工业工程与智能制造的论文(专业15篇)
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工业工程与智能制造的论文篇一
全面从严治党是党的十八大以来党中央作出的重大战略部署“四个综合”战略布局的重要组成部分。党的全面建设是党的全面建设的基础,关键在于严格,关键在于执政。以下是为大家整理的关于,欢迎品鉴!
摘要:智能制造专业强调多学科、多领域的知识融合.在有限学时内,完成众多专业课程学习难度较大.合理设置课程及授课内容,有针对性的服务于综合实践教学环节,最后,通过综合训练的方法强化学生对多学科知识的共用能力.
关键词:智能制造;专业课程;综合训练。
近年来,在工业4.0和中国制造2025的时代背景下,众多高校依据就业市场需求和行业发展需要,纷纷设立智能制造相关专业.这一举措,在提高毕业生专业竞争力的同时,为高校设立专业培养方案提出了更高的要求.在强调多学科融合的今天,如何利用有限的学时数,使学生能够充分的掌握相关专业知识,成为当前培养计划制定工作的一大难题.
对此,笔者结合实际工作经验,针对智能制造专业特点,提出了专业课程设置的设想,力求合理利用学时,最大程度地提高学生对专业知识的理解能力.
当前,我国本科专业设置强调学科交叉.智能制造作为极为典型的交叉学科,涉及的专业领域极其广泛,要求学生对机械、电子电器、信息技术、材料科学、自动化等专业领域均有一定了解.但受到学时数限制,在实际操作过程中很难使学生在有限的时间内了解众多学科的核心知识.
对此,结合理论课程学习内容,设立合理有效的综合实践教学环节是解决上述问题的有效方式.在制定上述课程的教学大纲时,要有意识的偏重于综合实践环节所涉及的内容,然后通过时间教学环节实现多学科、多领域的交叉互融,让学生做到对所学各学科内容的融会贯通.
2.1機械类专业课程。
机械学科为所有制造类专业的基础,即便是在高度强调智能控制的今天,机械学科的相关知识依然为制造类专业的根本.此类专业课主要涵盖课程有:机械原理、机械设计和液压与气压传动等课程.针对新专业提出的新要求,此类课程在制定教学大纲时,着重强调对基本传动结构、传动原理及应用的讲解,弱化对复杂理论知识的学习(如球面渐开线等知识点,当前锥齿轮加工已经高度规范化,学生只需知道如何选用参数即可).此部分内容的学习,可时学生对智能制造系统的末端执行方式有一定程度的认识.
2.2控制类专业课程。
机电结合是智能制造最为基本的要求,而以往制造类专业中“机电分离”的问题较为突出.对此,在开展电工电子技术、电机拖动、控制原理等课程教学时,课程内容重点偏向于电机控制、逻辑控制等知识点,与机械类专业课程高度结合.同时,弱化对模拟电路等知识的学习,原因是在电子产品高度模块化的今天,繁杂的模拟电路相关知识对使用者来说已经并不重要.
2.3信息类专业课程。
计算机学科为现代智能制造系统的大脑,因此,信息类学科在智能制造类专业课程的学习中也扮演着极为重要的角色.此类学科主要为各类程序语言与算法的学习.以往此类课程的学习基本为简单的上级操作,缺乏对实际设备的编程控制.对此,在制定教学大纲时,加强了对实际机电一体化设备的编程训练,为后续的综合训练打下基础.
脱离综合性的实践教学,各学科的知识难以做到互融.结合学校现有资源,对学生进行综合性训练具有非常重要的意义.在学生具备一定专业基础后,对其开展选题内容丰富的实践教学,考查学生对多学科知识交叉运用的能力.例如车间智能物流生产线的实践环节,学生可利用实验室中物流线、机器人等设备,完成工装设计与制造、电路搭建、控制策略制定与程序编写等工作,将各学科所学知识运用到实际操作中,大大提高了理论联系实际的能力.
通过合理设置专业课程及针对性的制定课程大纲,结合有效的综合实践环节,有效提高了智能制造专业学生对各学科知识的综合运用能力,缩短了课堂到工作岗位的距离,提高了学生的就业竞争力.
参考文献。
此文总结,此文为一篇关于对不知道怎么写智能和制造和相关和本科和专业和课程和规划论文范文课题研究的大学硕士、智能制造本科毕业论文智能制造论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
21世纪以来,世界经济发展迅速,人们开始走向智能化的时代,互联网技术、人机交互技术以及各种各样的智能设备充斥着我们的日常生活,这不仅使我们的生活越来越有效率,也对制造企业做出了很大贡献。
纵观当今社会,智能制造技术无疑是世界制造业未来发展的重要方向之一。所谓智能制造技术,是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。接下来,我们谈谈我国的智能制造技术发展现状以及存在的一些问题。
一.我国智能制造技术的发展现状。
我国对的研究开始于20世纪80年代末。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果,而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造相关产业也初具规模。我国已取得了一批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的智能制造技术,如机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备,如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才。
随着信息技术与先进制造技术的高速发展,我国智能制造装备的发展深度和广度日益提升,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系已经初步形成,一批具有自主知识产权的智能制造装备也实现了突破。
二.我国智能制造技术存在的问题。
近年来,我国智能制造技术及其产业化发展迅速,并取得了较为显著的成效。然而,制约我国智能制造快速发展的突出矛盾和问题依然存在,主要表现在以下四个方面。
智能制造的发展侧重技术追踪和技术引进,而基础研究能力相对不足,对引进技术的消化吸收力度不够,原始创新匮乏。控制系统、系统软件等关键技术环节薄弱,技术体系不够完整。先进技术重点前沿领域发展滞后,在先进材料、堆积制造等方面差距还在不断扩大。
金融危机以来,工业化发达国家纷纷将包括智能制造在内的先进制造业发展上升为国家战略。尽管我国也一直重视智能制造的发展,及时发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,但智能制造的总体发展战略依然尚待明确,技术路线图还不清晰,国家层面对智能制造发展的协调和管理尚待完善。
3.高端制造装备对外依存度较高。
目前我国智能装备难以满足制造业发展的需求,我国90%的工业机器人、80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口。船舶电子产品本土化率还不到10%。关键技术自给率低,主要体现在缺乏先进的传感器等基础部件,精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等先进技术对外依赖度高。
4.关键智能制造技术及核心基础部件主要依赖进口。
构成智能制造装备或实现制造过程智能化的重要基础技术和关键零部件主要依赖进口,如新型传感器等感知和在线分析技术、典型控制系统与工业网络技术、高性能液压件与气动原件、高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构等。许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术,如精密工作母机设计制造基础技术、百万吨乙烯等大型石化的设计技术和工艺包等均未现国产化。几乎所有高端装备的核心控制技术严重依赖进口。
综上所述,我国的智能制造技术还存在着一些问题,需要我们去挖掘更有效的方法来解决,我们更应该着重于思路的创新性,与国际化接轨。目前,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,未来智能制造技术也会不断地发展。目前,以3d打印为代表的“数字化”制造技术已经崭露头角,未来智能制造技术创新及应用也会贯穿制造业全过程,世界范围内智能制造国家战略将会空前高涨,这对我国来说,无疑是一项挑战也是巨大的动力。
摘要:智能制造已经成为中国制造业的主攻方向.面向机械制造企业提出五级智能制造能力成熟度模型,从基础资源能力、业务活动集成能力、信息融合使用能力以及持续改进能力四个方面构建了智能制造能力成熟度评价指标体系,并采用基于层次分析法的二级模糊综合评判法进行企业智能制造实施能力的量化测评,从而为企业客观诊断自身实施智能制造的能力提供理论和方法支持.
关键词:智能制造;能力成熟度;等级;评价指标;模糊综合评判。
abstract:intelligentmanuf-levelintelligentmanufacturingcapabilitymaturity(imcm)modelisproposedformechanicalmanufacturingenterprises,andanimcmevaluationindexsystemisconstructedfromfouraspects:basicresourcecapability,businessactivityintegrationcapability,infrmore,basedontheestablishedimcmevaluationindexes,atwo-levelfuzzycomprehensiveevaluationmethodbasedonanalytichierarchyprocessisappliedtomakeaquantitativeassesentofthecapabilitytoimplementintelligentmanufacturing,therebyprovidingtheoreticalandmethodologicalsupportformanufacturingenterprisestoobjectivelydiagnosetheirownintelligentmanufacturingimplementationability.
1概述。
目前,全球产业竞争格局正在发生重大调整,新一代信息技术与制造业深度融合,工业发达国家都在加大科技创新力度,例如德国和美国相继提出了“工业4.0”和“工业互联网”战略[1].与此同时,一些发展中国家也在加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工,承接发达国家产业及资本转移.中国制造业面临发达国家和其他发展中国家“双向挤压”的严峻挑战,必须加紧战略部署,抢占制造业新一轮竞争制高点,化挑战为转型升级和创新发展的机遇.为此,中国政府提出了《中国制造2025》发展战略,并把智能制造作为信息技术和制造技术融合发展的主攻方向[2].
