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智能制造发展工程机械电液控制技术发展分析

作者:二手挖掘机 来源:www.juehuiwj.com 发布时间:2016-06-03

摘要:智能制造发展工程机械电液控制技术发展分析

机群智能化是指为完成某一项施工项目,通过单机设备的协同,实现最优资源配置、最高工作效率、最佳工作质量为目标的施工过程。它是通过对各单机状态、位置、性能、工作质量和施工进度的在线检测及智能诊断,由主控站根据施工任务完成机群动态组织、施工优化调度。集群智能化以其灵活机动的策略和协调应变能力适应瞬息万变的形势。

机群智能化的提出改变了工程机械制造企业单纯以追求单机高性能为目标的传统思路,而代之以智能化机械联合作业能力、施工企业的最大综合经济效益为目标的传统思路,而代之以智能化机械联合作业能力、施工企业的最大综合效益为目标的新理念。虽然这项技术尚属起步研究阶段,但其市场前景已引起国内企业的密切关注。

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作为当今全球的热点技术,物联网凭借其在技术和生产方式、流通方式等方面的创新,旨在使人类在信息与通信世界中获得一个新的沟通维度,广泛开发利用人类世界与物理世界的各种信息资源,实现人与物之间的实时信息传递,促进全社会的知识共享。

随着整个产业链的透明化和可视化,在智能机器时代,未来的工程机械产业链将呈现出智能的供应链、智能的工厂、智能的运营等典型特征。

机电一体化是国际公认的制造业发展方向,液压系统中电液控制技术正是弱电控制和机械强大功率输出之间的理想放大环节。随着微电子技术、计算机技术、传感器技术等高新技术的快速发展,作为一种重要的接口器件,如电磁换向阀、伺服阀、比例阀、数字阀等,不断地使液压系统得到完善、充实和更新。而作为最简单可靠的机电接口的电液控制技术也得到了迅速的发展。

工程需要是现代电液控制技术发展的推动力。1940年底在飞机上首先出现了电液伺服液压系统,其滑阀由伺服电动机拖动,但伺服电动机惯量很大,限制了系统动态特性的提高。直到20世纪50年代初才出现了高速响应的永磁式力矩马达,50年代后期又出现了以喷嘴挡板阀为先导级的电液伺服阀,使电液伺服系统成为当时响应最快、控制精度最高的伺服系统。1958年美国伯莱克恩等公布了他们在麻省理工学院的研究成果,并出版了著名的《液压气动控制》一书,为现代电液伺服系统的理论和实践奠定了基础。20世纪60年代各种结构的电液伺服阀相继问世,特别是以MOOG公司为代表的采用干式力矩马达和级间力反馈的电液伺服阀的出现和各类电反馈技术的应用,进一步提高了电液伺服阀的性能,电液伺服技术已日益成熟。电液伺服系统已逐步成为武器、航空、航天以及一部分民用工业设备自动控制的重要组成部分。

20世纪60年代初,由于人们对各类工艺过程进行了深入研究,对其精确数字模型有了比较深入的了解,因而对工艺过程控制提出了更高的要求。现代微电子集成技术的发展为工程控制系统提高了充分而且廉价的现代化电子装备。于是,各类民用工程对电液控制技术的需求就显得更加迫切和广泛。但是,传统的电液伺服阀由于对流体介质的清洁度要求十分苛刻,制造成本和维修费用比较高,系统耗能也比较大,难以为各类工业用户所接受,限制了其应用领域的扩大,而传统的电液开关控制又不能满足高质量控制系统的要求,因此人们渴望开发一种可靠、廉价、控制精度和响应特性均能满足工业控制系统实际需要的电液控制技术。这便是20世纪60年代以来工业伺服技术和电液比例技术得以迅速发展的背景。

进入21世纪,电液控制工程随着科技迅猛发展,通过不断地满足各种液压系统的新需要,使自身得到发展,总的方向是紧密与高新技术结合,特别是微电子技术、计算机技术、传感器技术等,使自身发展成为内涵更丰富的完整的综合自动化技术。

2016年是我国“十三五”开局之年,也是我国系统推进智能制造发展元年。智能制造将成为实施《中国制造2025》的重要抓手,必将对加快推动我国经济发展保持中高速、产业迈向中高端起到关键推动作用。

1、以智能制造为核心的新工业革命引发国际社会高度热议http://www.juehuiwj.com/baike/list_2_6.html

近年来,国际社会多角度热议新工业革命。以信息技术与制造业加速融合为主要特征的智能制造成为全球制造业的主要趋势,已具备三个方面的基本条件:一是技术上可行,信息通信技术(ICT)进步使得计算、存储、通信能力大幅提升,生产管理系统的自动化和数字化集成水平持续提高;二是需求上迫切,用户个性化需求不断增长要求企业快速开发新产品,市场竞争日趋激烈要求提升能源资源效率;三是应用上经济,智能软硬件价格不断降低,包括传感器、微型电池以及网络接口、无线连接和快速软件开发工具等。

