【摘要】? ? 數(shù)字化技術在智能制造應用中能夠起到積極的促進作用,同時在智能制造應用的過程中,數(shù)字化技術是智能制造技術的應用基礎。數(shù)字化技術能有效提高智能制造的水平和效率,進而促進我國經(jīng)濟深化改革的發(fā)展進步,為我國的現(xiàn)代化、智能化建設貢獻重要的力量。
【關鍵詞】? ? 數(shù)字化? ? 智能制造? ? 應用措施
引言:
隨著信息技術的發(fā)展和高新技術的發(fā)展,現(xiàn)階段世界各國都提出“再工業(yè)化”的戰(zhàn)略,主要就是通過科學技術帶動傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展。制造業(yè)是我國重要的經(jīng)濟發(fā)展核心,數(shù)字化、智能化是現(xiàn)階段新型工業(yè)革命的核心技術。從生產(chǎn)力層面來看,在實際的制造業(yè)中應用數(shù)字化技術和智能制造技術能有效解放基層工作人員的生產(chǎn)力,同時還能有效地提高制造行業(yè)的生產(chǎn)質量和效率。從個人發(fā)展來看,數(shù)字化和智能制造需要高精尖的技術人才,從這個角度來看,行業(yè)的發(fā)展能夠促進從業(yè)者文化素質的提升,優(yōu)化人才結構,進而持續(xù)促進我國的經(jīng)濟發(fā)展,為我國經(jīng)濟建設貢獻力量。
一、數(shù)字化技術在智能制造行業(yè)中的應用分析
數(shù)字化技術在我國智能制造行業(yè)中具有十分廣闊的發(fā)展前景,不論是對現(xiàn)代化的工業(yè)制造,還是對傳統(tǒng)工業(yè)而言,都能促進其顯著的發(fā)展。傳統(tǒng)工業(yè)就是以簡單的鋼鐵加工為主要工作模式的行業(yè),例如鍋爐制造或鋼鐵半成品制造等?,F(xiàn)代化工業(yè)制造涉及的內(nèi)容包括產(chǎn)品的精密加工、化工產(chǎn)品的生產(chǎn)等,例如機床加工行業(yè),該行業(yè)的特征是其對科學技術具有一定的要求。智能化制造是充分運用現(xiàn)代信息技術來實現(xiàn)全自動機械化生產(chǎn)的模式,例如當前的汽車制造行業(yè)以及機器人制造行業(yè)等。
(一)數(shù)字化工廠技術在傳統(tǒng)工業(yè)制造行業(yè)中的應用分析
我國的經(jīng)濟發(fā)展是建立在傳統(tǒng)制造行業(yè)的基礎上,現(xiàn)階段部分傳統(tǒng)制造企業(yè)在實際經(jīng)營管理的過程中依舊使用相對落后的制造技術和管理技術。這種技術的使用不僅不能幫助傳統(tǒng)制造業(yè)提高自己的產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率,而且也在一定程度上造成資源的浪費,同時會對生態(tài)環(huán)境的發(fā)展造成破壞[1]。所以應用數(shù)字化工廠技術以及智能制造技術改變現(xiàn)階段的發(fā)展狀況和特點是極為必要的?,F(xiàn)階段我國已經(jīng)進入了經(jīng)濟發(fā)展深化改革階段,所以對于實際發(fā)展過程中存在的生產(chǎn)質量低下、生產(chǎn)的產(chǎn)品不能滿足時代發(fā)展要求以及生產(chǎn)過程中能耗過度、污染嚴重的傳統(tǒng)制造業(yè)進行大力的整改和清除。將數(shù)字化工廠技術以及智能制造技術應用在傳統(tǒng)制造業(yè)中能夠有效地降低制造過程中產(chǎn)能消耗,進而能夠對節(jié)能減排起到積極作用,踐行雙碳政策。同時,對于傳統(tǒng)制造業(yè)來說,市場的狹窄已經(jīng)不能滿足制造業(yè)企業(yè)發(fā)展進步的要求,因此在數(shù)字化技術以及智能制造技術應用的過程中,能夠根據(jù)市場變化來進行定制化的制造,這樣能幫助傳統(tǒng)制造業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。此外,在落實數(shù)字化工廠技術以及智能技術的過程中,能有效降低傳統(tǒng)制造業(yè)中常見的大量基層人工成本堆積的風險,進而提高企業(yè)的風險抵御能力,促進企業(yè)的良性發(fā)展循環(huán)和進步。
(二)數(shù)字化柔性技術在現(xiàn)代機械制造行業(yè)中的應用分析
