海克斯康制造智能

能听、能看、能感知,盘点智能制造的关键技术


智能制造作为一个现代制造系统,必须具有像人一样,能去看,去听,去感知这个世界的能力,并有复杂的逻辑思考和判断的能力,能对他所感知的各种环境作出精准的判断和处理。智能制造的本质就是广义的制造过程中加入感知、判断、决策等环节,能体现人类智能的因素融合于计算机、电子信息技术、先进制造和管理技术的全过程。

智能制造体系包含关键技术

1. 先进的传感检测技术

工业传感器核心器件、智能仪器仪表、传感器集成应用等技术在智能制造体系有着关键的作用。对于系统来说,要能具备感知这个世界的能力,必须要有各种传感器,如声音、光、图像等,视觉占人类所有传感器输入的80%,也是困难的一部分感知,它通过将光学信息转换成数字电信号来表示每个像素点灰度以及颜色进而重现场景中画面。只有这些感知外界的传感器存在,并将相应的信号转换为大脑(计算机系统)可以处理的信号,我们才能展现“智能”。如果智能制造是制造业领域的一场革命,那么它将发轫于各种高端传感器。

2. 先进的制造技术

智能制造离不开制造,目前随着3D 打印技术的不断进步,打印材料不断实现多样化,如纳米材料、生物材料等,传统制造业模式将被彻底改变。但是作为一种全新的制造手段,其实目前远远没有到大规模实用的阶段。对于金属材料的打印,大部分还是采用金属粉末的激光烧结技术,而不是我们通常想像的有如铸造时铁水来成型零件,因此无论材质的均匀性还是强度无法传统成型零件相比较,同时打印零件,耗时长,后处理工艺复杂等也是当前面临的问题。无论是传统的金属切屑加工,还是以3D 打印为代表的增材制造技术,都必须以高效和实用为原则,能服务于智能、快速、高效为特征的智能制造系统。目前来看,3D 打印技术有待进一步完善,传统制造技术还需在提高效率的基础上,满足多样化的信息接口,融合于以信息流为主导的制造系统。

3. 新材料技术

新材料以轻量化、力学性能优越、便于加工制造、绿色节能为标志,服务于先进的制造成型与制备工艺,是智能制造中的物质基础。以碳纳米材料、碳纤维为标志的工业级新材料必须取得更大的突破,并应用于智能制造系统,完成智能制造的物质材料升级。

4. 快速识别技术

智能制造系统的运行,需要对物件的属性进行识别,才能真正认识该物件,如何快速准确的识别,是实现信息流提取的关键一步,智能制造系统必须实现从物流到信息流的快速、准确的转换提取,这是实现智能的前提之一。RFID 射频识别技术又被称为无线射频识别,这是一种无线通信技术,能够识别无线电信号,且能够读写相关数据信息。在此基础上,发展更便捷和准确的识别技术,成为智能制造系统获取信息流的关键一步。

5. 无线通讯与定位技术

通过基于无线传感网络、RFID、传感器的现场数据采集应用,用无线传感网络对生产现场进行实时监,与生产有关的各种数据,实时传输给控制中心,上传给大数据系统并进行云计算。机器之间能够相互沟通,彼此交流,那么,许多处理过程就能够更加的高效。可靠的无线通讯技术在系统内保证了信息流的流动和通畅,为智能系统提供了交互与联通的桥梁。实时定位系统会利用光学、声学技术实现定位,表征物体所处的方位和状态,为智能制造系统的控制中枢提供位置信息。

6. 数据的采集和分析处理

从系统里面获取数据是中央处理系统进行控制的关键依据,相关数据也是用户进行产品工艺分析的直接资料。目前的数据采集系统是以基于微处理器和PLC 逻辑控制器为主的采集系统,稳定性和准确性需要进一步提高,同时还保证与智能系统配套的高端传感器接口,完成数据精准,实施性强的可靠获取。

7. 预测型智能制造技术

智能制造系统的智能诊断和维护也是系统实施的必须要素。随着时间推移,设备磨损、性能衰退,最终导致故障和停机。预测型制造是时刻掌握设备实际“健康”状态,不是在故障发生后去抢修,或过早地将可用的部件进行不必要更换,而是通过预测设备什么时候可能失效,合理安排维修计划,实现“准时”维修,最大限度地提高设备的可用性和延长其正常运行时间。数据分析处理,设备寿命预测数学模型建立,这些关键的数据处理和数学计算方法对提升智能制造有着十分重要的意义。

8. 信息与网络技术

人与人、人与机器设备、设备与设备的通信和交互,构建互通互联的网络环境,使数据流动起来,处理海量数据都需要信息与网络技术的支撑,保证了机器设备高效率运作和与生产管理的协同,这些是智能制造得以实现的载体。

原文作者:段俊勇 赵海霞 张永涛 王帅


评论列表 0

暂无评论