摘要：當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型，制造業(yè)也勢(shì)必需要向智能制造轉(zhuǎn)變。本文就針對(duì)智能制造中的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)展開(kāi)探析，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的具體定義與特點(diǎn)介紹其相關(guān)技術(shù)，并參考當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向提供建議。

關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)機(jī)器人；技術(shù)探析

隨著我國(guó)信息技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)普及程度的不斷深入，目前工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在我國(guó)制造業(yè)中初步投入生產(chǎn)活動(dòng)，但由于技術(shù)限制，我國(guó)智能制造轉(zhuǎn)型程度不足。為了制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)器人、信息技術(shù)等相關(guān)行業(yè)也要不斷創(chuàng)新進(jìn)步，而滿(mǎn)足該目標(biāo)的技術(shù)就是要了解工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，清楚制造業(yè)發(fā)展需要，從而對(duì)二者后續(xù)發(fā)展作出綜合探討。

1工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)

在智能機(jī)器人中，數(shù)字控制器服務(wù)器軸與運(yùn)營(yíng)商的電線桿連接，命令是按照事先制定的程序執(zhí)行的。在這一階段，工業(yè)機(jī)器需要使用人工智能技術(shù)，這種技術(shù)將教學(xué)工作、攜帶傳感器和工業(yè)機(jī)器人的工作合理化結(jié)合起來(lái)。工業(yè)機(jī)器人主要由三個(gè)要素組成:主、副推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手腕和手臂。大多數(shù)機(jī)器人有三到六度，手腕有三度。工業(yè)機(jī)器人的主要控制技術(shù)如下:（1）開(kāi)放式單元控制系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)可以通過(guò)分配的運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)械控制器和傳感器處理板來(lái)有效完成。（2）使用模塊的液位控制軟件。軟件系統(tǒng)以多功能操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，具有多個(gè)層次的分層設(shè)計(jì)概念，并且開(kāi)放。該系統(tǒng)基本上分為三個(gè)層次:計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)、章程和應(yīng)用系統(tǒng)。（3）工業(yè)機(jī)器人故障診斷和維護(hù)技術(shù)。通過(guò)將數(shù)據(jù)和信息結(jié)合起來(lái)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行故障進(jìn)行了科學(xué)診斷，并采取了良好的維修措施，確保工業(yè)機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行。

2工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)對(duì)大型工業(yè)和高精密度生產(chǎn)的需求逐漸提高，對(duì)機(jī)械制造的技術(shù)水平提出了更多要求。在智能化進(jìn)程逐漸加快的背景下，智能技術(shù)逐漸被應(yīng)用到機(jī)械制造中，既提高了機(jī)械制造的整體效率和質(zhì)量，也能夠有效降低機(jī)械制造的人力成本，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造技術(shù)的持續(xù)發(fā)展起到了積極影響作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代工業(yè)；機(jī)械制造；智能技術(shù)

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過(guò)程中，普遍都是以人工和機(jī)械結(jié)合模式進(jìn)行生產(chǎn)工作，整個(gè)過(guò)程很容易受到制造工藝、技術(shù)條件、人員素質(zhì)水平等多方面因素的影響，導(dǎo)致機(jī)械制造的精密度較低，難以保障機(jī)械制造的整體效率及質(zhì)量。而智能技術(shù)是一種能夠?qū)C(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行模擬、分析、推理、判斷及決策的科技技術(shù)，將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中，能夠有效提高機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，減少人工操作所帶來(lái)的不良影響，使機(jī)械制造的精密度得到有效提高，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展有著較好的促進(jìn)作用。對(duì)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)進(jìn)行深入分析，能夠?yàn)楝F(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造的進(jìn)步和發(fā)展提供有利依據(jù)，使我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力得到有效提高。

1現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)概述

作為我國(guó)工業(yè)智能技術(shù)的一種延伸，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)的主要作用就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行模擬，并通過(guò)信息分析、判斷、推理和決策等智能化程序，替代一些腦力勞動(dòng)，使機(jī)械制造的效率及質(zhì)量得到有效提高。通過(guò)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)C(jī)械制造中的信息進(jìn)行自動(dòng)化采集、計(jì)算和利用，使機(jī)械制造中的問(wèn)題得到及時(shí)解決，進(jìn)一步提高機(jī)械制造的整體效益。同時(shí)，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)是一個(gè)研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售和維護(hù)的技術(shù)過(guò)程，其主要目標(biāo)就是提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力得到有效提高[1]。一般現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)包括了人力資源、生產(chǎn)資料、生產(chǎn)對(duì)象、生產(chǎn)、能源及質(zhì)量信息等多種內(nèi)容，其中人的要素處于主要地位，需要對(duì)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)進(jìn)行科學(xué)利用，以此提高生產(chǎn)效益，降低人力成本，使機(jī)械制造的整體質(zhì)量得到有效提升。

2現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造智能技術(shù)

摘要：文章結(jié)合實(shí)例重點(diǎn)介紹試點(diǎn)工廠的智能總裝車(chē)間策劃、實(shí)施框架搭建、業(yè)務(wù)操作流程及具體的RFID技術(shù)應(yīng)用。文章對(duì)汽車(chē)智能化車(chē)間建設(shè)領(lǐng)域的具體策劃及實(shí)施具有很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：總裝車(chē)間；智能制造；RFID

