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在科技技术逐渐发展下,机电一体化技术也具备了更多的优势,并且使其在更多的领域中被运用。机电一体化技术的出现,让电子和机械有效的结合在一起,进而达到了对机械设备进行智能化管控的目标,这是智能制造的基础构成。在目前的生产制造中,主要是包含了智能系统以及智能制造技术。其是目前社会工业化发展的主流趋势。
1智能制造相关概念以及机电一体化技术的现状
在我们目前的社会发展现状来看,智能制造具体是包括了2个方面内容:其一是智能制造技术,具体是技术人员将计算机模拟系统作为辅助工具,进而对特定系统进行分析以及决策,从而节省了大量的人力与财力。相关人员只需要使用计算机系统就能够对系统进行分析,提升了研发的可行性,并且也确保了生产制造的高效性。其二是智能制造系统,这就能够简单的理解为人机一体化,是经由智能机器人与人类专家构成的,在运用的时候主要是将计算机作为工具,让人类专家进行分析以及构思等等,以此替代了在制造工厂中人为的脑力活动。智能制造系统是对智能制造技术的延伸与发展,其是将网络化、自动化技术整合为一体的制造系统,让整个子系统能够进行智能化的运行。在机电一体化技术发展初期时,电子技术和机械技术并没有有效结合,其主要是依靠电子技术在机械工业中的使用,以此提升机械生产效率和产品质量。不过,在目前的计算机技术以及信息技术发展现状下,机电一体化被注入了新的活力,其在生产中得到了普遍的应用。将其运用在智能制造中,更加促进了整个机械各行业的发展,让生产管理工作实现了智能化、自动化,从而让生产工作的实施更加的方便。在机电一体化中涵盖了很多种技术,并且随着科学技术的发展也融合了更多新的技术,确保了这种技术的先进性与实时性。机电一体化技术运用了电子技术,在人工智能的基础上运用计算机系统,进而达到了对机械设备的自动化管理以及控制,从而让整个生产过程更加的方便和高效,也让生产活动更加的规范。
2机电一体化技术在智能制造中的具体应用
(1)传感技术的相关应用。在集体一体化技术中,传感技术是最为基本与关键的构成。因为其具备很高的准确性以及敏感度,能够尽可能的避免受到外界杂乱信号设备的干扰。如果把其运用在智能生产中,能够发挥其巨大的作用,在这个基础上建设相关的传感网络系统,这样就能够实现信息之间的相互传输,并且使用计算机把其收集到的相关信息进行整理与分析,进而让整个生产过程能够被有效管控。在目前的生产制造中运用的传感器中,其是以光纤电缆传感器为主要,运用标准化的接口,大幅度减少了设计难度以及成本。(2)数控生产中的相关应用。我们将机电一体化最早是运用在数控加工技术方面,其在我国机械制造水平方面发挥了很大的作用。把机电一体化技术运用在数控制造中,能够提高机械加工的精准度和机械加工的效率,数控生产的主要是在其加工精准度方面,因此数控在智能控制系统方面要求比较严格,现在数控机床中运用的智能控制系统大部分运用的是CPU预计总主线模式,这种模式主要是进行在线判断以及智能控制技术,在此基础上进行三维仿真,对整个数控技术加工的过程进行模拟实验,以此对实际操作提供参考依据。(3)在自动线和自动机械中的应用。当前很多比较大的企业中,均是运用了自动化生产线依据自动生产机械,这种技术是使用了电子技术中光电控制系统和人机界面控制系统,进而对整个生产制造系统进行全面控制。自动生产线和自动机械运用范围比较广泛,比如目前的电脑以及手机都是自动化生产线。其主要是运用计算机控制系统对在生产中的相关设备进行有效融合,即为数控设备、计算机设备等相关的方面进行一体化管控,进而进行集约化以及网络化的生产模式。(4)机电一体化技术的发展应用。将机电一体化技术运用在智能制造中,工业智能机器人是最为先进的应用,其融合了各种相对先进的技术,是将人工智能、仿生技术以及计算机技术等相关的科学技术融合的新技术。机器人是目前科学技术中研究的重点,是控制论以及传感技术等相关的总体,其在生产制造行业中被广泛的应用。在工业生产中智能机器人的出现与应用,提升了产品质量的同时也增加了产品产量,并且也减轻了工作人员的劳动量。工业智能机器人在运用时具备了能够对信息进行判断、迅速完成复杂的工作流程以及生产准确度高等相关的优点,并且还能够运用在军事生产制造中,其得到了各行各业的高度认可。
3结束语
综上所述,在目前的工业生产行业中,智能制造是最为主要的发展趋势,其能够对工业生产进行自动化以及智能化的管理,从而提高了生产效率以及质量。而机电一体化是智能制造的关键与基础,其应用水平对智能制造的实现有很大的影响。所以必须要重视机电一体化在智能制造中的相关应用,在此基础上保障了智能制造能够更好的发展,从而为生产企业带去更多的经济效益。
参考文献:
[1]林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92+94.
