先進(jìn)制造與智能制造助力高質(zhì)量發(fā)展

摘 要：現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)作為社會上發(fā)展態(tài)勢旺盛的新技術(shù)之一，其出現(xiàn)可謂是帶動了很多行業(yè)的技術(shù)革命，生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率得到了飛速的提升，人工智能憑借其優(yōu)越的性能被更多的行業(yè)所應(yīng)用。智能制造技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)極大地提升了我們的制造水平，但是如果能夠?qū)⑷斯ぶ悄芗夹g(shù)融入智能制造中，勢必又將帶動一次技術(shù)革命。本文就人工智能視角下的智能制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，希望能夠給予技術(shù)人員以及行業(yè)提供更多的借鑒。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造;智能制造;高質(zhì)量;發(fā)展

0 引言

我國長期以來處于以傳統(tǒng)制造業(yè)為主的制造大國的地位，不利于在未來世界市場的競爭中取得一個(gè)有利的地位，因此，不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，在技術(shù)方面轉(zhuǎn)型升級，才可以使我國在未來的發(fā)展中取得更好的成績。智能制造是結(jié)合信息技術(shù)，新材料，新能源，生物技術(shù)結(jié)合發(fā)展的新興的研究課題。

1 智能制造技術(shù)的定義

將數(shù)字技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，制造技術(shù)和智能技術(shù)等多種技術(shù)的融入結(jié)合并且科學(xué)有效的運(yùn)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和服務(wù)當(dāng)中，就是智能制造。而在不同的環(huán)境和不同的條件中可以實(shí)行正確的決策，然后完成已確定的目標(biāo)以及方案的技術(shù)。首先，以關(guān)鍵技術(shù)智能化為核心，智能工廠為載體，端到端的數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)為支撐，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)智能制造的周期縮短，減少資源的損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)利潤最大化，生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。同時(shí)智能制造以新型產(chǎn)業(yè)，新一代的技術(shù)條件為基礎(chǔ)，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面，生產(chǎn)方面，管理運(yùn)營方面等各個(gè)環(huán)節(jié)都有涉及。除此之外，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和后續(xù)產(chǎn)品服務(wù)中也具有智能化，即產(chǎn)品再制造的過程中具有智能化。

2 智能化制造的發(fā)展方向

在智能化制造的過程當(dāng)中，涉及到的最主要的技術(shù)具體是自適應(yīng)技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

2.1 數(shù)控的系統(tǒng)技術(shù)

就數(shù)控設(shè)備而言，在其發(fā)展的歷程當(dāng)中，實(shí)施智能化對于數(shù)控設(shè)備來說是一次質(zhì)的飛躍，提升了數(shù)控設(shè)備在硬件和軟件方面的靈敏度以及精確度。為適應(yīng)現(xiàn)階段數(shù)控設(shè)備的發(fā)展需求，為了進(jìn)一步提升數(shù)控設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量，要求相關(guān)的數(shù)控設(shè)備需要具有以下幾個(gè)方面的功能：設(shè)備診斷功能、自動編程功能、精確控制功能等。在數(shù)控系統(tǒng)方面，將驅(qū)動系統(tǒng)智能化處理，有助于提升系統(tǒng)各方面的感知能力，并且在此基礎(chǔ)之上，自動調(diào)節(jié)相應(yīng)的參數(shù)。比如，在數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中的HRV控制原理。它的原理是利用共振的方式，來讓整個(gè)數(shù)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)共振。在數(shù)控設(shè)備運(yùn)行的過程中，還需要?jiǎng)?chuàng)建HRV過濾器，來對設(shè)備的相應(yīng)頻率產(chǎn)生對應(yīng)的變化。結(jié)合旋轉(zhuǎn)的方式，伺服電動機(jī)，能夠在非常高的精度狀態(tài)下，達(dá)到響應(yīng)和高分辨率的脈沖編碼器之間的整合，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 智能自適應(yīng)技術(shù)