1背景

受益于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，智能互聯(lián)汽車(chē)迎來(lái)良好發(fā)展契機(jī)，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。從被動(dòng)安全到主動(dòng)安全、從駕駛輔助到自動(dòng)駕駛，伴隨各項(xiàng)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，汽車(chē)被賦予了更多的功能和權(quán)利，逐步走向智能化[1]。汽車(chē)智能化的快速發(fā)展也對(duì)其制造過(guò)程提出了跟高的要求，智能制造應(yīng)運(yùn)而生。智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。毫無(wú)疑問(wèn)，智能化是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。為適應(yīng)智能化發(fā)展趨勢(shì)，提高生產(chǎn)、物流、管理運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)工廠現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研并制定智能化實(shí)施方案。當(dāng)前裝配車(chē)間使用SAPERP系統(tǒng)完成庫(kù)房管理，通過(guò)LES系統(tǒng)完成企業(yè)供應(yīng)鏈管理，通過(guò)單獨(dú)的考勤系統(tǒng)完成人員考勤，GE的MES系統(tǒng)完成車(chē)間的生產(chǎn)管理，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程管控。但是在生產(chǎn)管理過(guò)程中依然存在如下問(wèn)題：（1）物流配料過(guò)程容易出現(xiàn)配料錯(cuò)誤情況，缺少對(duì)生產(chǎn)過(guò)程準(zhǔn)確性及關(guān)鍵數(shù)據(jù)的有效監(jiān)管和分析，對(duì)生產(chǎn)問(wèn)題后期追溯存在缺陷；（2）缺乏對(duì)質(zhì)量全景數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、分析、判斷，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量信息無(wú)法自動(dòng)采集；（3）缺少全面性設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集及分析，設(shè)備預(yù)防檢修無(wú)客觀性數(shù)據(jù)支撐；（4）缺少自動(dòng)化的人員出勤情況分析；（5）人工開(kāi)展效率/過(guò)程變更分析，無(wú)法保證及時(shí)性；（6）運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)人工集成匯總，無(wú)法保證及時(shí)性和客觀性。為解決上述問(wèn)題，需策劃定制一套完整的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、物流、人員、設(shè)備智能化方案。本文主要研究基于RFID的智能制造技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用。

2智能化車(chē)間方案策劃及實(shí)施框架搭建

通過(guò)本次項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃達(dá)到以下目標(biāo)：（1）通過(guò)質(zhì)量過(guò)程數(shù)據(jù)的采集、分析系統(tǒng)完善過(guò)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)及時(shí)預(yù)警；（2）通過(guò)建立產(chǎn)線、工藝、操作全過(guò)程監(jiān)控，提高生產(chǎn)準(zhǔn)確性；（3）通過(guò)設(shè)備的全生命周期管理，提高設(shè)備效能。通過(guò)數(shù)字化、可視化、透明化管理，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程等，大副度提高人員、設(shè)備等綜合效率。做到全過(guò)程質(zhì)量追溯，通過(guò)數(shù)字化分析提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障及對(duì)零件進(jìn)行質(zhì)量分析，提前進(jìn)行質(zhì)量預(yù)警。項(xiàng)目實(shí)施對(duì)象為總裝車(chē)間XX線體，包含內(nèi)飾1-1線，內(nèi)飾1-2線，底盤(pán)線，內(nèi)飾二線，CP7線體，檢測(cè)線，淋雨線、CP8終檢線及物流配料區(qū)。項(xiàng)目主要內(nèi)容：智能制造系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)）由生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、物流管理、人員管理及現(xiàn)場(chǎng)展示等多個(gè)模塊組成，見(jiàn)圖1。系統(tǒng)接收MES在總裝車(chē)間的滾動(dòng)計(jì)劃，通過(guò)配料管理，SPS小車(chē)及AGV小車(chē)監(jiān)控及物料預(yù)警，完成物流管控；通過(guò)工位進(jìn)度采集、試裝管理、滯留車(chē)管理、工藝管理與MES集合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程追溯；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)算設(shè)備綜合運(yùn)行效率、大數(shù)據(jù)分析等實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)防性維保；通過(guò)質(zhì)量數(shù)據(jù)采集（PLC直接采集和數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入兩種方式）分析，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析、過(guò)程質(zhì)量追溯及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等；通過(guò)與考勤系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人員屬性識(shí)別，監(jiān)控關(guān)鍵崗位作業(yè)人員的異常變動(dòng)與效率指標(biāo)標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析。項(xiàng)目架構(gòu)：系統(tǒng)總體體系架構(gòu)分為三層展示平臺(tái)層，現(xiàn)場(chǎng)采集展示平臺(tái)層和生產(chǎn)線設(shè)備層，每層都有其獨(dú)特的作用[2]，見(jiàn)圖2?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用平臺(tái)主要用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)展示和反饋，包括現(xiàn)場(chǎng)分控平臺(tái)和RFID應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)分控平臺(tái)主要用于現(xiàn)場(chǎng)裝配測(cè)試線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，生產(chǎn)進(jìn)度信息，質(zhì)量數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)收集和分析。展示平臺(tái)主要用于辦公環(huán)境中現(xiàn)場(chǎng)信息的反饋，包括異地監(jiān)控、總控大屏、PC端、手持端展示。

摘要：近五年來(lái)，工業(yè)革命4.0的浪潮席卷整個(gè)德國(guó)，使德國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)逐漸列入智能技術(shù)系統(tǒng)中，德國(guó)的制造業(yè)和裝備也日趨領(lǐng)先于世界水平。德國(guó)新工業(yè)革命主題為“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”，因此德國(guó)政府啟動(dòng)了兩個(gè)極其重要的項(xiàng)目，分別是“智能工廠”項(xiàng)目和智能技術(shù)系統(tǒng)”項(xiàng)目。這兩個(gè)項(xiàng)目主張創(chuàng)造出具備人工智能的產(chǎn)品，能夠存儲(chǔ)大量的信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)重組和自動(dòng)配置，靈活根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整生產(chǎn)模式。文章從高中生的角度出發(fā)，結(jié)合所學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)工業(yè)4.0推動(dòng)機(jī)電一體化走向智能技術(shù)系統(tǒng)作一個(gè)淺析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0；機(jī)電一體化；智能技術(shù)；系統(tǒng)

