并不能满足消费者的个人需求，模块化定制生产完全可以满足消费者的需求。生产方式包括生产和装配两个系统。在模块生产过程中，工厂可以生产不同用途的模块，并根据消费者的需求进行有效的组合，也可以减少生产材料的浪费，节省生产周期。对于模块组装，不同产品的结构和性能存在差异，需要科学选择模块，自由组装，以丰富产品的功能。

结语：

综上所述，随着《制造业2025计划》的提出，中国制造业也将进入新的发展阶段。在新的时代，需要有效地将人工智能与现代制造技术相结合，实现生产过程、设备的智能化和工厂的个性化定制，以促进我国工业制造的升级，不仅可以显著提高生产效率，而且可以大大节约生产成本。

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