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中圖分類號:TH164 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2011)22-0102-01
自動化生產是新時期工業經濟的先進理念,機電一體化、機械制造自動化等均是工業自動化的具體表現。積極推廣智能制造技術是未來企業發展的必經之路。
1 傳統制造模式的缺陷
不可否認,傳統手工制作對當時的工業進步起到了推動作用,但在倡導科技創新的今天,傳統制造技術卻顯現了多方面的缺陷。
①生產質量低。我國工業包括重工業、輕工業等兩大類別,重工業指的是采掘業、原材料加工等,輕工業則指化工等行業。傳統的工業制造生產依賴于手工操作,許多產品的質量無法保證,如:機械制造行業靠手工打造金屬物件,產品的尺寸、形狀等指標很難達到高水平。
②生產時間長。傳統工業制造因缺乏先進的工藝流程,制造人員幾乎憑借個人經驗制造產品。對于一些先進的制造工藝未能及時采用,如:采煤行業中煤礦開采工藝落后,造成礦工每天的煤礦開采量量少,且礦工需持續工作12 h以上才能保證足夠的產量,作業時間超出預期范圍。
③生產效益少。企業投入了大量的成本投入工業制造,但由于生產產品質量不達標,成批產品無法走向市場銷售,這造成企業出現貨物囤積現象。此外,由于質量問題引起的各種補償問題均給企業經營造成很大的阻礙。早期我國工業呈現出生產投資大,回收效益少的狀況。
④生產設備缺。根據我國工業發展歷程可知,早期工業產品的制造生產70%以上均依賴于手工操作。這不僅是國內工業技術落后的表現,也是工業生產設備不足的象征。由于缺乏機械設備從事相關生產,手工制造才會一直占據工業產品加工的主流,制約了工業自動化進程的加快。
2 智能制造技術的工業運用
改革開放之后,國家對工業經濟的發展給予了高度關注,全國各地開始積極開展工業技術創新活動。經過近30年的技術改革,我國的工業制造生產已經掌握了自動化、一體化、智能化等多項技術。有了先進技術為支撐,我國的工業經濟效益開始翻倍增長,智能制造技術在工業中的運用更加普遍。工業生產自動化中引進智能制造技術的優點如下:
①人機操作。智能制造技術的最大特點是實現了“人機操作”,企業在制造高精度、高要求、高質量的產品時,必須要使用智能化操控系統保證自動化生產的質量。如:機械制造行業中,對于金屬產品的精度要求十分嚴格,若依舊安排人工制造加工時無法達到精度指標的。企業可利用計算機與數控設備建立連接,用計算機編程后輸入程序指令,機械自動化生產可保證產品精度符合要求。
②自動設計。智能機器具有強大的推理、預測、判斷等功能,制造設備可參照接收到的數字信號或程序代碼設計工業產品。產品研發人員把某個產品的重點參數及程序代碼輸入智能機器中,則可通過自動設計將產品模型顯示在計算機上,讓企業根據產品的實際情況選擇最佳方案投入生產。如:許多企業采用CAD、proE UG等自動化設計軟件,獲得的產品模型更加精準。
③虛擬生產。虛擬技術依舊以計算機為核心控制,并結合信號處理、動畫技術、智能推理、數據預測、模擬仿真等功能,對工業產品的生產流程進行模擬。虛擬化模擬生產可及時發現設計產品存在的問題,對生產制造工藝做進一步改學原料比例調整提供依據。
3 結 語
總之,隨著工業經濟效益持續增長,企業致力于擴大生產規模,制造產品的數量相比之前更多。面對這種狀況若依舊采用傳統的生產制造模式,則難以滿足生產效率指標的要求。
參考文獻:
工業4.0戰略的實質是用物聯網、服務互聯網首先將制造業的物理設備連接到互聯網上,再將傳感器、終端系統、智能控制系統、通信設施組合起來,使制造業的物理設備具有計算、設計、通信、精準控制、遠程協調和自治自動的功能。從而將制造者、機器、物料、制造環境以及用戶緊密聯系起來,實時連通、相互識別、有效交流。這個大系統實現了人與人、人與機器、機器與機器、制造與服務之間的無縫互聯,制造廠成為智能工廠,制造方式成為智能化制造。
智能制造要求智能工廠內部建立新的制造服務流程,實現標準、設計、作業以及質量、安全、能耗物耗、環境保護等要素的精準控制。智能制造有用戶全流程參與,包括研發、設計、制造和使用,產生了個人定制、“眾包設計”等新理念新方式,滿足了不同消費者的需求。從而在少品種、大批量、規模化的基礎上衍生出多品種、小批量、柔性化的生產方式。由于用戶的廣泛深入參與,不僅帶入了市場需求,而且完美地處理了制造業關聯方、利益方的協作關系,制造與服務密切融合,推動了制造業服務化,提升了附加值,拉動了市場需求,帶動了生產業。
對照德國工業4.0的愿景,給我們以新的啟示。我國正處在2020年基本實現工業化的攻堅期,工業、制造業總體上仍處在全球產業鏈的中低端。我們有世界最先進的行業和領域,也有相當落后的甚至是完全依靠人工作業的小礦山、小作坊。因此我們要積極發展戰略性新興產業,也要加快傳統產業的改造升級;在大力發展高科技產業、先進制造業的同時,也要下功夫淘汰落后、化解過剩產能;在精心謀劃工業4.0的同時,也要著力打造工業3.0,甚至不得不去補2.0的欠賬,這是我們的國情。盡管德國擁有世界一流的裝備和技術,但有專家評論:軟件與互聯網技術是德國工業的相對弱項,原始創新不足也是德國的缺憾。但為了保持其競爭優勢,繼續占領全球制造業的制高點,德國提出“工業4.0”戰略,目的就是充分發揮傳統優勢,揚長補短,大力推動新一代信息技術在制造業的應用,在實現第三次工業革命中先聲奪人。其遠見卓識應值得學習借鑒。
推進工業化信息化深度融合,是新型工業化道路的重要特征,是推動我國工業由大變強,促進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展的必由之路,也是當今國際制造業發展的戰略方向。
我國“兩化”融合取得初步成效,仍存在明顯差距。多年來信息產業快速發展,為實現“兩化”深度融合提供了基礎保障和技術支撐。“兩化”融合促進了工業行業企業的優化改造、轉型升級,引領了戰略性新興產業和生產業的成長壯大,提升了社會管理的效率水平。全國已形成一批“兩化”融合的優秀企業、產業園區示范基地和軟件名城。同時我們要清醒看到,“兩化”融合在推進中仍存在著明顯不足和差距。一是融合的“廣度”“深度”不夠。“廣度”不夠表現在沒有推進到全部行業、企業,多數地區仍然停留在示范階段。“深度”不夠表現在沒有形成系統和網絡,大多數限于某個產品或項目采用某種信息技術,企業行業集成應用、系統應用不夠,尚未上升到國家、行業標準規范。二是信息資源整合利用滯后,仍處于分散隔離的狀態。縱向信息網絡自成體系,業務系統封閉運行;橫向缺乏互聯互通,信息資源不能共享。缺乏中長期謀劃,對已經到來的三次工業革命引起的變革準備不足。三是信息產業的支撐能力仍需大力提升。不少硬件和軟件的核心技術、高端芯片、關鍵元器件仍依賴進口,“核高基”“集成電路”“新一代無線通信”等重大科技專項攻關仍需加力,“寬帶中國”戰略實施仍需加速,信息基礎設施建設仍需加快。
推進“兩化”深度融合,要抓住重點、分類推進,遠近結合、精心謀劃。
第一,“廣覆蓋、全滲透”,分類指導、典型示范、重點推進。把信息技術滲透、覆蓋到企業生產經營的全過程,運用到品種質量、節能降耗、環境保護、安全生產、裝備改善、管理信息化等方面。把信息技術應用從制造業向能源開發、交通運輸、城市基礎設施領域及物流、商貿、金融等生產業擴展。配合社保、教育、醫療、新農村建設、文化藝術、智慧城市等社會各層面打造各類服務平臺。
1 新疆高等職業院校校園景觀的現狀及存在問題
新疆的高職院校絕大多數都存在著歷史短、基礎弱、起點低、缺少歷史文化積淀、新老校區建設、校園面積小綠化面積少等問題,高職院校校園文化建設缺少理論指導,在校園文化和校園景觀的建設中,由于經費等原因許多學校還只停留在簡單的硬件建設上,多致力于專業的設置以及辦學規模的擴大上,停留在景觀的直觀美感上,對于組織管理的深層建設尚未給予足夠的關注和重視,且缺乏一些現代管理的理念和操作方法。對校園景觀的文化現象有所忽視,沒有進一步地挖掘校園景觀的文化內涵和發揮其職業教育功能,并作為現實的教育資源加以充分利用。由于受地理條件、氣候條件和經濟發展程度的限制,教育經費短缺等一系列因素,都受到不同程度的阻礙。新疆高等職校的景觀文化建設,仍需要不斷提升與完善。
高職院校的本質特征,決定校園景觀文化必須走特色建設之路。每一個高職院校都有著其各自的特點。作為農業類職業院校,新疆農業職業技術學院將校園內的樹種植物都標注了品種、樹齡、特征、品性等,使學院洋溢著文化氣息,更體現出獨具特色的農業校園文化底蘊。而新疆交通職業技術學院將自己本校的校訓“勵學、篤行”鐫刻在正對圖書館大門的一塊石碑上,這樣提升了校園的審美層次,又彰顯了校訓的教育意義,正是這種潤物細無聲的方式,將健康科學的價值觀潛移默化地植入學生心中,并鼓勵學生通過自身的思考與行動將其升級為一種行為操守;同時,其裝掛著嚴格交通標識的校道還體現出自身學院特色,是新疆交通職業技術學院交通文化的象征。此外,還有新疆輕工業學院、克拉瑪依職業技術學院、新疆機電職業技術學院等許多成功做法,都有許多值得學習與參考借鑒的地方。
2 高等職業院校校園景觀文化應該具有的職業教育功能
2.1 職業定向教育
職業定向教育是指學校根據當代社會發展的需求和學生自身的特點,引導學生確立合理的職業理想,選擇正確的職業,做好職業生涯規劃。職業院校是以培養各種技術人才為目標,故職業教育是比較專業的定向教育。很多學生在剛剛踏進職業院校的時候,一般都會對自己所學的專業和未來要從事的工作產生諸多的疑惑,而這些疑惑學生都可以在校園景觀文化的熏陶中,不知不覺地得到解答。因為校園景觀文化所擁有的職業教育氛圍能夠對學生思想等各個方面產生潛移默化的影響,不但可以讓學生對將來職業的各方面內容有較全面的了解,而且能夠促使學生早點樹立就業意識,對自己的職業發展有明確的方向,從而讓學生懂得合理科學地規劃學習生活,激發對專業的熱愛和對未來職業的美好憧憬。
2.2 職業素質教育