然而,目前国内外对智能制造的内涵尚未形成统一认识.以“工业4.0”、“工业互联网”等为代表的智能制造模式都是基于发达国家已有的工业化水平提出的,而中国大多数机械制造企业在人员素质、自动化水平、管理水平等方面与发达国家存在较大差距.因此,在制造业新发展形势下,国内机械制造企业转型实施智能制造应先对自身的技术、管理水平进行综合诊断,然后结合企业自身实际情况实施智能制造,并逐步实现完善.本文采用《中国机械工程技术路线图》中对智能制造的定义,认为智能制造是研究制造活动中的信息感知与分析、知识表达与学习、智能决策与执行的一门综合交叉技术[3].相应地,智能制造能力成熟度模型描述和反映了企业智能制造的核心要素、特征以及水平演进的路径.
制造成熟度等级的概念最早由美国提出并用于军用领域,后推广应用至民用领域来管控技术及风险[4].目前,国内企业为推行智能制造,围绕智能制造能力成熟度评价已经开展了相关探索和研究,例如:张蓉君等[5]提出了智能制造评价指数标准,从“制造维”和“智能维”对河南省41家调研企业的智能制造能力进行了分析,指出河南省企业在智能维方面存在较大发展空间;于秀明等[6]从制造工程、制造保障以及智能提升三个维度综合考虑智能制造的关键特征及要素,提出了整体成熟度和单项能力成熟度两种模型,然而并未涉及成熟度等级的确定方法;中国电子技术标准化研究院主导研究,发布了《智能制造能力成熟度模型白皮書》,尽管为企业评价其智能制造综合水平提供了可参考的指导框架,但其在机械制造企业的适用性目前尚未充分验证[7].因此,借鉴现有研究成果,本文提出面向机械制造企业的智能制造能力成熟度等级模型及评价指标体系,并利用基于层次分析法的二级模糊综合评判法评估企业的智能制造能力成熟度,从而为企业诊断自身智能制造能力提供理论和方法支持.
3智能制造能力成熟度评价指标体系。
广义的制造过程是面向产品全生命周期的一系列生产活动集合,包括设计、生产、物流、销售、服务等.显然,成熟的智能制造环境下,制造过程的各项业务活动在相应基础资源(涉及人、财、物等)的支撑下应当是充分集成和联动的.相应地,在企业业务集成与联动过程中,需要充分利用信息技术,强化信息融合使用能力.因此,本文从企业的基础资源能力、业务活动集成能力、信息融合使用能力以及持续改进能力四个方面来综合评价企业的智能制造能力成熟度.进一步,为了确定各能力域影响因子,采用企业调研与问卷调查相结合的方式进行:首先在问卷设计中尽可能全面地列举相关影响因子,然后深入不同机械制造企业,由工位、工段、生产线、车间、工厂、企业不同管理层次的人员确认各能力域的影响因子,对于累计认同度达到80%以上的因子即认为是关键因子[9],进而建立如图1所示的智能制造能力成熟度评价指标体系.
建立智能制造能力成熟度评价指标体系的目的是为具体企业量化测评智能制造实施能力提供指导依据.借鉴现有决策理论技术与方法,本文利用基于层次分析法的二级模糊综合评判法评估制造企业的智能制造能力成熟度.由图1可知,评价指标难以全部进行量化计算评价.针对难以量化计算的评价指标可以采用百分制打分,进而采用模糊数进行指标量化值的评价;对于能够量化计算的评价指标,同样可以采用模糊数进行指标量化值的评价,从而真实反映评价指标间的相对重要性程度.
评估过程如图2所示,主要分两阶段进行,阶段一主要利用层次分析法获取指标体系中同层同类指标的权重;阶段二主要结合阶段一确定的指标权重,利用模糊综合评判对智能制造能力成熟度影响因子做出综合评判,进而确定智能制造能力成熟度级别,评估过程的具体实施细节可以参考文献[9].此外,由于本文提出的智能制造能力成熟度级别分为5级,所以利用基于层次分析法的二级模糊综合评判法输出的结果limcm进行智能制造能力成熟度级别(gimcm)判定的准则为:
5结束语。
面向机械制造企业,提出了五级智能制造能力成熟度模型,并从基础资源能力、业务活动集成能力、信息融合使用能力以及持续改进能力四个方面出发构建了智能制造能力成熟度评价指标体系,进而采用基于层次分析法的二级模糊综合评判法进行企业智能制造实施能力的客观、量化测评.未来将进一步细化评价指标体系,并进行机械制造企业智能制造能力成熟度的快速评价方法研究.
参考文献:
[3]中国机械工程学会.中国机械工程技术路线图[m].北京:中国科学技术出版社,2011.
[9]白翱.离散生产车间中u-制造运行环境构建、信息提取及其服务方法[d].杭州:浙江大学,2011.
工业工程与智能制造的论文篇二
国内众多互联网站,我们发现在各类网站中,体育信息的相关咨询和服务内容都是主要大型互联网站不可缺少的栏目内容,而且伴随着人们对于体育赛事和体育新闻的关注程度不断提升,体育已经成为人们了解外界和获取休闲娱乐方式的主要途径之一。从国内外最近三年体育信息的搜索和点击量来看,体育信息已经成为互联网信息获取中重要角色之一,由此也说明,互联网信息传播中缺少不了体育信息传播,体育信息的传播也同样离不开互联网。本文通过调查,对互联网站体育信息的传播特征进行全面的分析和探讨,为互联网站体育信息的发掘及信息传播的趋势研究提供参考。
一、互联网站体育信息传播的特征。
目前,在我们国家,体育信息传播表现最为突出的依然是新浪、网易和腾讯等大型互联网站,通过对这些网站体育新闻的跟踪和调查,我们发现这些网站在体育信息传播方面都具有一些共同的特征,具体表现在:
1、体育信息摄取和传播频度相对较快新闻信息最大的特点就是快,和传统报纸媒体相比较,网络信息传播在传播时效方面所具有的优势是报业媒体无法比拟的,各大型网站在完成信息的采集和处理之后,可以在短短的几秒钟之内从世界的任何一个角落传播到另外一个角落,这种高效率的传播途径使得大众可以在第一时间获取到任何体育信息,包括赛事状况。调查发现,对于赛事而言,有百分之九十五左右的信息浏览人员都希望在第一时间甚至同步了解到赛事的状况,而不是之后的几个小时,大众对于信息及时性的要求就迫使互联网站在体育信息的获取时必须做到高效;另外,面对世界范围内的各种赛事及体育明星的重大信息,都必须第一时间告之世界每一个角落的体育爱好者,所以各大网站在体育信息更新方面更新频率非常快,调查发现在体育信息更新频数方面,基本上各大互联网站都能做到事件发生的同步革新。
2、体育信息的高度互动与参与性是网站生存和发展的基础对于任何一个网站而言,免费的信息获取需要网站承担较大的`支出,为了在收益方面有更卓越的表现,就必要了解大众对于信息的兴趣程度和关注程度,所以几乎所有的网站管理人员都会对自己网站发布的信息参与和浏览人数进行及时的统计和分析,比如某一项体育赛事结束之后,对于赛事的结果和赛事的过程,很多支持者和关注者都会对赛事进行评论,互联网站就可以通过评论的频率、评论的次数等信息了解到关注人员对体育信息关注的方向和趋势,这对网站的体育信息传播提供了重要的参考价值。比如北京奥运会,国际奥委会首次允许运动员可以在奥运会比赛期间发表自己的博客,这为运动员会赛事观众及支持者提供了一个良好的交流平台,观众可以了解更多队员在赛事期间的心得体会,情感变化,通过这个网络交流平台,也可以让观众对队员了解更多,反过来,队员受到观众的支持和关注,对于提升他们参赛的信心也是很有帮助的。
3、体育信息的自由选择性为用户的信息获取提供了诸多方便相比较报业而言,互联网信息的容纳数量是巨大的,任何一个网络用户都可以轻松的在各大网站搜寻到自己感兴趣的体育信息,这种便捷性在传统媒体中是无法实现的,传统媒体由于收到版面限制信息容量相对较小,这本身就使得二者在市场角逐中网络信息传播更胜一筹。比如对于赛事密集的奥运赛事和足球世界杯,人们就可以根据自己的喜好选择自己关注的比赛和体育明星;另外,传统媒体缺乏必要的相互沟通机制,而网络媒体为每一个用户都提供了便捷的沟通渠道,用户可以轻松的通过博客、微薄、微信等方式参与到相关信息的传播中去,让更多的人们在具有信息可选择的空间内享受快乐和轻松。
4、娱乐化发展成为网站体育信息发展的主要趋势之一伴随着体育功能的多元化发展和市场经济对于体育所赋予的价值,体育的休闲娱乐功能在大众生活中体现的越来越明显,所以,互联网站在体育信息传播中也具有明显的娱乐化趋势。以前的网络媒体受人们观念的影响,在体育信息报道中,主要集中在体育赛事的状况,这和传统媒体的风格是完全一样的,随着市场的不断发展,人们对于体育信息的获取更多的关注点在于体育文化传播、体育娱乐、体育健身、体育精神、体育明星、体育传奇色彩等方面的内容上,这就要求我们的网络媒体在信息选择上需要注重这些信息的挖掘,信息的趣味性、可阅读性更符合大众的口味,所以带有故事情节的各类报道逐步占据了体育信息传播的大多版面章节。体育信息娱乐化发展已经成为当今媒体报道的主流趋势。
5、媒介之间的相互配合和资源共享成为当今体育信息传播的重要手段即便网络媒体快速发展的今天,任何网站也不可能将所有的体育信息都能够及时的采集到,这需要传统报纸、电视台及其他互联网站的配合才能共同发展,所以在面对各种大型体育赛事时,这种媒体之间的相互协作就显得尤为重要。根据一份报道,在北京奥运会期间,xxx与新华社、北京电视台及中央电视台等国内知名卫星电视台、广播电台及平面媒体构建了一个专业的媒体联盟;而新浪、网易等知名网站与路透社、法新社、美联社等世界知名媒体开展了广泛的合作,为体育信息的摄取和报道编制了一个立体式的网络联盟。这些短期联盟一方面可以提升各个媒体的知名度,另外一方面也可以加速资源的整合,提高工作效率。
二、互联网站体育信息传播的发展趋势。
