引論：我們?yōu)槟砹?3篇智能化制造技術(shù)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
智能化機(jī)械工廠是以“智能化”為核心，以智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的生產(chǎn)、經(jīng)營實體。智能化工廠將逐步分層次實現(xiàn)。智能工業(yè)機(jī)器人在智能自動化制造工廠中扮演著重要角色。
（1）智能工業(yè)機(jī)器人在智能化數(shù)控設(shè)備中，除了各種數(shù)控設(shè)備和相關(guān)數(shù)控配套設(shè)備以外，智能工業(yè)機(jī)器人在智能制造單元、智能制造系統(tǒng)和智能制造工廠中具有重要作用。
例如日本發(fā)那科開發(fā)的智能化工業(yè)機(jī)器人，安裝了三維視覺傳感器和力傳感器，用于數(shù)控設(shè)備自動上下料和產(chǎn)品組裝方面。視覺傳感器能識別三維圖像、能識別零件的位置和姿態(tài)，能抓取散放零件。發(fā)那科的智能工業(yè)機(jī)器人，在安裝了用于生產(chǎn)的視覺傳感器之外，還使用了力傳感器用于產(chǎn)品組裝作業(yè)。
最近幾年，國內(nèi)外的工業(yè)機(jī)器人專家都把注意力和精力投入到“視覺伺服”智能工業(yè)機(jī)器人的研究方面，成為國內(nèi)外最熱門的研究課題。工業(yè)機(jī)器人的“視覺伺服”研究，包括從視覺信號處理到機(jī)器人控制的全過程。包括機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、控制理論；包括實時圖像的識別與處理，以及三維信息的獲取、處理和重構(gòu)技術(shù)；包括實時計算技術(shù)等領(lǐng)域的融合；包括機(jī)器人本體標(biāo)定和攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)等。
“視覺伺服”智能工業(yè)機(jī)器人，技術(shù)難點較多，較復(fù)雜，但是目前在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域已有較成熟的高速度、高靈敏度、高精度伺服控制技術(shù)和機(jī)器人方面的視覺傳感技術(shù)作為基礎(chǔ)和借鑒，相信是能夠攻克“視覺伺服”工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的。
（2）智能化自動化工廠在各種智能化自動化數(shù)控設(shè)備的基礎(chǔ)上，智能化工廠將由工廠局部智能自動化、逐步分層次地發(fā)展到全工廠智能自動化和社會化智能制造。
第一層次：單機(jī)或單元智能自動化。單機(jī)或單元智能自動化，可以實現(xiàn)長時間無人值守。國內(nèi)外都有用于生產(chǎn)的實例。比如日本發(fā)那科在20世紀(jì)80年代第一代智能數(shù)控加工中心上，加幾個用于人工上下料托盤，可以實現(xiàn)24h 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。20世紀(jì)90年代的第二代智能加工系統(tǒng)，以4 ～6 臺加工中心和裝有帶加工夾具的立體托盤架，能擺放待加工的大量毛坯件，可實現(xiàn)60h 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
20世紀(jì)末和21世紀(jì)初的第三代智能加工系統(tǒng)，稱作“智能機(jī)器人化加工單元”，該單元就是用智能化機(jī)器人為智能加工數(shù)控設(shè)備的夾具自動裝卸工件。與第二代加工系統(tǒng)相比，由機(jī)器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重勞力，減少了夾具，減少 了設(shè)備投資，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，加工質(zhì)量更加穩(wěn)定，降低了生產(chǎn)成本。
第二個層次：生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化。
在第三代“智能機(jī)器人化單元”的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制生產(chǎn)車間全自動化系統(tǒng)。包括毛坯倉儲管理，再制品倉儲管理，成品零件倉儲管理及其搬運(yùn)、裝卸、裝配作業(yè)和質(zhì)量檢驗等。
第三個層次：智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)。在第二層次生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化的基礎(chǔ)上，配置網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)全工廠的智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造。智能化工廠的實現(xiàn)主要是靠信息通信技術(shù)（ICT）和智能網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行加以保證。具有實時資料搜集與傳輸功能、高效能計算機(jī)與分析預(yù)測功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷功能及模擬功能等。
智能化工廠最核心的部分是生產(chǎn)過程和全面經(jīng)營運(yùn)行的智能自動化，包括設(shè)計智能化，生產(chǎn)排序自動化，生產(chǎn)線自動化，測試檢驗自動化，倉儲自動化，電力管理智能自動化等等，進(jìn)一步發(fā)展到自動化無人化工廠（絕大多數(shù)設(shè)備可以無人值守）。除生產(chǎn)過程智能自動化外，還包括人力資源優(yōu)化調(diào)度，物資資源（設(shè)備，工具，材料等）智能優(yōu)化調(diào)配，并具有強(qiáng)化專案時程能力，時間彈性應(yīng)用支配能力，完善調(diào)整生產(chǎn)周期，優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營方案，達(dá)到提高生產(chǎn)效率和降低成本的目標(biāo)。
目前，這種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能工廠基本形態(tài)在技術(shù)先進(jìn)國家有實力的技術(shù)先進(jìn)企業(yè)已率先實現(xiàn)。但是用于工業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)不同于一般ICT 通信網(wǎng)絡(luò)，有不少難點需要克服。工業(yè)智能化網(wǎng)絡(luò)必須具有防水、防塵、防磁、防爆以及抗高低溫和抗腐蝕的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信網(wǎng)絡(luò)要求高得多。
例如：Tata汽車有限公司在印度Gujarat投資4億1700萬美元建造一座先進(jìn)的具有智能化特征的工廠，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都采用“智能化”制造技術(shù)，對于來自經(jīng)銷商的訂單，可以及時對客戶的偏好加以調(diào)整，滿足個性化需求。采用“智能化”制造技術(shù)，可以追蹤每種零件的來源，可以快速確認(rèn)及解決任何可能產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷和安全問題。此外，智能網(wǎng)絡(luò)還可以與智能電網(wǎng)相連，以便在能源最為充沛或最便宜時段大量投入設(shè)備運(yùn)行以降低成本。
智能化制造工廠，應(yīng)該具有掌握整體市場的需求與變化能力，適時調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營的彈性靈活運(yùn)行，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線，推出最適合市場需求的產(chǎn)品。發(fā)展智能化制造工廠，絕對勢在必行。這取決于三大關(guān)鍵要素：人性化操作接口，高功能高速度計算機(jī)運(yùn)算平臺連接及跨網(wǎng)絡(luò)的云端運(yùn)算與信息集成分析與統(tǒng)計。
第四個層次：智能化社會化生產(chǎn)。智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造，將由企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)向企業(yè)外部傳輸。這就是所謂的Internet/Intranet。網(wǎng)絡(luò)可使企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行跨地區(qū)協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、信息共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)能為制造提供完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，可以通過網(wǎng)絡(luò)將加工程序傳給遠(yuǎn)方的設(shè)備進(jìn)行加工，也可遠(yuǎn)程診斷并發(fā)出指令調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)使各地分散的數(shù)控機(jī)床聯(lián)系在一起，互相協(xié)調(diào)，統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)整，使產(chǎn)品加工不局限于一個工廠內(nèi)而實現(xiàn)社會化生產(chǎn)。智能化社會化制造能夠借助Internet網(wǎng)實現(xiàn)跨行業(yè)、跨國際智能化制造，進(jìn)入Internet/Intranet時代。云計算借助Internet網(wǎng)整合了計算機(jī)資源，為智能化制造開了先河。智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造將引領(lǐng)社會和全球資源的整合與優(yōu)化運(yùn)用，同時將有效地提高人類的生活質(zhì)量，逐步地減少人類的體力勞動而擴(kuò)大腦力勞動的比重，進(jìn)入知識社會，智能社會。
篇2
1.焊接技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展
在焊接材料領(lǐng)域，進(jìn)入21世紀(jì)以來，國內(nèi)的知名焊材企業(yè)對鋼材的發(fā)展迅速跟進(jìn)，在提升傳統(tǒng)產(chǎn)品的品質(zhì)和開發(fā)與高品質(zhì)鋼種配套焊材品種方面做出了不少努力，但新型焊材的開發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鋼種的發(fā)展，一些新型鋼種的配套焊材尚需進(jìn)口。高品質(zhì)焊接材料附加值較高，目前約占我國焊接材料總量的20%左右，預(yù)計5年后能達(dá)到30%～40%。即使按20%計，其總量也可達(dá)60萬t左右。近年來國外各著名焊材企業(yè)紛紛進(jìn)入中國搶奪高端焊材市場，我國民族焊材工業(yè)在這方面存在明顯差距。
例如國外已采用廠房密閉除塵換氣的方式生產(chǎn)熔煉焊劑，國內(nèi)仍是敞開式生產(chǎn)，對環(huán)境的污染大；燒結(jié)焊劑國外均采用先進(jìn)的自動化設(shè)備生產(chǎn)，我國大部分焊劑的成形欠佳和顆粒強(qiáng)度不好。除此之外，在無鉛焊接可靠性評價及壽命評估的機(jī)理研究上起步晚，只有少數(shù)科研院所在從事無鉛可靠性領(lǐng)域的研究及檢測工作。助焊劑和錫膏的研發(fā)與國際先進(jìn)水平差距大。
2.智能化焊接技術(shù)的構(gòu)成
基于計算機(jī)、控制等信息處理新技術(shù)，將人工智能與焊接工藝有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)焊接工藝制造的技術(shù)――稱之為“智能化焊接技術(shù)”（Intelligentized Welding Technology，IWT）。智能焊接技術(shù)的提法含義為：利用機(jī)器模擬和實現(xiàn)人的某些智能行為實施焊接工藝制造的技術(shù)。
智能化焊接的主要技術(shù)構(gòu)成如圖1-1所示。包括采用智能化途徑進(jìn)行焊接工藝規(guī)劃、焊接設(shè)備、傳感與檢測、信息處理、知識建模、焊接過程控制、機(jī)器人運(yùn)動控制、復(fù)雜系統(tǒng)集成設(shè)計的實施。可見智能化焊接技術(shù)是多學(xué)科交叉綜合在焊接技術(shù)領(lǐng)域的集成與升華。
圖 1-1 智能化焊接技術(shù)的構(gòu)成
3.焊接動態(tài)過程的視覺傳感技術(shù)
視覺是人類感覺外部信息的主要功能之一。焊工感官對焊接過程接受的主要是視覺信息。因此，模擬焊工行為的基礎(chǔ)技術(shù)之一是采用計算機(jī)將人類視覺的理解及其信息的處理有效地用于焊接過程傳感。近年來，隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，利用視覺正面直接觀察焊接熔池，以反映焊接過程熔化金屬的動態(tài)變化行為，通過圖象處理獲取熔池的幾何形狀信息實現(xiàn)焊接熔深、熔透以及成形的實時控制，已成為重要的研究方向。
脈沖GTAW的技術(shù)研究有以下幾方面：熔池正反面同時同幅視覺傳感系統(tǒng)，并獲得了堆焊熔池正反面圖象，對熔池圖象二維特征尺寸的實時提取進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為控制正反面熔寬提供了傳感信息；對接填絲無間隙熔池圖象的三維特征提取進(jìn)行了的研究，獲得了填充焊絲焊接過程中熔池表面凸出和下塌，部分熔透和全熔透狀態(tài)下的圖象。采用灰度分布的反射圖方程計算恢復(fù)熔池的三維尺寸信息取得了初步的成功，為基于單目圖象傳感控制焊縫的余高提供了預(yù)測傳感信息；多方位同時同幅熔池圖象，基于對熔池前端圖象處理實時提取間隙變化，為解決工程應(yīng)用中變間隙焊接焊縫成形控制提供了傳感信息。成功地提取鋁合金熔池的動態(tài)特征并實現(xiàn)了對鋁合金熔池尺寸的實時控制，實現(xiàn)機(jī)器人焊接過程中的熔池特征視覺傳感與實時控制的結(jié)合技術(shù)。