職業素質指能夠勝任某一職業所具有的綜合素質,是從事某一行業所必須具備的素質,其涵蓋了職業意識、職業知識、職業技能、職業道德、職業心理、職業形象等多個方面。自從我國加入國際貿易組織之后,企業的發展不斷與國際化市場接軌,對就業者的要求越來越高,尤其看重敬業程度、吃苦耐勞精神、職業道德、業務能力與經驗。校園景觀文化可以把要求具備的職業素質通過各種不同的有效途徑融匯到學生的日常學習生活中,可以全方位創造條件來提高學生的就業競爭力。
2.3 職業道德教育
有才無德的人才不算真正的人才,只有德才兼備的人才是真正的人才。職業道德是企業單位選撥人才最重視的一個素質,指從事該職業的人在工作活動中要遵守的行為準則,其包括職業理想、職業態度、職業義務、職業紀律、職業良心、職業榮譽、職業作風。校園景觀文化可以通過舉辦校內實習基地、校企合作等活動來讓學生接觸企業,了解企業管理規范,學習企業的職業道德;利用校園的各種宣傳途徑讓學生知道將來從事的工作所具備的職業道德要求,進一步深化對其原則和規范的認識,培養高尚的職業道德觀。
2.4 職業能力教育
能力是人們進行某項活動必須具備的一個要素,職業能力就是就業者就業必須具備的一個要素。職業能力是人們在工作活動中所表現出來的多種能力的綜合,包括操作力、應變力和創造力等。學生的職業能力在校期間就可以培養的,因為學生會在不知不覺中就被校園景觀文化所擁有的教育氛圍所熏陶。而且,形式多樣的校企合作、校內實習基地等實踐活動的親身體驗,令學生的各方面的職業能力得到訓練,從而得到提高。
3 如何塑造具有高等職業院校特色的校園景觀
3.1 體現地方特色植物配置的景觀文化
校園綠化是城市綠化的重要組成部分,應當以城市綠地系統來指導校園綠化。在植物的配置過程中,應當優先考慮當地氣候的鄉土樹種(在新疆,白楊、青楊、胡楊、沙棗樹、紅柳都是著名的美化類的樹種),反映地域特色的植物,對其進行合理配置,根據立地條件,做到適地適樹,垂直結構組織合理科學化。這些都是基于植物生長的地域性原則和生態性原則而進行分析探討的。校園景觀文化的建設亦可通過充分挖掘植物的文化內涵,來塑造學校文化內涵的藝術形象,如新疆的白楊樹象征著民族解放斗爭中所不可缺的質樸、堅強、力求上進的精神,胡楊樹象征著堅毅不倒、頑強不屈的精神品質。師生可以通過這些校園景觀文化,陶冶高尚情操,同時也受到美的熏陶。
3.2 根據職業院校的辦學定位和特色,校園景觀文化建設要融入工業文化和企業文化
把行業企業文化融入教育教學環節,理解、消化、吸收行業企業文化;按真實場景規劃校內實訓基地,形成職業文化氛圍,如在校園內的各種標語、園林小品、壁畫、視覺傳媒等環境布局和設置應與職業信息息息相關,形成有職業特色的文化藝術景觀。
校園綠化把院校的專業特點和綠化結合起來,如園林專業的學生在上課過程中,就可以充分利用校園已有的文化景觀,對校園進行園林構景、規劃,學習理論的基礎上也鍛煉了專業技能。
3.3 符合各功能區特點的綠化景觀文化
針對不同高等職校的特點,校園景觀的建設也要根據不同的功能區來滿足師生學習、生活、交流需要,結合當地的氣候條件和生態環境,力求在喬、灌、草的搭配上做到點、線、面有機組合,使景觀校園文化展現出優美動人、生機勃勃的一面。
參考文獻
1 楊云峰.論高校校園景觀特色的塑造——以麗水職業技術學院校園擴建工程為例[J].金華職業技術學院學報,2007(4)
工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來,機器人技術及其產品發展很快,已成為柔性制造系統(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系統(CIMS)的自動化工具。
廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本,有著十分重要的意義。和計算機、網絡技術一樣,工業機器人的廣泛應用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
一、工業機器人的應用情況
經過五十多年的發展,工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在制造業中,尤其是在汽車產業中,工業機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯制造、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中,機器人都已逐步取代了人工作業。
隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智能化水平的提高,機器人的應用范周還在不斷地擴大,已從汽車制造業推廣到其他制造業,進而推廣到機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與家具制造業等領域中。在工業生產中,弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量采用。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。
二、國內外工業機器人的發展現狀
1、國外工業機器人的發展現狀
在國外,工業機器人技術日趨成熟,已經成為一種標準設備被工業界廣泛應用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司,它們包括:瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKA Roboter,美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,這些公司已經成為其所在地區的支柱性產業。國外專家預測,機器人產業是繼汽車、計算機之后出現的一種新的大型高技術產業。據聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)和國際機器人聯合會(IFR)的統計,世界機器人市場前景看好,從20世紀下半葉起,世界機器人產業一直保持著穩步增長的良好勢頭[1]。
在發達國家中,工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線,以保證產品質量,提高生產效率,同時避免了大量的工傷事故。像國際上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是機器人自動化生產線及物流與倉儲自動化設備的集成供應商。目前,日本、意大利、德國、歐盟、美國等國家產業工人人均擁有工業機器人數量位于世界前列,全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明,工業機器人的普及是實現自動化生產,提高社會生產效率,推動企業和社會生產力發展的有效手段。
2、國內工業機器人的發展現狀
在降低制造成本,解決用工嚴重不足等口號的呼喊下,近年來機器人產業在全世界范圍內興起。中國作為世界工廠,面臨的形式更是尤為的嚴重。有數據顯示中國每年工業機器人的裝機量約占全球的1/8,僅次于日本、韓國,預計2015年中國的裝機量會超過這兩個國家,成為世界上使用工業機器人最多的國家。自2009年以來,中國機器人市場持續快速增長,工業機器人年均增長速度超過40%,到目前為止,中國工業機器人市場份額約占全球市場的1/5;以教育、清掃等為代表的服務機器人在國內也在逐步進入市場。隨著我國門戶的逐漸開放,國內的工業機器人產業將面對越來越大的競爭與沖擊,因此,掌握國內工業機器人市場的實際情況,把握我國工業機器人研究的相關進展,顯得十分重要。
2012年,四種新型工業機器人在中國哈爾濱研制成功。專家們認為這標志著我國已經掌握了第一代工業機器人的生產技術,新的機器人產業已經在我國誕生。這四種工業機器人分別是哈爾濱工業大學和哈爾濱風華機器廠等單位研制的華宇Ⅱ型弧焊機器人,華宇Ⅰ型點焊機器人,哈爾濱工業大學與航天部811廠等單位聯合研制的東方1號噴漆機器人和國營星光機器廠研制的星光Ⅰ型直角坐標點焊機器人。
近年來,中國河南洛陽市越來越多的企業開始引進工業機器人等智能設備,但目前國內使用的機器80%是國外制造。位于洛陽工業園區的沃德福集團高端智能裝備制造基地項目,總投資1。5億元,將研發制造6軸工業機器人等高端智能設備,達到年產1萬臺工業機器人的生產、裝配能力。該項目計劃2014年建成投產,預計年產值20億元,不久將在這里首次實現先進工業機器人大批量生產制造。隨著便宜勞動力時代的結束,可以預計工業機器人將迎來一個偉大的時代,不僅在工業上,而且在服務、醫療等領域都有廣泛的應用,從而推動一大批行業的發展,如高端制造業、制造業的個性化、醫療圖像處理以及航空航天等。
近十年以來,在“十五”、“十一五”攻關計劃和863計劃等科技計劃的支持下,我國有組織、有計劃地發展工業機器人產業,通過研制、生產、應用等多個層面的不斷探索,在技術攻關和設計水平上有了長足的進步。總的來看,已經掌握了工業機器人的設計、制造、應用過程中的多項關鍵技術,能夠生產出部分機器人關鍵元器件,開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人[2]。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計制造技術;工業機器人控制、驅動系統的硬件設計技術;機器人軟件的設計和編程技術、運動學和軌跡規劃技術;弧焊、點焊及大型機器人自動生產線(工作站)與周邊配套設備的開發和制備技術等,某些關鍵技術已達到或接近了國際先進水平,中國工業機器人在世界工業機器人領域已占有一席之地。
三、工業機器人的發展趨勢
