智能化制造技术范文
发布时间：2023-11-09 16:28:59
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篇1
随着经济的快速发展，计算机技术也不断创新，以往传统的制造方式被现代化智能制造技术所替代，各个国家均对制造技术产业投入巨大资金来实现新的技术创新，目前提出了多种新型智能化技术。在现代的制造行业中，数控技术作为核心技术，它将信息处理、微电子、计算机、数控检测等高科技技术融为一体，大大提高了生产效率，且具备了一定的精确度。这些革新对制造行业中自动化和智能化的实现提供了有利的条件。
现阶段的数控技术已经发生了翻天覆地的变化，原有的专用型封闭式开环控制系统已经逐步被淘汰，慢慢被通用型开放式的实时动态全闭环控制系统所取代。数控技术还使超薄外观得以实现，并将多媒体、神经网络、计算机等多种科技相结合，在智能化基础上实现了高速度、高精确度、高效率的加工模式，且在制造过程中可以对已完成的加工进行自动修正和自动检测，对未达成的参数进行调整，实现了在线检测和在线故障排除。且随着网络的不断发展，数控技术与CAD融为一体，进行机床间联网，实现了集中式智能化机床管理。
2 机械智能化制造技术的应用
2.1 性能方面的应用。机械制造技术中最核心最关键的性能指标是运行速度和运行精确度。在现代化制造过程中，使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系统，还加入了高分辨率检测软件，并采取一系列防错手段，大大提高了制造过程的效率。机械制造技术包含两大柔化性，首先是数控系统自身具备的柔性，在数控系统中，主要使用模块化设计方式，极大覆盖了所有功能，且具备极强的可裁性，根据用户的要求制定不同的方案。
其次是群控系统的柔性，即使是同一个群控系统，也能够对不同的生产流水线进控制，并自动监控其不同要求所决定的物料信息及参数设置，最大程度地实现了群控系统的工作效率。机械制造技术中还存在为了减少工作程序和辅助时间，而产生的工艺复合形式的制造过程。数控机床的工艺复合化通常是指某个工装件在一台机器上安装后，通过各种不同的工艺手段对零件进行复杂的加工，实现多工序同时进行。机械制造技术中还有一个较为高端的技术，称为实时智能化技术。最初的实时系统仅是在较为简单的环境基础上定义的，它的作用仅仅停留在如何对任务进行调整，如何对操作进行修改，如何通过这些手段来保证各项任务在规定的时间内有效完成。而高科技产物下的人工智能化实时则是企图通过计算模型来对人类的各种智能行为进行重组，并实现其作用。现阶段的科学技术已将实时系统与人工智能化互相结合，取长补短，人工智能正朝着更加现实的领域不断前进不断发展，实时系统也向着更加智能化的应用领域迈出了一大步，正是由于这种进步，才使得现在的实时智能控制取得了万众瞩目的成绩。
2.2 功能方面的应用。数控系统和使用者之间唯一的对话窗口就是用户界面了。由于不同制造行业产品的不同，他们对机械用户界面的要求也随着不同，因此对用户界面进开发时所花费的工作量是非常庞大的，用户界面的设计逐渐成为计算机软件开发中最具难度的过程，再加上目前的因特网、虚拟现实等媒体技术的产生，对用户界面的设计提出了更苛刻的要求，用户界面的设计成为了一项急需创新的事项。现阶段使用最广发的用户界面类型是图形用户界面，图形用户界面的创造，很大程度地为非专业人士提供了便捷，即使是非专业人士，也能根据窗口的显示进行简单的操作，可以在界面上进行各种类型的编程、三维彩色立体图显示、操作示范等功能。
科学计算可视化的产生不仅可以运用在高效数据处理和数据分析方面，不再将文字表达作为唯一的信息传播途径，还可以直接运用在图形和动画等可视信息方面。这种将可视化技术与虚拟技术相结合的方式，在很大程度上拓展了其运用领域，这种方式可以减少图纸设计时间和虚拟样机技术设计时间，这样就大大缩短了产品的设计周期，提高了性价比，在降低其生产成本的同时还提高了产品质量。
在数控技术方面，可视化常被运用在CAD领域，例如自动编程、自动设定参数等可视化演示等。多种插补方式包括直线型插补、圆形插补、柱状插补、椭圆形插补、螺栓型插补、NANO插补、多方位式插补、多孔性插补等等。其多种补偿功能包括空间间隙补偿、平行度补偿、故障式补偿、象限误差补偿和统计补偿、温度补偿、垂直度补偿、平面补偿等等。有关数控系统内存在的内装高性能PLC控制模块，能够使用梯形图对其进行高级语言编程，可以通过直观的在线调整等功能提供帮助。在编程工具中含有在车床上使用的PLC标准和用户程序实例示范，用户能够根据PLC标准在原有的程序基础上自行修改，这样的操作模式给予了用户对程序建立的需求。
多媒体技术与声像技术融合在一起，使计算机在处理文字与声像方面的能力更加直接更加具体，大大提高了计算机的综合性能。在数控技术领域中也是如此，在数控技术领域中也是如此，运用多媒体能够将信息的处理转向更加综合和智能的形式，在实时监控系统及生产现场，可以对设备的故障进行及时报警及诊断，并对过程参数的设置进行监督和测量。
2.3 体系结构方面的应用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范围的集成电路、专用电路相结合，均可到达提升数控系统的集成度及软件和硬件的效率。FPD平板技术显示的采用，也大大提高了显示器的基本性能。平板显示器的产生为用户带来了极大的方便，它采用高科技含量技术，将显示器设计为重量轻、耗能低、便于携带的物体。并在原先基础上将显示屏尺寸加大，实现超大屏幕显示，成为21世纪显示器的引领者。它的设计原理是运用高科技封装及互联技术，将半导体及表面安装技术相结合，以此来增加集成电路的密度，并将互连长度降低，从而大大降低产品生产成本，并优化其性能，使零件大小缩小，并提高了其可靠性。
硬件模块化的产生为数控系统的集成化和标准化提供了有利的条件，根据每个用户不同的要求，根据其基本模块做成标准的系列产品，并通过积木方式对其功能进行简单的剪辑和增减，从而形成各种层次的数控系统。对机床进行集体联网可以实现集中化管理和远程操作，并一定程度减少了因人为失误而引发的故障。运用这种方式，可以在任何一台机床上对其他机场进行远程编程、参数设定、参数修改、开机关机，且在主机台可以显示其他任何几台的操作画面。
采用通用计算机所组成的模块化和嵌入式结构，便于扩展和升级，这样的结构可以组成不同层次和不同类型的数控系统。现在传统数控系统的基础上提出了更新的闭环控制模式，由于制造加工过程中具有较多变量因素，且工艺参数复杂，其中包括尺寸、温湿度、摩擦、形状等关键因素，因此要全方面控制过程中的每个关键因素，最好采用多变量闭环控制方式来对其进行监控，在整个加工过程中对其参数进行控制。这样不仅能将智能化、网络技术、CAD技术、动态数据管理能技术高效地结合在一起，形成一个综合性能极其强大的控制系统，还能够实现集成化和智能化的统一。
参考文献
1 宋波.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].现代商贸工
业，2009（21）
篇2
焊接工艺是在三千年以前发明的，但是将焊接工艺做为一种技术应用并开始发展的时期是在一九五零年左右，直至现在，焊接技术的发展时间已经超过了六十年，并且随着科学技术的不断发展，焊接技术也一直得到不断地发展和创新，尤其是现阶段的焊接工艺，更是物理、化学、冶金、电子、机械等不同学科、工艺交叉融合后的产物，而且目前的焊接工艺已有数十种接连问世，其材料、设备的领域更是称为制造业不可缺少的基本制造技术之一。
1.焊接技术的国内外发展
在焊接材料领域，进入21世纪以来，国内的知名焊材企业对钢材的发展迅速跟进，在提升传统产品的品质和开发与高品质钢种配套焊材品种方面做出了不少努力，但新型焊材的开发远远落后于钢种的发展，一些新型钢种的配套焊材尚需进口。高品质焊接材料附加值较高，目前约占我国焊接材料总量的20%左右，预计5年后能达到30%～40%。即使按20%计，其总量也可达60万t左右。近年来国外各著名焊材企业纷纷进入中国抢夺高端焊材市场，我国民族焊材工业在这方面存在明显差距。
例如国外已采用厂房密闭除尘换气的方式生产熔炼焊剂，国内仍是敞开式生产，对环境的污染大；烧结焊剂国外均采用先进的自动化设备生产，我国大部分焊剂的成形欠佳和颗粒强度不好。除此之外，在无铅焊接可靠性评价及寿命评估的机理研究上起步晚，只有少数科研院所在从事无铅可靠性领域的研究及检测工作。助焊剂和锡膏的研发与国际先进水平差距大。
2.智能化焊接技术的构成
基于计算机、控制等信息处理新技术，将人工智能与焊接工艺有机结合，实现焊接工艺制造的技术――称之为“智能化焊接技术”（Intelligentized Welding Technology，IWT）。智能焊接技术的提法含义为：利用机器模拟和实现人的某些智能行为实施焊接工艺制造的技术。
智能化焊接的主要技术构成如图1-1所示。包括采用智能化途径进行焊接工艺规划、焊接设备、传感与检测、信息处理、知识建模、焊接过程控制、机器人运动控制、复杂系统集成设计的实施。可见智能化焊接技术是多学科交叉综合在焊接技术领域的集成与升华。
图 1-1 智能化焊接技术的构成
3.焊接动态过程的视觉传感技术
视觉是人类感觉外部信息的主要功能之一。焊工感官对焊接过程接受的主要是视觉信息。因此，模拟焊工行为的基础技术之一是采用计算机将人类视觉的理解及其信息的处理有效地用于焊接过程传感。近年来，随着计算机视觉技术的发展，利用视觉正面直接观察焊接熔池，以反映焊接过程熔化金属的动态变化行为，通过图象处理获取熔池的几何形状信息实现焊接熔深、熔透以及成形的实时控制，已成为重要的研究方向。
脉冲GTAW的技术研究有以下几方面：熔池正反面同时同幅视觉传感系统，并获得了堆焊熔池正反面图象，对熔池图象二维特征尺寸的实时提取进行了较为系统的研究，为控制正反面熔宽提供了传感信息；对接填丝无间隙熔池图象的三维特征提取进行了的研究，获得了填充焊丝焊接过程中熔池表面凸出和下塌，部分熔透和全熔透状态下的图象。采用灰度分布的反射图方程计算恢复熔池的三维尺寸信息取得了初步的成功，为基于单目图象传感控制焊缝的余高提供了预测传感信息；多方位同时同幅熔池图象，基于对熔池前端图象处理实时提取间隙变化，为解决工程应用中变间隙焊接焊缝成形控制提供了传感信息。成功地提取铝合金熔池的动态特征并实现了对铝合金熔池尺寸的实时控制，实现机器人焊接过程中的熔池特征视觉传感与实时控制的结合技术。
4.焊接动态过程的实时智能控制方法
实现焊接动态过程的实时智能控制是智能化焊接制造过程的关键技术与难点所在。
