智能制造装备的发展现状和趋势

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  [摘 要]智能制造装备是先进制造技术与信息技术以及人工智能技术的集成与融合,能够高效率、高品质、节能环保与安全可靠的进行设备的生产制造。作为一种未来装备制造的发展趋势,世界各国都进行了大力的支持。本文将对智能制造装备的发展现状与趋势进行讲解,希望能为我国的智能制造装备的发展提供一些帮助。
  [关键词]智能制造装备;发展;现状;趋势
  中图分类号:F31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)02-0375-01
  智能装备具备预测、感知、分析、推理、决策与控制的功能,是比数控化装备更先进,生产效率更高的一种新型装备类型。智能制造装备也是高端装备的核心,为世界各国争先发展的最高目标。智能制造装备是当今高端装备的重点发展方向也是当今智能化与信息化在装备发展中的具体体现,对装备制造进行智能化的发展可以在很大程度上加快对制造业的升级转型,提高生产效率与产品质量,减少对能源的消耗以及對环境的污染,是实现智能化与绿色发展的重要途径。
  一、智能制造装备的发展现状
  智能制造的思想源于美国,在出现之初就受到了美国政府的高度重视,并将其作为21世纪领先世界的主要内容。在上世纪的九十年代,美国就启动了智能制造的研究项目,在2005年,美国的国家标准与技术研究所正式提出聪明加工系统,标志着美国的智能制造装备正式走向世界舞台。聪明加工系统实现了智能化,该系统可以进行如下工作,将相关的工艺过程以及设备知识进行建模集成,然后系统就可以进行动态性优化;可以实现设备的特征化,将设备中的测量方式、模型以及标准进行特征化处理,实现运行中的设备与机床之间的测量与通信;实现了数控技术的升级换代,实现设备状态的监控传感预计分析;在设备进行加工的过程中对刀具磨损进行直接测量,并可保持工件的精度。到了2011年,美国总统奥巴马开始实施先进制造联盟计划,并得到积极相应,该项计划描绘了未来领域内的发展蓝图,加速对工程进行现代化的改造,并改变以往的制造模式,以先进的技术获取更大的利益。
  我国在2009年的5月出台了《装备制造业调整与振兴规划》,这也标志着我国对智能制造装备的支持的不断加大,在随后的几年中,我国陆续出台了一系列的相关政策法规以及专项政策,进一步明确了对智能制造装备发展的方向。工信部发布《高端装备制造业十二五发展规划》,科技部发布《智能制造科技发展十二五专项规划》,要求到2020年要使我国的智能制造装备行业成为具有国际竞争力的先导产业,对我国智能制造装备企业制定了发展目标。此外工信部与发改委。财政部联合下发了《智能制造装备产业十二五发展路线图》,将智能制造装备发展作为重点发展对象,并将其作为主要发展目标,要求突破主要的技术壁垒,将关键技术作为发展支撑,促进国民经济中的重点领域的示范应用与推广。
  二、智能制造装备的发展趋势
  在当今智能制造装备发展中具有代表性的为德国的工业4.0与美国的工业互联网装备。
  德国的工业4.0是对信息物理系统进行最充分的利用,将集中式控制转变为分散式增强型控制,以建立高度灵活的个性化与数字化产品与服务的生产模式作为最终目标,从而实现目前的制造业向未来的智能化的转变。信息物理系统集成了综合计算、网络以及物理环境,是一个多维复杂性强的系统,主要根据3C技术进行融合与协作,实现制造装备系统中的感知、动态控制与信息服务等功能。此外该系统还能够对计算、通信与物理系统进行统一性设计,保证系统的可靠性,实现实时的协同,更高效的完成工作。德国的电气电子与信息技术协会在2013年发布首份工业4.0标准路线图,保证德国在未来作为技术经济强国的竞争力,也对对德国未来制造业的保证。德国工业4.0分为两大主题,分别为智能工厂与智能生产,智能工厂主要对智能化生产系统、过程以及网络化分布式生产设施进行研究。智能生产则涵盖企业中全部的生产物流管理与人机互动与3D技术的应用。
  美国的通用电气公司在2013年发布著名的报告《工业互联网--打破智慧与机器的边界》,并在该报告中提到了工业互联网的概念。在人类的工业化生产中,制造出了无数的机器、设施以及系统网络,工业互联网实现的就是将这些机器、设施通过先进的传感器与控制程序进行有效的连接,从高提升制造业中的生产效率,降低对能源的损耗。在人类的活动中,工业革命解放了人类的双手,带给人类可供操作与生产的大量机器、设备与工作站;而网络化的革命,将人类的进步提高到一个更高的层次,随着网络化的发展,计算、信息与通讯系统的发展不断推动着社会前进。而工业互联网实现了对这两个革命性转变的整合,这也是其最大的优势。
  结语
  将制造、信息与人工智能进行结合是未来高端装备制造业的发展方向,当今各国正度都对此高度重视,欧美的发达国家中已经有相关的产品面世,尤其是德国的工业4.0项目,对本国乃至世界的制造业智能化发展起到了重要的推动作用。我国政府为此也做了大量的工作,出台了相关的政策,对行业发展进行引导与支持。我们有理由相信,在可预知的未来,智能装备制造必然会带来我们一个更加低碳、节能与高校的发展环境,行业中的工业机器人、智能机床、智能仪表以及三维打印装备、新型传感器都会快速发展,为我们的生活与工作带来巨大的便利。
  参考文献
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