機(jī)電一體化走向智能化是必然的，這其中有兩個(gè)方面的原因，第一個(gè)方面是機(jī)電一體化仍然存在較大的局限性，而智能化能夠克服機(jī)電一體化的局限性。第二個(gè)方面是今后的時(shí)代必將是大數(shù)據(jù)時(shí)代，而機(jī)電一體化走向智能化符合時(shí)代的規(guī)律，也是人們生產(chǎn)和生活所需，是人類(lèi)文明進(jìn)步的必由之路。

1機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)介紹

機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用的時(shí)間較晚，且發(fā)展歷史相當(dāng)曲折，但它每一次技術(shù)的成熟和完善都使得人們的生活變得更加便捷與舒適。從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始，微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)滲透到機(jī)械工業(yè)行業(yè)，人們由此產(chǎn)生一個(gè)大膽的設(shè)想——能不能利用電能代替人手給機(jī)械供能？這是一個(gè)大膽而又奇妙的設(shè)想，最后終于實(shí)現(xiàn)了。機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始產(chǎn)生，并應(yīng)用在人們生活中的多個(gè)領(lǐng)域，充分解放了人手，也使得人們的工作生活效率大大提高。機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)有很多，以下選取三個(gè)最主要最重要的特點(diǎn)進(jìn)行介紹：1.1具有較高的可控性。機(jī)電一體化技術(shù)使得機(jī)械具有較高的可控性，只需要使用遙控器或者網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)機(jī)械下達(dá)指令，就能夠讓機(jī)械工作。以往人們需要長(zhǎng)時(shí)間頻繁地對(duì)機(jī)械進(jìn)行操控，使機(jī)械能夠正常運(yùn)行，而這些機(jī)械一旦短時(shí)間離開(kāi)人手操控便無(wú)法工作，因此可控性極低。機(jī)電一體化技術(shù)使得機(jī)械不需要太依賴(lài)人手進(jìn)行操控，人們可以利用遙控或者相關(guān)裝置下達(dá)指令，然后機(jī)械就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)工作。這種機(jī)械的工作效率極高，能夠取得解放人手的良好效果，使得人們的工作效率大大提升。1.2依賴(lài)電能進(jìn)行工作。應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品非常依賴(lài)電能，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量進(jìn)行工作，因此這些機(jī)械產(chǎn)品是離不開(kāi)電能的。盡管它們需要電能，但這些機(jī)械的工作效率比傳統(tǒng)的機(jī)械高很多，因此能夠極大地提升社會(huì)生產(chǎn)力，在社會(huì)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用。之所以機(jī)電一體化的工作效率高，是因?yàn)闄C(jī)械一體化的產(chǎn)品運(yùn)用了先進(jìn)的傳感技術(shù)，能夠?qū)θ藶榈倪b控指令作出必要的反應(yīng)。這些傳感器能夠?qū)⑿畔卧邮芎吞幚?，并傳?dǎo)在處理器中，使得機(jī)器高效穩(wěn)定的進(jìn)行工作。同時(shí)，機(jī)電一體化產(chǎn)品也有其缺陷，當(dāng)電能供給不足或是傳感器出現(xiàn)故障的時(shí)候，工作效率極低，因此人們需要保護(hù)好傳感器，使其高效有序地進(jìn)行工作。1.3在制造業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著極為重要的作用。因?yàn)閼?yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品工作效率極高，所以人們將其廣泛應(yīng)用到制造業(yè)以及其他工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，為制造和生產(chǎn)各種產(chǎn)品提供技術(shù)支持。如今機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)用在數(shù)控機(jī)床、各種機(jī)械裝備、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)以及工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域中了，未來(lái)這些機(jī)電一體化產(chǎn)品還會(huì)應(yīng)用到更多領(lǐng)域中，為提升社會(huì)生產(chǎn)力作出巨大的貢獻(xiàn)。

2智能技術(shù)系統(tǒng)的特征

摘要：社會(huì)從工業(yè)1.0時(shí)代發(fā)展到4.0工業(yè)深度自動(dòng)化階段，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程采用PID、分類(lèi)、回歸、聚類(lèi)等算法，實(shí)行自動(dòng)化控制，并衍生了不少智能控制手段。未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)電技術(shù)的智能化發(fā)展還會(huì)更加深入，衍生出更加先進(jìn)、更加智能的應(yīng)用。文章分析了工業(yè)過(guò)程控制自動(dòng)化、智能化等，探索目前工業(yè)過(guò)程控制自動(dòng)化中的智能控制應(yīng)用，展望未來(lái)從自動(dòng)化到智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)過(guò)程控制自動(dòng)化；智能控制；技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)制造正在朝高度集成化、深度自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。通過(guò)多種精確度極高的電子感應(yīng)元件設(shè)備，加上精妙的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析；通過(guò)編寫(xiě)好的生產(chǎn)邏輯對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)化控制。而今工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)越來(lái)越成熟，正朝著智能化大步邁進(jìn)?！斑^(guò)程控制”是一個(gè)專(zhuān)屬名詞，通常和自動(dòng)化放在一起來(lái)說(shuō)，指的是從項(xiàng)目開(kāi)始到項(xiàng)目結(jié)束，關(guān)注溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數(shù)，使其符合生產(chǎn)要求。過(guò)程控制旨在提高產(chǎn)量和質(zhì)量、提高生產(chǎn)安全性、降低污染、達(dá)到綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、降低操作性、降低勞動(dòng)量等等。整個(gè)控制過(guò)程通過(guò)精密的檢測(cè)設(shè)備，再加上自動(dòng)化控制及管理系統(tǒng)，依據(jù)設(shè)定好的生產(chǎn)邏輯運(yùn)行，利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生許多智能化應(yīng)用，即過(guò)程控制與自動(dòng)化（見(jiàn)圖1）。而智能化則是在自動(dòng)化基礎(chǔ)上衍生的智能應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)要先會(huì)爬，再會(huì)走，然后會(huì)跑。所謂會(huì)爬，是指最基本的自動(dòng)化、信息化；會(huì)走是指數(shù)字化；會(huì)跑是指智能化，這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。PID控制是一套控制算法，即從比例、積分、微分3個(gè)方面計(jì)算控制，更加精確，更加協(xié)調(diào)。

