基于信息化背景下机械制造的智能化技术研究
摘要
关键词
机械制造;智能化;产品性能;柔性化
正文
引言
近年来AI科技、大数据分析科技的不断发展,在推进机械制造智能开发领域带来了有力的科技保障。相对于传统的机械制造工艺方法,智能科技的应用不管在降低生产成本、改善工艺流程方面,或是改善设备生产品质方面,都显示出了明显的优势。在工业现代化背景下,中国机械制造产品的生产自动化已是一个发展趋势,企业唯有把握这一契机,方可在国际市场竞争中取得优势。
1机械制造智能化的现实意义
1.1有利于节约资源和降低成本
在以往的机械制造加工过程中,出现了较为严重的物料浪费情况,且残次举办度较高,无形中提高了生产成本。而通过智能技术的使用,可以首先在电脑上使用专门的应用软件,进行机器模具的三维制造,并完成对加工过程的仿真建模,在确认不出现问题后,再使用电脑程序控制的机床进行加工制造,这既能够在很大程度上减少了物料的浪费量,也可以有效减少了生产的残次量,更符合国家当前倡导的绿色生产理念。此外,还通过智能控制技术完成了对机械制造技术生产全过程的全自动管理,从而很大地节省了人工成本。比如,某一家机械制造企业所生产的一个工件,成本价格约为八十五万元,原来的残次物度为百分之三。也就是说平均每生产一百件产品,就损失了二百五十五元。而在引入智能科技后,把残次物率控制在百分之一之内,每生产一百件产品即可间接收益一百七十元。而按照这家制作机器公司的生产能力,在引进使用了智能科技后,每一年即可增收将近一百二十元。由此可见,机械公司制造的智能科技产品在降低成本、增加经济效益等方面,意义显著。
1.2有利于提高机械产品性能
近年来,随着计算机制造科学技术逐渐向高精密化走向的进一步发展,机械结构也显得更加复杂。这也对计算机制造的工艺水平提出了更高的需求。当引入自动化技术后,机械技术人员可以首先通过建立三维模式,对机械产品的各种技术参数进行不断的调节与优化。这样加工出的机器生产产品,在总体性能上将会获得更进一步的提高。同时通过智能控制系统的机械制造过程,一旦产品在工艺程序中发生了与设计程序相冲突的情形,数控机床还会做出自动的提醒与告警。这也便于生产了事人员及时了解出现的问题,对机器制作的控制程序加以调整,从而确保了机器生产的整体性能平稳。
2信息数字化背景机械制造智能信息的发展应用
2.1机器制造过程的智慧在以往的机器制造流程中,对人工有着相当的依赖性。而人工制造过程除工作效率较低外,还会对机器制造的精度产生一定干扰影响。如果运用智能技术对机器产品的制造过程加以优化,一来就能够大大提高工作效率,从而实现了对机器产品的全自动、流水线生产,机器产品的合格率和整机品质也将会大大提高,给公司带来了更高的经营价值;二来也可以运用智能系统,对机械制造流程中的各种参数加以动态的采集,而后再运用电子计算机的分析功能,智慧地调节机械控制系统。比如:在机器的生产流水线中,运用智慧技术人员可以从机器制造进水线中获取了机器制造的信息数据,并按照机器生产流程的实际需要调节进水线的制造结构,包括制造数量、方式等,减轻了机械制造生产中大批量作业的压力。此外,运用智慧技术人员还能够对在生产线上加工制造出的机器产品,自动地进行品质测试并与参数比较。一旦实际生产情况与设定的参数不同,系统就会做出提醒,以便于生产人员都好相应的管理。
2.2生产管理的现代化,由于现阶段机器制造的现代化和生产流水化水平都很高,所以如果在某些操作环节上发生了问题,很可能会造成某一批次的所有机器制品都出现品质瑕疵,这也给企业经营带来了很大的风险。运用智能化技术可以对机械制造流程实现全方位的控制,从机器制造的各个环节和细节方面着手,提高了生产管理的全面性和高效性。机械制造公司生产管理中采用的智能化关联管理,利用个人计算机和手机就能够整合机械制造生产中的所有数据,并且随时都能够修改生产管理中的所有方法,以保障生产管理方法的有效性。比如,某机械制造企业在以往的制造管理中,每一条工艺流程上都会配置三负五个熟练技能人员,来完成现场控制。而引入自动化管理后,机器生产的工艺制作现场不需设置专门控制,利用移动终端(如智能手机、IPAD等)就可以实现远程控制。
而且一个管理人员可以同时管理10条流水线。既可以节省人工,同时又能够保证生产管理的实效性。智能化信息技术影响下的产品管理,直接联系了机械制造的工业生产环节、销售生产环节和产品售后服务环节,从而实现了网络数据的资源共享。
