数字化在智能制造应用中的作用

【摘要】    数字化技术在智能制造应用中能够起到积极的促进作用，同时在智能制造应用的过程中，数字化技术是智能制造技术的应用基础。数字化技术能有效提高智能制造的水平和效率，进而促进我国经济深化改革的发展进步，为我国的现代化、智能化建设贡献重要的力量。

【关键词】    数字化    智能制造    应用措施

引言：

随着信息技术的发展和高新技术的发展，现阶段世界各国都提出“再工业化”的战略，主要就是通过科学技术带动传统工业发展。制造业是我国重要的经济发展核心，数字化、智能化是现阶段新型工业革命的核心技术。从生产力层面来看，在实际的制造业中应用数字化技术和智能制造技术能有效解放基层工作人员的生产力，同时还能有效地提高制造行业的生产质量和效率。从个人发展来看，数字化和智能制造需要高精尖的技术人才，从这个角度来看，行业的发展能够促进从业者文化素质的提升，优化人才结构，进而持续促进我国的经济发展，为我国经济建设贡献力量。

一、数字化技术在智能制造行业中的应用分析

数字化技术在我国智能制造行业中具有十分广阔的发展前景，不论是对现代化的工业制造，还是对传统工业而言，都能促进其显著的发展。传统工业就是以简单的钢铁加工为主要工作模式的行业，例如锅炉制造或钢铁半成品制造等。现代化工业制造涉及的内容包括产品的精密加工、化工产品的生产等，例如机床加工行业，该行业的特征是其对科学技术具有一定的要求。智能化制造是充分运用现代信息技术来实现全自动机械化生产的模式，例如当前的汽车制造行业以及机器人制造行业等。

（一）数字化工厂技术在传统工业制造行业中的应用分析

我国的经济发展是建立在传统制造行业的基础上，现阶段部分传统制造企业在实际经营管理的过程中依旧使用相对落后的制造技术和管理技术。这种技术的使用不仅不能帮助传统制造业提高自己的产品质量和生产效率，而且也在一定程度上造成资源的浪费，同时会对生态环境的发展造成破坏[1]。所以应用数字化工厂技术以及智能制造技术改变现阶段的发展状况和特点是极为必要的。现阶段我国已经进入了经济发展深化改革阶段，所以对于實际发展过程中存在的生产质量低下、生产的产品不能满足时代发展要求以及生产过程中能耗过度、污染严重的传统制造业进行大力的整改和清除。将数字化工厂技术以及智能制造技术应用在传统制造业中能够有效地降低制造过程中产能消耗，进而能够对节能减排起到积极作用，践行双碳政策。同时，对于传统制造业来说，市场的狭窄已经不能满足制造业企业发展进步的要求，因此在数字化技术以及智能制造技术应用的过程中，能够根据市场变化来进行定制化的制造，这样能帮助传统制造业获得良好的经济效益和社会效益。此外，在落实数字化工厂技术以及智能技术的过程中，能有效降低传统制造业中常见的大量基层人工成本堆积的风险，进而提高企业的风险抵御能力，促进企业的良性发展循环和进步。

（二）数字化柔性技术在现代机械制造行业中的应用分析

数字化柔性技术在机床加工行业中的应用，能够实现对机床加工行业中生产资料以及设备进行全面合理的控制，进而能显著提高机床加工工作的质量和效率[2]。首先，数字化柔性智能制造系统主要包括加工制造系统、信息管理系统以及仓储物流系统等三个主要的模块，而实际的生产制造就是利用三个系统的综合使用来提高生产质量和效率。在传统的机床加工行业中，机床加工的各个流程是相对独立的，不能实现良好的机床加工信息交互，这就导致实际的机床加工质量和效率不能充分满足实际的加工要求。同时在传统的机床加工行业中，工人的个人经验是十分重要的，这就导致传统机床加工行业培养出经验丰富的工人成本非常高，一旦在培养过程中出现人才流失等现象会给企业造成极大的打击和影响。但是在现阶段的机床加工行业中应用数字化柔性技术系统，能降低工人经验对实际机床加工企业的影响，同时也能有效的控制车间生产过程中的生产资料，比如说工人、机器、水、电等生产资料，对这些生产资料进行控制能有效降低实际加工过程中出现的加工成本，同时能有效提高加工的质量和效率。因此，机床加工行业中使用数字化柔性智能制造系统能帮助企业实现管理自动化、智能化，进而提高企业的经营管理水平，促进企业的发展和进步。

（三）智能数字化技术在智能化汽车制造行业中的应用分析

随着我国经济的发展和进步，我国居民的生活水平逐渐得到提高，因此我国居民对汽车的要求也越来越高。将数字化技术和智能制造技术应用在汽车制造行业中既能够提高生产制造的水平，同时也能满足我国居民对于汽车的使用要求[3]。在传统的汽车制造行业中，每一辆汽车往往都是通过流水线模式进行生产的，但是将数字化技术以及智能制造技术充分应用在汽车制造行业中既能够实现汽车的高质量、高标准生产，同时还能有效保证汽车的技术参数和性能指标满足行业规范要求。