[2]王伟.机电一体化技术在智能制造中的应用浅析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(10):160-161.
[3]徐小涵,付洪磊.机电一体化技术在化工企业中的应用[J].山东工业技术,2017(07):162.
初期就意味着技术不成熟,概念或者憧憬可能会很美好,但是硬件方面不足的现实却是无法绕过和忽略的。
炒起来的概念只会让创业者失去理智,加上来自资本的利好,也就怪不得创业者盲目跟风了。
中国制造业落后的问题是一直存在的,尤其是受到2015年互联网行业急速发展的冲击,很多转型速度慢,无创意、无技术的传统制造业企业纷纷倒闭,而那些选择转型拥抱互联网的“二次创业”的企业很多都选择了智能硬件这一条路。
但是,这条路就那么好走么?
错!
没有核心技术,什么都是白扯!
由于技术的困扰,很多企业干起了挂羊头卖狗肉的事情,硬件加了个芯片能联网,再包装一下就成了智能硬件。
“智能”就这么简单?
智能硬件是一个科技概念,指的是通过将硬件和软件相结合对传统设备进行智能化改造。现在的硬件加个芯片,加个APP,连上手机不表示它就智能了,更重要的是它真的是一个实用的产品。
那么,怎样才能创立一家好的智能硬件的企业呢?创业者如何智能硬件这条路上走的更远呢?
首先,在选择项目的时候就应该注意以下几点:
1、市场要大,这是所有创业项目所必须要考虑到的,智能硬件也不例外。小而美的小众产品可能成为一时爆款,但作为一个长期的创业项目却不合适;
2、创新,这里的创新指的是从设计、外观、服务等等方面进行创新;
3、技术,有自己核心技术,同时,技术门槛不宜过低,否则很容易被山寨;
4、实用,不要把自己的智能硬件高的太超前,不实用只能成为用户眼里的“玩具”;
智能硬件的领域细分主要是根据应用场景和技术属性来区分,包括机器人与无人设备、智能家居、智能健康、新交互方式、智能教育、智能运动和娱乐等。
现在,市面上大部分的智能硬件都是手环、手表等小型智能产品,大型智能产品还在处于技术红利期,还未现在等待的是一个真正的划时代的智能产品来引爆。
现在离这个最近的就是被炒的火热的VR。另外,尽管智能家居概念炒得很火,但是距离真正的智能还有很长的路。
确定了项目,就要从智能硬件的各方面着手了,能否做好一款智能硬件产品主要看的是芯片、软件、连接技术这三方面。芯片决定硬件的优劣,软件决定便捷与否,连接则决定的是距离的远近,这三方面形成整个智能硬件的中控系统。
另外,一款优秀的智能硬件要充分的“软硬结合”。有好的硬件支持,软件服务方面拖后腿也是不行的。和现在移动互联网一样,智能硬件联网之后也要考虑的是云服务和数据化。
现在很多投资人看重的不是智能硬件本身,更多是看重智能硬件所带来的数据,因为有了数据,你的商业模式可以变幻出各种可能。所以,在产品开发初就要将这两方面问题充分考虑进去。
值得一提的是,在国内智能硬件创业还要看环境。现在,有一句俗语“软件看北京,硬件看深圳”。深圳已经成为中国智能硬件的生产研发的中心了。一些人将深圳称为“硬件硅谷”,因为在深圳硬件遍地开花,人才密集,对于智能硬件创业者来讲可谓是“天堂”。
早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。
2机械自动化在机械制造中的应用
2.1智能化应用
为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。
2.2集成化应用
作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。
2.3虚拟化应用
虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。
3自动化技术在我国的发展趋势
3.1网络虚拟化的制造方式
网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。
3.2绿色化的制造方式
“绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。
4结束语
关键词: 智能化;网络控制;机械制造
在中国自改革开放以来,工业生产已经取得了很大的进步,智能机械制造技术的应用和实施是代表之一。文章围绕智能机械制造技术的现状,以及三个方面讨论了未来的发展趋势和应用,智能机械制造技术的应用和实现进行了讨论。
一、我国机械工程智能化的现状
上个世纪,科技的快速发展对机械工程在现阶段的发展奠定了良好的基础,目前,成熟的机械工程知识。聪明,根据人脑的结构和功能是研究机械工程智能主要目的在于结合人类大脑的特点实现用机器代替手工劳动的一部分。目前,我国有一个明确的机械工程的发展趋势,总的来说,引进国外先进技术水平,并有自己的勘探和开发,和政府的政策支持,机械工程的发展非常有利条件,发展非常迅速。
智能机械工程的发展是非常重要的。目前,我国许多企业已经开始在机械工程开发智能应用程序的可能性,尽管企业经营仍然存在着一些缺陷,但在企业管理模式,生产方面的变化,越来越多的企业越来越重视创新能力的培养。但我国现阶段存在许多困难:机械工程、智能科学技术水平的发展,虽然有了长足的进步,但与世界顶尖水平有差距。智能虽然有一定效果,但创新能力是不够的,尽管建立信息管理系统,但还有待进一步完善,企业更快的发展,但并不是智能程度更高。然而,这些困难只是暂时的,机械工程,智能化的发展方向是时代的潮流,随着经济等方面的深度,我国科学技术的发展,将为机械工程提供一个更强大的智能支持。
二、机械智能化制造技术的应用
