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智能制造自动化技术范文1
关键词：智能型；；机械制造技术；机械自动化；机电装备；发展趋势
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0097-02
科学技术的不断发展，能够不断提高人们的工作、生活的便捷与舒适性，同时对于人们工作的强度也会得到一定程度的下降，尤其是对于工业生产制造而言，采用大型机械化、电气化、自动化甚至是智能化的机械设备、机电装备进行工农业的生产制造，能够极大的提高劳动生产率。因此，目前世界各国都在积极发展机械自动化技术。尤其是随着第三次产业革命浪潮的到来，采用计算机实现的智能化自动化技术在机械装备、机电设备中的广泛应用，实现无人值守的自动化操作与生产，逐步得到了世界各国自动化研发机构及高校院所的重视，逐渐成为新的研究热点和经济增长点。
鉴于此，本文主要结合我国目前机械自动化技术的发展现状及其主要特点，详细谈谈智能型机械自动化技术的发展，对未来智能型机械自动化技术的发展趋势进行展望与探讨。
1 我国机械自动化技术的发展现状
近年来，我国的制造业发展迅速，制造技术也日新月异。机械自动化技术的水平，在某种程度上来说，机械自动化的水平将直接决定和影响着机械制造业的发展。我国目前已经成为了全球公认的制造大国，但是仍然不是制造强国，这主要原因就是因为我国的机械制造自动化技术相较于国外还有很大一段差距。纵观目前我国机械自动化技术的发展，其主要应用集中在以下几个方面：
①自动化加工。自动化加工技术主要体现在一些流水线式的繁杂的手工劳动加工方面，采用机械化设备，配合电气自动化控制技术，能够很好的替代传统的手工加工环节，并且这种采用自动化加工技术加工出来的零部件或者产品，具有更加精确和可靠的产品质量，大大降低了废品率。
②自动化检测。在工业生产制造过程中，经常需要对各个工艺、工步进行检测，以实现后续加工工艺的连续性和一致性，或者需要对加工的零部件等中间产品实施自动化检测，以提高成品率，在这种背景下，基于自动化检测的机械自动化技术就能够实现对相关检测过程的自动化执行，实现无人值守，极大的提高了产品检测效率和检测通过率。
③自动化装配。随着数字化制造技术的兴起，采用新的加工工艺、新的加工刀具、新的夹装夹具以及新的检测、生产、加工技术，不断呼唤自动化装配技术的实现，目前随着机械自动化智能控制技术的发展，自动化装配已经得到了应用，能够将多种零部件按照一定的装配关系自动组装成为一个完整的机电设备或者机械系统，并且装配的质量相较于传统的人工手动装配要高很多，提高了一次装配成功率，降低了因为装配失败而带来的损失。
2 智能型机械自动化技术的主要特点
传统的机械自动化技术主要是利用电磁开关、电气开关等强电元件实现的机械自动化，严格来说这种自动化是不彻底的，等同于半自动化技术。随着计算机技术的发展和网络通信技术的发展，逐渐出现了智能型机械自动化技术，这是一种基于弱电系统、能够远程控制实现的自动化技术，这也是目前机械自动化技术发展的主流技术之一。目前，智能型机械自动化技术得到了普遍飞速的发展，其主要特点集中表现在以下几个方面。
2.1 所见即所得
智能型机械自动化技术主要是采用弱电系统，通过对底层相关传感器或者电器开关状态的数据采集，形成自动化控制的指令或者决策依据，因此这就需要给操作人员提供良好而直观的操作界面，通常都利用计算机技术的所见即所得构建远程控制系统的人机交互界面，这样能够充分发挥智能型机械自动化技术的优势，更加有利于用户实现对机械设备的自动化操作与控制。
2.2 集成程度高
智能型机械自动化技术需要结合机械系统、电气系统的两大单元各自的功能，经过统一的调度实现自动化控制，并完全设备所预期的功能，这就需要将机械系统、电气系统两大单元进行高度集成，实现刚性系统和柔性系统的融合，并充分考虑到系统的全部功能的实现，以及后期功能扩展升级的需求，因此，智能型机械自动化技术的集成度都很高，以适应不断发展的控制要求和功能需求。