由于焊接过程是一个多参数相互耦合的时变的非线性系统，影响焊缝成形质量的不确定因素众多，这使得基于精确数学模型的经典和现性控制理论方法的有效应用受到限制和挑战。而模拟焊工决策操作功能的智能控制则有可能在大范围的不确定性条件下实现较为满意焊接质量。因此，在焊接过程控制中引入智能控制，如模糊控制、人工神经网络学习控制和专家系统及其相互结合的智能控制方法的研究已经兴起。
如堆焊、无间隙对接焊、有间隙变化对接焊智能控制器设计的方法；无填丝和有填丝焊条件下正反面焊缝宽度、余高的实时智能控制的系列研究；对焊接速度与熔宽变化过程时滞不确定系统的预测补偿自学习模糊神经控制方法；单个神经元自学习控制器实现了对脉冲GTAW堆焊熔池背面熔宽的智能控制；系统控制和自学习模糊神经网络（焊接速度、电流）双变量控制器实现了对脉冲GTAW对接熔池背面熔宽的智能控制；自适应模糊神经网络控制器实现了对脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与正面余高的预测智能控制；前馈控制送丝速度和自学习模糊神经网络控制器实现了对变间隙脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与焊缝成形质量的智能控制等。
5.智能化焊接技术的未来发展
焊接工艺智能化的未来发展就是能够将焊接技术进行优化发展、智能识别工程制造操作环境、对焊接的质量自动进行检测、对焊接过程智能的进行控制以及对焊接中的纰漏进行自我的诊断和检查等。
目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作环境、不能适应工艺条件的变化及波动的干扰，故而，还是以人员操作焊接为主，因此，焊接工艺近期的发展目标就是研发一种具有感知、具有判断能力、具有反馈和决策能力的智能焊接机器人。而智能焊接制造的最终目标是研发一款以智能、协调控制系统为基础，以柔性制造系统、敏捷制造系统为辅的智能化焊接生产线。
结束语：
综合全文的叙述，可以得出以下结论，智能焊接技术主要是由十大技术构成的，其中动态视觉传感以及智能控制过程是智能化焊接的主要研究对象，智能焊接的动态传感技术主要用于焊接的动态成像以及监测技术，而焊接的智能控制则是智能化焊接制造工程中的研究难点，由此可见，智能化焊接工程不仅是信息与科学技术的结合，更是焊接技术发展的又一大突破。
焊接工艺从刚开始的手工作业逐渐发展为机械作业，再发展为半自动化焊接，现今又向智能化焊接技术迈进，并且随着计算机的普及、人工智能技术的渗透，智能化的焊接制造工程将在不远的未来得以实现。
参考文献：
[1]陈善本，林涛，陈文杰，邱涛. 智能化焊接制造工程的概念与技术[J]. 焊接学报（2004）06：124-128+134.
篇3
1 机械制造技术的发展
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
2 智能化技术发展趋势
2.1 性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
2.2 功能发展方向
(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC。
数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用。
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3 体系结构的发展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。
(2)模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。
(3)网络化
篇4
1 引言
所谓的工业4.0，是指利用物联信息系统将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。而在如今制造业开始逐步应用智能化技术的背景下，工业4.0的出现，则能更好的推动制造业智能化技术的发展。基于此，本文就工业4.0推动制造业智能化技术的发展进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
2 智能技术系统
2.1 三大技术发展加速催生新一代技术系统
进入21世纪以来，信息与通信技术取得了突破性进展，出现了如下3个重要的技术发展趋势。
(1)电子部件的微小型化。
随着超大规模集成电路技术的突破、电子设计自动化的广泛应用以及半导体工艺的迅速发展，新型微控制器和8核、16核等多核微处理器研发速度明显加快，新产品不断问世。这些新型电子部件具有集成度高、可靠性与性能价格比高、抗干扰能力强以及功耗低等优点;平行计算功能极大地提高了信息处理能力，为智能技术系统的研发创造了优越的硬件条件。
(2)软件成为创新的驱动力。
由于功能的增加、产品用户特定需求的增加、交付要求不断变化、不同技术学科和组织日益融合以及不同的公司间合作形式迅速变化等原因，工业产品及其相关的制造系统变得越来越复杂。特别是具有嵌入式软件的系统，其复杂性还在快速地增加，管理这样复杂的系统，其难度越来越大。
(3)工业生产系统网络化。
过去二十年，互联网很好地解决了人与人之间的互联互通，并颠覆了与人密切相关的一些传统行业。今后，随着技术的不断发展，互联网将要实现物与物的互联互通，进而实现信息世界与物理世界的融合，于是产生了物联网。工厂生产系统需要完成控制功能，为了将控制技术融入互联网，在将物理设备联网的同时，也要将计算与通信嵌入实物过程，并使其与实物过程密切互动，从而出现了信息物理融合系统，又称工业互联网，它将互联网的发展推向了新高度。
2.2 智能技术系统的定义与特征
以上3个技术发展趋势加速了机电一体化系统的升级。新一代技术系统将以机械学、电气/电子学、控制工程、软件技术和新材料的紧密相互作用为基础，通过“嵌入式智能”产生一种超越机电一体化的新系统。在这里，信息技术将与诸如认知科学、神经生物学和语言学等非技术学科相融合，跨学科融合不断研发出过去只是在生物系统中才使用的新的集成方法、技术和规范，使用这些方法、技术和规程可以将感知、认知和执行功能集成融入技术系统，这样的技术系统称作智能技术系统。
智能技术系统具有自动适配功能，适应力强，并且使用方便。同时，系统还具有节约资源、可进行直观操作以及可靠性高等特点。
通常，智能技术系统都具有如下主要特征。
适应性，即智能技术系统能够与所处的环境相互交互，并能自治地适应它们的运行模式。按照这种方式，在设计人员设定的框架内，智能技术系统能够在运行期间逐步完善，从而确保它们能够长期保持最佳使用状态。
坚固性，即智能技术系统能够在动态环境中灵活和自治地运行，甚至能够在开发设计者不希望或未曾预见到的环境中运行。系统能够处理不确定或者不足的信息，确保至少达到某种使用等级，满足各种要求。
可预期性，即以经验积累的知识为基础，智能技术系统能够预测未来的效果和可能的情况。按照这种方式，系统能够早期识别出风险，并能及时选择和执行适合的策略，迅速解决问题。这样一来，系统就能够更有效地实现目标。
用户友好性，即智能技术系统能够适应用户指定的特性，能与用户进行合理的交互。对用户而言，系统具有一定的理解能力。
3 认知信息处理参考模型及其模块的研制
3.1 非认知系统与认知系统
信息处理方法是推动机电一体化向智能技术系统升级的主要推动力。机电一体化系统与智能技术系统的信息处理方法是不同的。机电一体化系统在传感器和执行机构之间提供一种反应式和固定的耦合。而智能技术系统则类似于具有认知的生物，能够变更这些耦合。认知处理不会取代直接的和反应式耦合，它会与后者共存。认知系统和非认知系统的比较如图1所示。
3.2 认知信息处理参考模型
如上所述，认知科学完全参照认知生物的行为，以此为基础创建了智能信息处理技术。因此，评价一个系统是否具有“智能“，应该看该技术系统是否具备如下3个特殊的特征：
(1)主动嵌入到环境中，并能够与所处的生产场景环境交换信息;
(2)借助周围环境与系统相关信息的内部表达，产生灵活的、与环境相适应的控制动作;
(3)具有学习和参与综合信息处理的能力。
3.3 操作器-控制器智能模块的研制。
为了实现STRUBE认知信息处理3层模型，德国帕德博恩大学Jugen Gausemeier教授领导的研发人员开发了用于自寻最优系统的操作器-控制器模块。在这里，信息处理分成3级，即控制器、条件反射操作器和认知操作器。
控制器的主要任务是按照更优的方式控制基本系统的动态性能。其控制回路是获取测量信号和确定调节信号十分有效的链路，因此称它为“原动”回路。该级软件在硬实时条件下运行。大量控制器配置能够由控制器本身完成。
条件反射操作器的操作能够监视和指挥控制器。它不能直接访问系统的执行机构;但是它能够通过改变参数和结构，完成对控制器的修改。条件反射操作器本质上是面向事件的，它与控制器紧密相连，其按硬实时方式处理事件。作为认知操作器的连接部件，条件反射操作器可以当作控制器和那些软实时或不能实时工作的部件之间的接口。它将进入的信号过滤，并将其送给下一级。条件反射操作器负责若干OCM之间的实时通信，这些OCM一起构成一个自寻最优控制系统。
认知操作器位于OCM的最高一级，系统能够采用各种方法(诸如学习方法、基于模型的最佳化方法或基于系统的知识的系统方法)，去使用它本身和其周围环境的信息，以提升它自身的性能。在这里，特别要强调能够实现自寻最优的认知能力。
4 智能子系统与智能网络化系统
智能技术系统具有两种结构形式，一种是子系统基本结构形式，即智能子系统;另一种是组群结构形式，称作智能网络化系统。
对于大型机械装备或生产流水线，为了完成各种各样的功能，通常都由几个子系统构成，它们被看成是一个相互作用的组合体。这些智能子系统在地理位置上是分散的，通常采用分布式结构，它们彼此之间需要进行通信和协调，从而形成了网络化系统结构。但是，由此产生的网络化系统的功能作用仅能通过单个系统间的交互作用呈现出来。无论是网络还是单个系统的角色都是静态的，而要完成整体功能作用，就需要借助于通过动态改变来实现。在过去，这完全是分开考虑的问题，诸如一方面是云计算，另一方面是嵌入式系统。现在，我们可以采用最新的信息物理融合系统(CPS)的途径进行集成。
5 智能技术系统的实现
从2007年开始，德国科技创新主要依靠分布在全国各地的15个前沿技术创新集群，每个集群都主攻一个专业方向。“it’s OWL”北威州创新集群专注于智能技术系统产品与系统的研发，它是欧洲具有最强产品开发能力的地区之一，其愿景是成为全球智能技术系统市场和技术的领导者。该集群共有174个成员，包括25个工程和顾问咨询公司、25个核心公司和78个基本公司、6个高等院校以及10个竞争力中心。2012年2月，某教研部投入1亿欧元，支持45个产品和生产的研发项目，计划用5年时间完成。这些项目分为平台、创新及可持续项目3种类型。
