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智能化機械工廠是以“智能化”為核心，以智能化、數字化、網絡化為主要特征的生產、經營實體。智能化工廠將逐步分層次實現。智能工業機器人在智能自動化制造工廠中扮演著重要角色。
（1）智能工業機器人在智能化數控設備中，除了各種數控設備和相關數控配套設備以外，智能工業機器人在智能制造單元、智能制造系統和智能制造工廠中具有重要作用。
例如日本發那科開發的智能化工業機器人，安裝了三維視覺傳感器和力傳感器，用于數控設備自動上下料和產品組裝方面。視覺傳感器能識別三維圖像、能識別零件的位置和姿態，能抓取散放零件。發那科的智能工業機器人，在安裝了用于生產的視覺傳感器之外，還使用了力傳感器用于產品組裝作業。
最近幾年，國內外的工業機器人專家都把注意力和精力投入到“視覺伺服”智能工業機器人的研究方面，成為國內外最熱門的研究課題。工業機器人的“視覺伺服”研究，包括從視覺信號處理到機器人控制的全過程。包括機器人運動學、控制理論；包括實時圖像的識別與處理，以及三維信息的獲取、處理和重構技術；包括實時計算技術等領域的融合；包括機器人本體標定和攝像機標定技術等。
“視覺伺服”智能工業機器人，技術難點較多，較復雜，但是目前在數控技術領域已有較成熟的高速度、高靈敏度、高精度伺服控制技術和機器人方面的視覺傳感技術作為基礎和借鑒，相信是能夠攻克“視覺伺服”工業機器人技術的。
（2）智能化自動化工廠在各種智能化自動化數控設備的基礎上，智能化工廠將由工廠局部智能自動化、逐步分層次地發展到全工廠智能自動化和社會化智能制造。
第一層次：單機或單元智能自動化。單機或單元智能自動化，可以實現長時間無人值守。國內外都有用于生產的實例。比如日本發那科在20世紀80年代第一代智能數控加工中心上，加幾個用于人工上下料托盤，可以實現24h 連續運轉。20世紀90年代的第二代智能加工系統，以4 ～6 臺加工中心和裝有帶加工夾具的立體托盤架，能擺放待加工的大量毛坯件，可實現60h 連續運轉。
20世紀末和21世紀初的第三代智能加工系統，稱作“智能機器人化加工單元”，該單元就是用智能化機器人為智能加工數控設備的夾具自動裝卸工件。與第二代加工系統相比，由機器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重勞力，減少了夾具，減少 了設備投資，縮短了生產準備時間，加工質量更加穩定，降低了生產成本。
第二個層次：生產制造系統智能自動化。
在第三代“智能機器人化單元”的基礎上，實現計算機網絡控制生產車間全自動化系統。包括毛坯倉儲管理，再制品倉儲管理，成品零件倉儲管理及其搬運、裝卸、裝配作業和質量檢驗等。
第三個層次：智能化數字化網絡制造系統。在第二層次生產制造系統智能自動化的基礎上，配置網絡綜合管理系統，來實現全工廠的智能化數字化網絡制造。智能化工廠的實現主要是靠信息通信技術（ICT）和智能網絡的可靠運行加以保證。具有實時資料搜集與傳輸功能、高效能計算機與分析預測功能、遠程監控與診斷功能及模擬功能等。
智能化工廠最核心的部分是生產過程和全面經營運行的智能自動化，包括設計智能化，生產排序自動化，生產線自動化，測試檢驗自動化，倉儲自動化，電力管理智能自動化等等，進一步發展到自動化無人化工廠（絕大多數設備可以無人值守）。除生產過程智能自動化外，還包括人力資源優化調度，物資資源（設備，工具，材料等）智能優化調配，并具有強化專案時程能力，時間彈性應用支配能力，完善調整生產周期，優化生產經營方案，達到提高生產效率和降低成本的目標。
目前，這種工業網絡智能工廠基本形態在技術先進國家有實力的技術先進企業已率先實現。但是用于工業智能網絡不同于一般ICT 通信網絡，有不少難點需要克服。工業智能化網絡必須具有防水、防塵、防磁、防爆以及抗高低溫和抗腐蝕的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信網絡要求高得多。
例如：Tata汽車有限公司在印度Gujarat投資4億1700萬美元建造一座先進的具有智能化特征的工廠，每一個生產環節都采用“智能化”制造技術，對于來自經銷商的訂單，可以及時對客戶的偏好加以調整，滿足個性化需求。采用“智能化”制造技術，可以追蹤每種零件的來源，可以快速確認及解決任何可能產生的質量缺陷和安全問題。此外，智能網絡還可以與智能電網相連，以便在能源最為充沛或最便宜時段大量投入設備運行以降低成本。
智能化制造工廠，應該具有掌握整體市場的需求與變化能力，適時調整生產經營的彈性靈活運行，協調生產線，推出最適合市場需求的產品。發展智能化制造工廠，絕對勢在必行。這取決于三大關鍵要素：人性化操作接口，高功能高速度計算機運算平臺連接及跨網絡的云端運算與信息集成分析與統計。
第四個層次：智能化社會化生產。智能化網絡化社會化制造，將由企業內部局域網經因特網向企業外部傳輸。這就是所謂的Internet/Intranet。網絡可使企業與企業之間進行跨地區協同設計、協同制造、信息共享、遠程監控、遠程診斷和服務等。網絡能為制造提供完整的生產數據信息，可以通過網絡將加工程序傳給遠方的設備進行加工，也可遠程診斷并發出指令調整。網絡使各地分散的數控機床聯系在一起，互相協調，統一優化調整，使產品加工不局限于一個工廠內而實現社會化生產。智能化社會化制造能夠借助Internet網實現跨行業、跨國際智能化制造，進入Internet/Intranet時代。云計算借助Internet網整合了計算機資源，為智能化制造開了先河。智能化網絡化社會化制造將引領社會和全球資源的整合與優化運用，同時將有效地提高人類的生活質量，逐步地減少人類的體力勞動而擴大腦力勞動的比重，進入知識社會，智能社會。
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1.焊接技術的國內外發展
在焊接材料領域，進入21世紀以來，國內的知名焊材企業對鋼材的發展迅速跟進，在提升傳統產品的品質和開發與高品質鋼種配套焊材品種方面做出了不少努力，但新型焊材的開發遠遠落后于鋼種的發展，一些新型鋼種的配套焊材尚需進口。高品質焊接材料附加值較高，目前約占我國焊接材料總量的20%左右，預計5年后能達到30%～40%。即使按20%計，其總量也可達60萬t左右。近年來國外各著名焊材企業紛紛進入中國搶奪高端焊材市場，我國民族焊材工業在這方面存在明顯差距。
例如國外已采用廠房密閉除塵換氣的方式生產熔煉焊劑，國內仍是敞開式生產，對環境的污染大；燒結焊劑國外均采用先進的自動化設備生產，我國大部分焊劑的成形欠佳和顆粒強度不好。除此之外，在無鉛焊接可靠性評價及壽命評估的機理研究上起步晚，只有少數科研院所在從事無鉛可靠性領域的研究及檢測工作。助焊劑和錫膏的研發與國際先進水平差距大。
2.智能化焊接技術的構成
基于計算機、控制等信息處理新技術，將人工智能與焊接工藝有機結合，實現焊接工藝制造的技術――稱之為“智能化焊接技術”（Intelligentized Welding Technology，IWT）。智能焊接技術的提法含義為：利用機器模擬和實現人的某些智能行為實施焊接工藝制造的技術。
智能化焊接的主要技術構成如圖1-1所示。包括采用智能化途徑進行焊接工藝規劃、焊接設備、傳感與檢測、信息處理、知識建模、焊接過程控制、機器人運動控制、復雜系統集成設計的實施。可見智能化焊接技術是多學科交叉綜合在焊接技術領域的集成與升華。
圖 1-1 智能化焊接技術的構成
3.焊接動態過程的視覺傳感技術
視覺是人類感覺外部信息的主要功能之一。焊工感官對焊接過程接受的主要是視覺信息。因此，模擬焊工行為的基礎技術之一是采用計算機將人類視覺的理解及其信息的處理有效地用于焊接過程傳感。近年來，隨著計算機視覺技術的發展，利用視覺正面直接觀察焊接熔池，以反映焊接過程熔化金屬的動態變化行為，通過圖象處理獲取熔池的幾何形狀信息實現焊接熔深、熔透以及成形的實時控制，已成為重要的研究方向。
