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制造业智能化转型的几项关键技术

行业聚焦点中国仪表网2013年06月21日 10:14人气:21801

  导读:当今世界已进入了创新和新兴产业快速发展的时代,以互联网和新兴技术为引领的新一代产业革命和科技革命正在兴起,机器人、物联网、3D打印,这些新兴技术将决定着未来制制造业发展的方向。
  
  当今世界已进入了创新和新兴产业快速发展的时代,以互联网和新兴技术为引领的新一代产业革命和科技革命正在兴起,近年来,美国和欧盟纷纷提出“再工业化战略”,加大科技创新力度,推动制造业向智能化生产和个性化定制的转型,以低劳动力成本和大规模生产为主的传统制造业正在逐步失去比较优势,机器人、物联网、3D打印,这些新兴技术将决定着未来制制造业发展的方向。科技的进步每时每刻都在影响着人类的生活方式,新一代先进制造技术将会推动制造业的转型升级。
  
  机器人技术:近年来机器人的市场迅速放大,给机器人产业带来了良好发展的机遇,原来以人为主导的生产模式,将会变成以机器人为主导的制造模式。工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。机器人行应用发展虽然会减少一些传统就业岗位,但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。
  
  工业机器人对于新兴产业的发展和传统产业的转型都起着非常重要的作用。机器人的投产使用,可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上。机器人将取代许多简单繁重甚至危险的低端劳动岗位,同时又将创造许多更需要创新精神的高端技术职位。年轻人将从生产线上大量解放出来,学习操控机器人软件、应用和维修,变为机器人的应用工程师和软件工程师。工业机器人的广泛应用将创造出市场需求,进而带动自身产业的成长,推动制造业朝着数字化、智能化的方向升级。
  
  随着有大变强的转型升级,以自动化、数字化为基础的智能化生产也在逐步被关注和应用。富士康大规模引进机器人参与生产也说明了目前国内制造企业已经开始谋求在智能化中寻找新的发展方式。随着科技的发展,诸多技术渐有大融合的趋势,特别是在工业以太网在工业生产中的大规模应用,工业机器人与信息网络大有融合应用的发展趋势。
  
  物联网技术:随着物联网及云平台应用的不断投放商用化,工业领域的自动化发展有向更高层次升级的趋势,即智能化生产。物联网技术的本质是物与物相联,进而形成一个有机网络。它的本质还是一种网络,但在机器与机器之间的互动提供更好的基础。
  
  在互联网络的侵袭下,工业以太网的应用在生产中的应用范围越来越广,我们在自动化的生产中引入网络化的概念从而达到一个集合程度颇高的自动化生产模式。但是现在这种模式又迎来一个新的改变,那就是物联网的应用。未来的工业生产、管理、经营过程中,将通过信息基础设施,在集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。
  
  云端运算将可提供更完整的系统和服务,生产设备将不再是过去单一而独立的个体。但将孤立的嵌入式设备接入工厂制造流程,甚至是云端,其实具有高度的颠覆性,必定会对工厂制造流程产生重大的影响。一旦完成连线,一切的制造规则都可能会改变。
  
  通过物联网使工厂的各类设备都达到一个物物相联的目的,从而使工厂形成一个大的网络结构。而这也是工厂智慧化的一部份。在自动化与信息化结合发展到今天,早已有相关机构或人士提出智慧工厂的概念。
  
  虚拟实现技术:随着虚拟世界生成的信息流向实际制造流程,全新的生产环境由此诞生。在智能工厂中,机器社区将自行组织,供应链将自动相互协调,未加工的产品将向机器发送完成其加工所需数据,然后由后者将其变成商品。
  
  虚拟现实则将用户和计算机视为一个整体,通过各种直观的工具将信息进行可视化,形成一个逼真的环境,用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息,并由此控制计算机。虚拟现实不仅是计算机图形学或计算机成像生成的一幅画面,更重要的是人们可以通过计算机和各种人机界面与机交互,并在精神感觉上进入环境。它需要结合人工智能,模糊逻辑和神经元技术。
  
  虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。虚拟现实技术的引入,将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合社会发展的需要,可以说在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。
  
  快速成型技术:快速成型已叫3D打印技术,目前3D打印作为制造业智能化革命的一项重大突破,已经进入了工业化和实用化的初步阶段,在促进新兴产业快速发展的同时,也带来了生产方式、商业模式和组织结构的深刻变革。3D打印技术正在成为发达国家实现制造业回流、提升产业竞争力的重要载体。可以说新一轮的全球制造业竞争,极有可能是3D打印与机器人等高端装备的竞争。
  
  3D打印被许多人认为是占据未来制造业高点的关键技术,应用得当的话,就能够把握未来智能制造时代的话语权。对于中国的制造业来说,3D打印最大的意义在于可以促进创新,让中国“制造”向中国“智造”转变。
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