工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明,它在提高生產自動化水平,提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益,改善工人勞動條件等方面,有著令世人矚目的作用,引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。
1、國外發展趨勢
日本將機器人列為戰略產業,韓國將機器人作為“增長發動機產業”,各發達國家政府早年通過制定政策,采取一系列措施鼓勵企業應用機器人,設立科研基金鼓勵機器人的研發設計,從政策上、資金上給予大力支持,工業機器人的應用和研究走在世界的前列。世界工業機器人市場普遍看好,各國都在期待機器人的應用研究有技術上的突破。從近幾年世界機器人推出的產品來看,工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展,其發展趨勢主要為:結構的模塊化和可重構化;控制技術的開放化、PC化和網絡化;伺服驅動技術的數字化和分散化;多傳感器融合技術的實用化;工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面[3]。
國外機器人領域發展近幾年有如下幾個趨勢:
(1)工業機器人性能不斷提高,而單機價格不斷下降。
(2)機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產品問市。
(3)工業機器人控制系統向基于PC機的開放型控制器方向發展,便于標準化、網絡化;器件集成度提高,控制柜日見小巧,且采用模塊化結構;大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。
(4)機器人中的傳感器作用日益重要,裝配、焊接機器人采用了位置、速度、加速度視覺、力覺等傳感器,而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術在產品化系統中已有成熟應用。
(5)虛擬現實技術在機器人中的作用已從仿真、預演發展到用于過程控制,如使遙控機器人操作者產生置身于遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。
(6)當代遙控機器人系統的發展特點不是追求全自治系統,而是致力于操作者與機器人的人機交互控制,即遙控加局部自主系統構成完整的監控遙控操作系統,使智能機器人走出實驗室進入實用化階段。美國發射到火星上的索杰納機器人就是這種系統成功應用的最著名實例。
(7)機器人化機械開始興起。從94年美國開發出虛擬軸機床以來,這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一,紛紛探索開拓其實際應用的領域[4]。
2、國內發展趨勢
中國工業機器人在“七五”、“九五”、“十五”期間研究取得了較大進展,我國在關鍵技術上有所突破,但還缺乏整體核心技術的突破,應用遍及各行各業,但進口機器人占了絕大多數。科學院機器人“十二五”規劃研究目標:開展高速、高精、智能化工業機器人技術的研究工作,建立并完善新型工業機器人智能化體系結構;研究高速,高精度工業機器人控制方法并研制高性能工業機器人控制器,實現高速,高精度的作業;針對焊接,噴涂等作業任務,研究工業機器人的智能化作業技術,研制自動焊接工業機器人,自動噴涂工業機器人樣機,并在汽車制造行業,焊接行業開展應用示范。
國家下一步的發展思路,將發展以工業機器人為代表的智能制造,以高端裝備制造業重大產業長期發展工程為平臺和載體,系統推進智能技術、智能裝備和數字制造的協調發展,實現我國高端裝備制造的重大跨越。具體分兩步進行:第一步,2012~2020年,基本普及數控化,在若干領域實現智能制造裝備產業化,為我國制造模式轉變奠定基礎;第二步,2021~2030年,全面實現數字化,在主要領域全面推行智能制造模式,基本形成高端制造業的國際競爭優勢。
工業機器人市場競爭越來越激烈,中國制造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰,加快工業機器人的研究開發與生產是使我國從制造業大國走向制造業強國的重要手段和途徑。未來幾年,國內機器人研究人員將重點研究工業機器人智能化體系結構,高速高精度控制,智能化作業,形成新一代智能化工業機器人的核心關鍵技術體系,并在相關行業開展應用示范和推廣。
(1)工業機器人智能化體系結構標準
研究開放式,模塊化的工業機器人系統結構,工業機器人系統的軟硬件設計方法,形成切實可行的系統設計行業標準、國家標準和國際標準,以便于系統的集成,應用與改造。
(2)工業機器人新型控制器技術
研制具有自主知識產權的先進工業機器人控制器。研究具有高實時性的,多處理器并行工作的控制器硬件系統;針對應用需求,設計基于高性能,低成本總線技術的控制和驅動模式。深入研究先進控制方法,策略在工業機器人中的工程實現,提高系統高速,重載,高追蹤精度等動態性能,提高系統開放性。通過人機交互方式建立模擬仿真環境,研究開發工業機器人自動/離線編程技術,增強人機交互和二次開發能力。
(3)工業機器人智能化作業技術
實現以傳感器融合,虛擬現實與人機交互為代表的智能化技術在工業機器人上的可靠應用,提升工業機器人操作能力。除采用傳統的位置,速度,加速度等傳感器外,裝配,焊接機器人還應用了視覺,力覺等傳感器來進行實現協調和決策控制,基于視覺的噴涂機器人姿態反饋控制;研究虛擬現實技術與人機交互環境建模系統。
(4)成線成套裝備技術
針對汽車制造業,焊接行業等具體行業工藝需求,結合新型控制器技術和智能化作業技術的研究,研究與行業密切相關的工業機器人應用技術,以工業機器人為核心的生產線上的相關成套裝備設計技術,開發弧焊機器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置,噴涂線的噴涂設備的研制以及相關功能部件并加以集成,形成我國以智能化工業機器人為核心的成線成套自動化制造裝備。
(5)系統可靠性技術
可靠性技術是與設計、制造、測試和應用密切相關的。建立工業機器人系統的可靠性保障體系是確保工業機器人實現產業化的關鍵。在產品的設計環節、制造環節和測試環節,研究系統可靠性保障技術,從而為工業機器人廣泛應用提供保證。
我國的機器人產業化必須由市場來拉動。機器人作為高技術,它的發展與社會的生產、經濟狀況密切相關。機器人的研制、開發只有從技術上實現可能性大為原則選擇機器人優先應用的領域,并以此為突破口,向其他領域滲透、擴散至為重要。
綜合國內外工業機器人研究和應用現狀,工業機器人的研究正在超智能化、模塊化、系統化、微型化、多功能化及高性能、自診斷、自修復趨勢發展,以適應多樣化、個性化的需求向更大更寬廣的應用領域發展。
參考文獻
[1]劉進長.回顧“十·五”展望未來——訪“十·五”863計劃機器人技術主題專家組組長王田苗[J].機器人技術與應用,2006(01):1-6.
[2]王田苗.全力推進我國機器人技術[J].機器人技術與應用,2007(2):17-23.
自動化工業即是工業生產中的各種參數為控制目的,實現各種過程控制,減少工業生產的人工操作,并可以充分利用動物以外的能源和多種資訊進行生產,這便被稱作工業化生產,那么能夠讓工業進行自動生產的過程便是自動化工業。
自動化工業是指在工業生產的過程中并沒有人的參與,而是其自動地進行控制并生產,且能調控生產過程中的參數、技術指標等。近些年來,我國的網絡信息技術已有很大發展,企業也可以更為便捷地通過網絡交易,也可以運用多種新方式進行信息化管理,例如電子商務這種形式。而自動化工業技術則是過程、設備、高科技技術控制的三電一體。通過這些能夠看出,自動化工業是我國微電子技術與電力電子技術的一個綜合性的高技術,它是其重要特點。另外,從控制方面來說,自動化工業需要具備檢測、控制、驅動系統,其三者聯系緊密,同時需相互配合,這就是自動化工業技術的另一主要特點--三電一體化技術。
二、基礎微電子工程的相關概念
基礎微電子工程是建立在以集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術,特點是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快,它對現代社會有著重要的影響作用。微電子技術已被普遍運用到我們的生產生活中,譬如人們平常常用的通訊工具手機、計算機、銀行卡等,以及一些工業產業如汽車工業、印刷工業等,這些都需要有微電子技術的應用。
三、基礎微電子工程對于自動化工業的影響
(一)有利于促進自動化工業的智能化
什么是智能化?它則主要表現為其將具備多種新的功能。比如,智能執行器的運用,因為它具有多樣的自我診斷功能,使維修預報成為可能。例如,在執行器調節閥的閥的閥桿行程累積到一定長度時,它便能及時發出信號通知有關人員更換密封填料;同時,若閥門出現動作太多的情況時,它也可以及時通知相關工作者來給予調整,避免意外情況的出現;當運用在具有蝕性介質的情況下,若流量和工作時間多余適當量時,它也可以立刻發出信號呼叫工作人員來對其進行更換,畢竟沒有一定不會出現腐蝕的材料、物質。從工業控制角度來說,以往控制的算法,往往都僅僅依靠調節器或是DCS來進行,但現在單單依靠智能化的變送器或者執行器,只需植入PID模塊,便能和相關的現場儀共同對其進行自主調節,以此實現控制的進一步分散,進而減少主機的負擔,保證調節的及時性,使系統的可靠性得以提高。
(二)有利于促進自動化工業的高精度化
現今,社會的發展越來越快,隨之,人們對工業產品的要求也逐漸增高,同時國家有關法規也明確提出了工業生產方面的精細度要求,因此,我們的工業必須實現高精度化。隨著我國基礎微電子工程的不斷發展,它有助于為我國工業創造出更多高精度的設備。就拿變送器的精度來說,已經有了較大提高。同時用于貿易交換計量的科氏質量流量計的精度也有很大提高。這些都是自動工業化高精度化發展的重要體現。
(三)有利于促進自動化工業的無線化