二、数字化技术在智能制造行业中的应用措施

（一）数字化技术在智能制造锅炉行业中的应用措施

应用在智能制造锅炉行业中的数字化技术就是数字工厂技术。首先锅炉是通过燃烧燃料从而释放热能对其他物质进行加热的设备，在我国的钢铁制造行业、供暖行业、有毒废品销毁行业中发挥着巨大的作用[4]。其次就是数字化工厂技术就是将各种高新科学技术应用在制造的各个环节中，改变传统的制造模式，同时能实现对制造现场的精细管控。既能够有效地保证制造人员的生命安全，也可以提高制造产品的质量和效率。

将数字化技术应用在智能制造锅炉行业中，第一步就是落实好数字化模型构建。现阶段常见的制造系统都是非线性的离散化系统，在数字化工厂的建设过程中需要将数字化模型作为实际的制造基础，从而对数字化工厂进行构建。数字化模型主要包括产品模型、资源模型、工艺模型和产品管理模型。在构建好众多模型之后，就能够继续利用数字化技术对制造进行指导和监控。可使用三维虚拟设计系统对锅炉产品进行设计，通过计算机来模拟设计好的锅炉模型使用质量和效率，同时对整个制造系统进行全面的优化和模拟。在实际的模型优化以及模拟过程中，相关技术人员能通过模拟过程中出现的问题对锅炉的指标参数进行修改，进而迭代落实优化和模拟过程。通过这种方法的有效落实能显著提高产品的质量和效率，为后续的实际制造奠定良好的基础。7E915AEF-5EB2-43C8-9B90-A35819ED8412

鍋炉行业还能够运用现阶段初步成熟的5G技术来对制造过程中的高温进行良好的智能分析。5G技术的优势就是能够实现无线网络覆盖范围之内的数据信息高速传递。在传统的锅炉制造行业中，高温信息传递的及时与否直接影响锅炉制造的质量。因此能够充分运用5G技术来实现制造体内部的高温信息及时传递，这样能显著提高锅炉制造的质量，从而增加企业的核心竞争力。同时5G技术还能应用在锅炉制造行业中的传输带和填料车中，既能够提高高炉制造的质量和效率，同时能够有效地保护生产管理人员的生命健康安全，进而能够充分降低企业制造的成本，促进锅炉制造行业的进步和智能化发展。

现代锅炉制造企业在激烈的市场竞争中应该已经形成了较为完善的生产模式，所以应该扩大数字化工厂技术的覆盖广度，将其覆盖至产品的物流以及销售部分[5]。在锅炉制造完成之后，组织技术人员对实际物流运输以及物流时间进行模拟和控制，这样不仅能有效的保证锅炉产品满足市场销售的需求，同时能在一定程度上对企业的社会经济效益进行充分的优化。

（二）数字化技术在智能机床加工行业中的应用措施

数字化柔性智能制造系统主要分为加工制造、信息管理以及仓储物流三个系统。优势在于能够在数字化工厂技术的基础上落实良好的工件加工、清洗以及检测等工序[6]。总体的控制流程就是在信息化管理系统中下达一定的生产制造任务，在接收到信息任务之后，能够申请仓储系统发放原料，同时能够根据生产任务中的工件型号将原料自动导入引导车，然后将工件运输到上料工位。在进入自动生产线之后，智能化系统能在数字化技术监督下将所有工序完成，同时通知仓储系统将成品进行储运。最后就是整个数字化柔性智能制造系统能采集整个生产过程中的制造数据。在三个系统落实协作的过程中，能够使用5G网络来实现系统之间的信息传递，进而能够有效提高系统协作的质量和效率，同时能避免有线传输所带来的材料损耗的问题，进而能够避免在实际生产过程中出现线路损坏等影响生产质量和效率的现象。在实际的制造完成之后，也能利用机器视觉技术来对产品进行质量的检查。相较于传统的机床加工质量检查工作，使用机器视觉技术能显著提高检查的精密度，进而能够充分提高产品检查工作的质量。同时相较于传统的机床加工产品质量检查工作，使用机器视觉技术能提高检查的速度，能够显著提高机床加工制造的效率，保证其能够在市场中建立良好的核心竞争力。

数字化柔性车间管控系统主要是以机床数控系统作为核心的车间管理控制系统，能够管理多个型号的自动化设备以及机床加工设备，同时能够支持数据的传输。通过数字化柔性车间管控系统的使用，能有效扩大智能机床加工企业加工的产品范围，进而能对企业获得良好的经济效益以及社会效益起到积极的作用。该系统的总体功能框架主要包括数据基础建模、计划排程、库存管理、生产管理、程序管理、设备数据集成等模块，能够为智能机床加工企业打造高效的生产制造管理平台。在数字化柔性车间管控系统中，刀具管理是极为重要的构成部分。刀具管理系统能够实现良好的刀具采购、刀具定义、组装、配送、查询以及统计功能。更重要的是，能够实现刀具的智能储存、识别以及从采购到消耗的全生命周期管理。对于智能机床加工企业来说，这种系统的应用能够有效降低实际生产制造的成本。