脈沖GTAW的技術研究有以下幾方面：熔池正反面同時同幅視覺傳感系統，并獲得了堆焊熔池正反面圖象，對熔池圖象二維特征尺寸的實時提取進行了較為系統的研究，為控制正反面熔寬提供了傳感信息；對接填絲無間隙熔池圖象的三維特征提取進行了的研究，獲得了填充焊絲焊接過程中熔池表面凸出和下塌，部分熔透和全熔透狀態下的圖象。采用灰度分布的反射圖方程計算恢復熔池的三維尺寸信息取得了初步的成功，為基于單目圖象傳感控制焊縫的余高提供了預測傳感信息；多方位同時同幅熔池圖象，基于對熔池前端圖象處理實時提取間隙變化，為解決工程應用中變間隙焊接焊縫成形控制提供了傳感信息。成功地提取鋁合金熔池的動態特征并實現了對鋁合金熔池尺寸的實時控制，實現機器人焊接過程中的熔池特征視覺傳感與實時控制的結合技術。
4.焊接動態過程的實時智能控制方法
實現焊接動態過程的實時智能控制是智能化焊接制造過程的關鍵技術與難點所在。
由于焊接過程是一個多參數相互耦合的時變的非線性系統，影響焊縫成形質量的不確定因素眾多，這使得基于精確數學模型的經典和現性控制理論方法的有效應用受到限制和挑戰。而模擬焊工決策操作功能的智能控制則有可能在大范圍的不確定性條件下實現較為滿意焊接質量。因此，在焊接過程控制中引入智能控制，如模糊控制、人工神經網絡學習控制和專家系統及其相互結合的智能控制方法的研究已經興起。
如堆焊、無間隙對接焊、有間隙變化對接焊智能控制器設計的方法；無填絲和有填絲焊條件下正反面焊縫寬度、余高的實時智能控制的系列研究；對焊接速度與熔寬變化過程時滯不確定系統的預測補償自學習模糊神經控制方法；單個神經元自學習控制器實現了對脈沖GTAW堆焊熔池背面熔寬的智能控制；系統控制和自學習模糊神經網絡（焊接速度、電流）雙變量控制器實現了對脈沖GTAW對接熔池背面熔寬的智能控制；自適應模糊神經網絡控制器實現了對脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與正面余高的預測智能控制；前饋控制送絲速度和自學習模糊神經網絡控制器實現了對變間隙脈沖GTAW填絲熔池背面熔寬與焊縫成形質量的智能控制等。
5.智能化焊接技術的未來發展
焊接工藝智能化的未來發展就是能夠將焊接技術進行優化發展、智能識別工程制造操作環境、對焊接的質量自動進行檢測、對焊接過程智能的進行控制以及對焊接中的紕漏進行自我的診斷和檢查等。
目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作環境、不能適應工藝條件的變化及波動的干擾，故而，還是以人員操作焊接為主，因此，焊接工藝近期的發展目標就是研發一種具有感知、具有判斷能力、具有反饋和決策能力的智能焊接機器人。而智能焊接制造的最終目標是研發一款以智能、協調控制系統為基礎，以柔性制造系統、敏捷制造系統為輔的智能化焊接生產線。
結束語：
綜合全文的敘述，可以得出以下結論，智能焊接技術主要是由十大技術構成的，其中動態視覺傳感以及智能控制過程是智能化焊接的主要研究對象，智能焊接的動態傳感技術主要用于焊接的動態成像以及監測技術，而焊接的智能控制則是智能化焊接制造工程中的研究難點，由此可見，智能化焊接工程不僅是信息與科學技術的結合，更是焊接技術發展的又一大突破。
焊接工藝從剛開始的手工作業逐漸發展為機械作業，再發展為半自動化焊接，現今又向智能化焊接技術邁進，并且隨著計算機的普及、人工智能技術的滲透，智能化的焊接制造工程將在不遠的未來得以實現。
參考文獻：
[1]陳善本，林濤，陳文杰，邱濤. 智能化焊接制造工程的概念與技術[J]. 焊接學報（2004）06：124-128+134.
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一、我國機械工程智能化的現狀
上個世紀,科技的快速發展對機械工程在現階段的發展奠定了良好的基礎,目前,成熟的機械工程知識。聰明,根據人腦的結構和功能是研究機械工程智能主要目的在于結合人類大腦的特點實現用機器代替手工勞動的一部分。目前,我國有一個明確的機械工程的發展趨勢,總的來說,引進國外先進技術水平,并有自己的勘探和開發,和政府的政策支持,機械工程的發展非常有利條件,發展非常迅速。
智能機械工程的發展是非常重要的。目前,我國許多企業已經開始在機械工程開發智能應用程序的可能性,盡管企業經營仍然存在著一些缺陷,但在企業管理模式,生產方面的變化,越來越多的企業越來越重視創新能力的培養。但我國現階段存在許多困難:機械工程、智能科學技術水平的發展,雖然有了長足的進步,但與世界頂尖水平有差距。智能雖然有一定效果,但創新能力是不夠的,盡管建立信息管理系統,但還有待進一步完善,企業更快的發展,但并不是智能程度更高。然而,這些困難只是暫時的,機械工程,智能化的發展方向是時代的潮流,隨著經濟等方面的深度,我國科學技術的發展,將為機械工程提供一個更強大的智能支持。
二、機械智能化制造技術的應用
1.現代機械制造技術已不再是一個簡單的生產過程,生產和產品設計,但通過商品的概念系統已經逐漸過渡到最終產品生產完成,系統集成生產過程的生產,是現代制造技術的一個函數更系統和生產系統的信息處理機制的完美融合。制造技術、系統工程、自動化技術和智能技術的集成,逐步開發一個全面的新技術產業,即智能制造技術,這是自動化技術在機械制造中的應用,智能水平的表現。最典型的是智能制造系統在機械制造行業,人工智能的應用有機成機械制造系統在每一個操作環節,通過專家智能的模擬活動,而不是最初由專家負責的那部分的活動和擴展專業負責的活動系統使用其功能的智能制造系統運行狀態監測,各種各樣的錯誤可以發生在任何時間和分析預測異常運行狀態,并在專家系統的基礎上寫的類似問題的預防措施的實施,與操作參數調整,以適應外部環境的變化和緊急突發事件的處理。
2.機械制造技術,有一種高端的技術稱為實時智能技術。只有第一個實時系統根據環境相對簡單的定義,它只停留在如何調整任務,如何修改操作,如何使用這些工具,以確保有效的在規定的時間內完成所有任務。人工智能和高科技產品正試圖重組人類智能行為的實時計算模型,并實現其功能。現階段科學技術使實時系統和人工智能相互結合,相互補充,人工智能領域正朝著一個更現實的不斷發展,實時系統也向更智能的應用領域邁出了一大步,因為這樣的進步,現在的實時智能控制高度預期的結果是否得以實現。
三、機械工程智能化的發展方向
先進制造技術的最新發展階段,制造技術是由傳統的制造技術,不僅使制造技術的有效因素,在過去,不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到生產的所有領域和整個過程。現代機械制造技術的發展主要體現在兩個方向:一個是精密工程技術、超精密加工的前沿地區,精細加工、納米技術,將進入微機械電子技術和微機時代;第二,機械工程,智能,智能產品,為了實現的生產管理和發展智能和智能安全報警。
1.精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜鑄造精密成形,只要輸入鑄造精密成形、精密制造核心)、精密鍛造、冷濕精密成形、精密沖裁)、精密成型、精密熱塑焊接與切割等。
2.隱形切割無切削液加工機械加工工業是主要的應用領域,沒有切削液處理和簡化流程,降低成本,消除了冷卻劑帶來了一系列問題,如廢物排放和回收,等等。
3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件設計突破了傳統的加工工藝材料去除的原理,通過添加,累積的原則。代表技術分層實體制造(LOM),融化沉積建模(FDM)等等。
4.機械工程情報不僅僅是生產產品的智能化,智能管理方式,和機械工程設備智能化,智能機器生產能有效提高生產效率,可以幫助管理者在機械設備智能設備管理,降低管理成本,通過計算機管理,實現智能管理的目標機器的性能和運行狀態,如故障時發生在生產的過程中,監管設備將發出警報,停止設備運行的問題,確保二次故障的機器將不會發生。機械工程設備運行條件是機械工程的基礎,生產效率,在生產的過程中是非常重要的。因為不同的機器設備設計、施工、性能、安裝和其他差異,機械工程,生產效率和生產目標也不同,智能機械工程設備可以根據每臺機器的不同功能合理操作。機械工程、智能生產等各環節的連鎖控制技術、遙感技術、控制技術、現代機械工程等,所以企業應密切關注科學和技術的發展趨勢,跟隨科技發展的步伐,與時俱進,應用新的科學技術投入生產。
四、總結
只有跟上世界潮流的先進制造技術的發展,并把它在一個戰略重點,,有足夠的強度以縮小與發達國家的差距,盡快能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻：