1智能控制應(yīng)用

1.1自動(dòng)化運(yùn)行

將基于機(jī)電控制裝置和電子計(jì)算機(jī)編程機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行邏輯作為指令操作，讓工廠生產(chǎn)設(shè)備按照設(shè)定好的編程邏輯來(lái)執(zhí)行控制命令，讓整個(gè)工作得以在自動(dòng)化控制下進(jìn)行。自動(dòng)化運(yùn)行控制邏輯大多為PID控制算法，而實(shí)現(xiàn)的手段由上位組態(tài)、集散控制系統(tǒng)DCS、PLC等自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)管理。最為常見(jiàn)的是PLC系統(tǒng)，也叫作可編程控制器[1]。PLC系統(tǒng)大致分為以下模塊：（1）輸入采樣。接受被控設(shè)備的信號(hào)，作為自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)，對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)的溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數(shù)。所采集的信號(hào)按性質(zhì)的不同可分為模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量、數(shù)碼量、相關(guān)量、計(jì)算量等。（2）程序執(zhí)行。按照生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所需，設(shè)定自動(dòng)化控制邏輯，讓工廠生產(chǎn)按照自動(dòng)運(yùn)行的邏輯執(zhí)行。（3）輸出刷新。在一定周期內(nèi)進(jìn)行輸入采樣，通過(guò)PID、分類(lèi)、聚類(lèi)、關(guān)聯(lián)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，分析被控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行信息是否符合邏輯，無(wú)異常數(shù)據(jù)則通過(guò)，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)則停止?？偠灾?，通過(guò)PLC系統(tǒng)和PID算法，大大提高了機(jī)電設(shè)備的集中管理和自動(dòng)控制（見(jiàn)圖1）。

摘要：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)模式發(fā)生變化，人工智能時(shí)代勢(shì)不可擋，尤其是機(jī)器人得到更大范圍的推廣與應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人的突出優(yōu)勢(shì)是精準(zhǔn)度較高，工作效率高，能夠承受較大工作強(qiáng)度，為整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)量的提升以及質(zhì)量的提高創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的條件。由此可見(jiàn)，工業(yè)機(jī)器人已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與方向。文章基于行業(yè)發(fā)展，詳細(xì)闡述了工業(yè)機(jī)器人的特征，探討其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與方向，以期為整個(gè)工業(yè)行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展提供更大的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：人工智能時(shí)代；工業(yè)機(jī)器人；趨勢(shì)

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大突破，大數(shù)據(jù)技術(shù)成為核心，為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品性能的提升提供更加先進(jìn)的技術(shù)支持。在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展進(jìn)程中，其操作趨于簡(jiǎn)易化，精準(zhǔn)度更高，能夠廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，投入成本呈現(xiàn)不斷降低的趨勢(shì)。立足工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器人應(yīng)用于產(chǎn)品檢測(cè)、焊接以及搬運(yùn)等環(huán)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)強(qiáng)化對(duì)人力應(yīng)用的緩解，在優(yōu)勢(shì)上主要體現(xiàn)為較高的生產(chǎn)效率與較高品質(zhì)的操作，同時(shí)，操作持久性更加突出。

1工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成以及類(lèi)型

從構(gòu)成上分析，工業(yè)機(jī)器人主要包含三個(gè)部分，即本體、驅(qū)動(dòng)以及控制三個(gè)系統(tǒng)。從功能上分析，一種機(jī)器人的作用體現(xiàn)在對(duì)人類(lèi)手、手臂的模仿。另外一種更具智能化，有效發(fā)揮仿生學(xué)的特征，能力更顯多樣化，自由度更高。在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域，之所以選擇工業(yè)機(jī)器人，主要源于其較低的單機(jī)價(jià)格，便于維修，應(yīng)用效率較高。

2人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)分析

［摘要］把《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》更好地落實(shí)到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，以此更好地達(dá)到《中國(guó)制造2025》對(duì)機(jī)電一體化相關(guān)人才的培養(yǎng)要求和目標(biāo)。現(xiàn)在我國(guó)在機(jī)電一體化人才培養(yǎng)過(guò)程中存在一些問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行思考，不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，形成機(jī)電一體化智能制造的實(shí)訓(xùn)中心，將人才培養(yǎng)的方式變得更加便捷。根據(jù)實(shí)際情況分析，在機(jī)電一體化智能制造實(shí)訓(xùn)室不斷的建設(shè)當(dāng)中可以更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，使培養(yǎng)出來(lái)的人才更具有競(jìng)爭(zhēng)力，為新的時(shí)代帶來(lái)適應(yīng)性強(qiáng)且專(zhuān)業(yè)化的人才，更容易得到社會(huì)和企業(yè)的充分認(rèn)可和肯定。

［關(guān)鍵詞］機(jī)電一體化；智能制造；人才培養(yǎng)

