智能制造在電氣裝備制造業(yè)的發(fā)展

智能制造在電氣裝備制造業(yè)的發(fā)展黑龍江哈爾濱150028摘要：與其他發(fā)達國家相比，中國在發(fā)展CNC技術方面還有很長的路要走。通過研究中國智能制造和數字控制技術在合并過程中遇到的困難，可以幫助有關企業(yè)更好地將先進的數字控制技術應用于智能數字控制設備。在工業(yè)4.0時代，中國的工業(yè)企業(yè)需要不斷改進技術和創(chuàng)新，以加速集成智能制造技術和數字控制技術提高其市場競爭力并在工業(yè)革命中發(fā)揮關鍵作用?；诖?，本文介紹了智能制造與數控技術的概念及發(fā)展現狀，分析了兩者的融合應用以及技術優(yōu)勢，僅供參考關鍵詞：智能制造；制造業(yè)；發(fā)展引言繼德國《工業(yè)戰(zhàn)略4.0》后，我國推出《中國生產戰(zhàn)略2025》，正式拉開了智能制造時代的序幕。機械智能制造由兩個方面構成，其一為知識，此為機械智能制造的重要基礎，其二為智能，即識別、分析與解決問題的能力，兩者有機結合，在機械制造相關領域內能夠代替人腦進行簡單的思考、決策與分析，繼而實現人機一體化。當前智能制造已經成為新工業(yè)革命的象征，并在很大程度上決定著機械制造行業(yè)的發(fā)展方向。新時代背景下，我國機械智能制造獲得了長足的發(fā)展，但由于我國智能制造起步較晚，尚未形成完善的機械智能制造技術體系，加之從事智能制造行業(yè)的人才較為匱乏，導致我國機械智能制造面臨著諸多現實困境。下文將通過梳理相關文獻總結我國機械智能制造發(fā)展現狀，并從技術創(chuàng)新與政策支持兩個層面闡釋新時代背景下我國機械智能制造的發(fā)展趨勢。1智能制造現狀不同行業(yè)智能制造發(fā)展水平不均衡雖然我國機械智能制造發(fā)展喜人，但也存在一定的不足，具體表現為發(fā)展水平不均衡?！秷蟾妗凤@示，汽車制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學原料和化學制品制造業(yè)、專業(yè)設備制造業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、造紙和紙制品業(yè)為智能制造前十行業(yè)。進一步分析發(fā)現，汽車制造業(yè)、電子設備制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)等行業(yè)智能制造成熟度為一級及一級以下的企業(yè)占比在全國平均水平之下，而智能制造成熟度為二級、三級的企業(yè)占比高于全國水平，此類行業(yè)在智能制造能力水平上具有明顯的優(yōu)勢，體現出我國當前機械智能制造技術、資源、人員集中在此類行業(yè)領域中，其他領域發(fā)展略顯不足，例如我國高端芯片生產技術發(fā)展落后于西方國家，電子制造技術發(fā)展遇到瓶頸。機械智能制造在高端產業(yè)中具有重要的位置，機械制造是產業(yè)發(fā)展的基礎，而智能制造是機械智能制造數字化發(fā)展的根本，也是現代經濟發(fā)展的根本。在未來幾年，我們應大力培育一批具有設計研發(fā)、核心制造能力的成套整機制造、系統(tǒng)集成和零部件制造骨干企業(yè)，支持智能裝備制造骨干企業(yè)向工程設計設備監(jiān)控診斷、遠程運行維護、人才培訓等服務領域拓展。目前我國電子設備制造行業(yè)存在一些問題，主要為以下幾點：機械智能設備產能過剩，供需錯配、有效需求不足，處于產業(yè)鏈低端，內生發(fā)展動力不足，缺少關鍵核心技術，缺少“工匠精神”，物流配送問題，電子智能制造恒業(yè)經營管理信息化及智能化問題針對機械智能制造行業(yè)問題，可以從以下幾方面進行提升：提高電子設備質量、效率、動力，以消費者需求為主導，歸回商業(yè)本質，產品創(chuàng)新，系統(tǒng)變革，重構供應鏈，推進經營模式轉型，加快技術創(chuàng)新驅動電子設備智能制造數字化轉型。產業(yè)鏈協(xié)同轉型局面尚未形成第一，對于鞋類、服裝和食品生產等制造行業(yè)而言，生產系統(tǒng)種類繁多且生產能力大。