信息自动化在智能机械制造中的应用研究

向晔

辰星（天津）自动化设备有限公司 天津 300457

引言

智能机械制造是传统工业体系与人工智能技术深度融合基础上产生的新型体系，是人类社会生产力变革的重要驱动。智能机械制造的创新发展，离不开信息自动化的有效支撑。随着信息自动化自身创新发展，在智能机械制造中的应用也更加广泛，为推动我国工业生产创新发展起到积极促进作用，为经济高质量发展奠定坚实基础。

1 智能机械制造的特征和控制要求

1.1 智能机械制造的特征

智能机械制造是机械行业发展的基本趋势，也是推动生产方式变革的重要驱动力。智能机械制造运行发展主要呈现如下方面特征：首先是具有高效率特征，以智能化技术为支持，将传统人工管理流程转变为自动控制方式，能够缩减不必要的操作环节，直接利用指令进行控制，有效提升生产管理效率，为成本控制和效益提升奠定良好基础。其次是具有安全性特征，智能机械制造以信息精准传递为基础，能够有效规避人为操作不当导致的安全风险，能够利用智能化技术准确分析机械制造系统运行风险，实现对生产和运行安全隐患的精准评估，以此提升机械制造安全水平，为企业生产管理提供坚实保障[1]。

1.2 智能机械制造的控制要求

智能机械制造是机械产业转型发展的基本方向，是推动经济社会发展中重要驱动力量，智能机械制造的实现，需要满足如下方面基本要求：①智能机械制造是以自动化控制为基础的，要能够实现对所有制造设备的自动控制，确保制造体系保持良好的协同运行状态。②实现智能技术与自动化控制技术的有机结合，通过智能化技术的应用，能够实现对生产运行管理的智能优化，更好地满足机械制造模糊化需求，推动机械制造朝向创新方向发展[2]。③要能够实现对制造环节的全方位监控，机械制造体系运行中，某一方面出现问题，都会导致机械制造质量出现问题，因此在实际运行中必须要实现对机械制造的全方位监控，及时反馈系统运行问题，通过技术优化推动制造体系创新，提升质量控制水平。④要能够实现对加工程序质量的精准检验，利用智能化技术分析机械产品质量问题，为产品设计提供精准参考，推动机械制造行业创新发展。

2 信息自动化在智能机械制造中的具体应用

2.1 计算机辅助设计应用

设计工作是智能机械制造的基础性环节，是制造方案运行实施的基本参照，信息自动化在智能机械制造中的具体应用，主要体现在如下方面：一是能够有效提升设计工作效率，利用模型构建方式实现对设计方案的模拟分析，提前发现设计方案中存在的问题，利用智能化分析手段进行优化，减少不必要的现场试验，有效提升设计工作效率，降低设计成本。二是能够实现自动化绘图，缩减人工绘图时间，实现对绘图过程的优化控制，减少人工绘图中出现的错误，提升机械制造绘图水平[3]。三是推动机械制造朝向数字化方向转变，实现设计工作与制造环节的有效对接，实现机械制造的精细化管理，为机械制造创新发展提供技术支撑。四是能够推动机械制造设计朝向标准化方向发展，全面贯彻制定相关标准，提升设计规范性和一致性，确保设计方案合理性，为后续优化改进奠定良好基础。

2.2 计算机辅助制造应用

计算机辅助制造是信息自动化在智能机械制造中最为关键的应用方式，是切实推动机械制造智能化转变的重要形式。通过计算机辅助制造的应用，能够有效提升制造效率、降低制造成本，提升产品市场核心竞争力。计算机辅助制造的具体应用，主要体现在如下方面：一是数字化控制，将设计方案借助信息化系统直接导入生产管理系统，能够实现对生产流程的直接控制，提升制造效率和质量控制水平。二是智能化控制，利用传感技术和信息化技术，实现对生产设备运行参数的全面采集，利用智能化技术分析生产环节运行状态，能够根据设计要求调整运行参数，推动生产管理模式优化，达到节能降耗要求，推动生产管理方式优化。三是能够有效提升机械制造运行效率，通过智能分析和自动化控制，实现各个制造环节的优化调整，能够更好地降低生产能耗，推动机械制造朝向绿色节能方向发展。

2.3 物料管理技术应用

机械制造体系运行中，物料管理是影响生产效率和生产成本最为关键的环节。传统运行模式中，物料存储、路径和方式等工作都是以粗放式模式为主，不仅造成大量的成本浪费，还会对正常生产作业产生影响。以信息自动化为支撑，构建新型物料管理体系，在如下方面具有明显优势：①是结合物联网技术应用，能够实现对物料信息的全过程监测，避免出现物料配置错误等方面问题，提升物料管理精细化水平[4]。②是通过信息自动化技术的应用，能够实现对物料运输路径的优化调整，选择最优化路径，节省物料运输时间，降低物料运输成本。③是结合自动化设备应用，实现物料的自动存储、传输和堆垛，有效提升物料搬运效率，更好地满足机械制造需求，提升整体运行水平。