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1.性能發展方向
(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大。可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。
(3)工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。
(4)實時智能化。早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。
2.功能發展方向
(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術，也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。
(2)科學計算可視化。科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD／CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補和補償方式多樣化。多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D 2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。
(4)內裝高性能PLC。數控系統內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。
3.體系結構的發展
(1)集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度，應用LED平板顯示技術。可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點。可實現超大尺寸顯示。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，掘高系統的可靠性。
(2)模塊化。硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化，根據不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。
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20世紀50年代，我國在機械化產業方面開始了發展，隨著時代的進步，機械制造產業愈來愈重要，對我國的整體經濟水平的發展有著帶動作用。在機械制造技術的應用過程中，就能促進整體的機械產業發展水平的提高，尤其是在近些年的智能化技術的應用下，從機械制造的效率以及時間和質量等諸多方面都有著進步。通過從理論層面對機械制造技術發展和智能化技術發展趨勢進行探究，對實際應用起到積極促進作用。
1 我國機械制造智能技術的特征體現和發展現狀分析
1.1 我國的機械制造智能技術的特征體現分析
我國的機械制造產業的發展比較迅速，在機械制造智能化的系統發展逐步完善。從這一智能系統的特征來看，有著其虛擬性，在制造的設備方面對不同來源的企業和車間等，其在物理位置上是能夠分步的。從邏輯層面來說，能組成共同邏輯制造單元。另外，在機械制造智能系統的自治性特征上比較突出，這一特征的體現主要在生產管理層面表現得比較突出，這一系統的自比較強，能夠使突發事件在處理能力上得到有效加強，從而實現自動調整等。還有是在動態性的特征上表現得也比較突出，能結合不同物理資源和外部環境進行邏輯制造單元的科學化配置。
機械制造智能技術是不斷發展和完善的系統。在智能化系統的發展中，是從傳統制造技術上進行逐漸發展的，也是機械制造技術的最新發展階段，對傳統機械制造產業以及新技術的成果等都有著吸收和應用，能結合自身的發展加以調整，形成新的技術群，在這樣的技術發展促進下使得機械制造智能化的作用能夠充分呈現出來。不僅如此，機械制造智能技術也是系統化的工程和全球化的技術，在這些特征方面都有著鮮明的呈現。
1.2 我國的機械制造智能技術的發展現狀分析
從當前的機械制造系統的發展情況來看，數字化技術是比較重要的技術，這一技術的應用有著高效性、高精度的特征，在數字技術的支持下，能促進機械制造產業的進一步發展。在現階段的發展條件下，對制造產業智能化以及集成化發展產生影響的就是數控技術，這一技術使得機械制造的智能化目標得以有效實現。自我國改革開放以來，在機械化的技術產業發展上已經有了很大程度的進步，機械制造的水平以及產品質量方面也不斷的提高，在機械制造產品方面也有著我國自主研發新的產品。雖然在一些方面我國的機械制造得到了很大程度的進步，但還有諸多方面存在著缺陷問題，有待完善加強。
在信息化時代背景下，在新技術以及理念的融入下，機械制造技術得到了進一步發展。在計算機的智能化應用下，機械制造產業良好發展。基于我國在機械制造的管理方面比較落后以及在管理的體制上和生產模式上的發展相對比較緩慢，這在很大程度上都會影響我國的機械制造產業的進一步發展。我國的機械制造總體上還處在低水平的發展階段，在創新能力以及自主開發能力層面還相對比較薄弱，在制造技術上以及技改力度上還不是很充足。
實際的發展中，傳統的機械制造管理模式中，我國仍處在初期的階段，通過經驗來進行管理，也是以人為的管理方式為主。在制造設計的工藝方面，我國在CAD/CAM的技術層面向中小制造企業進行普及發展，但從整體上來看還有很大的進步空間。為此就要能結合我國的機械制造技術的發展現狀，采取針對性的發展措施來對機械制造智能化的發展進行促進。
2 機械制造技術的地位體現和影響因素分析
2.1 機械制造技術的地位體現分析
機械制造技術在我國的經濟發展中占有重要的地位。機械制造行業是比較大的發展行業，尤其是在我國的經濟發展過程中，發揮著重要的作用。機械制造行業在農業和工業發展時期扮演著重要角色，到了當前的社會經濟發展背景下，對機械制造的需求不僅沒有降低，反而有了增加。一些國家將機械制造產業的發展作為對國家綜合實力衡量的重要標準，可見機械制造產業對國家發展的重要性。我國在農業以及機械制造和工業發展的需求上都是大國，尤其是在機械制造產業的發展中，對農業的發展也有著很大的帶動作用，同時也能對工業化的正常發展有著積極的促進作用。從這些方面就能夠看出，機械制造技術在經濟社會中的作用和地位。
2.2 機械制造技術發展的影響因素分析
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1機電一體化技術概述
機電一體化技術對于我國的生產、加工技術的研發與創新來說，發揮著不可替代的作用。在應用機電一體化技術時，能夠緩解由于人工操作所帶來的一系列問題，同時在進行技術參數、技術功能等變更的過程中，可以依照科學的路線以及方式來進行完善，進而推動我國機械制造的發展。（1）在應用機電一體化技術進行機械制造時，不僅能夠滿足機械制造的基礎框架，還能夠結合不同企業的需求以及模式，對技術方案進行完善。比如，對于日常用品的加工與生產來說，應用機電一體化技術可以讓設備自動運行，特別是對于一些需要加急生產的產品，通過機電一體化技術能夠在進行參數調整是使設備保持在可承受范圍之內，緩解了由于極端生產對設備形成的壓力，不僅有效減少了設備損耗，還能夠充分發揮機電一體化技術的功能，進而實現穩定、順利的生產。（2）機電一體化的操作難度較低。現階段，大部分技術模式都是朝著“傻瓜式技術”的方向發展，這樣能夠保證技術人員在執行時，能夠更好地按照相關規范與標準進行操作。這對于今后的產品優化與技術創新都可以帶來更大的幫助，機電一體化本身的發展趨勢也會更加明確。當前，機電一體化技術可以與大部分產業進行結合。
2智能制造概述
隨著我國科技水平的不斷提升，智能制造技術的發展取得了很大進步，以現階段的社會發展角度來看，智能制造一般包括智能制造技術和及智能制造系統。智能制造技術一般是指技術人員通過計算機模擬系統來對某一系統進行分析與決策，能夠節省大量的時間以及人力，研究人員利用計算機系統就能夠進行充分的分析，同時確保了研發的可靠性與生產的時效性。智能制造系統也就是一種人機一體化智能系統，其主要是由人類專家以及智能機器人自稱。在應用智能制造系統時，主要利用計算機來進行，通過人類專家對智能活動的分析與構思來代替制造工程中的人力與腦力活動。智能制造系統是智能制造技術的延伸，是集網絡化、自動化技術于一體的制造系統，使整個子系統實現智能化運轉。