数字化柔性加工单元是数字化柔性智能制造系统中的重要构成部分，现阶段常见的数字化柔性加工单元主要包括轴承压盖加工单元、叶轮加工单元等。轴承压盖加工单元主要有自动化加工单元和自动化检测单元。在实际的生产过程中，总控系统会引导小车将轴承压盖毛坯料盘从仓库中送至上料区。当料盘固定之后，制造机器人能够落实工件抓取，之后机器人会将工件投入自动化生产线。最后就是生产制造完成之后，应该由自动化检测单元对工件进行充分的检测，进而由机器人抓取放置在料盘中，由小车自动运回仓储部门，实现生产目标。不同的加工单元主要的加工任务是不同的，像轴承压盖加工单元主要加工的就是机床中的轴承压盖，而叶轮加工单元主要是负责加工叶轮。通过这种清晰的车间生产能够有效提高企业的生产制造效率和质量。

（三）数字化技术在智能制造汽车行业中的应用措施

数字化技术应用在汽车制造行业中，能够提高汽车制造的质量和效率。现阶段汽车制造设计过程中常见的数字化技术方法有逆向工程方法、新型坐标检测方法、工具元件使用方法等等。通过这些数字化技术的充分使用，既能够降低汽车制造的成本，同时还能满足人们的使用购买要求，进而帮助汽车制造企业获得良好的经济效益和社会效益[7]。

首先，逆向工程技术的原理是通过对实际信息和数据资源的分析，实现汽车的总体设计目标。通过对实际制造过程中出现的数据和信息进行分析，从而帮助设计人员设计出满足汽车产品设计需求的曲线平面，之后将曲线平面运用在反求函数中，提高开展反求工作和设计工作的质量。在现阶段大数据技术的应用背景下，能够使用逆向工程方法对用户需求数据进行充分的分析，这样能够在保证汽车设计质量的基础上确保汽车的设计风格满足用户的审美需求，进而帮助企业获得良好的经济效益和社会效益。

其次就是能够利用PLC技术实现对汽车生产流水线进行无人远程控制，在传统的汽车制造行业中，汽车制造流水线是需要每个工人来对流水线上的汽车实现固定操作，进而保证汽车能够被生产出来。但是使用PLC远程控制技术能够降低流水线中的基础工人数量，通过PLC技术来对整体的流水线实现编程，进而通过程序控制流水线中较为固定化的操作，这样既能够提高汽车制造流水作业的质量，同时还能缩减汽车制造的成本，能有效提高生产效率。

另外，使用刀具在数字化智能制造汽车中的应用，首先根据刀具的使用种类、使用特点、使用要求以及加工元件特点构建刀具使用系统，进而在面对实际制造过程中能够出现的各种问题时，系统能够指挥机器人实现刀具自动使用。在设置刀具使用数字化系统的过程中，需要特别注意的是刀具的轨迹设置，应该使用平行剪切的形式进行剪切，这样能有效保证汽车制造的质量和效率。其次，在实际的汽车制造过程中，可能会出现代码遗失或者是操作困难的问题。对于这种问题，应该从优化刀具运行轨迹的基础上调整汽车标准位置入手。此外，在使用刀具的过程中，应该使用数字化系统对道具使用的次数进行记录，保证刀具的使用质量能够满足汽车制造的要求。

三、结束语

总而言之，数字化在智能制造应用中能有效提高我国智能制造的质量和水平，同时为企业获得良好的经济效益和社会效益奠定坚实的基础。除了以上所提到的智能制造与数字化相结合的应用场景，数字化也充分运用在电解铝、科技制造、精细化制造等众多细分行业，为智能制造赋能。在我国经济深化改革的背景下，落实好数字化技术能促进我国传统产业改革升级，进而促进我国经济建设的发展，对我国制造业发展具有十分重要的指导意义，为实现全面智能化奠定基础。

参  考  文  献

[1]魏筱瑜， 芦金华， 常晓辉. 智能制造与数字化制造在工业制造的应用[J].  2021（2020-5）：30-30.

[2]张琳吝. 数控技术在智能制造中的应用及发展[J]. 中国科技信息， 2019（15）：2-2.

[3] Jiang Jiefeng， Hu Ruifei， Yin Ming，等. 智能制造数字化车间信息模型[J]. 兵工自动化， 2019， 38（6）：70-74.

[4]程恺. 数字化工厂技术在锅炉智能制造中的应用[J]. 化工设计通讯， 2020， 46（6）：2-2.

[5]杨娜， 贺宏伟， 王立凯. 数字化交付在智能制造中的位置及发展趋势[J]. 时代农机， 2019， 46（9）：2-2.

[6]魏筱瑜， 芦金华， 常晓辉. 智能制造与数字化制造在工业制造的应用[J]. 科技资讯， 2020， 18（5）：2-2.

[7]孙发亮. 数字化交付在智能制造中的位置及发展趋势[J]. 中国仪器仪表， 2019（5）：5-5.

作者单位：王雷    中兴通讯股份有限公司7E915AEF-5EB2-43C8-9B90-A35819ED8412