智能制造技术在工业自动化中的应用

马致博

长城电源技术（广西）有限公司，广西桂林，541805

0 引言

智能制造技术的应用，可以显著提升工业生产企业流程与效率，利用各类智能技术，实现生产自动化与智能化的目的。通过引入智能制造技术，可以显著降低人为因素的干扰，控制人工成本，优化生产流程，进一步提升工作效率，提高质量与安全水平的目的。因此，有必要做好智能制造技术在工业自动化中应用的研究。

1 我国传统制造模式的不足分析

我国传统制造模式情况不理想，存在生产成本高、生产周期长及产品更新速度较慢的情况，直接影响了企业生产效益提升，不利于推进企业的长远发展，具体内容如下。

1.1 生产成本较高

传统工业生产过程中产品制造多依靠手工模具或老旧仿形专业设备完成，这种生产模式不仅需要消耗掉较多数量的模具，还会影响设备精度，无法保障产品的质量与精度。随着社会经济的发展，机械制造水平得到显著提升，部分企业为了提高生产水平而投资购买数控设备，但实际生产时却无法充分发挥这些设备的作用，仅可以完成关键工序操作，无法保障产品质量。因为不能完全控制设备而造成不合格产品流入市场，且绝大部分次品只能以低价销售，受这一情况影响，造成产品生产成本高、收入少及效益低等问题，直接影响了制造水平的提升[1]。

1.2 生产时间较长

传统工业在生产制造过程中，部分工艺流程不完善，造成每一个环节开展时都需要制造人员依靠经验进行，实际生产制造过程中并没有利用三维制造工艺、仿真虚拟等技术。如制造工艺汽轮机叶片时，传统机床加工采取分散加工工序，这些工序完成后才能进行收尾工序。这种采用分工式工序进行的生产需要做好协调，但实际中经常发生不协调的情况，造成各个工序之间需要等待。同时，叶片制造流程达到百余步，需要切换工装，造成叶片制造周期长达3个月的实际[2]。此外，批量进行的叶片加工本身存在叠加误差，在实际组装时经常出现误差，无法满足设计需求。

1.3 产品更新较慢

随着当前市场上工业产品的数量增加，市场上对各种工业制品要求增加，客户需求呈现出个性化特点。但传统规模制造采用的生产线都是固定的，加上生产工艺不够先进，存在生存工序固化的情况，柔性制造能力不足，根本无法满足产品多元化的需求[3]。同时，随着市场上各种新设计理念与方法的出现，没有合理利用信息化支撑与智能化数据反馈，经常出现设计要求与制造能力不匹配的情况，在设计前没有利用三维模式，出现了设计要求与制造之间的障碍，在实际生产时出现了推诿扯皮的情况，直接影响了产品更新换代的速度。

2 工业自动化应用智能制造技术的作用

通过分析工业自动化中应用智能制造技术的作用与优势，可以提升智能制造技术的应用性，保障工业自动化运行的安全性。工业自动化应用智能制造技术，其作用体现在以下方面。

2.1 推进信息化建设

计算机本身可以无限开发，还可以高效率分析与处理得到的数据信息。即便对于不熟悉的行业或领域，也可以打破阻碍，顺利完成数据信息分析。计算机网路技术中应用智能制造技术，能保障数据处理的高效性，推进信息处理向着智能化方向发展。尤其是计算机技术高速发展，相关数据几何式爆发[4]。

这就需要快速且准确地从海量数据中找寻出有价值的信息，也是需要解决的现实问题的。引入智能制造技术，可以高质量检索大批量数据，确保用户能准确找寻相关信息，切实满足用户的多元化需求。

2.2 落实分级管理

随着计算机技术的全面普及，直接影响了人们生活与工作，已成为人们日常生活中主要组成部分，人们对计算机技术应用质量提出更高要求。工业自动化技术本身较为复杂，需要一个庞大系统支撑才能提升网络管理水平。

传统工业自动化管理应用分级管理时存在局限性，随着智能制造技术的出现与完善，对分级管理的完善提供了契机。智能制造技术不同于其他先进计算机技术，打破了传统分级管理存在的隔阂问题，提高了不同级别沟通的顺畅性，实现了计算机整体沟通能力的提升，还可以高质量共享数据[5]。