3機電一體化技術在智能制造中的應用
3.1傳感技術的應用
在智能制造當中應用機電一體化技術是非常重要的，同時機電一體化技術可以為智能制造提供更廣闊的發展前景，在各個方面都能夠有針對性的進行改善。而在機電一體化當中，傳感技術占據著十分關鍵的位置，同時傳感技術有著非常明顯的優勢，那就是有著極強的精確性以及靈敏性。在應用傳感技術時，可以有效避免外界其他信號的干擾，同時能夠進一步的提升智能生產水平。而普通傳感器與之相比，所發揮的效果并不理想，同時在應用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網絡系統，這有這樣才能夠進行信息的對接與傳輸。但是通過傳感技術，就能夠直接和智能制造進行融合，以此來降低設計的難度以及標準，并且還能夠為企業節約更多的成本。
3.2在數控領域中的應用
對于數控領域的機電一體化技術操作來說，其步驟是相對復雜的，對于操作中的一些細節要求也更加嚴格。如果在數控領域中應用機電一體化技術的過程中工作人員不重視流程與細節，就會使其中的智能制造過程出現事故，使得設備產生一系列故障，嚴重的還會為企業帶來極大的經濟損失。因此，對于數控領域來說，在應用機電一體化技術時，企業一定要將操作人員的培訓工作做到位，進而加強操作人員的素質水平與專業能力，同時對機電一體化技術予以相應的重視。可以結合相應的懲罰機制，如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設備故障，需要有操作人員承擔，根據問題的大小來進行相應的處罰，進而提高工作人員的工作注意力，降低設備故障的發生率。
3.3自動生產控制的應用
在進行自動生產控制的過程中，企業在進行產品生產時，通常會出現由于人為因素影響而導致的產品精度以及質量不達標的情況。而通過對機電一體化技術的應用，能夠對生產活動進行現代化的控制干涉，以此來推動產品產生實現自動化以及智能化，提高工作效率。而在進行產品生產的過程中一旦發生了問題，就會借助自動生產控制來實施干預，來保證產生工作技術步入正軌。現階段，應用自動生產控制較為普遍的行業主要有香煙、飲料生產等，由于這類產品生產有著重復性強、生產力大的特點，同時對于產品品質的要求較高，因此通過自動生產控制能夠在確保產品質量的基礎上進行大量生產。另一方面，對于智能制造中機電一體化技術應用的研究文章發現，自動生產過程的跟蹤控制系統屬于一種新進的自動生產控制系統，其在應用的過程中能夠對產品生產過程進行合理的控制，對相關的信息進行整理與分析，保障產品生產過程中能夠按照這些參數進行規范、標準的自動化作業，保證產品生長的效率以及質量，進而推動相關企業經濟效益的提升。
4結束語
綜上所述，在工業生產行業的發展過程當中，智能制造發揮著十分重要的作用。智能制造可以進行工業生產的自動化、智能化管理，以此來提高生產效益及產品質量，進而提高了企業的經濟效益和社會效益。而對于智能制造來說，應用機電一體化技術也是非常有必要的，機電一體化技術水平會對智能制造的功能有著很大影響。因此，有關企業一定要對相關工作予以重視，進而為智能制造今后的發展打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]于慧佳.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].南方農機,2020,51(05):219.
篇7
1智能制造相關概念以及機電一體化技術的現狀
在我們目前的社會發展現狀來看，智能制造具體是包括了2個方面內容：其一是智能制造技術，具體是技術人員將計算機模擬系統作為輔助工具，進而對特定系統進行分析以及決策，從而節省了大量的人力與財力。相關人員只需要使用計算機系統就能夠對系統進行分析，提升了研發的可行性，并且也確保了生產制造的高效性。其二是智能制造系統，這就能夠簡單的理解為人機一體化，是經由智能機器人與人類專家構成的，在運用的時候主要是將計算機作為工具，讓人類專家進行分析以及構思等等，以此替代了在制造工廠中人為的腦力活動。智能制造系統是對智能制造技術的延伸與發展，其是將網絡化、自動化技術整合為一體的制造系統，讓整個子系統能夠進行智能化的運行。在機電一體化技術發展初期時，電子技術和機械技術并沒有有效結合，其主要是依靠電子技術在機械工業中的使用，以此提升機械生產效率和產品質量。不過，在目前的計算機技術以及信息技術發展現狀下，機電一體化被注入了新的活力，其在生產中得到了普遍的應用。將其運用在智能制造中，更加促進了整個機械各行業的發展，讓生產管理工作實現了智能化、自動化，從而讓生產工作的實施更加的方便。在機電一體化中涵蓋了很多種技術，并且隨著科學技術的發展也融合了更多新的技術，確保了這種技術的先進性與實時性。機電一體化技術運用了電子技術，在人工智能的基礎上運用計算機系統，進而達到了對機械設備的自動化管理以及控制，從而讓整個生產過程更加的方便和高效，也讓生產活動更加的規范。
2機電一體化技術在智能制造中的具體應用
（1）傳感技術的相關應用。在集體一體化技術中，傳感技術是最為基本與關鍵的構成。因為其具備很高的準確性以及敏感度，能夠盡可能的避免受到外界雜亂信號設備的干擾。如果把其運用在智能生產中，能夠發揮其巨大的作用，在這個基礎上建設相關的傳感網絡系統，這樣就能夠實現信息之間的相互傳輸，并且使用計算機把其收集到的相關信息進行整理與分析，進而讓整個生產過程能夠被有效管控。在目前的生產制造中運用的傳感器中，其是以光纖電纜傳感器為主要，運用標準化的接口，大幅度減少了設計難度以及成本。（2）數控生產中的相關應用。我們將機電一體化最早是運用在數控加工技術方面，其在我國機械制造水平方面發揮了很大的作用。把機電一體化技術運用在數控制造中，能夠提高機械加工的精準度和機械加工的效率，數控生產的主要是在其加工精準度方面，因此數控在智能控制系統方面要求比較嚴格，現在數控機床中運用的智能控制系統大部分運用的是CPU預計總主線模式，這種模式主要是進行在線判斷以及智能控制技術，在此基礎上進行三維仿真，對整個數控技術加工的過程進行模擬實驗，以此對實際操作提供參考依據。（3）在自動線和自動機械中的應用。當前很多比較大的企業中，均是運用了自動化生產線依據自動生產機械，這種技術是使用了電子技術中光電控制系統和人機界面控制系統，進而對整個生產制造系統進行全面控制。自動生產線和自動機械運用范圍比較廣泛，比如目前的電腦以及手機都是自動化生產線。其主要是運用計算機控制系統對在生產中的相關設備進行有效融合，即為數控設備、計算機設備等相關的方面進行一體化管控，進而進行集約化以及網絡化的生產模式。（4）機電一體化技術的發展應用。將機電一體化技術運用在智能制造中，工業智能機器人是最為先進的應用，其融合了各種相對先進的技術，是將人工智能、仿生技術以及計算機技術等相關的科學技術融合的新技術。機器人是目前科學技術中研究的重點，是控制論以及傳感技術等相關的總體，其在生產制造行業中被廣泛的應用。在工業生產中智能機器人的出現與應用，提升了產品質量的同時也增加了產品產量，并且也減輕了工作人員的勞動量。工業智能機器人在運用時具備了能夠對信息進行判斷、迅速完成復雜的工作流程以及生產準確度高等相關的優點，并且還能夠運用在軍事生產制造中，其得到了各行各業的高度認可。
3結束語
綜上所述，在目前的工業生產行業中，智能制造是最為主要的發展趨勢，其能夠對工業生產進行自動化以及智能化的管理，從而提高了生產效率以及質量。而機電一體化是智能制造的關鍵與基礎，其應用水平對智能制造的實現有很大的影響。所以必須要重視機電一體化在智能制造中的相關應用，在此基礎上保障了智能制造能夠更好的發展，從而為生產企業帶去更多的經濟效益。
參考文獻：
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篇8
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:
篇9
1汽車智能制造中運用機電一體化的價值
1.1有利于汽車智能制造信息化
