工业互联网与智能制造推动下的自动化技术研究

徐莉萍

江苏徐工信息技术股份有限公司 江苏 徐州 221000

引言

加工制造业是我国工业发展的基本动力，也是我国发展中的重要产业链。作为一个被称为“制造业”的工业大国，我国的制造加工厂的经营规模和经营总量都是世界其他国家无法比拟的，但在生产技术水平、传统科研水平上却是创新能力不足，导致生产力低下，阻碍了我国加工制造业的发展。随着科技的发展，全球加工制造行业正在发生变化。我国加工制造业也在积极响应转型发展升级问题的研究，以期应对加工制造全球化的压力和机遇。

1 工业互联网与智能制造的概念分析

目前许多产业都在因特网技术和智能技术的推动下，不断衍生进步，提升产业效率。在工业互联网和智能制造的推动下，自动化技术也日趋成熟。智能化制造的实践依赖工业制造技术和工业互联网技术，使工业设备、工业材料的生产效率大大提高，优化工业制造资源，创造差异化的增值服务和产品性能[1]。

优化闭环的核心是对信息技术数据、制造执行数据、控制数据等进行处理。基于企业协作的控制内容包括生产运行管理、动态优化与调整、供应链集成与数据分析、服务优化与用户交互等。面对用户的个性化定制和产品服务需求，我们必须对资源进行再创新，采用创新的业务方式，形成新的网络合作模式，使个性化定制和服务得以拓展。

当前，正向数字化发展转变，推动了工业互联网相关互联网技术和智能制造技术的发展，这些都广泛体现为制造业自动化技术与信息技术的集成。当前，企业投入更多研发资金用于自动化技术领域，向数字化转型已成为未来发展，可以预见，中国制造向智能化发展已成为核心技术驱动力量，席卷全球的新型工业生态系统正在形成。

现阶段，在解决我国加工制造业高新技术和产业链转型过程中，不断推动新兴产业发展，推动我国加工制造业向国际强国发展[2]。在这个过程中，工业生产的发展被应用到工业物联网基础设施及其基础技术的建设中，加工制造业的整体高效率得到了极大的提高，智能化的转型发展已经实现，推动工业物联网的大数据技术及其智能制造系统的技术性，普遍体现在加工制造行业自动化控制与信息技术的融合。现阶段，公司投入了大量的产品研发预算，并将其应用于自动化控制行业，公司战略转型早已成为发展方向。可以预见，中国制造业向智能化系统发展早已成为关键技术驱动力，席卷全球的新型工业生产生态系统已经出现。

2 工业互联网与智能制造自动化技术分析

在新一轮科技革命中，工业物联网相关产业链呈现快速发展。根据对智能制造系统和工业物联网基础自动化控制的分析，自动化控制可分为生产制造系统自动化技术、高精度独特生产加工自动化技术、快速成型技术自动化技术、自动化技术传感系统等。技术现实的特点体现在：安全、经济高效、智能化。

2.1 利用计算机技术，优化生产成本

通过计算机驱动，对装置生产、产品运行、设备构造等过程进行自动监控，使制造企业在生产过程中能对相关技术参数进行合理控制，实现自动报警、自动信息处理、自动保护等功能。在基础设施建设方面，自动化仪器设备等起着重要作用，有效地保证了生产设备的安全、高效运行，极大地提高了机械性能，减少了人员的劳动消耗，改善了劳动条件，有效地降低了工业生产成本[3]。如生产制造系统自动化控制中数控车床的生产加工、单机版的自动化技术和电子计算机智能系统高精度独特的生产加工技术。自动化技术基础设施建设和技术具有独特的物理特性和化学特性。可针对生产加工难度大的瓷器和金刚石进行独特的解决方案，实现分子结构或分子企业，完成超高精密度。机械加工、快速成型技术是技术性的，将多个曲面的坐标累积生成三维实线，利用三维空间程序流进行离散变量和沉积成型。实线加工制造行业采用三维固态堆积方式快速进行技术成型，应用于夹层生产和三维蚀刻加工的自动化控制也日趋完善。值得一提的是，柔性制造系统在服务器应用中使用了一定数量的数控车床自动化生产系统，通过多种方式连接信息流广告和化学物质流，完成自动化生产的总体目标。在对零件进行调整后，产生不同工艺流程的生产加工的总体目标已成为当今加工制造技术的关键代表自动化控制之一。

2.2 自动化制造技术下的智能化生产方式应用

近几年来，随着国家供给侧改革政策的推动，钢铁、汽车、纺织等工业领域面对产业升级和创新要求，将制造业的各种技术应用于新动能转换，构建了工业互联网下的制造业创新平台。工业化互联网与智能制造紧密相连，其核心是网络数据安全，以网络为基础，以数据为核心，以安全为保障，以数据为核心驱动，以网络为支撑，实现工业数据交换和工业系统互联，实现数据和网络的安全。

2.3 构建网络平台，推动智能化转型

通过以网络平台建设为核心，以网络平台安全为重点，将物联网、大数据、人工智能等新兴技术与传统工作平台相结合，就是工业云平台的延伸发展，可以实现更加及时、高效、实时的数据存储、获取、分析和管理。科技与产业的新一轮变革，也为自身的发展提供了机遇，推动企业向智能化、生产服务型转型。而进行智能制造的关键是进行基础设施建设。在这个过程中，工业互联网等基础设施不断提升，产值迎来了爆发式的增长。