4.焊接動態(tài)過程的實時智能控制方法
實現(xiàn)焊接動態(tài)過程的實時智能控制是智能化焊接制造過程的關(guān)鍵技術(shù)與難點所在。
由于焊接過程是一個多參數(shù)相互耦合的時變的非線性系統(tǒng)，影響焊縫成形質(zhì)量的不確定因素眾多，這使得基于精確數(shù)學(xué)模型的經(jīng)典和現(xiàn)性控制理論方法的有效應(yīng)用受到限制和挑戰(zhàn)。而模擬焊工決策操作功能的智能控制則有可能在大范圍的不確定性條件下實現(xiàn)較為滿意焊接質(zhì)量。因此，在焊接過程控制中引入智能控制，如模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)控制和專家系統(tǒng)及其相互結(jié)合的智能控制方法的研究已經(jīng)興起。
如堆焊、無間隙對接焊、有間隙變化對接焊智能控制器設(shè)計的方法；無填絲和有填絲焊條件下正反面焊縫寬度、余高的實時智能控制的系列研究；對焊接速度與熔寬變化過程時滯不確定系統(tǒng)的預(yù)測補(bǔ)償自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制方法；單個神經(jīng)元自學(xué)習(xí)控制器實現(xiàn)了對脈沖GTAW堆焊熔池背面熔寬的智能控制；系統(tǒng)控制和自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（焊接速度、電流）雙變量控制器實現(xiàn)了對脈沖GTAW對接熔池背面熔寬的智能控制；自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實現(xiàn)了對脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與正面余高的預(yù)測智能控制；前饋控制送絲速度和自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實現(xiàn)了對變間隙脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與焊縫成形質(zhì)量的智能控制等。
5.智能化焊接技術(shù)的未來發(fā)展
焊接工藝智能化的未來發(fā)展就是能夠?qū)⒑附蛹夹g(shù)進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展、智能識別工程制造操作環(huán)境、對焊接的質(zhì)量自動進(jìn)行檢測、對焊接過程智能的進(jìn)行控制以及對焊接中的紕漏進(jìn)行自我的診斷和檢查等。
目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作環(huán)境、不能適應(yīng)工藝條件的變化及波動的干擾，故而，還是以人員操作焊接為主，因此，焊接工藝近期的發(fā)展目標(biāo)就是研發(fā)一種具有感知、具有判斷能力、具有反饋和決策能力的智能焊接機(jī)器人。而智能焊接制造的最終目標(biāo)是研發(fā)一款以智能、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以柔性制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)為輔的智能化焊接生產(chǎn)線。
結(jié)束語：
綜合全文的敘述，可以得出以下結(jié)論，智能焊接技術(shù)主要是由十大技術(shù)構(gòu)成的，其中動態(tài)視覺傳感以及智能控制過程是智能化焊接的主要研究對象，智能焊接的動態(tài)傳感技術(shù)主要用于焊接的動態(tài)成像以及監(jiān)測技術(shù)，而焊接的智能控制則是智能化焊接制造工程中的研究難點，由此可見，智能化焊接工程不僅是信息與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，更是焊接技術(shù)發(fā)展的又一大突破。
焊接工藝從剛開始的手工作業(yè)逐漸發(fā)展為機(jī)械作業(yè)，再發(fā)展為半自動化焊接，現(xiàn)今又向智能化焊接技術(shù)邁進(jìn)，并且隨著計算機(jī)的普及、人工智能技術(shù)的滲透，智能化的焊接制造工程將在不遠(yuǎn)的未來得以實現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳善本，林濤，陳文杰，邱濤. 智能化焊接制造工程的概念與技術(shù)[J]. 焊接學(xué)報（2004）06：124-128+134.
篇3
一、我國機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀
上個世紀(jì),科技的快速發(fā)展對機(jī)械工程在現(xiàn)階段的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),目前,成熟的機(jī)械工程知識。聰明,根據(jù)人腦的結(jié)構(gòu)和功能是研究機(jī)械工程智能主要目的在于結(jié)合人類大腦的特點實現(xiàn)用機(jī)器代替手工勞動的一部分。目前,我國有一個明確的機(jī)械工程的發(fā)展趨勢,總的來說,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)水平,并有自己的勘探和開發(fā),和政府的政策支持,機(jī)械工程的發(fā)展非常有利條件,發(fā)展非常迅速。
智能機(jī)械工程的發(fā)展是非常重要的。目前,我國許多企業(yè)已經(jīng)開始在機(jī)械工程開發(fā)智能應(yīng)用程序的可能性,盡管企業(yè)經(jīng)營仍然存在著一些缺陷,但在企業(yè)管理模式,生產(chǎn)方面的變化,越來越多的企業(yè)越來越重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但我國現(xiàn)階段存在許多困難:機(jī)械工程、智能科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展,雖然有了長足的進(jìn)步,但與世界頂尖水平有差距。智能雖然有一定效果,但創(chuàng)新能力是不夠的,盡管建立信息管理系統(tǒng),但還有待進(jìn)一步完善,企業(yè)更快的發(fā)展,但并不是智能程度更高。然而,這些困難只是暫時的,機(jī)械工程,智能化的發(fā)展方向是時代的潮流,隨著經(jīng)濟(jì)等方面的深度,我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將為機(jī)械工程提供一個更強(qiáng)大的智能支持。
二、機(jī)械智能化制造技術(shù)的應(yīng)用
1.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)已不再是一個簡單的生產(chǎn)過程,生產(chǎn)和產(chǎn)品設(shè)計,但通過商品的概念系統(tǒng)已經(jīng)逐漸過渡到最終產(chǎn)品生產(chǎn)完成,系統(tǒng)集成生產(chǎn)過程的生產(chǎn),是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個函數(shù)更系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的信息處理機(jī)制的完美融合。制造技術(shù)、系統(tǒng)工程、自動化技術(shù)和智能技術(shù)的集成,逐步開發(fā)一個全面的新技術(shù)產(chǎn)業(yè),即智能制造技術(shù),這是自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用,智能水平的表現(xiàn)。最典型的是智能制造系統(tǒng)在機(jī)械制造行業(yè),人工智能的應(yīng)用有機(jī)成機(jī)械制造系統(tǒng)在每一個操作環(huán)節(jié),通過專家智能的模擬活動,而不是最初由專家負(fù)責(zé)的那部分的活動和擴(kuò)展專業(yè)負(fù)責(zé)的活動系統(tǒng)使用其功能的智能制造系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測,各種各樣的錯誤可以發(fā)生在任何時間和分析預(yù)測異常運(yùn)行狀態(tài),并在專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上寫的類似問題的預(yù)防措施的實施,與操作參數(shù)調(diào)整,以適應(yīng)外部環(huán)境的變化和緊急突發(fā)事件的處理。
2.機(jī)械制造技術(shù),有一種高端的技術(shù)稱為實時智能技術(shù)。只有第一個實時系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境相對簡單的定義,它只停留在如何調(diào)整任務(wù),如何修改操作,如何使用這些工具,以確保有效的在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有任務(wù)。人工智能和高科技產(chǎn)品正試圖重組人類智能行為的實時計算模型,并實現(xiàn)其功能。現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)使實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,相互補(bǔ)充,人工智能領(lǐng)域正朝著一個更現(xiàn)實的不斷發(fā)展,實時系統(tǒng)也向更智能的應(yīng)用領(lǐng)域邁出了一大步,因為這樣的進(jìn)步,現(xiàn)在的實時智能控制高度預(yù)期的結(jié)果是否得以實現(xiàn)。
三、機(jī)械工程智能化的發(fā)展方向
先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,制造技術(shù)是由傳統(tǒng)的制造技術(shù),不僅使制造技術(shù)的有效因素,在過去,不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到生產(chǎn)的所有領(lǐng)域和整個過程。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方向:一個是精密工程技術(shù)、超精密加工的前沿地區(qū),精細(xì)加工、納米技術(shù),將進(jìn)入微機(jī)械電子技術(shù)和微機(jī)時代;第二,機(jī)械工程,智能,智能產(chǎn)品,為了實現(xiàn)的生產(chǎn)管理和發(fā)展智能和智能安全報警。
1.精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜鑄造精密成形,只要輸入鑄造精密成形、精密制造核心)、精密鍛造、冷濕精密成形、精密沖裁)、精密成型、精密熱塑焊接與切割等。
2.隱形切割無切削液加工機(jī)械加工工業(yè)是主要的應(yīng)用領(lǐng)域,沒有切削液處理和簡化流程,降低成本,消除了冷卻劑帶來了一系列問題,如廢物排放和回收,等等。
3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件設(shè)計突破了傳統(tǒng)的加工工藝材料去除的原理,通過添加,累積的原則。代表技術(shù)分層實體制造(LOM),融化沉積建模(FDM)等等。
4.機(jī)械工程情報不僅僅是生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化,智能管理方式,和機(jī)械工程設(shè)備智能化,智能機(jī)器生產(chǎn)能有效提高生產(chǎn)效率,可以幫助管理者在機(jī)械設(shè)備智能設(shè)備管理,降低管理成本,通過計算機(jī)管理,實現(xiàn)智能管理的目標(biāo)機(jī)器的性能和運(yùn)行狀態(tài),如故障時發(fā)生在生產(chǎn)的過程中,監(jiān)管設(shè)備將發(fā)出警報,停止設(shè)備運(yùn)行的問題,確保二次故障的機(jī)器將不會發(fā)生。機(jī)械工程設(shè)備運(yùn)行條件是機(jī)械工程的基礎(chǔ),生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)的過程中是非常重要的。因為不同的機(jī)器設(shè)備設(shè)計、施工、性能、安裝和其他差異,機(jī)械工程,生產(chǎn)效率和生產(chǎn)目標(biāo)也不同,智能機(jī)械工程設(shè)備可以根據(jù)每臺機(jī)器的不同功能合理操作。機(jī)械工程、智能生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的連鎖控制技術(shù)、遙感技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械工程等,所以企業(yè)應(yīng)密切關(guān)注科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展趨勢,跟隨科技發(fā)展的步伐,與時俱進(jìn),應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)投入生產(chǎn)。
四、總結(jié)
只有跟上世界潮流的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,并把它在一個戰(zhàn)略重點,,有足夠的強(qiáng)度以縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,盡快能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。
參考文獻(xiàn)：
篇4
