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智能制造技术总结

智能制造技术总结

智能制造技术总结范文第1篇

关键词:智能化;焊接技术;焊接制造工程;动态过程

焊接工艺是在三千年以前发明的,但是将焊接工艺做为一种技术应用并开始发展的时期是在一九五零年左右,直至现在,焊接技术的发展时间已经超过了六十年,并且随着科学技术的不断发展,焊接技术也一直得到不断地发展和创新,尤其是现阶段的焊接工艺,更是物理、化学、冶金、电子、机械等不同学科、工艺交叉融合后的产物,而且目前的焊接工艺已有数十种接连问世,其材料、设备的领域更是称为制造业不可缺少的基本制造技术之一。

1.焊接技术的国内外发展

在焊接材料领域,进入21世纪以来,国内的知名焊材企业对钢材的发展迅速跟进,在提升传统产品的品质和开发与高品质钢种配套焊材品种方面做出了不少努力,但新型焊材的开发远远落后于钢种的发展,一些新型钢种的配套焊材尚需进口。高品质焊接材料附加值较高,目前约占我国焊接材料总量的20%左右,预计5年后能达到30%~40%。即使按20%计,其总量也可达60万t左右。近年来国外各著名焊材企业纷纷进入中国抢夺高端焊材市场,我国民族焊材工业在这方面存在明显差距。

例如国外已采用厂房密闭除尘换气的方式生产熔炼焊剂,国内仍是敞开式生产,对环境的污染大;烧结焊剂国外均采用先进的自动化设备生产,我国大部分焊剂的成形欠佳和颗粒强度不好。除此之外,在无铅焊接可靠性评价及寿命评估的机理研究上起步晚,只有少数科研院所在从事无铅可靠性领域的研究及检测工作。助焊剂和锡膏的研发与国际先进水平差距大。

2.智能化焊接技术的构成

基于计算机、控制等信息处理新技术,将人工智能与焊接工艺有机结合,实现焊接工艺制造的技术――称之为“智能化焊接技术”(Intelligentized Welding Technology,IWT)。智能焊接技术的提法含义为:利用机器模拟和实现人的某些智能行为实施焊接工艺制造的技术。

智能化焊接的主要技术构成如图1-1所示。包括采用智能化途径进行焊接工艺规划、焊接设备、传感与检测、信息处理、知识建模、焊接过程控制、机器人运动控制、复杂系统集成设计的实施。可见智能化焊接技术是多学科交叉综合在焊接技术领域的集成与升华。

图 1-1 智能化焊接技术的构成

3.焊接动态过程的视觉传感技术

视觉是人类感觉外部信息的主要功能之一。焊工感官对焊接过程接受的主要是视觉信息。因此,模拟焊工行为的基础技术之一是采用计算机将人类视觉的理解及其信息的处理有效地用于焊接过程传感。近年来,随着计算机视觉技术的发展,利用视觉正面直接观察焊接熔池,以反映焊接过程熔化金属的动态变化行为,通过图象处理获取熔池的几何形状信息实现焊接熔深、熔透以及成形的实时控制,已成为重要的研究方向。

脉冲GTAW的技术研究有以下几方面:熔池正反面同时同幅视觉传感系统,并获得了堆焊熔池正反面图象,对熔池图象二维特征尺寸的实时提取进行了较为系统的研究,为控制正反面熔宽提供了传感信息;对接填丝无间隙熔池图象的三维特征提取进行了的研究,获得了填充焊丝焊接过程中熔池表面凸出和下塌,部分熔透和全熔透状态下的图象。采用灰度分布的反射图方程计算恢复熔池的三维尺寸信息取得了初步的成功,为基于单目图象传感控制焊缝的余高提供了预测传感信息;多方位同时同幅熔池图象,基于对熔池前端图象处理实时提取间隙变化,为解决工程应用中变间隙焊接焊缝成形控制提供了传感信息。成功地提取铝合金熔池的动态特征并实现了对铝合金熔池尺寸的实时控制,实现机器人焊接过程中的熔池特征视觉传感与实时控制的结合技术。

