智能化在制造領域的運用研究

徐永珠

深圳市益鴻智能科技有限公司 廣東 深圳 518103

1 相關理論概述

（1）智能化的基本原理

隨著科學技術的飛速發展,先進的制造技術正在向信息化、自動化、智能化方向發展,智能化日益成為未來制造業發展的核心內容。智能化主要是指事物在計算機技術、大數據和人工智能、網絡等技術的支持下,這項事物所具備的能夠滿足人們需求的一種能力。智能化體現在智能產品、智能研發、智能生產、智能供應鏈、智能倉儲、智能物流、智能管理、智能服務、智能決策等環節。智能制造的發展階段可劃分標準化、自動化、信息化、智能化四個階段。智能化比較有代表性的產品之一:無人駕駛汽車,它是運用傳感器、互聯網、大數據等技術來實現的;它不再需要人們手動操作汽車,真正解放了人們的雙手,實現了智能化的發展[1]。

（2）智能化價值流程

智能化實現的價值流程首先是要依據用戶的需求。在智能化發展過程中,必須要深度探究用戶的需求,用戶需要什么,那么就要生產什么智能化的產品,否則,哪怕實現了一項事物的智能化,其實無法被用戶所接受的。同時,企業要能夠根據用戶的需求,為每個用戶制定個性化的服務,在這個過程中解決企業面臨的一些難題,從而進一步促進企業的發展,讓企業能夠獲得更多的經濟效益,這就是智能化的價值流程,最開始是從用戶需求出發的,以企業的利益為結尾。

（3）制造資源的重要性

制造資源就是產品一個生命周期的過程,從設計、制造到維修,都屬于制造資源的過程。制造資源對制造業來說是十分重要的,它可以說是價值的直接創造者。從設計開始,就要對各種軟件、硬件資源如何利用做出一個規定,并且提出一個盡可能完善的方案,再到制造過程,也是需要投入大量的精力,將前期所準備好的各種資源加以利用。最后是維修工作,維修工作主要是給制造資源的過程提供一個保障,確保制造資源能夠妥善進行[2]。

（4）基于智能化的制造資源界定

如何來界定基于智能化的制造資源和傳統的制造資源,依據是是否運用了智能化的技術。如果一種制造資源綜合利用了計算機技術,大數據等新的技術,解放了人的勞動力,則這種制造資源是基于智能化的。反之如果一項資源在制造的過程中,使用的都是傳統的手工勞動力,那么就無法體現它是基于智能化的。關于基于智能化的制造資源界定,還可以看它是否深度探究用戶需求,“基于智能化的制造資源界定”并滿足用戶需求,基于智能化的制造資源,是依據每一個客戶的需求進行特殊定制的,因此,這也是一個重要的界定方向。

2 制造資源的應用分析

（1）制造資源的發展

關于制造資源的發展,大體上來說,就是從傳統制造資源到智能化制造資源,在這二者之間,就是一個不斷發展的過程。從傳統制造資源到智能化制造資源,是隨著科學技術的發展而不斷產生的。在科學技術產生的一開始,并不能完成這一種蛻變,在制造領域中的應用也體現得并不完善,但是,隨著科學技術的進一步發展,深入運用到社會各個領域,制造資源就逐漸往智能化制造資源方向發展[3]。

（2）制造資源的應用價值、目標和任務

制造資源的最主要的應用價值就是滿足人們的需要,能夠讓人們生活得更加便利,這就是制造資源最主要的價值。價值與目標相關聯,在發展制造資源的過程中,要以滿足人們的需要為目標。用戶在生活中的痛點以及需求點,都是制造資源方面的工作人員需要考慮的內容,他們也需要用戶的這些痛點和需求點為基本依據,來進行制造資源工作。制造資源的任務就是利用各種現代化科學技術,來完成對各種資源的整合制造,并且使制造的資源滿足人們的需求。

（3）制造資源的應用模式

制造資源的應用模式現在主要是通過協同云平臺來運行。應用模式的選擇也是至關重要,當制造資源已經有了很好的發展,如果它的應用模式選擇錯誤,那么也會導致制造資源最后無法充分地滿足人們的需求。因此,對于制造資源應用模式的選擇,也必須要慎重。通過協同云平臺的方式,能夠提升企業間技術溝通的效率,也能夠提升企業的管理水平,促進企業內的決策,是一種非常有效的應用模式,值得廣泛應用[4]。

（4）制造資源應用的關鍵環節

制造資源應用關鍵環節有許多,這些關鍵環節都會對制造資源產生至關重要的影響。關鍵環節貫徹得好,就能使制造資源應用更加有效,也可能滿足人們的需求。首先,在制造資源的過程中,必須不斷創新,掌握核心技術。這是一個非常重要的環節,創新始終是做好制造資源工作的基礎。其次,促進智能數字化機器改造,也是一個非常重要的關鍵環節。智能數字化機器在不斷發展的過程中,對制造資源是有非常重要的影響,制造資源以更高科技的設備和零件為基礎,因此對智能化數字機器進行改造與提升是十分重要的。

