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智能制造自動化技術范文1
關鍵詞：智能型；；機械制造技術；機械自動化；機電裝備；發展趨勢
中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0097-02
科學技術的不斷發展，能夠不斷提高人們的工作、生活的便捷與舒適性，同時對于人們工作的強度也會得到一定程度的下降，尤其是對于工業生產制造而言，采用大型機械化、電氣化、自動化甚至是智能化的機械設備、機電裝備進行工農業的生產制造，能夠極大的提高勞動生產率。因此，目前世界各國都在積極發展機械自動化技術。尤其是隨著第三次產業革命浪潮的到來，采用計算機實現的智能化自動化技術在機械裝備、機電設備中的廣泛應用，實現無人值守的自動化操作與生產，逐步得到了世界各國自動化研發機構及高校院所的重視，逐漸成為新的研究熱點和經濟增長點。
鑒于此，本文主要結合我國目前機械自動化技術的發展現狀及其主要特點，詳細談談智能型機械自動化技術的發展，對未來智能型機械自動化技術的發展趨勢進行展望與探討。
1 我國機械自動化技術的發展現狀
近年來，我國的制造業發展迅速，制造技術也日新月異。機械自動化技術的水平，在某種程度上來說，機械自動化的水平將直接決定和影響著機械制造業的發展。我國目前已經成為了全球公認的制造大國，但是仍然不是制造強國，這主要原因就是因為我國的機械制造自動化技術相較于國外還有很大一段差距?？v觀目前我國機械自動化技術的發展，其主要應用集中在以下幾個方面：
①自動化加工。自動化加工技術主要體現在一些流水線式的繁雜的手工勞動加工方面，采用機械化設備，配合電氣自動化控制技術，能夠很好的替代傳統的手工加工環節，并且這種采用自動化加工技術加工出來的零部件或者產品，具有更加精確和可靠的產品質量，大大降低了廢品率。
②自動化檢測。在工業生產制造過程中，經常需要對各個工藝、工步進行檢測，以實現后續加工工藝的連續性和一致性，或者需要對加工的零部件等中間產品實施自動化檢測，以提高成品率，在這種背景下，基于自動化檢測的機械自動化技術就能夠實現對相關檢測過程的自動化執行，實現無人值守，極大的提高了產品檢測效率和檢測通過率。
③自動化裝配。隨著數字化制造技術的興起，采用新的加工工藝、新的加工刀具、新的夾裝夾具以及新的檢測、生產、加工技術，不斷呼喚自動化裝配技術的實現，目前隨著機械自動化智能控制技術的發展，自動化裝配已經得到了應用，能夠將多種零部件按照一定的裝配關系自動組裝成為一個完整的機電設備或者機械系統，并且裝配的質量相較于傳統的人工手動裝配要高很多，提高了一次裝配成功率，降低了因為裝配失敗而帶來的損失。
2 智能型機械自動化技術的主要特點
傳統的機械自動化技術主要是利用電磁開關、電氣開關等強電元件實現的機械自動化，嚴格來說這種自動化是不徹底的，等同于半自動化技術。隨著計算機技術的發展和網絡通信技術的發展，逐漸出現了智能型機械自動化技術，這是一種基于弱電系統、能夠遠程控制實現的自動化技術，這也是目前機械自動化技術發展的主流技術之一。目前，智能型機械自動化技術得到了普遍飛速的發展，其主要特點集中表現在以下幾個方面。
2.1 所見即所得
智能型機械自動化技術主要是采用弱電系統，通過對底層相關傳感器或者電器開關狀態的數據采集，形成自動化控制的指令或者決策依據，因此這就需要給操作人員提供良好而直觀的操作界面，通常都利用計算機技術的所見即所得構建遠程控制系統的人機交互界面，這樣能夠充分發揮智能型機械自動化技術的優勢，更加有利于用戶實現對機械設備的自動化操作與控制。
2.2 集成程度高
智能型機械自動化技術需要結合機械系統、電氣系統的兩大單元各自的功能，經過統一的調度實現自動化控制，并完全設備所預期的功能，這就需要將機械系統、電氣系統兩大單元進行高度集成，實現剛性系統和柔性系統的融合，并充分考慮到系統的全部功能的實現，以及后期功能擴展升級的需求，因此，智能型機械自動化技術的集成度都很高，以適應不斷發展的控制要求和功能需求。
2.3 智能化逐漸從現實走向虛擬
過去，能夠對機械設備、機電裝備實現工藝流程的自動化控制就已經能夠稱之為智能化控制系統了，但是隨著智能化技術的發展，現在智能化控制已經提出了無人值守的控制要求，這也促使了智能化需求逐漸從現實走向虛擬，利用虛擬軟件和程序實現對硬件設備的控制，從而實現機械設備的自動化控制，這種利用虛擬技術實現對硬件設備的控制功能，是近年來發展很快的一種智能型控制技術。
3 我國智能型機械自動化發展趨勢
當前我國正在從制造大國朝著制造強國的道路邁進，智能型機械自動化技術的發展無疑是最為關鍵的一個方面。從目前來看，我國制造業自動化技術的發展速度較快，但是質量不高，尤其是在制造業關鍵技術方面，進步仍然緩慢，因此為了能夠更加從容面對將來日益激烈的競爭，我國制造業自動化技術必須要立足基礎，重點發展高精尖技術，走符合制造業自動化技術發展趨勢的道路。
縱觀當前國內智能型機械自動化技術的發展，其表現出來的發展趨勢主要體現在以下幾個方面。
