智能化制造工厂的未来发展方向

   2024-04-24 工业品商城6
核心提示:自从实行改革开放政策以来,全球制造业向我国大规模迁移,从而奠定了我国成为“世界制造大国”的地位,同时也驱动了自动化产品技术在各行各业中的广泛运用。自动化技术的日益普及极大提高了工厂的自动化水平,使得以机器取代人力的自动化制造逐渐取代了原本依靠人力进行生产的传统方式,大幅度提高了工作效率,减少了人为因

    自从实行改革开放政策以来,全球制造业向我国大规模迁移,从而奠定了我国成为“世界制造大国”的地位,同时也驱动了自动化产品技术在各行各业中的广泛运用。自动化技术的日益普及极大提高了工厂的自动化水平,使得以机器取代人力的自动化制造逐渐取代了原本依靠人力进行生产的传统方式,大幅度提高了工作效率,减少了人为因素所带来的不稳定因素,进一步提升了产品品质。

    然而,伴随着国内外经济环境的急剧变化,我国制造业正面临着前所未有的严峻挑战。为了应对市场竞争日趋激烈的现状,近些年来,我国制造业正在经历着重大变革,例如从过去的大批量生产转向根据市场需求或客户定制的灵活生产,从独立的设计和控制系统向集成式设计和控制系统的转变,从单一地区的生产转向全球化采购和生产,同时,制造工厂对于质量、成本、效率以及安全性的要求也在持续攀升。可以预见的是,这些变革将推动自动化技术的发展及其应用迈入全新的发展阶段。

    今年,一位来自美国的专家在《华盛顿邮报》上发表观点称:“当我们将人工智能、机器人和数字化制造技术有机融合时,必将引发一场制造业的革命。这将使得美国企业家能够在本土建立工厂,生产出各种类型的产品。如此一来,中国又怎能与我们展开竞争呢?美国注定会重新夺回制造业的主导地位,而中国则需要开始担忧自身的处境了。”这位美国学者所提出的将向中国制造业发起挑战的三项关键技术——人工智能、机器人和数字化制造技术相结合所形成的新型制造模式,我们可以称之为制造智能化,即智能制造。

    人工智能技术的飞速发展为生产数据与信息的深度分析和高效处理提供了有力支持,赋予了制造技术以智慧之翼。人工智能技术尤其擅长解决那些极其复杂且充满不确定性的问题,几乎在制造过程的每一个环节都可以广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以运用于工程设计、工艺流程设计、生产调度、故障诊断等多个方面,同时也可以将神经网络和模糊控制技术等尖端的计算机智能方法应用于产品配方、生产调度等环节,从而实现制造过程的智能化。

    智能机器人并非我们在科幻电影中所常见的那种机械人或是仿真人,而是通过软件和远程遥控技术操控的专业化机电设备。得益于计算机技术的迅猛发展,这些机器人的功能将愈发强大,性能持续提升,其应用领域已不再局限于传统的汽车、物流等粗放型生产行业,现已深入到电子等精密制造领域。相较于智能机器人的高效性和动力性,在工厂忙碌的装配车间里,人类工人的表现实在无法与其媲美。而且随着工业机器人的规模化应用,机器人的售价也在逐步降低,市场竞争力日益增强。面对中国劳动力成本的不断上升,机器人替代人工的时代或许并不遥远。就在去年8月份,中国内地大型制造业企业,台湾富士康科技集团宣布将在未来三年内投资100万台智能机器人,用以替换目前车间内的部分工人。

    20 世纪五十年代问世的数控技术以及紧随其后涌现的机器人技术和计算机辅助设计技术,成功开创了数字化技术运用于制造领域的崭新时代,同时也完全满足了制造行业多元化产品需求所提出的灵活制造的苛刻要求。而传感器技术的飞速发展和广泛普及,则为大量收集制造相关数据和信息提供了高效便利的技术支持。数字化技术和自动化技术深度融合使得制造业的发展模式、运行效率等各个方面发生了翻天覆地的变革。依托于数字化技术,我们不仅能够实现制造过程本身的智能化,更能逐步实现智能设计、智能管理等高级功能,再结合信息集成、全局优化,最终实现全面智能化的制造工厂。

    毫无疑问,智能化已然成为制造自动化未来发展的明确方向,然而这些先进技术并非新生事物,且其在制造业中的大规模应用已日益凸显。实际上,对于当前的中国制造业而言,如何有效运用智能制造技术并非难事,真正的挑战在于如何确保仅在企业的某一部分实现智能化的同时,仍能保持全局优化的效果,否则这样的智能化便失去了其应有的价值。智能化制造工厂需要精确把握产销流程、提升生产过程的可控性、降低生产线人工干预程度、实时准确地采集生产线数据、制定更为科学合理的生产计划以及控制生产进度等等,涵盖了从产品研发至设计、外包、生产直至交付等全过程,每一个环节都需实现高度的自动化、智能化,同时各阶段的信息高度集成也是大势所趋。软件将作为构建智能化工厂的基石,人性化操作界面、高效能计算机运算平台连接、跨网络的云端运算与信息集成分析与统计等关键要素都将发挥至关重要的作用。


 
 
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