工業自動化生產線智能制造技術應用

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摘要：工業是我國國民經濟的主導產業，更會直接衡量一個國家的經濟實力。中國的工業實力相較于其他發達國家而言還是較為落后，為此，文章重點分析智能制造技術在工業自動化生產線中的應用策略。

關鍵詞：智能制造技術；工業自動化；自動化生產線；應用策略

引言

目前，我國的科學技術發展的非常快，這會很好地提升我國制造工業的生產能力。但是，目前多數工業產品在生產過程中都存在諸多質量問題，和一些發達國家也存在差距。但是，存在的智能制造技術會在一定程度上促進我國工業產品制造業向前發展。本文主要就智能制造技術在工業自動化生產線中的應用進行分析。

1智能控制和計算機集成技術的概述

1.1智能控制技術的概述

智能控制是工業自動化技術的重要特點。智能控制技術的不斷發展使得更多的程序和內容集中在內部。作為人工智能領域中重要的內容，智能控制技術自然可以更好地將自動把控和整體規劃有效地結合在一起。當智能控制被運用于控制系統內部時往往能夠發揮出更多的功能[1]。當然，在運用智能控制技術時會提出更高的要求。但是如果一旦有腐蝕性的物質侵蝕控制器本身，其運行的時間一旦超過工作的時間，其智能化控制器就會發出預警信號，更多的工作人員就能夠及時地進行跟進。

1.2計算機集成制造技術

計算機集成制造技術是美國工業自動化發展過程中一種重要的技術。更多的科研人員可以借助計算機來提出集成制造技術。

2智能制造技術的優越性

2.1能夠制造高精尖工業產品

多數傳統的手工制造模式都是依靠人力來把控精度的。但是如果僅僅依靠人工把控精度會產生極大的誤差，所以只能夠制造一些對精度要求不高的工業制成品。因此需要花費很大一筆資金來采購精度較高的先進制造設備，我國的制造業很難取得突破性的進展。如果我國想要在工業上占據一席之地，就一定要自身具備制造高精尖產品的能力，必要時需要運用智能加工中心來把握工業產品自身的精度[2]。幾乎所有的工作人員都需要先將合適的數據輸入計算機內部，之后再讓智能加工中心根據傳輸的數據進行加工，整個過程幾乎不會受到人為因素的影響，所以制造精度較高。

2.2最大限度地提升生產效率

多數傳統的手工制造模式是借助純手工的方式來加工產品的。不僅生產產品的速度不是很快，更無法實現批量生產。因此，在面臨較為激烈的市場競爭時，傳統的手工制造模式將無法直接滿足客戶自身的需求。如果內部的生產能力無法直接化為競爭能力，自然也就無法在國際市場上更好地發展。智能制造技術是現代信息技術和機械化相互結合的產物。必要時可以借助智能化的加工技術來實現生產。但是，多數生產的過程會受到其他不同因素的影響。即便我國汽車的產量是以小時為單位的，但是如果智能化制造技術可以有效地被融入生產中，大量的工業制品可以在最短的時間內制造出來，以便更好地提升工業產品自身內部的競爭力。

2.3增加生產效益

在實際傳統的生產模式下，工廠需要雇傭更多的工人來進行生產，生產出來的產品質量也難以更好地被保證。但是，如果能夠有效地運用智能制造基礎自然就能夠在降低生產成本的基礎上提升生產效益。在智能制造體系中，大部分的工作都是由機器完成的，工廠根本不需要直接增加勞動成本，最終自然就能夠在增加生產效益的基礎上提升產品的質量。智能制造系統可以加工一些高精度的產品，整個生產的過程也就不會產生任何廢品，此種生產模式自然也就能夠更好地降低不合格產品的數量[3]。

3智能制造技術在工業自動化生產線中的應用策略

3.1人機操作

人機操作也確實能夠全面地被運用于工業自動化生產線中。正因為越來越多的制造企業對制造的精度、質量和要求提出了更高的要求。如果此時能夠借助智能化技術自然可以更好地實現這些要求。例如，在實際制造金屬產品時，單純依靠人工的手段將不能夠解決實際工作中存在的問題。智能工業機器人的應用也確實可以更好地提升整體工作效率。在實際智能制造生產線進行人機操作時，注意先分析具體任務的要求，之后再有效地設置制造單元數控車床、加工中心、功能調試、氣動門和其他不同工具的參數，最后才能夠讓內部和外部的數控系統更好地進行連通，并讓人機操作的過程變得更加順利。

3.2自動設計

所有智能機器都具有很好的判斷力和推理能力，更多的操作者確實可以借助智能機器來更好地設計工業產品，并將機器設備、數字信號處理、編寫程序代碼和研發產品更好地結合在一起。在具體實踐時，如果能夠將更多有效的參數輸入智能機器內部，自然就可以將產品設計的精度和結構提升到一個新的層次。在實際進行自動設計時，切削加工智能制造控制系統會發揮重要的作用。任何人都可以根據給定的任務要求來針對PLC控制系統進行編程、安裝和調試，本質就是要讓設計制造的過程變得更加順利。