2.4 可编程控制技术应用

可编程控制技术（PLC技术）在智能机械制造中的应用，是信息自动化应用成效最为显著的方面。PLC技术主要包括DCS系统和FCS系统两种控制类型，前者主要应用机械电气控制装置中，能够实现对分散式机械电气控制装置的集中化管理，有效降低系统运行风险；后者主要是在信息自动化支撑下构建通信网络，在数字通信环境下实现对机械电气控制装置的整体控制。以PLC技术为例，在智能机械制造中的应用，主要体现在如下方面：①应用于机械制造设备的安全检测中，能够利用自我检测方式，实现对故障问题的精准分析，确定故障位置并及时向管理人员发出故障报警信号，便于运维人员及时查找并修复故障，提升机械设备运行可靠性。②在开关逻辑量控制中的应用，从机械制造设备运行需求出发，设定开关启停状态，优化生产和运维方案，优化生产程序控制方式，降低制造环节运行能耗[5]。③提升机械控制精准性，利用机械设备运行信息的双向传输功能，实现对生产作业状态的精准评估，实现对机械设备运行的精细化管理，提升生产活动控制稳定性。④在控制系统中的应用，利用可编程技术能够实现对分散控制系统的集中控制，提升控制系统数据传输可靠性、控制系统运行的针对性。

2.5 智能机器人技术应用

智能机器人是信息自动化发展的重要形式，具有自动化、精细化、集成化等方面特征，在应用于智能机械制造时，具有方面优势：一是能够有效简化机械制造流程，通过对生产制造工序的智能调整，调整设备运行参数，确保生产制造流程更好地满足实际需求。二是能够提升机械制造精细化水平，通过自动化或半自动化优化改进，改变人工生产模式导致的错误率高、成品率低等问题，有效缩短生产时间，提升企业生产效益水平。智能机器人在机械制造领域的应用，主要体现在如下方面：①激光测量，其作用主要是利用交互型或传感型机器人，精准获取零件参数，提升测量精度，结合信息自动传输网络，将数据传输至管理中台或其他设备，实现对零件精度的有效控制[6]。②重点零部件加工，利用智能机器人加工结构复杂、要求精度高、生产环境复杂的零部件，能够有效提升零部件加工质量，确保生产流程持续运行，有效提升生产效益。③轨迹规划，利用交互型机器人进行零件抛光，能够结合软件程序实现对抛光轨迹的优化，保证良好的抛光精度，避免人为操作不当对零部件性能产生负面影响。④离线编程，根据机械制造产品的性能参数要求，在生产作业中利用离线编程方式调整控制参数，避免外部因素对生产制造过程的干扰，提升部件生产精度。

3 信息自动化在智能机械制造中的应用保障

3.1 提升信息集成和共享水平

信息自动化在智能机械制造中的高水平应用，是以信息的高效传输和优化应用为基础的，要确保信息自动化的应用优势充分体现出来，就必须要全面提升信息集成和共享水平，优化信息处理和应用方式。从企业层面而言，首先要构建符合标准和规范要求的信息采集系统，优化机械制造环节传感设备布置方式，实现各个方面的数据采集，并将数据转化为规范格式，传输至管理中台。其次是要实现信息的智能化处理，能够依托合适的人工智能模型，实现对机械设备运行数据和产品控制参数的智能化处理，优化机械制造工艺方式，推动机械制造朝向现代化方向发展。再次是要推动机械制造信息共享水平不断提升，实现机械产业设计、生产、销售、运维等各个环节的数据共享，降低整体运行成本[7]。

3.2 加大信息自动化人才培养力度

信息自动化在智能机械制造中的高水平应用，离不开人才体系的有效支撑，尤其是要强化创新型人才的培养。在机械行业运营发展中，要能够强化企业与高校、科研机构的协同配合，尤其是借助校企合作项目平台，加大信息自动化技术研发投入力度，以产业发展需求为导向，构建新型人才培养。在生产管理体系中，要能够为相关专业学生提供多元化实践机会，丰富学生知识结构体系，促进人才培养与机械制造产业协同发展。在高等人才培养体系中，要能够重视跨学科教学模式的应用，强化学生综合能力和创新思维培养，确保学生综合素养能够满足就业需求，能够为推动智能机械制造产业创新发展奠定坚实的人才基础。在企业内部应当加强培训和激励体系建设，提升各个岗位人员参与技术改造积极性，提升信息自动化应用水平。

3.3 明确智能机械制造高质量发展要求

智能机械制是以高质量发展为导向的，在技术研究和应用中，应当明确绿色低碳循环发展要求。通过信息自动化的应用，能够有效降低机械制造环节的污染排放，降低工业生产对周边生态的污染，推动机械制造朝向绿色化方向发展。通过信息自动化的应用，能够推动生产环节有序衔接，减少不必要的生产流程，推动机械生产制造能耗水平降低，推动机械制造行业朝向低碳方向发展。通过信息自动化技术应用，还能够实现材料的回收利用，优化废旧材料利用方式，推动机械制造朝向循环方向发展。在实现机械制造高质量发展基础上，为我国工业经济创新发展提供有效支撑，为国民经济发展贡献更大力量。

4 结束语

信息自动化在智能机械制造中的作用和优势已经初步显现，为推动我国工业经济发展转型起到良好促进作用。因此在未来发展中，国家和企业层面都应当进一步加大在信息自动化方面的建设和投入力度，构建更为完善的技术应用体系，推动信息自动化应用水平不断提升，为工业生产体系优化起到良好促进作用，为我国经济社会发展提供坚实运行保障。