平台项目，即为推动集群内各家公司在今后几年内进入智能技术系统业务领域，以及实现技术成果向大量中小型企业转移，创建自寻最优控制系统、人机交互、智能网络、能源效率以及系统工程等5个最基本的技术平台。
创新项目，即系统集群内的核心公司为实现战略目标，基于上述技术平台，开发子系统、系统以及网络化系统等具体产品和解决方案。
可持续项目，即这些项目研究采取7种有效措施，在政府计划支持的时间结束后，仍然能保持长期的可持续性。特别是在这些项目内，中小型企业在今后几年仍然能够自身实现智能技术系统的开发工作。
6 工业4.0智能自适应生产系统产品与应用
某公司为了实现工业4.0“智能生产”战略目标，按照智能技术系统的技术概念，研发了自适应生产系统。该系统采用分散式模块化结构，并使用公司最新研制的即插即生产智能化网络技术。分散式模块化结构意味着整个生产过程所使用的机械、控制和通信系统全部采用模块化设计，这就使得生产制造系统能够按照工艺和生产的要求任意组合，系统的适应性可以通过插入或移除其中的模块来实现。
即插即生产技术具有自寻最优特性和即插即生产网络自配置功能。自配置功能是建立在实时通信系统的自配置方法和生产系统、模块和部件语义自描述能力的基础上，无须使用任何工程工具。生产制造系统通过分析与理解外界及自身的信息，对系统中各组成部分进行自动协调、重组与扩充，实现对产品的数量、种类、性能和质量的自动适应，从而最佳地完成不断变化的工作任务。该自适应生产系统已成功用于公司的I/O装置生产线，取得了满意的效果。按照计划，自适应生产技术与系统产品即将推向市场。与此同时，“it’s OWL”创新集群的各成员公司也将分批各种类型的智能技术系统的产品和系统，并在传统的机电一体化系统用户领域推广应用。这些创新的技术与产品，将为制造企业，特别是中小型制造企业的转型升级创造理想的条件，也为工业4.0的实现提供了具体路径和解决方案。
7 结束语
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中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2016）31-0058-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.030
20世纪50年代，我国在机械化产业方面开始了发展，随着时代的进步，机械制造产业愈来愈重要，对我国的整体经济水平的发展有着带动作用。在机械制造技术的应用过程中，就能促进整体的机械产业发展水平的提高，尤其是在近些年的智能化技术的应用下，从机械制造的效率以及时间和质量等诸多方面都有着进步。通过从理论层面对机械制造技术发展和智能化技术发展趋势进行探究，对实际应用起到积极促进作用。
1 我国机械制造智能技术的特征体现和发展现状分析
1.1 我国的机械制造智能技术的特征体现分析
我国的机械制造产业的发展比较迅速，在机械制造智能化的系统发展逐步完善。从这一智能系统的特征来看，有着其虚拟性，在制造的设备方面对不同来源的企业和车间等，其在物理位置上是能够分步的。从逻辑层面来说，能组成共同逻辑制造单元。另外，在机械制造智能系统的自治性特征上比较突出，这一特征的体现主要在生产管理层面表现得比较突出，这一系统的自比较强，能够使突发事件在处理能力上得到有效加强，从而实现自动调整等。还有是在动态性的特征上表现得也比较突出，能结合不同物理资源和外部环境进行逻辑制造单元的科学化配置。
机械制造智能技术是不断发展和完善的系统。在智能化系统的发展中，是从传统制造技术上进行逐渐发展的，也是机械制造技术的最新发展阶段，对传统机械制造产业以及新技术的成果等都有着吸收和应用，能结合自身的发展加以调整，形成新的技术群，在这样的技术发展促进下使得机械制造智能化的作用能够充分呈现出来。不仅如此，机械制造智能技术也是系统化的工程和全球化的技术，在这些特征方面都有着鲜明的呈现。
1.2 我国的机械制造智能技术的发展现状分析
从当前的机械制造系统的发展情况来看，数字化技术是比较重要的技术，这一技术的应用有着高效性、高精度的特征，在数字技术的支持下，能促进机械制造产业的进一步发展。在现阶段的发展条件下，对制造产业智能化以及集成化发展产生影响的就是数控技术，这一技术使得机械制造的智能化目标得以有效实现。自我国改革开放以来，在机械化的技术产业发展上已经有了很大程度的进步，机械制造的水平以及产品质量方面也不断的提高，在机械制造产品方面也有着我国自主研发新的产品。虽然在一些方面我国的机械制造得到了很大程度的进步，但还有诸多方面存在着缺陷问题，有待完善加强。
在信息化时代背景下，在新技术以及理念的融入下，机械制造技术得到了进一步发展。在计算机的智能化应用下，机械制造产业良好发展。基于我国在机械制造的管理方面比较落后以及在管理的体制上和生产模式上的发展相对比较缓慢，这在很大程度上都会影响我国的机械制造产业的进一步发展。我国的机械制造总体上还处在低水平的发展阶段，在创新能力以及自主开发能力层面还相对比较薄弱，在制造技术上以及技改力度上还不是很充足。
实际的发展中，传统的机械制造管理模式中，我国仍处在初期的阶段，通过经验来进行管理，也是以人为的管理方式为主。在制造设计的工艺方面，我国在CAD/CAM的技术层面向中小制造企业进行普及发展，但从整体上来看还有很大的进步空间。为此就要能结合我国的机械制造技术的发展现状，采取针对性的发展措施来对机械制造智能化的发展进行促进。
2 机械制造技术的地位体现和影响因素分析
2.1 机械制造技术的地位体现分析
机械制造技术在我国的经济发展中占有重要的地位。机械制造行业是比较大的发展行业，尤其是在我国的经济发展过程中，发挥着重要的作用。机械制造行业在农业和工业发展时期扮演着重要角色，到了当前的社会经济发展背景下，对机械制造的需求不仅没有降低，反而有了增加。一些国家将机械制造产业的发展作为对国家综合实力衡量的重要标准，可见机械制造产业对国家发展的重要性。我国在农业以及机械制造和工业发展的需求上都是大国，尤其是在机械制造产业的发展中，对农业的发展也有着很大的带动作用，同时也能对工业化的正常发展有着积极的促进作用。从这些方面就能够看出，机械制造技术在经济社会中的作用和地位。
2.2 机械制造技术发展的影响因素分析
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1引言
在科技迅速发展的时代，机械智能制造与机电一体化技术在不断向前发展。机械智能制造与机电一体化产品设计在社会生产以及日常生活的应用越来越广泛和普遍，它可以反映出电力系统是否稳定安全运行，根据发生情况向运行人员发出警示，便于迅速准确地处理安全隐患。在我国机电一体化是一个综合技术，也是现代化象征。有关企业实现自身的发展并提高生产效率，需要高度重视机电一体化技术，并加强该领域研究与应用。
2机械智能制造的相关概述
机械工程对于当今的机械工程行业发展来说，可谓是新的科技发展方向。机械工程不仅关系到机械的加工与生产，还关系到机械使用方式和效果[1]。
2.1我国机电一体化智能制造现状
我国的机电自动化技术仍处于初级阶段，机电自动化水平仍低于其他发达国家。此外智能制造的总体进程和发展速度较慢，而自动化与机械化是目前机械和电气自动化的两个轴心，需要它们更好地融入到当前机电行业当中。由于我国机械技术发展缓慢，相关理论缺乏完善，其中一些技术通常需要引进其他国家的技术，需要我们不断努力和探索。
2.2机电工程企业的便捷性
在机械智能制造系统控制的产品相关设计上，我们要针对性借助国外先进的系统知识理论，结合我国机电信息发展行情，切实加强自身机械与信息技术工程的发展进步；同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境，需要大力发展机电系统设计与机械智能制造来改善当前的大环境，让人们信息生活更加有秩序，机械控制系统工程的产品设计也更加方便快捷。机电一体化技术在智能制造中的应用能够给相关企业带来稳定且长久的发展空间，在国家的政策和市场调节作用下也能够获得更宽广的企业经营生产模式，也体现智能制造对机电工程企业发展带来的便利性。
3机电一体化技术的优点
3.1安全可靠，提高工作效率
更大的安全性和可靠性，作为机电一体化技术的主要优势，在很大程度上保证了获得机电一体化技术的人员安全，并为电气自动化技术的分析和研究提供了坚实的基础。电机自动化技术的自动检测系统在运行过程中，可以实时监视相关运行状态。安全可靠是机电一体化技术应用所要实现的主要目的之一，这也体现了在未来的超数据时代人工将会被取代的趋势。机电一体化技术在智能制造中的应用能够有效减少由于人工计算、调配等出现的可避免的失误，从而实现在企业生产的各个流程中功效效率的提高。
3.2有利于设备检测和维修
对于机电一体化设备而言，机电一体化设备的组成部分多种多样，主要包括反应设备、仪表、机泵等，它的构成结构复杂多样，维护过程复杂易变化。在企业的具体生产应用当中，所需要的机电一体化设备应用数据也会有所不同，这就会导致机电一体化设备存在一定的损害性与预告性，我们可以借此进行机电设备的相关故障诊断。在实际的设备应用运行维护上，我们要全方位考虑电气维修与运行维护措施、备用的替换措施。在电位计合理调节之后，可以有效修正相关系统故障问题，可将电气系统中电位计进行准确调整，预防因为调节混乱出现问题。机电一体化设备自身在电路数据监测上，可能对一些已经发生的初级电路故障没有及时地反映出来。导致在后面的数据中，根据整条电路中物理量测量值进行比较，会发现有些反应数据与其他位置输出数据有着明显差别。明显的数据差别反映在仪器设备上，会出现设备短路、工作温度降低等电气设备故障的发生；应进行检查和维修，避免滚雪球造成后来较大经济损失[2]。
4机电一体化技术在智能制造中的构想
4.1设计构想
在机电一体化控制下，机械设计制造的相关产品设计可以多用一些智能化设施完善设备的建设，减少一些因设备问题而浪费的时间；同时也使管理更加方便，减少人力的投入，使工作可以被更快且更高效率地完成，减少因人工的粗心而导致的错误；对于机电信息工程技术发展来说，可以有效避免一些错误，从而使效率更高。不同的人要有不同的分工，各部门一起合作，把工作落实到每一个人的身上，利用协同合作来完成上级指定工作任务，工作效率高，负责人满意度高。最后，值得一提的便是设计模型的交付工作，机电信息技术的应用完全改变了原有方式，优化了工作程序。
4.2关键技术