4.焊接动态过程的实时智能控制方法

实现焊接动态过程的实时智能控制是智能化焊接制造过程的关键技术与难点所在。

由于焊接过程是一个多参数相互耦合的时变的非线性系统,影响焊缝成形质量的不确定因素众多,这使得基于精确数学模型的经典和现性控制理论方法的有效应用受到限制和挑战。而模拟焊工决策操作功能的智能控制则有可能在大范围的不确定性条件下实现较为满意焊接质量。因此,在焊接过程控制中引入智能控制,如模糊控制、人工神经网络学习控制和专家系统及其相互结合的智能控制方法的研究已经兴起。

如堆焊、无间隙对接焊、有间隙变化对接焊智能控制器设计的方法;无填丝和有填丝焊条件下正反面焊缝宽度、余高的实时智能控制的系列研究;对焊接速度与熔宽变化过程时滞不确定系统的预测补偿自学习模糊神经控制方法;单个神经元自学习控制器实现了对脉冲GTAW堆焊熔池背面熔宽的智能控制;系统控制和自学习模糊神经网络(焊接速度、电流)双变量控制器实现了对脉冲GTAW对接熔池背面熔宽的智能控制;自适应模糊神经网络控制器实现了对脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与正面余高的预测智能控制;前馈控制送丝速度和自学习模糊神经网络控制器实现了对变间隙脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与焊缝成形质量的智能控制等。

5.智能化焊接技术的未来发展

焊接工艺智能化的未来发展就是能够将焊接技术进行优化发展、智能识别工程制造操作环境、对焊接的质量自动进行检测、对焊接过程智能的进行控制以及对焊接中的纰漏进行自我的诊断和检查等。

目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作环境、不能适应工艺条件的变化及波动的干扰,故而,还是以人员操作焊接为主,因此,焊接工艺近期的发展目标就是研发一种具有感知、具有判断能力、具有反馈和决策能力的智能焊接机器人。而智能焊接制造的最终目标是研发一款以智能、协调控制系统为基础,以柔性制造系统、敏捷制造系统为辅的智能化焊接生产线。

结束语:

综合全文的叙述,可以得出以下结论,智能焊接技术主要是由十大技术构成的,其中动态视觉传感以及智能控制过程是智能化焊接的主要研究对象,智能焊接的动态传感技术主要用于焊接的动态成像以及监测技术,而焊接的智能控制则是智能化焊接制造工程中的研究难点,由此可见,智能化焊接工程不仅是信息与科学技术的结合,更是焊接技术发展的又一大突破。

焊接工艺从刚开始的手工作业逐渐发展为机械作业,再发展为半自动化焊接,现今又向智能化焊接技术迈进,并且随着计算机的普及、人工智能技术的渗透,智能化的焊接制造工程将在不远的未来得以实现。

参考文献:

[1]陈善本,林涛,陈文杰,邱涛. 智能化焊接制造工程的概念与技术[J]. 焊接学报(2004)06:124-128+134.

[2]陈华斌,黄红雨,林涛,张华军,陈善本. 机器人焊接智能化技术与研究现状[J]. 电焊机(2013)04:8-15.

智能制造技术总结范文第2篇

关键词:现场总线控制技术FCS;LonWorks;BACnet;智能建筑;设计与实用性

Abstract :This article takes as the sample of LonWorks、BACnet technology from FCS, Fieldbus Control System which is in rapid development and wide use in Intelligent Building design, to expound the design principle and objective of building intelligent design。The specific technical of FCS and project sample are combined into functionalism discussion that needs to be attend in building intelligence system design.

