智能傳感器驅(qū)動智能制造的發(fā)展

在智能工廠里，無論是智能機(jī)器人，還是智能化生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)設(shè)備，工作流程基本都是數(shù)據(jù)采集、分析和處理，很多工作都是由結(jié)合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器來共同協(xié)作完成的，從而實現(xiàn)智能制造的生產(chǎn)運(yùn)營活動。

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳感器作為信息產(chǎn)業(yè)的神經(jīng)觸角，以微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能傳感器代表了傳感器的主要發(fā)展方向，其技術(shù)的進(jìn)步不僅可以提高產(chǎn)品智能化水平，還可推動精益制造向智能制造的發(fā)展。

　　智能制造被定位為制造企業(yè)升級改造的主攻方向，而傳感技術(shù)應(yīng)同計算技術(shù)與通信技術(shù)一起合稱為信息技術(shù)領(lǐng)域的三大支柱。以傳感器為代表的感知制造業(yè)將是未來重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是信息系統(tǒng)的源頭，是實現(xiàn)自動化、智能化的核心。

　　傳感器與智能制造聯(lián)系緊密。傳感器屬于基礎(chǔ)零部件，是工業(yè)的基石、性能的關(guān)鍵和發(fā)展的瓶頸，其重要性不言而喻。傳感器具有使用量大，應(yīng)用面廣的特點，在工業(yè)生產(chǎn)制造中起到了承上啟下的作用。

　　智能制造以智能車間為載體，在設(shè)計、供應(yīng)、制造和服務(wù)各環(huán)節(jié)實現(xiàn)端到端無縫協(xié)作。智能物流可以進(jìn)行感知、思維、推理、路徑規(guī)劃和決策等，是連接智能之間供應(yīng)和制造的重要環(huán)節(jié)，也是打造智能工廠的基石。

　　當(dāng)前，智能制造和智能物流正處于整合過程中，如何管理制造和物流的復(fù)雜流程，協(xié)同生產(chǎn)調(diào)度和物流調(diào)度，以實現(xiàn)智能制造和智能物流的集成是面臨的一個重大挑戰(zhàn)。

　　基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能車間生產(chǎn)物流調(diào)度系統(tǒng)通過設(shè)備上裝配傳感器、RFID讀寫器和通信模塊，輸送線和RGV/AGV上安裝傳感器和通信模塊等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在基于智能車間的自動生產(chǎn)調(diào)度和自動物流調(diào)度需求，實現(xiàn)了智能制造和智能物流的集成。

　　智能傳感器是指具有信息采集、信息處理、信息交換、信息存儲等功能的多元件集成電路，是集成傳感器、通信芯片、微處理器、驅(qū)動程序、軟件算法等于一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品。智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比，它具有對外界環(huán)境等信息進(jìn)行自動收集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、功能計算以及自診斷、自校準(zhǔn)、自補(bǔ)償與自適應(yīng)的能力，擁有更高的精度、更好的穩(wěn)定性與更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

　　一方面，智能傳感器通過更靈活的接口不僅可以在控制器層通信，而且能實現(xiàn)更高數(shù)據(jù)層的通信，附加的數(shù)據(jù)或軟件系統(tǒng)接口讓傳感器可以執(zhí)行新的分析任務(wù)及新的功能。這些能力可提高生產(chǎn)的靈活性、質(zhì)量、效率和透明度。

另一方面，由于增加了智能功能，智能傳感器提供的數(shù)據(jù)更加緊湊、實用，數(shù)據(jù)資源的利用效率也越高，得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果也更加準(zhǔn)確。在內(nèi)部對數(shù)據(jù)直接進(jìn)行預(yù)處理、壓縮和濾波的智能傳感器能更好地滿足智能制造的要求。隨著應(yīng)用的深化發(fā)展，智能傳感器正逐漸向微型化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、移動互聯(lián)網(wǎng)化等方向發(fā)展。

交流電變送器 JY-DIN-AC200A

　　智能傳感器不僅能夠提供生產(chǎn)控制的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，還可以提供預(yù)警和狀態(tài)監(jiān)控，使現(xiàn)場設(shè)備透明并實時可控。例如通過該傳感器，每臺電動機(jī)的有關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信息和狀態(tài)參數(shù)都能夠迅速而準(zhǔn)確地被獲得，如振動、溫度或過載，同時可以測量能源消耗，精確度為10%，同時將數(shù)據(jù)無線傳輸至云服務(wù)器中，通過專門開發(fā)的軟件轉(zhuǎn)化為可用信息以便進(jìn)行分析，為客戶提供電動機(jī)維護(hù)的信息和建議。

　　設(shè)備管理者可以隨時通過智能手機(jī)或電腦檢查其電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并可以根據(jù)實際需要進(jìn)行計劃維護(hù)，不再單純依靠計劃進(jìn)行維護(hù)，避免計劃外的停機(jī)，延長運(yùn)行時間。預(yù)防性維護(hù)是一個非常重要的優(yōu)勢，因為在生產(chǎn)過程中停機(jī)一個小時就意味著巨大的損失。

　　智能傳感器的發(fā)展與制造業(yè)息息相關(guān)，智能傳感器已成為制造企業(yè)進(jìn)行智能制造升級改造的重要標(biāo)志。智能傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)重要感知器件，必將成為推動智能制造發(fā)展強(qiáng)有力的驅(qū)動力。

智能傳感器推動智能制造的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

　　在智能制造過程中，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)利用多功能傳感器和智能控制系統(tǒng)，設(shè)備可以進(jìn)行自感知、自分析、自決策等智能活動，減少設(shè)備響應(yīng)問題的時間，實時反饋并優(yōu)化生產(chǎn)物流信息，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。

　　智能制造可分為三個層次：

　　一是智能制造裝備，智能制造離不開智能裝備的支撐，包括高級數(shù)控機(jī)床、配備新型傳感器的智能機(jī)器人、智能化成套生產(chǎn)線等，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、智能化、高效化;

　　二是智能制造系統(tǒng)，是一種由智能設(shè)備和人類專家結(jié)合物理信息技術(shù)共同構(gòu)建的智能生產(chǎn)系統(tǒng)，可以不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化，并隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)實踐動態(tài)發(fā)展;

　　三是智能制造服務(wù)，與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的智能制造過程涵蓋產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的全生命周期，可以根據(jù)用戶需求對產(chǎn)品進(jìn)行定制化生產(chǎn)，最終形成安全生產(chǎn)服務(wù)生態(tài)鏈。

　　智能制造企業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)到經(jīng)營的全生命周期進(jìn)行管控，通過融合生產(chǎn)工藝流程、供應(yīng)鏈物流和企業(yè)經(jīng)營模式，有效串聯(lián)業(yè)務(wù)與制造過程，最終使工廠在一個柔性、敏捷、智能的制造環(huán)境中運(yùn)行，大幅度優(yōu)化了生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。