科技不断向前进步发展，单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要，而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。在机电信息技术工程的系统控制产品设计上，我们要针对性地借助国外先进的系统知识理论，结合我国机电信息发展行情，切实加强自身机械与信息技术工程的发展。在互联网的背景下，机械工程行业自动控制系统的构建以及产品智能化的生产已成为大势所趋。目前机械智能化产品设计行业，需要切实把握时代特点，融合计算机信息元素，开创性地推动机电自动化信息工程技术发展。机电行业自动控制系统的构建，可以极大缩减人的数据计算、工程产品设计、数据模型构建等繁杂的数据操作。
5机电一体化技术在智能制造中的实践
5.1机电一体化技术的系统优化
对于机电工程一体化在智能制造中的应用而言，各模块的整合工作显得尤其重要。我们要切实做好模块整合工作，主要任务是实现机电控制系统的高效有序与运行统一。电子与机械系统的整合控制，实质是机械系统的整合利用，考虑到机电信息模块系统性整合在机电系统整体控制运行中的重要性，相关部门要尽快制定相关操作规范和对操作员专业素养的考核；为保证工程机械的智能化模块系统优化及其发展，必须建立在电子智能化的监控体系上。当今时展背景下，多方位、全面有序系统地控制与整合，已成了必要性。
5.2自动化监控技术
机电工程的自动监视技术是一种远程监视技术，使用传感器和计算机网络实现监控目标。自动电力监视技术提供多个实时监视目标，通过监测中心来建立，不仅有助于打破时间和空间限制，而且在很大程度上为监控提供便利。由于该技术是一种远程监控技术，其运行速度有限，一般不适合大自动化系统的远程监视。在对自动化系统中的多个功能进行集中和统一的监视，需要使用同一处理器来执行中央监视功能。作为一种监视系统的方法，在监视时，根据设备的不同功能需要设置相应的间隔。同时，不同的监视装置在功能上是独立的，并且具有较高可靠性，减少绝缘装置和系统中端子柜的使用频率，从而大大节省了投资成本。
5.3机械与信息技术工程融合发展
对于机电信息工程技术发展来说，可以通过有效避免一些错误来实现效率提高。科技不断向前发展，单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要，而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境，大型机械设备不可或缺。我们需要两者兼备，同时并用。在此基础上，还要吸收借鉴更为先进的技术、系统知识。最大限度实现机械系统设备中各组成部分有机结合，提升系统巡行质量与优化设计，推进机电一体化在智能制造中的应用进步[3]。
篇7
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0092-02
机电一体化又称为机械电子学，随着科学技术的进步和经济的迅速发展，机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用，尤其是在市场经济下竞争激烈的今天，机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力，机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合，从而实现了人们对机械设备的智能化管理，新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义，即智能制造系统和智能制造技术，在目前的工业企业生产过程中，智能制造已经成为了制造业的主流，智能制造通过计算机模拟人脑，对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策，从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化，以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程，对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念，着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用，希望对读者有所帮助。
1 机电一体化技术发展的现状
机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成，这种技术的出现是为了满足工业生产的需要，在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制，提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单，技术含量也不高，智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展，机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓，尤其是进入21世纪以来，机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合，模拟人脑对生产过程进行分析和判断，使生产逐步的智能化。
如今的机电一体化技术，尤其是在一些大型企业的生产过程中，涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展，机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要，机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑，对整个的生产过程进行分析和判断，发出各种操作指令，完成复杂的生产，对生产所用的机械设备进行智能控制，整个生产的过程也十分的人性化，电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前，随着经济全球化进程的不断推进，工业生产已经不仅仅局限于某个区域，而是就地取材，遍布世界的各个角落，因此，机电一体化技术也有了新的含义，远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来，机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的，机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式，逐步的实现模块化集成机电生产，统一机电产品的部分标准，规范生产过程，提升产品质量。
2 智能制造技术及其发展
随着科学技术的迅速发展，机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式，科学技术赋予了机械制造新的活力，机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华，实现自身的改革和进步。现如今，生产逐步的实现机械化，人们对于机械设备的需求不断加剧，为了满足这种需求，人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流，智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件，实现机械设备系统控制的智能化，智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息，能够有效的获取生产过程中的信息，能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理，具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点，大幅度提升了产品的质量，提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示，模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术，对所要制造的产品进行设计和生产过程控制，使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。
智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制，减少了人工的劳动，解放了大量的劳动力，在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天，智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外，对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言，使用智能制造技术不失为最佳的选择，使用智能制造技术能够及时发现安全隐患，有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制，智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现，提升了产品的质量和生产效率。
3 机电一体化技术在智能制造中的应用
智能制造技术随着生产的需要发展迅速，并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前，机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合，用以满足多样化的工业企业的生产需要，同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一，传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性，并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰，单纯的传感器是不行的，还要建立相应的传感器网络系统，传感器用于目标信号的收集，无线传感器网络实现信息的传输，通过计算机收集的信息进行分析和处理，最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言，主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器，采用统一且标准化的接口，将设计的难度适当降低，主要开发成本较低的串行接口。