Keywords :FCS, Fieldbus Control System; LonWorks;BACnet;Intelligent Building; Design and functionalism

1 前言

FCS, Fieldbus Control System现场总线网络控制技术是楼宇自控系统主要的组成,也是建筑智能化系统不可缺少的部分,其任务是通过开放式现场总线控制网络平台对建筑物中的系统、设施及设备进行端口到端口的控制。

楼宇自控系统中,通过使用现场总线技术对网络实现统一管理和调度。与传统中小型计算机集中控制系统和分散式控制系统(集散控制系统DCS, Distributed Control System)相比,FCS现场总线控制技术抗干扰能力较强、处理能力卓越等优势。

2 设计与实用性

现阶段的建筑智能化设计以满足建筑维护及客户的需求,择优性价比高的智能化技术和智能化产品进行系统集成,并未有突出系统集成的重点。当今形势下的智能建筑集成应该以节能、节约、舒适为侧重点,但这与各类建筑不同的智能化需求有着紧密的联系,如何在智能化的设计与实用性间做到最优博弈是关键之处。

最优建筑智能化设计应该以智能化控制建筑环境中物理或自动化的方式,达到设备系统最佳状态的运转,但是同时还需要设备、系统、材料、空间使用、施工、人为感官等多方面的综合考虑。多方面因素的影响就会难以避免的造成智能化设计与智能化系统的实用性相脱节:系统设计过于冗繁,集成工作量庞大,且远超过建筑所需控制范围;网络主干、集成控制技术部分设计缺少可扩性、开放性和灵活性,无法为建筑未来可能需要的系统扩充奠定良好的基础。而现场控制总线技术是很好的标杆,帮助衡量建筑中各系统的协调和集中管理,本质在于现场总线技术是集计算机自控技术、通信技术、集成电路技术及智能传感技术的综合,基于现场总线控制技术的自动化系统网络结构即能使各系统中硬件通过数字信号得以灵活控制,又可以将整个系统的实用性赋予前瞻性的剖析。

如何缩小智能化系统设计与实用性的脱节也是设计时最应注意的问题,由于现阶段多方面的因素的影响,使得智能化设计与施工还没有一整套十分成熟的技术,首要重点应该在确保经济、实用的同时,考虑节能、环保的设计。

本文以总线控制技术中最为广泛应用的LonWorks、BACnet技术为例,阐述其技术特点、控制原理及在具体工程实例中的设计理念和设计所要达到的控制目标。

3 技术特点的应用

3.1设备集成管理

LonWorks技术更能体现“信息集中,控制分散”的特点,即平面式网络拓扑结构,多用于下层构架(控制器与设备)节点间的控制,具有较强的控制核心器件的技术(Neuron芯片技术)[1],主要以LonTalk通信协议为主。它的优势在于:可以建立相互独立的控制网络,做到整个网络通信不受个别节点故障的影响;而BACnet技术措施是以分层式网络拓扑结构为基础,多应用于上层管理结构(人机界面),规定设备间互通的规则并向上层传输大量的资料,对比LonWorks1.25兆位/秒的最大传输率,它的最大传输率可达10兆位/秒,并且有6种支持的通信协议。LonWorks和BACnet对比总线技术中的其他技术优势在于具体有广泛统一的通信协议技术,随着智能建筑的广泛应用,系统规模的增大,被控对象的不断增加及分散,二者可以应用于同一个智能系统中,各尽所长,BACnet作为基础的协议框架和网络模型,LonWork则作为实现控制的直接手段。在BACnet与LonWork共存的集成系统中,

智能建筑对比普通建筑,核心在于集成,总线控制技术则像是集成的核心控制与设备之间的血管连接,必不可少。普通建筑、部分集成建筑与完全集成建筑的生命周期花费比较(表1):

生命周期花费部分 普通建筑 部分集成建筑 完全集成建筑

对比首次成本 $75,000 $78,000 $33,000

修改、升级和添加 $129,379 $126,379 $88,052

运转和维护 $21,250 $5,250 $3,750

通用费用(水电空暖) $200,000 $179,400 $179,400

净现值 $2,325,232 $2,074,091 $1,773,493

比较完全集成建筑 +$551,739 +$300,598

表1:普通建筑、部分集成建筑与完全集成建筑的生命周期花费比较[2]

可见完全集成建筑在各项对比中都要比普通建筑花销少。与部分集成建筑相比,只有在通用费用(水电空暖)花销上等同,其它费用也都少于部分集成建筑。可见,集成建筑在首次成本花费、升级花费、运转和维护花费上都有很大的省钱优势,也给我们带来了方便、快捷、节省人力物力的控制。随之孕育而生了基于现场总线控制技术的建筑能源管理系统BEMS(Building and Energy Management System)。