一、目前國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

在德國(guó)4.0和我國(guó)提出的《中國(guó)制造2025》的實(shí)施當(dāng)中，出現(xiàn)了各個(gè)行業(yè)的智能化生產(chǎn)制造的火爆場(chǎng)面，現(xiàn)在大中型加工制造類(lèi)企業(yè)生產(chǎn)線趨于自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)形式，從汽車(chē)制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、啤酒生產(chǎn)等企業(yè)一系列智能化的表現(xiàn)可以分析，機(jī)電一體化的技術(shù)型人才有著廣大的應(yīng)用空間?，F(xiàn)在通過(guò)把傳感器技術(shù)、電氣動(dòng)技術(shù)、可編程控制技術(shù)等相互結(jié)合進(jìn)行機(jī)電一體化智能制造人才的培養(yǎng)，向著更加全面的方向進(jìn)行發(fā)展創(chuàng)新，使機(jī)電行業(yè)有著更多的發(fā)展動(dòng)力，智能化的制造在機(jī)電行業(yè)快速發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)，對(duì)于新型的機(jī)電一體化的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的要求變得也越來(lái)越高。這需要相關(guān)技術(shù)人員有著不錯(cuò)的操作實(shí)踐能力，還需要有一定的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和交流溝通的能力、組織能力、對(duì)工作的適應(yīng)能力、良好的思想道德修養(yǎng)、心理的抗壓能力、獨(dú)立進(jìn)行思考的能力、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力等職業(yè)化的素養(yǎng)。但是我國(guó)現(xiàn)在很多院校還在沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方式，缺乏理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)，沒(méi)有很好地把企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)需求融入教學(xué)當(dāng)中，實(shí)踐操作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少，學(xué)生在動(dòng)手操作能力方面很欠缺，導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)的時(shí)候不能很好地適應(yīng)工作。因此在提升實(shí)訓(xùn)能力建設(shè)的同時(shí)，還需要對(duì)老師的素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)化的水平不斷提升，采用現(xiàn)代化的管理手段和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中結(jié)合企業(yè)人才培養(yǎng)需求，更多利用一些先進(jìn)性的設(shè)備和綜合性實(shí)訓(xùn)中心，不斷加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，提升老師的技能水平和創(chuàng)新能力。

