试论智能制造的自动化技术应用及发展

孙文海

（辽宁冶金职业技术学院，辽宁 本溪 117022）

现阶段，我国的科学技术水平达到了较高的进步状态。制造业作为推动国家经济稳步发展的重要行业之一，一直以来都深受国家的关注。即便是在科技飞速发展的当今时代，制造业的地位也无可撼动。为了进一步增强制造业的发展实力，使之可更好地为国家、为社会提供帮助，我国推出了智能制造的发展理念。相较于普通制造业来说，智能制造的集成化、协同化会更强，可以更高程度满足行业需求。

一、智能制造的发展现状

首先，发展基础比较薄弱，发展规模相对较小。相比于其他国家来说，我国在智能制造行业发展的时间并不长，与其他国家之间有较为明显的差距。所以，在世界舞台上，并不能够占据稳定地位，严重缺乏竞争力。

其次，智能化程度不高，不具有较高的创新要素。结合我国制造业发展现状分析来看，很多还处于机械化作业状态，所设计出的作品与所生产出的作品之间有明显区别。一些规模不大的制造企业所设定的生产线完全不具有高精度，更不用提智能化。

二、智能制造的自动化技术应用

（一）智能传感技术

在互联网时代，最常提及的一个概念就是万物互联。在信息化时代，物联网技术应运而生，成为互联网发展的重要载体，同时也是智能制造发展必然方向。在物联网技术的辅助下，我们可以足不出户就了解到外界的信息，而在国家角度上也可借助物联网构建国内制造平台，甚至是国际制造平台，扩大客户群体，提高客户需求，真正地实现量变到质变的飞跃。互联网技术的发展离不开智能传感器技术，两者相辅相成。所以，在智能制造的自动化技术中，智能传感技术十分重要，可以通过智能传感器感知外部信息、环境信息、产品信息及生产信息，实时全面的了解生产进程以及产品的生产状态。并且，借由智能传感器还可将所收集到的信息集成化处理，利用专业的智能化系统对其加以检测，实现自动化监控，智能化生产，有效提高行业发展效率。

（二）CPS 技术

CPS 技术全称为信息物理系统技术。该技术具有较强的智能化、集成化，有效控制了计算系统、通信系统与控制系统。对于智能制造来说，起到了举足轻重的作用。利用CPS 技术可以加强控制源与控制平台之间的联系，使之可及时了解的信息，加强信息传递的速率与安全性。并且在CPS 技术的支撑下，也可达到远程操控与实时监控，借助信息技术突破空间、时间的局限，提高效率。

CPS 技术系统框架主要包括两大组成部分，分别为物理组成与网络组成。其中，物理组成可以被看作硬件组成。例如传感器、执行器等。而网络组成可以被看作软件组成。例如信息设备、通信设备等。在物理组成与网络组成的有效交流下，构成了完整的信息物理系统，使之可以更好地为智能制造服务，为自动化技术发展服务，在协同状态下，实现信息的空间流动。

（三）机器人技术

在智能制造领域，机器人技术起到了不可忽视的作用，扮演着不可缺少的角色。机器人技术的引入，大大提高了智能制造业的生产效率，也有效保证了行业的生产质量。可以说，是新时代下工业发展的关键产物。

在智能制造的自动化技术中，比较常见的机器人技术共有三种，分别为机械臂、物流机器人与码垛机器人。

首先，机械臂又称多自由度机械臂。在工业领域与建筑领域比较常见。工作人员可以通过智能系统的操作，控制机械臂实施相关任务，有效保证了员工的人身安全，也可有效解决一些危险度或难度过高的工作任务[1]。例如，在危险地势展开建筑工程，或加工焊接一些细节性的机械零件。

其次，物流机器人在我国物流行业应用率较高，主要负责汇集部件、传送部件。并且，在智能化技术不断提高的当前时代，物流机器人的功能也逐渐丰富，其可以在智能化软件的辅助下，完成物体识别、物体分解与物体运输等工作，大大节约了时间，也缓解了员工的工作难度。

最后，码垛机器人与物流机器人之间具有较高的相似性。码垛机器人有固定的运输路线，员工通过智能化技术调控码垛机器人，机器人自发地将货物从生产线上转移到仓库中，并且不会受到其他同类型机器人的影响。

我国智能制造行业的不断发展，自动化技术的水平会不断提高，而机器人技术所能够达到的效率也会更强，其中很多复杂繁琐的细节，也可得到有效简化，会进一步降低人力成本，无人化工厂指日可待。

（四）云制造技术

云制造技术是智能制造行业的核心产物，但却并不是由智能制造行业单独孕育的，也会联系到传统的制造业。可以说，是传统制造与智能制造相互交织下形成的现代技术。在云制造技术应用的过程中，员工可以借助网络云平台，合理的整合制造资源，而客户可以根据自己的实际需求，利用云制造技术与云平台相互联系，按需分类，按需制造，提高服务效率，打造全新社交模式[2]。

除此之外在云制造技术的辅助下，可以生成更加完整、更加安全的生命周期服务，有效服务信息制造、云计算及物联网，使之整体的应用质量与生产效率进一步提高，推动产品的人性化设计与效能化发展。

云制造技术衍生出的数据挖掘技术，可辅助相关工作人员更加精准的抓取信息，在海量数据中搜索有价值的一部分，并对其加以合理调控，打造最佳运行状态的云制造发展系统。

三、智能制造的自动化技术发展

（一）无人化

无人化是智能制造行业发展的必然趋势。现阶段，智能制造领域自动化技术水平在不断提高，机器人技术可大程度取代人工操作。无人化发展对于我国智能制造业来说，具有极为明显的优势，其既可以提高生产效率，同时也可降低人力成本。但无人化发展，也需要有相关技术作为支撑。行业技术人员需进一步加强无人化技术的自主控制能力与计算机技术。如果技术自控能力不强或计算机技术支撑不到位，那么对于一些比较繁琐复杂的操作程序，无人化技术很难自行开展，而这也是我国制造业面临的巨大挑战。

（二）高精度

在智能制造时代，不仅要求要提高制造产品的效率，同时也要保证产品的整体质量。对于智能制造来说，保持高精度化发展也是其必须要达到的一大目标。高精度生产的前提在于，高精度加工。所以自动化技术需要进一步提高加工的精度与精细化，通过软件优化与硬件优化，进一步提高制造机械的材质，有效提高传感器的灵敏度与信息感知度[3]。

（三）智能化

智能化发展也是智能制造行业前进的主要方向。智能化发展有别于单纯的机械智能。可以说，人工智能是智能化发展的主要载体。在智能化发展的状态下，智能制造的前进深度会有所加强，技术人员需要引入智能算法，利用智能算法优化控制系统，促使系统可自发地对数据加以分析处理。而智能化发展自然也具有较大的挑战，对于信息挖掘与信息获取有较为严格的要求。

结论：对于处于现代社会的制造业来说，智能化发展是其前进的必然趋势，也是其必须要达到的一个目标。智能化发展与自动化技术之间具有极为紧密的联系。作为制造领域的工作者，必须要创新工作思想，能够巧妙的在制造工作中引入自动化技术。例如智能传感技术、GPS 技术、机器人技术与云制造技术。同时，领域专业人才还应注重技术的发展趋势，并能够合理地应对时代赋予的挑战，增强技术的无人化、智能化与高精度，推动智能制造的可持续发展。