3.1 光機電液一體化方向
隨著制造技術的不斷深化發展，單一采用機械或者電氣或者液壓系統的制造業自動化技術已經越來越少，相反，光機電液一體化的高集成度自動化控制技術已經得到了越來越廣泛的研究與應用，利用光學、液壓技術，將其與傳統的機械電氣自動化技術糅合，能夠實現更加先進和智能化的自動化控制技術。
3.2 信息集成化方向
目前，知識信息呈爆炸式增長，通過對知識數據的挖掘，能夠為系統決策提供基礎性支撐，這是未來制造業自動化技術發展的必然趨勢，通過對已有的制造過程數據的挖掘和分析，從而為最終的制造技術及自動化控制策略提供隱性的支撐，這是制造業自動化技術實現全球信息化過程的必然發展。
3.3 微型機電一體化方向
納米技術的提出，使得微型機電一體化系統（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）逐漸受到廣泛研究和應用，MEMS系統能夠實現在微觀尺度下自動化控制技術的應用，這能夠消除過去傳統的自動化控制技術在零件檢測、自動化裝配等環節上的質量不穩定因素，進一步提高制造業自動化技術的穩定性和可靠性。
3.4 綠色化制造方向
能源緊缺、環境污染是目前世界公認的難題之一，智能型機械自動化技術的發展目標之一就是要實現更加經濟化的能耗，以及對環境的零污染，因此，業界逐漸提出了綠色化制造方向，通過運用先進的自動化控制技術，將制造業系統的能耗和對環境的污染控制在最小范圍之內，這也是綠色化制造自動化控制技術發展和興盛的主要原因。
4 結 語
當前，我國經濟建設正在如火如荼的建設與高速發展之中，工業對于整個經濟的刺激與促進作用是不可估量的，如何利用機械自動化技術進一步實現對工業生產制造的能量釋放與促進作用，這是當前各個機械自動化技術研發與促進機構的重點問題?；谥悄苄蜋C械自動化技術的發展，能夠滲透到工業發展的每一個角落，從自動化檢測到自動化加工，從自動化生產到自動化裝配，從自動化工藝到自動化批量生產，這都表明機械自動化技術已經成為了越來越重要的基礎核心技術，并且機械自動化技術正朝著大型化、網絡化、智能化、微型化、綠色化等方向發展。作為機械技術人員，我們必須時刻緊跟時展的腳步，不斷的學習這些新出現的自動化技術，并對其加以消化吸收和利用，才能夠更好的發展機械自動化技術，并不斷促進我國機械工程自動化技術的發展。
參考文獻：
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智能制造自動化技術范文2
機械自動化是新時期全新生產力的代表性技術之一,主要指企業利用相關的自動化技術,使企業處于不間斷生產的營運中。隨著科學技術的日益發展,機械自動化技術得到迅速地發展,在各行各業發揮著重要的作用,因此受到社會各界的廣泛關注[1]。在機械制造企業中,運用機械自動化技術不僅可以提高企業的工作效率,而且可以提高企業各項工作的精準度,提高機械制造業產品的質量,因此,在機械制造企業中,機械自動化技術得到廣泛地應用。近幾年來,我國機械制造業的機械自動化技術雖然得到迅速地發展,但與國外發達國家相比,我國機械制造業的機械自動化技術水平還比較低,如何加快機械自動化技術的進展,提升其內在的空間,是機械制造企業的當務之急。
2.機械自動化技術在機械制造業中的應用
2.1柔性的自動化
競爭日益激烈的市場要求各大制造企業的應變能力要強,必須要能根據市場的需求進行及時調整自身產品的種類。市場所產生的每一個變化都有可能是一種新的商機,因此筆者認為現階段的柔性自動化,敏捷制造是其今后的發展趨勢。其的主線就是生產高度柔性化產品。MFS的應用研究結果顯示,MFS是一種中批量的多品種的生產模式,其在提高企業生產率、確保交貨期、提高信息完整可靠以及產品質量等方面均有較好的經濟效益[2]。隨著實踐的不斷深入,以往無人化的全自動化的概念逐漸被更新,在自動化的系統之中,人的作用受到越來越多的關注,機械自動化日益向小型化以及多樣化的方向轉移,因人的作用日益增強,所以對人的素質以及技能方面的要求也在不斷提高,企業在發展機械自動化技術的過程中,同時要重視培養員工的機械自動化知識。
2.2集成化
計算機的集成制造是由若干個緊密聯系的分系統來組成,可分為制造自動化的分系統:包括加工中心、計算機數控、自動裝配等;工程技術信息的分系統:計算機的輔助設計、計算機工藝的輔助設計、數控程序的編制等;質量信息的分系統:包括計算機輔助質控、三坐標的測量機等;管理信息的分系統:包括物料、經營、財務、人事管理等方面的管理。
2.3有關智能制造的應用
