智能制造的三個(gè)支點(diǎn)
國(guó)家信息化專家咨詢委員會(huì)常務(wù)副主任周宏仁在《論智能制造》系列中的“論智能制造的三個(gè)階段”中,談到了對(duì)三個(gè)階段的基本認(rèn)識(shí)。而如何實(shí)施智能制造,則需要考慮智能制造的三個(gè)支點(diǎn):產(chǎn)品、裝備和過(guò)程。
第一個(gè)支點(diǎn)是產(chǎn)品。 智能制造的目標(biāo)是要落腳于產(chǎn)品,而不是智能制造本身。智能制造如果不能生產(chǎn)出智能的產(chǎn)品,智能制造就失去了時(shí)代的意義。
第二個(gè)支點(diǎn)是裝備。 生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上的裝備,包括檢測(cè)儀器,一定要智能化。否則,勞動(dòng)生產(chǎn)力和勞動(dòng)效率就不可能得到很大提高,企業(yè)可能就沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。不是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的生產(chǎn)或檢測(cè)裝備,就不是這個(gè)時(shí)代的先進(jìn)制造裝備或先進(jìn)檢測(cè)儀器。
第三個(gè)支點(diǎn)是企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。 裝備智能化解決的是生產(chǎn)過(guò)程中“點(diǎn)”的智能化問(wèn)題;企業(yè)只有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程的智能化,才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)全局的智能化,才能夠?qū)崿F(xiàn)智能化效益的最大化。
我國(guó)硬度計(jì)發(fā)展的三個(gè)階段
第一個(gè)階段:
在建國(guó)初期的五十年代,國(guó)內(nèi)并沒(méi)有硬度試驗(yàn)的概念,只能憑有經(jīng)驗(yàn)的老師傅在現(xiàn)場(chǎng)用看金屬磨削火花或聽(tīng)金屬撞擊聲音等最原始的方式來(lái)估算材料硬度的高低。直到六十年代,國(guó)內(nèi)才出現(xiàn)了極少數(shù)幾家國(guó)營(yíng)硬度計(jì)制造廠,制造一些基本的、應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室或制造現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械手動(dòng)硬度計(jì)。這個(gè)階段的劃分,大體上是從上世紀(jì)六十年代初至八十年代末。
第二個(gè)階段:
這個(gè)階段可以概括為電動(dòng)化、數(shù)顯化、半自動(dòng)化階段。其中,顯示方式由機(jī)械指針式實(shí)現(xiàn)了液晶數(shù)字顯示;負(fù)荷加力方式由機(jī)械加力向電機(jī)電子加力轉(zhuǎn)化;測(cè)量手段由手動(dòng)光學(xué)向數(shù)字化測(cè)量方式的轉(zhuǎn)化等等。這個(gè)階段,從上世紀(jì)八十年代末,萊州市試驗(yàn)機(jī)總廠引進(jìn)吸收日本明石的數(shù)顯洛氏硬度計(jì)、電動(dòng)洛氏硬度計(jì)開(kāi)始。
第三個(gè)階段:
當(dāng)前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處在從“中國(guó)制造”向“中國(guó)質(zhì)造”、繼而向“中國(guó)智造”的轉(zhuǎn)變時(shí)期,這就需要更全面、精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)支撐。中國(guó)硬度計(jì)發(fā)展進(jìn)入的第三個(gè)階段,從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始嘗試,二十一世紀(jì)起步。該階段的技術(shù)特點(diǎn)是CCD測(cè)量、軟件程序控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等為基本配置,然后進(jìn)一步向數(shù)字化、智能化、在線化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)步的過(guò)程。
現(xiàn)在的許多號(hào)稱進(jìn)口硬度計(jì)或零部件其實(shí)就是由中國(guó)生產(chǎn)制造的。隨著CCD測(cè)量、程序控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)取得重大突破,國(guó)內(nèi)優(yōu)秀硬度計(jì)制造企業(yè)制造的硬度計(jì)完全能夠滿足硬度試驗(yàn)方法、硬度計(jì)制造和硬度計(jì)計(jì)量等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)常規(guī)硬度計(jì)功能齊全、精度高、重復(fù)性好、性價(jià)比高、售后服務(wù)方便,替代進(jìn)口硬度計(jì)或者選擇國(guó)內(nèi)硬度計(jì)制造企業(yè)的硬度計(jì)產(chǎn)品將成為趨勢(shì)。
數(shù)字化、智能化
