智能制造技术现状范文

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摘要：传统的农业机械制造业随着现代工业的发展面临新的技术挑战，创新已经成为现今农业机械制造业发展的必经之路，为促进兵团农业机械制造智能技术更好更快地发展，本文对兵团农业机械制造智能技术的发展现状进行了分析并在此基础上对兵团与内地该技术进行了比较，针对性地提出了兵团农业机械制造智能技术的发展建议。

关键词 ：农业机械制造；智能化；现状；发展

1农业机械制造智能技术

农业机械制造智能技术是工业智能技术的衍伸，是利用计算机模拟制造技术手段分析、判断、推理、构思和决策等一系列职能程序，并能将这些职能中的程序与智能机器有机的结合起来，将其贯穿应用于制造业企业的各种分系统，实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化，从而替代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对制造业中人的智能信息进行采集、记忆、计数、互动、传承和发展的一种先进制造技术。

智能化是制造自动化的发展方向[1]，很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平，而在农业制造领域，还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程，并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中，生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴，生产和质量信息则是软件范畴，而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中，人的要素处于主要地位。

2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距

2.1兵团农业机械制造智能技术现状

近年来，虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术，像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上，且已经引进了CNC加工中心，企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统（erp），以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资，且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人，大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比，仍在许多方面存在着较大的差距。

2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距

2.2.1管理

内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理，对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视，并对生产模式加以完善，力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES（制造执行系统），该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务，通过精细排产，得到可执行的工序级生产排程，并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计，以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段，大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段，是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。

2.2.2技术设计

内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格，且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业，对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限，使用水平有待提高，兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。

2.2.3制造工艺

内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工，许多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用，有的甚至还在企业议程之中，使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。

3发展建议

3.1系统优化

农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性，使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身，还有群控系统的柔性，数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理，裁剪与组合性比较强，能够满足用户的不同设计和需求；群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整，使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境，仅有柔性化是不够的，机械制造智能化也需要不断升级改造[1]以适应当今科学技术的不断发展和提高，只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。

3.2多媒体技术的应用

在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口，由于使用人员的要求不同和专业性差异，给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度，采用图形化用户界面后，使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用，比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来，使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术，它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息，在现场监控系统中也有着重大的应用价值。

3.3体系结构的优化

在农业机械制造过程中，改善和发展体系结构较为重要。首先，企业数控机床占用比例应不低于50%，使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统，并应用LED平板显示器平台，以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能，使组件的尺寸减小，可靠性提高。其次，硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块，都可成为独立的载体，在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后，通过系统中心枢纽对机床进行网络化，通过机床联网的手段，可以在任意一台机床上进行多台操作，使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现，实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体，形成严密的制造过程闭环控制体系，使产品制作过程灵活多变，以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。

4小结

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3月26-28日，农业装备产业技术创新战略联盟在河南省郑州市组织召开了“十二五”国家科技支撑计划重大项目“现代多功能农机装备制造关键技术研究”课题验收暨成果展览会，科技部农村司、河南省科技厅、农业部农业机械化技术开发推广总站、中国机械工业联合会、中国农机工业协会、中国农机学会、农业装备产业技术创新战略联盟有关领导、专家出席指导。课题负责人、主要研究人员等150多人参加了会议。

“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目是“十二五”国家科技计划管理改革农村领域先行先试的试点，由农业装备产业技术创新战略联盟组织实施，积极探索了统筹规划、申报入库、系统布局、组装立项等国家科技计划管理改革方式，充分调动了行业内外参与积极性和优势的协同发挥，推进了创新要素向企业聚集，促进了项目重大成果产出和产业化同步；积极探索和实践了项目专员制、法人责任制以及课题分项任务合约、经费集中管理等管理模式，做到目标管理与过程控制结合、指导服务与督导检查结合、技术创新与产业协同结合，取得了很好经验和成效。