1.现代机械制造技术已不再是一个简单的生产过程,生产和产品设计,但通过商品的概念系统已经逐渐过渡到最终产品生产完成,系统集成生产过程的生产,是现代制造技术的一个函数更系统和生产系统的信息处理机制的完美融合。制造技术、系统工程、自动化技术和智能技术的集成,逐步开发一个全面的新技术产业,即智能制造技术,这是自动化技术在机械制造中的应用,智能水平的表现。最典型的是智能制造系统在机械制造行业,人工智能的应用有机成机械制造系统在每一个操作环节,通过专家智能的模拟活动,而不是最初由专家负责的那部分的活动和扩展专业负责的活动系统使用其功能的智能制造系统运行状态监测,各种各样的错误可以发生在任何时间和分析预测异常运行状态,并在专家系统的基础上写的类似问题的预防措施的实施,与操作参数调整,以适应外部环境的变化和紧急突发事件的处理。
2.机械制造技术,有一种高端的技术称为实时智能技术。只有第一个实时系统根据环境相对简单的定义,它只停留在如何调整任务,如何修改操作,如何使用这些工具,以确保有效的在规定的时间内完成所有任务。人工智能和高科技产品正试图重组人类智能行为的实时计算模型,并实现其功能。现阶段科学技术使实时系统和人工智能相互结合,相互补充,人工智能领域正朝着一个更现实的不断发展,实时系统也向更智能的应用领域迈出了一大步,因为这样的进步,现在的实时智能控制高度预期的结果是否得以实现。
三、机械工程智能化的发展方向
先进制造技术的最新发展阶段,制造技术是由传统的制造技术,不仅使制造技术的有效因素,在过去,不断吸收各种高新技术成果,并渗透到生产的所有领域和整个过程。现代机械制造技术的发展主要体现在两个方向:一个是精密工程技术、超精密加工的前沿地区,精细加工、纳米技术,将进入微机械电子技术和微机时代;第二,机械工程,智能,智能产品,为了实现的生产管理和发展智能和智能安全报警。
1.精密成形技术包括:精密铸造(湿膜铸造精密成形,只要输入铸造精密成形、精密制造核心)、精密锻造、冷湿精密成形、精密冲裁)、精密成型、精密热塑焊接与切割等。
2.隐形切割无切削液加工机械加工工业是主要的应用领域,没有切削液处理和简化流程,降低成本,消除了冷却剂带来了一系列问题,如废物排放和回收,等等。
3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件设计突破了传统的加工工艺材料去除的原理,通过添加,累积的原则。代表技术分层实体制造(LOM),融化沉积建模(FDM)等等。
4.机械工程情报不仅仅是生产产品的智能化,智能管理方式,和机械工程设备智能化,智能机器生产能有效提高生产效率,可以帮助管理者在机械设备智能设备管理,降低管理成本,通过计算机管理,实现智能管理的目标机器的性能和运行状态,如故障时发生在生产的过程中,监管设备将发出警报,停止设备运行的问题,确保二次故障的机器将不会发生。机械工程设备运行条件是机械工程的基础,生产效率,在生产的过程中是非常重要的。因为不同的机器设备设计、施工、性能、安装和其他差异,机械工程,生产效率和生产目标也不同,智能机械工程设备可以根据每台机器的不同功能合理操作。机械工程、智能生产等各环节的连锁控制技术、遥感技术、控制技术、现代机械工程等,所以企业应密切关注科学和技术的发展趋势,跟随科技发展的步伐,与时俱进,应用新的科学技术投入生产。
四、总结
只有跟上世界潮流的先进制造技术的发展,并把它在一个战略重点,,有足够的强度以缩小与发达国家的差距,尽快能在激烈的市场竞争中立于不败之地。在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
[1]宋波.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].现代商贸工业,2009(21).
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:
1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。
3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。
4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
(1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。
综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
[摘要]随着现代科学技术的快速发展,机械制造业面临着不同方面的发展要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。
[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向
参考文献:
关键词:智能制造技术;智能制造系统;机电一体化技术
1概述
改革开发以来,我国的各项事业也都得到了快速发展,工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著,正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向迈进的趋势。与传统制造模式不同,智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技,是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式,它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用,从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统,而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验,就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。