產(chǎn)品智能化是當(dāng)今計(jì)算技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的重大趨勢(shì)。業(yè)務(wù)計(jì)算的發(fā)展為硬度計(jì)的信息處理和傳播提供平臺(tái)。隨著互聯(lián)網(wǎng)及其附屬產(chǎn)品的發(fā)展,將大大地推動(dòng)計(jì)算技術(shù)向高端硬度計(jì)產(chǎn)品領(lǐng)域滲透,提升其智能化、在線化、網(wǎng)絡(luò)化水平,產(chǎn)品計(jì)算將成為下一個(gè)熱點(diǎn)。數(shù)字化智能制造的下一步的發(fā)展,就是要實(shí)現(xiàn)過(guò)程的智能化,對(duì)硬度計(jì)而言,就是要完成從硬度計(jì)裝備這個(gè)“點(diǎn)”向在線硬度自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程這條“線”的發(fā)展。
隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)態(tài)硬度計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)硬度計(jì)、應(yīng)用于流水線上的智能化在線自動(dòng)檢測(cè)硬度計(jì)技術(shù)水平將有較大的發(fā)展空間。隨著自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)將在硬度計(jì)上得到廣泛應(yīng)用,如硬度計(jì)壓頭自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)、硬度自動(dòng)測(cè)量和智能化處理技術(shù)、圖像自動(dòng)捕捉和圖像自動(dòng)處理、智能機(jī)械手與硬度計(jì)的聯(lián)動(dòng)、流水線自動(dòng)設(shè)備與在線檢測(cè)硬度計(jì)的無(wú)縫對(duì)接等等,必將催生高檔大空間硬度機(jī)、全量程的通用或萬(wàn)能硬度計(jì)、全自動(dòng)硬度計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)硬度計(jì)、智能化在線自動(dòng)檢測(cè)硬度機(jī)的華麗轉(zhuǎn)身。網(wǎng)絡(luò)化 過(guò)程智能化最典型的代表,正是工業(yè)4.0或中國(guó)制造2025和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的奮斗目標(biāo)。不遠(yuǎn)的將來(lái),企業(yè)的縱向一體化內(nèi)部網(wǎng)和橫向一體化的外部網(wǎng)信息系統(tǒng)要走向一體化,把內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)完全整合在一起,將數(shù)據(jù)完全打通,變成一個(gè)智能物理系統(tǒng)。 未來(lái)的硬度計(jì),將通過(guò)手機(jī)端、電腦端等軟件平臺(tái),可以遠(yuǎn)程控制完成整個(gè)硬度試驗(yàn)過(guò)程:可以 遙控接收指令,可以根據(jù)指令自動(dòng)完成壓頭更換和切換試驗(yàn)參數(shù)配置,機(jī)械手按指令自動(dòng)與載物臺(tái)上配合銜接,硬度測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成加載、保載、卸載、壓痕測(cè)量等全部試驗(yàn)過(guò)程,試驗(yàn)結(jié)果、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析自動(dòng)上傳、保存和進(jìn)行大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析,機(jī)械手按照試驗(yàn)結(jié)果及其預(yù)設(shè)程序順利完成測(cè)試試樣的分揀處理,數(shù)據(jù)共享及報(bào)表打印、硬度試驗(yàn)軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)、設(shè)備故障診斷等功能成為基本功能。智慧連接層、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、認(rèn)知層的解決問(wèn)題的方法、配置層通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)人對(duì)物對(duì)計(jì)算機(jī)的重新配置或更改,這些配置將變得稀疏平常。硬度試驗(yàn)測(cè)量軟件的評(píng)價(jià)檢定,也將隨著全數(shù)字測(cè)控技術(shù)逐漸成為硬度計(jì)技術(shù)發(fā)展的主流。 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化硬度檢測(cè),必將國(guó)際硬度計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)圖像等數(shù)據(jù)大容量信息的網(wǎng)絡(luò)傳遞,完成上位機(jī)對(duì)終端的控制、信息獲取及圖像采集前端對(duì)上位機(jī)的數(shù)據(jù)上傳、信息回復(fù)等一套完整靈活的雙向通訊協(xié)議等等,必將引發(fā)硬度計(jì)這一檢測(cè)儀器的革命。