互联网的诞生改变了人们对于时间和地域的信息社区途径,最大程度丰富了人们的信息来源,伴随着互联网技术的发展,体育信息传播的发展趋势也必然追随互联网的发展趋势,具体主要有:首先,技术的发展必将影响到未来互联网站体育信息传播。在北京奥运会期间,火炬传递到达珠穆朗玛峰,对于气候和地理条件如此复杂的地区,媒体需要全程报道相关情况,这就对媒体掌握的通信技术提出了非常高的要求;另外,随着互联网用户的不断增加,网站的访问量势必会大幅度提升,而访问速度是成为影响大众访问互联网站并提取信息的主要环节,所以通过各种技术手段的更新和发展,提升网站的访问速度也是体育信息传播过程中非常重要的一个环节。其次,大众对于体育信息的参与方式更加广泛,参与程度更高。单一的媒体报道而没有观众的关注和评价势必对网站的生存和发展会带来影响,在未来互联网体育信息传播中,大众对于体育信息的参与程度会更高更频繁,这些参与一方面有文字性的评论,更多的时候会是一些图片和视频,这种互动式的发展也会增加网站的点击量,不单纯为用户与网站之间的沟通搭建了一个平台,更多的时候也为用户之间的相互交流提供了便利的条件。再次,特色化发展势必成为体育信息传播的方向。对于任何一个互联网站而言,在体育信息传播的过程中,必须具有自己的一些特点,只有在内容和传播方式上展现出自己的优势和特色,才能吸引更多的用户来浏览网站,也只有这样才为网站的发展和栏目的存在提供了发展的空间。最后,网站相互之间信息的争夺势必会提高体育信息传播的质量。伴随着人们对于信息休闲娱乐要求的不断提升,互联网之间的竞争也会日益激烈,笔者认为对于体育信息而言,单纯的文字和图片传播已经不能满足人们对于信息的满意程度,在今后相当长的一段时间,体育信息通过视频传播必将影响到网站的发展。
在体育突显娱乐功能的同时,更多的体育信息需要我们借助媒体来传播,而在众多媒体传播中,互联网的传播途径无疑是最快最便捷的,网站的发展使自己拥有了更多的用户,与此同时,也在最大程度的提升自己的访问量,提升网站的影响力,与此同时,我国素质教育人才的发展战略势必会为网络用户的增加提供有利的保障,也为发展的发展奠定了坚实的基础,当然,在网络体育信息传播中我们看到了取得的众多成就,但是在网站体育信息传播中还存在许多问题,这些问题也需要我们进一步研究和努力解决,为体育信息的传播营造一个良好的氛围。
工业工程与智能制造的论文篇三
对某一任务的加工可以有多条加工工艺路线完成,而由于设备性能的不同导致任何一条生产加工工艺路线所需要的总生产成本也是有所不同的,所以,可以理解每条加工工艺路线就分别拥有不同量值的信息素,与这些加工工艺路线对每一种加工任务的吸引强度分别相对应。如果在某条工艺路线上不具备加工某类生产任务的话,则设置该条工艺路线上的信息素值为0,以防比该条工艺路线再吸引此类加工任务而使完工时间等性能指标受到一定程度的影响。然而,由于只能有某一条或某几条加工工艺路线可以完成即有的任务的加工。所以,为了模仿蚂蚁觅食的探路过程,并与加工过程中的真实情况相吻合,首先设置所有能够加工某类生产任务的工艺路线上的信息.
当某条加工工艺路线中所拥有的某设备的可利用时间小于该设备能够加工的某种工件的对应某一加工工序所需工时的时候,自动置该条加工工艺路线的信息素为零。另外,当某个设备的可利用时间为零时,该资源涉及到的所有加工工艺路线的信息素为零。
然而,在实际生产中存在大量随机事件,如新任务插入、订单的取消、交货期变动、机器故障等。为此,针对这些随机事件需要动态的协调来合理的进行任务的分配。由于篇幅问题,本文主要从新任务加入这种情况来具体研究基于信息素的动态协调算法。有关设备故障、交货期变更等动态协调问题将在后续的工作中展开研究。
2.2新任务到达时的动态协调。
新任务所涉及的范围较大,可以指种类不同的加工工件的集合,这里为了简单描述基于信息素的任务分配的动态协调过程,假设新任务中仅包含一种类型工件的加工任务(多种类型的任务也可依此类推)。这里只有新任务的加工工艺特征信息。
具体动态协调算法步骤如下:
1)首先为新任务每道加工工序选择具有匹配工艺能力的机床。因为在一个制造单元或者车间内部具有某种加工工艺能力的机床往往不比一台,也就是在机床设备之间具有可选择性或者可替代性,所以新任务的每一道加工工序通常可对应多个机床可供选择。
2)将之前生产任务选择工艺路线时在每台可替代机床上遗留的信息素量各自相加,可由式(5)计算所得。
由式(5)所计算出的信息素值大小的差异正体现各个加工机床在加工某种加工工艺特征时所表现出来的能力的强弱。在此条件下运行基于信息素的工艺路径选择算法,将新任务中每个工件的第7道加工工序特征分配给步骤1)中所涉及到的机床,选中每个设备的概率可由式(6)计算所得。
3)更新机床所拥有的信息素的值。
4)为新任务中所有工件的第(j+1)道加工工序特征选择机床,直至新任务的所有加工工艺特征都选择所对应能力的机床为止。
5)对新任务的每道加工工艺特征在各可用机床上的加工数量进行统计,将承担工件任务较多的机床自组织成一个主虚拟制造单元,将承担工件任务数量较少的机床自组织成多个或一个副虚拟制造单元。
6)主、副虚拟制造单元在完成新任务加工后自动解散并恢复到之前所属的单元状态。
3结语。
受蚂蚁群体觅食行为研究成果的启发,本文提出了基于信息素的制造系统静态和动态协调算法。在该算法中,利用信息素量的大小来反映机床对加工任务的吸引力,通过奖惩机制,使其表征加工路线(资源)的优劣。实例结果表明,通过该算法既实现了加工成本的相对较优化,又实现了制造系统中各设备的均衡利用,并对制造系统内外部环境变化具有良好的自适应性,为解决实际生产任务分配问题提供了一种实际可行的新思路。
工业工程与智能制造的论文篇四
在电能表中,计量功能的实现是以eepr0m存储的各类数据为基础的。应保证出厂之后的电能表,其校表数据不变,并对其采取一定的写保护措施;同时,对于运行过程中的各类数据信息而言,为了防止其出现错误的问题发生,在其存储的过程中应该采用数据校验以及同一数据多重备份保护的措施。在对eepr0m存储芯片的寿命进行考虑的过程中,应该按照100万次的写操作来进行,同时,在对其进行设计的过程中,还要合理的分配存储芯片的各个单元。为了使其使用寿命得以延长,在读写的数据进行存储的过程中,可以采取“数据轮转池”等方式进行;对于一些需要频繁进行改动的数据,在其存储的过程中,可以采取从理论上讲读写寿命具有无限次的fram,从而使电能表在整个使用的过程中,避免由于频繁的读写而引起的数据保存不准确并对其存储寿命产生不利影响。
4.2时钟数据的安全防护。
电能表分时计费功能的实现,是需要在时钟的基础上实现的,并且,其也是电能表的核心参数。智能电能表一般采用的是硬件时钟,这是为了适应用电场所复杂多变的环境而采取的一项措施,通常情况下,晶体内置的工业级时钟芯片是智能电能表的一大选择,其不仅能够实现温度的自动补偿,一般情况下,在0℃~+50℃的范围内,时钟的误差不会高于45ppm,每天的误差也就是日误差也不会大于0.35s;在-40℃~+80℃的范围内,其时钟的误差是不会超过5ppm的,日误差也不会大于0.45s。而且,在停电的情况下,这种芯片能够通过电池供电来对时钟的温度进行自动的'补偿。
4.3使用保密性能更高的加密算法。
在对智能电能表的信息进行安全防护的过程中,一个最为基本的安全技术就是数据加密技术,同时,其也是保证信息安全的关键。在对信息进行存储与传输之前,数据加密技术能够通过各种方式将被保护的信息转换成密文,即使在传输的过程中,信息会通过非法手段被一些不法分子获取,但是,由于其已经被转换成密文,因此,这些信息仍然不能够被其真正地了解,这对于信息安全的防护有着十分重要的现实意义。利用该方法对信息安全进行防护,其所采用的密码算法以及密钥的长度能够对其保密性产生直接性的影响。加密算法也就是用于加密与解密的一种数学函数,为了使得信息的安全得以保证,现行的密码算法不仅是包括了公钥密码、序列密码、散列函数等,而且还能够提供抗抵赖、供鉴别、完整性等各项服务。目前,在对电能表信息安全进行防护的过程中,主要采用的方法为具有公开算法性质的3des或者是des算法,此类算法比较容易受到dpa技术的攻击,因此,使用sm1算法以及其他保密性能更高的加密算法具有十分重要的现实意义。
4.4密文与线路保护配合使用。
在电能表中,需要保护的信息数据的量是比较多的,而由于esam中对于信息存储的空间是十分有限的,因此,在eeprom中会存有一部分的信息。但是,由于其对于编程开关以及密码的验证等方面缺乏较高的防护能力,而且需要通过人工操作的方式进行。针对该种情况,采用密文与线路保护配合使用的措施十分重要。在通信的过程中,对线路进行一定的保护能够防止信息被获取与篡改,而且通过加密的方式,能够使信息数据的安全得以保证。
4.5安全认证。
在进行信息数据的交换与传输之前,需要在经过双方身份的验证之后才可以进行。在实际验证的过程中,为了保护数据传输过程中的安全性,密钥仅仅是对相关的运算进行了一定的参与,并不会进行传输。在对加密进行相关的运算过程中,所使用到的密码也是随机的,这样就能够在很大程度上避免信息被窃取,提高电能表信息的安全性。
5结语。
信息安全性是智能电能表能够正常工作的基础与前提。智能电能表在运行的过程中,如果不采取相关的措施,信息就很有可能被非法分子窃取并对其进行一定的篡改,因此,必须明确智能电能表的基本工作原理及其结构框架,并采取有效的安全防护技术措施,这对于提高智能电能表信息的安全性具有十分重要的现实意义。
作者:刘媛媛单位:国网宁夏电力公司固原供电公司。
工业工程与智能制造的论文篇五
“一些地方式地推进‘机器换人’,认为这就是智能制造,这是一种片面化简单化的理解。”
全国政协委员、中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰在政协十二届四次会议大会发言中指出,作为新一轮科技革命的核心,智能制造能够大幅度地提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,已成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容。同时,智能制造也是我国加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造业强国的重要举措,是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。2015年5月,_印发的《中国制造2025》,明确提出智能制造是今后我国制造业发展的主攻方向。然而,推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,需要不断探索乃至试错。
