工业工程在智能制造发展的思考

工业工程在智能制造发展的思考

黄嘉祥

身份证件号： 35020219840303 **** 福建 厦门 361026

摘要：由于改革开放带来的经济发展，中国的制造业发展迅速，与中国的第二产业相比，制造业比农业和服务业发展速度更快，已成为国民经济的重要发展支柱。中国的制造业已经影响到世界，中国正在向世界的制造业中心的位置靠近，并且近年来，许多私营和外国公司在中国迅速发展，带动经济和制造技术的快速发展，也带来了就业机会，中国已逐渐成为真正的制造力量强国。智能制造技术是一种先进的制造技术，近年来已在世界范围内得到广泛应用和发展，智能制造的核心是及时进行分析，判断，推理，决策和自适应决策。本文介绍了智能制造技术的本质，列出了智能制造技术在工厂中的应用，并提出了工厂实现未来智能制造的方向和思路。

关键词：工业工程；智能；发展

1工业工程的内涵

在工业经济时代背景下，当时的企业为了尽可能降低生产成本，实现利润的最大化，开始采用劳动分工的模式来提高工人生产效率，并在企业库存管理上，对库存进行合理控制，起到降低成本的作用。此外，在企业业务管理上也开始注重提升企业竞争力，缩小管理成本。在大数据背景下，企业所处的商业环境发生了很大的变化，主要表现为顾客的需求千变万化，生产技术创新速度不断加快，产品生命周期不断缩短，市场竞争愈发激烈。其中工业工程本质内涵主要如下，一在学科属性上属于工程类科学技术，且是主要解决管理问题的工程技术；二在理论方法上属于系统工程的理论方法，且与计算机系统技术相结合；三在研究对象向由人员、设备、物料、信息以及能源共同构成的集成系统；四在应用领域上主要用于生产领域，要求用于金融和服务领域；五在思想与原则上以问题导向，立足整体，规范管理和持续改进为原则；六将顾客满意、提高生产效益、效率，增强外界环境的适应性，强化责任意识为目标；七在将改善、创新、规划、设计以及评价作为基本职能。

2智能制造

智能制造包括了智能制造技术和智能制造系统，而智能制造是在人工智能的基础上实现的，也是我国制造业自动化发展的主要方向，目前在我国制造业生产的各个环节中都有所应用，不仅提高了生产效率，而且还提升了管理水平。智能制造是由智能机器与人类专家共同组成的人机一体化智能系统，通过神经网络和模糊控制等先进技术的应用，使智能机器在制造过程中能够像人类一样具有分析、推理、判断、构思和决策的能力，从而取代人类专家在生产制造过程中的脑力劳动。智能制造具有较强的自学习功能，通过对信息的收集和分析处理能够形成一定的记忆，然后根据实际的生产状况来规划自己的行为。智能制造是制造自动化向柔性化、智能化、高度集成化、网络化、数字化发展的新阶段，对于促进我国工业制造水平的提升具有重要的意义。

3工业工程人与智能制造结合发展

智能制造的发展必须对工业工程有一个想法。智能制造与工业工程具有相同的想法。目前已知最接近工业4.0的工厂是西门子安贝格电子制造工厂。换句话说，工厂通过智能制造集成了三个关键技术：产品生命周期（PLM），管理执行系统（MES）和工业自动化，并将它们作为一个完整的系统应用。PLM和MES是工业工程的相关领域，根据工程的特点，工业工程和智能制造可以一起进行协调和发展。作为工业工程队伍，我们必须遵循国家的脚步，将工业工程与智能制造相结合，以开辟新的领域。工业工程人员必须具有智能制造技能。工业工程人才必须日益发展进步，工业工程本质上是一个交叉学科，因此，工业工程人员必须掌握各种先进知识，例如智能设计，智能处理，智能装配和智能服务。智能知识存储与工业工程必须学习的软件相结合的方法充满了21世纪的创新。如今，我们已经开发出科学技术方面的尖端技术，例如设计方案的制图和决策，处理技术的智能优化，基于智能导航的组件的精确定位技术以及能够挖掘客户内在需求的智能服务技术。工业工程师需要学习科学方法并学习所需的技能。

4智能制造技术在工厂的应用

4.1智能制造装备领域

在机械加工中，也能够采用智能制造技术，借助智能制造技术，能够对工作效率有效提高，同时实现远程操作。智能制造在机械领域的运用能够促进生产制造的优化，同时对员工提出了新的要求。在此背景下，智能制造和机械加工的融合逐渐加快，也对制造技术的发展提出了新的要求，同时也会为制造业升级和转型奠定基础，促进多元化机械加工的发展。我国当前资源消耗众多，逐渐开展节约型生产制造，在机械加工中也应该从多个渠道进行资源优化。只有这样，才能够有效促进加工环节效率的提升，对于相关工作人员提高生产制造效率也有关键价值。通过智能制造，能够解放劳动力，促进生产制造中劳动力成本降低。一般来说，该领域中智能制造技术主要体现在下面２个角度：第一，模糊控制；第二，神经网络控制。

4.2智能化数控机床技术领域

就数控设备而言，在其发展的历程当中，实施智能化对于数控设备来说是一次质的飞跃，提升了数控设备在硬件和软件方面的灵敏度以及精确度。为适应现阶段数控设备的发展需求，为了进一步提升数控设备的工作效率和工作质量，要求相关的数控设备需要具有以下几个方面的功能：设备诊断功能、自动编程功能、精确控制功能等。在数控系统方面，将驱动系统智能化处理，有助于提升系统各方面的感知能力，并且在此基础之上，自动调节相应的参数。比如，在数控系统当中的HRV控制原理。它的原理是利用共振的方式，来让整个数控设备实现共振。在数控设备运行的过程中，还需要创建HRV过滤器，来对设备的相应频率产生对应的变化。结合旋转的方式，伺服电动机，能够在非常高的精度状态下，达到响应和高分辨率的脉冲编码器之间的整合，从而实现数控设备的稳定运行。

4.3工业机器人制造业领域

一方面是工业机器人可以运用到一些环境十分恶劣的工作当中去，这些工作环境往往具有危险性，人工作业往往会有出现危险的可能。例如，物料搬运领域。有一些物料具有有害性，在搬运过程中会对人的身体产生一定的伤害。而使用工业机器人来进行这部分物料的搬运，既可以降低人工成本，又可以减少发生危险的总数。而其他的一些领域，像焊接领域、原子能工业领域也可以用工业机器人去代替人工作业。另一个方面，部分企业有足够多的用工需求，但是意愿去这些企业工作的人员较少，存在大批的劳动力缺口。例如，搬砖，部分地区存在这方面的劳动力缺口，但是去干这种劳动的人数较少，这时候工业机器人就可以很好地代替这些劳动力。在生产线作业上，工业机器人会比普通劳动力的生产效率高，并且产品具有统一的标准。这一类简单而枯燥的生产线活动，就可以让工业机器人来代替人工劳动，在提高生产效率的同时，也能够降低用工成本。

5结语

随着《中国制造2025年战略计划》的实施，智能制造在中国现代工业和经济发展中变得越来越重要。如今，中国必须开拓制造方式，作为制造强国，中国必须在智能制造的方向上取得长足的进步。在促进工厂中智能制造的建设方面，不仅需要仔细地思考、计划和执行，同时企业必须积极解决开发过程中的缺点，为实现中国先进制造业国家战略奠定坚实基础。

参考文献

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