1.性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，功能覆蓋面大。可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
(3)工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。
(4)實時智能化。早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為。
2.功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)，也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。
(2)科學(xué)計算可視化。科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD／CAM，如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D 2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>
(4)內(nèi)裝高性能PLC。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
3.體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)。可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點。可實現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。
(2)模塊化。硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
篇5
20世紀(jì)50年代，我國在機(jī)械化產(chǎn)業(yè)方面開始了發(fā)展，隨著時代的進(jìn)步，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)愈來愈重要，對我國的整體經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展有著帶動作用。在機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用過程中，就能促進(jìn)整體的機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的提高，尤其是在近些年的智能化技術(shù)的應(yīng)用下，從機(jī)械制造的效率以及時間和質(zhì)量等諸多方面都有著進(jìn)步。通過從理論層面對機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展和智能化技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行探究，對實際應(yīng)用起到積極促進(jìn)作用。
1 我國機(jī)械制造智能技術(shù)的特征體現(xiàn)和發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1 我國的機(jī)械制造智能技術(shù)的特征體現(xiàn)分析
我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比較迅速，在機(jī)械制造智能化的系統(tǒng)發(fā)展逐步完善。從這一智能系統(tǒng)的特征來看，有著其虛擬性，在制造的設(shè)備方面對不同來源的企業(yè)和車間等，其在物理位置上是能夠分步的。從邏輯層面來說，能組成共同邏輯制造單元。另外，在機(jī)械制造智能系統(tǒng)的自治性特征上比較突出，這一特征的體現(xiàn)主要在生產(chǎn)管理層面表現(xiàn)得比較突出，這一系統(tǒng)的自比較強(qiáng)，能夠使突發(fā)事件在處理能力上得到有效加強(qiáng)，從而實現(xiàn)自動調(diào)整等。還有是在動態(tài)性的特征上表現(xiàn)得也比較突出，能結(jié)合不同物理資源和外部環(huán)境進(jìn)行邏輯制造單元的科學(xué)化配置。
機(jī)械制造智能技術(shù)是不斷發(fā)展和完善的系統(tǒng)。在智能化系統(tǒng)的發(fā)展中，是從傳統(tǒng)制造技術(shù)上進(jìn)行逐漸發(fā)展的，也是機(jī)械制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，對傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)以及新技術(shù)的成果等都有著吸收和應(yīng)用，能結(jié)合自身的發(fā)展加以調(diào)整，形成新的技術(shù)群，在這樣的技術(shù)發(fā)展促進(jìn)下使得機(jī)械制造智能化的作用能夠充分呈現(xiàn)出來。不僅如此，機(jī)械制造智能技術(shù)也是系統(tǒng)化的工程和全球化的技術(shù)，在這些特征方面都有著鮮明的呈現(xiàn)。
1.2 我國的機(jī)械制造智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
從當(dāng)前的機(jī)械制造系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，數(shù)字化技術(shù)是比較重要的技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用有著高效性、高精度的特征，在數(shù)字技術(shù)的支持下，能促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在現(xiàn)階段的發(fā)展條件下，對制造產(chǎn)業(yè)智能化以及集成化發(fā)展產(chǎn)生影響的就是數(shù)控技術(shù)，這一技術(shù)使得機(jī)械制造的智能化目標(biāo)得以有效實現(xiàn)。自我國改革開放以來，在機(jī)械化的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上已經(jīng)有了很大程度的進(jìn)步，機(jī)械制造的水平以及產(chǎn)品質(zhì)量方面也不斷的提高，在機(jī)械制造產(chǎn)品方面也有著我國自主研發(fā)新的產(chǎn)品。雖然在一些方面我國的機(jī)械制造得到了很大程度的進(jìn)步，但還有諸多方面存在著缺陷問題，有待完善加強(qiáng)。
在信息化時代背景下，在新技術(shù)以及理念的融入下，機(jī)械制造技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。在計算機(jī)的智能化應(yīng)用下，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。基于我國在機(jī)械制造的管理方面比較落后以及在管理的體制上和生產(chǎn)模式上的發(fā)展相對比較緩慢，這在很大程度上都會影響我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。我國的機(jī)械制造總體上還處在低水平的發(fā)展階段，在創(chuàng)新能力以及自主開發(fā)能力層面還相對比較薄弱，在制造技術(shù)上以及技改力度上還不是很充足。
實際的發(fā)展中，傳統(tǒng)的機(jī)械制造管理模式中，我國仍處在初期的階段，通過經(jīng)驗來進(jìn)行管理，也是以人為的管理方式為主。在制造設(shè)計的工藝方面，我國在CAD/CAM的技術(shù)層面向中小制造企業(yè)進(jìn)行普及發(fā)展，但從整體上來看還有很大的進(jìn)步空間。為此就要能結(jié)合我國的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，采取針對性的發(fā)展措施來對機(jī)械制造智能化的發(fā)展進(jìn)行促進(jìn)。
2 機(jī)械制造技術(shù)的地位體現(xiàn)和影響因素分析
2.1 機(jī)械制造技術(shù)的地位體現(xiàn)分析
機(jī)械制造技術(shù)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位。機(jī)械制造行業(yè)是比較大的發(fā)展行業(yè)，尤其是在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，發(fā)揮著重要的作用。機(jī)械制造行業(yè)在農(nóng)業(yè)和工業(yè)發(fā)展時期扮演著重要角色，到了當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，對機(jī)械制造的需求不僅沒有降低，反而有了增加。一些國家將機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為對國家綜合實力衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)，可見機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)對國家發(fā)展的重要性。我國在農(nóng)業(yè)以及機(jī)械制造和工業(yè)發(fā)展的需求上都是大國，尤其是在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展也有著很大的帶動作用，同時也能對工業(yè)化的正常發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。從這些方面就能夠看出，機(jī)械制造技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會中的作用和地位。
2.2 機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的影響因素分析
篇6
1機(jī)電一體化技術(shù)概述
機(jī)電一體化技術(shù)對于我國的生產(chǎn)、加工技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新來說，發(fā)揮著不可替代的作用。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時，能夠緩解由于人工操作所帶來的一系列問題，同時在進(jìn)行技術(shù)參數(shù)、技術(shù)功能等變更的過程中，可以依照科學(xué)的路線以及方式來進(jìn)行完善，進(jìn)而推動我國機(jī)械制造的發(fā)展。（1）在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造時，不僅能夠滿足機(jī)械制造的基礎(chǔ)框架，還能夠結(jié)合不同企業(yè)的需求以及模式，對技術(shù)方案進(jìn)行完善。比如，對于日常用品的加工與生產(chǎn)來說，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以讓設(shè)備自動運(yùn)行，特別是對于一些需要加急生產(chǎn)的產(chǎn)品，通過機(jī)電一體化技術(shù)能夠在進(jìn)行參數(shù)調(diào)整是使設(shè)備保持在可承受范圍之內(nèi)，緩解了由于極端生產(chǎn)對設(shè)備形成的壓力，不僅有效減少了設(shè)備損耗，還能夠充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的功能，進(jìn)而實現(xiàn)穩(wěn)定、順利的生產(chǎn)。（2）機(jī)電一體化的操作難度較低。現(xiàn)階段，大部分技術(shù)模式都是朝著“傻瓜式技術(shù)”的方向發(fā)展，這樣能夠保證技術(shù)人員在執(zhí)行時，能夠更好地按照相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。這對于今后的產(chǎn)品優(yōu)化與技術(shù)創(chuàng)新都可以帶來更大的幫助，機(jī)電一體化本身的發(fā)展趨勢也會更加明確。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)可以與大部分產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)合。
2智能制造概述
隨著我國科技水平的不斷提升，智能制造技術(shù)的發(fā)展取得了很大進(jìn)步，以現(xiàn)階段的社會發(fā)展角度來看，智能制造一般包括智能制造技術(shù)和及智能制造系統(tǒng)。智能制造技術(shù)一般是指技術(shù)人員通過計算機(jī)模擬系統(tǒng)來對某一系統(tǒng)進(jìn)行分析與決策，能夠節(jié)省大量的時間以及人力，研究人員利用計算機(jī)系統(tǒng)就能夠進(jìn)行充分的分析，同時確保了研發(fā)的可靠性與生產(chǎn)的時效性。智能制造系統(tǒng)也就是一種人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，其主要是由人類專家以及智能機(jī)器人自稱。在應(yīng)用智能制造系統(tǒng)時，主要利用計算機(jī)來進(jìn)行，通過人類專家對智能活動的分析與構(gòu)思來代替制造工程中的人力與腦力活動。智能制造系統(tǒng)是智能制造技術(shù)的延伸，是集網(wǎng)絡(luò)化、自動化技術(shù)于一體的制造系統(tǒng)，使整個子系統(tǒng)實現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。
3機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用
3.1傳感技術(shù)的應(yīng)用