在徐晓兰委员看来,机器人并不能完全替代人工。智能制造并不排斥人工,例如人机交互技术就是工人与机器实现协同生产。目前的工业机器人只是代替了一些简单、繁重、危险工序中的人工;服务机器人可在居家养老、医疗康复、教育娱乐等领域解决专业人员不足等难题。总的来说,智能制造或机器人并未对社会就业率带来较大影响。
与此同时,机器人正在创造新的就业岗位。智能制造与机器人是多种技术的交叉融合,自身发展离不开大量专业技术人员,其催生的新产业生态更可吸纳大量劳动力。例如,新一代工业机器人、无人机、教育娱乐机器人等产品的国内外需求广泛、发展潜力巨大,将是我国实施“走出去”战略的重要智能装备和产品,也将是我国制造业向产业链中高端演进的重要抓手,可创造大量工作岗位。我国只有牢牢把握新一轮科技革命和产业变革所带来的发展窗口期,才能真正迈入制造业强国行列。
徐晓兰委员提出了几点措施建议:一是正确认识智能制造的深刻内涵。任何新技术、新产业在促进社会进步的同时,也会带来一些挑战。我们要特别注意对前瞻性和颠覆性技术的研究,要不断深入探讨产业生态和商业模式的变革对制造业发展的深刻影响,促进《中国制造2025》战略的实施。
二是分业施策优化产业规划布局。下大力气突破材料、核心零部件、生产工艺、系统集成、工业cps(信息物理系统cyber-phsysicalsystems)等智能制造领域关键技术,针对不同产业环节采取更具针对性的政策。
三是打造制造业强国要标准先行。加快推进制造业领域标准体系建设,形成以标准带产业、产业促标准的良好发展格局。
四是加强智能制造人才体系建设。建立智能制造人才库,健全一线科研、技术人员激励机制。推进分类侧重培养,从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养各领域专业人才。
工业工程与智能制造的论文篇六
工业云发展是培育工业大数据产业生态和带动制造业服务化转型的重要基础,是未来先进制造业发展中实现工业经济互联和智能制造的信息中枢。
云计算是推动信息技术能力实现按需供给、促进信息技术和数据资源充分利用的全新业态,是信息化发展的重大变革和必然趋势。随着国务院《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》和《中国制造2025》的印发,云计算在工业领域的落地发展成为“十三五”期间进一步推进两化深度融合的重点工作之一,工业云成为信息企业和工业企业共同关注的热点。
工业云发展是培育工业大数据产业生态和带动制造业服务化转型的重要基础,是未来先进制造业发展中实现工业互联和智能制造的信息中枢。本文试图对工业云的功能特点、应用场景、发展现状和问题做一梳理,并分析提出下一步促进工业云发展的着力点。
工业云的功能特征和应用场景。
云计算概念起源于消费互联网领域。3月,亚马逊推出弹性计算云服务(elasticcomputecloud,ec2),8月份,谷歌在搜索引擎大会上正式提出云计算概念。“云”既是对互联网公司所采用的计算架构的描述,也是对其商业模式的形容。在计算架构上,基础设施利用网络和虚拟化技术池化后可实现动态弹性扩展,其上运行的软件服务可以集中部署和维护,并实现对基础设施的透明访问;在商业模式上,面向公众开放服务,支持用户按需租用,并可自助完成业务部署。可见,云计算的功能与互联网公司对于计算设施的应用需求是完全匹配的,特别是能够根据系统信息数据处理压力的起伏,以远较传统的服务器、小型机、大型机等it基础设施更为灵活的配置方式,以更低成本实现计算资源的动态调度。
工业云的功能特征基本继承了云计算的通用功能。但对于工业领域的it应用而言,不用应用场景的软件服务对计算设施的要求不尽相同,大体可分为两种:一是计算处理资源密集型应用,即软件服务对cpu和gpu的计算处理能力有较高要求;二是存储资源密集型应用,及软件服务对数据存储系统的容量和处理速度有较高要求。上述两类应用决定了目前市场上常见的、按功能特征区分的两种工业云。
一是以公共超算中心或企业私有计算中心为依托的计算型工业云,其上通常可提供计算机辅助设计(cad)、计算机辅助工程(cae)等对数学建模、求解分析、三维图像处理等处理能力有较高要求的软件服务。计算型工业云的应用场景一般对应于工业领域的研发设计环节,特别是企业从事大型研发项目,有多个子系统研发工作同时推进,并都需要it资源支持的时候,使用工业云可根据各项目团队的动态进度和需求,灵活调度企业it资源,实现研发资源的最大化配置。计算型工业云一旦在企业部署应用,就会自然从it资源配置调度平台,加速演变为产品研发不同工序间的协同合作平台,继而成为企业管理层统筹企业全局研发活动的集中管控平台。如商飞公司已经部署的全球协同研发云平台,已经成为能够集中管理供应链上跨地域的合作伙伴的各类研发活动的调度中心,全部设计、测试数据在平台上可实现高速交换和共享,促使在研产品的成熟周期大大缩短,综合研发成本成倍降低。
二是以公有或私有数据中心为依托的存储型工业云,其上通常可提供企业资源管理(erp)、供应链管理(scm)、客户关系管理(crm)、财务管理等对大规模结构化数据的访问和处理性能有较高要求的软件服务。存储型工业云的用户非常广泛,特别是可提供软件租用服务的工业云,能够允许企业以低成本使用erp、scm、crm等原本实施成本高昂的软件服务,尤其受到中小企业用户的欢迎。移动互联网兴起之后,特别是电子商务和网络支付工具爆发式增长以来,大量中小企业主从移动端“触网”,他们所接入的正是已经演变成为电子商务平台的存储型工业云。在云平台的支持下,企业管理人员可以通过手机实现企业的人员管理、订单管理、财务管理、物流管理等工作,并可以与交易合作伙伴在线结算。如创捷通公司在深圳运营的供应链管理云平台,可以帮助智能手机投资人在线与全球范围内的手机设计公司、零部件供应商、组装代工厂等有关上下游企业建立业务合作,并提供电子结算、供应链金融、跨境报关/报税等增值服务。
最近半年以来,随着部分工业互联网应用开始落地,相应出现了集成处理各类工业传感器回传数据的云平台,就其目前的应用形态而言,应仍属于存储密集型工业云一类。
制高点。
较早完成工业化进程的西方发达国家,近年来的发展重点聚焦于软件能力的提升。不仅是ibm、sap等信息技术公司在积极发展通用软件技术,波音、空客、ge等工业企业也在不断利用软件将工业知识和技术进行固化,提升软件能力。如前所述,工业云平台是工业企业集中固化、管理、迭代更新技术知识的理想软件工具。从代码行数看,洛克希德马丁公司已经超过微软成为世界最大的软件公司,而ge推出predix工业云平台后,也宣称出五年后要成为全世界最大的软件公司。
1月的ces消费电子展上,全球最大的白电制造商惠而浦公司宣布将与ibm合作推出搭载人工智能系统“沃森”的家电产品(沃森的核心系统是运营在云端的大型人工智能知识系统),提出下一代家电将能够和用户交流并自主学习。西门子也于底宣布将增加研发投入3亿欧元搭建跨业务新数字化云端服务平台sinalytics,能对机器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析,通过数据分析和反馈提升对燃气轮机、风力发电机、列车、楼宇和医疗成像系统的监控和优化能力。可见,全球工业和信息技术领域的领先企业已在工业云领域加紧布局,抢占未来先进制造业软件平台和产业生态的制高点。
我国工业云发展初有成效。
我国高度重视工业云发展,国务院关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见把“大力发展企业经营管理、研发设计等在线应用服务,降低企业信息化门槛和创新成本,支持中小微企业发展和创业活动”作为主要任务明确提出,《中国制造2025》也把“实施工业云及工业大数据创新应用试点,建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台,推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享”作为推进两化深度融合,支撑智能制造发展的重要举措。
以来,工业和信息化部确定了北京等16个省市作为工业云创新服务试点,探索创新信息化和工业转型的新模式,在试点省市和相关单位的共同努力下,已经取得了一些初步的成效。中国工业软件产业发展联盟也联合地方工信主管部门,在惠州仲恺高新区、青岛8个工业园区、昆山模具产业集群三个重点产业园区,分别推动广州中望、北京数码大方、苏州浩辰牵头建设了工业领域国产cad中小企业公共服务平台,促进正版cad软件在中小企业的应用与发展,支撑企业研发水平的提高和区域自主创新能力的提升。
从已开展的服务业务类型来看,我国工业云已涵盖上文提到的全部两种功能类型。如国家超算中心所在的天津、济南等地,以及地方投资建设有超算中心的上海、北京等城市,均已依托本地超算中心的计算资源优势,以软件计算租用服务和工程分析咨询服务等方式,为装备制造、航空航天、生物医药、石油勘探等重点领域的工业企业提供计算机辅助设计、辅助工程、辅助制造等云服务。
江苏、河南、宁夏、重庆、内蒙古、贵州等地则以电信运营商或信息技术企业为主体,搭建了面向服装行业、食品行业、电子行业等领域大中小企业的供应链设计协同平台和商务协同平台,既降低了企业信息化的门槛,也为配套企业拓展了产品销路,降低了龙头骨干企业的采购成本。各地区工业云运营主体机构还举办了组织培训、设计大赛等多种宣传推广活动,提高了社会各界,尤其是工业企业对工业云的认识水平,激发了企业应用工业云的积极性。如中国工业软件产业发展联盟和数码大方联合在北京举办的中国3d工业设计创新大赛,吸引了数万人参加,在工业云应用推广方面取得了较好的宣传效果。
随着工业云应用的逐步推开,云计算能够培育产业新型业态的功能也在工业领域逐步显现,不仅催生出工业软件服务的新业态,还带动工业企业创新形成了一批服务化转型的新模式。