產品的技術過程隨時會發(fā)生變化，因此產品質量在很大程度上取決于員工的能力。以制鞋業(yè)為例，制鞋業(yè)有數百種產品，但是工人流水線的靈活性很低，實現生產標準化也很困難，限制了制造過程的智能化轉型。第二，智能產品連接性創(chuàng)新可能無法帶來智能業(yè)務創(chuàng)新的預期收益，即使公司進行了合理更改，自動化也主要集中在設備級別上，但只有部分參考模塊用于公司的實際生產和運營，而其他參考模塊無法進行升級，增加了制造過程控制的復雜性，降低了生產能力，無法實現公司智能創(chuàng)新的原始目標。第三，業(yè)務運營必須考慮許多關系和目標，如產品設計、原材料采購、制造、物流、銷售和服務。如果不將智能化轉型與上下游公司的生產鏈同步，則很難覆蓋整個生產鏈。2智能制造在電氣裝備制造業(yè)的發(fā)展2.1集成方面的融合在鏈路控制中的熔煉可以在鏈路控制中使用CNC機床實現多軸鏈路，并且多軸鏈路可以有效地控制材料的處理。對于不同的機床，在設備的操作狀態(tài)和性能方面存在很大差異，在使用聯合控制技術處理產品時，很難有效地控制加工精度這也可能使制成品的質量低于預期要求，從而不僅造成不必要的材料浪費，而且造成相當大的時間損失。先進的數字控制技術和智能制造技術的結合可以實現聯合控制的高速和高精度，從而有效地解決上述問題。例如，多對等工具耦合控制可將多個工具應用于不同的工作站以實現產品的同步處理，每個工作站和相應的拋光輪具有對稱的圓形對稱分布，從而可同時調節(jié)。工件的不同位置允許工件使用拋光輪在三個工作臺的支持下進行同步拋光。高速和高精度鏈路控制可以通過多軸補償技術實時傳輸信息，控制和合理補償處理過程中的所有鏈路，從而每個處理鏈都能嚴格地遵循控制程序。此外，考慮到產品制造過程中的干擾，本發(fā)明還根據PID反饋原則提高了制造設備的抗干擾能力，這大大降低了產品制造過程中偏轉和誤差的概率。智能化升級的組織變革路徑傳統(tǒng)制造向智能制造轉型升級帶來“三個替代”現象———智能機器對人力勞動的替代、智能決策系統(tǒng)對管理信息系統(tǒng)的替代、網絡化協(xié)同對工廠生產計劃任務的替代。為此，傳統(tǒng)制造企業(yè)需要從組織架構、業(yè)務流程、企業(yè)間協(xié)同等三個方面變革生產組織模式，順應“三個替代”的要求。主要體現在:一是進一步扁平化企業(yè)組織架構。“三個替代”大幅提升了企業(yè)的組織管理效率，降低了技術創(chuàng)新的不確定性。企業(yè)的管理能力和管理幅度因智能化而大幅提升，中間管理層的職能則被智能決策系統(tǒng)所替代，進而促使企業(yè)不斷強化一線人員的技術技能和管理技能，知識型員工、專家型技工將成為智能企業(yè)的主體。二是廣泛而普遍的虛擬生產組織。個性化定制生產要求企業(yè)統(tǒng)一調配企業(yè)內部資源，廣泛借助外部力量，以降低資產專用性帶來的風險，提升資產的使用效率，確保企業(yè)將有限的資源集中于擁有技術優(yōu)勢的核心領域，以獲得持續(xù)的競爭優(yōu)勢。①虛擬企業(yè)由此應運興起，以平衡定制生產與控制成本的內在矛盾。三是網絡化協(xié)同。智能制造進一步加劇了產品內的模塊化分工。智能制造的生產組織將完全依托工業(yè)互聯網平臺展開，外包服務、網絡協(xié)同將成為智能制造的主要生產組織模式，以確保協(xié)作生產的靈活性和可靠性。著力建設智能化車間當前我國機械制造智能化車間建設初步實現了作業(yè)指導、加工程序等指令的遠程下達，能夠對各道生產工序、各類生產要素信息、設備運行參數等的自動化采集，但在車間的系統(tǒng)化、流程化、集約化管理上還略顯不足，因此還需要進一步開發(fā)相應的機械智能制造管理系統(tǒng)，根據生產計劃及作業(yè)工單對生產流程進行自動化排序，提升生產數據的可視化與可控化程度。結語綜上所述，當今世界已進入智能制造時代，先進數字控制技術可以提高智能制造水平，節(jié)省人力資源，提高生產力。制造業(yè)正朝著精密化、智能化和自動化的方向發(fā)展，為了滿足時代的需要，各國已將智能制造技術現代化作為國家的優(yōu)先事項?？梢赃@樣說，第四次工業(yè)革