2.3机械设备生产的智能化在工业信息化背景下,市场环境和使用者对机械设备商品的生产自动化功能提出了更高的需求。利用智能技术实现了机械制造产业新功能的研发,进而更多的适应了机械设备商品在质量控制等各个方面的需要,这也将形成现阶段的一个重要发展趋势。同时机械设备生产的智能化,还可为用户创造更多的生产作业空间,以及根据不同的机械行业特点提出了更为具有人性化的生产业务功能,使现代化后的机械工程产业具备了更强大的环境适应能力。利用智能科技的发展、创造与应用,在提升机械行业生产过程自动化水平等领域将发挥着巨大的促进作用。因此,通过采用AI的专家决策体系,人们能够利用大数据分析和学习,替代经验的高技能员工,进而实现了机器制造流程中的决策管理,对加工工艺参数自主做出调节,进而提高了机械加工精度和质量。
3机械制造智能化技术的发展前景
3.1工业可视化利用现阶段在机械制造中的自动化信息技术运用,已达到了在电脑等虚拟环境下设计并建立机械产品三维模型,进而运用数控技术进行机械加工。在这一模型下,模具制造与生产机械加工互相隔离,这也就意味着一旦模具本体的设计出现了问题,就会使得机械生产就会产生品质问题,很容易导致原物料的浪费,以及加工制造中生产成本的增加。而如果使用可视化技术,则可以达到所见即所得的效果。
3.2柔性化智能生产技术在机器人制造中形成柔性的生产技术,有效合理分担机器人制造中的人力资本、设备,为柔性化的工业生产创造基本条件。一般在机器人制造的各种方式中提出柔性化的生产技术,使得机器人制造生产技术可以符合制造商的需求,在机器人制造需要的具体时间和工艺技术上实现转换。机器人制造的柔性化,适合各种制造商的工业生产需要,利于新零部件的机械加工和处理过程,提高了机器人制造的各种功能和适应性。
3.3集成化在机械制造的控制与智能系统设计逐步向微小化方向发展的大背景下,集成化也是机械工程与智能制造的一种主要方向。在智能控制器中大量采用集成化电路工作,一方面就可以在尽可能小的空间里,布局更多的可操纵控制器、电路系统设计,从而大大提高了整体控制系统终端的微小化程度与稳定性。另外,集成电路对外部的抗干扰能力也很好,大大提高了机器智能生产系统的适用性。
4如何发展机械制造智能技术
4.1实用机械智能技术
指根据生产实践,着眼于实际的机器智能技术。而先进机械生产技术的全部真谛就是实际应用。推广机器智能技术,就必须以企业的产品和技术的现实需求和具体条件为导向。只有选择适当的产品,采取与之相适应的自动化方法开展工业生产,才能获得较好的科技效益和社会经济效益。对于当前的机械智能科技方法,要结合生产实际,强调实用性,即对国民经济发展产生了实用经济效益。对于那些盲目搞智能化、自动线生产的方法,对全年产量任务仅为1~2个月就实现的低负荷量产品也要做的情况必须纠正,对国民经济发展不产生明显促进、效益显著降低的要缓做。因为我们要的是经济效益,而不是单纯的是速度。
4.2低成本机械智能科技。
一种投入较小、见效快的低成本机械智能科技。推广低成本生产自动化技术,经济发展潜力大,发展前景广阔,投资投入较省,而且见效快,通过提高生产自动化程度,就能够获得事零点五功倍的经济效益,更符合了中国现阶段的生产技术要求和实际。而20世纪90时代,美籍麻省理工学院所发明的低精节化生产LP方法,正是用最少的投资,获得最高的生产率的体现。总结,外国发展机器制造业中低成本智能化生产技术的成功经验也是很有利的。
4.3现代机械智能技术
实现工业机械智能是一种由低等到高等、由单纯到复杂化、由不完备到成熟的生产发展过程。当机械设备的运行通过了自动控制器后,工业生产方式才由工业机械化逐渐转变到工业机械控制系统智能化、数字控制智能化、计算机控制智能化。也只有建设了机械智能工厂之后,整个工业生产过程才全盘智能化,才使工业生产力全面提高,实现了智能化的最高理想阶段。
结语
信息化时代,人工智能技术在机械制造领域获得了成熟应用,尤其是在生产过程改善、管理水平提高、生产性能提高等领域,相对于以往的技术水平得到了很大的提高。对机械生产企业而言,不仅仅是主动引入智能信息技术,要立足于企业的具体需要,抓紧开展智能信息技术研究,以及培训现代信息工程人员,为实现机械制造的智慧控制提供保障,给企业带来更大的价值。
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