机械制造在国民经济中占有重要的地位，同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义，在我国，数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来，数控生产对于智能控制的要求非常高，其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术，在生产过程中，智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理，优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式，通过在线诊断以及模糊智能控制技术，采用大型的储存设备、提升数控能力，提供二维和三维的仿真动态画面，对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。
自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用，其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用，工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等，它可以对生产信息记性获取、识别和处理，工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。
4 结语
机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用，提升了以往低下的生产效率，革新了传统的生产模式，机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果，也是工业生产的需要，这种生产制造模式实现了技术的融合，提升了生产效率，推进了工业生产的革新。
参考文献
[1] 尚教廷.浅论机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技纵横，2010（14）：234.
[2] 雷雪银.试论机电一体化技术的发展趋势[J].沿海企业与科技，2007，（9）：18-19.
篇8
中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01
自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。
1 传统制造模式的缺陷
不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。
①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。
②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12 h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。
③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。
④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。
2 智能制造技术的工业运用
改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:
①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。
②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CAD、proE UG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。
③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。
3 结 语
总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。
参考文献:
篇9
随着经济社会的进步与发展，机电一体化在工业制造生产中的应用越来越广泛。所谓机电一体化，通俗讲就是机械电子学，是电子信息科学技术在工业制造领域中的应用。在当前激烈的市场竞争中，可以说机械化程度的强弱，已经成为企业竞争实力强弱的体现之一。因此，从企业发展的角度看，不断加强机电一体化技术的推进，是企业长久发展直观重要的推动因素。
1机电一体化的意义
所谓机电一体化，主要强调的是将机械技术与电子技术之间的结合，在当前计算机技术的高速发展，再加上网络技术的辅作用，使得机电一体化的发展提升到一个新的高度上来。从客观上来看，机电一体化已经成为集中计算机技术、信息技术与自动化技术等为一体的综合性技术体制。在未来，C电一体化会朝着更为广阔的应用空间发展。
2机电一体化发展的现状
机电一体化技术研究的时间比较常，在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合，还将其视为分裂的个体，主要是靠电子技术在机械工业中的应用，来提高机械生产效率，提升产品质量。但是，在当时的发展阶段，机械工业与电子没有融合，还是独立的个体存在于机械生产中，使得其发展水平并没有达到预期的水平和目标，应用范围也并不十分广泛，技术没有得到充分发展。
如今的机电一体化技术，尤其是在一些大型企业的生产过程中，涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展，机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要，机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑，对整个的生产过程进行分析和判断，发出各种操作指令，完成复杂的生产，对生产所用的机械设备进行智能控制，整个生产的过程也十分的人性化，电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。当前，在全球化趋势的推动作用之下，工业生产已经并不单纯局限于某一个单独的领域当中，而是就地取材，遍布世界的诸多角落。所以，关于机电一体化的含义也被融入了新理念，因此，在现代化机电一体化技术当中，我们不难看到远程控制技术和远程监视技术的存在。伴随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也处于不断完善与发展的过程当中，在未来，势必会突破原有的生产模式，从而对于机电产品的部分标准进行统一与规范。
3机电一体化技术在智能制造中的应用
3.1在自动生产和自动机械中的应用
当前，机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用，其中最为突出的就是智能化制造技术的应用，不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用，也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术，还是电子技术，在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术，对于这一技术来说，将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接，从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势，就是能够满足于生产部门所提出了相应问题[3]。
3.2计算机的集成化体制
基于当前的战略发展理念，借助于全局动态的形势，能够帮助促进整个计算机集成制造系统的完善与优化。在这一体系当中，其建立与组合，并不单纯是子系统的简单组合，而是立足于当前地系统，将各个部门之间的界线得以突破，在这一系统当中，制造系统是主干系统。对于企业本身来说，在其具有一定的集成性特征时，就能够对于生产因素当中的各项资源进行优化配置，从而在客观上保证生产开发水准的提升，使得企业当中所蕴含的潜力和发展潜力被激发出来。
3.3在工程建设当中的使用
机电一体化在工程建设当中的使用，能够体现在以下几个方面：首先，在建筑物照明系统的应用，在@一功能当中，主要能够通过通信系统和计算机控制系统联合实现的，因此，对于不同时段的照明系统，应当进行有效控制。在这一照明体系当中，对于照明时间的自动控制，能够帮助减少电能损耗，实现智能化控制。其次，在建筑内部空调系统的控制方面，也存在着智能化特征，利用比例积分调节器闭环的形势，从而对于不同季节的空调使用模式进行设置，这样能够实现空调的智能化调节，保证整个建筑物的室内空气的优化，从而最大程度上减少能量的损耗。
4机电一体化未来使用的方向
首先，在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下，其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展，而就微型化发展本身而言，体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看，由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小，所以损耗的能量也不是很大，能够完成很多任务。
其次，从智能化角度上来看，工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来，其中不仅涉及到机器人智能应用，也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域，并不能够与人类一样实现完全地智能化，但是，拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。
再次，无论机电一体化的发展方向如何，其最终目的始终是为人类服务，所以，在实际设计的过程当中，应当尽可能保存人性化的设计，在色彩和造型方面起到一致性，在满足上述条件之后，可以融入艺术性色彩。
5结语
总的来说，机电一体化设计对于人类的影响是极大的，这也是当前现代化经济发展的产物，也是多重高新技术的集合体。因此，在未来研究与发展的过程当中，有必要在智能性方面进行深入研究，从而实现生产方式的深化改革，保证生产质量和效率的提升，与以人为本的发展理念相契合。
篇10
中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-160-2
0 引言