2智能制造的概念及其发展
在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统(如图1所示)。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。与传统的制造技术不同,智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术,即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知,并对感知到的信息进行自动分析和处理,最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见,智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制,通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失,在解放了大量生产劳动力的同时,也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外,对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域,采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之,智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率,而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响,是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同,智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息,并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题,这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外,智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能,如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置,对加工制造过程进行合理优化,对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等,而这些也都迎合了制造业的发展潮流。
3机电一体化技术在智能制造中的应用
当前,机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说,机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中,需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集,而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外,传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析,而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之,在构建智能制造系统的过程中,必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。事实上,智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论,而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知,数控技术的实现就离不开机电一体化技术,它对数控系统的要求非常高,不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术,还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床,其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式,通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。除此之外,一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中,工业机器人被大量使用,它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通,并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。
4结束语
总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。
参考文献
[1]冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量,2016(20):68
[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版(工程技术),2015(36):240
[3]王昌祥.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].工业,2014(8):56
赛迪智库软件与信息服务业研究所
工业互联网概念由美国通用电气(GE)公司于2012年提出,旨在物联网的基础上,综合应用大数据分析技术和远程控制技术,优化工业设施和机器的运行和维护,提升资产运营绩效。
国家战略
工业互联网的概念一经提出即成为美国《先进制造伙伴计划》的重要组成部分。2013年3月,美国国家标准与技术研究院(NIST)《工业互联网标准框架任务》,标志着工业互联网正式上升为美国国家战略。
同时,在GE的推动下,AT&T、思科、GE、IBM和Intel等五家分别来自电信服务、通信设备、工业制造、数据分析和芯片技术领域的行业龙头企业,联手组建了带有鲜明“跨界融合”特色的工业互联网联盟,旨在制定通用标准,打破技术壁垒,利用新一代信息通信技术激活传统工业过程,促进物理世界和数字世界的融合。截至目前,工业互联网联盟已经吸引了全球制造、通信、软件等行业159家骨干企业的加入。
互联网联盟的组建,使得工业互联网突破了GE一家公司的业务局限,内涵拓宽至整个工业领域。
在我国,随着2015年《政府工作报告》中明确提出制定“互联网+”行动计划和国务院今年5月份印发了《中国制造2025》,工业互联网与“互联网”+工业、智能制造等发展热点密切关联,其概念内涵又进一步丰富。
工信部部长苗圩在解读《中国制造2025》时指出,“工业互联网是顺应新一轮工业革命和产业变革的一个重点发展领域,也是政府工作报告中提到的‘互联网+’最早实现的行业之一”,“工业互联网的应用和发展可从两个方面切入,实现融合发展:第一个方面,就是智能制造;第二个方面,就是把互联网引导到工业企业、工业行业中去。”
从苗圩部长的解读可以看出,我国的“工业互联网”就是“‘互联网+’工业”,而其内涵不仅包含利用工业设施物联网和大数据实现生产环节的数字化、网络化和智能化(即德国工业4.0描述的智能工厂),还包括利用消费互联网与工业融合创新,实现制造产品的精准营销和个性化定制,通过重塑生产过程和价值体系,推动制造业的服务化发展。
四大发展要点
工业互联网主要有四大发展要点。
一是物联网,主要解决工业数据的采集和传递;
二是智能机器,能够实时采集设备的运行数据,根据预置模型自主选择回传并根据自身决策或远程指令执行相应的动作;
三是工业大数据分析,利用融合以往生产工艺经验和行业应用知识的数据筛选和分析模型,预测设备行为并提出干预建议;
关键词:问题; 先进制造技术; 前沿科学; 应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
1 当前制造科学要解决的问题
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面:
(1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。
(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间
(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
(3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。
(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。
2 现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2.1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容:
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2.2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。转贴于
目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。
2.3 材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2.4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面:
2.4.1 面向生命的仿生制造
研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等;
2.4.2 面向制造的仿生制造
研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面:
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
关键词:工业4.0;中国制造;产业升级
1 概述