2.3 智能化逐渐从现实走向虚拟
过去，能够对机械设备、机电装备实现工艺流程的自动化控制就已经能够称之为智能化控制系统了，但是随着智能化技术的发展，现在智能化控制已经提出了无人值守的控制要求，这也促使了智能化需求逐渐从现实走向虚拟，利用虚拟软件和程序实现对硬件设备的控制，从而实现机械设备的自动化控制，这种利用虚拟技术实现对硬件设备的控制功能，是近年来发展很快的一种智能型控制技术。
3 我国智能型机械自动化发展趋势
当前我国正在从制造大国朝着制造强国的道路迈进，智能型机械自动化技术的发展无疑是最为关键的一个方面。从目前来看，我国制造业自动化技术的发展速度较快，但是质量不高，尤其是在制造业关键技术方面，进步仍然缓慢，因此为了能够更加从容面对将来日益激烈的竞争，我国制造业自动化技术必须要立足基础，重点发展高精尖技术，走符合制造业自动化技术发展趋势的道路。
纵观当前国内智能型机械自动化技术的发展，其表现出来的发展趋势主要体现在以下几个方面。
3.1 光机电液一体化方向
随着制造技术的不断深化发展，单一采用机械或者电气或者液压系统的制造业自动化技术已经越来越少，相反，光机电液一体化的高集成度自动化控制技术已经得到了越来越广泛的研究与应用，利用光学、液压技术，将其与传统的机械电气自动化技术糅合，能够实现更加先进和智能化的自动化控制技术。
3.2 信息集成化方向
目前，知识信息呈爆炸式增长，通过对知识数据的挖掘，能够为系统决策提供基础性支撑，这是未来制造业自动化技术发展的必然趋势，通过对已有的制造过程数据的挖掘和分析，从而为最终的制造技术及自动化控制策略提供隐性的支撑，这是制造业自动化技术实现全球信息化过程的必然发展。
3.3 微型机电一体化方向
纳米技术的提出，使得微型机电一体化系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）逐渐受到广泛研究和应用，MEMS系统能够实现在微观尺度下自动化控制技术的应用，这能够消除过去传统的自动化控制技术在零件检测、自动化装配等环节上的质量不稳定因素，进一步提高制造业自动化技术的稳定性和可靠性。
3.4 绿色化制造方向
能源紧缺、环境污染是目前世界公认的难题之一，智能型机械自动化技术的发展目标之一就是要实现更加经济化的能耗，以及对环境的零污染，因此，业界逐渐提出了绿色化制造方向，通过运用先进的自动化控制技术，将制造业系统的能耗和对环境的污染控制在最小范围之内，这也是绿色化制造自动化控制技术发展和兴盛的主要原因。
4 结 语
当前，我国经济建设正在如火如荼的建设与高速发展之中，工业对于整个经济的刺激与促进作用是不可估量的，如何利用机械自动化技术进一步实现对工业生产制造的能量释放与促进作用，这是当前各个机械自动化技术研发与促进机构的重点问题。基于智能型机械自动化技术的发展，能够渗透到工业发展的每一个角落，从自动化检测到自动化加工，从自动化生产到自动化装配，从自动化工艺到自动化批量生产，这都表明机械自动化技术已经成为了越来越重要的基础核心技术，并且机械自动化技术正朝着大型化、网络化、智能化、微型化、绿色化等方向发展。作为机械技术人员，我们必须时刻紧跟时展的脚步，不断的学习这些新出现的自动化技术，并对其加以消化吸收和利用，才能够更好的发展机械自动化技术，并不断促进我国机械工程自动化技术的发展。
参考文献：
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[3] 李昱蓉.论我国机械自动化技术未来的发展方向[J].西部大开发（中旬刊），2010，（3）：77-78.
[4] 卢日时，郭民.我国机械自动化的若干发展技术浅析[J].黑龙江科技信息，2007，（4）：30-31.