3.2 控制原理

3.2.1能源监控

顾名思义,建筑能源管理系统BEMS是对建筑物消耗的能源进行监测和控制的管理系统。而建筑物中能源的消耗是涉及多种因素:人类活动、环境影响等等。因此,在高度集成的建筑能源管理系统BEMS设计中,往往要将这些因素作为被分析的数据信息进行采集,再通过系统分析的设置数据控制具体设备。以门禁控制系统所读取的数据为例,可以根据室内人员数量等信息结合日光传感器等一系列传感器测得的数据计算出室内照明、空调、通风等的舒适值及节能值,再通过管理系统的控制平台发出指令,经过以太网络的高速传输将控制信息传递到每个控制节点进行控制。

3.2.2空调系统

单独以空调系统控制为例,LonWorks技术可以实现对温度、湿度、新风、回风、排风、甚至室内二氧化碳含量等监视:LonWorks控制担当了各类数据与信息的传输媒介,采集感应装置所读取的环境数据,预先编排风机、风门运行程序,通过回风温/湿度、室内空气质量等信息回馈与设定值的偏差智能调节经济的运行状态,再将调节命令输出到各类具有串行芯片的控制器控制阀门、开关等设备。

4 工程实例

4.1 工程简介

广东省环境监控中心占地面积5857m2,总建筑面积为15600m2,监控中心大楼层数15层,大楼高56.8m。监控中心大楼是全省环保系统的数据中心 、网络中心、环境状况监控中心、环境污染事故应急处置指挥中心,现代化智能楼宇技术可以更好的实现大楼监控中心的功能。

4.2现场总线技术的应用

广东省环境监控中心智能化系统设计中楼宇自控管理系统(BMS)上层管理层和集成层应用了现场总线技术BACnet,现场控制层通过网络控制器、LonTalk协议连接6部DDC现场控制器,接口协议采用RS485。楼宇自控系统设备构成主要包括系统服务器、工作站、打印机、现场控制器、应用软件、通讯接口及线路、配套传感器等。系统采用两级网络结构,系统服务器/工作站为网络管理层,控制器(DDC)为现场控制层。系统的监控对象主要包括给排水系统、照明系统、安防系统(网关接口)、消防系统(网关接口)。

系统上层管理层和集成层的设计应用BACnet的原因是使火灾自动报警系统、安防系统等第三方设备与建筑管理系统实现无缝连接,以及系统上层满足传输大量信息的需求。现场控制层设计应用LonTalk的考虑是基于:LonTalk网络拓扑结构灵活性便于系统未来的扩展,可以使用总线、星型、环型、混合型等多种网络拓扑结构,也可根据信息采集点的布局结构采用不同的连接方式,可以保证系统上层结构不变,减少了复杂性和工作量。

4.3 工程目标

广东省环境监控中心智能化系统集成设计目标是将给排水系统、火灾报警系统、安防系统、照明系统等第三方设备通过第三方接口系统进行二次监测,实现监测、控制和管理的一体化,从而提供建筑物内部舒适、安全、节能的环境,提高维护效率、节约人工成本的物业管理方式。

5 注意问题及设计拓展

5.1实用性

建筑智能化的设计不能单纯盲目的凭借应用技术多少定义,应对建筑本身所需功能、扩展展望、经济合理角度等诸多综合考虑。《智能建筑设计标准》GB/T 50314系列标准及规范中,对不同类型建筑的智能化系统配置有详细的规定。设计时要参照标准中配置智能化系统,也要考虑业主的使用需求、根据各系统的控制需求,注意并非只是系统的简单累加,并布线和系统的经济性与可扩展性。对于诸多厂商诱人的方案宣传,设计者需加以区分和识别,采用适合我国国情且满足具体需求的技术及网络标准,以免造成浪费。广东省环境监控中心的智能化系统设计在很多布线细节上都采用楼层间跳线共用的方式,节省布线长度。