项目取得了一批支撑技术进步和产业发展的重大标志性科技成果，突破了农机先进设计制造、重型拖拉机无级变速传动系CVT技术、大喂入量脱粒分离、作业导航及控制等关键共性技术150多项，开发了400马力级重型拖拉机及配套多功能田间作业装备、10kg/s通用型谷物联合收割机、三行通用型和六行采摘与打包一体化采棉机、番茄和甘蔗等典型经济作物收获机、禽蛋等产地商品化处理装备等高性能装备近100种，申请专利近350项，其中发明专利近200项，获得软件著作权近50项，390多篇，成果转化应用收入超过亿元，对农业装备产业技术升级、产品结构优化调整，推进先进装备技术在农业应用起到了巨大作用，为全面完成农业装备产业科技“十二五”发展目标奠定了坚实基础。

在2014全国农业机械及零部件展览会上举办了项目成果展览会，展出了400马力重型拖拉机、无人驾驶旋耕机、施药无人机、三行通用型采棉机、西红柿采收机、甘蔗收获机、花生收获机、甜菜切顶机等23种代表大型化、智能化发展方向以及先进适用技术方向的成果。

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1.工业机器人在安徽装备制造业发展中的现状

经过多年的发展，安徽省已经建立了比较稳固的装备制造业基础，建成了门类较齐全、独立的装备制造工业体系。芜湖、马鞍山、合肥等市作为目前我国的工业机器人产业集聚试点，发展目标是到2015年培育3家至5家产值超50亿元的龙头企业，形成产业规模超200亿元。

芜湖市早在2007年就启动了工业机器人项目，在汽车、家电、机械加工等多个行业得到广泛应用。2013年底，芜湖市己规划用地5000亩建设机器人产业园，依托埃夫特、瑞祥工业、陀曼精机等企业，打造以主机为龙头、关键零部件协作配套的机器人全产业链。芜湖市正在建设的6个重点项目，涉及工业机器人整机项目以及伺服电机、驱动及控制系统、精密减速机等配套的核心零部件项目。合肥、马鞍山、蚌埠等地的智能机器人产业发展步伐不断加快，继2013年底总投资20亿元的泛半导体工业机器人项目在合肥新站区开工建设后，2014年1月10日，年产万台智能机器人项目落户合肥经开区，将生产各类机器人和自动化产品，为联想、富士康等多家笔记本电脑制造企业提供智能设备。位于马鞍山市的安徽惊天液压智控股份有限公司已制定较为完备的产品线规划，将促进破拆机器人在工程施工领域的应用。

2.工业机器人是安徽装备制造业发展的迫切需要

当前，安徽整体装备制造业依然面临诸多问题，而装备制造业正在加速向数字化、智能化、服务化迈进，要推进制造业从“大”向“强”转化，推进产业结构调整和升级，关键是依靠智能制造技术的发展，发展工业机器人将成为安徽省装备制造业的一次产业革命。

2.1国家装备制造产业发展的战略需求

当前，我国装备制造业规模已超过2万亿美元，位居世界第一。但作为高端装备制造领域的重要产业，及全球范围内战略性新兴产业的重要组成部分，智能制造技术及装备在我国还主要集中在中低端市场，而整个智能制造装备基础依然薄弱，特别体现在关键智能装置方面比较薄弱，我国高端装备对进口的过度依赖，导致我国产品严重缺乏核心竞争力。企业对先进技术、低成本装备、高品质产品的需求特别迫切。

2.2安徽省装备制造业发展的战略需求

智能制造是制造业发展的高级阶段，是工业化与信息化深度融合的具体体现。安徽装备制造业要实现转型升级，必须大力发展智能制造技术。当前，安徽置身产业转型升级的关键时刻，越来越多的企业在生产制造过程中引入工业机器人，安徽工业机器人产业潜力巨大，其呈现出的集聚发展态势令人欣喜，但发展壮大这一行业仍面临重重挑战。如何兑现2015年全省产业规模超200亿元的目标，这需要有关部门及芜马合地区的大力支持，以及创造更加优良的产业发展环境。同时，安徽要深化政政府、产业、高校、研科研院所、用户深层次合作，把推动科技实力和自主创新能力的提升作为关键环节，把推动经济实力和社会生产力的提升作为首要任务，把推动综合国力和核心竞争力的提升作为根本目的，是实施创新驱动发展战略的具体体现。

