智能裝備是智能制造的不可少的載體

2023-08-07 15:02:15 55

  智能制造是以智能技術為代表的先進制造,包括以智能化、網絡化、數字化和自動化為特征的先進制造自動化生產線技術的應用,涉及制造過程中的設計、工藝、設備(結構設計與優化、控制、軟件和集成)和管理。
  智能制造的核心是制造,本質是先進制造,基礎是數字化,趨勢是(人工)智能,靈魂和難點是技術,載體(外在表現)是智能裝備,精神表現(內在表現)是軟件。
  智能設備的組成
  一臺智能設備大概由感知系統、決策系統、運動控制系統和執行系統組成。
  智能感知系統
  感知是智力的輸入和起點,也是智力發揮作用的基礎。感知系統模擬了智能體的視覺、聽覺、觸覺等。注意,智能設備并不是完全模擬人類的智能,而是參考人類的智能來解決實際問題,所以會拓展和發展各種超越人類感知的傳感器,比如超聲波、紅外等...目前,感知系統是智能設備快速發展的一個方向,更新更高精度的傳感器是研究人員和工業界不懈追求的目標。智能設備中常用的傳感器有:視覺傳感器(如攝像頭)、距離傳感器(如激光測距儀)、射頻識別RFID傳感器、聲音傳感器、觸覺傳感器等。
  機械執行系統
  設備的執行系統,即機械執行機構,是機械工具的進一步延伸。目前,設備的機械執行系統包括產生特定運動的機構和驅動機構運動的電機、發動機、氣動馬達等驅動設備。通過裝備執行系統,可以進行高于人類的高精度、高穩定性操作。
  目前執行系統Z重要的突破是各種能實現復雜功能的末端執行器。由于需要與大量傳感傳感器進行交互,且預期尺寸較小,末端執行器的開發是集成商Z關注的方向。
  運動控制系統
  控制系統是智能發揮作用的橋梁??刂葡到y可以使執行系統根據給定的指令執行復雜的操作。它使人類脫離了繁瑣的人機交互,大大提高了效率,降低了出錯的可能性。
  控制系統提供智能的基礎,通過傳感系統的反饋控制為設備提供主要的“智能”。除了各種傳感技術,工業上使用的控制主要依靠計算機的計算和存儲能力,在已知的抽象和邏輯(算法)下,為執行機構提供“智能”指令。

  智能決策系統
  決策系統造就真的智能。決策系統根據各種傳感系統采集的信息,進行復雜的決策計算,優化合理的指令,指揮控制系統驅動執行系統,Z終實現復雜的智能行為。智能決策系統是目前智能裝備發展的瓶頸,目前工業領域實際上沒有很好的通用解決方案。
  智能設備的關鍵技術
  智能裝備的關鍵技術很多,涉及應用技術、執行、傳感、控制、集成。每個方面都有廣闊的研究空間,每個領域都有涉及軟硬件的關鍵技術。如果需要技術研究、機械設計、控制系統、控制軟件、視覺檢測、測量、軟件開發等專業的知識。
  智能裝備對復合型人才的需求
  智能裝備的研發急需懂技術、懂機械、懂控制、懂軟件的復合型人才。目前制造企業面臨人才“三難”,我國技術型人才需求缺口越來越大。


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