智能制造技術在工業自動化中的應用分析

文波

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，社會生產力持續提高。在當前智能制造時代，機械設計十分重要，推動了制造業的創新發展，使得制造水平和制造規模不斷擴大，保障了各項技術的持續優化。智能制造技術能夠有效提高工業生產的效率、質量及工業品質，對工業自動化發展具有重要的促進作用。

關鍵詞：工業技術;智能制造;自動化

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）28-00-03

Abstract： With the continuous development of science and technology in China， the social productive forces have been continuously improved. In the current era of intelligent manufacturing， mechanical design is very important， which promotes the innovation and development of manufacturing industry， makes the manufacturing level and manufacturing scale expand continuously， and ensures the continuous optimization of various technologies. Intelligent manufacturing technology can effectively improve the efficiency， quality and industrial quality of industrial production， and has an important role in promoting the development of industrial automation.

Keywords： industrial technology;intelligent manufacturing;automation

自動化控制技術是我國重點發展的技術之一，現已被廣泛應用于各行各業。機械加工工業是自動化控制技術主要的應用方向，在行業中有著廣闊的發展前景，能夠為我國機械加工行業實現持續發展奠定基礎。智能制造技術對于我國的工業產品制造有著非常重要的作用。

1 智能制造技術工業自動化概述

1.1 智能制造技術

智能制造技術在當前工業發展中十分重要。將智能制造技術與自動化技術結合，能夠完善規劃方案。在應用過程中，如果遇到一些帶有腐蝕性的介質，智能制造技術平臺在超過規定時間時便會發出警報。相關管理人員可結合實際情況共享信息，通過CAD/CAM傳輸信息數據，根據警報及時進行維修，并結合子系統不斷完善智能制造[1]。

1.2 自動集成

在工業自動化技術應用中，需要從多個方面進行分析。加工過程以物理加工為主，在高溫狀態下以物理加工和化學加工為主，修改產品參數和質量，利用采集的信息自動調整動作，以工業制造智能化為核心，減少制造過程中出現的問題，通過IMC對整個制造過程進行管控，以優化制造生產相關工作，在持續性生產中保證設備的安全性和穩定性。

1.3 自動管理

智能制造技術被稱為工業制造技術，不僅能夠提高工業產品制造的效率，而且可以使用計算機進行模擬制造，將控制系統與工業自動化融合，引導制造設備開展相關活動，以便更好地進行決策。在此基礎上需要優化子系統數據信息的傳輸，包括操作站、廣域網等方面。它整體建立在感知功能的基礎上，最終確認下一步行動，從而使集成信息化系統更加完善[2]。

2 傳統制造模式的劣勢與工業自動化優勢分析

2.1 傳統制造的劣勢

2.1.1 產品質量差。在我國工業發展過程中，輕工業以日常消費品為主要生產對象。工業企業采集并加工材料，借助手工模具完成操作，難以保障自動化加工的質量和精度。加工中，傳統的工業基本通過人工完成，產品模具數量過多且精度不足，不能很好地保障產品質量，必須在發展中不斷對此進行優化[3]。

2.1.2 生產時間長。在傳統的工業制造過程中，開展工業汽輪機葉片制造時，需要待關鍵工序完成后再進行葉根、葉冠等收尾工序的生產。每一項工作的開展都要依靠相關制造人員的工作經驗進行，導致工序往往存在加工不協調問題，且組裝無法達到一致性要求。此外，傳統工藝的生產時間較長，葉片制造加工流程有100多工步。

2.2 工業自動化優勢

智能制造技術是科學信息技術的產物，通過全自動的方法進行工業生產具有許多優勢。錄入數據后，智能制造中心可以分析參數，以自動控制形式完善工業產品制造的分析、監測、組裝。制造過程的整體準確度較高，很大程度上縮減了制造時間，提高了產品的市場競爭力，且整個生產過程不會受到外界因素的影響。就目前情況來看，自動化技術已經基本融入工業發展，因此在實際應用中需要不斷強化安全性，保證各類配置的優化與完善，具體如表1所示。

3 智能制造技術在工業自動化中應用存在的問題

3.1 系統感知問題

在對所收集的數據進行檢測的過程中，相關工作人員可以發現其中存在的問題。當前，我國傳統制造系統并不能滿足行業需求，機器視覺感知能力單一，大幅度降低了整個檢測過程的效率。在我國智能制造領域中，一些高端領域或者企業日常制造生產工程中，數控機器的智能傳感器和集成控制技術通過模擬系統進行生產模擬，實現了初步的集成控制[4]。