通過在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠在汽車制造階段時，在汽車各個重要位置安裝感應裝置，一方面能夠對汽車運行狀態開展實時監控，另一方面則能對周邊環境信息進行采集，幫助駕駛者智能化操控汽車。除此之外，機電一體化技術也為實現無人駕駛提供了強有力的技術支持[1]。憑借機電一體化技術，能夠在汽車行駛過程中自動收集路面信息，并借助信息系統處理汽車運行狀態，最終實現汽車的智能化行駛。
1.2有利于汽車智能制造系統化
在汽車智能制造過程中，傳統的機械制造方式無法滿足多種汽車零部件之間的協同控制，同時也無法使汽車零部件之間形成有效的信息交互。例如，汽車在駕駛過程中，主要依靠駕駛者的個人經驗控制車速。此時如果駕駛者為新手，則其經驗判斷能力將稍顯不足，因此會提升汽車行駛過程中的意外發生概率。而通過在汽車智能制造中運用機電一體化技術，則能為汽車配備智能化的信息系統，幫助駕駛者及時分析路面信息，增強汽車的安全性以及信息系統的協調性。
1.3有利于汽車智能制造環保化
隨著我國經濟的發展，我國汽車保有量直線上升。根據我國公安部門的數據統計，截至2021年9月，我國機動車保有量已經達到3.90億輛，其中汽車2.97億輛。伴隨我國汽車保有量的不斷提升，必然對環境造成更大的破壞。基于此，降低汽車的碳排放量成為重中之重的問題。但是，依托傳統的機械設計方案較難控制汽車的全面指標，也未能達成節能減排的根本目的。而通過使用機電一體化技術，則能借助智能化控制系統，有效降低汽車在使用過程中的碳排放量，從而實現汽車的環保化制造。
2汽車智能制造中機電一體化技術的實踐應用
2.1自動變速器設置
在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠在升級汽車自動變速器的同時，將汽車的操控水平提升一個臺階。與此同時，通過機電一體化設置汽車的自動變速器，還能有效降低駕駛者操控汽車的難度，提升駕駛者的整體操控體驗。將機電一體化技術應用于汽車的自動變速器設置中，能夠依托信息技術對汽車基本狀態進行自檢分析，然后對汽車的電子電路展開監控，進而向駕駛員傳輸汽車的運行條件[2]。當汽車在行駛過程中出現熄火等問題時，系統將在第一時間向駕駛員預警，提醒其注意即將帶來的風險。而當自動變速器出現故障時，傳統的機械系統無法處理此類問題，而應用機電一體化技術的汽車，則能將自動變速器設置快速切換至手動控制狀態，以確保變速器的穩定有效運行。由此可見，在汽車智能制造中應用機電一體化技術，能夠促進自動變速器設備進行優化升級。該應用舉措不僅能夠有效提升自動變速器的功能，還能使汽車系統逐漸朝著智能化方向發展。
2.2制動防抱死技術
將機電一體化技術實踐應用于汽車的制動防抱死系統中，一方面能夠有效限制汽車后輪的移動條件，另一方面則能使汽車系統和制動防抱死技術形成統一的作用體系，從而提高汽車的整體操控水平。例如在車速控制方面，當汽車面臨緊急制動需求時，汽車搭載的智能化系統能夠快速聯動制動防抱死技術，快速控制汽車車速，在提高汽車行駛的安全性的同時，將智能化價值進行集中呈現。在傳統汽車制造行業中，主要通過后輪制動的方式控制汽車車速，這樣顯然無法滿足汽車的緊急制動需求。而通過機電一體化設計的制動防抱死技術，能夠對駕駛者的駕駛習慣進行分析，為駕駛者匹配最合適的控制技術。而在機械制動方面，應用機電一體化技術的制動防抱死技術能夠在后輪制動的基礎上，加入前輪制動系統，從而實現整車的制動技術控制。除此之外，當汽車在行駛過程中，基于機電一體化技術的制動防抱死技術，能夠通過對路面狀況進行分析，為駕駛者提供制動輔助等功能，從而提升汽車的智能化駕駛體驗。
2.3激光雷達測距系統
在汽車智能制造中，依托機電一體化技術，能夠打造以激光和雷達為技術核心的全新測距系統。將該系統放置于汽車前部，能夠對汽車前端的障礙物進行實時掃描，進而確保汽車始終與障礙物保持安全距離。該測距系統的運行過程主要包括以下幾方面。首先，在汽車行駛過程中，透過激光和雷達設備，能夠對汽車前方的障礙物進行捕捉，然后借助汽車搭載的自動化信息檢測系統，分析汽車與障礙物之間的距離。其次，信息系統在收集到足夠信息后，能夠對障礙物的運動軌跡進行預測，從而使障礙物與汽車形成實時安全距離。最后，向駕駛者發出預警信息，使其對當前測距內容有所了解，從而把控汽車速度和前進方向[3]。在激光雷達測距系統中，機電一體化技術所帶來的處理器設備是其實現信息傳輸，確保測距成功的關鍵。由此可見，正是機電一體化技術在汽車智能制造中的應用，為汽車制造實現智能化發展創造了技術優勢。
3汽車智能制造中機電一體化技術的未來發展
3.1自動化方向發展
隨著機電一體化技術的創新和完善，勢必使汽車智能制造行業逐漸朝著自動化、智能化的方向發展。在此過程中，汽車的相關工藝和設計，也將隨之發生翻天覆地的變化。在未來的發展方向中，汽車智能制造需要依靠機電一體化技術，拓展諸如智能控制、智能算法等操作技術，并將其加入汽車智能制造的工藝和設計中，從而使整個汽車生產過程更具精確性和效率性。此外，在汽車智能制造技術發展過程中，更多地要與日益發達的信息技術相結合，并依托互聯網技術、云計算等新興技術，為汽車智能制造行業搭建完善的工業信息網絡，從而為用戶提供更具個性化的定制服務[4]。
3.2綠色化方向發展
對于汽車制造行業，始終都是造成環境污染的重要因素之一。尤其是汽車生產過程中存在的噪聲污染、粉塵和紫外輻照污染、化學物質污染、矽塵污染等，上述污染因素加重了人們對汽車制造行業的刻板印象。因此，為了打破人們的刻板印象，并在經濟發展和環境保護之間找到發展平衡點，需要依托機電一體化技術升級汽車智能制造行業的產業結構，推動技術升級換代，加強生產過程中的綠色和環保屬性。除此之外，通過將機電一體化技術應用于汽車智能制造的各個環節，不僅能夠有效提升汽車制造效率，還能降低汽車制造過程中的能源消耗，使汽車智能制造行業始終朝綠色化方向發展。
3.3安全性方向發展
對于汽車智能制造行業而言，數據信息的安全性至關重要。尤其是在信息化時代背景下，許多汽車制造技術環節都需要依托信息技術加以實現。如果數據信息得到泄露，將嚴重影響汽車的安全質量。基于此，以信息科學技術為核心的機電一體化技術，將為汽車智能制造提供安全性能的保障。一方面，依托機電一體化技術，能夠對汽車智能制造行業的安全系統進行升級換代，從而提升安全系統發現安全漏洞的能力，并對安全漏洞展開及時處理，降低安全問題發生的可能性。另一方面，依托機電一體化技術，能夠建立有效的入侵檢測系統。通過該系統，能夠對未經允許的非法訪問用戶進行抵御和攔截，同時還能抵抗一定程度的非法入侵，保障系統的整體安全性。
4結語
隨著中國制造2025戰略計劃的，汽車制造行業也需要逐漸朝智能化方向轉型，而通過應用機電一體化技術能夠快速達成該目標。依托機電一體化技術，能夠在自動變速器設置、制動防抱死技術、激光雷達測距系統等實踐應用中，為汽車智能制造帶來重大改變。而在未來的發展中，汽車智能制造中機電一體化技術也應該時刻朝著自動化、綠色化、安全性的方向發展，才能推動汽車智能制造行業實現可持續發展。
參考文獻：
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篇10
1 引言
變電站智能化改造是智能電網實現的節點支撐和必要基礎，是國家電網建設的重要內容。根據我國國家電網公司《國家電網智能化規劃總報告》等相關標準和規章制度來看，500kV變電站智能化改造的完成在很大程度上將提高電力調度能力、優化電網進而促進電網改造全面完成。500kV變電站智能化改造過程的技術探討變成了當下亟需研究的一個課題。
2 500kV變電站現狀及其智能化改造的意義
2.1 500kV變電站現狀分析
當今我國大部分500kV變電站采用的主要是樞紐變電站。隨著我國電力行業
現代化的進程不斷推進，電力行業呈現出了迅猛發展之勢。但是，設備互操作性不高、缺乏規范、缺乏標準、系統多套等問題影響了500kV變電站的日常運行，阻礙了電網安全運行的水平提高。隨著高新技術的出現，尤其是通信網絡和計算機等技術的迅猛發展，500kV變電站自動化系統得到了很大的改觀。但是由于通信網絡和計算機等基礎的出現，新應用、新技術也應運而生，傳統的500kV變電站已經逐步不能實現各個系統之間的協同和聯系，導致了變電站日常運行缺乏安全和穩定。