2.3 模糊数据的整体

随着计算机使用时间的增加，会产生越来越多的冗余、重复及繁杂的数据，如果不能及时清理这些垃圾数据，就会对工业自动化整体运行性能产生影响。这些数据本身存在不规律性，如果单纯依靠用户自行提取与整理，就会浪费大量的时间，而且也无法保证相关数据的准确性[6]。

通过应用智能制造技术，可以有效整理模糊数据，降低这类数据的处理难度。同时，智能制造技术可以利用相关数据模型，提出模糊数据内的主线信息，完成高质量数据的整理。此外，智能制造技术可促进工业自动化技术的升级，做好内存清理，提高计算机使用性能。

3 智能制造技术在工业自动化中的应用

工业自动化中应用智能制造技术，需要综合考虑各方面因素，制定科学合理的方案，引入焊接机器人等，提高工业自动化水平。

3.1 融入智能技术，提高仪表运行质量

针对传统电子仪表工作模式展开分析和研究，结果发现几乎大多数企业都在利用硬件电路进行生产过程的监督和控制，而这种控制模式不仅生产效率低下，而且在实际应用过程中经常因为线路或者其他原因导致出错，引发各种各样的问题。但是经过科学改进的自动化仪表却不存在这些问题，通过在其内部安装微型计算机，就能够实现利用计算机软件对相关工作模式和进程的管理与控制，不仅优化了生产，减少出错了，而且自动化仪表在原有电子仪表结构的功能上进行了拓展和延伸，不仅结构上更加优化、精致，同时针对其电路模式做了改变，避免了硬件电路设备问题的发生，针对生产过程的出错率大大避免，全面提升了企业生产效率[7]。

能称作企业必然具备庞大的生产规模，在实际生产环节定然是极为复杂和繁琐，甚至很多工艺对于数据的要求都极为精准。而牵扯到数据势必需要进行汇总、分析、整理和传输等步骤。调查显示，现阶段很多企业都采用智能化仪表进行生产制作，如此有助于企业进行自我检查、减少相关影响因素等。而导致这一现象的根本原因是智能化仪表内部所安装的微型计算机，该计算机能针对设备运行过程中所产生的各种数据进行采集、记录和传输，然后利用计算机软件以及互联网技术针对这些数据进行整理和分析，全面提升电子资源针对数据的处理能力。而且在采集过程中还会对设备具体运行状况进行监督和控制，然后转化成一个个数据进行上传。如此，通过互联网技术的支持，自动化仪表只需在上传数据的同时按照终端设备所给出的指令进行操作即可，一切都变得简单直接。通过合理利用工业自动化仪表，改善传统仪表运行的不足，进一步提高生产设备运行效率，促进工业生产水平提升。

3.2 引入焊接机器人，提高制造水平

3.2.1 焊接机器人的主要类型

（1）点焊机器人。点焊机器人主要是利用气缸控制焊钳，从而对机器人的动作功能进行设计。点焊机器人在工作一段时间之后，电极头会呈现出不同程度的磨损和氧化问题，这时候需要检修工作人员及时检查修复，保证点焊机器人的工作状态良好。点焊机器人在机械焊装中的应用可以有效提升焊接效率和安全生产水平，且这些智能机械设备和控制系统的应用还能有效避免由于人为失误造成的风险问题[8]。

（2）弧焊机器人。在工业制造行业中，弧焊机器人也是常用的一种类型。这种机器人的运动方式是连续轨迹控制方式，需要提前设定好速度和轨迹。但在具体应用过程中，由于弧焊工艺相对复杂，需要保证轨迹的精度标准，因此需要严格控制参数。同时弧焊机器人还能够通过横向摆动，完成焊缝的处理工作，对提升工作效率和质量具有重要的意义。弧焊机器人也具有传统人工生产方式不具备的优势，主要体现在加工精度更好这一方面。在具体应用时，工业制造业需要根据自身的实际情况对相关焊接参数进行动态调整，借助故障报警系统，保持弧焊机器人的工作状态，为工作效率和质量提供保障。