在智能化制造業(yè)發(fā)展的過程當(dāng)中，自適應(yīng)技術(shù)分為兩種不同的類別：第一種是工藝自適應(yīng)，第二種是幾何自適應(yīng)。在第一種類型當(dāng)中，包括了約束自適應(yīng)系統(tǒng)和自適應(yīng)控制系統(tǒng)。然而，這種新型技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用是十分罕見的，現(xiàn)階段比較流行的是ACC系統(tǒng)。ACC系統(tǒng)具體是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程當(dāng)中車、鉆、磨、電等加工處理。自適應(yīng)系統(tǒng)的主要作用是工業(yè)制造、切削、磨合、電火花等方面的加工處理，在加工處理的過程當(dāng)中，它受到了許多方面的影響，所以，在創(chuàng)建模型方面比較困難，通常需要深入分析和研究收集到的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。

2.3 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

大腦，是高度智能化的體現(xiàn)。因此，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是根據(jù)大腦的結(jié)構(gòu)和組成，來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造智能化。這種神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與人體的大腦網(wǎng)絡(luò)十分類似，神經(jīng)突觸結(jié)構(gòu)具有一個(gè)突出的功能就是它可以處理一些相對來說比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在這方面的優(yōu)勢比較顯著。具體表現(xiàn)在解決問題、尋找故障、自主學(xué)習(xí)等方面。在現(xiàn)階段社會背景下，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更多的是用在設(shè)備檢測和優(yōu)化方面。然而，在利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施智能化制造的過程當(dāng)中仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控設(shè)備應(yīng)用方面的前景十分廣闊，比如，它能夠?qū)⒅悄芑瘮?shù)控系統(tǒng)水平提升一個(gè)檔次。從而能夠滿足現(xiàn)階段社會發(fā)展的需求。

2.4 智能工廠的發(fā)展

將生產(chǎn)過程中所需要的物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)有效結(jié)合就是智能工廠。將生產(chǎn)線，機(jī)器設(shè)備等物質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)有對應(yīng)的虛擬信息系。這個(gè)虛擬系統(tǒng)，他能夠控制和管理物理信息生產(chǎn)系統(tǒng)。互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，它可以管控物理和信息系統(tǒng)，是物理和信息系統(tǒng)之間溝通的橋梁。將物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)合理有效的運(yùn)用到智能工廠中，使得制造業(yè)在發(fā)展的過程中每個(gè)環(huán)節(jié)都運(yùn)用到智能化。從而，生產(chǎn)和系統(tǒng)的智能化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，將生產(chǎn)過程中生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化，在面對多領(lǐng)域和及時(shí)調(diào)度的問題時(shí)智能化制造技術(shù)更具有優(yōu)勢，智能工廠也相比于制造工廠也更具有優(yōu)勢。

2.5 工業(yè)智能化機(jī)器人

在智能化數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行的過程當(dāng)中，除了一部分與數(shù)控設(shè)備相關(guān)的配套設(shè)施之外，在實(shí)際智能化生產(chǎn)制造過程當(dāng)中，機(jī)器人智能化制造也十分實(shí)用。比如，日本研發(fā)的智能化機(jī)器人，在實(shí)際工業(yè)制造生產(chǎn)的過程當(dāng)中，在機(jī)器人內(nèi)部植入了三維視角傳感器和相關(guān)的傳感技術(shù)。通過這種方式，機(jī)器人在實(shí)際工作時(shí)，就可以自動完成生產(chǎn)制造過程中的上料下料以及相關(guān)的處理流程。機(jī)器人之所以能完成這些步驟，是因?yàn)槠潴w內(nèi)安裝的，具有三維作用的傳感器和傳感技術(shù)。智能機(jī)器人的應(yīng)用，讓各個(gè)國家以及各個(gè)領(lǐng)域受到了啟蒙，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

3 結(jié)語

智能制造業(yè)的發(fā)展有利于我國在未來世界市場中取得有利地位。而且，對現(xiàn)有制造業(yè)也有所提升，使得資源得到充分的利用，利潤提高，生產(chǎn)效率提升，產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)。并且可以更有效，更經(jīng)濟(jì)，更靈活的組織生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：鄭晨晨（2000-），女，河南濮陽人，本科在讀，研究方向：智能制造與控制。