基礎微電子工程的發展促進了工業無線技術的發展,它可以促進非接觸性傳輸的實現,特別適用于在惡劣的條件下以及在震動、高速的監控過程中,它可以減少安裝成本及運行成本。同時,它還有利于工業設備的升級,在移動的過程中減少一些限制。無線技術是工程監控過程中的一個重要變化,它可以緩解以往工業中的高成本等相關難題,進而使我國的工業生產實現高產、安全、環保、低成本。
(四)有利于促進自動化工業科學儀器的在線化
伴隨著我國基礎微電子工程及科技的不斷發展,科學儀器的結構逐漸簡單化、體積逐漸減小、重要逐漸變輕,而且使用起來也更為方便,價格也有所下降,且可以在工業條件下方便操作。所以,以往只可用于實驗室操作的科學儀器也能方便地在工業中進行在線運行,比如,質譜儀居武鋼的高爐上試用,用來分析爐頂煤氣的成分。在引用方面來說,儀器也可作為自動化工業儀表中的重要部分,并且,這種趨勢還會持續向前發展。
四、小結
本文主要分析了我國基礎微電子工程對于自動化工業的影響,從以上分析可以看出其影響之大,它對于我國促進自動化工業的發展具有著重大作用,因此我國應正確認識我國基礎微電子工程建設的意義并重視其建設,以此促進自動化工業的發展。
【參考文獻】
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作者簡介:張磊(1981-),男,河北邢臺人,河北機電職業技術學院講師,研究方向為職業教育與職業指導;張弛(1981-),女,河北邢臺人,邢臺職業技術學院高職研究所講師,教育學博士,研究方向為職業教育學原理。
基金項目:邢臺市社會科學規劃項目“高職院校開展素質拓展體育選項課可行性研究”(編號:xtsk1512),主持人:張磊;河北省高等學校人文社會科學研究重點項目“京津冀協同發展對河北省高職教育的需求研究”(編號:SD151048),主持人:張弛。
中圖分類號:G710 文獻標識碼:A 文章編號:1001-7518(2016)10-0017-05
“中國制造2025”開啟了以高新科技進步與經濟發展方式升級為訴求的新工業化進程。依據“中國制造2025”的產業升級調整和產業鏈價值創造取向,我國制造業技能人才的專業與職業亟需重構――面臨升級與分流的兩向職業流動,契合生產設備智能化升級的職業能力與應對產業融合以及職業衍生的職業能力成為“中國制造2025”對技能人才的迫切需求。
一、“中國制造2025”要義認知
(一)世界各國新工業化發展戰略與“中國制造2025”
金融危機之后,世界發達國家相繼提出科技振興本國制造業及相關產業的戰略計劃。在德國,“工業4.0”概念的提出和研究始于2011年,來自行業協會、企業、政府和研究機構的產官學專家組成“工業4.0”研究組織,德國產業經濟聯盟于2012年底向德國聯邦政府提交《確保德國未來的工業基地地位――未來計劃“工業4.0”實施建議》,2013年“工業4.0”研究組織向政府提交《保障德國制造業的未來:關于實施“工業4.0”戰略的建議》,“工業4.0”被確立為德國國家高新技術戰略的重要項目之一。
依據工業發展進程,“工業4.0”是工業文明與科技發展的里程碑和指向,推動國家的新工業化進程。隨著科技進步和工業文明的飛躍式發展,工業技術歷經了機械化“工業1.0”、電氣化“工業2.0”和自動化“工業3.0”三個階段,未來的工業發展將走向智能化“工業4.0”階段。智能化“工業4.0”是信息通信與制造技術的深度融合,是以“虛擬+實體”的智能工廠為子系統構建的工業科技系統,智能工廠通過虛擬的“互聯網+”生產控制系統,溝通聯接材料、生產、物流、銷售和服務等產業價值鏈的多重環節,構成網狀智能制造系統,完成按需要定制、低成本、高附加值的個性化產品生產,實現勞動者、設備、生產組織方式、產品等要素高度匹配,形成并無障礙集成并融通的合作系統。“工業4.0”打造出德國現代化工業的新起點,使德國企業在國際市場的高品質競爭力進一步提升和轉型,從產品質量的高水準控制轉型為產品生存周期內的客戶價值創造,產品價值創造的范疇是指從產品制造之前的定制到產品銷售之后的用戶反饋[1]。
不僅是德國,世界發達國家均推進著具有本國特色的新工業化發展計劃。美國的制造業復興戰略與產業經濟調整戰略發軔于2009年初。《重振美國制造業框架》(2009)、《先進制造業伙伴計劃》(2011)、《先進制造業國家戰略計劃》(2012)等國家戰略計劃相繼出爐,旨在通過高新技術的提升式發展催生傳統制造業的升級,以3D打印技術為核心引領制造產業的升級發展[2]。日本政府高度重視高端制造產業的發展,于2014年開始實施“再興戰略”,在加大高科技的政府投入的同時,企業方面十分注重提升產品的高科技含量,通過技術的改進減少生產工時和成本,改造傳統的企業生產組織方式,逐漸興起“無人工廠”和智能企業。此外,韓國的“新增動力戰略”、法國的“新工業法國”等,使世界各國工業化進程步調相映成序。世界各國的新工業化戰略的共性取向是通過信息化技術的發展和應用,轉型傳統的制造業,進而帶動相關產業經濟的升級發展,提升企業的國際競爭力。
面對世界工業文明又一次飛躍,我國的工業化進程將如何加速前行?“中國制造2025”揭開中國新工業發展和經濟進步的篇章。2015年3月25日,國務院常務會議部署加快推進實施“中國制造2025”,這是我國實施制造強國戰略的首個十年行動綱領,力爭十年后進入全球制造業第二方陣,開啟了制造業的智能化升級進程,是中國的“工業4.0”。順承信息化和工業化深度融合的脈絡,“中國制造2025”提出國家重點發展十大高新裝備制造業領域,并關注工業基礎能力、工藝水平、產品質量的提高,改變以往制造業大而不強的窘境,全面推進智能化制造產業的進步。“中國制造2025”是以科技創新為核心中高端智能化制造業的轉型升級計劃,主要體現于創新驅動、“互聯網+”智能制造(工業化與信息化深度融合)、制造基礎的強化、品牌質量的提升、綠色低碳制造的實現、制造業服務化,具有中國產業結構轉型升級的戰略意義[3]。
(二)“中國制造2025”的新工業化變革要義
從“工業4.0”到“中國制造2025”,世界新工業化使人類文明走向新的階段。“中國制造2025”開啟我國的新工業化變革,其要義可以歸納為高新科技的進步與經濟發展方式的升級兩個方面。
其一,高新科技的進步是新工業化的動力引擎。科學技術作為第一生產力的重要作用在新工業化進程中發揮得淋漓盡致。對于社會經濟的整體發展而言,科學技術是經濟增長以及社會進步的內生變量,高新技術水平的增長具有溢出效應和報酬遞增的特征。對于制造產業的升級發展而言,高新科技的力量來源于信息化技術的飛躍式發展及其向制造業的滲透式擴展,工業化與信息化互動發展解決了傳統制造業的科技發展瓶頸問題,從而系統化提升人類社會的科技進步和生產力水平。
其二,經濟發展方式的升級是新工業化的發展取向。基于高新科技的前導推動,新工業化發展的取向是經濟發展方式的轉型與升級,即虛擬經濟與實體經濟的協調發展之下的產業格局調整與企業生產組織方式的升級。首先,從經濟資本投入而言,經濟發展方式升級的保障基礎是虛擬經濟與實體經濟的協調發展。因為虛擬經濟以虛擬資本為載體,實體經濟以現實資本為依托,二者的融合發展確保國家經濟持續穩定增長。其次,從經濟產業結構布局而言,經濟發展方式升級帶動了傳統產業、生產組織模式的升級改造以及新興產業的產生和發展。第一,當前的新工業化加速產業融合,是將大數據、傳感器和勞動者有機結合起來,突破智慧與機器的界限,實現制造業領域的網絡化、智能化、柔性化和服務化升級。第二,企業生產組織方式走向新的溫特制階段,高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式建制并日趨完善,使“互聯網+工業制造”的生產模式應用在采購、設計、生產、銷售、客服等多環節。第三,“工業4.0”觸發的新工業化,聯動催生了第三產業的服務化職能,構成信息化-工業化-服務化的產業共生格局。智能化制造工廠的“無人化”必然要求延伸產品生產的前后端價值鏈條,如產品生產前的用戶需求訂制、材料供給,產品出廠后的“智能消費”、“互聯網+物流”模式的物聯網物流以及價值附加服務等。
二、“中國制造2025”視域下技能人才的職業流向
“中國制造2025”開啟了新工業化進程,與其契合的生產關系是溫特制生產組織方式,這對“機器換人”時代的技能人才產生職業流動要求,并指出了兩方面流動方向。以溫特制生產組織方式的分析為切入口,本研究探求新工業化對技能人才的需求及其應對職業流變的職業能力需求取向[4]。
首先,溫特制是契合“中國制造2025”的生產組織方式,確定了制造業技能人才的職業流向。
溫特制企業生產組織方式是“中國制造2025”指向的現代化工業社會生產關系。溫特制以“互聯網+”為基礎,制定統一的產品標準和銷售運營規則,建立輻射形態的跨地域生產系統,以制造業為中心并融合的一體化產業鏈條,將智能化制造業相關的服務業納入產業化鏈條中的重要構成部分。
鑒于生產力水平的提升與科技的進步,促使生產工具與設備發生智能化飛躍,同時勞動生產關系與企業生產組織方式也在發生的變化。溫特制便是契合“中國制造2025”的智能化生產組織方式。溫特制生產組織方式的重要任務是合理協調生產關系的關鍵要素,進而提升新工業化生產的效率。生產關系的關鍵要素是制造業生產的智能化設備與技能人才的職業能力。
溫特制企業生產組織方式下,制造業和服務業形成積極的創新型耦合關系。其一,從產業規模而言,制造業與服務業構成完整的產業鏈條,高新技術成為必要的溝通方式和生產協作手段,這使服務業與制造業之間的依存度提升;其二,從發展內涵而言,制造業的智能升級提升了產品質量,這與服務業的層次、質量與內涵形成相互促進的關聯,進而帶動整體經濟的發展[5]。
基于產業鏈視角分析,溫特制企業生產組織方式下的制造業和服務業分別占據產業鏈的各關鍵環節。以制造業為核心向上游擴展的服務環節是研發、設計、咨詢、信息、節能環保等,是智能化制造業成功運營的重要環節;由制造業向下游延伸的服務環節是產品流通、終端零售和售后服務等。因此,制造業生產組織方式發生變遷,在福特制、豐田制發展為溫特制的當今時代,溫特制將會在我國未來的智能化制造業企業的生產以及服務業中大放異彩。
