机械智能化在轻工业中的应用

(许昌电气职业学院，河南 许昌 461000)

0 引言

当前，世界发展正处于第三次工业革命成果的利用总结与第四次工业革命的开拓创新过渡阶段，在这一时期，机械的智能化被作为制造生产的主攻方向，也是加速社会实现生产变革的重要途径。可以预见，在未来，机械智能化将带给社会三大变革：第一，机械智能化将加速传统产业的升级，促进制造业、高新产业进一步发展；第二，机械智能化将促进我国产业的转型，形成新的产业链，进而带动新的市场；第三，机械智能化将彻底改变人们的生活与生产方式，较大范围地解放劳动力。

1 机械智能化制造概述

智能化制造这一概念是在20 世纪80 年代由一位美国学者提出，此后随着物联网、大数据、云计算等信息技术的迅速发展而不断被深化，且仍在不断发展。如今，智能化制造被形容为最新一代信息技术、制造技术的融合，通常在设计、生产、管理和服务等环节中被广泛应用，一般具有感知、学习、决策、执行和适应等功能，生产模式与传统的不同。智能化制造涉及到产品、生产、模式、基础4 个方面，其中产品是主体，生产是主线，以用户为中心是模式，而信息技术与物联网是基础。随着技术与理论的发展，智能化制造的概念如今依然在不断完善中[1]。

2 机械智能化在轻工业中的应用及存在的问题

2.1 机械智能化应用现状

在纺织、食品等轻工制造业中实现制造智能化，是促进产业升级与转型的重要方式。当前，轻工业的智能化制造发展主要朝以下几个方向进行：第一，轻工产品的智能化；第二，轻工产品制造机械的智能化；第三，轻工生产车间、工厂的智能化；第四，轻工产品生产供应链的智能化；第五，轻工产品的生产管理与服务智能化。

当前，我国的轻工产业智能化制造发展才起步不久，政府、行业都在进行积极的尝试与探索，主要侧重点为以下几个方面：第一，轻工产品生产工艺工序的连接。这一环节主要是通过自动化的运输装置来实现，通过自动运输，连接各项工序，可以减少人工搬运或半自动运输，减少人力消耗，提高生产效率，常见的纺织工艺机械包括清梳联、粗细联、细络联等；第二，轻工产品生产车间与工厂的智能化。在轻工产品生产车间，其数字化、智能化一般包括生产设备、生产过程、管理过程和分析应用等几方面的智能化，例如智能机械设备集成控制、车间环境监控、智能物流、智能生产管理等[2]；第三，轻工产品生产管理与服务智能化。在这一方面，轻工生产的智能技术应用得较早，主要管理内容包括产品品质、产品规格、设备状态、设备故障检测以及生产工艺参数、生产消耗原材料等的管理。

2.2 机械智能化应用存在的问题

分析我国轻工业智能化生产制造的实际概况可知，目前我国的智能机械在应用上还存在以下不足：其一，轻工智能化制造目前还处于自动化、数字化阶段，智能化才刚刚起步，在提高生产质量、提高产品性能方面表现不足，有待进一步发展与推进，同时在车间物流、工程物流、生产信息管理、供应链管理方面，智能化水平虽然相对成熟，但应用范围不够广，还有待进一步开发；其二，目前我国高端轻工制造机械与国际水平还存在一定的差距，以纺织行业为例，该行业生产所需要的纺纱机、络筒机、梭织机、印花机等设备多是依赖国外进口，才能保证产品的智能与机械安全，国内品牌缺乏竞争优势。乳饮行业也是如此，无菌技术的研发不足，导致乳饮灌装设备对国外设备依赖度较高，阻碍了机械智能化的效果实现；其三，当前关于轻工行业机械智能化的讨论与研究相对较少，理论与实践都不充分，对于有关研究与描述都只从表面现象分析，缺乏深度探讨与实践。所以，理论与实践数据方面支撑不足，是轻工行业机械智能化应用的缺陷之一[3]。

3 机械智能化在轻工业中的应用发展策略

3.1 完善智能控制技术

在机械智能化的发展与应用中，要根据实际发展与应用需要来制定目标，进而不断促进智能化控制技术发展与完善。而要促进智能控制技术的完善，就要促进微电子技信息技术全面有效结合，完成互补，最大限度地提高智能控制技术在机械智能化应用中的价值。也就是说，要促进微电子技术、信息技术的融合互补。一方面，要让机械设计制造相关部门或单位引入优秀技术，并加强对技术的本土化开发，进而制定出合适的机械智能化应用方案，最终有条不紊地完善智能控制系统；另一方面，要提高智能控制技术水平，引入优秀技术，也要加强技术研发与创新，通过具体分析智能控制需求，针对性地进行控制技术与系统开发完善与应用。与此同时，智能控制技术与系统的完善，离不开专业的信息技术人才，只有在轻工智能控制岗位配备专业人才，才能保证智能化能够获得更好的实施与应用效果。

3.2 完善故障诊断系统

在轻工智能化制造过程中，除了智能控制技术至关重要外，故障的智能检测也十分重要，它是影响生产质量、生产安全、生产效率的重要因素，也是未来智能化机械应用相关技术研发的重要方向。提高智能化机械的故障检测水平，完善智能化机械故障检测系统是必不可少的，在未来进行故障分析时，不仅要利用电子监控，同时也要对机械油压或其他参数进行分析，这样才能发现真正的问题并加以改正。

智能化设备还应该运用智能控制技术，加强对智能化生产过程中的操作预警监控，并附加报警功能，以便于当生产操作过程中因为参数错误或其他原因导致故障时，智能化系统可以对工作人员预警，促使其及时检查维修。同时，如果故障发生之后，拥有完善故障检测系统的智能化机械可以告知工作人员故障位置与故障状况，更有利于设备检修与维护，能提高工作效率[4]。

3.3 加强政策扶持与引导

从宏观角度看，我国在应用轻工业的机械智能化时，要从实际国情出发，注重产学结合，不断地提高轻工机械的智能化、自动化，进而提高轻工机械智能化制造水平。同时，还要注意引入国际先进技术与经验，并结合我国智能化机械技术与轻工业发展特征，创造出符合我国轻工企业投入生产制造使用的智能化轻工机械，并带动我国轻工行业升级与转型。

此外，发展轻工机械智能化及其应用，离不开国家政策的支持与引导，良好的政策导向与政策环境能够为轻工机械智能化以及轻工行业的发展提供更为良好的机会。例如政府政策可以加大对轻工机械智能化的资金扶持力度，同时完善相关政策，加强监管，引导行业规范，促使轻工机械朝着智能化的方向健康发展。除了政策导向以外，轻工行业自身还要加强自主研发与创新，在已有的成果与技术上不断对原有的智能化机械进行升级与改造，提升整体机械智能化水平，同时智能化系统的管理模式也要进一步改善升级，促使企业生产效率、生产效益最大化。

4 结语

机械智能化技术及其应用，在一定范围内极大地提高了我国整体的生产力水平，对社会经济与生产的发展促进作用都十分明显，是我国现代化进程推动的重要动力，也是促使我国走向复兴的必要手段。目前我国轻工行业的机械智能化应用已经取得了一定的成就，生产制造模式与过去相比已经发生了较大的变革，管理服务理念也发生了变化，也在融合其他领域的先进技术，总之，智能化对生产形成的影响是巨大的。同时，轻工机械的智能化，提高了轻工产品生产效率，对人们的生活也有较大的影响，所以有必要采取更合理的发展应用策略，进一步提高生产工作的效果。