數(shù)字化柔性技術在機床加工行業(yè)中的應用,能夠實現(xiàn)對機床加工行業(yè)中生產(chǎn)資料以及設備進行全面合理的控制,進而能顯著提高機床加工工作的質量和效率[2]。首先,數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)主要包括加工制造系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)以及倉儲物流系統(tǒng)等三個主要的模塊,而實際的生產(chǎn)制造就是利用三個系統(tǒng)的綜合使用來提高生產(chǎn)質量和效率。在傳統(tǒng)的機床加工行業(yè)中,機床加工的各個流程是相對獨立的,不能實現(xiàn)良好的機床加工信息交互,這就導致實際的機床加工質量和效率不能充分滿足實際的加工要求。同時在傳統(tǒng)的機床加工行業(yè)中,工人的個人經(jīng)驗是十分重要的,這就導致傳統(tǒng)機床加工行業(yè)培養(yǎng)出經(jīng)驗豐富的工人成本非常高,一旦在培養(yǎng)過程中出現(xiàn)人才流失等現(xiàn)象會給企業(yè)造成極大的打擊和影響。但是在現(xiàn)階段的機床加工行業(yè)中應用數(shù)字化柔性技術系統(tǒng),能降低工人經(jīng)驗對實際機床加工企業(yè)的影響,同時也能有效的控制車間生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)資料,比如說工人、機器、水、電等生產(chǎn)資料,對這些生產(chǎn)資料進行控制能有效降低實際加工過程中出現(xiàn)的加工成本,同時能有效提高加工的質量和效率。因此,機床加工行業(yè)中使用數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)能幫助企業(yè)實現(xiàn)管理自動化、智能化,進而提高企業(yè)的經(jīng)營管理水平,促進企業(yè)的發(fā)展和進步。
(三)智能數(shù)字化技術在智能化汽車制造行業(yè)中的應用分析
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和進步,我國居民的生活水平逐漸得到提高,因此我國居民對汽車的要求也越來越高。將數(shù)字化技術和智能制造技術應用在汽車制造行業(yè)中既能夠提高生產(chǎn)制造的水平,同時也能滿足我國居民對于汽車的使用要求[3]。在傳統(tǒng)的汽車制造行業(yè)中,每一輛汽車往往都是通過流水線模式進行生產(chǎn)的,但是將數(shù)字化技術以及智能制造技術充分應用在汽車制造行業(yè)中既能夠實現(xiàn)汽車的高質量、高標準生產(chǎn),同時還能有效保證汽車的技術參數(shù)和性能指標滿足行業(yè)規(guī)范要求。
二、數(shù)字化技術在智能制造行業(yè)中的應用措施
(一)數(shù)字化技術在智能制造鍋爐行業(yè)中的應用措施
應用在智能制造鍋爐行業(yè)中的數(shù)字化技術就是數(shù)字工廠技術。首先鍋爐是通過燃燒燃料從而釋放熱能對其他物質進行加熱的設備,在我國的鋼鐵制造行業(yè)、供暖行業(yè)、有毒廢品銷毀行業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用[4]。其次就是數(shù)字化工廠技術就是將各種高新科學技術應用在制造的各個環(huán)節(jié)中,改變傳統(tǒng)的制造模式,同時能實現(xiàn)對制造現(xiàn)場的精細管控。既能夠有效地保證制造人員的生命安全,也可以提高制造產(chǎn)品的質量和效率。
將數(shù)字化技術應用在智能制造鍋爐行業(yè)中,第一步就是落實好數(shù)字化模型構建?,F(xiàn)階段常見的制造系統(tǒng)都是非線性的離散化系統(tǒng),在數(shù)字化工廠的建設過程中需要將數(shù)字化模型作為實際的制造基礎,從而對數(shù)字化工廠進行構建。數(shù)字化模型主要包括產(chǎn)品模型、資源模型、工藝模型和產(chǎn)品管理模型。在構建好眾多模型之后,就能夠繼續(xù)利用數(shù)字化技術對制造進行指導和監(jiān)控。可使用三維虛擬設計系統(tǒng)對鍋爐產(chǎn)品進行設計,通過計算機來模擬設計好的鍋爐模型使用質量和效率,同時對整個制造系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化和模擬。在實際的模型優(yōu)化以及模擬過程中,相關技術人員能通過模擬過程中出現(xiàn)的問題對鍋爐的指標參數(shù)進行修改,進而迭代落實優(yōu)化和模擬過程。通過這種方法的有效落實能顯著提高產(chǎn)品的質量和效率,為后續(xù)的實際制造奠定良好的基礎。7E915AEF-5EB2-43C8-9B90-A35819ED8412