一是催生出工业大数据应用生态。工业云在企业的落地应用,为工业企业打通信息化建设中遗留的信息孤岛提供了新手段。云平台在数据集成方面具有天然优势,推进建设和应用工业云平台,就是推进企业统一数据标准和共享机制,虽有重重阻碍,但平台一旦建立,即可极大加速工业企业数据的积累,一些面向行业应用的大型工业云平台还能加速行业共性数据的积累,这为工业大数据的进一步发展和成套解决方案的成熟提供了重要的资源池和测试床。如三一重工、中联重科、海尔等企业已经初步建成的工业互联网云平台,已经可以通过对产品实时工况监控数据的分析挖掘,优化产品的维护保养计划并反哺新品研发。
在这些工业云平台上,产品制造商、维护服务商、产品最终用户、平台运营商等各取所需、合作共赢,形成了以数据和服务为核心的产业生态。随着示范作用的发挥,平台会吸引更多应用服务商和用户加入其中,新的服务商从数据中能够挖掘创造出更多价值,而用户的加入使得数据规模成倍增长,平台在不断的自我成长过程中,成为工业大数据创新创业的重要孵化器。
二是带动工业企业加快服务化转型。工业云在工业企业成功落地应用后,数据在云平台上的快速流动使得企业对市场、研发、生产等业务和资源的全局控制能力大大提升,企业决策和执行变得更加准确和敏捷,市场地位存在既有优势的企业甚至可以借助工业云,增强对社会化资源的掌控和影响力,催生出更多有趣的商业模式。如海尔通过出售带有智能app交互功能的烤箱产品(后台是云平台支撑),在原有的商品售卖盈利模式之外,开拓出烘焙社交、烘焙菜谱和食材电商等新商业模式。
青岛红领利用云平台打通零售端、工厂和供应链,发展出平民百姓可定制服装的新模式,使得服装定制不再是少数高端人群独享。三一重工自身实现了工业互联网应用后成立了子公司三一智能,向其他制造企业提供工业互联网集成和咨询服务,从制造业拓展业务进入信息服务业领域。设计软件企业数码大方则与数控家具生产设备厂商铭龙科技合作推出可在手机上定制板式家具的移动app“智慧工匠”,后台利用云平台接受订单并生成可执行的加工文件后传送至专用自动化生产设备加工,由此实现用户定制化需求和家具工厂的对接,两家分别来自软件和装备制造领域的企业,合作拓展出撮合提供定制家具的新服务模式,将来还可能踏入更多行业。
我国发展工业云亟须突破。
三大瓶颈。
一是需求侧,工业企业对工业云的`理解和认识水平还是相对不足。前期信息化基础较好的企业,目前多数也尚未全盘谋划形成适合云端集成的业务流程,部门、企业、行业之间的数据壁垒普遍存在。如某集团装备集中管控云平台建设初期,曾遇到不同部门业务流程、平台架构、数据格式不统一,无法集成的问题,项目被迫暂停,集团统一制定并强力推行数据标准一年后才又重新启动云平台项目。前期信息化基础相对薄弱的企业,则一直以来对于信息技术的认识和应用水平瓶颈未能突破,对待工业云这一新鲜事物的关注度不高,特别是在当前制造业整体发展形势压力较大的情况下,企业对工业云等信息化领域的新进展无心跟进。
二是供给侧,目前的工业云平台还是以软件企业或者电信运营商为运营主体,商业模式还是延续传统思路,以有偿提供工业软件和计算服务为主,所提供服务也以通用功能为多,具体产品和服务的开发与工业过程联系不密切,不能满足不同行业对工业云的差异化需求,对工业企业的吸引力不足,服务和商业模式需要进一步创新。同时技术服务能力也有待提升,工业云系统在可用性、稳定性、安全性方面要求较高,我国自主产品还不能覆盖全部需求。如在仿真分析、高精度现场数据采集和实时处理等环节,关键技术产品还依赖进口,国外产品标准主导我国事实标准。部分工业企业自建的研发队伍尚处于起步阶段,对软件及其平台技术产品的开发经验和投入较少,定制化服务能力更显不足。
三是发展环境仍有优化提升的空间。我国在保护企业数字资产安全方面存在立法空白,企业对信息服务市场的诚信程度顾虑重重,担心敏感数据泄露,有关部门针对保护数据安全的立法建设亟待加强。另外,工业云发挥数据集成和流动促进的作用需要统一标准体系的支撑,包括各软件之间标准化的系统数据接口,以及围绕产业链建立跨行业的数据标准结构,我国目前行业间普遍存在的数据壁垒亟待破除,有关标准体系建设亟待完善。
促进工业云发展的着力点。
一是加快研究部署工业云发展的顶层设计。按照标准先行、技术突破和市场拓展的思路,首先开展技术标准体系和数据标准体系建设,抓住在中国市场制定竞争新规则的机会;其次聚焦重点行业领域工业云发展,打破西方主导格局,形成中国自主的核心工业信息技术体系;最后瞄准我国用户的需求与本土环境特点,打造具有中国特色的工业云服务,实现规模化市场应用。
二是利用财税政策加大应用示范力度,继续深化各地工业云平台的试点工作,设立工业云发展专项资金,推动软件企业和工业企业协同发展,支持大型信息技术企业或制造企业牵头开展面向重点行业、重点区域的工业云平台建设与应用示范。结合两化融合管理体系贯标推动工业云应用推广,要求贯标企业在研发设计信息系统建设过程中强调协同和共享,在生产过程自动化系统建设过程中突出传感数据集成和工艺知识集成,在管理信息系统建设过程中重视企业内部和外部的数据反馈和数据驱动。
三是优化完善环境,支持引导软件企业、互联网企业和工业企业联合制定工业云服务标准体系,解决不同工业软件之间的集成适配问题,在航空、电力、化工等重点行业领域,开展工业云应用规范和数据统一结构标准的验证和推广。加快提升安全保障能力,支持建立第三方信息安全评估与监测机制,加强重点领域工业云的信息安全检查、监管和测评,明确主体责任,规范工业云服务商与用户的责权利关系。
四是加强人才队伍建设,鼓励高校、科研院所与工业云服务企业联合培养云计算相关人才,完善激励机制,引进培育一批工业云领军人才和技术带头人。支持工业云服务企业、工业企业和教育机构共建实训基地,联合开展工业云应用人才培训。
工业工程与智能制造的论文篇七
继续推动信息化和工业化融合,是十八大作出的一个重要战略部署。
我国还是一个发展中国家,需要继续完成工业化的任务。而从世界总体发展进程看,信息化时代的来临要求我们必须打破原有的工业化模式,把信息化的先进成果和理念融合到工业化中,充分发挥其“提质增效”这一倍增器的作用。
新形势,新动力。
“没有信息化就没有现代化”,“两化融合是‘四化’同步发展的引擎”,这是对两化融合重要性的定论。但是当前社会生产力的发展速度前所未有,信息技术的更新迭代更是日新月异,因此跟几年前相比,两化融合的环境和内涵都发生了很大的变化:发展环境日益复杂,发展条件和动力发生深刻变革。
再放眼国内,产业结构升级和供给结构优化需求迫切,对两化融合发展提出新需求。我国经济发展进入新常态,工业发展面临资源环境约束强化、要素成本上升、投资出口放缓等挑战,“十三五”时期亟须推动两化深度融合,优化企业资源配置,提升生产经营效率,改善产品品种结构,提高供给结构适应性和灵活性,形成经济增长新动力。
可见,我国两化融合工作正进入向纵深发展的新阶段。准确把握战略机遇,有效应对各种风险和挑战,通过大力推进两化融合,促进经济社会转型发展,显得尤为重要和紧迫。
推进两化融合是一项全局性、系统性工程。需要统筹谋划、提早布局,着力加强顶层设计,明确融合路径,把握发展方向,实现重点突破。制造业是国民经济的脊梁,如果没有制造业的发展,即使其他行业有巨大的发展,对中国这样一个制造大国来讲也是一件危险的事情。
将智能制造作为推进两化深度融合的突破口,可以有效带动创新驱动、绿色低碳和服务化发展,并促进产品和技术结构、产业组织结构、产业空间布局和制造业内部结构等四个方面的优化升级,能够逐步实现制造业转型升级,推动工业持续平稳发展,是中国经济在发展中升级、在升级中发展并有竞争力的重要保障。
所以,作为两化深度融合的集中体现,智能制造将成为未来一段时间我国两化融合工作的主战场和核心目标,是建立国家制造业创新体系的关键。而这从《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020)》这一顶层设计中也可见一斑。
顶层出台,行动落地。
工业工程与智能制造的论文篇八
2016年9月,在佛山维尚家具制造有限公司(以下简称维尚家具)第五分厂正式开业之际,维尚家具智能制造试点示范(全屋家居大规模个性化定制)项目正式启动。该项目在今年6月份入选“2016年智能制造试点示范项目”,是全国家具行业唯一入选企业。
打造“o人化”车间。
维尚家具五厂从仓库到车间只有不多的工人随着装有“电子看板”的裁板机紧张工作。从车间到仓库都只看到板材,却没见到任何一件成品或半成品的家具,偌大个车间,竟然工人寥寥几个,干活的都是机器人。
只见所有板材分门别类摆放在仓库不同层架上,巨型机器人根据电脑发出的指令存取板材,整个仓储中心容量达万个货位,可同时生产满足万个客户需求。而这样大型的仓库储备却仅需2天即可实现存货更新一番。
这么多的板材同时生产、存放,是如何做到与客户订单一一对应的呢?原来,开料切割板材的时候,生产员工会根据显示屏上发出的“指令”调整板材位置。而在完成板材切割后,员工会从显示屏左下角的一大版二维码贴纸中,按顺序撕下贴在对应的板材上。在下一个流程中,这些二维码将成为板材的“身份证”,决定其何去何从。
在指尖上定制家具。
买家具还要自己跑商场?维尚家具旗下品牌――维意定制帮你省下一堆麻烦:只需在微信上找到维意定制,就能免费预约专业设计师,为你定制家具。10000套家居案例随便挑,如果不知道自己想要什么样的设计,维意定制还拥有全国设计研发中心,实时研发采集全国5000名专业设计师的设计方案,各种户型风格、功能的设计方案任消费者挑选。
定制家具的生产除了有完美的设计方案,更要有专业而强大的工厂和技术的支持。维意定制用最智能制造的思维来定制家具,保证家具定制更快更省更专业。全线引进德国西门子,德国豪迈(世界领先木工机械)生产设备,配合自主研发的虚拟生产系统,实现智能制造。维意定制配置大量的智能设备,板材饰面、封边等工序全部由机器人进行统一操作,让家具达到高标准要求;同时减少板件在生产过程中的磕碰伤,从源头上预防质量问题的发生。智能机器手利用三维坐标精准控制钻孔位置和深度,定位可以精确到毫米,再也不用怕买的家具尺寸有误差。