3 智能化的應用研究

（1）制造領域應用中存在的問題

智能化在制造領域應用的過程中,也存在著不少的問題。例如技術應用的仍舊不夠完善,技術在不斷發展的過程中仍舊存在著一些之前未考慮到的限制條件,對于這些問題,需要不斷進行研究,才能促進技術不斷突破。而且在智能化發展過程中,沒有深度考慮到用戶的需求。如果沒有考慮到用戶真正需要的是什么,那么設計出來的產品自然無法得到用戶的青睞,這也是一個非常重要的問題。

（2）智能化在制造領域應用的原則

智能化在制造領域應用中必須要遵循兩基本原則,如果在制造過程中不遵循這些原則,那么可能就會導致在制造領域出現許多的問題。首先要遵循精確性原則,將智能化運用到制造領域的過程中,必須要保證精確程度,不能出現一些意外的偏差,這對制造是十分不利的。另外其次注意遵循有效性原則,智能化運用到制造領域中,首先要考慮用戶的需求,否則是無效的。

（3）在制造領域的選擇

智能化在制造領域的選擇上,要選擇與人們生活深度相關的領域,這樣才能真正體現出人們的需求。除此之外,還可以運用到一些高科技產品的制造領域、其他工業制造領域等等。工業的發展情況影響著國家的經濟發展質量,將智能化運用到工業領域,能夠很好地提升工業發展的效率,促進工業領域更好地發展。

（4）智能化在制造領域應用的具體措施

智能化在制造領域的很多環節都起著不同的效果及職能,比如:智能研發、智能生產、智能供應鏈、智能倉儲、智能物流、智能管理、智能服務、智能決策等,現對智能化在最重要的“生產環節”應用中所采取的措施進行分析。

智能生產,是指使用智能設備、傳感器、過程控制、智能物流、制造執行系統、信息物理系統組成的人機一體化系統;按照工藝設計要求,實現整個生產制造過程的智能化生產、有限能力排產、物料自動配送、狀態跟蹤、智能協調、設備運行狀態監控、質量追溯和管理、部門績效等。

如何實現智能生產?需要執行以下幾方面動作:

1.建設智能工廠,進行智能工廠整體規劃、建立智能工廠標準、逐步實現機器自動化生產或人機一體化操作、積極應用新興技術。例如:蘭光創新從以下6個維度打造具有中國特色的智能工廠:智能計劃排產、智能生產協同、智能互聯互通、智能資源管控、智能質量管控、智能決策支持,實現全面的精細化、精準化、自動化、信息化、網絡化的智能化管理與控制。

2.建立智能生產裝備配置。智能裝備是較為先進的制造技術、信息技術以及人工智能技術在制造領域中有機的融合,是實現高效、高品質和節能環保等目標的基礎上的現代化制造裝備。例如:工業機器人可用于焊接、刷漆、組裝、包裝、產品檢測和測試等。

3.建立一套制造執行系統（MES）。MES是一套面向制造業企業車間執行層的生產信息化管理系統,是一套用來幫助企業從接收訂單、生產、流程控制到產品完成的系統。企業使用MES后可以降低生產周期、增強準時交貨能力、改善產品質量,從而降低生產成本。

4.建立一套“生產控制系統（PLC系統）,企業利用PLC、DCS等生產控制系統,可以完成生產工藝參數的檢測、顯示、調節、控制、報警等功能,對提高效率、改善產品質量及縮短新產品開發周期起著極其重要的作用。

4 案例

（1）某公司介紹

鋒源科技有限公司主營氫燃料電池,是國內一家新能源公司。在現在的發展過程中,逐漸將智能與新能源結合,可以說獲得了很大的發展。新能源電池可以說在我國的市場中面臨著巨大的競爭,隨著新能源的發展,所面臨的市場競爭也越來越激烈。要想在激烈的市場競爭中獲得一定的發展,那么必須要促進新能源更好地發展,就是要將新能源與智能制造結合起來,這是非常高效的一種方式,也是十分有效的,而鋒源科技有限公司在這方面做出了非常大的創新。

（2）智能化制造資源管理與流程

在進行智能化制造資源管理工作中,作為一家氫能行業的新能源公司,在管理的流程方面也有很大的創新。鋒源科技有限公司的聯合創始人袁蘊超曾經指出了這家公司的特殊的技術,主要有兩種,可以分為金屬雙極和膜電極。這兩項技術在智能化制造資源管理中發揮著十分重要的作用。這家公司的管理制度規范,管理流程也有著明確的規定,獲得了很好的發展。

（3）項目風險

在鋒源科技有限公司發展過程中,也存在著一些問題和風險。例如在發展氫能行業的過程中,對成本的控制往往要求比較高。必須要將成本控制在合理范圍,才能保證智能化制造業能夠持續地發展。

（4）智能化在制造領域中的應用對策建議

關于智能化在制造領域中的應用對策以及建議,可以從智能化運用的幾個環節來描述。在智能化運用前,必須要對智能化運用的各種情況做出一個明確的規范。在運用智能化的過程中,也要做好監督檢測,這樣才能促進智能化在制造領域更好的應用。

5 結論

綜上所述,智能化已經被逐漸運用在制造領域,然而在發展的過程中,也存在著一些問題,針對這些問題,可以借鑒行業內的一些先進企業,找到解決問題的方案,才能促進智能化在制造領域發揮出更大的作用,不僅能改變人類社會生活及世界,也能促進企業的進步發展。