鍋爐行業(yè)還能夠運用現(xiàn)階段初步成熟的5G技術來對制造過程中的高溫進行良好的智能分析。5G技術的優(yōu)勢就是能夠實現(xiàn)無線網(wǎng)絡覆蓋范圍之內(nèi)的數(shù)據(jù)信息高速傳遞。在傳統(tǒng)的鍋爐制造行業(yè)中,高溫信息傳遞的及時與否直接影響鍋爐制造的質量。因此能夠充分運用5G技術來實現(xiàn)制造體內(nèi)部的高溫信息及時傳遞,這樣能顯著提高鍋爐制造的質量,從而增加企業(yè)的核心競爭力。同時5G技術還能應用在鍋爐制造行業(yè)中的傳輸帶和填料車中,既能夠提高高爐制造的質量和效率,同時能夠有效地保護生產(chǎn)管理人員的生命健康安全,進而能夠充分降低企業(yè)制造的成本,促進鍋爐制造行業(yè)的進步和智能化發(fā)展。
現(xiàn)代鍋爐制造企業(yè)在激烈的市場競爭中應該已經(jīng)形成了較為完善的生產(chǎn)模式,所以應該擴大數(shù)字化工廠技術的覆蓋廣度,將其覆蓋至產(chǎn)品的物流以及銷售部分[5]。在鍋爐制造完成之后,組織技術人員對實際物流運輸以及物流時間進行模擬和控制,這樣不僅能有效的保證鍋爐產(chǎn)品滿足市場銷售的需求,同時能在一定程度上對企業(yè)的社會經(jīng)濟效益進行充分的優(yōu)化。
(二)數(shù)字化技術在智能機床加工行業(yè)中的應用措施
數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)主要分為加工制造、信息管理以及倉儲物流三個系統(tǒng)。優(yōu)勢在于能夠在數(shù)字化工廠技術的基礎上落實良好的工件加工、清洗以及檢測等工序[6]??傮w的控制流程就是在信息化管理系統(tǒng)中下達一定的生產(chǎn)制造任務,在接收到信息任務之后,能夠申請倉儲系統(tǒng)發(fā)放原料,同時能夠根據(jù)生產(chǎn)任務中的工件型號將原料自動導入引導車,然后將工件運輸?shù)缴狭瞎の?。在進入自動生產(chǎn)線之后,智能化系統(tǒng)能在數(shù)字化技術監(jiān)督下將所有工序完成,同時通知倉儲系統(tǒng)將成品進行儲運。最后就是整個數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)能采集整個生產(chǎn)過程中的制造數(shù)據(jù)。在三個系統(tǒng)落實協(xié)作的過程中,能夠使用5G網(wǎng)絡來實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息傳遞,進而能夠有效提高系統(tǒng)協(xié)作的質量和效率,同時能避免有線傳輸所帶來的材料損耗的問題,進而能夠避免在實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)線路損壞等影響生產(chǎn)質量和效率的現(xiàn)象。在實際的制造完成之后,也能利用機器視覺技術來對產(chǎn)品進行質量的檢查。相較于傳統(tǒng)的機床加工質量檢查工作,使用機器視覺技術能顯著提高檢查的精密度,進而能夠充分提高產(chǎn)品檢查工作的質量。同時相較于傳統(tǒng)的機床加工產(chǎn)品質量檢查工作,使用機器視覺技術能提高檢查的速度,能夠顯著提高機床加工制造的效率,保證其能夠在市場中建立良好的核心競爭力。
數(shù)字化柔性車間管控系統(tǒng)主要是以機床數(shù)控系統(tǒng)作為核心的車間管理控制系統(tǒng),能夠管理多個型號的自動化設備以及機床加工設備,同時能夠支持數(shù)據(jù)的傳輸。通過數(shù)字化柔性車間管控系統(tǒng)的使用,能有效擴大智能機床加工企業(yè)加工的產(chǎn)品范圍,進而能對企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益以及社會效益起到積極的作用。該系統(tǒng)的總體功能框架主要包括數(shù)據(jù)基礎建模、計劃排程、庫存管理、生產(chǎn)管理、程序管理、設備數(shù)據(jù)集成等模塊,能夠為智能機床加工企業(yè)打造高效的生產(chǎn)制造管理平臺。在數(shù)字化柔性車間管控系統(tǒng)中,刀具管理是極為重要的構成部分。刀具管理系統(tǒng)能夠實現(xiàn)良好的刀具采購、刀具定義、組裝、配送、查詢以及統(tǒng)計功能。更重要的是,能夠實現(xiàn)刀具的智能儲存、識別以及從采購到消耗的全生命周期管理。對于智能機床加工企業(yè)來說,這種系統(tǒng)的應用能夠有效降低實際生產(chǎn)制造的成本。
