智能制造技術在工控自動化領域的應用

陳強　翟旭軍　陳堅

摘要：在科學技術迅猛發(fā)展背景下，尤其是以信息技術為主的智能制造技術，將其應用到社會各個領域生產(chǎn)實踐當中，不僅可以滿足大批量、自動化生產(chǎn)需求，還能夠充分發(fā)揮智能技術作用，促使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得到顯著提升，并推動社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。文中也結合生產(chǎn)實踐，分析智能制造技術應用優(yōu)勢，并對該項技術在工控自動化領域中的應用進行詳細分析。

關鍵詞：智能制造技術;工控領域;自動化;應用

中圖分類號：TP273

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0156-02

0引言

隨著時代不斷進步，現(xiàn)代機械化也朝著自動化、智能化方向邁進。尤其是隨著市場經(jīng)濟不斷發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，消費者產(chǎn)品需求也更加多樣化，傳統(tǒng)細分工、小批量生產(chǎn)無法滿足這一需求，只有充分利用現(xiàn)代科學技術，將智能制造技術應用到產(chǎn)品生產(chǎn)領域當中，不僅可以優(yōu)化生產(chǎn)資源配置，還能夠達到資源共享、相互協(xié)作要求，推動工控領域自動化進程。基于此，對智能制造技術在工控自動化領域的應用展開研究和分析。

1智能制造技術概述

1.1內(nèi)涵

從廣義上對智能制造技術內(nèi)涵進行解釋”，主要是將知識處理理論與技術相結合起來，使之以制造技術的方式存在，在該項知識系統(tǒng)中所包含內(nèi)容有數(shù)學模型知識、符號描述知識，通過計算機技術在其中發(fā)揮作用，可以準確對這些知識內(nèi)容進行獲取、表達、協(xié)調(diào)和使用，進而完成最終制造目的[2]。通過該項技術在生產(chǎn)制造領域中進行應用，可以解決傳統(tǒng)人工制造中存在的干擾因素，并且由計算機主導，全面實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，在自動化監(jiān)測和控制方面也能實現(xiàn)智能化，在提高生產(chǎn)效率基礎上，還能達到降低成本、提高質(zhì)量效果。

1.2特征

智能制造技術特征主要體現(xiàn)在以下幾方面：①獨立性，簡單來說就是不依賴人力，通過智能化制造技術可以獨立面對和解決問題，并且根據(jù)生產(chǎn)制造標準要求獨立完成目標任務，與傳統(tǒng)人工制造相比較，僅僅是運用制造系統(tǒng)取締了人為操作和決策部分;②定性、定量分析，應用智能制造技術可以對生產(chǎn)制造系統(tǒng)相關參數(shù)進行全面、系統(tǒng)分析，并且根據(jù)分析結果對生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化改進，促使自動化水平得到進一步提升;③開放性、透明性和集成性程度加大，其中智能制造技術開放性主要體現(xiàn)在可以根據(jù)時代變化和市場變化對知識庫進行增加和刪減，透明性則體現(xiàn)在更多用戶可以對該項系統(tǒng)進行理解和使用，集成性則表現(xiàn)為可以綜合整合和應用多領域知識解決系統(tǒng)所存在復雜問題3。

2智能制造系統(tǒng)結構分析

將智能制造技術應用到工控自動化領域當中，其系統(tǒng)涉及到的結構主要由以下模塊組成：①過程模型模塊，這一模塊在智能制造系統(tǒng)中發(fā)揮的作用是從加工過程中獲取多樣化的信息，并對這些信息進行分類，使之構成各自板塊;②傳感器集成模塊，根據(jù)不同狀態(tài)下的加工情況，實現(xiàn)多個傳感器集成，為加工決策制定提供更多有效信息;③決策規(guī)劃模塊，結合傳感器所提供信息，依據(jù)知識庫解決實際生產(chǎn)過程中可能存在的問題，并以此為基礎加以修正和優(yōu)化，使得整個生產(chǎn)制造工程保持井然有序;④控制模塊，依據(jù)決策結果，以最佳控制方法識別信息，在控制生產(chǎn)制造過程的同時，確保完成生產(chǎn)目標;⑤知識庫與數(shù)據(jù)庫，儲存加工生產(chǎn)所需知識內(nèi)容，為計算機做出正確決策提供有力依據(jù)，見表1。