2.3企业创新发展的迫切需要

全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。安徽创新驱动发展战略的实施将为智能制造研究院的创建营造良好的宏观环境企业对技术咨询和技术服务的需求迫切。目前，企业技术研发、专利申请、产品设计、质量检测、可靠性评定、数字化服务等越来越成为智能制造企业向高新技术企业迈进和提升自主创新能力建设的核心需求，各类技术咨询、技术服务已成为制约智能制造企业发展的最大因素。

3.工业机器人在安徽的发展前景

当前，机器人技术的应用开始从制造领域扩充到非制造领域，研究和发展基于非结构环境、极限环境下的特种机器人技术已经成为主要方向。安徽省机器人技术可重点开展智能机器人、机器人化机械及其相关技术的开发及应用；开展以机器人为基础的重组装配系统及其相关技术的开发研究及加强多传感器融合及决策、控制一体化技术及应用的研究。重点解决省内外已研制应用多年的示教再现型工业机器人的产业化前期关键技术，大力推进其产业化进程，力争到2020年实现喷涂、焊接、装配等机器人的产业化。安徽的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在国家及省级政策的鼓励支持下，安徽可将工业机器人推广应用到制作与非制造等广大的行业中，提高安徽的劳动生产率，提高安徽企业的核心竞争力，从整体上提高安徽社会生产的安全高效。

参考文献

[1]王握文.世界机器人发展历程[J].国防科技，2001，（01）：70 75.

[2]陈爱珍. 日本工业机器人的发展历史及现状[J].机械工程师，2008，（07）：8 10.

[3]陈爱珍.国内外机器人的发展现状[J]机械工程师，2008，（07）：5 7

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中图分类号：TP29-A5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0307-01

机械自动化指的是运用现代先进的控制技术让机械设备在不需要人员直接操控的状态下自动运行，完成一系列目标任务的机械控制技术。传统形式下的机械自动化虽然具有一定的自主应对目标与进行处理的功能，但从根本上还需要人对其进行编程与监控，机械设备依据事先编程的设定做出反应来完成目标，从根本上离不开人对机械的操控。由于现代电脑与数控技术的产生与发展，完全不需要人参与其中的智能化机械自动控制技术开始出现，计算机可以实现对机械的整个生产过程进行无人化全程控制，从而使得机械自动化的技术相对于以往前进了一大步，不过由于安全性、运行成本等各个方面原因，目前智能型机械自动化的技术尚不够完善，不过就机械自动化技术未来发展的趋势而言，智能型机械自动化必然是今后的一个重要发展方向，因此对于智能型机械自动化技术的研究与探讨是积极的，十分有必要的，本文主要就智能型机械自动化的发展现状与主要模式进行研究，探索机械自动化对我国制造行业造成的影响以及今后的发展方向，希望能通过本文的研究对我国的机械自动化理论的发展做出贡献。

一、智能机械自动化的发展与优势

相对于传统的机械自动化技术，现代的智能机械自动化当中融合了大量的现代科技，其中包括电子技术，计算机技术、通信技术、传感技术等等，这些技术是以往机械自动化领域所不具备的。基于现代计算机技术作为基础的全程控制系统理论的建立是智能机械自动化技术的核心，智能机械自动化具有良好的判断与识别目标的能力，并可以实现自动对机械设备故障情况进行自我检测与采取相应的措施。与传统的机械自动化技术主要追求效率不同，智能机械自动化的发展越来越趋向于机械设备的智能化，也就是完全由计算机为基础的人工智能控制系统来代替人进行机械设备的全面操控。