在智能制造當(dāng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是非常重要的，同時機(jī)電一體化技術(shù)可以為智能制造提供更廣闊的發(fā)展前景，在各個方面都能夠有針對性的進(jìn)行改善。而在機(jī)電一體化當(dāng)中，傳感技術(shù)占據(jù)著十分關(guān)鍵的位置，同時傳感技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢，那就是有著極強(qiáng)的精確性以及靈敏性。在應(yīng)用傳感技術(shù)時，可以有效避免外界其他信號的干擾，同時能夠進(jìn)一步的提升智能生產(chǎn)水平。而普通傳感器與之相比，所發(fā)揮的效果并不理想，同時在應(yīng)用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這有這樣才能夠進(jìn)行信息的對接與傳輸。但是通過傳感技術(shù)，就能夠直接和智能制造進(jìn)行融合，以此來降低設(shè)計的難度以及標(biāo)準(zhǔn)，并且還能夠為企業(yè)節(jié)約更多的成本。
3.2在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用
對于數(shù)控領(lǐng)域的機(jī)電一體化技術(shù)操作來說，其步驟是相對復(fù)雜的，對于操作中的一些細(xì)節(jié)要求也更加嚴(yán)格。如果在數(shù)控領(lǐng)域中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過程中工作人員不重視流程與細(xì)節(jié)，就會使其中的智能制造過程出現(xiàn)事故，使得設(shè)備產(chǎn)生一系列故障，嚴(yán)重的還會為企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對于數(shù)控領(lǐng)域來說，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時，企業(yè)一定要將操作人員的培訓(xùn)工作做到位，進(jìn)而加強(qiáng)操作人員的素質(zhì)水平與專業(yè)能力，同時對機(jī)電一體化技術(shù)予以相應(yīng)的重視。可以結(jié)合相應(yīng)的懲罰機(jī)制，如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設(shè)備故障，需要有操作人員承擔(dān)，根據(jù)問題的大小來進(jìn)行相應(yīng)的處罰，進(jìn)而提高工作人員的工作注意力，降低設(shè)備故障的發(fā)生率。
3.3自動生產(chǎn)控制的應(yīng)用
在進(jìn)行自動生產(chǎn)控制的過程中，企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時，通常會出現(xiàn)由于人為因素影響而導(dǎo)致的產(chǎn)品精度以及質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。而通過對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ιa(chǎn)活動進(jìn)行現(xiàn)代化的控制干涉，以此來推動產(chǎn)品產(chǎn)生實現(xiàn)自動化以及智能化，提高工作效率。而在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中一旦發(fā)生了問題，就會借助自動生產(chǎn)控制來實施干預(yù)，來保證產(chǎn)生工作技術(shù)步入正軌。現(xiàn)階段，應(yīng)用自動生產(chǎn)控制較為普遍的行業(yè)主要有香煙、飲料生產(chǎn)等，由于這類產(chǎn)品生產(chǎn)有著重復(fù)性強(qiáng)、生產(chǎn)力大的特點，同時對于產(chǎn)品品質(zhì)的要求較高，因此通過自動生產(chǎn)控制能夠在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行大量生產(chǎn)。另一方面，對于智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的研究文章發(fā)現(xiàn)，自動生產(chǎn)過程的跟蹤控制系統(tǒng)屬于一種新進(jìn)的自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)，其在應(yīng)用的過程中能夠?qū)Ξa(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行合理的控制，對相關(guān)的信息進(jìn)行整理與分析，保障產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能夠按照這些參數(shù)進(jìn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的自動化作業(yè)，保證產(chǎn)品生長的效率以及質(zhì)量，進(jìn)而推動相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
4結(jié)束語
綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，智能制造發(fā)揮著十分重要的作用。智能制造可以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化管理，以此來提高生產(chǎn)效益及產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。而對于智能制造來說，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)也是非常有必要的，機(jī)電一體化技術(shù)水平會對智能制造的功能有著很大影響。因此，有關(guān)企業(yè)一定要對相關(guān)工作予以重視，進(jìn)而為智能制造今后的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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篇7
1智能制造相關(guān)概念以及機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀
在我們目前的社會發(fā)展現(xiàn)狀來看，智能制造具體是包括了2個方面內(nèi)容：其一是智能制造技術(shù)，具體是技術(shù)人員將計算機(jī)模擬系統(tǒng)作為輔助工具，進(jìn)而對特定系統(tǒng)進(jìn)行分析以及決策，從而節(jié)省了大量的人力與財力。相關(guān)人員只需要使用計算機(jī)系統(tǒng)就能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行分析，提升了研發(fā)的可行性，并且也確保了生產(chǎn)制造的高效性。其二是智能制造系統(tǒng)，這就能夠簡單的理解為人機(jī)一體化，是經(jīng)由智能機(jī)器人與人類專家構(gòu)成的，在運(yùn)用的時候主要是將計算機(jī)作為工具，讓人類專家進(jìn)行分析以及構(gòu)思等等，以此替代了在制造工廠中人為的腦力活動。智能制造系統(tǒng)是對智能制造技術(shù)的延伸與發(fā)展，其是將網(wǎng)絡(luò)化、自動化技術(shù)整合為一體的制造系統(tǒng)，讓整個子系統(tǒng)能夠進(jìn)行智能化的運(yùn)行。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展初期時，電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)并沒有有效結(jié)合，其主要是依靠電子技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的使用，以此提升機(jī)械生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。不過，在目前的計算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀下，機(jī)電一體化被注入了新的活力，其在生產(chǎn)中得到了普遍的應(yīng)用。將其運(yùn)用在智能制造中，更加促進(jìn)了整個機(jī)械各行業(yè)的發(fā)展，讓生產(chǎn)管理工作實現(xiàn)了智能化、自動化，從而讓生產(chǎn)工作的實施更加的方便。在機(jī)電一體化中涵蓋了很多種技術(shù)，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也融合了更多新的技術(shù)，確保了這種技術(shù)的先進(jìn)性與實時性。機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用了電子技術(shù)，在人工智能的基礎(chǔ)上運(yùn)用計算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到了對機(jī)械設(shè)備的自動化管理以及控制，從而讓整個生產(chǎn)過程更加的方便和高效，也讓生產(chǎn)活動更加的規(guī)范。
2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用
（1）傳感技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。在集體一體化技術(shù)中，傳感技術(shù)是最為基本與關(guān)鍵的構(gòu)成。因為其具備很高的準(zhǔn)確性以及敏感度，能夠盡可能的避免受到外界雜亂信號設(shè)備的干擾。如果把其運(yùn)用在智能生產(chǎn)中，能夠發(fā)揮其巨大的作用，在這個基礎(chǔ)上建設(shè)相關(guān)的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)信息之間的相互傳輸，并且使用計算機(jī)把其收集到的相關(guān)信息進(jìn)行整理與分析，進(jìn)而讓整個生產(chǎn)過程能夠被有效管控。在目前的生產(chǎn)制造中運(yùn)用的傳感器中，其是以光纖電纜傳感器為主要，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的接口，大幅度減少了設(shè)計難度以及成本。（2）數(shù)控生產(chǎn)中的相關(guān)應(yīng)用。我們將機(jī)電一體化最早是運(yùn)用在數(shù)控加工技術(shù)方面，其在我國機(jī)械制造水平方面發(fā)揮了很大的作用。把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在數(shù)控制造中，能夠提高機(jī)械加工的精準(zhǔn)度和機(jī)械加工的效率，數(shù)控生產(chǎn)的主要是在其加工精準(zhǔn)度方面，因此數(shù)控在智能控制系統(tǒng)方面要求比較嚴(yán)格，現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床中運(yùn)用的智能控制系統(tǒng)大部分運(yùn)用的是CPU預(yù)計總主線模式，這種模式主要是進(jìn)行在線判斷以及智能控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行三維仿真，對整個數(shù)控技術(shù)加工的過程進(jìn)行模擬實驗，以此對實際操作提供參考依據(jù)。（3）在自動線和自動機(jī)械中的應(yīng)用。當(dāng)前很多比較大的企業(yè)中，均是運(yùn)用了自動化生產(chǎn)線依據(jù)自動生產(chǎn)機(jī)械，這種技術(shù)是使用了電子技術(shù)中光電控制系統(tǒng)和人機(jī)界面控制系統(tǒng)，進(jìn)而對整個生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行全面控制。自動生產(chǎn)線和自動機(jī)械運(yùn)用范圍比較廣泛，比如目前的電腦以及手機(jī)都是自動化生產(chǎn)線。其主要是運(yùn)用計算機(jī)控制系統(tǒng)對在生產(chǎn)中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效融合，即為數(shù)控設(shè)備、計算機(jī)設(shè)備等相關(guān)的方面進(jìn)行一體化管控，進(jìn)而進(jìn)行集約化以及網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)模式。（4）機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中，工業(yè)智能機(jī)器人是最為先進(jìn)的應(yīng)用，其融合了各種相對先進(jìn)的技術(shù)，是將人工智能、仿生技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等相關(guān)的科學(xué)技術(shù)融合的新技術(shù)。機(jī)器人是目前科學(xué)技術(shù)中研究的重點，是控制論以及傳感技術(shù)等相關(guān)的總體，其在生產(chǎn)制造行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)中智能機(jī)器人的出現(xiàn)與應(yīng)用，提升了產(chǎn)品質(zhì)量的同時也增加了產(chǎn)品產(chǎn)量，并且也減輕了工作人員的勞動量。工業(yè)智能機(jī)器人在運(yùn)用時具備了能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行判斷、迅速完成復(fù)雜的工作流程以及生產(chǎn)準(zhǔn)確度高等相關(guān)的優(yōu)點，并且還能夠運(yùn)用在軍事生產(chǎn)制造中，其得到了各行各業(yè)的高度認(rèn)可。
3結(jié)束語
綜上所述，在目前的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中，智能制造是最為主要的發(fā)展趨勢，其能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動化以及智能化的管理，從而提高了生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。而機(jī)電一體化是智能制造的關(guān)鍵與基礎(chǔ)，其應(yīng)用水平對智能制造的實現(xiàn)有很大的影響。所以必須要重視機(jī)電一體化在智能制造中的相關(guān)應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上保障了智能制造能夠更好的發(fā)展，從而為生產(chǎn)企業(yè)帶去更多的經(jīng)濟(jì)效益。