3智能制造技術在工控自動化領域的應用分析

現(xiàn)目前，智能制造技術在工控自動化領域得到十分廣泛的應用，具體表現(xiàn)為：①人機操作技術，與傳統(tǒng)人工操作模式相比較，智能制造技術的應用，推動工控自動化領域?qū)崿F(xiàn)了高效率、高精度和高質(zhì)量方向轉變，將計算機與數(shù)控技術有效結合起來，由計算機系統(tǒng)發(fā)布指令，數(shù)控設備進行自動化生產(chǎn)就能夠滿足產(chǎn)品高精度需求;②自動化設計，通過智能制造系統(tǒng)，可以發(fā)揮出預測、判斷和推理功能，并且可以結合外界所提供信息，借助機器對程序代碼、數(shù)字信號等進行有效識別，尤其是在產(chǎn)品生產(chǎn)時，可以將這些代碼、程序傳輸給智能系統(tǒng)完成產(chǎn)品模型設計，并將這些信息顯示在計算機上進行生產(chǎn)制造;③虛擬生產(chǎn)，通過智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)，可以讓計算機對整個生產(chǎn)過程進行模擬和仿真，簡單來說就是根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品實際生產(chǎn)需求，充分利用動畫、模擬仿真、推理等技術對整個產(chǎn)品生產(chǎn)進行模擬規(guī)劃，針對產(chǎn)品生產(chǎn)可能會出現(xiàn)的問題也能及時發(fā)現(xiàn)和及時修正，還能夠?qū)ιa(chǎn)材料和生產(chǎn)時間進行有效控制。

4在推廣和應用過程中急需解決的問題

雖然智能制造技術應用推動了工控自動化進程，但是在實際應用過程中還有一些問題，急需進行分析和改進，這些問題主要體現(xiàn)在以下幾方面：①感知問題，智能制造系統(tǒng)感知主要是通過傳感器集成技術實現(xiàn)，但是現(xiàn)階段很多數(shù)控機床開展生產(chǎn)加工，多通過單個傳感器使用實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程監(jiān)督和檢測，導致所獲得數(shù)據(jù)比較單一，不能夠全面系統(tǒng)的反映生產(chǎn)過程，還需要在未來加強傳感器技術研究和開發(fā);②決策問題，智能制造系統(tǒng)發(fā)揮決策作用主要建立在傳感器傳遞數(shù)據(jù)基礎上，再通過決策模型對數(shù)據(jù)結構和算法進行應用實現(xiàn)，未來也需要在決策規(guī)則方面做進一步努力;③控制問題，智能制造系統(tǒng)控制作用發(fā)揮是建立在傳感器控制技術基礎上，其中既需要發(fā)揮決策模塊作用，又需要加強執(zhí)行元件控制，在這過程中就需要確?？刂颇K具備較強的反應速度;④自我學習及維護問題，與其他自動化系統(tǒng)相比較，智能制造系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于具備較強的自我學習和自我維護能力，這也將是智能制造技術急需改進和優(yōu)化的主要方向。

5結束語

在文中對智能制造技術在工控自動化領域的應用進行分析，主要是從智能制造技術概述展開，對其內(nèi)涵及特征加以闡述。雖然將智能制造技術應用到工控自動化領域中，可以實現(xiàn)人機協(xié)作、產(chǎn)品自動化設計和產(chǎn)品虛擬生產(chǎn)效果，進而達到大批量、高精度、高質(zhì)量生產(chǎn)目標，但是在實際推廣和應用過程中還有一些不足之處，還需對智能制造系統(tǒng)展開更加深入研究，使其在工控自動化領域中得到更好應用，并推動機械制造工業(yè)自動化、集成化進程。

參考文獻

[1]周雄強.智能制造技術在工控自動化領域的應用分析[J].內(nèi)燃機與配件，2017（18）：129.

[2]劉濤.智能制造技術在工控自動化領域的應用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015（1）：47-48.

[3]肖煜，盛彪.人工智能與電氣自動化有機結合的應用實踐[J].通訊世界，2018（11）：142-143.