3 自动化技术支持下的智能制造与工业互联网

从性能分析来看，两者都有偏差。工业物联网聚焦工业生产服务项目，智能制造系统聚焦工业生产制造。其本质是专注于个性化定制和服务项目的拓宽，以完成智能制造系统和智能服务。如今的工业生产平台为企业提供定制化服务项目，工业物联网助力企业“云”实现智能制造系统的发展。

3.1 实现向智能系统和自动化技术转变

智能制造系统是全国制造企业的发展规划，向智能系统和自动化技术的转变是加工厂企业现阶段改革创新全过程必须应对的重点课题研究。随着工业生产行业的要求不断提高，科技革命不断展开，大家对物质质量的规定不断提高。针对劳动力成本不断上升和原材料成本不断上升等双向因素，企业必须遵循智能系统完成工业生产的转型发展，才能盈利。现阶段，工业物联网在销售市场的规模极其庞大。据不完全统计分析，工业物联网的长期发展已经朝着利好消息的方向发展。从目前的发展来看，工业物联网让公司的工程建设平台根据公司的互联互通，完成智能化系统的生产，完成数字化协同，促使产业链互联拓宽服务项目，精准连接，以及个性化的定制需求。

智能化生产和制造的目标不是机器和生产线实现智能化所能涵盖的，而是整个生产流程均实现智能化。通过传感器的布置,以无线通信技术为支撑，搭建云平台，采用全流、流程采集形成生产到管理的闭环管控。据科学研究分析，将推动大数据技术在工业化生产中充分发挥关键作用。智能制造系统完成了基于工业物联网的全新升级工业生产系统。

3.2 完成工业物联网与智能系统融合

未来，具有智能系统的无人工厂将完成工业物联网与智能系统的融合。首家推动互联网技术融合的工业物联网，覆盖生产过程中的工业生产周期时间，进行数据采集与分析，利用互联网技术完成资源配置，拓展服务项目与协同，联合加工厂或互联网与互联网技术。有多种类型的相互关联的参与者。企业主体包括工业生产制造、工业生产服务项目、互联网公司等，可以提供基础的产品设计、制造和维护，工业生产服务型对智能家居产品进行大数据挖掘和分析，为客户服务产生技术创新商圈。互联网公司利用平台资源完成公司产品项目生命周期的资源配置，上述公司角色不断变化和渗透。工业物联网的主要表现是加工厂信息管理系统、智能家居产品合作、公司客户控制系统。在生产规模上，设备操作和信息管理系统相互连接，并进一步扩展到客户服务层面。应用测量仪器设备和物联网技术。

4 自动化技术和智能制造的发展

互联型企业发展道路要面对的是互联网中互连关系更加复杂的问题，必须超越传统的OT系统和IT系统，把商业能力、用户服务、设计能力等与现有的工业控制网络、因特网和物联网等技术相结合，形成复杂的网络系统。企业内部，将因特网技术与企业内部网络进行了融合，实现了机器与设备的端到端的IP连接，整个生产系统实现了数据交互的协同，范围更广，层次更深。

4.1 通过IP互联完成整个工业生产过程的数据采集

工业生产以太网协议现场分配适用的IP地址，可以完成被操纵的信息内容和IP总流量的专用传输，选择扁平化管理，降低数据信息传输的层次，完成IT系统和工业商品流通，生产数据信息。将传统的现场和生产车间级、操作级等复杂、分层的变化，转变为扁平化设计的互联网监管，利用各种无线通信技术，应用加工厂完成数据采集和传输，信息清晰明了。将无线通信技术应用于工业生产场景，解决电磁感应无线信道影响、低功耗、特定部署稳定性等重要问题。

4.2 利用5G技术完成物联网应用场景建设

开展低功耗、大连接、高稳定性的无尽工业生产产业基础建设。面向智能生产要求，开发灵活的组网解决方案，动态调整互联网资源，完成产线设备和生产流程的灵活机制和操作。根据制造阶段，发展机械设备、专用工具和设备的互联互通，选择生产规模定制开展资源机构监管，完成互联网资源的动态调整。软件定义互联网、SDN新互联网技术，摆脱加工厂原有内部互联网刚性机制的局限，融入智能产线生态系统理论和智能部署规范。

4.3 OT系统与互联网技术的结合

要从互联网完成生产过程的调整和维护，远程控制OT控制系统必须按照互联网技术进行连接。比如在一些企业，i5平台基本完成了对不同位置的数控车床的实时监控，完成了极高级别的执行和同步执行操作。定制公司单独的互联网平面图，完成网络带宽和服务等级的定制，为公司提供单独的链路资源VPN及其开放的互联网可编程控制器系统，并基于智能工业产品数据采集并接入网络，制造企业的新产品服务项目方法是多方面构建的。以工业物联网数据统计分析平台为代表的产品拓宽服务项目，可进行预测性维护和产品检测，持续挖掘工业化生产的价值。

5 结束语

智能系统是产业链的共识，包括边缘计算、互联网大数据、工业物联网、工业互联网等。现阶段，在不断推进我国工业物联网发展趋势和智能制造系统的推动下，加快实施自主专利的工业控制系统、互联网技术产品的研发和部署，需要选择规模化经营的方式。申请并以产业联盟的形式完成。制造企业及其科研机构的能源整合；提高新技术在工业生产行业的应用和技术科学研究的融合度，以新技术领域为切入点，不断努力进入新的发展前景；紧跟国际工业物联网技术发展趋势，打造工业物联网创新平台，真正构建工业云平台、企业大数据、自动化技术架构。推动和支持我国工业物联网的技术性，进行产业链改造和产业链创新，在工业物联网模式下为我国制造企业打造智能制造系统的产业链态势。