很多人都说定制成本高,价格贵。维意定制智能开料机,能对板材进行最大化利用,大大减少原材料的浪费,让定制家具再也不是少数人的专享。国内普遍的加工设备,在同一块板材上只能做相同的尺寸的切割。将近30%以上板材无法完全利用,剩下大量余料,造成成本浪费。而维意定制,利用自主研发的开料软件,能在同一块板材上,做不同尺寸的切割。近90%的利用率,大大节约了板材成本。
买家具麻烦,最担心的就是装修好了之后家具迟迟没有进场,从而影响到搬进新家的时间。引进rgv线,成功实现材料全自动输送,大大减少了家具制作工期。智能立体仓按不同类别、时段自动分配进出货,超高速运转加速你的家具智造。
信息技术破解规模定制难题。
过去,个性化需求与大规模生产似乎无法同时存在,如何实现低成本的规模化定制问题,也一直困扰着家具行业。
然而,维尚采用了独有的信息化技术,打破定制必然高价的固有判断,解决了大规模生产和个性化定制的难题。
“一个设计方案出来后,基本上每一块板材的数据都有了。”李连柱说道。事实上,在客户参与完成设计方案后,这些设计方案都转化成一个又一个的数字,被传送到维尚家具的订单中心。
收集到大量数据之后,订单系统会将所有的订单进行分解、重新合并。例如,将所有订单中对某一板材的需求合并在一起,用同一块材料的不同部位来生产。采用这种方式,板料基本能被各个部件填满,即使是边角料也能被有效利用。据了解,维尚家具生产材料的利用率比传统家具生产的利用率高3%,生产效率是传统家具制造企业的7到8倍,出错率大幅降低。
此外,在传统家具制造过程中,需要员工向机器输入指令,让其运作。这种方式,对员工的技术与经验都有较高的要求。而维尚则将“人指挥机器干活”变成了“机器指挥人干活”。它采用条形码应用系统、生产过程自动控制系统等技术,无论是开料,还是打孔,加工设备与设计系统都实现无缝对接,工人只需要根据电脑提示操作即可。
工业工程与智能制造的论文篇九
摘要:根据广东智能制造发展的人才需求和工程用型人才培养目标,结合广州大学华软软件学院电子信息技术的特色和优势,围绕智能科学与技术专业实验实践课程设置,实验教学体系建设、实验保障等方面,探讨如何构建一个与广东智能产业深度融合的,强应用重创新的专业实验平台。
关键词:智能制造;智能科学与技术;人工智能技术;机器人;实验平台建设。
智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节。具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。是信息技术和智能技术在装备制造过程技术的深度融合与集成。加快推进智能制造,是我国在全球新一轮产业变革竞争背景下出台的《中国制造2025》的主攻方向。广东省作为国内制造大省和全球重要制造基地,也对接印发了《广东省智能制造发展规划(2015-2025年)》。针对广东省制造业的创新能力、产业结构、信息化水平的缺乏竞争力的问题,大力实施创新驱动发展战略,推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发,推进制造过程智能化升级改造,实现“制造大省”向“制造强省”转变。创新驱动,智能化升级改造需要国际领先水平人才的引进和高等院校实战型工程技术人才培养。我院智能科学与技术专业就是面向广东智能产业的深度融合设置的。其专业实验平台的建设需要针对广东省高端装备、制造过程、工业产品智能化等领域的薄弱环节,以“机器智能”为方向,完善实验教学体系、整合实验教学资源,开设综合性、创新性的实验项目,培养学生实践能力和创新意识。紧密联系企业,针对智能制造关键技术协同创新。培养具有智能系统开发与设计、智能装备的应用与工程管理能力;能在智能装备、智能机器人、智能家居等领域从事智能系统的是开发与设计、应用于维护、运营与管理的“厚基础、强应用、能创新”的高素质工程应用型人才。
1专业实验平台建设思路。
面向智能制造专业实验平台的建设,依据《广东省智能制造发展规划(2015-2025年)》中发展智能装备与系统,工业产品、制造流程智能化升级改造的任务,从智能科学与技术知识体系中提取专业发展方向的课程,建立完善专业实践教学体系。以“机器智能”为方向建设人工智能与机器人实验室为核心,以项目、科技竞赛、紧密对接企业协同创新为手段,培养学生能够运用工程基础知识和专业理论知识设计工程实验,分析实际问题的能力,培养学生查询检索资料文献获取知识的能力,培养学生能够综合运用自然科学知识、专业理论知识和技术手段设计系统和过程解决实际问题的能力。通过科技竞赛等活动,培养学生在团队里具有工程组织管理能力、表达能力和人际交往能力。通过与企业的合作,掌握基本创新方法,并让学生具有追求创新的态度和意识,以培养学生的综合素质和能力为重点。立足华软学院电子系电子信息工程嵌入式专业、自动化专业、通信工程专业现有的平台优势,按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路,完善支撑体系,优化验教学资源配置,建设一个能够与广东智能产业深度融合的阶梯形层次化实验平台。
2实验平台建设内容。
智能科学与技术专业实验实践平台的建设要依据实验教学体系的构建,突出面向智能制造工程实践为特色,按照学生的成长需要,建立阶段化、层次化、模块化的实验教学体系。
专业实践课程体系建设。
实践教学体系建设。
依据专业实践课程体系,构建主要包括计算机基础、电路基础、信息与控制基础、嵌入式技术、机器智能系统五大模块开展不同学习阶段层次化的实验教学体系。主要包括基础类、专业实训类、综合创新类。
1)基础类实验注重开设与课堂教学中基本理论相结合的精品实验项目,并逐步提升基础实验课时的比例。从实践中启发引导学生牢固掌握基础理论知识。除此之外,还要注重工作方法和学习方法的能力培养,如收集信息查找资料、制定工作计划步骤、从基础理论到解决实际问题的思路以及独立学习新技术的方法和评估工作结果的方法。培养学生厚实的专业基础知识和能力。
2)专业实训类实验主要以项目教学、案例教学、情景教学方式培养学生利用专业知识及方法独立解决行业领域内的任务和问题并能够评价结果的能力。如智能传感应用项目,人工智能技术实验项目,知识表示与推理项目,计算智能项目,专家系统,多智能体系统;机器人项目,如最小机电系统组成,如何完成对电机的控制;利用单轴或双轴控制平台实现基本搬运装配作业。
3)综合创新类实验注重培养学生从理解问题域开始,获取数据和知识、开发原型智能系统、开发完整智能系统、评估并修订智能系统、到整合和维护智能系统六个阶段构建智能系统。如开展人工智能技术在智能制造中的应用包括产品设计加工、智能生产调度、智能工艺规划、智能机器人、智能测量等;直角坐标机器人实现码垛搬运、多关节串联机器人、弧焊机器人实训等。
4)科技竞赛、与企业协同创新,通过观察记录待智能化升级的工厂生产过程,发现定义问题、提出假设、搜集证据检验假设、发表结果、建构理论等实验过程设计的能力。培养学生掌握基本创新的方法,团队协作管理能力、表达沟通能力等。如嵌入式设计大赛、机器人大赛等科技竞赛;以及针对自动化生产线的嵌入式工业控制系统设计;针对原材料制造企业的集散控制、制造绦屑成应用;针对装备制造企业的敏捷制造、虚拟制造应用;工业机器人在汽车、电子电气、机械加工、船舶制造、食品加工、纺织制造、轻工家电、医药制造等行业的应用。
2实验教学保障。
智能科学与技术实验平台建设以人工智能与机器人实验室建设为核心,结合目前学院嵌入式系统实验室、自动控制实验室、传感器技术实验室、通信原理实验室资源,仪器设备共享共建的原则,系统化筹备购置。人工智能机器人实验室主要针对智能系统设计开发和机器人应用,基于计算机系统的人工智能技术学习应用包括人工智能技术在智能制造应用和工业机器人仿真软件abbrobotstudio。基于“探索者”机器人系统控制实训箱rino-mrz02(包含履带机器人、双轮自平衡机器人、5自由度机械臂、6自由度机械臂等)。
工业工程与智能制造的论文篇十
班级:09级机电教育班姓名:丰云。
学号:200940914106。
课程论文题目:浅谈先进制造技术课程名称:评阅成绩:评阅意见:
成绩评定教师签名:日期:
先进制造技术amt是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术,特别在生产管理技术方面。
先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。可基本归纳为以下四个方面:
一、先进的工程设计技术;
三、制造自动化技术;
四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式;
五、发展。
一、先进的工程设计技术。
先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括cad、cae、capp、cat、pdm、模块化设计、dfx、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。
(1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。
(2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。
在信息集成环境下,采用计算机辅助工艺规程设计、即capp,数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即cam等。
(1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm(相当于it5级精度和it5级以上精度),表面粗糙度ra值在0.1μm以下的加工方法,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重要的地位。
