智能型机械自动化的发展探讨
2018-03-16王玲维
王玲维
(江西工程学院,江西 新余 338000)
1 智能型机械自动化的发展现状
科学技术的进步给我们带来了许多便利,在制造业中,机械自动化程度的不断完善提高了企业效率和安全生产,智能型机械自动化的快速发展又将制造业上升了一个新的台阶。我国也有很多研究机构在智能型机械自动化领域取得了优异的研究成果,智能型机械自动化技术被广泛应用于很多企业,并且其他企业也在抓紧引用这项技术。智能型机械自动化相较于传统普通的机械自动化技术有很多优势,比如,智能型机械自动化可以实时监测设备的运行,一旦设备出现故障,就能对设备故障进行自动判断、分析和处理,如果解决不了问题,就会自动报警,提示人员人工解决,减少生产损失。并且长期使用会自动分类设备生产过程中的各种信息,可以选择远程发送给操作员或者维修人员来异地指导,不会因空间因素耽误设备的正常维修与使用。作为一个智能的机械自动化系统,根据实际情况设置机械设备的管理模式,更方便、更快速,生产效率大大提高,在更高层次上保障安全,设备运行过程的故障率很低。智能型机械自动化设备在运行过程中,能够判断和处理之前的一些情况,并不是所有的指令都在机械自动化中执行,只要人们发出指令,如果不管正确与否,它都执行这个指令,那么必然会出现生产问题。智能型机器自动化接收到指令程序上会先判断操作员指令的对错,这样就可以自动的反馈、纠正错误和消除指令,避免生产过程中的错误,即大大减少企业损失。
智能型机械自动化设备在正常运行时,会定时检测和维护,机器一旦检测出故障就可以精准定位并发送报告。对一些小的错误,可以自动分析和处理,减少企业的经济损失,同时降低安全事故的发生,保证生产工人的安全,提高生产效率。
2 中国机械自动化行业存在的问题
在很长的一段时间,中国的机械制造业取得了长足快速的发展,但与发达国家相比,我们的水平依然很低。主要体现在机械设备的运行稳定性、无故障时间以及产品加工精度与外国先进技术产品存在的较大差距,而且数值的控制率低,总体而言,中国的机械基本上有一半依赖进口,其中,数控金切机械产品对国外的依赖度高且占据较大的比例。从另一个方面也能看出中国机械行业难以获得爆炸性的飞跃。对于掌握国内机械一流技术的领先企业来说,高贸易壁垒的技术限制也带来了好处,他们的机械设备产品以及领先行业内后来者的机械技术将保持很长时间的优势,这个阶段对于集中力量发展本国机械龙头企业很有益处,后来者在短期内要超越非常困难,另一方面来说也提供了很大的发展空间。精密机械制造方面由于技术要求高,是一个发展比较缓慢困难的行业,国外的技术保护也使得我们很难借鉴他人的经验,基本都要靠自己关门研究。但是我国现在的高精度机械设备还只能依赖进口,现在也造不出这类机械设备。
3 智能型机械自动化的发展趋势
机械自动化技术使得人们能够更方便的运用机械设备,但是随着生产需求的提高,更高端的技术即智能型机械自动化技术应运而生。上世纪20年代,机械自动化技术刚刚出现就被广泛应用到生产过程中,发展也是一日千里,其不断被应用到其他领域,使用范围之广也令人震惊,特别是在高度集成的计算机应用程序中。
在机械制造过程中引入自动化控制,能够让设备的操作变得非常简单,而设备自身却能够生产复杂程度更高,质量更好的产品。虽然操作越来远简单,但是也离不开人的控制,需要人工发出指令,机械指令的执行只有在接到指令后才能完成。人类的生产力从近代开始就成指数级增长,而机械自动化也是社会生产力的助推剂,同时也需要更高端的技术支持和更多门学科来完成复杂技术的更新换代,比如发送指令,就需要通过编写高等语音控制机械设备,综合机械自动化技术、数控技术、控制电子技术以及其他更多的技术才能实现机械自动化。随着人类科学技术的不断发展进步,自动化已经不能满足高生产的需求,更高级的智能化必须要被研究出来,智能化就是在生产过程中尽可能的没有人参与或者几乎无人参与,设备可以在计算机的控制下独立完成相关的生产工作,产品更加精密,质量要求更高。没有人工参与,其安全性、人工成本以及产品质量就会更高。