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篇8
自動化生產(chǎn)是新時期工業(yè)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)理念,機(jī)電一體化、機(jī)械制造自動化等均是工業(yè)自動化的具體表現(xiàn)。積極推廣智能制造技術(shù)是未來企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。
1 傳統(tǒng)制造模式的缺陷
不可否認(rèn),傳統(tǒng)手工制作對當(dāng)時的工業(yè)進(jìn)步起到了推動作用,但在倡導(dǎo)科技創(chuàng)新的今天,傳統(tǒng)制造技術(shù)卻顯現(xiàn)了多方面的缺陷。
①生產(chǎn)質(zhì)量低。我國工業(yè)包括重工業(yè)、輕工業(yè)等兩大類別,重工業(yè)指的是采掘業(yè)、原材料加工等,輕工業(yè)則指化工等行業(yè)。傳統(tǒng)的工業(yè)制造生產(chǎn)依賴于手工操作,許多產(chǎn)品的質(zhì)量無法保證,如:機(jī)械制造行業(yè)靠手工打造金屬物件,產(chǎn)品的尺寸、形狀等指標(biāo)很難達(dá)到高水平。
②生產(chǎn)時間長。傳統(tǒng)工業(yè)制造因缺乏先進(jìn)的工藝流程,制造人員幾乎憑借個人經(jīng)驗制造產(chǎn)品。對于一些先進(jìn)的制造工藝未能及時采用,如:采煤行業(yè)中煤礦開采工藝落后,造成礦工每天的煤礦開采量量少,且礦工需持續(xù)工作12 h以上才能保證足夠的產(chǎn)量,作業(yè)時間超出預(yù)期范圍。
③生產(chǎn)效益少。企業(yè)投入了大量的成本投入工業(yè)制造,但由于生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo),成批產(chǎn)品無法走向市場銷售,這造成企業(yè)出現(xiàn)貨物囤積現(xiàn)象。此外,由于質(zhì)量問題引起的各種補(bǔ)償問題均給企業(yè)經(jīng)營造成很大的阻礙。早期我國工業(yè)呈現(xiàn)出生產(chǎn)投資大,回收效益少的狀況。
④生產(chǎn)設(shè)備缺。根據(jù)我國工業(yè)發(fā)展歷程可知,早期工業(yè)產(chǎn)品的制造生產(chǎn)70%以上均依賴于手工操作。這不僅是國內(nèi)工業(yè)技術(shù)落后的表現(xiàn),也是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備不足的象征。由于缺乏機(jī)械設(shè)備從事相關(guān)生產(chǎn),手工制造才會一直占據(jù)工業(yè)產(chǎn)品加工的主流,制約了工業(yè)自動化進(jìn)程的加快。
2 智能制造技術(shù)的工業(yè)運(yùn)用
改革開放之后,國家對工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給予了高度關(guān)注,全國各地開始積極開展工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動。經(jīng)過近30年的技術(shù)改革,我國的工業(yè)制造生產(chǎn)已經(jīng)掌握了自動化、一體化、智能化等多項技術(shù)。有了先進(jìn)技術(shù)為支撐,我國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益開始翻倍增長,智能制造技術(shù)在工業(yè)中的運(yùn)用更加普遍。工業(yè)生產(chǎn)自動化中引進(jìn)智能制造技術(shù)的優(yōu)點如下:
①人機(jī)操作。智能制造技術(shù)的最大特點是實現(xiàn)了“人機(jī)操作”,企業(yè)在制造高精度、高要求、高質(zhì)量的產(chǎn)品時,必須要使用智能化操控系統(tǒng)保證自動化生產(chǎn)的質(zhì)量。如:機(jī)械制造行業(yè)中,對于金屬產(chǎn)品的精度要求十分嚴(yán)格,若依舊安排人工制造加工時無法達(dá)到精度指標(biāo)的。企業(yè)可利用計算機(jī)與數(shù)控設(shè)備建立連接,用計算機(jī)編程后輸入程序指令,機(jī)械自動化生產(chǎn)可保證產(chǎn)品精度符合要求。
②自動設(shè)計。智能機(jī)器具有強(qiáng)大的推理、預(yù)測、判斷等功能,制造設(shè)備可參照接收到的數(shù)字信號或程序代碼設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品。產(chǎn)品研發(fā)人員把某個產(chǎn)品的重點參數(shù)及程序代碼輸入智能機(jī)器中,則可通過自動設(shè)計將產(chǎn)品模型顯示在計算機(jī)上,讓企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的實際情況選擇最佳方案投入生產(chǎn)。如:許多企業(yè)采用CAD、proE UG等自動化設(shè)計軟件,獲得的產(chǎn)品模型更加精準(zhǔn)。
③虛擬生產(chǎn)。虛擬技術(shù)依舊以計算機(jī)為核心控制,并結(jié)合信號處理、動畫技術(shù)、智能推理、數(shù)據(jù)預(yù)測、模擬仿真等功能,對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬。虛擬化模擬生產(chǎn)可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品存在的問題,對生產(chǎn)制造工藝做進(jìn)一步改學(xué)原料比例調(diào)整提供依據(jù)。
3 結(jié) 語
總之,隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)增長,企業(yè)致力于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制造產(chǎn)品的數(shù)量相比之前更多。面對這種狀況若依舊采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式,則難以滿足生產(chǎn)效率指標(biāo)的要求。
參考文獻(xiàn):
篇9
1汽車智能制造中運(yùn)用機(jī)電一體化的價值
1.1有利于汽車智能制造信息化
通過在汽車智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠在汽車制造階段時，在汽車各個重要位置安裝感應(yīng)裝置，一方面能夠?qū)ζ囘\(yùn)行狀態(tài)開展實時監(jiān)控，另一方面則能對周邊環(huán)境信息進(jìn)行采集，幫助駕駛者智能化操控汽車。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)也為實現(xiàn)無人駕駛提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持[1]。憑借機(jī)電一體化技術(shù)，能夠在汽車行駛過程中自動收集路面信息，并借助信息系統(tǒng)處理汽車運(yùn)行狀態(tài)，最終實現(xiàn)汽車的智能化行駛。
1.2有利于汽車智能制造系統(tǒng)化
在汽車智能制造過程中，傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式無法滿足多種汽車零部件之間的協(xié)同控制，同時也無法使汽車零部件之間形成有效的信息交互。例如，汽車在駕駛過程中，主要依靠駕駛者的個人經(jīng)驗控制車速。此時如果駕駛者為新手，則其經(jīng)驗判斷能力將稍顯不足，因此會提升汽車行駛過程中的意外發(fā)生概率。而通過在汽車智能制造中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，則能為汽車配備智能化的信息系統(tǒng)，幫助駕駛者及時分析路面信息，增強(qiáng)汽車的安全性以及信息系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。
1.3有利于汽車智能制造環(huán)保化
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國汽車保有量直線上升。根據(jù)我國公安部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2021年9月，我國機(jī)動車保有量已經(jīng)達(dá)到3.90億輛，其中汽車2.97億輛。伴隨我國汽車保有量的不斷提升，必然對環(huán)境造成更大的破壞。基于此，降低汽車的碳排放量成為重中之重的問題。但是，依托傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方案較難控制汽車的全面指標(biāo)，也未能達(dá)成節(jié)能減排的根本目的。而通過使用機(jī)電一體化技術(shù)，則能借助智能化控制系統(tǒng)，有效降低汽車在使用過程中的碳排放量，從而實現(xiàn)汽車的環(huán)保化制造。
2汽車智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的實踐應(yīng)用
2.1自動變速器設(shè)置
在汽車智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠在升級汽車自動變速器的同時，將汽車的操控水平提升一個臺階。與此同時，通過機(jī)電一體化設(shè)置汽車的自動變速器，還能有效降低駕駛者操控汽車的難度，提升駕駛者的整體操控體驗。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車的自動變速器設(shè)置中，能夠依托信息技術(shù)對汽車基本狀態(tài)進(jìn)行自檢分析，然后對汽車的電子電路展開監(jiān)控，進(jìn)而向駕駛員傳輸汽車的運(yùn)行條件[2]。當(dāng)汽車在行駛過程中出現(xiàn)熄火等問題時，系統(tǒng)將在第一時間向駕駛員預(yù)警，提醒其注意即將帶來的風(fēng)險。而當(dāng)自動變速器出現(xiàn)故障時，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)無法處理此類問題，而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的汽車，則能將自動變速器設(shè)置快速切換至手動控制狀態(tài)，以確保變速器的穩(wěn)定有效運(yùn)行。由此可見，在汽車智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠促進(jìn)自動變速器設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級。該應(yīng)用舉措不僅能夠有效提升自動變速器的功能，還能使汽車系統(tǒng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展。
2.2制動防抱死技術(shù)
將機(jī)電一體化技術(shù)實踐應(yīng)用于汽車的制動防抱死系統(tǒng)中，一方面能夠有效限制汽車后輪的移動條件，另一方面則能使汽車系統(tǒng)和制動防抱死技術(shù)形成統(tǒng)一的作用體系，從而提高汽車的整體操控水平。例如在車速控制方面，當(dāng)汽車面臨緊急制動需求時，汽車搭載的智能化系統(tǒng)能夠快速聯(lián)動制動防抱死技術(shù)，快速控制汽車車速，在提高汽車行駛的安全性的同時，將智能化價值進(jìn)行集中呈現(xiàn)。在傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)中，主要通過后輪制動的方式控制汽車車速，這樣顯然無法滿足汽車的緊急制動需求。而通過機(jī)電一體化設(shè)計的制動防抱死技術(shù)，能夠?qū)︸{駛者的駕駛習(xí)慣進(jìn)行分析，為駕駛者匹配最合適的控制技術(shù)。而在機(jī)械制動方面，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的制動防抱死技術(shù)能夠在后輪制動的基礎(chǔ)上，加入前輪制動系統(tǒng)，從而實現(xiàn)整車的制動技術(shù)控制。除此之外，當(dāng)汽車在行駛過程中，基于機(jī)電一體化技術(shù)的制動防抱死技術(shù)，能夠通過對路面狀況進(jìn)行分析，為駕駛者提供制動輔助等功能，從而提升汽車的智能化駕駛體驗。
2.3激光雷達(dá)測距系統(tǒng)
在汽車智能制造中，依托機(jī)電一體化技術(shù)，能夠打造以激光和雷達(dá)為技術(shù)核心的全新測距系統(tǒng)。將該系統(tǒng)放置于汽車前部，能夠?qū)ζ嚽岸说恼系K物進(jìn)行實時掃描，進(jìn)而確保汽車始終與障礙物保持安全距離。該測距系統(tǒng)的運(yùn)行過程主要包括以下幾方面。首先，在汽車行駛過程中，透過激光和雷達(dá)設(shè)備，能夠?qū)ζ嚽胺降恼系K物進(jìn)行捕捉，然后借助汽車搭載的自動化信息檢測系統(tǒng)，分析汽車與障礙物之間的距離。其次，信息系統(tǒng)在收集到足夠信息后，能夠?qū)φ系K物的運(yùn)動軌跡進(jìn)行預(yù)測，從而使障礙物與汽車形成實時安全距離。最后，向駕駛者發(fā)出預(yù)警信息，使其對當(dāng)前測距內(nèi)容有所了解，從而把控汽車速度和前進(jìn)方向[3]。在激光雷達(dá)測距系統(tǒng)中，機(jī)電一體化技術(shù)所帶來的處理器設(shè)備是其實現(xiàn)信息傳輸，確保測距成功的關(guān)鍵。由此可見，正是機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造中的應(yīng)用，為汽車制造實現(xiàn)智能化發(fā)展創(chuàng)造了技術(shù)優(yōu)勢。
3汽車智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展