随着科学技术的不断进步，机电一体化也得到了快速的发展，并且其生产应用范围逐步扩大，机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合，从而实现了对机械设备的智能化控制和管理，这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中，智能制造基本上包含两方面的内容，一是智能制造系统，另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体，使工业生产更加的智能化、人性化，可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术，加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。
1 智能制造概述
从目前的社会发展来看是，智能制造主要包含两方面的内容：一是智能制造技术（IMT）。主要指的是，技术人员借助计算机模拟系统，从而实现对某一系统的分析、决策等，节省了大量的人力和物力，研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析，有效保证了研发的可靠性，同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统（IMS）。可以简单地理解为人机一体化智能系统，由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中，以计算机为主要工具，借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动，代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸，是集网络化、自动化技术于一体的制造系统，使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。
智能制造系统一方面是集成应用的主要场所，另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上，借助计算机并通过人工智能的控制，从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段，该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高，知识经济也是新兴经济的主导模式，因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流，成为发展的必然趋势与目标。
2 机电一体化技术的发展概况
机电一体化技术研究的时间比较长，在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合，还将其视为分裂的个体，主要是要靠电子技术在机械工业中的应用，来提高机械生产效率，提升产品质量。但是，在当时的发展阶段，机械工业与电子没有融合，还是独立的个体存在于机械生产中，使得其发展水平并没有达到预期的目的，应用范围也不大，该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展，机电一体化又焕发了新的活力，在生产中得到广泛的应用，其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展，使生产管理工作更加的智能化、自动化，为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。
机电一体化囊括了多种技术，并且不断更新技术内容，保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术，以人工智能的方式，借助计算机系统，从而实现对机械设备的自动化控制，使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及，出现了很多跨地域生产活动，这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用，解决了很多生产中的难题，使生产活动更加规范化、自动化、规模化。
3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用
3.1 传感技术的应用
传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一，由于其具有较高的精准性与敏捷性，可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响，若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用，而普通的传感器则效果不显著，若要使用还需构建相对应的传感器网络系统，这样才能实现信息之间的对接与传输，并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析，从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器，我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器，并使用标准化的接口，这样可大大降低设计的难度与标准，在一定程度上也可节约一定的成本。
3.2 数控生产中的应用
在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中，对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平，将机电一体化技术应用到数控制造中，在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上，所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术，实行三维仿真，模拟数控技术加工的整个工程，为数控机床的实际操作提供重要的依据。
3.3 自动生产线与自动机械的应用
目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置，从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛，例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统（图1所示），主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合，即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理，从而实现集约化、网络化生产。
3.4 工业智能机器人
工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用，并且结合了多种先进技术，是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点，智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体，我国在其研究上已经取得了一定的成绩，并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现，在提高产品质量，增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点：一是能够有效甄别信息资料；二是可快速地完成较为复杂的工作流程；三是生产的精准度高，可应用于军事生产制造中，受到社会各界的认可。
4 结束语
综上所述，智能制造是工业生产行业的主要发展趋势，实现了工业生产的自动化、智能化管理，有效提升了工业生产效率和产品质量，为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件，其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用，促进智能制造更好的发展。
参 考 文 献
[1] 林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯，2015（14）：92-92，94.
篇11
中图分类号：TS118 文献标志码：A
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
近几年，我国纺织行业的生产成本普遍上涨，大量企业出现了用工成本大幅度上升和招工难并存的局面，而企业自身科技创新能力不足、产品附加值不高，也严重了影响纺织企业的竞争力。
与此同时，全球经济发展方式正在发生深刻变革，科技创新孕育新的突破，“智能制造”已成为世界制造业发展的大趋势。《经济学人》2012 年4月发表的“第三次工业革命：制造业与创新”专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业的深刻变化，指出数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命”的核心技术。
在发达国家，汽车、电子电器、工程机械等行业已大量使用工业机器人自动化生产线，出现了数字化、智能化工厂。近年来，物联网、云计算、人工智能等领域内各项新技术得到了快速发展和广泛应用，这将对纺织行业向数字化、网络化、连续化和集成化、智能化方向转型发挥强劲的驱动作用。
目前欧、美等发达国家和地区已经有纺织工厂实现了从原料到成品的全流程智能化生产，生产状况和车间环境实现了集中监控和远程控制，工人劳动强度大幅降低。作为纺织科技的重要载体，数字化、智能化的纺织工厂将是纺织行业未来重要的发展方向，是现代纺织工业化与信息化深度融合的应用体现。
2 经纬纺机新型无人化棉纺工厂
棉纺是纺织行业最重要的组成部分之一。在国内，棉纺机械较早推广使用数字化技术，棉纺工厂的自动化水平有了很大的提高，但与国际新技术相比在高速、高产、高质、连续化、智能化及稳定性、可靠性等方面还有很大差距。国外先进纺机具备了高度智能化的功能，生产自动化、连续化程度很高。
作为中国最大的棉纺织成套设备供应商，经纬纺织机械股份有限公司（以下简称“经纬纺机”）拥有30多家分、子公司，产品覆盖清、钢、并、粗、细、络、捻、织、染等工艺流程。经纬纺机通过原始创新、集成创新和消化吸收再创新，加强产、学、研间的技术合作与交流，利用棉纺装备开发平台协同分、子公司研发和应用当代先进的数字化、智能化技术，致力于打造新型无人化数字棉纺工厂。图 1 描述了经纬纺机新型无人化数字棉纺工厂的构想。