在条件允许的情况下,应当配合建筑师和设备工程师开展绿色、可持续建筑理念的设计,以便提高建筑的生命周期价值 (whole life value)。

5.2 施工流程

智能建筑系统实用性不仅与设计本身息息相关,与系统具体施工情况在很大程度上相互影响。智能系统的软件、硬件设备选型,网关、控制节点、人机界面(控制平台)等的设计都将对整个系统的实用性产生重大影响[3]。然而,一些负责设计的设计人员参与施工流程的经验较少,就容易造成设计时忽略上述重点部分,造成不必要的失误。

6 结语

基于现场总线控制技术的智能建筑是实现建筑系统开放且集中控制的必要手段,为智能建筑系统的控制提高了经济性、准确性、可靠性。智能建筑技术中的现场总线控制技术也将大量应用于绿色、可持续建筑。但我国现阶段的智能建筑投入产出比还处于较低的现状,如何利用先进技术打造出经济、实用、高效的智能建筑,还需要设计者、采购者与施工者继续的紧密配合。

参考文献:

[1]李云,陈建宏等.基于BACnet与LonWorks协议的系统研究[J].微计算机信息.2010,4-1:164-165。

[2] Analyzing the Life Cycle Cost of Integrated Building Systems, Thomas J. Lohner, P.E.At,2007。

智能制造技术总结范文第3篇

关键词 机电一体化;系统结构;特点;应用

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)20-0020-01

随着微电子技术和自动控制技术的迅速发展,出现了在传统的机械控制基础之上,引入微电子技术和自动化技术,实现了机械部分和电子部分的有机结合,从而形成一个新的学科领域——机电一体化。机电一体化技术的产生,是对传统机械工业的一次革命,为机械产品注入了新的内涵,其技术上的先进性、创新性和可靠性满足了人们在生产生活中的需要。机电一体化技术的产品涉及的领域有日常生活、工业生产、军工业、航空航天等,非常广泛。随着与之相关的各学科的发展,机电一体化技术将具有更加广阔的发展空间。

在现在的工业当中,机电一体化系统的核心就是微处理器,并与工控装置、显示装置、通讯装置、电工电子装置等组装在一起,来实现对于精度、质量和可靠性的保障。而对于机电设备来说,使机电设备更加小型化、轻量化,使控制过程更具智能化、高速化、精准化和系统化,是机电设备发展的必然趋势。从而产品更具有灵活性和适应性。机电一体化技术在现在工业中的应用很广泛,其主要表现如下。

1 智能化控制系统

智能化控制系统,其控制系统的核心是自动化控制智能化,具有高速化、连续化的特点,使机电一体化产品具有“思维”,是控制理论发展的必然产物,主要用来解决比较复杂控制系统的问题。使机电设备有了一定的人的行为。例如:产品自动装配控制系统、智能机器人控制系统、生产自动化控制系统等。主要的智能技术包括数字模拟量控制、智能网络控制、数据自动处理、故障自我诊断控制等。当今世界上,比较先进的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺流程的控制、整个系统的故障诊断、处理并优化过程操作异常等,解决了传统控制技术的不够完备和不够精度带来的一系列问题。

2 分布式控制系统

分布式控制系统是由一台中央控制系统计算机指挥若干单元计算机或智能控制单元,来实现对生产过程的监控、操作、管理,优化生产制造过程的控制系统,其中包括数据获取控制系统、计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统等。而且系统中存在保护功能,使系统的安全性、可靠性更强。分布式控制系统的特点是功能更强、具有更高的安全性,其优点远比集中控制系统,是现在的大型机电一体化系统的重要组成部分。

3 开放式控制系统

开放式控制系统,是基于市场对制造系统具有适应中小批量生产、良好的柔性、多功能的特点,并结合计算机技术的发展,所出现的一种新的结构体系。开放式控制系统具有标准的信息交换规程,具有互联的工业通信网络,具有软件的扩展等特点。通过开放式控制系统,可使不同的厂家的产品具有可互换性和兼容性,顾客可以在不同厂家的产品中进行选择。开放式控制系统同时提供了标准的通信协议。在工业中有利于实现分布式控制系统的构建。基于开放式控制系统的特点,使产品的选择性更广,销售透明化,并利于网络化管理。