3.1自動化方向發(fā)展
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新和完善，勢必使汽車智能制造行業(yè)逐漸朝著自動化、智能化的方向發(fā)展。在此過程中，汽車的相關(guān)工藝和設(shè)計，也將隨之發(fā)生翻天覆地的變化。在未來的發(fā)展方向中，汽車智能制造需要依靠機(jī)電一體化技術(shù)，拓展諸如智能控制、智能算法等操作技術(shù)，并將其加入汽車智能制造的工藝和設(shè)計中，從而使整個汽車生產(chǎn)過程更具精確性和效率性。此外，在汽車智能制造技術(shù)發(fā)展過程中，更多地要與日益發(fā)達(dá)的信息技術(shù)相結(jié)合，并依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算等新興技術(shù)，為汽車智能制造行業(yè)搭建完善的工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，從而為用戶提供更具個性化的定制服務(wù)[4]。
3.2綠色化方向發(fā)展
對于汽車制造行業(yè)，始終都是造成環(huán)境污染的重要因素之一。尤其是汽車生產(chǎn)過程中存在的噪聲污染、粉塵和紫外輻照污染、化學(xué)物質(zhì)污染、矽塵污染等，上述污染因素加重了人們對汽車制造行業(yè)的刻板印象。因此，為了打破人們的刻板印象，并在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間找到發(fā)展平衡點，需要依托機(jī)電一體化技術(shù)升級汽車智能制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動技術(shù)升級換代，加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的綠色和環(huán)保屬性。除此之外，通過將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于汽車智能制造的各個環(huán)節(jié)，不僅能夠有效提升汽車制造效率，還能降低汽車制造過程中的能源消耗，使汽車智能制造行業(yè)始終朝綠色化方向發(fā)展。
3.3安全性方向發(fā)展
對于汽車智能制造行業(yè)而言，數(shù)據(jù)信息的安全性至關(guān)重要。尤其是在信息化時代背景下，許多汽車制造技術(shù)環(huán)節(jié)都需要依托信息技術(shù)加以實現(xiàn)。如果數(shù)據(jù)信息得到泄露，將嚴(yán)重影響汽車的安全質(zhì)量。基于此，以信息科學(xué)技術(shù)為核心的機(jī)電一體化技術(shù)，將為汽車智能制造提供安全性能的保障。一方面，依托機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)ζ囍悄苤圃煨袠I(yè)的安全系統(tǒng)進(jìn)行升級換代，從而提升安全系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)安全漏洞的能力，并對安全漏洞展開及時處理，降低安全問題發(fā)生的可能性。另一方面，依托機(jī)電一體化技術(shù)，能夠建立有效的入侵檢測系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，能夠?qū)ξ唇?jīng)允許的非法訪問用戶進(jìn)行抵御和攔截，同時還能抵抗一定程度的非法入侵，保障系統(tǒng)的整體安全性。
4結(jié)語
隨著中國制造2025戰(zhàn)略計劃的，汽車制造行業(yè)也需要逐漸朝智能化方向轉(zhuǎn)型，而通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠快速達(dá)成該目標(biāo)。依托機(jī)電一體化技術(shù)，能夠在自動變速器設(shè)置、制動防抱死技術(shù)、激光雷達(dá)測距系統(tǒng)等實踐應(yīng)用中，為汽車智能制造帶來重大改變。而在未來的發(fā)展中，汽車智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)也應(yīng)該時刻朝著自動化、綠色化、安全性的方向發(fā)展，才能推動汽車智能制造行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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篇10
1 引言
變電站智能化改造是智能電網(wǎng)實現(xiàn)的節(jié)點支撐和必要基礎(chǔ)，是國家電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。根據(jù)我國國家電網(wǎng)公司《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度來看，500kV變電站智能化改造的完成在很大程度上將提高電力調(diào)度能力、優(yōu)化電網(wǎng)進(jìn)而促進(jìn)電網(wǎng)改造全面完成。500kV變電站智能化改造過程的技術(shù)探討變成了當(dāng)下亟需研究的一個課題。
2 500kV變電站現(xiàn)狀及其智能化改造的意義
2.1 500kV變電站現(xiàn)狀分析
當(dāng)今我國大部分500kV變電站采用的主要是樞紐變電站。隨著我國電力行業(yè)
現(xiàn)代化的進(jìn)程不斷推進(jìn)，電力行業(yè)呈現(xiàn)出了迅猛發(fā)展之勢。但是，設(shè)備互操作性不高、缺乏規(guī)范、缺乏標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)多套等問題影響了500kV變電站的日常運(yùn)行，阻礙了電網(wǎng)安全運(yùn)行的水平提高。隨著高新技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，500kV變電站自動化系統(tǒng)得到了很大的改觀。但是由于通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)等基礎(chǔ)的出現(xiàn)，新應(yīng)用、新技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，傳統(tǒng)的500kV變電站已經(jīng)逐步不能實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的協(xié)同和聯(lián)系，導(dǎo)致了變電站日常運(yùn)行缺乏安全和穩(wěn)定。
2.2 500kV變電站智能化改造的意義
智能電網(wǎng)的建設(shè)是我國“十二五”期間的重點項目，500kV變電站的智能化
改造自然也位列其中。而面對我國500kV變電站的運(yùn)行現(xiàn)狀，實現(xiàn)500kV變電站的智能化改造將極大促進(jìn)500kV變電站自身的發(fā)展和管理，使變電站的智能化能夠與當(dāng)今通信網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展并肩而行。而且，實現(xiàn)500kV變電站智能化改造將實現(xiàn)新舊技術(shù)的融合，提高變電站中各項系統(tǒng)的互操作性、靈活性、快捷性。故而，500kV變電站智能化改造有著極其重要的劃時代的技術(shù)革新意義。
3 500kV變電站智能化改造應(yīng)當(dāng)遵循的原則
根據(jù)我國國電公司《“十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃報告》和《變電站智能化技術(shù)原則》等相關(guān)內(nèi)容來看，500kV變電站智能化改造必須要遵循以下幾個基本原則：
（1）遵循電力行業(yè)和社會科技發(fā)展的需要，智能化改造首先應(yīng)當(dāng)具有一定的發(fā)展性，充分考慮改造之后技術(shù)設(shè)備的兼容性。
（2）一定要將全壽命周期的理念滲透到智能化改造的各個環(huán)節(jié)中，積極避免由于智能化改造產(chǎn)生的不必要破壞。
（3）技術(shù)人員的設(shè)計原則一定要向典型化設(shè)計靠攏，加強(qiáng)設(shè)備配置和主接線等的優(yōu)化。
（4）全面考慮500kV變電站智能化改造中的系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)制造、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)維護(hù)等環(huán)節(jié)。
（5）以當(dāng)下節(jié)約清廉的思想進(jìn)行改造，充分考慮選用設(shè)備的經(jīng)濟(jì)學(xué)、先進(jìn)性和可靠性。
（6）將實現(xiàn)供電質(zhì)量、壽命周期的提高以及企業(yè)的利益最大化作為改造最為核心的基礎(chǔ)原則。
4 500kV變電站智能化改造技術(shù)的分析
4.1 一體化信息平臺的建立
基于500kV變電站的現(xiàn)狀來看，一體化信息平臺的建立是實現(xiàn)500kV變電站智能化改造的基礎(chǔ)。憑借著一體化信息平臺的建立，操作人員可是實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作或者監(jiān)控后臺操作，并通過計算機(jī)監(jiān)控對變電站的實際運(yùn)行情況進(jìn)行全面、及時的了解。而且，一體化信息平臺還能實現(xiàn)遙測進(jìn)行信息采集。此外，標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化和規(guī)范化對各個子系統(tǒng)的管理可以實現(xiàn)全面有效的監(jiān)控。
最為重要的是，通過信息一體化平臺的建立，讓變電站成功轉(zhuǎn)型為數(shù)字化變電站。采用計算機(jī)檢測能夠讓變電站順序控制功能得以實現(xiàn)，進(jìn)而讓500kV變電站的智能化改造能夠朝著自動化和數(shù)字化發(fā)展。
4.2 應(yīng)用功能智能化
一般而言，500kV變電站的智能化改造中除了滿足電路工程規(guī)范改造以外還應(yīng)當(dāng)針對變電站的應(yīng)用功能進(jìn)行智能化開發(fā)和研究。這就需要在系統(tǒng)一體化的平臺之上分成構(gòu)建智能化一次設(shè)備和二次設(shè)備，逐漸讓500kV變電站內(nèi)的電氣設(shè)備能夠通過智能化改造實現(xiàn)互相操作和信息共享。此外，基于信息一體化平臺，加強(qiáng)變電站智能調(diào)控、智能調(diào)度和智能操作的優(yōu)化，積極采用數(shù)字化信息技術(shù)進(jìn)行建模，確保變電站內(nèi)所有設(shè)備及其控制過程的數(shù)字化，讓變電站成功轉(zhuǎn)型為現(xiàn)代化和智能化的變電站。
4.3 設(shè)備智能化
設(shè)備智能化往往指的是變電站內(nèi)的所有電子產(chǎn)品和設(shè)備的智能化。故而，在進(jìn)行500kV變電站智能化改造的時候，首先要確保變電站內(nèi)所有設(shè)備的精確化控制，其次，不斷開發(fā)和研究新型設(shè)備，讓變電站內(nèi)的各種組件得以優(yōu)化。例如高地產(chǎn)的控制和布設(shè)就必須結(jié)合在線裝置，在此基礎(chǔ)上經(jīng)常性和長期性的進(jìn)行在線維護(hù)和檢修。
4.4 輔助功能智能化
在實際進(jìn)行500kV變電站的智能化改造的過程中，各項輔助功能的智能化改造是實現(xiàn)無人值守的重要條件，也是實現(xiàn)變電站穩(wěn)定安全運(yùn)行的保證。故而，變電站一定要根據(jù)實際情況構(gòu)建符合自身的智能化巡視系統(tǒng)，例如推進(jìn)監(jiān)控、測量、保護(hù)一體化，斷路器配置的保護(hù)裝置等。同時，變電站也可以根據(jù)系統(tǒng)自動化配置中PT、分段和總路的需要進(jìn)行變電站溫濕度、火警和空調(diào)測試。
5 結(jié)束語
總的來說，隨著電網(wǎng)的發(fā)展以及智能電網(wǎng)普及，500kV變電站智能化改造是及其重要的。要想滿足電力發(fā)展需求、順應(yīng)社會發(fā)展就必須實現(xiàn)500kV變電站的智能化改造，緊抓500kV變電站智能化改造的關(guān)鍵技術(shù)，不斷優(yōu)化智能化改造方案，從而達(dá)到全面提升500kV變電站智能化的水平，讓智能化的500kV變電站充分發(fā)揮出作用。
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作者簡介
篇11
Building Unmanned Digital Cotton Spinning Mill Based on Intelligent Technology
Abstract： Chinese textile industry is in a critical period for industrial upgrading， and this requires textile machinery producers strengthen their R&D on digital， intelligent spinning equipment to help cotton spinning mills use less labor or build unmanned workshop. Nowadays， although domestic cotton spinning industry has the largest production capacity around the world， most domestic cotton spinning machines are not so good in intelligent performance. To meet the requirements of market， it is significant for textile machinery producers to develop cutting-edge textile machinery applying new ideas and technology， and help to build new intelligent unmanned cotton spinning mill.