3.2 系統控制問題

在傳統制造模式中，工作人員能夠及時有效地調節出現的各種控制問題。在智能制造技術方面，在開始智能制造工業產品的生產之前，需要對產品進行生產流程的模擬，有效進行相關流程的完善。科學合理地提升我國的智能裝備制造技術，對于整個工業領域的經濟效益有著重要影響和意義，不僅可以保證整個生產過程順利進行，還可以降低生產成本。

3.3 系統決策問題

在智能制造生產的過程中，相關工作人員需要使用人機界面，通過計算機的運算將數據變換成能夠識別的指令，然后利用智能制造系統進行產品生產，并將分析得到的結論傳輸到人機界面。收到工業產品的生產訂單后，能夠通過系統制定工業產品圖片，通過CAD設計軟件進行設計，在我國鋼鐵、汽車、服裝及家具等領域得到了廣泛應用。

4 智能制造技術在工業自動化中的應用策略

4.1 生產管理智能化

在工業自動化生產過程中，機械工程師在生產管理工作實踐中增強設計意圖與車間加工的銜接性，可為不同企業生產管理層提供管理經驗。網絡云計算及大數據的運用能夠幫助加工企業更好地進行決策，在企業生產管理編制的實踐中不斷進行調整，通過實行成品產銷管理模式優化數據計算，并在此基礎上充分發揮管理網絡化功能，有效避免管理錯誤，提高企業機械生產效率，推動行業信息化水平的提升工業和自動化制造的基本結構，如圖1所示。

4.2 生產過程自動化

若想實現可持續發展，必須進軍高端工業產品制造市場，從而不斷提升產品質量。為了成功轉型，在企業生產管理中要基于過程自動化和流程智能化進行實時監控、數據自動抓取、采集生產等，力求最大限度地滿足資源管理需求。在工業生產質量管理服務中，要優化企業技術，加強技術性產品的開發和創新，實現多維度和全方向創新。利用智能制造技術進行質量檢測，根據質量檢測降低數據誤差，不斷提高工業自動化生產水平。

4.3 故障診斷智能化

當前，要深入開展中國智能制造，加快自主品牌工業機器人的研發，應用范圍實時監控、識別、修復，將常規監控手段與其他先進監控技術結合，確保系統的各項工作參數正常，及時進行自動診斷分析。在故障診斷中，可將智能制造技術有效應用于電子醫療、軍事技術以及機械制造，促使工業生產過程的各項工作有條不紊推進，降低操作人員的工作壓力，提高工廠效益[5]。

4.4 智能化產品檢測

傳統的制造技術往往工作步驟煩瑣，而工業自動化可實時檢測生產狀態參數，及時排查出不合格的產品，并根據智能制造技術的工作特點和質量檢測的數據了解生產誤差，促使機器自行校正質量檢測出問題的工件，從而不斷提高工業自動化生產水平。例如，云服務器（Elastic Compute Service，ECS）可以將電氣設備關聯起來，快速發現系統運行時遇到的安全隱患，提高電網的工作效率，使得維修人員可在更短的時間內解決更多電網技術問題。

4.5 自動化處理控制

智能制造技術能夠為相關領域提供幫助，通過計算機自動編程對數控機床進行智能操控。它的主要優勢在于智能化，通過智能管理將數字信號傳入生產設備，使智能制造系統分析自動化設計，以模型的方式更加直觀地展示產品，通過CAD、Pro/E、UG等軟件實現自動設計，同時借助機械自動化生產方式保證整體的精確度。該技術是當前機械設計制造領域中常用的技術之一，在實際應用中可結合各類現代化設備，借助智能操作優化實際生產工作過程中的問題，從而全面提升相關生產工作的精確度。

4.6 虛擬化工業生產

在機械制造設計編程中，需要用到中央處理器（Central Processing Unit，CPU）和可編程電路板，因此要選擇處理性能較好的CPU。在此基礎上帶有精簡指令集計算機（Reduced Instruction Set Computer，RISC）芯片的電路板可提高系統、軟硬件的運行速度，完成智能化技術的應用，提高系統運行的穩定性。智能制造在工業領域中的應用還包括虛擬化生產，即通過對產品進行數據預測和智能推理，實現產品制造工藝的改進，包括識別、定位、感知以及聯網操作等功能，從而全面提高全過程生產服務水平。金屬產品的制造要求非常高，智能化操作可滿足要求，而單純依靠人工制造手段無法有效實現產品的精確化生產，需要借助智能化制造手段進行優化。

5 結語

工業自動化是我國工業發展的總趨勢。為了更好地提高自身的硬實力，需要引入智能制造技術，通過智能監控保證工廠的生產安全，使生產過程的人為操作更少、自動操作更多，從而推動我國工業水平邁向新的高度。

參考文獻：

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[5]張健民，單旭沂.熱軋產線智能制造技術應用研究：寶鋼1580熱軋示范產線[J].中國機械工程，2020（2）：246-251.

3025500338246