2.2 500kV變電站智能化改造的意義
智能電網的建設是我國“十二五”期間的重點項目，500kV變電站的智能化
改造自然也位列其中。而面對我國500kV變電站的運行現狀，實現500kV變電站的智能化改造將極大促進500kV變電站自身的發展和管理，使變電站的智能化能夠與當今通信網絡與計算機技術的發展并肩而行。而且，實現500kV變電站智能化改造將實現新舊技術的融合，提高變電站中各項系統的互操作性、靈活性、快捷性。故而，500kV變電站智能化改造有著極其重要的劃時代的技術革新意義。
3 500kV變電站智能化改造應當遵循的原則
根據我國國電公司《“十二五”電網智能化規劃報告》和《變電站智能化技術原則》等相關內容來看，500kV變電站智能化改造必須要遵循以下幾個基本原則：
（1）遵循電力行業和社會科技發展的需要，智能化改造首先應當具有一定的發展性，充分考慮改造之后技術設備的兼容性。
（2）一定要將全壽命周期的理念滲透到智能化改造的各個環節中，積極避免由于智能化改造產生的不必要破壞。
（3）技術人員的設計原則一定要向典型化設計靠攏，加強設備配置和主接線等的優化。
（4）全面考慮500kV變電站智能化改造中的系統規劃、系統設計、系統制造、系統配置、系統安裝、系統運行、系統維護等環節。
（5）以當下節約清廉的思想進行改造，充分考慮選用設備的經濟學、先進性和可靠性。
（6）將實現供電質量、壽命周期的提高以及企業的利益最大化作為改造最為核心的基礎原則。
4 500kV變電站智能化改造技術的分析
4.1 一體化信息平臺的建立
基于500kV變電站的現狀來看，一體化信息平臺的建立是實現500kV變電站智能化改造的基礎。憑借著一體化信息平臺的建立，操作人員可是實現遠程操作或者監控后臺操作，并通過計算機監控對變電站的實際運行情況進行全面、及時的了解。而且，一體化信息平臺還能實現遙測進行信息采集。此外，標準化、統一化和規范化對各個子系統的管理可以實現全面有效的監控。
最為重要的是，通過信息一體化平臺的建立，讓變電站成功轉型為數字化變電站。采用計算機檢測能夠讓變電站順序控制功能得以實現，進而讓500kV變電站的智能化改造能夠朝著自動化和數字化發展。
4.2 應用功能智能化
一般而言，500kV變電站的智能化改造中除了滿足電路工程規范改造以外還應當針對變電站的應用功能進行智能化開發和研究。這就需要在系統一體化的平臺之上分成構建智能化一次設備和二次設備，逐漸讓500kV變電站內的電氣設備能夠通過智能化改造實現互相操作和信息共享。此外，基于信息一體化平臺，加強變電站智能調控、智能調度和智能操作的優化，積極采用數字化信息技術進行建模，確保變電站內所有設備及其控制過程的數字化，讓變電站成功轉型為現代化和智能化的變電站。
4.3 設備智能化
設備智能化往往指的是變電站內的所有電子產品和設備的智能化。故而，在進行500kV變電站智能化改造的時候，首先要確保變電站內所有設備的精確化控制，其次，不斷開發和研究新型設備，讓變電站內的各種組件得以優化。例如高地產的控制和布設就必須結合在線裝置，在此基礎上經常性和長期性的進行在線維護和檢修。
4.4 輔助功能智能化
在實際進行500kV變電站的智能化改造的過程中，各項輔助功能的智能化改造是實現無人值守的重要條件，也是實現變電站穩定安全運行的保證。故而，變電站一定要根據實際情況構建符合自身的智能化巡視系統，例如推進監控、測量、保護一體化，斷路器配置的保護裝置等。同時，變電站也可以根據系統自動化配置中PT、分段和總路的需要進行變電站溫濕度、火警和空調測試。
5 結束語
總的來說，隨著電網的發展以及智能電網普及，500kV變電站智能化改造是及其重要的。要想滿足電力發展需求、順應社會發展就必須實現500kV變電站的智能化改造，緊抓500kV變電站智能化改造的關鍵技術，不斷優化智能化改造方案，從而達到全面提升500kV變電站智能化的水平，讓智能化的500kV變電站充分發揮出作用。
參考文獻
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作者簡介
篇11
Building Unmanned Digital Cotton Spinning Mill Based on Intelligent Technology
Abstract： Chinese textile industry is in a critical period for industrial upgrading， and this requires textile machinery producers strengthen their R&D on digital， intelligent spinning equipment to help cotton spinning mills use less labor or build unmanned workshop. Nowadays， although domestic cotton spinning industry has the largest production capacity around the world， most domestic cotton spinning machines are not so good in intelligent performance. To meet the requirements of market， it is significant for textile machinery producers to develop cutting-edge textile machinery applying new ideas and technology， and help to build new intelligent unmanned cotton spinning mill.
Key words： intelligent technology； unmanned digital cotton spinning mill； internet-based； big data
1 引言
近幾年，我國紡織行業的生產成本普遍上漲，大量企業出現了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面，而企業自身科技創新能力不足、產品附加值不高，也嚴重了影響紡織企業的競爭力。
與此同時，全球經濟發展方式正在發生深刻變革，科技創新孕育新的突破，“智能制造”已成為世界制造業發展的大趨勢。《經濟學人》2012 年4月發表的“第三次工業革命：制造業與創新”專題報道中闡述了目前由技術創新引發的制造業的深刻變化，指出數字化與智能化的制造技術是“第三次工業革命”的核心技術。
在發達國家，汽車、電子電器、工程機械等行業已大量使用工業機器人自動化生產線，出現了數字化、智能化工廠。近年來，物聯網、云計算、人工智能等領域內各項新技術得到了快速發展和廣泛應用，這將對紡織行業向數字化、網絡化、連續化和集成化、智能化方向轉型發揮強勁的驅動作用。
目前歐、美等發達國家和地區已經有紡織工廠實現了從原料到成品的全流程智能化生產，生產狀況和車間環境實現了集中監控和遠程控制，工人勞動強度大幅降低。作為紡織科技的重要載體，數字化、智能化的紡織工廠將是紡織行業未來重要的發展方向，是現代紡織工業化與信息化深度融合的應用體現。
2 經緯紡機新型無人化棉紡工廠
棉紡是紡織行業最重要的組成部分之一。在國內，棉紡機械較早推廣使用數字化技術，棉紡工廠的自動化水平有了很大的提高，但與國際新技術相比在高速、高產、高質、連續化、智能化及穩定性、可靠性等方面還有很大差距。國外先進紡機具備了高度智能化的功能，生產自動化、連續化程度很高。
作為中國最大的棉紡織成套設備供應商，經緯紡織機械股份有限公司（以下簡稱“經緯紡機”）擁有30多家分、子公司，產品覆蓋清、鋼、并、粗、細、絡、捻、織、染等工藝流程。經緯紡機通過原始創新、集成創新和消化吸收再創新，加強產、學、研間的技術合作與交流，利用棉紡裝備開發平臺協同分、子公司研發和應用當代先進的數字化、智能化技術，致力于打造新型無人化數字棉紡工廠。圖 1 描述了經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠的構想。
