工业自动化生产线中智能制造技术应用研究

李 浩

（杨凌职业技术学院， 陕西 咸阳 712100）

0 引言

在以往的制造生产领域中，为了能够提高产品生产精度，通常选择向国外采购生产精度水平较高的机械设备，使我国制造业生产领域始终受限于国外制造领域，因此提高生产精度一直是我国制造业领域的重要发展目标。与此同时，由于传统制造工业生产过程中始终存在人工成本支出过于高昂的现象，不利于提高工业产品的生产效益。在智能制造技术的推广应用中，应用先进的智能制造生产设备替代传统人工操作生产模式，可以大幅度提高工业产品生产效益和生产效率，在减少人工成本支出的同时，保障生产企业经营利润得到进一步增长。

1 智能制造系统建模及仿真分析

1.1 体系结构

在现代化工业生产领域中可以看到，智能制造系统结构具有三方面特征，其一为通过应用工业机器人、智能体与全能体等技术手段而形成智能制造系统，使工业制造生产系统的智能化水平得到有效提升；其二在于可以通过运用互联网技术对企业进行建模，在加工处理、测量验证等功能的结合运用中，促进智能制造系统的完善与发展；其三在于智能制造系统具有较强的生物性特点，因为该系统充分利用了生物学专业知识以解决实际生产问题，使智能制造系统具有一定的生物性特点，具体体系结构如图1 所示。

图1 智能制造系统体系结构

1.2 系统建模方法及仿真

1.2.1 分布网络化IMS 系统模型

在智能制造系统中，以Muhiagent 分布式网络IMS 模型为基础的结构类型应用十分常见，通过Muhiagent 可以赋予制造单元相应的自主权，使其具有较为独立的功能特征，可以促进制造单元的独立性发展。也可以将Muhiagent 和Agent 进行相互结合，对提高系统组织能力具有十分重要的作用，因此在确立系统的过程中，应当以融合智能制造系统特征为基本思路，将分布式集成作为基本思想，在应用分布式人工智能Muhiagent 系统思想中，可以有效实现柔性智能化集成管理目标，保障制造系统的智能化发展[1-2]。

1.2.2 基于Petri 网的加工中心系统仿真

Petri 网建模具有极其广泛的应用范围，尤其在现阶段经济科技快速发展的今天，机器人以及数控机床等多种硬件设备共同组合形成Petri 网，在实际工作中确定设备后，可以结合正常工艺操作流程针对产品生产加工全部流程进行监督管理，使产品质量得到进一步提升。一般在Petri 网加工中心系统建模中分为两个步骤，首先在某某车间内具有三台加工中心机床的情况下，生产任务要求加工某一种工业产品，由两位生产操作人员负责操作三台加工机床，只要能够结合正常操作工艺流程进行生产操作，便可以在两个阶段内完成相应的操作工序。在Petri 网加工中心系统中所应用的仿真软件为ARENA7.0 版，在该类型时间系统仿真操作过程中，生产人员可以应用软件CREATE 模块随机生产单个工件，之后由技术人员借助加工机床完成工件加工任务，将其加工成半成品，之后对该半成品进行二次加工处理，在应用Petri 网技术的过程中对加工中心系统开展建模操作处理，而此时技术人员可以运用ARENA7.0 语言对建模结果进行仿真处理，将最终处理结果进行对比分析，以便于及时调整产品科学加工与系统配置状况，在提高加工系统工艺技能水平、促进产品生产质量的进一步提升中发挥十分重要的作用。

1.3 CAD/CAPP/CAM集成在智能制造系统的应用

为了促进制造生产的智能化发展，合理运用CAD 技术加强产品研发工作尤为关键，通过CAPP 软件与CAM集成平台可以帮助研发产品得到进一步完善，具体流程如图2 所示。在计算机技术的快速发展过程中，技术人员还可以借助CAD 技术设计图形的过程中，以CAPP 软件设计产品加工工艺，还可以应用LU 计算方法以及CAPP 相关理论，将确定产品工艺尺寸与公差的流程进行简化，对智能制造系统的自动化发展具有相应的促进作用[3]。