智能机械自动化技术是综合了大量现代科技而产生的综合性机械控制技术，其所具备的很多优势都远远突破了人对于机械控制的局限性，所有人能够达到的机械控制能力理论上都可以通过智能机械自动化实现，而人的自然属性所固有的能力方面的不足，如精密程度、精力、多角度的注意力、连续工作能力等都是智能机械自动化技术完全可以克服的，因此可以说从发挥机械最大效能的角度观察，由智能机械自动化技术代替人为操控机械将是未来机械控制技术发展的必然趋势。

二、智能机械自动化的应用

目前，智能机械自动化技术已经广泛应用于商品生产与制造业各个领域当中，尤其对于流水化作业而言，智能机械自动化技术的应用使商品从制造生产、检测、包装、标识喷涂到运输，所有环节的效率与精确程度都得到了很大的提高。智能机械自动化技术的应用还可以实现对商品生产与机械制造的质量实施标准化全程自动控制，使得生产环节的效率与质量合格率得到有效改进。在矿山爆破与潜水作业当中，智能机械自动化技术可以实现机械代替人进入高危险作业环境从而避免高危施工带来的工伤隐患，智能机械自动化技术使得原本一些必须由人来操作的工作程序可以实现无人化的自动控制，而使得一些高温、高压、强酸碱、辐射、高危险作业环境的生产作业避免了人的参与而有效减少有可能造成的人员伤亡。与此同时，智能机械自动化技术还越来越多地应用于精密控制制造当中，在微型集成电路板、精密元器件的生产上表现出很好的效果。由于智能机械自动化技术可以使机械设备实现二十四小时无间断工作，因此在一些监控作业当中取代人员控制可以省去人员受自然机能限制而必须要就餐休息睡觉等带来的监控流程的中断，从而更好的提高工作效率。智能机械自动化技术应用于农业生产当中，还可以实现长时间在自然环境中作业而不会受到气候、温度、虫咬等客观条件的影响而对农作物实现全程化更为高效率的培育。

三、 智能型机械自动化未来发展的趋势

目前智能机械自动化技术的应用主要集中在工业制造领域，用于高附加值或技术密集型产品的生产较为广泛，这是由于智能机械自动化技术的应用需要一定规模的投资，虽然可以从很多方面取代人工，但成本因素是制约智能机械自动化技术广泛应用于各个领域的重要原因。不过由于技术的进步，所有与智能机械自动化技术相关的技术成本都会变得越来越低，这为智能机械自动化技术扩展应用于各个生产生活领域提供了契机。在未来的一段时间内，随着技术成本的降低，智能机械自动化技术必将越来越广泛地应用到更多的领域当中，从而为人们的生产生活带来深刻的变革。我国制造业自动化技术也应该深入研究这一发展趋势，把对于智能机械自动化技术的研究作为一项重要课题来对待，顺应科技发展的潮流，走在技术前沿，这样才能在未来的全球化竞争中保持一定的优势。从智能型机械自动化技术应用范围和发展状况观察，今后一段时期智能机械自动化主要发展方向应该是：

光机电液一体化方向（采用光学技术、机电一体化技术、液压技术来提高自动化控制综合水平）;信息集成化方向（根据对制造流程数据资料的研究为制造技术与自动化控制提供支持）;绿色环保方向（将智能机械自动化技术于环境保护进行结合而实现可持续开发）。认清未来的发展方向有助于我国在发展智能机械自动化技术方面占领先机，通过优先研究相关领域从而更好地把握未来技术的发展趋势。

四、结语

当今时代是一个科技不断发展的时代，随着科技的进步，智能机械自动化技术将越来越多地应用到人们的生产生活各个领域当中，成为今后发展的趋势，智能机械自动化技术的研究将会是一个长期而不断随着科技发展而跟进的工作，我国对于智能机械自动化技术的研究只有与时俱进，才能走在技术前沿，跟上时代与科技发展的步伐。

参考文献：

[1]贾丽萍;我国先进机械制造技术的几点思考[J];科技创新与应用;2012年01期

[2]高歌;浅谈自动化技术在机械制造中的应用[J];中国科技投资;2013年09期