經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠主要由智能化單元設備、車間數據采集與監控系統、智能物流與搬運系統、基于大數據和云計算的智能數據處理與分析等系統組成。數字棉紡工廠提供的棉紡成套工藝方案包括：精梳/緊密紡成套工藝、普梳成套工藝、氣流紡成套工藝。緊密紡流程：清梳聯合機（含清花設備、異性纖維分檢機、梳棉機）頭并并條機條并卷聯合機精梳機末并并條機自動落紗粗紗機集體落紗環錠細紗機細絡聯型自動絡筒機。轉杯紡流程：清梳聯合機并條機轉杯紡紗機。
無人化數字棉紡工廠能夠把傳統上分為多個工序的棉紡裝備通過自動化、連續化、數字化技術集成為一個智能化的整體進行管理，將原來需要大量人工管理的生產流程統一在系統智能管控之下，將原來大量需要人工搬運的原料和半成品實現自動輸送，將原來大量需要一線工人掌握高超技能的操作簡化為裝備的自動化標準操作，各項生產工藝數據實現自動采集分析、預測。無人化數字棉紡工廠是現代紡織工業化、信息化、智能化融合的綜合體現，也是實現智能化紡織的必經之路。 2.1 棉紡單機設備由機電一體化走向智能化
智能化紡織機械是在原有機電一體化設備的基礎上，通過數字化和計算機技術，融合傳感器技術、信息科學、人工智能等新思想、新方法，模擬人類智能，使其具有感知、推理和邏輯分析功能，以實現自適應、自學習、自組織、自主決策能力。比如，紡織過程各種工藝參數、運行狀態能夠在線檢測、顯示和自動調節；機臺具有自適應的生產控制、智能化加工編程、故障自動診斷、遠程監控等功能。智能化紡織機械是新型無人化數字棉紡工廠的重要組成部分，表 1列出了幾種主要棉紡單機的作用和智能化功能。
綜上所述，棉紡機械單機的智能化主要體現為：（1）在機電一體化的基礎上進一步融合機器視覺、模式識別等技術實現質量在線監測系統，如異纖分檢機、自動絡筒機的斷紗智能檢測裝置和空管自動識別裝置；（2）先進控制技術的應用：并條機自調勻整系統、細紗機集體落紗全過程恒張力控制技術、半自動轉杯紡紗機張力精確控制系統；（3）先進的驅動技術，有變頻調速、交流伺服、步進電機等；（4）聯網接口、RFID射頻識別、現場總線和人機界面，實現工藝參數、運行狀態的在線監測、顯示和自動調節，使機器運行在最優狀態，具備故障顯示和自動排除、遠程診斷和服務等功能。
2.2 棉紡工序連續化
隨著紡織工廠自動化水平的提高，單機自動化已經無法滿足紡織行業發展的需求。通過智能化技術將紡紗工序進行合理的硬連接或軟連接，實現工序連續化已經成為棉紡工廠目前的迫切需求，并為最終實現紡紗全自動化鋪平道路。
2.2.1 聯合機
聯合機是將不同工序設備進行有機的自動聯結，如：清梳聯、粗細聯、細絡聯等，使部分紡紗工序連續化，實現少人或無人管理的從原棉到成品紗的連續生產。
（1）清梳聯：將清花工序與梳棉工序組合成一條新的生產線，實現棉纖維的抓取、開松、除雜、混合、梳理自動聯接，直接生成棉條。該設備精確配合自調勻整系統，對棉流、棉箱、棉層、棉條進行智能控制；工藝參數在線調整、數據實時采集、傳遞；設備故障自動診斷和維護。
（2）粗細聯軌道自動輸送系統：與自動落紗粗紗機配合，使用空中電動軌道小車系統EMS（Electrified Monorail Systems）牽引運紗單元將滿筒粗紗送至滿筒紗庫，待細紗機發出需求信號后再將滿筒粗紗送至細紗機；將細紗機用完的空管送回空管庫，待粗紗機發出需求信號后再將空管送至粗紗機，供粗紗機自動落紗使用，實現粗細聯。
（3）細絡聯：在細紗機和自動絡筒機之間增加一個軌道聯接系統，其主要功能是將經細紗機自動落紗裝置落下的管紗自動運輸到自動絡筒機進行絡紗，并將空管自動運回到細紗機。經緯紡機研發的新型細絡聯型自動絡筒機，可以與細紗機直接連接，自動落紗、生頭、插管、換管、空管返回，實現了管紗從細紗機到絡筒機的自動輸送，改善紗線的清潔情況，避免紗線的接觸損傷，減少毛羽增量，生產效率大大提高。
2.2.2 智能化柔性物流倉儲系統
自動導引車AGV（automated guided vehicle）、電動軌道小車系統EMS與機器人技術在一些現代制造企業，比如汽車制造等領域已廣泛應用，但是在棉紡行業中尚無應用。AGV、EMS系統配有電磁、磁條、光學、視覺等自動導引裝置，按規定的導引路線自動行駛，用于多功能運輸，是一個完全自動化、智能化的系統。
AGV、EMS系統具有自動導航、優化路線、自動作業、交通管理、車輛調度、安全避碰、自動充電、自動診斷、多傳感器控制、網絡交互等功能。數字棉紡工廠利用AGV、EMS系統與機器人技術，實現智能物流系統的柔性搬運、傳輸、打包等功能，包括條桶智能輸送系統、精梳棉卷智能輸送系統、粗紗空中輸送系統、筒紗智能整理輸送與包裝系統等。
2.3 網絡化、智能化系統實現棉紡工廠管控一體化
2.3.1 棉紡設備網絡監控和管理系統
棉紡設備網絡監控和管理系統利用傳感器、通信、總線、數據庫、物聯網等技術，把棉紡廠單機設備的運轉數據、產量數據、質量數據（如異纖分檢機、電子清紗器等）、設備的用電數據、人員、環境溫濕度、空壓、除塵系統、電力供應、ERP數據等相互獨立的信息流集成在一個平臺上，消除生產過程的黑箱運行，實現紡織工廠的敏捷化、透明化、數字化生產和現代化管理。
該系統以數據采集為基礎，實時顯示設備的狀態，記錄主機設備運行的各種數據；可按班組、員工、品種自動統計報表；實時記錄設備的每個狀態變化，如細紗機的落紗次數、落紗時間、落紗長度；把數據轉換為狀態的管理報警，如速度過高、CV值過高的報警；車間環境智能監控系統，可對溫濕度、空壓、粉塵濃度等環境狀況進行監控，使得電力供應統一調度，工廠少人或無人值守，為各種設備的運行維護提供有利工具。
該系統通過有線或無線網絡把棉紡工廠的各個單元聯接起來，消除信息孤島，構建全廠信息流，實現生產高效的管理；可對整個工廠的各種資源（如設備、能源、人員等）進行優化配置，提高效率，降低能耗；提高棉紡工廠的智能化、信息化、管控一體化水平。
2.3.2 大數據、云計算技術、物聯網技術的融合
隨著信息化的發展，棉紡工業將應對大數據時代來臨的挑戰。數字化紡織工廠設備（棉紡設備、輔助設備）眾多，棉紡設備網絡監控和管理系統實時采集成千上萬個傳感器的數據，并生成各種統計圖表。企業ERP系統每天都在生成大量數據和報表。圖 2 展示了數字化棉紡工廠信息數據處理流程圖。這些數據不僅體量巨大，而且種類多樣、實時性強。面對大數據，處理數據的效率就是企業的生命，傳統關系型數據庫對其難以存儲，單機數據分析統計工具也無法對其處理。
擁有數千萬臺機器的大規模并行運行的云計算平臺為這些海量數據提供了廉價的存儲空間和超強的計算能力。云存儲不僅為數字棉紡工廠提供了遠端大容量存儲空間，而且可以對這些數據進行管理，如對重要數據進行本地與云端的兩級備份。另外，還可通過web方式、PC客戶端、手機客戶端等形式訪問數據，對設備狀態進行監控，對生產進行控制和管理等。
大數據的核心是要獲得數據價值，數據需要理解才能轉化為有用的信息，最關鍵的部分是數據分析。打造智能化的數字棉紡工廠，就要依靠專家系統與智能軟件對大數據進行自動分析、歸納推理，從中挖掘出潛在的模式，調節紡織機械設備達到最優的狀態，進而更好地控制生產，同時將有用的信息反饋給管理者幫助其正確決策、執行，減少風險。隨著網絡化、數字化技術的發展，基于機器學習、統計學、數據庫、可視化等技術的數據挖掘方法有了很大的進步。利用數據挖掘技術對采集的數據進行分類統計、對比分析、關聯分析、聚類分析、異常分析、預測分析等，能夠及時發現設備的問題，并對生產異常狀況進行報警、預測、判斷和敏捷響應。
大數據和云計算技術相輔相成，與棉紡設備網絡監控和管理系統、企業ERP等系統的融合，將會對棉紡企業帶來革命性的影響，改變企業傳統的管理和運營模式，成為企業的神經系統及決策中心，能有效降低管理成本，提高生產、商務和服務的智能化水平。
3 結論與展望
新型無人化數字棉紡工廠實現了從原料到筒紗的自動化生產流程；從工廠環境輔助設備的監控到設備運轉數據的采集；從設備單元的自動化、智能化到工廠生產的連續化、網絡化、智能化，并最終實現少人化、無人化管理。智能棉紡設備具有高速、高產、高效的性能，能極大提高成紗品質和產品附加值。聯合機和基于AGV、EMS、機器人系統的物流倉儲系統實現了棉紡工序之間的剛/柔性聯接，保證了全流程運行的穩定性、可靠性、連續性，極大地提高了生產效率。大數據和云計算技術將助力棉紡設備網絡監控和管理系統、ERP系統，提高棉紡工廠的信息化水平。因此，利用智能化技術，融合新思想、新技術，打造新型無人化數字棉紡工廠將成為當前和今后一段時期內紡織裝備企業的主要任務之一。