4 计算机集成制造控制系统

计算机集成制造控制系统,是在通信信息技术发展到一定程度,对生产的全局进行统一控制的前提下形成的一种新的制造系统。在工业生产中,原有的单项自动化生产,缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,形成了“自动化孤岛”,在现在的工业当中不能满足生产的需求。单一的自动控制系统和制造企业管理信息系统,不能实现对于产品的生产、管理、销售的统一控制,而计算机集成制造控制系统,实现了产品从生产中的加工需求到市场销售信息处理的统一,形成了完善的全局产品数据模型及数据管理。

5 现场总线控制系统

由于传统的控制结构缺欠,所以迫切需要一种新型系统体系结构来满足综合自动化控制,在近年来随着工业自动化控制的迅速发展,出现了一种现场智能仪表与上位机和其他智能仪表之间进行串行的工业控制系统数据总线—现场总线。它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信,以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。智能仪表得到现场信息后,置入微处理器,经过变换和运算得到结果,再传递给执行调节器,形成各种适应实际需要的自动控制系统。现场总线的特点:数字化;分布式;开放性;双向串行输出;互操作性;节省布局空间;智能自我诊断。

由于现场总线一系列的优点,使其更加利于实现远程控制中的数据的传输和处理、现场仪表的检测等,因此受到更多厂家的青睐。

6 交流传动技术

交流传动技术,是一门综合技术,其本质是牵引电动机采用了交流异步电动机,因此出现了一系列的优点。由于交流传动技术的成熟和优越性,数字技术的发展,使复杂的矢量控制得以实现,从而使交流传动技术控制的电动机,从性能有了突飞猛进的提高。电气传动技术将逐步的由交流传动取代直流传动。交流传动与直流传动相比较其优点:构造简单,转速高,可靠性高,维修简便;功率大,牵引力大,可以发挥较高的输出功率;粘着性能好;简化了主电路;动力性能和制动性能较好;效率高,利用率高,使用灵活性强。

目前数控机床、大功率提升机和重型机械牵引系统中使用的高动态性能的矢量控制变频器,使交流传动技术已达到或超过了直流传动技术。由于交流传动技术的优越性,使交流传动技术在当今工业中占的比重越来越大。

总之,机电一体化技术从产生之初到现在,一方面从性能上和市场竞争力上有了极大地提高,提高了产品的可靠性;另一方面提高了产品的适应性,使人类的活动空间在不断扩大,从原来的生活生产向太空探索发展。尤其在现在的工业当中体现的更加透彻,使工业生产向着高速化、精准化、智能化、高性能化、系统化方向发展,提高了产品的质量和精度,并有益于实现无人控制的全自动控制。

参考文献

[1]唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表,1996(4).

[2]王俊普.智能控制[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996.

智能制造技术总结范文第4篇

关键词:敏捷制造 并行工程 快速成型技术

一、引言

在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。人们往往用AMT来概括先进制造技术AMT (Advanced Manufacturing Technology)。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

二、先进制造技术发展中的关键技术

1.成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学,利用事物间的相似性,按照一定的准则分类成组,同组事物采用同一方法进行处理,以便提高效益的技术,称为成组技术。它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得所期望的经济效益。

成组技术应用与机械加工方面,其是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族(组),按零件族制定工艺进行加工,扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。

2.敏捷制造(AM)

敏捷制造AM(Agile Manufacturing)是指制造业采用现代通信手段,通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人)以有效、协调的方式响应用户的需求,实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化,根据市场需求,能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是企业在竞争中取得成功的核心能力。首先表现为企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应;其次表现为企业具有有效、迅速的整合各方面资源并进行生产的条件和能力。

3.并行工程CE

并行工程(Concurrent Engineering)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。

4.快速成型技术(RPM)

快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型,是集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。

5.虚拟制造技术(VMT)

虚拟制造技术(virtual manufacturing technology,VMT)是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。这样,可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程,以此来优化产品的设计质量和制造过程,优化生产管理和资源规划,以达到产品开发周期和成本的最小化,产品设计质量的最优化和生产效率最高化,从而形成企业的市场竞争优势。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间,虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。