Key words： intelligent technology； unmanned digital cotton spinning mill； internet-based； big data
1 引言
近幾年，我國紡織行業(yè)的生產(chǎn)成本普遍上漲，大量企業(yè)出現(xiàn)了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面，而企業(yè)自身科技創(chuàng)新能力不足、產(chǎn)品附加值不高，也嚴(yán)重了影響紡織企業(yè)的競爭力。
與此同時，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式正在發(fā)生深刻變革，科技創(chuàng)新孕育新的突破，“智能制造”已成為世界制造業(yè)發(fā)展的大趨勢。《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》2012 年4月發(fā)表的“第三次工業(yè)革命：制造業(yè)與創(chuàng)新”專題報道中闡述了目前由技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)的制造業(yè)的深刻變化，指出數(shù)字化與智能化的制造技術(shù)是“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。
在發(fā)達(dá)國家，汽車、電子電器、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線，出現(xiàn)了數(shù)字化、智能化工廠。近年來，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等領(lǐng)域內(nèi)各項新技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，這將對紡織行業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、連續(xù)化和集成化、智能化方向轉(zhuǎn)型發(fā)揮強(qiáng)勁的驅(qū)動作用。
目前歐、美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已經(jīng)有紡織工廠實現(xiàn)了從原料到成品的全流程智能化生產(chǎn)，生產(chǎn)狀況和車間環(huán)境實現(xiàn)了集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，工人勞動強(qiáng)度大幅降低。作為紡織科技的重要載體，數(shù)字化、智能化的紡織工廠將是紡織行業(yè)未來重要的發(fā)展方向，是現(xiàn)代紡織工業(yè)化與信息化深度融合的應(yīng)用體現(xiàn)。
2 經(jīng)緯紡機(jī)新型無人化棉紡工廠
棉紡是紡織行業(yè)最重要的組成部分之一。在國內(nèi)，棉紡機(jī)械較早推廣使用數(shù)字化技術(shù)，棉紡工廠的自動化水平有了很大的提高，但與國際新技術(shù)相比在高速、高產(chǎn)、高質(zhì)、連續(xù)化、智能化及穩(wěn)定性、可靠性等方面還有很大差距。國外先進(jìn)紡機(jī)具備了高度智能化的功能，生產(chǎn)自動化、連續(xù)化程度很高。
作為中國最大的棉紡織成套設(shè)備供應(yīng)商，經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司（以下簡稱“經(jīng)緯紡機(jī)”）擁有30多家分、子公司，產(chǎn)品覆蓋清、鋼、并、粗、細(xì)、絡(luò)、捻、織、染等工藝流程。經(jīng)緯紡機(jī)通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新，加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研間的技術(shù)合作與交流，利用棉紡裝備開發(fā)平臺協(xié)同分、子公司研發(fā)和應(yīng)用當(dāng)代先進(jìn)的數(shù)字化、智能化技術(shù)，致力于打造新型無人化數(shù)字棉紡工廠。圖 1 描述了經(jīng)緯紡機(jī)新型無人化數(shù)字棉紡工廠的構(gòu)想。
經(jīng)緯紡機(jī)新型無人化數(shù)字棉紡工廠主要由智能化單元設(shè)備、車間數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、智能物流與搬運(yùn)系統(tǒng)、基于大數(shù)據(jù)和云計算的智能數(shù)據(jù)處理與分析等系統(tǒng)組成。數(shù)字棉紡工廠提供的棉紡成套工藝方案包括：精梳/緊密紡成套工藝、普梳成套工藝、氣流紡成套工藝。緊密紡流程：清梳聯(lián)合機(jī)（含清花設(shè)備、異性纖維分檢機(jī)、梳棉機(jī)）頭并并條機(jī)條并卷聯(lián)合機(jī)精梳機(jī)末并并條機(jī)自動落紗粗紗機(jī)集體落紗環(huán)錠細(xì)紗機(jī)細(xì)絡(luò)聯(lián)型自動絡(luò)筒機(jī)。轉(zhuǎn)杯紡流程：清梳聯(lián)合機(jī)并條機(jī)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)。
無人化數(shù)字棉紡工廠能夠把傳統(tǒng)上分為多個工序的棉紡裝備通過自動化、連續(xù)化、數(shù)字化技術(shù)集成為一個智能化的整體進(jìn)行管理，將原來需要大量人工管理的生產(chǎn)流程統(tǒng)一在系統(tǒng)智能管控之下，將原來大量需要人工搬運(yùn)的原料和半成品實現(xiàn)自動輸送，將原來大量需要一線工人掌握高超技能的操作簡化為裝備的自動化標(biāo)準(zhǔn)操作，各項生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集分析、預(yù)測。無人化數(shù)字棉紡工廠是現(xiàn)代紡織工業(yè)化、信息化、智能化融合的綜合體現(xiàn)，也是實現(xiàn)智能化紡織的必經(jīng)之路。 2.1 棉紡單機(jī)設(shè)備由機(jī)電一體化走向智能化
智能化紡織機(jī)械是在原有機(jī)電一體化設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過數(shù)字化和計算機(jī)技術(shù)，融合傳感器技術(shù)、信息科學(xué)、人工智能等新思想、新方法，模擬人類智能，使其具有感知、推理和邏輯分析功能，以實現(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織、自主決策能力。比如，紡織過程各種工藝參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)能夠在線檢測、顯示和自動調(diào)節(jié)；機(jī)臺具有自適應(yīng)的生產(chǎn)控制、智能化加工編程、故障自動診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。智能化紡織機(jī)械是新型無人化數(shù)字棉紡工廠的重要組成部分，表 1列出了幾種主要棉紡單機(jī)的作用和智能化功能。
綜上所述，棉紡機(jī)械單機(jī)的智能化主要體現(xiàn)為：（1）在機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步融合機(jī)器視覺、模式識別等技術(shù)實現(xiàn)質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)，如異纖分檢機(jī)、自動絡(luò)筒機(jī)的斷紗智能檢測裝置和空管自動識別裝置；（2）先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用：并條機(jī)自調(diào)勻整系統(tǒng)、細(xì)紗機(jī)集體落紗全過程恒張力控制技術(shù)、半自動轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)張力精確控制系統(tǒng)；（3）先進(jìn)的驅(qū)動技術(shù)，有變頻調(diào)速、交流伺服、步進(jìn)電機(jī)等；（4）聯(lián)網(wǎng)接口、RFID射頻識別、現(xiàn)場總線和人機(jī)界面，實現(xiàn)工藝參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測、顯示和自動調(diào)節(jié)，使機(jī)器運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)，具備故障顯示和自動排除、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等功能。
2.2 棉紡工序連續(xù)化
隨著紡織工廠自動化水平的提高，單機(jī)自動化已經(jīng)無法滿足紡織行業(yè)發(fā)展的需求。通過智能化技術(shù)將紡紗工序進(jìn)行合理的硬連接或軟連接，實現(xiàn)工序連續(xù)化已經(jīng)成為棉紡工廠目前的迫切需求，并為最終實現(xiàn)紡紗全自動化鋪平道路。
2.2.1 聯(lián)合機(jī)
聯(lián)合機(jī)是將不同工序設(shè)備進(jìn)行有機(jī)的自動聯(lián)結(jié)，如：清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)等，使部分紡紗工序連續(xù)化，實現(xiàn)少人或無人管理的從原棉到成品紗的連續(xù)生產(chǎn)。
（1）清梳聯(lián)：將清花工序與梳棉工序組合成一條新的生產(chǎn)線，實現(xiàn)棉纖維的抓取、開松、除雜、混合、梳理自動聯(lián)接，直接生成棉條。該設(shè)備精確配合自調(diào)勻整系統(tǒng)，對棉流、棉箱、棉層、棉條進(jìn)行智能控制；工藝參數(shù)在線調(diào)整、數(shù)據(jù)實時采集、傳遞；設(shè)備故障自動診斷和維護(hù)。
（2）粗細(xì)聯(lián)軌道自動輸送系統(tǒng)：與自動落紗粗紗機(jī)配合，使用空中電動軌道小車系統(tǒng)EMS（Electrified Monorail Systems）牽引運(yùn)紗單元將滿筒粗紗送至滿筒紗庫，待細(xì)紗機(jī)發(fā)出需求信號后再將滿筒粗紗送至細(xì)紗機(jī)；將細(xì)紗機(jī)用完的空管送回空管庫，待粗紗機(jī)發(fā)出需求信號后再將空管送至粗紗機(jī)，供粗紗機(jī)自動落紗使用，實現(xiàn)粗細(xì)聯(lián)。
（3）細(xì)絡(luò)聯(lián)：在細(xì)紗機(jī)和自動絡(luò)筒機(jī)之間增加一個軌道聯(lián)接系統(tǒng)，其主要功能是將經(jīng)細(xì)紗機(jī)自動落紗裝置落下的管紗自動運(yùn)輸?shù)阶詣咏j(luò)筒機(jī)進(jìn)行絡(luò)紗，并將空管自動運(yùn)回到細(xì)紗機(jī)。經(jīng)緯紡機(jī)研發(fā)的新型細(xì)絡(luò)聯(lián)型自動絡(luò)筒機(jī)，可以與細(xì)紗機(jī)直接連接，自動落紗、生頭、插管、換管、空管返回，實現(xiàn)了管紗從細(xì)紗機(jī)到絡(luò)筒機(jī)的自動輸送，改善紗線的清潔情況，避免紗線的接觸損傷，減少毛羽增量，生產(chǎn)效率大大提高。
2.2.2 智能化柔性物流倉儲系統(tǒng)
自動導(dǎo)引車AGV（automated guided vehicle）、電動軌道小車系統(tǒng)EMS與機(jī)器人技術(shù)在一些現(xiàn)代制造企業(yè)，比如汽車制造等領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，但是在棉紡行業(yè)中尚無應(yīng)用。AGV、EMS系統(tǒng)配有電磁、磁條、光學(xué)、視覺等自動導(dǎo)引裝置，按規(guī)定的導(dǎo)引路線自動行駛，用于多功能運(yùn)輸，是一個完全自動化、智能化的系統(tǒng)。
AGV、EMS系統(tǒng)具有自動導(dǎo)航、優(yōu)化路線、自動作業(yè)、交通管理、車輛調(diào)度、安全避碰、自動充電、自動診斷、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能。數(shù)字棉紡工廠利用AGV、EMS系統(tǒng)與機(jī)器人技術(shù)，實現(xiàn)智能物流系統(tǒng)的柔性搬運(yùn)、傳輸、打包等功能，包括條桶智能輸送系統(tǒng)、精梳棉卷智能輸送系統(tǒng)、粗紗空中輸送系統(tǒng)、筒紗智能整理輸送與包裝系統(tǒng)等。
2.3 網(wǎng)絡(luò)化、智能化系統(tǒng)實現(xiàn)棉紡工廠管控一體化
2.3.1 棉紡設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)
棉紡設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)利用傳感器、通信、總線、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，把棉紡廠單機(jī)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)（如異纖分檢機(jī)、電子清紗器等）、設(shè)備的用電數(shù)據(jù)、人員、環(huán)境溫濕度、空壓、除塵系統(tǒng)、電力供應(yīng)、ERP數(shù)據(jù)等相互獨(dú)立的信息流集成在一個平臺上，消除生產(chǎn)過程的黑箱運(yùn)行，實現(xiàn)紡織工廠的敏捷化、透明化、數(shù)字化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理。
該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，實時顯示設(shè)備的狀態(tài)，記錄主機(jī)設(shè)備運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)；可按班組、員工、品種自動統(tǒng)計報表；實時記錄設(shè)備的每個狀態(tài)變化，如細(xì)紗機(jī)的落紗次數(shù)、落紗時間、落紗長度；把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)的管理報警，如速度過高、CV值過高的報警；車間環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，可對溫濕度、空壓、粉塵濃度等環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)控，使得電力供應(yīng)統(tǒng)一調(diào)度，工廠少人或無人值守，為各種設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供有利工具。
該系統(tǒng)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)把棉紡工廠的各個單元聯(lián)接起來，消除信息孤島，構(gòu)建全廠信息流，實現(xiàn)生產(chǎn)高效的管理；可對整個工廠的各種資源（如設(shè)備、能源、人員等）進(jìn)行優(yōu)化配置，提高效率，降低能耗；提高棉紡工廠的智能化、信息化、管控一體化水平。
2.3.2 大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合
隨著信息化的發(fā)展，棉紡工業(yè)將應(yīng)對大數(shù)據(jù)時代來臨的挑戰(zhàn)。數(shù)字化紡織工廠設(shè)備（棉紡設(shè)備、輔助設(shè)備）眾多，棉紡設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)實時采集成千上萬個傳感器的數(shù)據(jù)，并生成各種統(tǒng)計圖表。企業(yè)ERP系統(tǒng)每天都在生成大量數(shù)據(jù)和報表。圖 2 展示了數(shù)字化棉紡工廠信息數(shù)據(jù)處理流程圖。這些數(shù)據(jù)不僅體量巨大，而且種類多樣、實時性強(qiáng)。面對大數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)的效率就是企業(yè)的生命，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對其難以存儲，單機(jī)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計工具也無法對其處理。
擁有數(shù)千萬臺機(jī)器的大規(guī)模并行運(yùn)行的云計算平臺為這些海量數(shù)據(jù)提供了廉價的存儲空間和超強(qiáng)的計算能力。云存儲不僅為數(shù)字棉紡工廠提供了遠(yuǎn)端大容量存儲空間，而且可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，如對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行本地與云端的兩級備份。另外，還可通過web方式、PC客戶端、手機(jī)客戶端等形式訪問數(shù)據(jù)，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對生產(chǎn)進(jìn)行控制和管理等。