智能制造自动化技术范文2
机械自动化是新时期全新生产力的代表性技术之一,主要指企业利用相关的自动化技术,使企业处于不间断生产的营运中。随着科学技术的日益发展,机械自动化技术得到迅速地发展,在各行各业发挥着重要的作用,因此受到社会各界的广泛关注[1]。在机械制造企业中,运用机械自动化技术不仅可以提高企业的工作效率,而且可以提高企业各项工作的精准度,提高机械制造业产品的质量,因此,在机械制造企业中,机械自动化技术得到广泛地应用。近几年来,我国机械制造业的机械自动化技术虽然得到迅速地发展,但与国外发达国家相比,我国机械制造业的机械自动化技术水平还比较低,如何加快机械自动化技术的进展,提升其内在的空间,是机械制造企业的当务之急。
2.机械自动化技术在机械制造业中的应用
2.1柔性的自动化
竞争日益激烈的市场要求各大制造企业的应变能力要强,必须要能根据市场的需求进行及时调整自身产品的种类。市场所产生的每一个变化都有可能是一种新的商机,因此笔者认为现阶段的柔性自动化,敏捷制造是其今后的发展趋势。其的主线就是生产高度柔性化产品。MFS的应用研究结果显示,MFS是一种中批量的多品种的生产模式,其在提高企业生产率、确保交货期、提高信息完整可靠以及产品质量等方面均有较好的经济效益[2]。随着实践的不断深入,以往无人化的全自动化的概念逐渐被更新,在自动化的系统之中,人的作用受到越来越多的关注,机械自动化日益向小型化以及多样化的方向转移,因人的作用日益增强,所以对人的素质以及技能方面的要求也在不断提高,企业在发展机械自动化技术的过程中,同时要重视培养员工的机械自动化知识。
2.2集成化
计算机的集成制造是由若干个紧密联系的分系统来组成,可分为制造自动化的分系统:包括加工中心、计算机数控、自动装配等;工程技术信息的分系统:计算机的辅助设计、计算机工艺的辅助设计、数控程序的编制等;质量信息的分系统:包括计算机辅助质控、三坐标的测量机等;管理信息的分系统:包括物料、经营、财务、人事管理等方面的管理。
2.3有关智能制造的应用
伴随着现代科技的飞速发展,商品制造技术不再是简单的对商品进行设计以及制造,它已经从最原始的商品概念设计发展为一系列商品的集成活动,所以在另一个层面上来说制造技术是一个把信息处理与功能体系结合起来的多功能技术,也可以称为智能制造技术,这个是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,他不仅具备了某一部分专家的智能功能,还能对自身的运作状态进行监视,能够及时地对故障进行预测并且在出现故障后马上做出应对措施[3]。相较于传统的制造系统,智能制造技术最先进的一点则是它有着自主组织、适应、学习能力,是以往每一种制造技术所不能具备的。目前,已经取得一定成果的智能技术有:智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统、制造单元控制系统、智能式CAD以及智能式CAPP,这些研究在全球范围内都引起了一定的反响。智能制造系统的运用从最原始的市场分析、产品设计制造以及加工过程控制、产品生产计划及其材料处理、企业信息管理、设备维护等技术自动化方面,延伸到其自主组织能力与制造环境的集成化层面。总而言之,智能制造系统能给制造技术带来质的飞跃,并且其前景广阔,因此,在制造过程中有必要将其融入自身机械制造环境中。
2.4虚拟化的应用
虚拟化的技术通常包括当代制造工艺、计算机的图形学、人工智能、信息与多媒体技术等方面,其中主要以计算机的系统建模及仿真技术为根本,而构成的一种综合多门学科知识的系统技术[4]。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。
智能制造自动化技术范文3
【关键词】自动化;机械制造;关键技术
所谓自动化制造系统FM，指的就是自动化水平比较高的制造体系。至今我们提及的FMS一般是指在大批量加工切削里以高度的自动化以及先进的自动化作为目的的制造体系。随着人们对生产周期短、成本低、产品多样性等方面的需要日益强烈，FMS系统也有了飞速发展，而且因为通信、计算机以及微电子技术和控制与机械设备的快速发展，也促进了自动化技术越来越成熟，21世纪，自动化制造业迈进了一个新的时代，CIMS--即以计算机为基础的集成制造时代，FMS已经成为各个工业制造国机械自动化的研究重点。
一、机械制造的自动化规模
根据规模的大小，我们把机械自动化的系统分为以下几类：
（一）自动化制造单元--FMC