经纬纺机新型无人化数字棉纺工厂主要由智能化单元设备、车间数据采集与监控系统、智能物流与搬运系统、基于大数据和云计算的智能数据处理与分析等系统组成。数字棉纺工厂提供的棉纺成套工艺方案包括：精梳/紧密纺成套工艺、普梳成套工艺、气流纺成套工艺。紧密纺流程：清梳联合机（含清花设备、异性纤维分检机、梳棉机）头并并条机条并卷联合机精梳机末并并条机自动落纱粗纱机集体落纱环锭细纱机细络联型自动络筒机。转杯纺流程：清梳联合机并条机转杯纺纱机。
无人化数字棉纺工厂能够把传统上分为多个工序的棉纺装备通过自动化、连续化、数字化技术集成为一个智能化的整体进行管理，将原来需要大量人工管理的生产流程统一在系统智能管控之下，将原来大量需要人工搬运的原料和半成品实现自动输送，将原来大量需要一线工人掌握高超技能的操作简化为装备的自动化标准操作，各项生产工艺数据实现自动采集分析、预测。无人化数字棉纺工厂是现代纺织工业化、信息化、智能化融合的综合体现，也是实现智能化纺织的必经之路。 2.1 棉纺单机设备由机电一体化走向智能化
智能化纺织机械是在原有机电一体化设备的基础上，通过数字化和计算机技术，融合传感器技术、信息科学、人工智能等新思想、新方法，模拟人类智能，使其具有感知、推理和逻辑分析功能，以实现自适应、自学习、自组织、自主决策能力。比如，纺织过程各种工艺参数、运行状态能够在线检测、显示和自动调节；机台具有自适应的生产控制、智能化加工编程、故障自动诊断、远程监控等功能。智能化纺织机械是新型无人化数字棉纺工厂的重要组成部分，表 1列出了几种主要棉纺单机的作用和智能化功能。
综上所述，棉纺机械单机的智能化主要体现为：（1）在机电一体化的基础上进一步融合机器视觉、模式识别等技术实现质量在线监测系统，如异纤分检机、自动络筒机的断纱智能检测装置和空管自动识别装置；（2）先进控制技术的应用：并条机自调匀整系统、细纱机集体落纱全过程恒张力控制技术、半自动转杯纺纱机张力精确控制系统；（3）先进的驱动技术，有变频调速、交流伺服、步进电机等；（4）联网接口、RFID射频识别、现场总线和人机界面，实现工艺参数、运行状态的在线监测、显示和自动调节，使机器运行在最优状态，具备故障显示和自动排除、远程诊断和服务等功能。
2.2 棉纺工序连续化
随着纺织工厂自动化水平的提高，单机自动化已经无法满足纺织行业发展的需求。通过智能化技术将纺纱工序进行合理的硬连接或软连接，实现工序连续化已经成为棉纺工厂目前的迫切需求，并为最终实现纺纱全自动化铺平道路。
2.2.1 联合机
联合机是将不同工序设备进行有机的自动联结，如：清梳联、粗细联、细络联等，使部分纺纱工序连续化，实现少人或无人管理的从原棉到成品纱的连续生产。
（1）清梳联：将清花工序与梳棉工序组合成一条新的生产线，实现棉纤维的抓取、开松、除杂、混合、梳理自动联接，直接生成棉条。该设备精确配合自调匀整系统，对棉流、棉箱、棉层、棉条进行智能控制；工艺参数在线调整、数据实时采集、传递；设备故障自动诊断和维护。
（2）粗细联轨道自动输送系统：与自动落纱粗纱机配合，使用空中电动轨道小车系统EMS（Electrified Monorail Systems）牵引运纱单元将满筒粗纱送至满筒纱库，待细纱机发出需求信号后再将满筒粗纱送至细纱机；将细纱机用完的空管送回空管库，待粗纱机发出需求信号后再将空管送至粗纱机，供粗纱机自动落纱使用，实现粗细联。
（3）细络联：在细纱机和自动络筒机之间增加一个轨道联接系统，其主要功能是将经细纱机自动落纱装置落下的管纱自动运输到自动络筒机进行络纱，并将空管自动运回到细纱机。经纬纺机研发的新型细络联型自动络筒机，可以与细纱机直接连接，自动落纱、生头、插管、换管、空管返回，实现了管纱从细纱机到络筒机的自动输送，改善纱线的清洁情况，避免纱线的接触损伤，减少毛羽增量，生产效率大大提高。
2.2.2 智能化柔性物流仓储系统
自动导引车AGV（automated guided vehicle）、电动轨道小车系统EMS与机器人技术在一些现代制造企业，比如汽车制造等领域已广泛应用，但是在棉纺行业中尚无应用。AGV、EMS系统配有电磁、磁条、光学、视觉等自动导引装置，按规定的导引路线自动行驶，用于多功能运输，是一个完全自动化、智能化的系统。
AGV、EMS系统具有自动导航、优化路线、自动作业、交通管理、车辆调度、安全避碰、自动充电、自动诊断、多传感器控制、网络交互等功能。数字棉纺工厂利用AGV、EMS系统与机器人技术，实现智能物流系统的柔性搬运、传输、打包等功能，包括条桶智能输送系统、精梳棉卷智能输送系统、粗纱空中输送系统、筒纱智能整理输送与包装系统等。
2.3 网络化、智能化系统实现棉纺工厂管控一体化
2.3.1 棉纺设备网络监控和管理系统
棉纺设备网络监控和管理系统利用传感器、通信、总线、数据库、物联网等技术，把棉纺厂单机设备的运转数据、产量数据、质量数据（如异纤分检机、电子清纱器等）、设备的用电数据、人员、环境温湿度、空压、除尘系统、电力供应、ERP数据等相互独立的信息流集成在一个平台上，消除生产过程的黑箱运行，实现纺织工厂的敏捷化、透明化、数字化生产和现代化管理。
该系统以数据采集为基础，实时显示设备的状态，记录主机设备运行的各种数据；可按班组、员工、品种自动统计报表；实时记录设备的每个状态变化，如细纱机的落纱次数、落纱时间、落纱长度；把数据转换为状态的管理报警，如速度过高、CV值过高的报警；车间环境智能监控系统，可对温湿度、空压、粉尘浓度等环境状况进行监控，使得电力供应统一调度，工厂少人或无人值守，为各种设备的运行维护提供有利工具。
该系统通过有线或无线网络把棉纺工厂的各个单元联接起来，消除信息孤岛，构建全厂信息流，实现生产高效的管理；可对整个工厂的各种资源（如设备、能源、人员等）进行优化配置，提高效率，降低能耗；提高棉纺工厂的智能化、信息化、管控一体化水平。
2.3.2 大数据、云计算技术、物联网技术的融合
随着信息化的发展，棉纺工业将应对大数据时代来临的挑战。数字化纺织工厂设备（棉纺设备、辅助设备）众多，棉纺设备网络监控和管理系统实时采集成千上万个传感器的数据，并生成各种统计图表。企业ERP系统每天都在生成大量数据和报表。图 2 展示了数字化棉纺工厂信息数据处理流程图。这些数据不仅体量巨大，而且种类多样、实时性强。面对大数据，处理数据的效率就是企业的生命，传统关系型数据库对其难以存储，单机数据分析统计工具也无法对其处理。
拥有数千万台机器的大规模并行运行的云计算平台为这些海量数据提供了廉价的存储空间和超强的计算能力。云存储不仅为数字棉纺工厂提供了远端大容量存储空间，而且可以对这些数据进行管理，如对重要数据进行本地与云端的两级备份。另外，还可通过web方式、PC客户端、手机客户端等形式访问数据，对设备状态进行监控，对生产进行控制和管理等。
大数据的核心是要获得数据价值，数据需要理解才能转化为有用的信息，最关键的部分是数据分析。打造智能化的数字棉纺工厂，就要依靠专家系统与智能软件对大数据进行自动分析、归纳推理，从中挖掘出潜在的模式，调节纺织机械设备达到最优的状态，进而更好地控制生产，同时将有用的信息反馈给管理者帮助其正确决策、执行，减少风险。随着网络化、数字化技术的发展，基于机器学习、统计学、数据库、可视化等技术的数据挖掘方法有了很大的进步。利用数据挖掘技术对采集的数据进行分类统计、对比分析、关联分析、聚类分析、异常分析、预测分析等，能够及时发现设备的问题，并对生产异常状况进行报警、预测、判断和敏捷响应。
大数据和云计算技术相辅相成，与棉纺设备网络监控和管理系统、企业ERP等系统的融合，将会对棉纺企业带来革命性的影响，改变企业传统的管理和运营模式，成为企业的神经系统及决策中心，能有效降低管理成本，提高生产、商务和服务的智能化水平。
3 结论与展望
新型无人化数字棉纺工厂实现了从原料到筒纱的自动化生产流程；从工厂环境辅助设备的监控到设备运转数据的采集；从设备单元的自动化、智能化到工厂生产的连续化、网络化、智能化，并最终实现少人化、无人化管理。智能棉纺设备具有高速、高产、高效的性能，能极大提高成纱品质和产品附加值。联合机和基于AGV、EMS、机器人系统的物流仓储系统实现了棉纺工序之间的刚/柔性联接，保证了全流程运行的稳定性、可靠性、连续性，极大地提高了生产效率。大数据和云计算技术将助力棉纺设备网络监控和管理系统、ERP系统，提高棉纺工厂的信息化水平。因此，利用智能化技术，融合新思想、新技术，打造新型无人化数字棉纺工厂将成为当前和今后一段时期内纺织装备企业的主要任务之一。
建设新型无人化数字棉纺工厂，将对加快棉纺企业的转型升级，提高生产效率、技术水平和产品质量，降低能源、资源消耗，节约用工成本，实现纺纱生产过程的数字化、智能化、网络化，提高企业竞争力，在应对国际挑战中发挥重要作用。因此，智能化数字棉纺工厂将会给纺织行业、纺机制造业带来巨大的经济效益和社会效益，具有良好的发展前景。
参考文献
[1] 路甬祥. 走向绿色和智能制造——中国制造发展之路[J]. 国内外机电一体化技术，2010（3）：37-38.
[2] A third industrial revolution：manufacturing and innovation[EB/ OL]. The Economist，Apr. 2012. http：/// node/21552901.
[3] 周济. 制造业数字化智能化[J]. 中国机械工程，2012，23（20）：2395-2400.
[4] 张国军，黄刚. 数字化工厂技术的应用现状与趋势[J]. 航空制造技术，2013（8）：34-37.
[5] 韩丹，范文慧，邵贝恩. 棉纺装备协同制造平台技术研究[J]. 计算机集成制造系统，2008，14（7）：1337-1341.
[6] 孙文立. 加强科技战略化管理，增强装备制造集团型企业技术创新能力[J]. 纺织机械，2011（5）：4-9.
[7] 范祥，卢道华，王佳. 机器视觉在工业领域中的研究应用[J]. 现代制造工程，2007，（6）：129-133.
[8] 赵斌，张红雨. RFID技术的应用及发展[J]. 电子设计工程，2010，18（10）：123-126.
[9] 张辰贝西，黄志球. 自动导航车（AGV）发展综述[J]. 中国制造业信息化，2010，39（1）：53-59.
[10] 李坡，吴彤，匡兴华. 物联网技术及其应用[J]. 国防科技，2011（1）：18-22.
[11] 刘炜，夏翠娟，张春景. 大数据与关联数据：正在到来的数据技术革命[J]. 现代图书情报技术，2013（4）：2-9.
[12] 张亚明，刘海鸥. 云计算研究综述——基于技术与商业价值双重视角[J]. 中国科技论坛，2010（8）：126-133.