大數(shù)據(jù)的核心是要獲得數(shù)據(jù)價值，數(shù)據(jù)需要理解才能轉(zhuǎn)化為有用的信息，最關(guān)鍵的部分是數(shù)據(jù)分析。打造智能化的數(shù)字棉紡工廠，就要依靠專家系統(tǒng)與智能軟件對大數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析、歸納推理，從中挖掘出潛在的模式，調(diào)節(jié)紡織機(jī)械設(shè)備達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)，進(jìn)而更好地控制生產(chǎn)，同時將有用的信息反饋給管理者幫助其正確決策、執(zhí)行，減少風(fēng)險。隨著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，基于機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)庫、可視化等技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘方法有了很大的進(jìn)步。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計、對比分析、關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、異常分析、預(yù)測分析等，能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，并對生產(chǎn)異常狀況進(jìn)行報警、預(yù)測、判斷和敏捷響應(yīng)。
大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)相輔相成，與棉紡設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)、企業(yè)ERP等系統(tǒng)的融合，將會對棉紡企業(yè)帶來革命性的影響，改變企業(yè)傳統(tǒng)的管理和運(yùn)營模式，成為企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)及決策中心，能有效降低管理成本，提高生產(chǎn)、商務(wù)和服務(wù)的智能化水平。
3 結(jié)論與展望
新型無人化數(shù)字棉紡工廠實現(xiàn)了從原料到筒紗的自動化生產(chǎn)流程；從工廠環(huán)境輔助設(shè)備的監(jiān)控到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的采集；從設(shè)備單元的自動化、智能化到工廠生產(chǎn)的連續(xù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，并最終實現(xiàn)少人化、無人化管理。智能棉紡設(shè)備具有高速、高產(chǎn)、高效的性能，能極大提高成紗品質(zhì)和產(chǎn)品附加值。聯(lián)合機(jī)和基于AGV、EMS、機(jī)器人系統(tǒng)的物流倉儲系統(tǒng)實現(xiàn)了棉紡工序之間的剛/柔性聯(lián)接，保證了全流程運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、連續(xù)性，極大地提高了生產(chǎn)效率。大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)將助力棉紡設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)，提高棉紡工廠的信息化水平。因此，利用智能化技術(shù)，融合新思想、新技術(shù)，打造新型無人化數(shù)字棉紡工廠將成為當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)紡織裝備企業(yè)的主要任務(wù)之一。
建設(shè)新型無人化數(shù)字棉紡工廠，將對加快棉紡企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提高生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源、資源消耗，節(jié)約用工成本，實現(xiàn)紡紗生產(chǎn)過程的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，提高企業(yè)競爭力，在應(yīng)對國際挑戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用。因此，智能化數(shù)字棉紡工廠將會給紡織行業(yè)、紡機(jī)制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有良好的發(fā)展前景。
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篇12
前言
在當(dāng)前市場競爭日趨激烈的形勢下，機(jī)械制造企業(yè)都在努力革新自己的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，探尋新的生產(chǎn)方式，而智能制造作為一種更加先進(jìn)的生產(chǎn)方式，自然就引起了越來越多人的重視。現(xiàn)實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現(xiàn)智能制造過程中所需要用到的各種先進(jìn)技術(shù)，另一層就是指代智能制造系統(tǒng)。智能制造技術(shù)的提出和應(yīng)用目的就是為了實現(xiàn)智能生產(chǎn)方式，構(gòu)建智能化的制造系統(tǒng)。可以這么說，在機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化制造也是機(jī)械制造發(fā)展的必然趨勢，對提高生產(chǎn)管理能力、生產(chǎn)效率以及企業(yè)效益等均具有極其重要的現(xiàn)實意義。
1 智能控制系統(tǒng)種類
智能控制系統(tǒng)的好壞決定著機(jī)電一體化系統(tǒng)的優(yōu)劣。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化的智能控制系統(tǒng)有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、家控制系統(tǒng)以及分級遞階智能控制系統(tǒng)等等。分別給予介紹：（1）專家控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)匯集人的知識、經(jīng)驗以及技能于一體，將其錄入到計算機(jī)中，按照編制好的指令程序?qū)\(yùn)行控制系統(tǒng)進(jìn)行操作；（2）分級遞階智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)又被稱為分級控制系統(tǒng)，基于自組織和自適應(yīng)控制，通過組織級、執(zhí)行級等發(fā)揮控制作用；（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在機(jī)電一體化中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，其控制原理是：通過人工神經(jīng)元、神經(jīng)細(xì)胞等，進(jìn)行非線性映射、對人的智能進(jìn)行模仿以及分布處理等.其優(yōu)勢是：適應(yīng)性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自組織控制等；（4）模糊控制系統(tǒng)。在專家模糊控制中實現(xiàn)了多層次知識的表達(dá)和利用，對于提高控制的智能化來說十分有利；基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的模糊邏輯控制功能。
2 機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用
2.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用
傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的一個重要技術(shù)之一，由于其具有較高的精準(zhǔn)性與敏捷性，可最大限度地免受來自外界其他信號對設(shè)備的影響，若將其應(yīng)用于智能生產(chǎn)中則將會發(fā)揮巨大的作用，而普通的傳感器則效果不顯著，若要使用還需構(gòu)建相對應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣才能實現(xiàn)信息之間的對接與傳輸，并借助計算機(jī)將所收集到的信息進(jìn)行整合與分析，從而使整個生產(chǎn)過程得以有效控制。縱觀當(dāng)前各大生產(chǎn)制造中所使用的傳感器，我們發(fā)現(xiàn)其主要使用的是光纖電纜傳感器，并使用標(biāo)準(zhǔn)化的接口，這樣可大大降低設(shè)計的難度與標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上也可節(jié)約一定的成本。
2.2 數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用
在我國機(jī)電一體化最早應(yīng)用在數(shù)控加工技術(shù)中，對提升我國機(jī)械制造水平方面發(fā)揮了重要作用。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平直接關(guān)系到我國的工業(yè)化水平，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控制造中，在提升機(jī)械加工精度以及機(jī)械加工效率方面發(fā)揮了重要的作用。數(shù)控生產(chǎn)的價值主要體現(xiàn)在加工精度上，所以數(shù)控生產(chǎn)對智能控制系統(tǒng)要求十分嚴(yán)格。目前數(shù)控機(jī)床中的智能控制系統(tǒng)基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術(shù)和智能控制技術(shù)，實行三維仿真，模擬數(shù)控技術(shù)加工的整個工程，為數(shù)控機(jī)床的實際操作提供重要的依據(jù)。
2.3 自動生產(chǎn)線與自動機(jī)械的應(yīng)用
目前許多大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)基本上都采用了自動化生產(chǎn)線和自動生產(chǎn)機(jī)械。該技術(shù)主要是借助電子技術(shù)中的光電控制系統(tǒng)以及人機(jī)界面控制裝置，從而對生產(chǎn)流程實現(xiàn)全面的控制。自動生產(chǎn)線與自動機(jī)械應(yīng)用的范圍十分的廣泛，例如在電腦、手機(jī)等都已經(jīng)實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)線。智能制造企業(yè)在生產(chǎn)的過程中融合柔性制造系統(tǒng)，主要利用計算機(jī)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有序的融合，即數(shù)控設(shè)備、計算機(jī)設(shè)備等生產(chǎn)要素實行一體化管理，從而實現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。
2.4 工業(yè)智能機(jī)器人
工業(yè)智能機(jī)器人是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最先進(jìn)的應(yīng)用，并且結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù)，是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計算機(jī)系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機(jī)器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點，智能機(jī)器人技g是控制論、傳感技術(shù)以及信息技術(shù)等綜合體，我國在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績，并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量以及減輕員工勞動強(qiáng)度方面發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機(jī)器人在應(yīng)用的過程中具有明顯的優(yōu)點：一是能夠有效甄別信息資料；二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程；三是生產(chǎn)的精準(zhǔn)度高，可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中，受到社會各界的認(rèn)可。
結(jié)束語
總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)作為實現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關(guān)鍵技術(shù)，將其與智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對機(jī)械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。
參考文獻(xiàn)
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篇13
其實只要你留心觀察,會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的DIY配件都已經(jīng)推出了配備節(jié)能功能的版本,從CPU到顯卡,從主板到硬盤,從光驅(qū)到電源,幾乎涵蓋了DIY的一切。這些產(chǎn)品絕大多數(shù)價格都平易近人,與非節(jié)能型產(chǎn)品相比價格持平,并不會增加額外的采購負(fù)擔(dān),只要正確搭配,就能輕輕松松達(dá)到環(huán)保又省錢的目的。
從主板到硬盤,近些年來節(jié)能技術(shù)開始火了起來
不過,這些硬件的節(jié)能效果并不完全相同。我們還需要知道誰才是功耗的大戶。
功耗大戶第五名:硬盤
作為五大件之一的硬盤實際上功耗并不多,一般在10W上下。比起同屬于驅(qū)動器的光驅(qū)弟弟動輒20W+的功耗少了一半還多。但考慮到硬盤是需要長期運(yùn)行的,而光驅(qū)不讀盤時耗電并不高的特性,所以硬盤入圍了5強(qiáng)之一。雖然硬盤功耗并不高,但是也有功耗大小的區(qū)分原則。轉(zhuǎn)速高、碟數(shù)多的功耗會更大一些,而其中轉(zhuǎn)速的影響會更大。
耗電大戶第四名:主板
主板的功耗往往是被大家所忽視的,但仔細(xì)看看南北橋的散熱片,恐怖的發(fā)熱量就說明了其功耗并不低。主板的功耗一般在10W～20W左右,區(qū)分高低的原則也不難。單芯片
耗電大戶第三名:處理器
到這里可能有人會開始不解,為什么處理器才排第三名呢?但事實確實是如此,隨著工藝制程的不斷進(jìn)步,處理器的功耗開始不升反降。Core 2 Quad QX9750的功耗是150W,而到了新一代的Core i7 980X 6核心竟然維持在130W。一般我們使用的處理器功耗都在100W以下,因此處理器顯然排不上前兩名。當(dāng)然處理器的功耗判定方法就比較復(fù)雜了,簡單來講雙核心
耗電大戶第二名:顯卡
就單純功耗來講顯卡可謂是當(dāng)然不讓的第一名,要不是有神秘的第一名選手……當(dāng)然我們先說說顯卡吧,近些年來顯卡的復(fù)雜程度已經(jīng)超過了處理器數(shù)倍,加之高頻的顯存和單卡雙核心這種BT的方式,超越處理器成為了必然的事情。諸如GTX295這種高達(dá)近300W的“電爐子”可以很輕松的媲美2塊～3塊處理器。
網(wǎng)絡(luò)大補(bǔ)貼
詳細(xì)顯卡功率表問/cfan/201011/GFXpower.rar
耗電大戶第一名:電源
聽說我,別急著罵我是騙子,我們說的耗電就是額外消耗的電能。為什么說電源消耗的最大呢,這就要從轉(zhuǎn)換效率說起(以下省略數(shù)千字)。當(dāng)然,轉(zhuǎn)換效率大家耳濡目染的都明白。但是你知道電表真正計量的耗電量是怎么算的嗎?舉個例子來講,有一臺電腦,處理器功耗100W、顯卡功耗100W、主板功耗10W、硬盤功耗10W、其他配件20W,那么實際耗電=(100+100+10+10+20)/電源轉(zhuǎn)換效率。如果轉(zhuǎn)換效率是60%,那么整機(jī)功耗就是400W,轉(zhuǎn)換效率是80%,那么整機(jī)功耗就是300W,轉(zhuǎn)換效率是90%,那么整機(jī)功耗就是267W。雖然不比GTX295這種變態(tài)級別的300W,但是轉(zhuǎn)換效率帶來的是比例上的降低。功耗越大節(jié)能效果越明顯。這下子大家知道80Plus的意義在哪里了吧。
打造最節(jié)能PC