其次,在“機器換人”時代需要正視一個不可回避的問題――人的不可替代性在于職業流動。
“中國制造2025”引領之下的制造業智能化進程中,“機器換人”對勞動者產生了巨大沖擊,值得社會多方面關注與擔憂。但更值得解釋的事實是,“中國制造2025”的新工業化進程仍然對人才具有依賴性訴求,人的不可替代性還是必然存在的。一方面,人在社會生產格局中的作用與位置有所轉型,即“中國制造2025”使技能人才職業發生流動。另一方面,“中國制造2025”要求技能人才的職業能力隨職業流動而變化。由于“中國制造2025”開啟的新工業化變革不僅是高新技術的進步,更是產業升級調整、企業生產組織關系的轉變。
“中國制造2025”使社會勞動者的職業發生變化――某些職業需要勞動者的職業能力具有較高的技術技能含金量,而某些新型職業亟需技能人才的補給,因此而生的職業流動對技能人才提出了相應的職業能力要求。
三、“中國制造2025”視域下技能人才的職業能力框架
“中國制造2025”是由高新信息通信技術引領的產業經濟變革,國家經濟發展方式的升級、生產組織方式的轉變、新生服務產業的衍生發展,都需要社會人發揮積極的生產力作用。因此,“中國制造2025”對技能型人力資本以及人才產生必要而緊迫的需求[6]。
溫特制生產組織方式中,勞動者的分工不再局限于福特制與豐田制企業生產組織方式下傳統的水平分工或者垂直分工所劃分相關專業及其對應的職業,企業中的技能人才將受到溫特制生產組織方式的調遣與安置性約束,并發生職業轉型。“中國制造2025”引領的新工業化,將依據產業升級調整和產業鏈價值創造取向,對“信息產業+制造產業+服務產業”進行技能人才的專業與職業的重構。重構主要涉及制造業從業者的升級與分流兩個方面,溫特制企業生產組織方式對傳統技能人才提出契合生產設備智能化升級的職業能力與應對產業融合與職業衍生的職業能力兩方面需求。據此,構建“中國制造2025”視域下技能人才的職業能力框架。
(一)契合生產設備智能化升級的職業能力
適應高水平科技發展的高素質技能人才升級發展為技術人員或者技能科研人員,他們將處于制造業的核心環節。這對現在從事制造業的技能人才提出技術技能升級化的職業能力要求,他們將成為現代化智能生產設備的工程師和設計師等職業人群,具有高層次的技術知識應用能力與技能創新能力。
鑒于制造業的技能人才的工作對象是智能化水平日益提高的機器設備,工作過程對技能人才提出動態更新的高水平職業能力要求:其一,智能化設備的維護涉及到基礎性技術知識應用能力的提升;其二,智能化設備的操作流程涉及到技能科研創新能力的提高。因此,契合生產設備智能化升級的職業能力包括技術知識應用能力和技能科研創新能力。
1.技術知識應用能力。生產設備的智能化,要求高素質技能人才的設備維護能力提升,需要具備扎實的技術原理知識方面的基本功。設備使用關注于“黑箱原理”,不需要了解洞悉;設備維護則需要關注“白箱原理”,需要分解診斷整體化的智能設備的各子系統及其部件,以確定故障或待維護的位置,進而結合高素質技能人才扎實的技術知識對設備維護做出正確而迅速的分析,這需要技能人才具備扎實的技術知識及其應用能力。
技術知識是指產品生產(或某種服務產品的提供)過程所需的技術原理知識,以及控制技術過程的實踐性、方法、程序、訣竅、技能經驗等的總和[7]。技術知識應用能力是在生產實踐中技術知識通過多主體協作而建構的共同的、交互的理解性經驗[8],并能夠促進具體操作實效的能力[9]。
“中國制造2025”提出強化制造基礎裝備的應用能力,提出產品設計能力核心基礎零部件、關鍵基礎材料、先進基礎工藝及產業技術基礎這“四基”能力建設,其中,數控機床等基礎制造裝備等方面的技術知識應用能力是涵蓋于“四基”之中,需要在智能化設備的工作流程中逐漸提升。
“中國制造2025”倡導的新工業化進程與愿景,并不是“機器換人”,而是智能化的機器運行對人的技術知識應用能力的依賴性更強了。在嚴密的智能化制造產業體系中,智能化設備運行過程中,高素質技能人才對設備維護必不可少,任何子系統的設備運行故障都會影響整體化生產流程體系。因此,高素質技能人才的設備維護職責意義重大,必然需要掌握基礎的技術知識并將知識應用于實踐流程中,即技術知識應用能力。
2.技能科研創新能力。生產設備的智能化,要求勞動者在設備操作過程中,具有對現代化生產過程中的技能科研創新能力。
技能科研及其創新能力的提高,體現于智能化生產過程的工藝設計方面。技能人才的工作場域是生產設備的工作車間。與傳統的工作車間相比,智能化生產的智能化工藝流程被設計為無需人工干預的整體工藝序列,是無人化生產系統。但事實是,這種智能的無人化生產工藝是由人設計的,設計群體之一便是具備技能科研與創新能力的高素質技能人才,其設計重點在于工藝的流程和生產設備的銜接化。高技能人才的設計能力關注于在實踐應用設備與生產過程中,通過設備實現的技能自動化與智能化,即把傳統制造業中技能操作者的技能工作流程,通過計算機控制語言和機器執行語言表達成為智能化設備的連貫性工作序列,從而表現為“無人化工廠”中設備的一鍵化智能控制。此類高素質技能人才在現代化設備的設計團隊中不可或缺,其具備的技能科研創新能力可解釋為:依據設備運行及其工藝流程的智能化設計能力,需要高素質技能人才具有行業通用的技能應用能力、技能擴展能力以及跨專業的技術能力,并在此基礎上根據生產設計和操作實施的工作過程提出技能改良與創新的能力。
(二)應對產業融合與職業衍生的職業能力
數量巨大的技能人才將被分流到制造業的兩端環節以及相關的生產業中。現在從事制造業的從業者將面臨產業融合與升級態勢,需要應對職業分流。因此,應對職業流變、轉崗為服務業技能人才,不僅需要靈活的在企業之間流動,還能夠從容的在產業鏈的服務化環節實現職業流動。因此,可持續發展的職業能力需應對產業融合與職業衍生,包括新技能的適應與應用能力、復合型技能與溝通協作能力和知識型服務創新能力。
1.新技能的適應與應用能力。根據工作內容的變化,與制造業相關的服務化產業要求技能人才能夠適應相關服務領域的新設備,能夠準確應用相關技術技能從事服務化工作并高效率處理客戶需求,逐漸立足于新興的服務性職業。如,從事服務業的技能人才應具備新技能的適應與應用能力,包括數字和外語應用能力。面對高新技術和設備,能夠短時間內讀懂并掌握設備說明書和高新技術文件,具有駕馭高集成化設備的靈活應用能力,能夠產生高效率的生產價值,。
2.復合型技能與溝通協作能力。其一,復合型技能:新工業化的產業調整將造就大批中小企業,技能人才的工作方式變化,所在企業的管理體制不再是金字塔狀的層級化管理格局,而是根據完整工作任務劃分的協同工作組。因此,技能人才應具備領導者角色的組織管理能力和決策能力,還應兼具交叉學科領域的復合型技術知識和跨專業工作能力等綜合技能與能力。
其二,溝通協作能力:相關產業融合趨勢下,技能人才所從事的制造業相關服務工作,是整體產業鏈中的一部分,他們需要了解與產品相關的技術技能,在此基礎上提供相關的訂制、與售后等附加值服務。這要求技能人才應具備較強的社會交往、溝通和協作等方面的職業能力。
3.知識型服務創新能力。隨著新工業化的推進,服務業內部的結構也發生升級式結構演進――知識密集型的生產業發展迅速,因此,亟需具有知識型服務能力的技能人才充實知識型服務企業及機構。在信息資訊、軟件測試、法律咨詢等內容的商務服務企業中,技能人才需要具備相關專業的職業資格和職業能力,為制造企業的資源轉移與擴散發揮聰明才智。
對于服務業的技能人才而言,知識型服務創新能力是運用創新的技術和思維優化現有工作流程、提升服務鏟平質量的能力[10];對于從事生產業的技能人才而言,知識型服務創新能力是在為客戶提供滿意的設計創新活動時積的經驗與力量,體現為技能人才在企業生產設計過程中的新知識獲取、消化吸收、創造以及傳遞的能力[11]。
總之,當前我國經濟進入新常態并全面推進供給側結構性改革,“中國制造2025”開啟高端智能化制造時代,全面提升我國經濟體的供給側要素貢獻率,尤其對技能型人才資本提出調整性需求,并落實到技能人才的職業能力層面。因此,面向“中國制造2025”,技能人才面臨職業發展與職業能力的新的挑戰,應充分考慮生產設備智能化升級與產業結構調整構建職業能力框架,提出職業能力應成為技能人才職業發展的動力。
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截至目前,剛剛于2015年5月20日試行上線的航天云網點擊量達6萬余次,已吸引 2萬2千余個企業用戶。這些上線企業遍布湖北、廣東、江蘇、上海、浙江等制造業發達地區,且已覆蓋除澳門、臺灣、海南、之外的全國30個省市自治區,不僅包括作為龍頭企業原材料供應和產業配套的大量中小型企業,同時也有茅臺酒業、長城華冠汽車、老干媽食品、際華紡織、萬和電氣等全國500強知名企業和行業龍頭單位。
究竟什么是“互聯網+智能制造”產業服務平臺?它能為傳統制造企業解決什么問題?我們先來看中國航天科工航天云網平臺為企業客戶服務的兩個實例。
幾個月前,以老干媽牌產品聞名的貴陽南明老干媽食品有限公司要研制一套二維碼防偽追溯系統。這家企業每天生產250萬瓶調味品,每瓶噴上唯一的二維碼,希望成本控制在每瓶1分錢,比現在使用的系統成本降低一半。但他們在本省找了一圈,沒有成功。作為中國航天科工云制造公共服務平臺的用戶,該需求一經,立即有了反饋。老干媽公司辦公室主任雷東說,公司現在已經得到山東威海北洋集團等行業內優勢企業的積極響應并開展了方案對接。
深圳日東科技發展有限公司也有與老干媽相仿的經歷。該公司董事局主席畢天富告訴記者,不久前,他們急需研制一款波峰焊噴嘴,這種產品對材料和安全性要求極高,以日東自身繁忙的業務及技術儲備難以快速解決問題。也是通過中國航天科工的航天云網產業服務平臺,得到了國防科技大學專家的解決方案。
旨在提升我國制造業全球競爭力
為什么中國的制造業可以制造出簡單的產品,卻很難制造出如商用飛機這樣的高端系統集成性產品?為什么我國制造業人均創造的附加值與先進國家仍存在較大差距?