工业1.0是以蒸汽机为标志,以蒸汽动力取代人类劳动力,从而使手工业从农业中分离出来,进入工业时代。工业2.0是以电气化被广泛应用为标志,用电力驱动机械取代蒸汽动力,工业也进入了大规模生产时代。工业3.0是以广泛应用电子与信息技术为标志,使生产制造业的自动控制能力大大提高。工业3.0即第三次工业革命从20世纪70年展至今,工业生产能力已经超过了人类的消费能力,众多工业产品已进入了产能过剩时期。以中国服装制造业为例,2015年4月公布的数据显示,2014年中国生产299亿件服装,国内消费90亿件,剩余200多亿件无市场,贱价外销80亿件,去年一年库存120亿件,服装行业近几年累计的库存保守估计至少在500亿件以上。工业3.0以来,传统的工业技术一直占据制造业的重要地位,随着科学技术的不断发展,传统工业技术的弊端已显露出来,如生产效率低下、资源浪费、企业对产业信息掌握不全等问题,都制约着制造业的发展。因此传统制造业的转型升级已经迫在眉睫,第四次工业革命呼之欲出。
2 德国工业4.0
德国于2011年初步提出工业4.0概念,2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出,工业4.0概念渐渐引人注目。其意在坚守德国制造业的竞争优势,从而在新一轮的工业革命中从新引领全球制造业,抢占市场先机。德国工业4.0是一个跨时代的新兴概念,它的战略框架可以用“1438”模型阐述。包括:“1”个网络、“4”大主题、“3”个集成、“8”项优先行动计划。[1]
“1”个网络是指CPS(信息物理网络系统);CPS的任务是将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算与通信、准确控制、远程协作和自治等功能。
“4”大主题是智能工厂、智能生产、智能物流、智能服务;智能工厂是工业4.0智能基础设施的重要部分,着力实现智能化生产系统及互联网分散生产的实现。“智能生产”主要是将人机互动、3D打印等顶尖技术应用于工业生产过程,实现灵活性与个性结合的工业互联网制造。[2]智能物流是指在网络通信平台上利用先进的物联网信息处理技术来实现物流过程的高效率的优化管理。在功能上要实现6个正确:即正确的时间、正确的地点、正确的商品、正确的质量、正确的数量、正确的价格。智能服务是应用多方面信息技术,以客户需求为目的跨平台、多元化的集成服务。
“3”个集成是横向集成、纵向集成、端到端集成;“3”个集成能让通信设备通过信息物理网络系统建立智能网络,使人与人、人和机器、机器与机器以及服务和服务双方交互联通,达到横向、纵向及端对端的高度集成,集成是实现工业4.0的重点也是难点。
“8”项优先行动计划是标准化及参考架构、复杂系统的管理、一套综合的工业宽带基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、监管框架、资源利用效率。[4]
以德国力士乐公司利用工业4.0在智能制造的应用为例,位于德国洪堡的工厂在原有生产线上进行改造,构建了工业4.0生产线。一条多功能生产线可生产出200种液压阀的组装产品,并且不需要更换工装,产品切换时间降为零。生产线将产品与人及设备智能联接起来,由九个智能、自主的工作平台组成。通过射频芯片产品由生产线独立控制,每个工作平台为工人显示所需完成的工作及步骤,不需要人工修改从而将生产线的效率提升10%。工作平台上的物料架只提品所需零件,让库存减少30%。同时利用生产线纠错、偏差管理的APP提升可操作性,只需一台智能手机或平板电脑就能操作。每个工作平台根据蓝牙标签自动识别员工,同时能根据工人的要求调整工作区域、语言、资质及偏好的字体大小。互动制造系统能实时采集,分类筛选生产数据。员工可以实时查看生产数据快速做出相应的解决方案,有效地节省了时间,同时大大地提高了生产效率。此生产线实现了人、机、物、网络的优势互联。
3 中国制造的现状及发展
2010年中国制造业产出占全球19.8%,第一次超越美国的19.4%。把美国保持了100多年的“全球最大制造业国家”的头衔揽于怀中。但是随着我国劳动力成本上升,劳动力缺口日益凸显。越南等其他发展中国家却拥有庞大的劳动力人口,劳动力成本仅为中国的一半。我国制造业企业的利润面临进一步被稀释的威胁,并且已经出现逐渐被取代的趋势。2015年前3季度浙江温州已有4成企业面临倒闭,广东佛山80%的企业资金吃紧,10%的企业处于“关门不倒闭的状态”。有着世界工厂之称的东莞,工业增加值在今年上半年多处出现负增长。[6-7]如果我国企业一方面丧失生产制造优势,另一方面在技术、服务等方面后劲不足始终落后于欧美发达国家,那么,我们会在国际制造分工中陷入两难境地。中国制造业在近些年虽然取得了巨大的成绩,同时也面临着诸多亟待解决的问题,迫切需要实现我国由制造大国向制造强国的转变,实现制造业产业升级。
“中国制造2025”的提出让中国制造业在未来十年有了明确的战略指导及重点发展的领域。包括新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域成为改革着力点。这些领域需要投入大量的创新研发资金,需要军工企业、大型国企、高校科研机构通力合作。同时,中国的中小企业是中国制造业最有潜力的组成部分,它的数量占到了所有企业的99%,创造了中国60%的GDP。根据最新统计数据显示,中国中小企业的研发创造是超过大型企业的。中国65%的专利来至于中小企业,75%的发明创造来自于中小企业,80%的新产品也来自于中小企业。中国制造的未来不仅是要依靠大型企业,更需要中小企业的创新和活力。
参考文献
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[9]陈渊源.吴勇毅.“中国制造2025”如何破茧解题?[J].企业管理,2015