伴隨著現代科技的飛速發展,商品制造技術不再是簡單的對商品進行設計以及制造,它已經從最原始的商品概念設計發展為一系列商品的集成活動,所以在另一個層面上來說制造技術是一個把信息處理與功能體系結合起來的多功能技術,也可以稱為智能制造技術,這個是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術,他不僅具備了某一部分專家的智能功能,還能對自身的運作狀態進行監視,能夠及時地對故障進行預測并且在出現故障后馬上做出應對措施[3]。相較于傳統的制造系統,智能制造技術最先進的一點則是它有著自主組織、適應、學習能力,是以往每一種制造技術所不能具備的。目前,已經取得一定成果的智能技術有:智能機器人、智能式故障診斷以及維護系統、制造單元控制系統、智能式CAD以及智能式CAPP,這些研究在全球范圍內都引起了一定的反響。智能制造系統的運用從最原始的市場分析、產品設計制造以及加工過程控制、產品生產計劃及其材料處理、企業信息管理、設備維護等技術自動化方面,延伸到其自主組織能力與制造環境的集成化層面?？偠灾?智能制造系統能給制造技術帶來質的飛躍,并且其前景廣闊,因此,在制造過程中有必要將其融入自身機械制造環境中。
2.4虛擬化的應用
虛擬化的技術通常包括當代制造工藝、計算機的圖形學、人工智能、信息與多媒體技術等方面,其中主要以計算機的系統建模及仿真技術為根本,而構成的一種綜合多門學科知識的系統技術[4]。虛擬制造通過運用計算機仿真與信息技術,以全面仿真實際活動中的制造過程、信息以及人事物等,便于發現問題以及選取相應的預防對策,進而實現產品的一次成功制造,縮短生產周期,降低生產成本,提高市場競爭力的目標。
智能制造自動化技術范文3
【關鍵詞】自動化;機械制造;關鍵技術
所謂自動化制造系統FM，指的就是自動化水平比較高的制造體系。至今我們提及的FMS一般是指在大批量加工切削里以高度的自動化以及先進的自動化作為目的的制造體系。隨著人們對生產周期短、成本低、產品多樣性等方面的需要日益強烈，FMS系統也有了飛速發展，而且因為通信、計算機以及微電子技術和控制與機械設備的快速發展，也促進了自動化技術越來越成熟，21世紀，自動化制造業邁進了一個新的時代，CIMS--即以計算機為基礎的集成制造時代，FMS已經成為各個工業制造國機械自動化的研究重點。
一、機械制造的自動化規模
根據規模的大小，我們把機械自動化的系統分為以下幾類：
（一）自動化制造單元--FMC
FMS的出道及被用于工業生產的時間大約比FMC早了七八年，它由三種主要的設備組成，首先它以一至兩臺作為加工中心;然后是工業機器人，緊接著是存貯運送物料和數控機床。這樣的設計比較適合加工那些品種很多比較靈活的產品。其實我們可以視FMC為向小型廉價化發展的一類產物。FMC是所有FMS中規模最小的系統，主要特點就是實現了單機能夠自動化，迄今為止FMC已邁入應用普及階段。
（二）自動化制造系統--FMS
FMS一般至少由四臺全自動人工中心以及數控機床等構成的管理體系。它能連接物料搬運體系以及集中的控制體系，并且可以在確保沒有停機的前提下管理與加工中、小批量以及多品種的機械制造。
（三）自動化制造線--FML
這種系統屬于品種多的中小批量FMS與品種較少或單一大規模非自動化生產線間的生產線。它的加工機器可能是專用機床NC或者專用機床，也可能是CNC機床或者普通的加工中心。一般對物料轉移體系的自動化的要求要比FMS低很多，但卻有著很高的生產效率。它的代表系統主要是：連續型生產中的分散型控制系統以及離散生產當中的自動化控制系統，主要特點是生產線已經實現了自動化，它的技術也日益成熟，目前已進入應用過程。
（四）自動化制造工廠--FMF
該系統將很多個FMS連接在一起，并提供其自動式立體倉庫，通過計算機系統相互聯系，運用從訂購、設計、加工、裝配、檢驗、運送到發貨的一整個完整的FMS系統。其中含有CAM/CAD，使得計算機集成制造體系（CIMS）運用到實際里，實現了生產系統高度的自動化，從而實現了全工廠領域的制造管理、材料加工和物料運貯過程的全面化。FMF可以說是自動化生產里面的最高反映，顯示出全世界最發達的自動化技術。它把管理經營、產品研發以及制造的自動化合為一個整體，例如其中的一個代表，智能制造體系IMS，它通過信息流對物質流進行控制，主要特色實現了工廠自動化。
二、自動化關鍵技術
（一）人工神經網絡技術--ANN
該技術是通過模擬智能生物的神經網絡進而對信息并行處理的方法。所以人工神經網絡也屬于一種人工的智能化工具。在自控領域，神經網絡在未來不長時間以后將和模糊控制體系以及專家系統并列屬于現代社會自動化系統中的組成部分。
（二）專家系統、人工智能以及智能傳感技術
截止到目前，FMS里面使用的人工智能大部分指的都是以規則為基礎的專家系統。該系統運用推理規則以及專家知識來推理，解決各種問題，比如控制、命令、修復、監視、計劃、設計、故障分析、診斷、預測、解釋等。由于該專家系統可以更加簡便地結合經過經驗取得的知識與將經驗和各種事實查驗過的理論，所以專家系統加強了FMS各個方面的工作的自動化。遐想將來，通過知識處理，知識密集的人工智能技術，包括專家系統，一定會在FMS（特別是智能型）領域里發揮至關重要的作用。至今FMS系統中使用的各種技術，最有前途的應該是人工智能IMT。預測到二十一世紀中期，FMS中人工智能的使用規模至少會比現在大四倍。智能制造技術目的在于把人工智能加入到制造過程中的各環節，依靠模擬專家的智能活動，延伸或取代制造業中部分人類腦力勞動。在制造過程里面，系統可以自動監視其運行狀況，在遭到內部或者外界刺激時可以自動調節它的參數，以便達到最優工作狀態，形成自組織的能力。因此IMT被當做未來期間的制造技術。該技術是隨著人工智能以及計算機應用科技出現的，使得傳感器有內在的“決策”能力。