二、實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)的意義

在開(kāi)展教學(xué)過(guò)程當(dāng)中更多進(jìn)行一線生產(chǎn)和服務(wù)管理的技術(shù)型應(yīng)用人才培養(yǎng)，可以更好地滿(mǎn)足實(shí)際的工作需要，在進(jìn)行高技能人才培養(yǎng)過(guò)程當(dāng)中需要做到理論和實(shí)踐相互結(jié)合的教學(xué)模式，教學(xué)中需要做到理論和實(shí)踐、抽象與形象進(jìn)行相結(jié)合，學(xué)生可以在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)知識(shí)有更好的掌握，把一些理論化的知識(shí)變成具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣在學(xué)生完成學(xué)業(yè)之后就能更好地適應(yīng)企業(yè)的要求，更快地投入到實(shí)際工作當(dāng)中。實(shí)訓(xùn)中心是實(shí)踐教學(xué)的重要平臺(tái)，所以對(duì)學(xué)校中實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和利用對(duì)機(jī)電一體化人才的培養(yǎng)有著很重要的作用。對(duì)實(shí)訓(xùn)室不斷進(jìn)行加強(qiáng)建設(shè)，讓學(xué)生可以在實(shí)際的訓(xùn)練環(huán)境當(dāng)中達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，有著更好的實(shí)踐環(huán)境。讓實(shí)訓(xùn)室變得更加先進(jìn)、實(shí)用并且具有擴(kuò)展性的優(yōu)勢(shì)，讓機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐操作教學(xué)變得更加先進(jìn)智能，形成良好的教學(xué)實(shí)訓(xùn)室，促進(jìn)學(xué)校的更好發(fā)展，學(xué)生也可以學(xué)習(xí)到更多的企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn)。（一）提升實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的主體地位。在職業(yè)化的教學(xué)模式當(dāng)中，實(shí)訓(xùn)教學(xué)是比較重要的部分，它可以很好地培養(yǎng)出與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)與管理相符合的應(yīng)用型高技能人才，是相當(dāng)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)訓(xùn)室在建設(shè)過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)目標(biāo)和方案進(jìn)行，要考慮企業(yè)需求和技術(shù)應(yīng)用，要按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行建設(shè)，保證綜合職業(yè)化的能力培訓(xùn)目的。實(shí)訓(xùn)的設(shè)備應(yīng)具有先進(jìn)性和實(shí)際應(yīng)用性，促進(jìn)機(jī)電一體化智能制造技術(shù)的更好發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐性的教學(xué)模式。根據(jù)實(shí)訓(xùn)室的使用狀況，讓學(xué)生可以對(duì)機(jī)電一體化有更清楚的了解，可以讓實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)顯得更加重要，更好地促進(jìn)專(zhuān)業(yè)化知識(shí)的開(kāi)展。需要按照實(shí)際的工作目標(biāo)進(jìn)行課程內(nèi)容和模式的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以進(jìn)行自主化的學(xué)習(xí)，并在教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，更好地實(shí)現(xiàn)理論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作相互的結(jié)合，更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力的提升，同時(shí)學(xué)生應(yīng)具備獨(dú)立完成以企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)為載體的項(xiàng)目化課程，讓學(xué)生的技術(shù)有很大程度的提升。除了這些之外，還要把企業(yè)實(shí)際技術(shù)需求和管理融入進(jìn)來(lái)，形成一種職場(chǎng)的環(huán)境，讓學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)過(guò)程當(dāng)中和實(shí)際的工作更加接近，對(duì)以后的工作內(nèi)容有著更加清楚的認(rèn)識(shí)。通過(guò)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)機(jī)電一體化領(lǐng)域智能化的發(fā)展。工業(yè)機(jī)電一體化智能制造實(shí)訓(xùn)室當(dāng)中包含了可編程控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等很多專(zhuān)業(yè)化學(xué)習(xí)方向，實(shí)訓(xùn)室可以很好地培養(yǎng)符合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求的高技能人才。（二）形成“職業(yè)化”的綜合性實(shí)訓(xùn)中心。根據(jù)現(xiàn)在工業(yè)機(jī)電一體化智能制造實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)要求和目標(biāo),并且對(duì)照企業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行發(fā)展規(guī)劃，形成多功能多層次的先進(jìn)機(jī)電一體化智能制造實(shí)訓(xùn)室，可以更好地進(jìn)行以企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)為載體的項(xiàng)目化教學(xué)，除了這些之外，實(shí)訓(xùn)室可承辦企業(yè)員工技能提升培訓(xùn)和技能競(jìng)賽，還可進(jìn)行師資培訓(xùn)、學(xué)生學(xué)員鑒定等，這樣不僅能滿(mǎn)足日常教學(xué)要求還能服務(wù)于社會(huì)，所以在進(jìn)行設(shè)備的選擇方面還要綜合考慮設(shè)備的性能和應(yīng)用性，把工業(yè)機(jī)電一體化智能制造實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成集高端技能人才培訓(xùn)、工程技術(shù)人員繼續(xù)教育、全國(guó)中高職及技工院校教師培訓(xùn)、校內(nèi)外學(xué)生學(xué)員實(shí)訓(xùn)鑒定和世界技能大賽選手集訓(xùn)的綜合性實(shí)訓(xùn)中心。（三）依托校企合作完善實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)。在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，要結(jié)合企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)技術(shù)需求進(jìn)行建設(shè)。建設(shè)前要走訪和調(diào)研多家本區(qū)內(nèi)的大中型加工制作類(lèi)企業(yè)，把企業(yè)的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而建設(shè)更適合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)需求的實(shí)訓(xùn)中心，所授課程與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合。除了讓企業(yè)參與到建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)把企業(yè)的管理模式以及企業(yè)文化融入實(shí)訓(xùn)室的規(guī)劃當(dāng)中，使學(xué)校和企業(yè)之間可以實(shí)現(xiàn)更好的合作，形成更加真實(shí)的企業(yè)環(huán)境，讓學(xué)生可以在將來(lái)更好地適應(yīng)企業(yè)的模式打好基礎(chǔ)，可以很好地實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到工人的過(guò)渡。與此同時(shí)，實(shí)訓(xùn)中心在承接企業(yè)的員工技能提升培訓(xùn)、員工的技能競(jìng)賽等方面與企業(yè)進(jìn)行有效合作，還可以聘請(qǐng)企業(yè)實(shí)踐專(zhuān)家進(jìn)行交流與授課，保障學(xué)生近距離了解企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)要求，這樣在學(xué)校和企業(yè)相互的合作下可以實(shí)現(xiàn)更多的發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)校和企業(yè)之間形成很好的關(guān)系，可以更好地促進(jìn)工學(xué)結(jié)合的辦學(xué)模式。（四）有效鍛煉教師隊(duì)伍。在實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)過(guò)程中，要讓本專(zhuān)業(yè)青年教師積極參與到建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，可以使其對(duì)實(shí)訓(xùn)室有更加深刻的了解，每一個(gè)人都擔(dān)負(fù)著一定的職責(zé)，可以更好地培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的合作精神，專(zhuān)業(yè)教師要參與前期多種多樣的調(diào)研工作，分析調(diào)研數(shù)據(jù)，提煉企業(yè)實(shí)際需求，了解實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目標(biāo)。每年寒暑假都選派教師參加企業(yè)實(shí)踐，近距離接觸和學(xué)習(xí)新技術(shù)，掌握企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)需求，為以后開(kāi)發(fā)課程、培養(yǎng)高技能人才打下基礎(chǔ)。在實(shí)訓(xùn)室設(shè)備的選擇和安裝調(diào)試當(dāng)中，要積極參與了解硬件的性能和實(shí)訓(xùn)室整體規(guī)劃以及對(duì)開(kāi)發(fā)教學(xué)項(xiàng)目課程和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)等工作的準(zhǔn)備。這些復(fù)雜多樣的工作可以很好地提升教師的業(yè)務(wù)能力和實(shí)踐操作能力，促進(jìn)其對(duì)職業(yè)模式有更清楚的認(rèn)識(shí)。實(shí)訓(xùn)室建成之后教師要參加新設(shè)備的培訓(xùn)，掌握設(shè)備的各項(xiàng)功能，寫(xiě)好培訓(xùn)總結(jié)。通過(guò)教師隊(duì)伍的鍛煉，讓教師對(duì)職業(yè)教育有更加深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的教學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)。

摘要：機(jī)電一體化融合計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)及機(jī)械等各種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在很大程度上提高了工業(yè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。本文針對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀以及在智能制造中的應(yīng)用展開(kāi)了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；智能制造；傳感技術(shù)

當(dāng)前，智能制造已經(jīng)逐漸成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)，智能制造不斷進(jìn)步，推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)朝著科技化、智能化、數(shù)字化的趨勢(shì)發(fā)展。對(duì)機(jī)電一體化在智能制造中應(yīng)用的探討與研究，對(duì)于智能制造行業(yè)的發(fā)展有著極為重要的意義。

1智能制造概念及機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀分析

智能制造是由智能制造系統(tǒng)與智能制造技術(shù)組合而成。智能制造技術(shù)就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬智能制造系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的某一部分進(jìn)行分析與研究，有效縮減了投入成本。相關(guān)研究人員只要通過(guò)簡(jiǎn)單操作，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的全面掌握，確保了系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。智能制造技術(shù)是智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而智能制造系統(tǒng)則是智能制造技術(shù)的應(yīng)用載體，體現(xiàn)智能制造模式。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)普遍發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，使生產(chǎn)管理工作更加自動(dòng)化、智能化。伴隨著科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)融合了更多新型技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)采用電子技術(shù)，在運(yùn)用人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制和管理，從而使整個(gè)生產(chǎn)流程更加高效、便捷，提高了生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)范性。

