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智能制造系统的关键技术

智能制造系统的关键技术 琥崧集团
2016-12-02
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导读:点击「蓝色微信名」可快速关注概述智能制造系统(Intelligent Manufacturing Svste
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概述



智能制造系统(Intelligent Manufacturing Svstem-IMS)是一种智能化的制造系统,是由智能机器和人类专家结合而成的人机一体化的智能系统、它将智能技术融合进制造系统的各个环节,通过模拟人类的智能活动,取代人类专家的部分智能活动,使系统具有智能特征。


信息时代和知识经济时代的到来,使得市场竞争日益激烈,市场的需求也发生了巨大变化,主要表现在以下几个方面:



1
信息量的爆炸使信息的处理趋于困难,靠传统的处理方法已无法完成。




2
市场的激烈竞争使决策的正确与否成为企业的关键问题,这就要求人类专家不能出现任何的失误,因此、要求集合尽可能多的专家的知识和经验进行决策。




3
有些环境非常恶劣的场合,人们已无法在其中工作,需要用带有智能的机器来完成。




4
专业性人才的缺乏,极大地制约了企业的发展,同时由于人类的记忆是有限的,并且后天的记忆会随时间的推移而减退,因此,把人类的知识记录下来,建成知识库,供全面的决策支持很有必要。



    智能制造系统是适应市场需求变化的产物。



智能制造系统的发展




早在20世纪80年代,美国人就提出了智能制造系统的概念。美国许多大学多年来积极从事这项研究,并取得了一定成果。欧洲各国的起步不比美国晚,并且欧盟为此制定了跨国的高技术研究计划,其主要内容就是智能制造,20世纪80年代末期,由日本东京大学倡导建立一个由日本、美国和西欧各国共同参加的智能制造系统研究中心,并于1995年开始实施,其主要的研究内容包括IMS结构系统化和标准化的原理与方法、IMS信息的通讯网络、用于IMS的最佳生产和控制设备、IMS对社会环境以及人文的影响、新型材料的研究与开发等5个方面。


正是由于这种联合性的研究开发机制的产生,推动了世界性生产组织形式的变革,虚拟公司就是在这种理念下诞生的一种组织模式。从此宣告“院落式”工厂将成为过去。



智能制造系统的关键技术




理论上智能制造系统与人类的知识积累密切相关,归纳起来包括以下几个方面:



1
知识库的建立  人类的发展过程是知识发展和积累的过程,几千年的发展有很多经验和教训,整理归纳后可建立较完整的知识库,从而使人们在生产中少走了许多弯路,使决策更加准确。




2
带替人类工作的机器人的研究  加工业的发展过程是人类从繁重劳动中解脱出来的过程。许多环境恶劣的工作需要有机器来代替。




3
能代替人类思考一些问题的智能系统  人类发展过程中,起先脑力劳动不为社会认可。当人类认识到知识的重要性时,许多历史的经验已被人们所忘却,致使许多的历史遗迹至今无法解释。计算机技术的发展,尤其是其强大的计算能力,完全可以代替人们进行分析、比较。



鉴于上述情况,我们认为智能制造系统的关键技术应包括以下内容:



1智能设计



工程设计中,概念设计和工艺设计是大量专家的创造性思维,需要分析、判断和决策。把大量的经验总结、分析,如果靠人们手工来进行,将需要很长的时间。把专家系统引入设计领域,将使人们从繁重的劳动中解脱出来。目前在CAD/CAPP/CAM领域中应用专家系统已取得了一定进展,但仍未发挥出其全部能力。



2智能机器人



机器人技术虽然已经过许多年的发展,但仍然仅限于代替人们的劳动技能。一种是固定式机器人,可用于焊接、装配、喷漆、上下料,它其实就是一种机械手;另一种可以自由移动的机器人仍需人们的操作和控制。智能机器人应具备以下功能特性:视觉功能,机器人能借助其自身所带工业摄像机,象“人眼”一样观察;听觉功能,机器人的听觉功能实际上是话筒,能将人们发出的指令,变成计算机接受的电信号,从而控制机器人的动作;触觉功能,就是机器人带有各种传感器;语音功能,就是机器人可以和人们对话;分析判断功能(理解功能),机器人在接受指令后,可以通过对知识库中的资料进行分析、判断;推理,自动找出最佳的工作方案,作出正确的决策。



3智能诊断



除了计算机的自诊断功能(包括开机诊断和在线诊断)外,还可以进行故障分析,原因查找和故障的自动排除,保证系统在无人的状态下正常工作。



4自适应功能



制造系统在工作过程中,由于影响因素很多,如材料的材质、加工余量的不均匀、环境的变化等,都会对加工带来影响。由于目前人们仍是依靠经验来控制系统,所以加工时就不可能达到最佳状态,产品的质量就很难提高。要实现自适应功能,在线的自动检测和自动调整是关键技术。



5智能管理系统



加工过程仅是企业运行的一部分,产品的发展规划、市场调研分析、生产过程的平衡、材料的采购、产品的销售、售后服务,甚至整个产品的生命周期,都属于管理的范畴。需求趋向于个性化、多样化,市场小批量、多品种占主导地位,因此,智能管理系统应具备:对生产过程的自动调度,信息的收集、整理与反馈以及企业的各种情况的资料库等。


总之,人工智能是不可避免的发展趋势,有着非常广泛的发展前景。




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琥崧集团,一家提供分散&研磨核心设备及智能化产线解决方案服务商,主要面向涂料油墨、纳米材料、锂电材料、半导体材料、5G新材料、农药、医药、食品等行业客户,助力客户打造传统工业与自动化“物联网”技术相融合的未来工厂。
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