超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1~0.01μm数量级,表面粗糙度ra值为0.001μm数量级的加工方法。
此外,精密加工与特种加工一般都是计算机控制的自动化加工。(2)精密成型制造技术,包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。
(3)现代特种加工技术,包括高能束流(主要是激光束、以及电子束、离子束等)加工,电解加工与电火花(成型与线切割)加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(electricaldischargemachining(edm)电火花加工electricsparkmachining)是指在一定介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(edm)和电火花线切割加工(电火花线切割加工electricaldischargewire–cutting--edw)两大类。一般都采用cnc控制。
(4)快速成型制造(rpm).快速成形技术是在计算机控制下,基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看,零件可视为“点”或“面”的叠加而成。从cad电子模型中离散得到点、面的几何信息,再与成型工艺参数信息结合,控制材料有规律、精确地由点到面,由面到体地堆积零件。
8)加工与设计之间的界限逐渐谈化,并趋向集成及一体化;
9)工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展。
三、制造自动化技术。
一句话:计算机控制自动化技术。
(1)数控技术与数控机床;数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等,通过控制介质,输入到控制装置,经过微机进行处理与计算,发出各种控制信号与数据,使机床各部件自动协调运动,实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床,称为数控机床。数控加工的主要特点是:加工的零件精度高;生产效率高;特别适合加工形状复杂的轮廓表面;有利于实现计算机辅助制造;对操作者(不含编程人员)技术水平的要求相对较低;初始投资大、加工成本高。此外,数控机床是技术密集型的机电一体化产品,数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度,需要配备素质较高的维修人员和维修设备。
(2)工业机器人(用于物流与加工)及物流设备;工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备,是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近,联合国标准化组织采用的机器人的定义是:“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下,工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是:机械手是没有自主能力,不可重复编程,只能完成定位点不变的简单的重复动作;机器人是由计算机控制的,可重复编程,能完成任意定位的复杂运动。
(3)柔性制造系统(fmc,fms,fml):包括加工设备(cnc机床)、检测设备、物料输送(工业机器人、自动交换托盘(apc)、自动输送台车(rgv、agv)等)。
(4)计算机集成制造(cim)和工厂自动化(fa)。计算机集成制造系统(cims)是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造cad/cam以及柔性制造系统fms(还可能有其他生产单元)组成。cims是产品生产过程的各子系统的完美集成,即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体,以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化,达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。
四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式。
包括先进制造生产模式、集成管理技术和生产组织方法等。以计算机辅助生产管理为核心,研究和应用先进的生产管理系统和技术。包括成组技术、全面质量管理、精益生产与jit、敏捷制造、并行工程、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造、智能制造、网络化制造、绿色制造、生物制造、可重构制造、mrp、mrpii、erp、scm、crm、计算机辅助后勤支援(computeraidedlogisticsupport,cals)、电子商务、知识管理。
五、发展。
1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。
2、设计技术不断现代化。
产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是:(1)设计手段的计算机化在实现了计算机计算、绘图的基础上,当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用,以及现代产品建模理论的发展上,并且向智能化设计方向发展。
(2)新的设计思想和方法不断出现(3)向全寿命周期设计发展。
(4)设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素设计不只是单纯追求某项性能指标的先进和高低、而是注意考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展。
成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。
4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展。
5、工艺由技艺发展为工程科学,工艺模拟技术得到迅速发展。
先进制造技术的一个重要发展趋势是,工艺设计由经验判断走向定量分析,加工工艺由技艺发展为工程科学。
6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失。
7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。
日趋严格的环境与资源的约束,使绿色制造业显得越来越重要,它将是21世纪制造业的重要特征,与此相应,绿色制造技术也将获得快速的发展。主要体现在:
(1)绿色产品设计技术使产品在生命周期符合环保、人类健康、能耗低、资源利用率高的要求。
(2)绿色制造技术在整个制造过程,使得对环境负面影响最小,废弃物和有害物质的排放最小,资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。
(3)产品的回收和循环再制造例如,汽车等产品的拆卸和回收技术,以及生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂--致力于产品设计和材料处理、加工及装配等阶段,恢复系统工厂--主要对产品(材料使用)生命周期结束时的材料处理循环。
8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用虚拟现实技术(virtualrealitytechnology)主要包括虚拟制造技术和虚拟企业两个部分。
9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展,造业在经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后,70年代、80年代开始采用计算机集成制造系统(cims)进行制造的柔性生产的模式,并逐步向智能制造技术(imt)和智能制造系统(ims)的方向发展。精益生产(lp)、灵捷制造(am)等先进制造模式相继出现,预计21世纪初,先进制造模式必将获得不断发展。
工业工程与智能制造的论文篇十一
“当前,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史_汇,国际产业分工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重大历史机遇,按照‘四个全面’战略布局要求,实施制造强国战略。”这是《中国制造2025》的一段话。
智能制造将成为我国工业领域未来几年的工作重点和目标方向。
融合it与ot。
罗克韦尔自动化公司日前在北京拉开其全球路演的序幕,议题聚焦在“如何打造互联企业并实现智能制造”上。罗克韦尔自动化大中华区董事总经理鲍博文(bobbuttermore)认为:实现智能制造要从打造互联企业开始。
在鲍博文看来,实现互联企业的核心要务就是将信息技术(it)与运营技术(ot)融合。以往,这些职能各司其职,彼此独立。如今,it与ot融合成为工i企业获得成功的关键所在,能够帮助企业采集、分析数据,并将数据转化为可指导行动的信息,从而创造切实的业务成果,提高生产过程的安全性、可预测性及可持续性。
互联企业的优势在于可以帮助中国制造企业将其人员、生产流程和资产连接起来从而实现业务价值。举例来说,食品生产商可以通过实施互联企业来提高多个工厂中多条生产线的整体设备效率。制药公司可实现产品序列化,从而满足行业法规的要求。矿业公司可以分析其矿石产量,而上游的石油和天然气公司则能够利用互联企业对油井井口进行优化。
四步进阶。
那么如何打造互联企业呢?
