智能化在制造領(lǐng)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(guān)理論概述

（1）智能化的基本原理

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,先進的制造技術(shù)正在向信息化、自動化、智能化方向發(fā)展,智能化日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容。智能化主要是指事物在計算機技術(shù)、大數(shù)據(jù)和人工智能、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)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(xiàn)在智能產(chǎn)品、智能研發(fā)、智能生產(chǎn)、智能供應(yīng)鏈、智能倉儲、智能物流、智能管理、智能服務(wù)、智能決策等環(huán)節(jié)。智能制造的發(fā)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(chǎn)品之一:無人駕駛汽車,它是運用傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)來實現(xiàn)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(xiàn)了智能化的發(fā)展[1]。

（2）智能化價值流程

智能化實現(xiàn)的價值流程首先是要依據(jù)用戶的需求。在智能化發(fā)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(chǎn)什么智能化的產(chǎn)品,否則,哪怕實現(xiàn)了一項事物的智能化,其實無法被用戶所接受的。同時,企業(yè)要能夠根據(jù)用戶的需求,為每個用戶制定個性化的服務(wù),在這個過程中解決企業(yè)面臨的一些難題,從而進一步促進企業(yè)的發(fā)展,讓企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)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(fā)的,以企業(yè)的利益為結(jié)尾。

（3）制造資源的重要性

制造資源就是產(chǎn)品一個生命周期的過程,從設(shè)計、制造到維修,都屬于制造資源的過程。制造資源對制造業(yè)來說是十分重要的,它可以說是價值的直接創(chuàng)造者。從設(shè)計開始,就要對各種軟件、硬件資源如何利用做出一個規(guī)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(tǒng)的制造資源,依據(jù)是是否運用了智能化的技術(shù)。如果一種制造資源綜合利用了計算機技術(shù),大數(shù)據(jù)等新的技術(shù),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(tǒng)的手工勞動力,那么就無法體現(xiàn)它是基于智能化的。關(guān)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(jù)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(yīng)用分析

（1）制造資源的發(fā)展

關(guān)于制造資源的發(fā)展,大體上來說,就是從傳統(tǒng)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(fā)展的過程。從傳統(tǒng)制造資源到智能化制造資源,是隨著科學技術(shù)的發(fā)展而不斷產(chǎn)生的。在科學技術(shù)產(chǎn)生的一開始,并不能完成這一種蛻變,在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用也體現(xiàn)得并不完善,但是,隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展,深入運用到社會各個領(lǐng)域,制造資源就逐漸往智能化制造資源方向發(fā)展[3]。

（2）制造資源的應(yīng)用價值、目標和任務(wù)

制造資源的最主要的應(yīng)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(guān)聯(lián),在發(fā)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(nèi)容,他們也需要用戶的這些痛點和需求點為基本依據(jù),來進行制造資源工作。制造資源的任務(wù)就是利用各種現(xiàn)代化科學技術(shù),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(yīng)用模式

制造資源的應(yīng)用模式現(xiàn)在主要是通過協(xié)同云平臺來運行。應(yīng)用模式的選擇也是至關(guān)重要,當制造資源已經(jīng)有了很好的發(fā)展,如果它的應(yīng)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(yīng)用模式的選擇,也必須要慎重。通過協(xié)同云平臺的方式,能夠提升企業(yè)間技術(shù)溝通的效率,也能夠提升企業(yè)的管理水平,促進企業(yè)內(nèi)的決策,是一種非常有效的應(yīng)用模式,值得廣泛應(yīng)用[4]。

（4）制造資源應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

制造資源應(yīng)用關(guān)鍵環(huán)節(jié)有許多,這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)都會對制造資源產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。關(guān)鍵環(huán)節(jié)貫徹得好,就能使制造資源應(yīng)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(chuàng)新,掌握核心技術(shù)。這是一個非常重要的環(huán)節(jié),創(chuàng)新始終是做好制造資源工作的基礎(chǔ)。其次,促進智能數(shù)字化機器改造,也是一個非常重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。智能數(shù)字化機器在不斷發(fā)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(shè)備和零件為基礎(chǔ),因此對智能化數(shù)字機器進行改造與提升是十分重要的。

3 智能化的應(yīng)用研究

（1）制造領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題

智能化在制造領(lǐng)域應(yīng)用的過程中,也存在著不少的問題。例如技術(shù)應(yīng)用的仍舊不夠完善,技術(shù)在不斷發(fā)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(shù)不斷突破。而且在智能化發(fā)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(shè)計出來的產(chǎn)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(lǐng)域應(yīng)用的原則

智能化在制造領(lǐng)域應(yīng)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(lǐng)域出現(xiàn)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(lǐng)域的過程中,必須要保證精確程度,不能出現(xiàn)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(lǐng)域中,首先要考慮用戶的需求,否則是無效的。