數(shù)字化柔性加工單元是數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)中的重要構成部分,現(xiàn)階段常見的數(shù)字化柔性加工單元主要包括軸承壓蓋加工單元、葉輪加工單元等。軸承壓蓋加工單元主要有自動化加工單元和自動化檢測單元。在實際的生產(chǎn)過程中,總控系統(tǒng)會引導小車將軸承壓蓋毛坯料盤從倉庫中送至上料區(qū)。當料盤固定之后,制造機器人能夠落實工件抓取,之后機器人會將工件投入自動化生產(chǎn)線。最后就是生產(chǎn)制造完成之后,應該由自動化檢測單元對工件進行充分的檢測,進而由機器人抓取放置在料盤中,由小車自動運回倉儲部門,實現(xiàn)生產(chǎn)目標。不同的加工單元主要的加工任務是不同的,像軸承壓蓋加工單元主要加工的就是機床中的軸承壓蓋,而葉輪加工單元主要是負責加工葉輪。通過這種清晰的車間生產(chǎn)能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)制造效率和質量。
(三)數(shù)字化技術在智能制造汽車行業(yè)中的應用措施
數(shù)字化技術應用在汽車制造行業(yè)中,能夠提高汽車制造的質量和效率?,F(xiàn)階段汽車制造設計過程中常見的數(shù)字化技術方法有逆向工程方法、新型坐標檢測方法、工具元件使用方法等等。通過這些數(shù)字化技術的充分使用,既能夠降低汽車制造的成本,同時還能滿足人們的使用購買要求,進而幫助汽車制造企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益[7]。
首先,逆向工程技術的原理是通過對實際信息和數(shù)據(jù)資源的分析,實現(xiàn)汽車的總體設計目標。通過對實際制造過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)和信息進行分析,從而幫助設計人員設計出滿足汽車產(chǎn)品設計需求的曲線平面,之后將曲線平面運用在反求函數(shù)中,提高開展反求工作和設計工作的質量。在現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)技術的應用背景下,能夠使用逆向工程方法對用戶需求數(shù)據(jù)進行充分的分析,這樣能夠在保證汽車設計質量的基礎上確保汽車的設計風格滿足用戶的審美需求,進而幫助企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
其次就是能夠利用PLC技術實現(xiàn)對汽車生產(chǎn)流水線進行無人遠程控制,在傳統(tǒng)的汽車制造行業(yè)中,汽車制造流水線是需要每個工人來對流水線上的汽車實現(xiàn)固定操作,進而保證汽車能夠被生產(chǎn)出來。但是使用PLC遠程控制技術能夠降低流水線中的基礎工人數(shù)量,通過PLC技術來對整體的流水線實現(xiàn)編程,進而通過程序控制流水線中較為固定化的操作,這樣既能夠提高汽車制造流水作業(yè)的質量,同時還能縮減汽車制造的成本,能有效提高生產(chǎn)效率。
另外,使用刀具在數(shù)字化智能制造汽車中的應用,首先根據(jù)刀具的使用種類、使用特點、使用要求以及加工元件特點構建刀具使用系統(tǒng),進而在面對實際制造過程中能夠出現(xiàn)的各種問題時,系統(tǒng)能夠指揮機器人實現(xiàn)刀具自動使用。在設置刀具使用數(shù)字化系統(tǒng)的過程中,需要特別注意的是刀具的軌跡設置,應該使用平行剪切的形式進行剪切,這樣能有效保證汽車制造的質量和效率。其次,在實際的汽車制造過程中,可能會出現(xiàn)代碼遺失或者是操作困難的問題。對于這種問題,應該從優(yōu)化刀具運行軌跡的基礎上調整汽車標準位置入手。此外,在使用刀具的過程中,應該使用數(shù)字化系統(tǒng)對道具使用的次數(shù)進行記錄,保證刀具的使用質量能夠滿足汽車制造的要求。
三、結束語
總而言之,數(shù)字化在智能制造應用中能有效提高我國智能制造的質量和水平,同時為企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益奠定堅實的基礎。除了以上所提到的智能制造與數(shù)字化相結合的應用場景,數(shù)字化也充分運用在電解鋁、科技制造、精細化制造等眾多細分行業(yè),為智能制造賦能。在我國經(jīng)濟深化改革的背景下,落實好數(shù)字化技術能促進我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改革升級,進而促進我國經(jīng)濟建設的發(fā)展,對我國制造業(yè)發(fā)展具有十分重要的指導意義,為實現(xiàn)全面智能化奠定基礎。
參? 考? 文? 獻
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