[13] Tom M Mitchell：Machine learning[M]. Boston，MA：McGraw-Hill，1997.
篇12
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.18.038
[中图分类号]TP311.52 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）18-00-01
0 引 言
工业和信息化部在《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》中明确提出：“建设覆盖各级民爆主管部门、民爆企业的行业综合管理服务平台，实现民爆物品生产经营动态信息全程监测。建立民爆企业生产、流通全过程安全管控体系，实现对关键安全生产要素的闭环信息化管控，提升民爆行业本质安全生产水平”。因此，如何借助物联网、云计算、大数据等新一代信息技术来更好地实现民爆行业的“两化融合”，更好地提升民爆企业安全生产、管理水平，这是摆在民爆企业管理者面前的问题。
1 夯实信息基础设施，搭建高效通讯网络
信息技术的应用离不开网络、硬件资源等基础设备、设施。企业根据信息化发展与应用的需要，应当建立企业级标准中心机房、配置专业企业级服务器、部署企业内部的VPN网络或SDH网络及建立数据统一存储管理平台等，夯实网络基础设施。
2 加快生产技术改造，提升制造两化水平
为提高民爆产品生产技术水平，确保产品质量，企业需要对传统包装炸药生产线进行全面技术改造，实现生产线连续化、自动化控制，为工业生产实现信息化管理奠定基础。在生产线的技术改造中，应当选用了大量的安全可靠的智能传感器，实时采集生产数据和各工序的反馈信号，经过安全型的PLC集中控制处理，将生产各环节的控制系统组成一个具有自我决策能力的工业互联网络，同时与“四超”信息动态监管、现场巡检和设备综合管理等系统集成，实现生产控制与信息化管理的高度集中。如产品捡装工序，可采用基于视觉系统的抓取机器人，实现对高速运动药卷的动态跟踪、方向定位，以便抓取机器人能够精准定位药卷位置，智能抓取药卷，极大地提高了捡装效率。
3 构建智能化监管平台，实现安全管理智能化
3.1 构建智能化视频监控系统，实现生产场所安全监管
民爆行业属于高危行业，加强对生产过程的视频监管尤为重要。企业应构建起覆盖全生产厂区的视频监控系统，实现对全部生产线、库房、厂区视频的远程实时监控。为了让海量的视频监控图像变成系统可识别、可跟踪、可管控的数据信息，企业还应加强对图像动态分析技术与现场安全管理的融合应用研究，通过对关键监控区域部署视频智能分析器，运用人体体型、运动位移等特征算法，实现了智能化监管，提高了监管效率。通过智能化视频监控系统的建设，极大地降低了现场作业人员的习惯性违章频率，进一步提升了安全操作水平。
3.2 构建集团化参数监控系统，实现生产过程安全监管
民爆企业还应建立生产工艺、设备参数运行实时监控系统，对每条生产线生产工艺参数、核心设备参数运行数据，可以借助二维流程图的方式直观展示。通过阈值设定，实现参数自动报警提示，并与视频监控系统进行匹配。通过参数监控系统的建设，实现了对生产过程工艺运行参数直观的、可视化的监管，有效地控制和降低了生产过程的风险，保障了生产过程的安全，同时采集的生产数据为大数据应用奠定基础。
3.3 构建可视化运输监管系统，实现流通过程安全监管
借助物联网技术，即在每件炸药箱上粘贴RFID标签，在产品下线、车间出门、入库门、出库门等处设置FRID读写器，RFID读写器数据实时更新至物流管理系统，实现对民爆物品信息从产品下线到出入库过程的动态监管，改变了传统手动扫描模式。同时在危险品运输车上安装基于GIS、GPS、3G、传感器、视频监控的车载终端，实现对车辆运行视频、行驶路径、责任人、行驶目的及运输货物等信息绑定，实时更新、追踪产品的生产量、库存量、销售量及物流过程。通过可视化运输监管系统的建设，实现从产品下线到产品运输过程的可追溯、可追踪，有效地控制危险源，保障物流过程的安全。
3.4 拟建大数据基础分析系统，实现生产经营辅助决策
随着两化融合的不断深入，尤其是互联网、大数据的发展，数据与物质、能源一样，逐步成为企业的基本生产要素。数据的管理能力已成为现代企业的核心竞争力之一，数据日益成为企业生产、经营和决策的重要依据。通过上述3个系统的建立与运行，积累了大量的基础数据，实现了少部分数据的分析，例如：对违章事件的趋势分析，可以较为客观地反映各单位在纠正习惯性违章的力度；对生产工艺参数的报警分析，可以客观地反映出设备的稳定性，对设备管理部门的设备选型起到辅助作用等。
目前，大数据的利用是安全管理信息化的薄弱环节，企业应利用大数据对企业的生产经营管理系统（如ERP）进行集成，使企业的生产控制和产供销、人财物等经营活动有机地结合在一起，推动生产过程自动控制、企业资源计划管理、企业经营分析与决策管理、安全监控管理等信息系统建设稳步推进、协调发展。
4 结 语
民爆企业通过物联网、大数据等新一代信息技术的应用，实现了安全监管的可视化、智能化，取得了一定的成效，但面对高危生产的管理，信息化建设任务仍然是任重而道远，应充分借力新一代信息技术，保障企业安全、快速、可持续发展。
篇13
关键词：信息化；制造业；技术创新
Key words: informationization；manufactuing industry；technological innovation
中图分类号：F272 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0160-02
0 引言
据联合国工业发展组织的统计报告，2009年中国在世界工业生产总值中份额达到15.6%，仅次于美国19%的份额据世界第二位[1]。但代表制造业技术水平的重大装备制造业中，70%的数控机床、70%的轿车工业装备和纺织机械、76 %的石油化工装备、80%以上的集成电路芯片制造装备、100%的光纤制造装备及大型飞机、大型科学仪器、大型医疗设备等都为国外产品所占领[2]。
由此可见，中国虽然是制造业大国，但不是制造业强国。制造业企业生产的产品往往是高能耗、高污染、低附加值、低技术含量的产品。在国际经济分工中处于生产产品的较低位次，只能进行转包生产和来料加工。要改变这种现状，必须走信息化强国之路，加大产业结构调整力度，加强信息化与技术创新能力关系的研究，以信息化来改造提升传统制造业，提高企业的技术创新能力，使拥有更多自主知识产权的具有国际竞争能力的知名品牌产品涌现在世人面前，变中国制造为中国创造。
1 信息化与技术创新能力的内涵
1.1 信息化的概念 信息化的概念首先由日本学者Tadao Umesao在1963年题为《论信息产业》的文章中提出，他认为“信息化是指通讯现代化、计算机化和行为合理化的总称。”
此后，国内外的学术界对信息化进行了广泛深入的研究，具有代表性的观点有：①信息化是指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于社会的历史过程。②信息化就是计算机、通信和网络技术的现代化。③信息化就是从物质生产占主导地位的社会向信息产业占主导地位社会转变的发展过程。④信息化就是从工业社会向信息社会演进的过程等。简言之，信息化是手段，是充分利用信息技术、计算机技术、通讯技术等，整合社会资源，参与社会生产，形成新的生产关系，产生新的生产力，使工业社会向信息社会演进而造福于社会的一系列活动的综合过程。
1.2 关于技术创新能力 著名经济学家Schun peter（1912）提出技术创新概念，他认为技术创新是指企业家对生产要素和生产条件的新组合引入生产体系，包括采用新工艺、开发新产品、开辟新市场、控制原材料的新来源和实现新的生产组织等来获得超额利润的过程[3][4]。
关于技术创新能力的研究不同学者有不同观点。Barney（1986）认为技术创新能力是在资源基础上构成的一种“经验基础”[5]。Prahalad和Hamel（1990）认为技术创新能力是组织中的群体学习能力[5]。朱斌等（2002）认为技术创新能力是指企业有目的、有意识地依靠自身或借助外部力量，准确识别、把握技术发展趋势，有效应对技术和市场变化，开创性地进行研究开发，并把研究开发成果成功导入市场的能力[5]。
这些观点从不同的研究角度阐述了技术创新能力是企业创新主体的系统行为的一种综合能力的反映，其中创新的系统性、过程性和创新主体的能动性尤为重要。企业这种综合能力的形成离不开现代信息技术、计算机技术、网络技术等的利用。企业在利用这些技术对各种资源进行整合和创新过程中，通过资源的协调组合，产生新思想、新办法、新技术，并运用到研发、生产、市场营销等环节，最终实现新思想的综合能力。