FMS的出道及被用于工业生产的时间大约比FMC早了七八年，它由三种主要的设备组成，首先它以一至两台作为加工中心;然后是工业机器人，紧接着是存贮运送物料和数控机床。这样的设计比较适合加工那些品种很多比较灵活的产品。其实我们可以视FMC为向小型廉价化发展的一类产物。FMC是所有FMS中规模最小的系统，主要特点就是实现了单机能够自动化，迄今为止FMC已迈入应用普及阶段。
（二）自动化制造系统--FMS
FMS一般至少由四台全自动人工中心以及数控机床等构成的管理体系。它能连接物料搬运体系以及集中的控制体系，并且可以在确保没有停机的前提下管理与加工中、小批量以及多品种的机械制造。
（三）自动化制造线--FML
这种系统属于品种多的中小批量FMS与品种较少或单一大规模非自动化生产线间的生产线。它的加工机器可能是专用机床NC或者专用机床，也可能是CNC机床或者普通的加工中心。一般对物料转移体系的自动化的要求要比FMS低很多，但却有着很高的生产效率。它的代表系统主要是：连续型生产中的分散型控制系统以及离散生产当中的自动化控制系统，主要特点是生产线已经实现了自动化，它的技术也日益成熟，目前已进入应用过程。
（四）自动化制造工厂--FMF
该系统将很多个FMS连接在一起，并提供其自动式立体仓库，通过计算机系统相互联系，运用从订购、设计、加工、装配、检验、运送到发货的一整个完整的FMS系统。其中含有CAM/CAD，使得计算机集成制造体系（CIMS）运用到实际里，实现了生产系统高度的自动化，从而实现了全工厂领域的制造管理、材料加工和物料运贮过程的全面化。FMF可以说是自动化生产里面的最高反映，显示出全世界最发达的自动化技术。它把管理经营、产品研发以及制造的自动化合为一个整体，例如其中的一个代表，智能制造体系IMS，它通过信息流对物质流进行控制，主要特色实现了工厂自动化。
二、自动化关键技术
（一）人工神经网络技术--ANN
该技术是通过模拟智能生物的神经网络进而对信息并行处理的方法。所以人工神经网络也属于一种人工的智能化工具。在自控领域，神经网络在未来不长时间以后将和模糊控制体系以及专家系统并列属于现代社会自动化系统中的组成部分。
（二）专家系统、人工智能以及智能传感技术
截止到目前，FMS里面使用的人工智能大部分指的都是以规则为基础的专家系统。该系统运用推理规则以及专家知识来推理，解决各种问题，比如控制、命令、修复、监视、计划、设计、故障分析、诊断、预测、解释等。由于该专家系统可以更加简便地结合经过经验取得的知识与将经验和各种事实查验过的理论，所以专家系统加强了FMS各个方面的工作的自动化。遐想将来，通过知识处理，知识密集的人工智能技术，包括专家系统，一定会在FMS（特别是智能型）领域里发挥至关重要的作用。至今FMS系统中使用的各种技术，最有前途的应该是人工智能IMT。预测到二十一世纪中期，FMS中人工智能的使用规模至少会比现在大四倍。智能制造技术目的在于把人工智能加入到制造过程中的各环节，依靠模拟专家的智能活动，延伸或取代制造业中部分人类脑力劳动。在制造过程里面，系统可以自动监视其运行状况，在遭到内部或者外界刺激时可以自动调节它的参数，以便达到最优工作状态，形成自组织的能力。因此IMT被当做未来期间的制造技术。该技术是随着人工智能以及计算机应用科技出现的，使得传感器有内在的“决策”能力。
（三）模糊控制技术
模糊数学在实际生活当中主要的应用是模糊控制器。前不久研发出来的高性能模糊控制器拥有自学习的能力;它可以在控制进程里一直获得新信息并并且对控制量自动进行调整;极大提高了系统的性能。以神经人工网络为基础的自学模式受到人们的广泛关注。
（四）计算机辅助设计--CAD
CAD技术以后的发展趋势是将引进专家系统，赋予其智能化技术，这样就可以对任何复杂的问题进行处理。目前该技术的最新突破是光敏立体成形技术。该技术直接使用CAD数据，借助受控于计算机的激光扫描体系，把三维的数据模型拆分为几层二维的片状图片，并参照二维的片状图扫描池里面的光敏树脂液面，液面一旦被扫描到，就固化为塑料，这样循环进行，逐层扫描形成图形，而且自动粘合分层成形的所有固化片状塑料，只需要确定数据，就可以数小时内制作出准确的原型。该技术有助于研发新结构以及新产品开发的速度。
三、结语
机械制造和自动化的技术水平是衡量国家科技先进与否的主要标志，也被视为激烈竞争的重要指标。我国的社会主义进程虽然进展的不错，但依据当前的国情，我国的文化科教、科学技术、市场经济等方面的发展均处于起步期，机械制造以及自动化是我们更加不可以忽略的薄弱环节。我们必须一直研究学习机械制造和自动化技术，减少与发达国家的差距，才有可能在市场的激烈竞争中长久处于不败之地。
参考文献
[1]胡大伟.我国发展先进制造技术的现状及发展方向[J].黑龙江科技信息，2009（26）.