經過幾十年的快速發展,我國制造業規模躍居世界首位,但與世界先進水平相比,我國制造業仍然大而不強,在自主創新能力、信息化水平、資源能源利用效率、高端裝備制造業和生產業等方面差距明顯。
面對發達國家和其他發展中國家的“雙向擠壓”和國內經濟進入新常態的種種重大挑戰和機遇,制造業粗放發展模式已經難以為繼,中國制造業調整結構、轉型升級、提質增效已刻不容緩,工業化和信息化深度融合的腳步勢不可擋。從互聯網經濟時代制造業的最終出路看,僅僅依靠引進或者自主開發出一些新技術、新產品來提升企業競爭力的傳統路徑,還只是做對了一半。中國的制造企業不僅要關注專業技術進步對于產業升級的貢獻,更要關注業態變化與運行模式進化對于產業升級的巨大牽引作用。在“互聯網+X”流行于各個行業的今天,互聯網正在并將繼續迅速地改變各行各業的運行規則,而且正在并將繼續在經濟社會發展的重要領域彰顯出更多顛覆性破壞的進步作用。要想駕馭“互聯網+X”這匹可能把企業帶向美好明天,也可能把企業重重地摔在地上的“烈馬”,僅僅靠某個企業單打獨斗,不僅風險系數很高,而且不符合互聯網經濟時代產業發展的基本特征:資源共享、能力協同、互利共贏。
最近出臺的國家“互聯網+”行動計劃,旨在充分發揮互聯網在生產要素配置中的優化與集成作用,將互聯網和產業界的創新成果深度融合于經濟社會各領域之中,提升實體經濟的創新力和生產力。
航天云網正是中國航天科工為積極踐行國家“互聯網+”行動計劃、主動適應經濟發展新常態下軍民結合與民用產業新的發展形態需要而建設的。中國航天科工將集中優勢資源,把航天云網辦成促進大眾創新、萬眾創業的社會平臺,促進傳統產業升級、傳統企業改造的社會平臺,促進制造業資源共享、能力協同的社會平臺,實現線上線下互動,努力打造工業互聯網時代制造業的“航母編隊”,提高中國企業參與國際分工的核心競爭力。
“互聯網+智能制造”的全新平臺
當前,國內主要互聯網公司大都集中在電子商務和傳統消費品互聯網領域發展,屬于生活業平臺,國內產業互聯網平臺處于起步階段,商業模式及盈利模式不夠成熟。
面對互聯網經濟給我國制造業帶來的巨大挑戰和歷史性機遇,航天科工已經全面鋪開以新一代武器裝備技術及應用、新一代航天發射技術及應用、新一代自主可控信息技術及應用、新一代智能制造技術及應用、新一代材料與工藝技術及應用為重點的創新活動,努力以技術創新牽引商業模式創新,以商業模式創新拉動管理創新,迭代推動轉型升級、二次創業深入開展。其中,研究并推廣新一代智能制造技術及應用是一項戰略性的重點任務,以此推動我國制造資源與互聯網融合,通過產業化創新培育和形成新的增長點。
中國航天科工重點促進以云計算、云制造、互聯網、物聯網、大數據為代表的新一代信息技術與現代制造業、生產業等的融合創新。作為生產業平臺,航天云網以云制造為核心,通過內生和外延實現產業化發展,涵蓋生產制造全過程和全要素,形成創意云、設計云、制造云、檢測云、物流云、采購云、租賃云、投資云、商務云、貿易云、專家云和咨詢云等多種云端形態,打造現代生產新業態。
中國航天科工相關負責人強調,航天云網不僅是提供渠道的媒介和提供交易機會的中間平臺,其核心價值是建立起一個完善的“生態系統”。
該“生態系統”以云制造為核心、以生產為依托,采用開放的技術體系、開放的商業模式和低成本高效的管控與支持體系,形成一個“有照料的生產型服務超市”,以中國航天科工已有的技術、設計、制造和產業鏈配套優勢資源為出發點,整合全國乃至全球的各種資源,保持并維護中國航天高科技、高品質,高信譽的品牌影響力,為制造企業用戶提供“優的性能、優的質量、優的價格、優的服務”,構建一個由用戶多元化、個性化需求驅動的多方共贏互利的現代制造業生態系統,以此改造傳統制造業、打造新的產業競爭力、發展新興業態,創造新的經濟增長點,同時為大眾創業、萬眾創新提供共享平臺與環境。
作為“互聯網+智能制造”的全新平臺,航天云網可以實現網上企業資源的充分共享、智能制造能力的高度協同、全產業鏈各環節的業務協同,實現在線互聯與共享,推動我國由“制造大國”向“制造強國”轉型升級、創新發展。
鼎力支撐“大眾創業、萬眾創新”的資源“云池”
隨著中國經濟發展進入新常態,為進一步活躍微觀經濟,增強發展后勁和抗風險能力,2015年《政府工作報告》提出,打造大眾創業、萬眾創新和增加公共產品及公共服務“雙引擎”。
在互聯網經濟時代的“大眾創業、萬眾創新”浪潮中,中國航天科工以營造良好創新創業生態環境為目標,以激發全社會創新創業活力為主線,以構建眾創空間等創業服務平臺為載體,有效整合資源,集成落實政策,完善服務模式,培育創新文化。
據中國航天科工相關負責人介紹,一些省、地、市政府已主動與航天科工聯系,希望通過航天云網這個媒介,深度獲取我國航天工業體系的技術資源與智力資源。航天云網通過特有的航天云端資源池和專家池的構建,及時滿足各地政府和企業的需求。此外,航天云網還將設立大學生創新、創業輔導園地,提供必要的創業環境,輔導并支持大學生創新創業,提高創新創業的成功率。
作為開放創業平臺,航天云網以豐富的制造資源和能力云池為依托,構建開放公平的互聯網創業平臺與配套服務體系,將有效降低創業者及小微創業企業獲取設計、咨詢、融資等資源/能力的門檻,實現“企業有組織,資源無邊界”的有效整合。
與此同時,航天云網構建開放競爭的互聯網業務平臺,使創業者及小微創業企業獲得同等的市場競爭機會,進而推動形成“大眾創業、萬眾創新”的生動局面。
厚積薄發、任重道遠的航天云網
前言
當前,我國工業生產的過程中自動化技術已經被廣泛的應用,說明我國工業步入了現的發展階段。在很多領域自動化技術已經被廣泛的應用,不單實現了工業生產的自動化,還在行文自動化、事務處理自動化和輔助決策自動化方面得以體現,在工業生產的過程中,使得流程管理和生產設備都不斷的提高,增加了工業生產的效率。自動化技術是工業向自動化方向發展的結果,也是工業現代化發展的趨勢。當前,中國的自動化技術仍處于初級階段,對各項自動化技術的應用不夠合理,與發達國家相比存在很大的差距。自動化技術雖然還處于不成熟的發展階段,但就算剛剛起步,自動化技術在我國工業生產中所祈禱的作用也是顯而易見的。本文就自動化技術在應用電子中的運用方面進行深入的研究探討。
1自動化技術在電子工程中的應用
目前,自動化技術主要被應用在工業生產,推動了現代工業的發展,已經成為現代工業發展的趨勢。現如今,自動化技術剛剛邁開步子,在成長階段技術還未完善,發展不夠成熟,在工業化中,自動化技術的應用中只表現在CAD作計算機的輔助設計、CNM做計算機的輔助制造和OA做綜合辦公管理,但就算只自動化的應用僅在工業化中體現在這三個方面,也使現代工業生產大幅度的實現了自動化與智能化。在推動現代工業化進步的同時,不難看出自動化技術應用的有效性。所以,在近幾年的發展過程中,自動化技術已經被廣泛的運用在大部分工業領域例如:重工業、化工、石油、冶金,并且自動化的應用有力的推動了這些領域的發展和生產技術方面的提高。自動化技術在現代工業發展中主要體現在自動化的儀表對現代工業生產設備的集中控制,通過一些軟件來實現工業生產的自動化與智能化,這些軟件包括CAD、CAN和OA。在輔助決策、事務處理、行文處理等一些生產辦公的自動化方面自動化技術也的以很好的體現,不但對生產流程和生產設備的控制大大提高,而且促進了生產過程中的自動化和工業生產的連續性,最終現代工業的生產率大大提高。
2電子工程中應用自動化的意義
2.1提高電子工程的效率
自動化技術被應用在電子工程中其最大的特點就是人工的代替,讓機械設備和計算機來代替人工,不但提高了生產的效率,還全面提高了工業生產力,從而使現代工業的發展突飛猛進。自動控制化技術、電子技術、計算機技術、信息管理技術、機械控制技術以及液化氣壓技術都是組成自動化技術不可或缺的部分,電子工程有是計算機技術、信息技術和電子技術融合在一起所形成的,所以說,利用自動化來實現電子工程是現代技術相互融合的階段。
2.2實現電子工程的智能化
電子工程主要是指應用現代化的科學技術如:電子技術、信息技術和計算機技術等對電子進行信息處理和控制,主要研究怎樣通過這些技術獲得信息并對獲得信息進行集成電子設備與信息系、應用、開發、設計和處理。在傳統的電子工程中,這些環節都是要靠人工才能夠實現操作的,現如今電子工程中利用了自動化技術,這就可以通過控制系統和計算機輔助軟件來實現電子工程的智能化與自動化,不僅是電子工程的準確度有所提高,還能夠使電子工程的工作效率,降低出錯率。
2.3全面推動電子工程的發展
不管是自動化技術還是電子工程都是由計算機技術、電子技術以及信息技術等現代科學技術相互融合之后產生的科技產物,也是現代化工業發展過程中的主要趨勢。但,電子工程本身沒有自動化控制與智能控制系統的融入,從而影響了電子工程的效率。而在電子工程中有效的應用自主化技術,就可以讓改問題得以解決,使電子工程的效率得到提升,全面推動電子信息工程的發展。
3自動化技術在電子工程中的應用體現
3.1計算機輔助
CAD計算機輔助軟件是目前在電子工程中應用自動化技術進行輔助過程中最常用到的。CAD計算機輔助軟件的應用,大大提高了電子信息工程的智能化,在運作過程中,只需要在系統中輸入相關的要求與相關的數據,計算機再通過自行計算把結果顯示在計算機上,然后,工作人員根據具體的細節和要求進行更為細致的修改。
