简析智能制造技术在工业自动化中的运用
罗明智
【摘? 要】论文以智能制造技术在工业自动化中的具体应用为研究对象，分析了我国传统加工制造业在智能制造新技术快速发展背景下面临的困境。论文对智能制造技术在工业自动化中应用的优势和问题进行论述，以期提升智能制造技术在工业自动化中应用的效能，促进我国工业的发展。
【关键词】工业自动化;智能制造技术;应用
【Abstract】Taking the specific application of intelligent manufacturing technology in industrial automation as the research object， this paper analyzes the difficulties faced by China's traditional manufacturing industry under the background of rapid development of new intelligent manufacturing technology. The paper discusses the advantages and problems of the application of intelligent manufacturing technology in industrial automation， with a view to improving the effectiveness of the application of intelligent manufacturing technology in industrial automation and promoting the development of China's industry.
【Keywords】industrial automation; intelligent manufacturing technology; application
1 传统制造模式的劣势
1.1 产品质量差
在我国工业发展过程中，通常是以轻工业和重工业为主导，其中轻工业以日常的消费用品和小型的手制工艺品为主要生产对象。而重工业则指的是生产为国民经济各部门提供物质技术基础的主要生产资料的工业部门，包括采掘（伐）工业和原材料工业等。以往的工业加工制造都是借助手工模具或者老旧仿形专业设备来完成操作的，因此，这种模式导致产品磨具数量过多且精度损耗严重，很多产品的质量和精度难以得到保障。
1.2 生产效益低
随着我国社会的不断发展，在机械制造业方面也取得了重大的成果。但是由于传统制造工业的整体技术水平达不到要求，以至于一些企业投资了大量生产成本购买数控设备，却无法发挥这些设备的全部功能，使得许多工业设备的使用只能完成部分产品的关键工序，而整个产品的全流程制造质量及安全都无法得到有效保障。因此，很多由于設备不能完全受控而生产的不合格工业产品便不能直接流入国际、国内市场，未发挥设备的利用效率，更无法为大批量定制生产提供保障，导致只有部分合格品进入国际、国内市场销售，而大部分次品被大量囤积储存起来，进行打折销售，最终就会导致产品生产成本高、收入少和效益低等问题。
1.3 生产时间长
在传统的工业制造过程中，由于一些工艺流程不成熟，导致每一项工作的开展都是依靠相关制造人员的工作经验来进行，并没有运用先进的三维制造工艺及仿真虚拟等交互技术。例如，在开展工业汽轮机叶片制造时，由于分散采取传统的专用机床加工产品的基准工序，随后安排高精度数控设备进行关键五轴型面工序加工，待关键工序完成后再进行叶根、叶冠等收尾工序的生产。这样的分工式工序往往存在工序的加工时间不协调问题，导致各个工序之间在制品等待时间消耗。同时，叶片制造加工流程多达100多工步，必然产生加工基准转化和工装切换，使整个叶片的制造周期长达3个多月。此外，批量完成的叶片加工由于存在叠加误差，进行组装无法达到产品设计一致性要求，从而无法满足用户的质量和交期要求。
1.4 产品更迭慢
随着市场工业产品的逐步饱和，市场对各种工业制品都提出了越来越高的质量要求，客户倾向于个性特点强的产品。而传统的规模制造生产线比较固定，且生产工艺落后，生产加工顺序固化，缺乏柔性制造能力，无法多元化满足新产品的设计、制造要求。同时，随着市场中新的设计理念和开发模式的出现，由于缺乏信息化支撑和智能化数据反馈，就存在设计要求与制造能力不匹配的现象，设计时缺乏事前进行虚拟三维模拟，而造成设计要求与制造能力之间的障碍，引发相互推诿扯皮的问题，大大降低新产品开发的效果。