（三）模糊控制技術
模糊數學在實際生活當中主要的應用是模糊控制器。前不久研發出來的高性能模糊控制器擁有自學習的能力;它可以在控制進程里一直獲得新信息并并且對控制量自動進行調整;極大提高了系統的性能。以神經人工網絡為基礎的自學模式受到人們的廣泛關注。
（四）計算機輔助設計--CAD
CAD技術以后的發展趨勢是將引進專家系統，賦予其智能化技術，這樣就可以對任何復雜的問題進行處理。目前該技術的最新突破是光敏立體成形技術。該技術直接使用CAD數據，借助受控于計算機的激光掃描體系，把三維的數據模型拆分為幾層二維的片狀圖片，并參照二維的片狀圖掃描池里面的光敏樹脂液面，液面一旦被掃描到，就固化為塑料，這樣循環進行，逐層掃描形成圖形，而且自動粘合分層成形的所有固化片狀塑料，只需要確定數據，就可以數小時內制作出準確的原型。該技術有助于研發新結構以及新產品開發的速度。
三、結語
機械制造和自動化的技術水平是衡量國家科技先進與否的主要標志，也被視為激烈競爭的重要指標。我國的社會主義進程雖然進展的不錯，但依據當前的國情，我國的文化科教、科學技術、市場經濟等方面的發展均處于起步期，機械制造以及自動化是我們更加不可以忽略的薄弱環節。我們必須一直研究學習機械制造和自動化技術，減少與發達國家的差距，才有可能在市場的激烈競爭中長久處于不敗之地。
參考文獻
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智能制造自動化技術范文4
機械自動化 模糊控制 人工智能
【中圖分類號】P415.1+3文獻標識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0012-01
機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術，應實事求是，一切從我國的具體國情出發，做好各項基礎工作，走中國的機械自動化技術發展之路。
1我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來，在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用計算機集成制造系統，大大加快了機械自動化的發展，但我國讓處于初級操作階段的自動化。
近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。
1.1管理方面
工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。
1.2設計方面
工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。
1.3制造工藝方面
工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。
1.4自動化技術方面
工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）等。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
2機械自動化關鍵技術
自動化制造系統（FMS）系指具有自動化程度高的制造系統。目前所談及的FMS通常是指在批量切削加工中以先進的自動化和高水平的自動化為目標的制造系統。隨著社會對產品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，FMS發展頗為迅速，并且由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展。
2.1計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
2.2模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。
2.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀中期，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。
2.4人工神經網絡技術
人工神經網絡fANN是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。
3現代機械技術的發展方向
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
3.1精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
3.2無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。