图2 CAD/CAPP/CAM 集成

2 智能制造技术在工业自动化生产线的实际应用

2.1 人机操控

在实际工业自动化生产线中，人机操控具有十分重要的作用，可以显著提高工业产品生产效率，为各工业产品生产环节提供相应的精度把控工作。尤其在现阶段新时代背景下，我国各行业对工业产品质量要求和精度要求变得更为严格，对工业自动化生产线提出了新的发展要求。因此，工业企业应当尽快改变以往的传统工业生产理念，针对工业生产线与生产方式进行持续创新与完善，积极引进先进的智能制造技术，在满足新时代工业生产活动需求的基础上，保障我国工业生产水平得到进一步提升。比如，在金属工业产品制造生产过程中，传统制造生产在人工加工处理中很难有效解决其中所存在的相关问题，然而在智能制造技术应用中，可以大幅度保障整个产品生产效率得到进一步提升。在实际工业自动化生产线当中应用人机操控技术，应当及时明确实际产品生产制造任务要求，对产品加工生产设备进行合理配置，使相关操作人员能够准确掌握各类机械设备的具体运行参数信息，紧接着可以及时调整智能控制设备运行参数信息，保障人机操作效率得到进一步提升，对提高工业产品生产精准度具有十分重要的意义与价值。

2.2 自动监控

通过工业自动化生产线的运行过程，在应用智能制造技术当中，可以打破以往所存在的时空限制作用，使工作人员能够及时了解整个生产线的实际运行状况，针对工业自动化生产线中的设备运行状况进行密切关注，有利于生产各环节的控制管理质量得到进一步提升，便于及时了解工业自动化生产过程中所存在的相关问题，在科学管控中最大化减少相关问题的影响作用。通过应用自动监控技术，构建生产线监控系统，以便于从技术层面集成相关设备，分析生产线在自动化生产中的实际利用程度，提高产业链的利用程度，对改善、提高企业生产动能具有十分重要的作用[4]。与此同时，在运用监控管理系统的过程中，还可以及时获取工业生产的核心数据信息，对企业生产发展形成相应的支持动力，在优化工业自动化生产线、改良生产性能当中具有十分重要的作用。此外，在运用监控管理系统当中，还可以发挥技术分析作用，针对实际生产线的相关运行信息开展定点式监测工作，以便于明确其中所存在的相关问题，减少产业链技术问题的出现。

2.3 自动检测

一般在以往的工业产品制造企业中发现，这些企业通常需要面临自动化生产线的良品率问题，在自动化生产线良品率较低的情况下，很有可能对实际自动化生产线产生较大的亏损现象，导致企业经营成本支出明显增多。而促进生产线良品率得到进一步提升，可以保障自动化生产线的实际生产效益得到有效增长，有利于节省企业经营成本支出，保障企业经营利润的进一步增长。因此，为了能够帮助企业了解自动化生产线中所存在的良品率问题，一般可以通过运用智能制造技术形成完整的质量检测系统，以便于及时开展产品质量检测工作。尤其在工业零部件生产、工业产品组装、加工制造以及实验等相关生产环节中，通过质量检测系统的应用，可以及时明确生产作业中所存在的相关质量问题，在运用针对性技术手段中对自动化生产线进行合理调整，以便于保障企业自动化生产线的良品率得到进一步提升，促进工业产品生产质量的有效增长，为工业自动化生产线的生产制造水平提升形成相应的支持保障条件。

2.4 自动加工

一般在工业自动化生产线当中，自动加工技术的应用通常是智能制造技术的典型技术应用面，有利于结合实际产业链布局状况，针对产品加工体系进行合理调整。比如，可以借助AI 生产加工模式促进提升产品加工质量，实现企业的大批量产品生产目标，为实际工业生产决策制定与实施提供相应的技术支持作用。通过智能制造技术的有效运用，可以用来模拟现代工业体系，结合现阶段工业产品的多元化需求状况，制定多元化产品生产方案，促进工业自动化生产真正实现多元化生产目标。尤其在我国工业自动化生产技术的快速发展过程中，生产内容过于单一的现象已经难以满足实际市场发展需求，而企业应当及时关注市场发展动态，针对工业生产内容进行优化与完善。而智能制造技术同样发挥着十分重要的技术应用价值，可以完善工业产品制造类型，改变以往工业产品生产过程中所存在的生产内容局限性问题，有利于促进企业核心加工技能水平得到进一步提升，在实现企业自动化产业技术的创新发展当中发挥着重要作用。随着现阶段智能制造技术的快速发展，我国工业产品的自动加工体系也迎来了相应的新发展局面。比如，在实际工业自动化生产线当中，通过运用网络数据系统、物流操作系统、定位感应系统以及无线射频识别系统等，可以改善传统工业生产线在实际运行中所存在的相关问题，保障工业产品生产效率与生产质量得到有效提升，在提高企业经济效益中体现出重要的技术运用价值。

3 结语

随着国内工业生产领域的快速发展，智能制造技术在其中发挥的作用变得越来越突出，对提高工业产品生产精度和生产效率具有十分重要的技术应用价值，还可以有效提高企业生产效益。而企业应当重视智能制造技术的研发与应用，为工业自动化生产线形成相应的技术支持作用。