（3）在制造領(lǐng)域的選擇

智能化在制造領(lǐng)域的選擇上,要選擇與人們生活深度相關(guān)的領(lǐng)域,這樣才能真正體現(xiàn)出人們的需求。除此之外,還可以運用到一些高科技產(chǎn)品的制造領(lǐng)域、其他工業(yè)制造領(lǐng)域等等。工業(yè)的發(fā)展情況影響著國家的經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量,將智能化運用到工業(yè)領(lǐng)域,能夠很好地提升工業(yè)發(fā)展的效率,促進工業(yè)領(lǐng)域更好地發(fā)展。

（4）智能化在制造領(lǐng)域應(yīng)用的具體措施

智能化在制造領(lǐng)域的很多環(huán)節(jié)都起著不同的效果及職能,比如:智能研發(fā)、智能生產(chǎn)、智能供應(yīng)鏈、智能倉儲、智能物流、智能管理、智能服務(wù)、智能決策等,現(xiàn)對智能化在最重要的“生產(chǎn)環(huán)節(jié)”應(yīng)用中所采取的措施進行分析。

智能生產(chǎn),是指使用智能設(shè)備、傳感器、過程控制、智能物流、制造執(zhí)行系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)組成的人機一體化系統(tǒng);按照工藝設(shè)計要求,實現(xiàn)整個生產(chǎn)制造過程的智能化生產(chǎn)、有限能力排產(chǎn)、物料自動配送、狀態(tài)跟蹤、智能協(xié)調(diào)、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、質(zhì)量追溯和管理、部門績效等。

如何實現(xiàn)智能生產(chǎn)?需要執(zhí)行以下幾方面動作:

1.建設(shè)智能工廠,進行智能工廠整體規(guī)劃、建立智能工廠標準、逐步實現(xiàn)機器自動化生產(chǎn)或人機一體化操作、積極應(yīng)用新興技術(shù)。例如:蘭光創(chuàng)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(chǎn)、智能生產(chǎn)協(xié)同、智能互聯(lián)互通、智能資源管控、智能質(zhì)量管控、智能決策支持,實現(xiàn)全面的精細化、精準化、自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的智能化管理與控制。

2.建立智能生產(chǎn)裝備配置。智能裝備是較為先進的制造技術(shù)、信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)在制造領(lǐng)域中有機的融合,是實現(xiàn)高效、高品質(zhì)和節(jié)能環(huán)保等目標的基礎(chǔ)上的現(xiàn)代化制造裝備。例如:工業(yè)機器人可用于焊接、刷漆、組裝、包裝、產(chǎn)品檢測和測試等。

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

4.建立一套“生產(chǎn)控制系統(tǒng)（PLC系統(tǒng)）,企業(yè)利用PLC、DCS等生產(chǎn)控制系統(tǒng),可以完成生產(chǎn)工藝參數(shù)的檢測、顯示、調(diào)節(jié)、控制、報警等功能,對提高效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量及縮短新產(chǎn)品開發(fā)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(nèi)一家新能源公司。在現(xiàn)在的發(fā)展過程中,逐漸將智能與新能源結(jié)合,可以說獲得了很大的發(fā)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(fā)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(fā)展,那么必須要促進新能源更好地發(fā)展,就是要將新能源與智能制造結(jié)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(chuàng)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(yè)的新能源公司,在管理的流程方面也有很大的創(chuàng)新。鋒源科技有限公司的聯(lián)合創(chuàng)始人袁蘊超曾經(jīng)指出了這家公司的特殊的技術(shù),主要有兩種,可以分為金屬雙極和膜電極。這兩項技術(shù)在智能化制造資源管理中發(fā)揮著十分重要的作用。這家公司的管理制度規(guī)范,管理流程也有著明確的規(guī)定,獲得了很好的發(fā)展。

（3）項目風險

在鋒源科技有限公司發(fā)展過程中,也存在著一些問題和風險。例如在發(fā)展氫能行業(yè)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(yè)能夠持續(xù)地發(fā)展。

（4）智能化在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用對策建議

關(guān)于智能化在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用對策以及建議,可以從智能化運用的幾個環(huán)節(jié)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(guī)范。在運用智能化的過程中,也要做好監(jiān)督檢測,這樣才能促進智能化在制造領(lǐng)域更好的應(yīng)用。

5 結(jié)論

綜上所述,智能化已經(jīng)被逐漸運用在制造領(lǐng)域,然而在發(fā)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(yè)內(nèi)的一些先進企業(yè),找到解決問題的方案,才能促進智能化在制造領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用,不僅能改變?nèi)祟惿鐣罴笆澜?也能促進企業(yè)的進步發(fā)展。