2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)際應(yīng)用

摘要：制造業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量，常被認(rèn)為是衡量國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。發(fā)達(dá)的制造業(yè)很大程度上也是國(guó)家安全的保障。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著世界科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，原有的機(jī)械制造和加工模式已經(jīng)成為阻礙國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)日益發(fā)展的障礙，為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的工業(yè)需求，智能制造也就應(yīng)運(yùn)而生。而決定智能制造發(fā)展程度的，正是人們關(guān)注最廣泛的科技創(chuàng)新，科技創(chuàng)新程度決定了智能制造發(fā)展的高度。因此智能制造想要快速的發(fā)展，應(yīng)從以下方面著手：首先，加快工業(yè)技術(shù)和軟件技術(shù)的研發(fā)，協(xié)調(diào)軟硬件共同發(fā)展；其次，整體生產(chǎn)工藝深度融合，尤其注重提升工業(yè)智能化水平；另外，還要加大政府支持力度，增加智能制造行業(yè)資金投入；最重要的是人才的培養(yǎng)，應(yīng)當(dāng)培育和引進(jìn)人才兩手抓，強(qiáng)化智能制造行業(yè)的人才隊(duì)伍建設(shè)，包括技術(shù)型人才、管理型人才，同時(shí)鼓勵(lì)大眾創(chuàng)業(yè)，扶持初創(chuàng)企業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

關(guān)鍵詞：智能制造；機(jī)械制造；機(jī)械加工模式

0引言

隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為國(guó)民支柱產(chǎn)業(yè)的制造業(yè)也迎來(lái)了飛速發(fā)展。尤其在新一輪科學(xué)技術(shù)革命與工業(yè)產(chǎn)業(yè)變革的影響下，以新型信息技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造加工模式為主要特征的智能制造逐漸成為全球制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。智能制造作為新提出來(lái)的一種新型工業(yè)模式，是基于新興起的信息技術(shù)，貫穿包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，工業(yè)管理、技術(shù)服務(wù)等制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的新型工業(yè)制造加工模式。這種新型工業(yè)模式具有智能優(yōu)化自決策、信息深度自感知、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能[1]?？v觀人類(lèi)工業(yè)發(fā)展史，傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都經(jīng)歷了三個(gè)工業(yè)發(fā)展階段，即機(jī)械化、電氣化、數(shù)字化，目前逐漸具備了向智能化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)。未來(lái)的工業(yè)制造必然是依托于集成化和智能化的智能化制造系統(tǒng)，從而取代傳統(tǒng)制造也中的傳統(tǒng)制造模式，最終實(shí)現(xiàn)制造乃至整個(gè)工業(yè)行業(yè)的自動(dòng)化和智能化。制造業(yè)作為我國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，尤其考慮到我國(guó)人口最多的實(shí)際國(guó)情，吸納勞動(dòng)力最多的制造業(yè)已然成為我國(guó)的興邦之器、立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基。因此，研究機(jī)械制造和機(jī)械加工由傳統(tǒng)模式向智能制造的轉(zhuǎn)變顯得尤為重要。本文將從智能制造的本質(zhì)、在機(jī)械制造和機(jī)械加工方面存在的問(wèn)題以及未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行深入探討，以期能夠?qū)ξ覈?guó)智能制造的發(fā)展起到一定的借鑒作用。

1智能制造的本質(zhì)

1.1智能制造的概念

摘要：針對(duì)企業(yè)提出的活塞制造自動(dòng)化的需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一條智能產(chǎn)線，通過(guò)整合各種新技術(shù)，融合機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)、PLC控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、制造執(zhí)行系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)上料、加工、下料、檢測(cè)等的一體化控制。智能產(chǎn)線取代傳統(tǒng)的手工操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了產(chǎn)品質(zhì)量，能適應(yīng)各種惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，高效完成指定任務(wù)，有效提升了產(chǎn)品及企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；數(shù)控車(chē)床；數(shù)字孿生；計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）

1智能產(chǎn)線的組成

目前，數(shù)控技術(shù)與智能制造新技術(shù)的融合應(yīng)用越來(lái)越廣泛，廣州數(shù)控設(shè)備有限公司作為智能制造領(lǐng)域的踐行者，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。面向數(shù)控加工的智能產(chǎn)線主要是根據(jù)工藝流程，由若干臺(tái)工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床及工裝夾具等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)組線；PLC控制檢測(cè)和流程及系統(tǒng)調(diào)度，制造執(zhí)行系統(tǒng)MES管控信息可視化和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程無(wú)人值守，能對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行快速反應(yīng)和分析判斷，可安全可靠地長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。

2智能產(chǎn)線的設(shè)計(jì)