3.2計算機輔助制造
CAN是計算機輔助制造系統,其系統主要由軟件和硬件兩部分組成,軟件部分主要包括計算機輔助質量、計算機輔助作業、計算機輔助工裝設計、計算機輔助數控程序編制以及數據庫等。應用計算機輔助進行軟件制造,可以使電子工程的生產效率有效的提升。硬件部分主要包括檢測裝置、裝卸裝置、存儲裝置、加工中心、輸送裝置以及數控機床等,硬件設備的主要作用是支持生產。
3.3輔助辦公管理
在電子工程中,有大量的文件要進行處理,若只憑人力來分析整理這些文件,不光速度太慢,過于浪費人力和時間,而且還無法保證文件處理的質量。這就可以通過自動化技術來代替人工完成文件的處理工作,不僅保證了文件的處理質量,而且大大的提高了文件處理的效率。現代智能化和自動化,都處在沒有發展完善的階段,單將其中任何一門技術應用在工業生產中都起不到推動工業生產的作用。所以,只有將這兩門技術有效的合二為一的應用在工業生產中,才能促進現代工業的進步發展。
4結語
總的來看,自動化技術的推廣與發展最終是為了促進現代化工業的發展。自動化技術的廣泛應用是順應工業生產的發展趨勢,也是未來工業生產過程中的主流。
參考文獻:
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中圖分類號:TP242 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0051-01
在社會經濟及科學技術的推動下,工業機器人得到了較快發展,在多種自動化工業中都得到了廣泛應用。工業機器人對多種技術進行了結合,主要包括機械技術、信息技術、計算機技術等,并涉及到人工智能理論學、結構學等多種學科知識,所以工業機器人具有較強的綜合性和復雜性。基于工業機器自身特性,其不僅能較好降低企業人工成本、提高工作效率,而且其促進了企業相關工作規范化和智能化,所以在自動化工業中具有重要作用。
一、基于現代自動化工業的機器人概要
工業機器人集計算機技術、機械技術、結構技術等技術內容為一體,具有綜合性和智能化,基于其自身特性,很多企業都將其應用在了自動化工業中,取得了較好的效果。隨著時代的發展,工業機器人的種類不斷增多,被自動化工業企業廣泛應用于多種行業,促進了我國社會經濟的發展。在現代自動化工業中,機器人有著較大作用,其能夠被編程,然后自動按照人類的思維模式進行各項操作,從而有效代替人力資源,降低企業成本。工業機器人屬于閉合式操作系統,由多種部件組成,主要包括傳感器、控制器、驅動器等,并通過這些部件實現多種操作功能,從而滿足人們的操作需求。在現代自動化工業中,關節型機器人是主要的機器人種類,并且屬于通用性通用性工業機器人,技術人員一般通過驅動電機對機器人關節部分進行控制,且每個控制系統都屬于獨立系統;技術人員通過計算機對驅動電機進行控制,調整機器人的運行功率,從而對機器人的運動狀態進行有效操作。關節型機器人大都具有多種功能,技術人員主要通過將不同種類的夾具置于機器人末端來實現相關功能,從而有效完成各項操作。為了更好對機器人的運作狀態進行監控,并讓其實現多種運動操作,技術人員一般通過示教器對機器人進行控制,讓其根據人的指令改變運作狀態。機器人機械手運動的實現主要靠伺服驅動器完成,技術人員通過伺服驅動器對伺服電機進行控制,從而驅動機械手進行運動。
二、基于現代自動化工業的機器人應用分析
在自動化工業發展的進程中,機器人的優勢逐漸凸顯出來 ,在多項工作中都起到了較好作用,國家對工業機器人的重視度也逐漸提高,加大了對工業機器人的投資力度,促進了機器人市場的良好發展;許多行業都對工業機器人進行了較好應用,利用其代替人力資源完成各項操作,取得了較好的應用效果。雖然我國的機器人市場不斷擴大,但大多都屬于進口機器人,成本較高。工業機器人的技術種類較多,涉及到多種行業,主要包括隧道開挖機器人技術、數控機床機器人技術、工程操作機器人技術等,對多種行業的發展都有著極大意義。雖然機器人技術有了較好發展,但是我國在機器人技術的開發和研究上依舊比較落后,只在基本的操作技術上有較好的進展,而在高新工藝及精密設備方面存在較大問題,難以有效保障企業一些復雜項目的正常運作,也不能較好促進現代自動化工業的發展,致使基于現代自動化工業的機器人應用效果并不理想,不能完全滿足自動化工業需求。因此,我國必須站在一定的戰略高度上,針對國際機器人的發展形勢樹立合理的目標,加大對機器人事業的投入,加強對其的深入研究,從而創新工業機器人技術,更好滿足現代自動化工業的發展需求。
三、基于現代自動化工業的機器人發展前景
工業機器人是多種先進科技結合的產物,具有智能化和自動化的特性,能夠代替人力資源進行工作,并提高工作效率,從而更好提高企業的整體經濟效益,最終促進國民經濟的發展,所以其具有較好的發展前景。從整體性看 ,工業機器人主要由硬件部分和軟件部分組成,其中硬件部分主要包括人機交互器、機器人自身等;軟件部分主要包括控制單元、驅動單元等。目前,很多機器人研發企業在制造機器人時大都通過引進多種先進材料組成綜合性機器人,例如,某企業在對機器人進行制造時,自主研發了機器人的本體結構,在電控方面,對其他企業的伺服驅動器進行了應用,從而有效實現插補等功能,并提高機器人的整體性能;在減速機方面,其采用了進口RV減速機;在電柜方面,由于電柜易遭受人為因素及自然因素的影響,其采用了溫控電柜,這種電柜能較好適應各種環境,受外部因素影響較小;在人機交互器方面,其主要采用了示教盒,不僅有了較多的功能,而且在操作方面簡單方便,能夠對機器人進行較好控制。在硬件方面,減速器以及伺服驅動器等部件有著重要作用,但我國目前依耐進口,所以相關技術人員必須加強對硬件部分的研究,發揮自主創新能力,這樣才能更好促進機器人硬件部分國產化,提高國民經濟效益。
在工業機器人軟件方面,在科學技術的推動下,我國機器人軟件技術也得到了較好發展,并產生了多種功能,包括搬運功能、點焊功能、涂膠功能等,從而更好提高了機器人的操作性能,確保了各操作環節的準確性和質量。軟件部分對工業機器人的正常運作以及各類功能實現都有著重要作用,我國在工業機器人軟件研發上有了較大進展,在上位機及下位機方面都研發出了相應的控制軟件,在上位機方面主要對編程技術進行了較好應用,包括離線編程和在線編程技術;在下位機方面,主要對正解運動算法以及逆解運動算法進行了較好應用。在軟件操作方面,不僅具有界面簡潔明了、功能豐富、操作簡單的特點,而且對操作者的專業素質要求較低,所以具有較好的實用性,而且這些軟件技術在多種行業中都得到了較好應用,并取得了一定的應用效果。隨著社會經濟的不斷進步,國家在基于工業機器人的制造業中完善了大量的自動化生產線,包括裝配生產線、焊接生產線等,給企業的發展帶來了較大機遇;國家還完善了工業機器人的生產配套設施,促進其生產自動化和高效性,并加強與國外先進機器人制造企業的交流,學習各類相關技術,從而促進我國機器人事業的繁榮,推動國民經濟全面發展。
結束語
機器人的廣泛應用體現出了我國現代科學技術的發展情況,也反映出了自動化工業的進步速度,其不僅能夠較好替代人力資源為人們服務,而且給自動化工業的更好發展帶來了機遇。隨著世界機器人市場的競爭越來越激烈,國家必須加強對機器人的研究,將其合理應用到自動化工業中,發揮出其主要作用,從而更好促進我國社會經濟的發展。
參考文獻
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“兩化融合”就是通過工業信息化過程達到建成信息化工業目標。手段方法是信息化,實現目標是信息化的工業。信息化的工業是現代經濟、信息社會的基礎。所謂“兩化”,工業化的需求是牽引;信息化的技術是驅動。在“兩化融合”發展框架下智能制造是提高我國裝備、產品自主知識產權,提高技術含量的重要技術手段。
1.機械智能制造的發展現狀
(1)我國對智能制造的研究始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術方面取得一些成果,進入21世紀以來的十年中智能制造在我國得到迅速發展,在許多重點項目方面取得成果,智能制造相關產業也初具規模。我國已取得了一大批相關的基礎研究成果和長期制約我國產業發展的智能制造技術,例如:機器人技術、感知技術、工業通信網絡技術、控制技術、可靠性技術、機械制造工藝技術、數控技術與數字化制造、復雜制造系統、智能信息處理技術等;攻克了一批長期嚴重依賴并影響我國產業安全的核心高端裝備,如盾構機、自動化控制系統、高端加工中心等。建設了一批相關的國家重點實驗室、國家工程技術研究中心、國家級企業技術中心等研發基地,培養了一大批長期從事相關技術研究開發工作的高科技技術人才。
(2)智能制造裝備產業體系初步形成。隨著信息技術與制造技術的高速發展,我國智能制造裝備的發展深度和廣度日益提升,以新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系初步形成,一批具有自主知識產權的智能制造裝備實現突破,2013年以來工業自動化控制系統、儀器儀表、數控機床、工業機器人及其系統等智能制造裝備產業領域銷售收入超過4000億元。