[2]杨建平，刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技（上半月），2008（01）.
智能制造自动化技术范文4
机械自动化 模糊控制 人工智能
【中图分类号】P415.1+3文献标识码：B文章编号：1673-8005（2013）02-0012-01
机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术，应实事求是，一切从我国的具体国情出发，做好各项基础工作，走中国的机械自动化技术发展之路。
1我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来，在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国让处于初级操作阶段的自动化。
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
1.1管理方面
工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
1.2设计方面
工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。
1.3制造工艺方面
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
1.4自动化技术方面
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。
2机械自动化关键技术
自动化制造系统（FMS）系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。
2.1计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.2模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。
2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在FMS（尤其智能型）中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪中期，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。
2.4人工神经网络技术
人工神经网络fANN是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
3现代机械技术的发展方向
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
3.1精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
3.2无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。
3.3快速成形技术快速原型零件制造技术（RPM），其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。
智能制造自动化技术范文5
一、规模
按规模大小FMS可分为如下4类:
1.柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实现单机柔性化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、关键技术
1.计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
3.人工智能、 专家系统及智能传感器技术
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。
4.人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、发展趋势
1.FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
2.发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
3.朝多功能方向发展
智能制造自动化技术范文6
1.1柔性自动化技术柔性自动化技术是指“随着计算机技术的出现而出现的,该类自动化技术既可以自动实现技术操作,并且清楚加工目标的状况下,其了解该如何完成。”但是,于机械工程制造时,正好需要此种技术促使生产效率得以提升,从而提高工业化进程的速度。当前,柔性自动化技术变成机械工程生产里不能缺少的一项技术,柔性自动化为采取将数控技术当成核心,然后将计算机设施和信息科技手段还有机械生产技术融合于一体进行机械工程制造。
1.2集成自动化技术集成自动化技术是指“改进当前的信息技术,使机械制造具体化,与此同时把生产过程里所关系到的各种技术以及有关的生产信息实行集成,来提高机械生产,加强集成作用的目标。”基于继承自动化技术的优势,当前这种技术应用于机械工程里并得到了广泛的认同,而且伴随集成系统的发展与完善,集成自动化技术也在逐渐地发展与完善,令其技术涉及了很多方面,例如:质量系统工程以及有些工业系统设计。
1.3智能自动化技术这种技术既采用智能化的机械,也采用了集成化的措施去达到自动控制,于是,就可以把智能自动化技术称作为一项集智能和集成于一体的自动化技术。智能自动化技术在机械工程中的应用为把人工智能技术和产品制造流程容于一体,这既能够有助于自动化生产过程的监控,还降低了人力资源所需要的资金,与此同时也使得生产效率得以极大地提升;其次,智能自动化技术采用神经网络鉴别信息的功能,令机械制造系统于运行时富有很高的适应力以及自组织学习,方便应对生产时出现的突发事情,且能够将出现的突发问题及时解决。
2自动化技术于机械工程里以后的发展
2.1自动化技术的实用性发展自动化技术于机械工程的发展要将企业的生产所需以及技术的需要为前提的,由于机械产品的生产最终是为了产品以后的使用,可以创造出更多的经济利润。恰好自动化技术可以为机械制造领域的发展创造出较多的经济收益。但是,机械生产只是可以创造出最多的利润,而并不能保障机械行业的发展速度,假如机械工程里的自动化技术适应不了国民经济的发展以及进步,机械制造领域中的自动化的脚步就应该放慢,防止出现注重追求速度而使得产品的质量有所降低的现象。现阶段,我国自动化技术应用于机械工程的状况而言,及时有了很大的规模,也获得了较大的效益,但是还有一些机械生产公司仍停留在最初的时期,机械工程企业没有掌握熟练地自动化技术,并且基础也不够扎实。
2.2自动化技术与机械工程里的核心发展自动化技术于机械工程里的应用逐渐地从简单、低级、欠缺向复杂、高级、完善发展,并实现由机械化朝自动化转变,于生产上达到计算机以及机械的自动的控制。由此可以看出,自动化技术应用于机械生产应该满足市场变化的需要,构建一个方便的自动化技术,于关键技术基础之上进行改进,以满足不同产品生产的需要,进而达到信息处理的自动化以及检查与分析的自动化,进而实现各个部分生产的自动化生产。
3结语