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进入2016年,以智能制造为核心的新工业革命再度成为国际社会关注的焦点。1月19日,第46届世界经济论坛在达沃斯召开,会议主题为“第四次工业革命”。在此次会议上,瑞银集团(UBS)发布《极度自动化和连通:第四次工业革命对全球、地区和投资领域的影响》白皮书,指出极度自动化和连通引发以智能制造为核心的第四次工业革命。据悉,今年9月在我国杭州举办的G20峰会上,“新工业革命”将成为会议议题的重要组成部分,旨在“推动新工业革命,充分发挥新技术、新要素和新工业组织模式在促进国内生产和创造就业中的作用。”

2、智能制造技术创新应用加速从多点创新突破向系统集成应用迈进

智能制造是信息通信技术、电工电子及微系统技术、生产技术及机械工程自动化、管理及物流技术多技术交叉融合形成的技术体系。近年来,以物联网、移动互联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术,以3D打印、机器人、人机协作为代表的新型制造技术,与新能源、新材料与生物科技呈现多点突破、交叉融合,智能制造技术创新不断取得新突破。

进入2016年,智能制造技术创新应用将加快向系统集成应用迈进,以物联网为代表的“互联网+”与制造业的深度融合将加快催生智能制造系统平台。围绕智能制造系统平台建设,近年来美国、德国等制造强国都已作了战略部署,美国借助实施“先进制造业伙伴计划”加强信息物理系统(CPS)软件开发和工业互联网平台建设,德国推行“工业4.0”战略,搭建以CPS为核心的智能制造系统架构。在此背景下,我国将结合《中国制造2025》的推进实施,探索建立智能制造创新中心,引导科研机构、制造企业与信息通信企业加强深度合作,联合搭建符合中国制造业发展实际的智能制造系统平台。

3、智能制造持续成为世界主要制造业大国竞合的焦点

近年来,主要发达国家和地区纷纷聚焦智能制造,制定制造业中长期发展战略,力图抢占先进制造业发展制高点。美国“三位一体”推进智能制造发展,政府、行业组织、企业联盟分别针对关键共性技术、智能制造系统平台和工业互联网加以布局;欧盟“数字化议程”将智能制造作为重点研发与推进方向;德国发布实施“工业4.0”战略。然而,智能制造能否在全球范围内有效推进,某种程度上取决于世界范围内各个国家制造装备、智能软硬件和信息网络基础设施在标准规范、信息安全等方面的通力合作。要想搭建涵盖全球范围内的智能制造系统平台,需要大范围的产业合作,不是单一国家或几家企业就能够打通所有机器、系统。

2015年,中德之间已签署《推动中德企业开展智能制造及生产过程网络化合作的谅解备忘录》,并召开了第一次工作组会议,两国推动智能制造合作的经常性工作机制正式建立。进入2016年,中德之间的智能制造合作将深度推进,两国企业层面的项目合作和试点示范将进一步扩大。预计,中国与法国、韩国等国在智能制造方面的务实合作也将陆续开展。

4、中国智能制造系统推进正式拉开帷幕

伴随着劳动力、土地等要素成本的快速上涨,中国制造业低成本竞争优势持续削弱,发展智能制造已成为重塑中国制造业竞争优势的重要手段。2015年,我国发布《中国制造2025》,将智能制造确立为的主攻方向,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中从核心技术突破、新兴产业发展和生产方式转变三个方面给予了战略定位。

2016年,我国智能制造的顶层设计将进一步完善,《智能制造发展规划(2016-2020)》将编制发布,《智能制造工程》将发布实施。我国智能制造系统推进将正式展开,继续开展60个智能制造试点示范项目,预计智能制造专项将继续把智能制造新模式应用和综合标准化试验验证作为重点支持方向。

5、地方将加强智能制造规划制定和政策支持http://www.juehuiwj.com/support/list_3_5.html

2015年,《中国制造2025》、《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等国家文件发布后,全国多地制定出台相应的发展规划,智能制造成为各地推动工业升级发展的主要关注点之一。部分省市还发布了智能制造发展规划,如广东发布《广东省智能制造发展规划(2015-2025年)》、上海发布《关于上海加快发展智能制造助推全球科技创新中心建设的实施意见》等。

进入2016年,伴随着国家《智能制造发展规划(2016-2020)》的制定出台,全国将有更多地方围绕智能制造制定发展规划,并对推进区域智能制造发展加大政策支持力度,切实推进制造业提质增效。

6、企业推进智能制造发展进入理性务实阶段

近几年,西方发达工业化国家尤其是德国推进实施“工业4.0”战略以来,其先进发展理念引起我国众多制造企业的密切关注和追捧,赴国外参观、开展企业领导培训等活动持续开展。然而,鉴于我国制造业发展基础和实际,如何有效开展智能制造也引起不少企业的困惑。随着国家相关规划文件的出台以及企业探索研究的深入,企业对智能制造的认识逐步趋于理性和务实。

进入2016年,我国制造企业将分步骤务实推进智能制造发展。对广大中小企业而言,将生产自动化与工艺紧密结合对企业进行自动化改造,降低用工成本、提高产品质量和经济效益将成为发展重点。对生产自动化基础好、管理信息化水平较高的部分大型企业而言,将探索建立数字化/智能工厂,提高柔性制造和快速响应用户个性化需求的能力。来源:二手挖掘机  http://m.juehuiwj.com/   


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