建設新型無人化數字棉紡工廠，將對加快棉紡企業的轉型升級，提高生產效率、技術水平和產品質量，降低能源、資源消耗，節約用工成本，實現紡紗生產過程的數字化、智能化、網絡化，提高企業競爭力，在應對國際挑戰中發揮重要作用。因此，智能化數字棉紡工廠將會給紡織行業、紡機制造業帶來巨大的經濟效益和社會效益，具有良好的發展前景。
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篇12
前言
在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業都在努力革新自己的生產技術和設備，探尋新的生產方式，而智能制造作為一種更加先進的生產方式，自然就引起了越來越多人的重視。現實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現智能生產方式，構建智能化的制造系統。可以這么說，在機械制造領域實現智能化制造也是機械制造發展的必然趨勢，對提高生產管理能力、生產效率以及企業效益等均具有極其重要的現實意義。
1 智能控制系統種類
智能控制系統的好壞決定著機電一體化系統的優劣。廣泛應用于機電一體化的智能控制系統有：神經網絡系統、模糊控制系統、家控制系統以及分級遞階智能控制系統等等。分別給予介紹：（1）專家控制系統。該系統匯集人的知識、經驗以及技能于一體，將其錄入到計算機中，按照編制好的指令程序對運行控制系統進行操作；（2）分級遞階智能控制系統。該系統又被稱為分級控制系統，基于自組織和自適應控制，通過組織級、執行級等發揮控制作用；（3）神經網絡系統。在機電一體化中，神經網絡系統的應用十分廣泛，其控制原理是：通過人工神經元、神經細胞等，進行非線性映射、對人的智能進行模仿以及分布處理等.其優勢是：適應性強，能夠實現自組織控制等；（4）模糊控制系統。在專家模糊控制中實現了多層次知識的表達和利用，對于提高控制的智能化來說十分有利；基于神經網絡的模糊控制能夠實現相應的模糊邏輯控制功能。
2 機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
2.1 傳感技術的應用
傳感技術是機電一體化技術中的一個重要技術之一，由于其具有較高的精準性與敏捷性，可最大限度地免受來自外界其他信號對設備的影響，若將其應用于智能生產中則將會發揮巨大的作用，而普通的傳感器則效果不顯著，若要使用還需構建相對應的傳感器網絡系統，這樣才能實現信息之間的對接與傳輸，并借助計算機將所收集到的信息進行整合與分析，從而使整個生產過程得以有效控制。縱觀當前各大生產制造中所使用的傳感器，我們發現其主要使用的是光纖電纜傳感器，并使用標準化的接口，這樣可大大降低設計的難度與標準，在一定程度上也可節約一定的成本。
2.2 數控生產中的應用
在我國機電一體化最早應用在數控加工技術中，對提升我國機械制造水平方面發揮了重要作用。機械制造業的發展水平直接關系到我國的工業化水平，將機電一體化技術應用到數控制造中，在提升機械加工精度以及機械加工效率方面發揮了重要的作用。數控生產的價值主要體現在加工精度上，所以數控生產對智能控制系統要求十分嚴格。目前數控機床中的智能控制系統基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術和智能控制技術，實行三維仿真，模擬數控技術加工的整個工程，為數控機床的實際操作提供重要的依據。
2.3 自動生產線與自動機械的應用
目前許多大規模生產企業基本上都采用了自動化生產線和自動生產機械。該技術主要是借助電子技術中的光電控制系統以及人機界面控制裝置，從而對生產流程實現全面的控制。自動生產線與自動機械應用的范圍十分的廣泛，例如在電腦、手機等都已經實現了自動化生產線。智能制造企業在生產的過程中融合柔性制造系統，主要利用計算機控制系統對生產設備進行有序的融合，即數控設備、計算機設備等生產要素實行一體化管理，從而實現集約化、網絡化生產。
2.4 工業智能機器人
工業智能機器人是當前機電一體化技術在智能制造中最先進的應用，并且結合了多種先進技術，是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點，智能機器人技g是控制論、傳感技術以及信息技術等綜合體，我國在其研究上已經取得了一定的成績，并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現，在提高產品質量，增加產量以及減輕員工勞動強度方面發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點：一是能夠有效甄別信息資料；二是可快速地完成較為復雜的工作流程；三是生產的精準度高，可應用于軍事生產制造中，受到社會各界的認可。
結束語
總而言之，機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間，這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。
參考文獻
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篇13
其實只要你留心觀察,會發現幾乎所有的DIY配件都已經推出了配備節能功能的版本,從CPU到顯卡,從主板到硬盤,從光驅到電源,幾乎涵蓋了DIY的一切。這些產品絕大多數價格都平易近人,與非節能型產品相比價格持平,并不會增加額外的采購負擔,只要正確搭配,就能輕輕松松達到環保又省錢的目的。
從主板到硬盤,近些年來節能技術開始火了起來
不過,這些硬件的節能效果并不完全相同。我們還需要知道誰才是功耗的大戶。
功耗大戶第五名:硬盤
作為五大件之一的硬盤實際上功耗并不多,一般在10W上下。比起同屬于驅動器的光驅弟弟動輒20W+的功耗少了一半還多。但考慮到硬盤是需要長期運行的,而光驅不讀盤時耗電并不高的特性,所以硬盤入圍了5強之一。雖然硬盤功耗并不高,但是也有功耗大小的區分原則。轉速高、碟數多的功耗會更大一些,而其中轉速的影響會更大。
耗電大戶第四名:主板
主板的功耗往往是被大家所忽視的,但仔細看看南北橋的散熱片,恐怖的發熱量就說明了其功耗并不低。主板的功耗一般在10W～20W左右,區分高低的原則也不難。單芯片
耗電大戶第三名:處理器
到這里可能有人會開始不解,為什么處理器才排第三名呢?但事實確實是如此,隨著工藝制程的不斷進步,處理器的功耗開始不升反降。Core 2 Quad QX9750的功耗是150W,而到了新一代的Core i7 980X 6核心竟然維持在130W。一般我們使用的處理器功耗都在100W以下,因此處理器顯然排不上前兩名。當然處理器的功耗判定方法就比較復雜了,簡單來講雙核心
耗電大戶第二名:顯卡
就單純功耗來講顯卡可謂是當然不讓的第一名,要不是有神秘的第一名選手……當然我們先說說顯卡吧,近些年來顯卡的復雜程度已經超過了處理器數倍,加之高頻的顯存和單卡雙核心這種BT的方式,超越處理器成為了必然的事情。諸如GTX295這種高達近300W的“電爐子”可以很輕松的媲美2塊～3塊處理器。
網絡大補貼
詳細顯卡功率表問/cfan/201011/GFXpower.rar
耗電大戶第一名:電源
聽說我,別急著罵我是騙子,我們說的耗電就是額外消耗的電能。為什么說電源消耗的最大呢,這就要從轉換效率說起(以下省略數千字)。當然,轉換效率大家耳濡目染的都明白。但是你知道電表真正計量的耗電量是怎么算的嗎?舉個例子來講,有一臺電腦,處理器功耗100W、顯卡功耗100W、主板功耗10W、硬盤功耗10W、其他配件20W,那么實際耗電=(100+100+10+10+20)/電源轉換效率。如果轉換效率是60%,那么整機功耗就是400W,轉換效率是80%,那么整機功耗就是300W,轉換效率是90%,那么整機功耗就是267W。雖然不比GTX295這種變態級別的300W,但是轉換效率帶來的是比例上的降低。功耗越大節能效果越明顯。這下子大家知道80Plus的意義在哪里了吧。
打造最節能PC