6.智能制造(IM)

智能制造(IM) (Intelligent Manufacturing,IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为:智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。智能制造渊于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准,具有重要意义。

三、结束语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献:

智能制造技术总结范文第5篇

信息技术与数控技术融合

当前,随着先进制造业成为各国竞争的焦点,作为先进制造业的基础的高端数控机床更成为焦点中的焦点。机械制造业是我国的支柱产业,数控机床则是整个工业的生产母机,高端数控机床之所以“高端”,除了由先进的机械工艺决定之外,先进的“大脑”也起到决定性作用,这个“大脑”就是数控系统。日前,国内机床的数控化率只有10%,相比发达国家还有相当大的差距,国外品牌高档数控系统在我国的市场占有率仍然保持在98%以上,几乎垄断国内数控机床市场,实现国产数控系统高端突破迫在眉睫。

广州数控以振兴民族数控为己任,进过20余年的技术创新,发展成为国内极少数具备为用户提供“三位一体”(即机床控制系统、交流伺服驱动装置和伺服电机、主轴伺服驱动装置和主轴电机)数控产品配套能力的企业。数控系统是两化融合的典型产品,广州数控将其多年积累沉淀的数控技术不断向前延伸,融入到工业机器人、全电动注塑机等终端产品研发生产,成为公司推进两化融合的重要举措。

多年来,广州数控自主研制工业以太网、总线控制、PLC逻辑控制等技术,将数控机床、工业机器人、自动输送线等设备通过信息与网络技术运用到机械加工车间,实现智能化车间的生产管理解决方案,完成了数控技术、计算机技术、网络技术、数据库技术的综合运用。在广州数控的智能化车间里,以中央控制塔为总控平台,操控人员通过一台管理计算机输入控制命令,经过电脑处理、伺服驱动带动机械操作,在设备之间按序传输作业,实现了从投料到产出品,完成产品在流水线上的全自动生产。智能化的一个生产车间只需要两三个人就可以胜任,达到准无人化生产的车间管理目的。

广州数控董事长兼总经理何敏佳表示,生产装备智能化水平的提高,能够提升装备制造业的产能,促进老旧企业的技术升级改造,增强了传统企业的竞争力。与此同时,企业加大对生产技术研发的投入,增强创新力度,这反过来又促进了信息化技术的进步。这样的作用与反作用的过程,即是两化融合的过程,也是传统工业进行战略转型的全新改造模式。

目前数控技术与信息技术的融合已是大势所趋。数控技术集机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、电力电子技术、信号处理技术等多种技术于一体,特别是以高速高精度轨迹运动控制为核心的中高档数控系统更是实现了误差补偿智能控制、过程适应控制、远程监控、故障自诊断和智能维护,实现了开发网络化、信息化和智能化管理。据了解,国外数控产品不仅能够与现场设备集成,而且能够与PDM等外部信息系统进行无缝集成,实现对加工产品整个生命周期的信息覆盖。数控系统不仅仅作为一个加工工具,同时也作为外部系统的一个信息收集器,为整个系统提供实时的产品信息。

数字智造提升国际竞争力

由于国内数控系统生产企业的起点都很低,导致了企业的技术水平落后,目前国内数控系统生产企业在设计原理、元器件及应用技术上差距比较大。而随着中国工业转型升级进程的加快,大多数工业用户都在追求设备的更新换代,在这一过程中,单一的自动化设备替换已经不能满足工厂的需要,而集成、融合程度高的全厂一体化“数字智造”成为现阶段业内关注的焦点。为了赶超国外高端产品,广州数控选择了“数字智造”这一突破口。

何谓“数字智造”?即在数字化技术和制造技术融合的背景下,并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。一方面体现在制造工艺上,应用信息化技术极大提高各种设计制造工艺的精度和效率,大幅度提升制造工艺水平;另一方面体现在生产过程中,比如数字化车间乃至数字化工厂,生产系统向着具有感知、决策、执行能力的智能化系统发展。