為提升生產(chǎn)能效，某企業(yè)引進(jìn)智能產(chǎn)線替代人工實(shí)現(xiàn)24h兩班制。隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，智能制造生產(chǎn)線因其能夠快速實(shí)現(xiàn)大批量加工、節(jié)省人力成本、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)勢(shì)，成為越來(lái)越多工廠的理想選擇。如何快速正確地完成基于工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床應(yīng)用技術(shù)的智能制造生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)成為眾多智能裝備系統(tǒng)集成企業(yè)頗為頭疼的問(wèn)題，而隨著數(shù)字孿生和計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）等工業(yè)軟件的發(fā)展，此類(lèi)問(wèn)題得到圓滿(mǎn)解決。數(shù)字孿生的主要作用是在產(chǎn)品主體研發(fā)完成后和工程實(shí)施之前對(duì)設(shè)計(jì)的智能產(chǎn)線進(jìn)行檢驗(yàn)，貫穿“設(shè)計(jì)—工藝—制造調(diào)試”全產(chǎn)業(yè)鏈，用數(shù)字樣機(jī)代替物理樣機(jī)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性、可靠性、合理性和工藝流程，可防碰撞，得出生產(chǎn)效率，降低成本，減少返工，加速產(chǎn)品上市，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理，意義重大。2.1活塞加工工藝分析。活塞加工是將重量小于30kg的碳鋼毛坯工件按照?qǐng)D樣要求加工成成品工件。根據(jù)材料特點(diǎn)和精度要求，工件開(kāi)粗、半精加工、精加工等不同工序須在不同的數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行，因此，設(shè)計(jì)方案主要采用2臺(tái)全功能數(shù)控車(chē)床和2臺(tái)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床及一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。上料倉(cāng)配置的視覺(jué)系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別工件的上料位置，換向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的翻轉(zhuǎn)，同時(shí)引入制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、PLC、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能制造。汽車(chē)活塞智能產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案如圖1所示。該汽車(chē)活塞智能加工產(chǎn)線是以典型機(jī)器人搬運(yùn)上下料為背景，結(jié)合制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、PLC技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)字孿生等先進(jìn)手段，提升生產(chǎn)過(guò)程信息化、智能化水平，構(gòu)建的一套智能制造生產(chǎn)線。本產(chǎn)線以制造執(zhí)行系統(tǒng)MES為核心，有效地將數(shù)字孿生技術(shù)、信息通信技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)等融合為一體，建立智能制造管控系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)可完成制造過(guò)程中的工藝設(shè)計(jì)、排產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能，建立完整的智能產(chǎn)線。2.2工藝流程的制定。分析制定汽車(chē)活塞智能產(chǎn)線工藝流程是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。應(yīng)通過(guò)與企業(yè)技術(shù)人員溝通，了解活塞產(chǎn)品的加工精度和其他技術(shù)要求，制定整套工藝流程。設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)工藝流程，全面考慮活塞工件在各工序之間流轉(zhuǎn)時(shí)必需的翻轉(zhuǎn)、下上料、導(dǎo)向定位、信號(hào)檢測(cè)等要求，并統(tǒng)計(jì)工業(yè)機(jī)器人抓取工件時(shí)的定位、夾緊、松開(kāi)、檢測(cè)等動(dòng)作所需時(shí)間，綜合分析上述工藝節(jié)拍，最終設(shè)計(jì)出智能產(chǎn)線。經(jīng)過(guò)多次研究論證，最終確定活塞加工的工藝流程如下：Step1：人工將上料小車(chē)上滿(mǎn)料，把小推車(chē)推到上料位置，腳輪剎車(chē)鎖死，拆下上料倉(cāng)四周?chē)鷻冢话芽樟蟼}(cāng)放在上料倉(cāng)旁邊；Step2：料倉(cāng)上方的相機(jī)識(shí)別到工件位置，機(jī)器人根據(jù)視覺(jué)判斷抓取工件到定位臺(tái)進(jìn)行再次定位；Step3：機(jī)器人抓手1抓取已定位毛坯件到車(chē)床一門(mén)外等待，車(chē)床一內(nèi)的工件加工完成，車(chē)床門(mén)打開(kāi)，抓手2取下車(chē)一完成后的工件，并更換上抓手1的毛坯件，機(jī)器人抓手退出車(chē)床，車(chē)床門(mén)關(guān)閉，車(chē)床開(kāi)始加工；Step4：機(jī)器人把車(chē)一工件放到換向機(jī)構(gòu)的換向臺(tái)上，換向機(jī)構(gòu)夾緊并翻面，翻面完成，夾緊松開(kāi)，機(jī)器人抓手1抓取換向后的工件到車(chē)床二前的暫存臺(tái)；Step5：機(jī)器人移動(dòng)到車(chē)床二門(mén)外抓手1抓取暫存臺(tái)工件進(jìn)行等待，車(chē)床二內(nèi)的工件加工完成，車(chē)床門(mén)打開(kāi)，抓手2取下精車(chē)二完成后的工件，并更換上抓手1的加工件，機(jī)器人抓手退出車(chē)床二，車(chē)床門(mén)關(guān)閉，車(chē)床開(kāi)始加工；Step6：機(jī)器人把工件堆放在下料倉(cāng)上，并重復(fù)2、3、4、5流程，兩套工件生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，機(jī)器人同時(shí)為兩套工件上下料，上下料動(dòng)作交叉進(jìn)行，互不干涉，由于加工時(shí)間較長(zhǎng)，在穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)等待機(jī)器人上下料的情況；Step7：當(dāng)下料倉(cāng)堆滿(mǎn)后，機(jī)器人停止工作，人工把下料倉(cāng)四周?chē)鷻阪i上，打開(kāi)剎車(chē)，推走料倉(cāng)，并換上新的空下料倉(cāng)。2.3智能產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試。智能產(chǎn)線控制系統(tǒng)以MES為核心，MES采用強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集引擎，整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、PLC、CNC、PC）覆蓋整條產(chǎn)線的各個(gè)制造環(huán)節(jié)，保證了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面采集。智能產(chǎn)線在完成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建、PLC編程及HMI工控組態(tài)、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES聯(lián)調(diào)等工作后，才能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，組建完善的全套控制系統(tǒng)。首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D對(duì)數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、PLC、HMI、監(jiān)控系統(tǒng)、MES系統(tǒng)等進(jìn)行IP分配和端口分配以及設(shè)置；標(biāo)示工業(yè)交換機(jī)的端口號(hào)，連接網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)通信狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建。然后根據(jù)工藝流程要求擴(kuò)展PLC模塊，正確配置I/O，編寫(xiě)和調(diào)試PLC組態(tài)通信應(yīng)用程序；對(duì)HMI的寄存器、變量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分配和人機(jī)界面設(shè)計(jì)，完成PLC編程及HMI工控組態(tài)，實(shí)現(xiàn)與數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、料倉(cāng)等設(shè)備的信號(hào)連接和通信調(diào)試。最后正確完成MES系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、PLC等設(shè)備的參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接和數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)可視化管理。