(3)我國對智能制造的扶持力度不斷加大。近年來,我國對智能制造的發展也越來越重視,越來越多的研究項目成立,研究資金大幅增長。我國了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》和《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》,并設立《智能制造裝備發展專項》,加快智能制造裝備的創新發展和產業化,推動制造業轉型升級。
2.智能制造的產業升級的必然選擇
決定一個國家的智能化、自動化程度有幾個因素:其一,它是國家產業發展到一定階段的產物,例如:生產要求很高的高端設備,或在高溫、高腐蝕、高危等惡劣的環境下,人工無法完成,需要機器人來完成;其二,當人工能效太低時,人的單位能效與之相比差十幾二十倍,則需要使用機器人或自動化的裝備來生產制造;其三,勞動力成本的快速增加也是一個重要影響因素,自動化設備和智能制造迎來了新的外部環境,對智能制造來講是一個推動力。
目前中國已是世界第二大經濟體和制造業大國,但自主創新能力薄弱、先進裝備貿易逆差嚴重、高端裝備與智能裝備嚴重依賴進口,嚴重制約我國制造產業健康發展。隨著世界經濟迅速的發展與成長,智能化制造工廠將給所有產業升級帶來沖擊,也將引領全球制造業發展模式的前進與革新,對于中國制造業的產業升級來說已是必然選擇。將專家的知識不斷融入制造過程以實現設計過程智能化、制造過程智能化和制造裝備智能化,實現擬人化制造,目的是使制造過程具有更完善的判斷與適應能力,提高產品質量、生產效率,并將顯著減少制造過程物耗、能耗和排放。
3.機械智能制造的發展方向
3.1以3D打印為代表的“數字化”技術嶄露頭角
“數字化”制造技術有可能改變未來產品的設計、銷售和交付用戶的方式,使大規模定制和簡單的設計成為可能,使制造業實現隨時、隨地、按不同需要進行生產,并徹底改變自“福特時代”以來的傳統制造業形態。3D打印技術呈現三個方面的發展趨勢:打印速度和效率將不斷提升;將開發出多樣化的3D打印材料;3D打印機價格大幅下降。
3.2智能制造技術創新及應用貫穿制造業全過程
先進制造技術的加速融合使得制造業的設計、生產、管理、服務各個環節日趨智能化,智能制造正引領新一輪的制造業革命,主要體現在以下四個方面:一是建模與仿真使產品設計日趨智能化;二是以工業機器人為代表的智能制造裝備在生產過程中應用日趨廣泛;三是全球供應鏈管理創新加速;四是智能服務業模式加速形成。
3.3智能制造技術通訊網絡化日趨成熟
機聯網就是機器聯網,指應用物聯網、云計算、現代通信技術,對企業制造設備、工藝流程,空調、照明、倉儲等輔助設備進行統一的改造升級管理,形成集中管理、資源共享的現代化智能制造模式,以提高生產效率,改善產品質量,促進節能減排,提高企業綜合能力。“機聯網”是實現“機器換人”的重要形式,是推進兩化深度融合的重要載體。目前企業機器設備管理水平落后,一線勞動用工缺口持續擴大,加快機器設備聯網成為企業提升生產經營水平、加快轉型升級的重要突破口。實施“機聯網”工程,推進企業生產制造從單機控制向多機控制,從“一人負責一機”向“一人負責多機”,甚至“一人負責一個車間”、“無人車間”方向發展,大幅減少生產一線尤其是臟活、累活、污染崗位、危險崗位的勞動用工。
4.結論
可以預見,智能制造裝備在引領制造業在低碳、節能、高效發展進一步得到顯現;同時,機械行業將在工業機器人、智能機床和基礎制造裝備、智能儀器儀表、三D打印裝備、新型傳感儀器、自動化成套生產線、機聯網等重點領域形成快速發展。
參考文獻:
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1前言
機械制造行業是我國工業行業的基礎性領域,對于實現我國工業強國的目標具有極為重要的價值和意義,機械設計制造及其自動化就是在機械加工的過程中廣泛采用各種先進技術,最終達到能夠連續進行智能化生產的目標,對于我國目前工業轉型以及行業發展帶來巨大的推動效果。機械設計及其自動化水平的提高,能夠提升產品的整體質量,在根本上提高生產產品的效率,降低生產產品的成本,推進我國現代化工業改造逐步進行。
2機械設計及其自動化價值分析
2.1相應特點分析
隨著信息技術的不斷發展,機械設計制造及其自動化領域也不斷運用最新的信息技術,因此在機械制造領域最為突出的發展趨勢是自動化以及智能化,這也是與傳統的機械加工作坊式作業最為本質的區別。在現代的機械設計制造及其自動化過程中,融合了諸多的先進技術,而且這些技術并非是簡單的技術相疊加,而是融合在一個統一的系統,在機械加工的過程中能夠達到協調統一的目的。機械設計制造及其自動化,能夠實現,對于產品的具體設計,在生產過程中,時刻按照,相應的設計標準提出更為精確化的生產需要,并且可以引進先進的計算機仿真與模擬技術,對于相應的生產參數進行修改,實現智能化以及高質量化的制造過程。同時隨著世界信息技術產業的不斷進步,在機械設計領域也逐漸出現了微型化的發展趨勢,機械設計加工零件體積更小,并且精度更高,提高了產品生產的效率以及質量,因此在機械領域得到了廣泛的使用。
1.2發展趨勢分析
相較于我國傳統的機械加工領域自動化以及自動化機械設計,主要有以下幾個方面的優勢。一是安全性能比較高。傳統的作坊式的機械加工廠由于其生產條件較為惡劣,因此不能夠對于周圍的環境進行有效的監控,無法對于出現危險的情況進行有效的警報,如果機械設備一旦發生故障,就有可能實現停運,嚴重危及操作人員的生命安全,也會對于整個企業的生產造成不良的影響。但是機械設計以及自動化設備能夠對于內部的設備狀況進行相應的監控,并且能夠實現自我檢查,如果發現機械設備有異常的情況,機器設備能夠自動開啟相應的保護措施,同時能夠積極排除故障,因此提高了機械設備在加工領域的安全性能。第二能夠廣泛提高機械設備加工產品的相關記錄。我們可以通過機械設備的自動操作來代替手工操作,這樣就能夠極大的提高了產品加工的精度,也降低了進行操作的難度,產品的合格率以及生產效率得到了充分的提高。第三是具有廣闊的適用范圍,機械設計制造與自動化領域能夠廣泛融合現有的新技術,組合成一種比較復合型的產品加工方法,在許多人類難以適應的惡劣環境中也能夠正常作業,因此具有一種無可比擬的作業優勢。第四,自動化設備還具有節約能源的作用。機械設計制造與制自動化領域的設備,由于其具備的連續工作的特點,其在能源消耗與環境污染上更為綠色和環保,因此在我國廣泛提倡節能減排戰略的今天,這種自動化設備值得大力的進行推廣。
3機械設計制造與自動化設備發展趨勢判斷
3.1愈加朝向智能化的方向邁進
以后的機械設計與自動化這個領域將會更加凸顯智能化的方向。隨著我國人工智能戰略的展開,各行各業人工智能技術蓬勃發展,對于工業基礎的機械設計及制造領域來說,人工智能化的普及,能夠改變其運營的效率與模式,提高產品的精度和質量,是我國對于西方發達國家進行工業彎道超車的重要技術保障,能夠有效協調企業的人力物力與財力,實現有效的投入產出,因此智能化設計對于未來我國機械產業的戰略發展具有非常重要的地位和作用。智能化的機械設備操作系統能夠對于出現的問題進行有效的篩選和分析,而且能夠代替簡單的人工勞動,進行生產設備的相關決策與構思,就為后期進行自動化提供了良好的技能基礎。
3.2網絡化的特點
信息互聯網技術浪潮不斷涌現,深刻的影響了各行各業生存的模式與發展方向,因此我國未來的機械設計與自動化領域也必將會實現網絡化的特點,隨著建筑設計與制造的網絡化出現,能夠拓寬相應的產品渠道,并且將優質的產品銷往世界各地,如果實現建筑設計與制造的網絡化,就能夠在機械出現故障時,利用遠程的監測以及控制手段對于生產環節進行各個時段的監控,可以有效減少機械故障的概率,減輕機械故障發生對于生產工作的影響,從而使得機械設計與制造能夠實現更大的經濟效益與社會效益。
3.3虛擬化的相關特點
我國目前對于機械設計基本上都是在利用CAD進行二維設計,設計完成之后還需要進行相關的整合和篩選,因此在設計效率上并不高,耗費了大量的人力物力和財力,也不利于企業資金的歸規劃配置,因此在現代市場競爭條件下,這種作業模式就顯得比較笨重。如果采用智能化虛擬化的設計方法,就能夠實現網絡數據的處理,提高精度,減小設計的周期,對于設計環節也能得到相應的簡化,提高了企業相應的社會經濟效益。
3.4環保化的方向
隨著我國環境保護措施日漸嚴厲,因此在機械設計與制造領域應該廣泛推廣節能環保的理念。平時在機械設計與制造的過程中,需要貫徹相應的環保理念,堅持綠色效益與社會效益相結合的特點。不能夠為了盲目追求眼前的利益,而對于資源進行浪費或者是污染周圍的環境。我們要提高資源的利用效率,促進機械設計與制造行業朝向更加健康的良性循環發展。
參考文獻
[1]劉超. 我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J]. 河南科技,2013(06).