3.3快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。
智能制造自動化技術范文5
一、規模
按規模大小FMS可分為如下4類:
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物,其特點是實現單機柔性化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
2.柔性制造系統(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生產過程中的分散型控制系統(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際,實現生產系統柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。
二、關鍵技術
1.計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統,使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統,將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
2.模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。
3.人工智能、 專家系統及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。
4.人工神經網絡技術
人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統,成為現代自支化系統中的一個組成部分。
三、發展趨勢
1.FMC將成為發展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。
2.發展效率更高的FML
多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發展趨勢。
3.朝多功能方向發展
智能制造自動化技術范文6
1.1柔性自動化技術柔性自動化技術是指“隨著計算機技術的出現而出現的,該類自動化技術既可以自動實現技術操作,并且清楚加工目標的狀況下,其了解該如何完成。”但是,于機械工程制造時,正好需要此種技術促使生產效率得以提升,從而提高工業化進程的速度。當前,柔性自動化技術變成機械工程生產里不能缺少的一項技術,柔性自動化為采取將數控技術當成核心,然后將計算機設施和信息科技手段還有機械生產技術融合于一體進行機械工程制造。
1.2集成自動化技術集成自動化技術是指“改進當前的信息技術,使機械制造具體化,與此同時把生產過程里所關系到的各種技術以及有關的生產信息實行集成,來提高機械生產,加強集成作用的目標?！被诶^承自動化技術的優勢,當前這種技術應用于機械工程里并得到了廣泛的認同,而且伴隨集成系統的發展與完善,集成自動化技術也在逐漸地發展與完善,令其技術涉及了很多方面,例如:質量系統工程以及有些工業系統設計。
1.3智能自動化技術這種技術既采用智能化的機械,也采用了集成化的措施去達到自動控制,于是,就可以把智能自動化技術稱作為一項集智能和集成于一體的自動化技術。智能自動化技術在機械工程中的應用為把人工智能技術和產品制造流程容于一體,這既能夠有助于自動化生產過程的監控,還降低了人力資源所需要的資金,與此同時也使得生產效率得以極大地提升;其次,智能自動化技術采用神經網絡鑒別信息的功能,令機械制造系統于運行時富有很高的適應力以及自組織學習,方便應對生產時出現的突發事情,且能夠將出現的突發問題及時解決。
2自動化技術于機械工程里以后的發展
2.1自動化技術的實用性發展自動化技術于機械工程的發展要將企業的生產所需以及技術的需要為前提的,由于機械產品的生產最終是為了產品以后的使用,可以創造出更多的經濟利潤。恰好自動化技術可以為機械制造領域的發展創造出較多的經濟收益。但是,機械生產只是可以創造出最多的利潤,而并不能保障機械行業的發展速度,假如機械工程里的自動化技術適應不了國民經濟的發展以及進步,機械制造領域中的自動化的腳步就應該放慢,防止出現注重追求速度而使得產品的質量有所降低的現象?，F階段,我國自動化技術應用于機械工程的狀況而言,及時有了很大的規模,也獲得了較大的效益,但是還有一些機械生產公司仍停留在最初的時期,機械工程企業沒有掌握熟練地自動化技術,并且基礎也不夠扎實。
2.2自動化技術與機械工程里的核心發展自動化技術于機械工程里的應用逐漸地從簡單、低級、欠缺向復雜、高級、完善發展,并實現由機械化朝自動化轉變,于生產上達到計算機以及機械的自動的控制。由此可以看出,自動化技術應用于機械生產應該滿足市場變化的需要,構建一個方便的自動化技術,于關鍵技術基礎之上進行改進,以滿足不同產品生產的需要,進而達到信息處理的自動化以及檢查與分析的自動化,進而實現各個部分生產的自動化生產。
3結語