3.3虛擬化生產

虛擬化生產目前已經在工業領域被廣泛應用。本身是以計算機技術為基礎進行的生產。重點可以通過預測和智能推理來使得生產的過程變得更加順利，并讓工業生產過程變得更加流暢，最終不僅能夠更好地控制產品生產的成本，更能夠直接改進智能制造加工工藝。目前所用的虛擬化生產技術其實多數是以無線射頻技術為基礎的。這一種技術作為一種可讀可寫的技術，重點可以將識別定位、聯網和其他不同的智能制造設備有效地結合在一起，最終更好地提升產品生產的質量。

3.4工業機器人

多數《政府工作報告》中提出了關于中國智能制造的相關要求，更讓中國工業生產和智能制造有效地結合在一起，重點是要研發具有一定自主品牌的工業機器人，這也是生產領域中的重要手段。正是通過先突破原有的核心技術來更好地發展工業，并在此過程中更好地研發關鍵器件[4]。另外，通過借助產學平臺和其他關鍵技術也能夠讓開發的過程變得更加順利，為的是更好地引領整個制造行業向前發展。智能制造應用技術大賽中通過任務書中所提供的部件可以更好地更換工業機器人內部的夾具和其他氣動部件。關鍵時刻更可以通過借助示教器具來完成數控機床、立體倉庫上、下料的編程和調試。

4解決智能制造技術應用中存在的關鍵問題

即便智能制造技術目前應用的范圍變得越來越廣，甚至對不同領域的發展都有著較好的推動作用。但是，智能制造技術目前在應用的過程中還是存在著一定的局限性，其關鍵的問題表現為如下幾個方面：第一，智能制造系統內部的感知問題。現階段大多數的數控機床都是由單一的傳感器來進行操作的，所傳達的數據非常單一，而且整體更不能準確地反映整個產品生產的過程。第二，系統內部的集成模塊和決策模型將會影響其決策問題。未來也需要準確思考如何提升傳感器數據模板內部信息的準確性。第三，多數智能制造系統會受到傳感器技術的影響。因此，智能制造系統內部的反應速度和模塊是很多人員都需要著重考慮的問題。第四，智能制造系統內部的知識內容和運用能力也是大家需要共同思考的問題，在未來更需要有效地提升獲得系統內部知識的能力。

5實際案例

5.1“德國制造”案例

作為“德國制造”中的一個典型代表，寶沃汽車已經在工業4.0智能化的背景下率先完成了部署，并通過結合智能制造體系來更好地進行項目。全球著名的柔滑生產線已經在項目內部逐步地普及。不僅整個生產性能變得更加靈活，更可以讓多種車型一起實現生產，最終就能夠為個性化的汽車生產打開良好的局面。寶沃柔性化生產系統內部的汽車一共有17種顏色，可以讓汽油、混合動力和不同類型的產品都在短時間內被生產出來。多數柔性化技術更可以和網絡有效地合并在一起，最終更好地適應環境發展的要求。不僅整個車間內部有著更多前端的自動化技術，多臺機器人更可以將沖壓、傳輸和不同的作業方式結合在一起。在借助智能化生產體系、物聯網生產設施和其他部分的數據化和智慧化，最終自然能夠更好地滿足個性化生產需求。在質量管理的過程中，寶沃智能工廠在德國DIN、VDA和其他質量標準下開發出了合適的BQMS質量管理系統，并結合多道質量控制技術來控制整體的質量，最終更可以結合智能物流來實現個性化生產。

5.2法士特“智能生產系統”自主制造

與其他企業外包的智能生產系統有所不同，法士特智能化生產車間完全是由自己編程和制造而成的。根據了解，法士特生產線內部早就融入了模塊化的生產理念，并讓控制器、氣動門和不同類型的部件都能夠發揮重要的作用。該生產線投入的最新自動裝配懸臂線主張將工業自動控制、智能機器人、信息控制和其他不同的技術都更好地結合在了一起，并在之后實現了自動化裝配。此外，法士特更主張和云端技術更好地合并在一起，并將所有與智能機器人和生產線相關的數據都納入其中，從而更好地實現后臺操作。

6結束語

不斷發展的智能制造技術可以成為我國工業自動化發展的重要技術支持。本文通過結合案例具體從“人機操作”“自動設計”“虛擬化生產”和“工業機器人”幾個方面來重點分析，希望能夠給廣大研究人員提供重要的參考信息。

參考文獻：

[1]周義.物聯網與過程工業智能優化制造[J].自動化博覽，2017（03）：44-45.

[2]工業自動化成智能制造時代領域[J].機床與液壓，2016，44（21）：163.

[3]任愛輝.淺談我國工業自動化控制技術的革新[J].數字化用戶，2016（5）：39-46.

[4]陳劉明.工業自動化中的智能制造技術分析[J].企業技術開發，2017（3）：69-74.

[5]胡福康.工業自動化中的智能制造技術分析[J].中國設備工程，2017（13）：180-181.

作者：董國強 徐英鋒 曾顯波 于熠陽 單位：青島港灣職業技術學院