(1)设计技术。通过引入智能机械自动化技术,不需要绘图就可以设计和制造。可以理解为通过智能电脑的操作,凭借计算机设计技术,无需人工操作即可自动生成设计图。此外,随着社会生产力的发展,对于设计技术的需求也更高,设计的标准和设计数据库也将不断升级。我们的智能型机器自动化技术应该在完全适应的基础上开发和应用升级,机械自动化将发展为自动化、智能化、一体化。机械自动化技术的发展和应用的方向依然是智能型机械自动化。
(2)智能化。智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。“智能”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、数学、心理学、生理学、混沌动力学的新思路、新方法,智能的模拟人类,提升判断、推理、逻辑的思维和自主决策能力,从而实现更多的控制目标。
(3)模块化。模块化重要且艰巨,由于各种机械自动化产品和制造商众多,所以开发研究具有标准机械接口、电气接口、电源接口和环境接口的机械自动化产品单元是一件非常复杂且非常重要的事情。例如,我们开发了一种集成减速、智能减速和电动机的动力装置。它具有视觉、图像处理、识别和测距功能,以及各种能够进行典型操作的机械装置。这样,新产品可以通过标准单位迅速发展,生产规模也得以扩大。显然,电气产品的标准化和系列化带来的好处是肯定的。一旦标准形成,其带来的经济效益无法估量,无论是生产标准机械自动化机组的企业,还是生产机械自动化产品的企业,模块化都将为机械自动化企业带来光明的未来。
(4)网络化。上世纪90年代,网络技术的产生使得计算机技术得到了质的飞跃。网络技术的横空出世和迅猛发展,给科技、生产、政治、军事、教育和人们的日常生活带来了巨大的变化。各种网络融合了全球经济和生产,企业之间的竞争日趋全球化。一旦机械自动化新产品开发出来,只要其功能独特,质量可靠,很快就会在世界各地销售并且带来巨大利润。由于网络化的普及,基于网络的各种远程监控技术方兴未艾,远程控制终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家庭网络成为一个大趋势。家庭网络是将各种家用电器连接到以计算机为中心的综合家电系统,使人们能够享受各种高科技在家中带来的便利和幸福。因此,机械自动化产品向网络化方向发展已成为必然。
(5)绿色化。工业的发展给人们的生产生活带来了巨大变化。一方面,工业技术使产品非常丰富,生产出了无数大自然中没有的物品,人类的生活因此非常舒适;另一方面,工业生产需要大量资源,资源极度消耗,不合理的资源配置使的环境污染越来越严重。因此,人们呼吁保护环境和资源,回归大自然的规律。
(6)人格化。机械自动化的未来更加注重产品与人的联系,机械自动化的个性有两层含义:第一层是机械自动化产品的终极目标是人。智力、情感、人性使机械自动化越来越重要,尤其是家用机器,最高的境界是人机一体化。另一层是模仿生物机理。事实上各种机械自动化产品的发展,都是受到动物生存运动的启发加以研究而发明出来。
4 结语
智能型机械自动化技术的应用将为许多行业,尤其是生产企业,特别是智能机械自动化技术提供应用。智能加工是制造业中的高端生产加工技术,对机械行业的高速发展起着不可替代的重要作用。特别是机械制造与自动化技术和当今智能技术的融合带来了重大益处,为机械制造业带来了解决办法。从生产方式看,整个机械制造业的产品结构和产业结构发生了质的提升。智能型机械自动化技术的高速发展促进了机械工业的持续进步,提升了工业生产和国民经济效益。
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