（3）激光焊接机器人。激光焊接的热源是激光，具有能量高度集中、冷却速度和融化速度快的优点，在实际应用时不用进行气体保护，对于非金属和难熔金属的焊接具有非常重要的应用价值。另一方面，这种技术在应用过程中可以避免磁场的干扰，在焊接过程中也不用保证真空环境。相对于传统的点焊，激光焊接的应用能够进一步提升机械车身的刚度，对于优化机械结构具有重要意义。最后，利用激光本身的优势，对于提升加工精度也具有非常明显的效果。

3.2.2 焊接机器人的应用

机械制作过程中合理应用焊接机器人，可以改善传统制造技术的不足，提高工业制造质量与效率，其应用在多个生产环节中，具体如下。

（1）在多车型生产中的应用。在传统的机械焊接工作中，一条流水线上只能生产同一种车型，在焊接过程中，拼装工位的焊接方式非常单一。在我国工业制造业快速发展的今天，市场对不同类型的机械需求量不断提升，机械的车型也不断丰富。但在实际的工业生产中，不同类型的车型在焊接工作上也表现出明显的差异。如果依然采用传统的焊接方式，不仅不能提升生产效率，也难以保证生产的质量，不利于我国工业制造业的健康发展。这种市场的变化需求，可以采用焊接机器人代替传统的人工焊接方式，从而进一步提升加工精度，避免人工失误情况的出现。焊接机器人的智能性和灵活性较好，在同一工位可以满足多种车型的焊接，因此对于提升企业的产能，增加综合效益也具有重要的现实意义。

（2）在减震器焊装中的应用。在工业制造过程中，减震器的焊装是非常重要的一个环节，减震器的焊接质量在很大程度上会影响机械生产的质量。使用焊接机器人能够进一步提升驾驶的舒适度和生产效率。在工业制造的生产过程中，需要充分考虑机械的总体结构和客户的具体需求，确定焊缝的具体位置，针对性开展焊接工作。目前对于减震器的焊接处理主要采用的是二氧化碳工艺，但这一部分在施工过程中本身具备一定的复杂性，因此需要两个机器人配合完成施工，从而保证生产效率和生产的安全稳定性。

（3）在零部件焊接中的应用。在工业制造过程中会涉及大量的零部件，具体包括内饰部件和外饰部件，这些部件本身具有高精度和严密性的特征，因此需要采用电弧焊、对焊、缝焊等工艺，从而保证施工质量和施工精度。其中，对于消声器和转向臂的焊接工作，通常需要采用电弧焊工艺保证加工质量。对于传动轴的焊接，凸焊工艺的优势能够更好地表现出来。因此焊接机器人的使用能够更好地满足不同部件焊接工作的需求，对于提升工业制造的生产效率具有非常重要的现实意义。

（4）在车身焊装中的应用。作为工业制造的关键环节，车身焊装与机械的生产质量息息相关。在车身焊装工作中，具体包括车身总成、车门、侧围、地板以及车架等部位的焊接装配。在具体施工过程中需要使用电焊、缝焊以及对焊等工艺。在加工过程中，如果焊装的质量存在问题，将会影响机械本身的稳定性和安全性。在车身焊装过程中，科学使用焊接机器人能够进一步提升生产的自动化程度，改善加工的效率和安全性，降低工人的劳动强度，促进生产的人性化发展。在机械车身的制造过程中，激光拼焊能够以车身的性能为主要依据，做好车门内板、挡风玻璃框架等部分的制造工作。当前，机械车身框架的焊接工作主要以激光焊为主，在利用现代焊接技术的同时有效减少传统的焊接处理方式，这对于提升焊接精度，推动我国工业制造行业的发展具有非常重要的现实意义。

4 结语

总之，在工业自动化生产中应用智能制造技术，可以打破传统生产模式的限制，利用智能制造技术提高工业生产质量与效益，增强生产效益。尤其是生产技术的更新，在自动化工业生产中切实发挥智能制造技术的优势，可保障工业生产活动的顺利开展。