2 智能制造技术的优势
目前，相比传统的企业加工制造工作模式，先进的企业工作管理流程和高效率的企业工作管理模式，是通过修改传统企业制造模式，全面引进ERP或SAP、MES等企业信息化管理系统，通过信息化的生产数据植入及对三维图形设计、虚拟制造技术的运用，引导生产车间数字化设备的制造能力发挥，从而降低制造过程中人为的失误与干扰，这样不仅大幅度降低了企业的人工成本，而且还进一步固化、集成了生产流程，这在大幅度提高企业工作效率的同时，实现质量与安全水平的稳定提升。
3 智能制造技术在工业自动化中的主要应用
3.1 生产管理智能化
机械工程师在生产管理工作实践中，以工业自动化技术软件为设计平台，增强设计意图与车间加工的衔接性，通过在实际智能化生产管理中沉淀设计理念，可为不同企业生产管理层提供管理经验，并且为实现基于信息系统集成化的企业生产管理效率提升提供了途径。同时，网络云计算及大数据的运用，糅合了包括高级机械工程师的设计、生产、销售、决策在内的“管理一条龙”的所有数据，为加工企业各级决策层在实际操作中提供可视化依据。当前，在阶段性企业生产管理任务编制的实践和调整中，在企业机械工程生产中通过实行成品产销管理模式，完成质量反馈分析及其数据计算，为实际的企业网络化生产管理及其运行服务提供平台，充分发挥其生产管理网络化功能，在有效避免管理错误和提高企业机械工程生产工作效率的同时，推动了行业信息化水平的提升。
3.2 生产过程自动化
为了实现成功转型，智能制造技术在工业自动化中的应用，无论是在企业生产线管理、生产线的设备管理还是企业生产本身的监控过程当中，都需要基于过程自动化和流程智能化，利用智能制造技术打造数据传感器，通过实时监控、数据自动抓取、实时采集和实时生产过程数据处理等手段，实现工业制造工厂的智能升级和技术改造。工业生产管理者在自动化中力求最大限度地满足企业产品使用者、工业生产资源管理、加强生产成本控制的需求，从而在工业生产质量管理服务过程中不断获得巨大的进步。在我国企业技术自主创新发展的实践中，技术上的重大突破和创新仍然需要依靠加强技术性产品的开发和创新，以及将多维度和全方向创新作为一个综合衡量的指标体系。
3.3 故障诊断智能化
当前，我国工业机械自动化监控技术的主要应用范围就是实时监控、识别、修复工业机械设备的安全故障。通过将常规监控手段与其他先进监控技术结合，在系统进行各种机械设备故障监控时，确保系统的各项工作参数正常，一旦系统出现其他参数异常情况，可以及时进行自动诊断分析，并且及时准确告知机械设备系统的故障点。智能制造技术在故障诊断中的应用具有显著优势，因此，可以用有效应用于电子医疗、军事技术以及机械制造当中。
4 智能制造技术在工业自动化中应用的问题
4.1 智能制造系统的感知问题
在我国智能制造领域中，企业所生产的智能车床、机器人能否顺利地应用在一些高端领域或者企业日常制造生产工程中，这通常会取决于智能制造系统的感知能力，而数控机器的智能传感器和集成控制技术就是提供视觉感知能力的中枢控制系统，能够制造出领先于世界的智能传感器和集成控制技术将会提升整个智能制造系統在世界上的地位。但是，在当前阶段我国的传统制造系统的感知能力并不能满足当前行业的需求，其中，机器的视觉感知能力单一，并且在对所收集的数据进行检测的过程中，智能传感器所使用的方式过于单一简化，这将会大幅度地降低整个检测过程的效率。因此，科学合理地提升我国的智能装备制造技术，促进整个行业的整体工作效率提升，这对于整个工业领域的经济效益有着重要的影响和意义。
4.2 智能制造系统的控制问题
传感器系统的制造技术对智能设备的应用、制造管理系统控制软件的发展有着直接的影响。在传统制造模式中，没有自动化的智能控制中枢系统及时对出现的各种控制问题进行有效的调节，最终将导致整个工作效率的降低。而在智能制造技术方面，其能够直接控制和应用智能设备制造管理系统的自动决策控制模型和自动执行控制软件。因此，智能制造技术在后期应用发展的过程中，应该分别致力于对基本知识的有效分析以及认知能力的有效获取这两个方面的完善。
5 结语
智能制造技术的不断改进和优化，将会进一步促进我国工业自动化的快速发展。并且作为新时代的重要科学技术，将其广泛地应用在整个工业领域之中，将会促进整个行业的整体工作效率提升，这对于工业领域的经济效益有着重要的影响和深远的意义。随着技术的更新，当前的智能制造技术越来越先进，将智能制造技术应用于自动化工业生产中的现实意义非凡，为工业生产提供了可靠的保障。
【参考文献】
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