作为一家全球制造商,罗克韦尔自动化也面临相同的挑战。通过亲身践行,罗克韦尔自动化总结了一套互联企业四阶段执行模型:评估与计划、安全与升级、数据与分析以及优化与协作。
根据经验,一个成功的互联企业生产效率每年能够提高5%左右。当然,这需要企业拥有世界级的合作伙伴及生态系统。
世界级生态。
在路演期间,罗克韦尔自动化与中国橡胶和轮胎行业的领先供应商软控股份有限公司签署了一项价值为人民币1亿元的战略性合作协议。根据该协议,双方将在橡胶和轮胎领域合作开发信息和自动化机械技术、机械安全应用,并共同开展全球市场营销。此次合作有助于软控提高效率并降低服务成本,助力公司通过智能工厂实现智能制造。
“软控和罗克韦尔自动化在中国乃至世界范围内有着数十年的成功合作基础。我们紧密合作,探索智能机械和信息化方面的创新制造技术。我们怀着一个共同的目标:让软控成为世界领先的集成橡胶和轮胎制造解决方案提供商。”鲍博文表示,“_已经明确了2017年经济工作的总基调:稳中求进,并坚持推进供给侧结构性改革。根据政府规划,将继续削减煤炭和钢铁等重工业的过剩产能。但由于产能过剩和劳动力成本上涨的问题相继出现,提高生产率和全球竞争力对中国企业来说变得极为重要。所有这些趋势都表明实施智能制造势在必行,而这正是罗克韦尔自动化的优势所在。我们深知中国工业企业面临的各种挑战,我们将借助我们的全球项目经验为他们提供价值。”
工业工程与智能制造的论文篇十二
5g是新基建七大领域之一,并且从排名来看,5g仅次于芯片技术。
如果大家熟悉制造过程,会发现过程中有很多移动应用领域。
移动应用靠什么?wifi、蓝牙......但是它们在工业现场抗干扰能力有问题,实时性也不行。
比如我最近的一个中德合作项目,车间物流的3d定位。
但5g确实是提供了一个很大的应用场景,超低延时,能提升远程控制和移动协同能力。
5g在长远的未来是不是真的很有用呢?我也不敢肯定。
生产特斯拉的埃隆马斯克,他做了一个“星链计划”,几万个小卫星来做卫星通讯,我觉得这个计划是颠覆性的,如果他能成功的话,恐怕6g都没有太大用了。
但是这个计划还没成功的时候,5g就很有用了。
工业工程与智能制造的论文篇十三
概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。
搬运机器人在汽车制造业中应用。
汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。
焊接机器人在汽车制造业中的应用。
汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,otc公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。
装配机器人在汽车制造业中的应用。
在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。
喷涂机器人在汽车制造业中的应用。
喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。
2人工智能在汽车制造业中的进展分析。
随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统核心部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业erp,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。
3结束语。
人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。
工业工程与智能制造的论文篇十四
一、引言。
2016年8月,工信部、中国工程院、_和宁波市政府联合,宁波成为中国制造2025的首个试点城市,工信部副部长辛国斌表示,宁波制造业有着扎实的基础,制造业产业格局清晰,宁波作为试点城市,以提质增效为核心,利用区域优势和政策优势,大力发展具有自身特色的新型制造业体系,着力推进智能经济。
二、国内外智能工厂建设现状。
(一)国外研究现状。
同时德国工业可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。(如表1)。
美国的先进制造,主要是借助信息化智能化来实现智能制造,着力发展纳米技术、生化科学,在信息、材料、能源、控制等工业技术领域保持领先地位,着力发展高级智能制造,总得来说美国先进制造主要有一下特征:(1)继续发展前沿科技,并利用先进技术对现有传统技术m行改造;(2)在关键技术领域保持绝对的领先,在制造业利用先进技术,如先进传感器、工业机器人、3d打印和智能化工厂等;(3)前沿科技相互交叉,催生新技术并发展新技术的新兴市场;(4)制造方式更加的低碳、智能、柔性化,体系技术创新和可持续发展。
日本推行的特色工业,其突破口是人工智能。它的一大特色是通过对人工智能产业的探索来解决劳动力断层的问题,而其首先应用的领域就是工业化生产线。如本田公司通过对机器人等先进技术和产品的采用及改良,大幅缩短生产线,建成了世界上最短的高端车型生产线。与此同时,日本政府还加大了对3d打印机等尖端技术的财政投入,计划实施“以3d造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3d打印机。
(二)国内研究现状。
工业工程与智能制造的论文篇十五
摘要:在我国建设“工业”的大背景下,新一次的工业革命正如火如荼的展开。智能制造作为新一代制造模式的典型代表,自20世纪80年代第一次提出,就收到了学术界和工业企业的广泛重视。但是现阶段工业界并没有建立起非常成功的智能制造体系,主要原因是对于智能制造内部原理的研究并不透彻,同时对于智能制造的发展趋势把握不准。本文立足于智能制造体系的本质,通过对现阶段国内外智能制造体系架构的研究,提出了未来一段时间内该体系发展的趋势。
关键字:智能制造体系;整体架构;功能特征;柔性化。
1前言。
智能制造是最新的制造模式之一,具有广阔的发展前景,智能制造从本质上说是一个智能化的信息处理系统,对外操控机器人的动作,完成产品的制造和加工。该系统属于一种开放性的体系,原料、信息和能量都是开放的。智能制造是新世纪制造业振兴的发展方向,是我国实现制造业跨越的必经之路。
2智能制造系统研究现状。
智能制造系统内涵分析。
智能制造体系是上世纪八十年代有先进的工业化国家率先提出的,主要包含只能制造技术和智能制造系统两部分。总体来看,智能制造体系指的是应用集成工程的思想,通过制造软件专家系统、机器人视觉和控制等先进技术,最终达到智能装配生产线上的机器人能够在人工不进行干预的情况下完场生产任务。智能制造的目的是人的脑力活动转化为制造机器人的智能化思维。智能化制造体系的物理基础是智能化机器人,所必需的设备包括智能加工机床、工具和设备的智能化输送平台以及装配设备等。
智能制造体系国内外研究现状。
智能制造在上世纪八十年代提出之后,在国际范围内形成了三个主要的研究中心,分别是美国、欧洲和日本。最初的内涵指的是智能机床,智能机床能够完场熟练机械师操作普通机床完成的所有功能,具有一定的智能性。后来的智能制造概念得到发展和延伸,进而形成了一种开放性的操作系统,日本于1990年完成了世界范围内第一个智能制造工厂,融合了人工智能技术的机器人同时具备视觉的触觉功能。相对而言,我国在该领域的研究起步较晚,九十年代后才申请成立了第一个智能制造部级项目。在理论研究领域主要集中于智能制造基础理论分析、智能化单元制造与控制、智能机器人的研发等。
智能制造的应用正在世界范围内兴起,它是制造技术发展,特别是制造信息技术发展的必然,是自动化和集成技术向纵深发展的结果。然而,虽然智能制造得到了学术界的广泛重视和深入研究,然而却难以得到工业界的广泛应用和推广,同时近几年关于智能制造系统新理论方面的研究遇到了瓶颈,其问题在于智能制造系统的体系架构尚未研究透彻,同时对于智能制造系统的发展趋势没有比较好的掌控。
3智能制造体系架构研究。
智能制造体系整体架构分析。