張銘

（湖北輕工職業(yè)技術學院，湖北 武漢 430000）

一、緒論

（一）研究背景與意義

智能制造的概念最早起源于上世界80 年代。在2016 年6 月，在中國制造的2015 系列叢書的《智能制造》中出現，目前成為現代大多數離散制造企業(yè)生產過程中必不可少的關鍵環(huán)節(jié)，隨之出現的裝配制造的混流裝配能夠促進很多裝配生產的發(fā)展，對傳統的單一生產模式逐漸向多品種是一種沖擊，向適應更多類型的企業(yè)進行轉型，大大提高了企業(yè)對于市場需要的響應能力。為了增強企業(yè)的競爭能力，降低產品生產環(huán)節(jié)的生命周期，生產過程中控制系統的智能化顯得尤為重要。

（二）國內外研究現狀

智能制造最早是由美國的一本書中提出來的，《ManufacturingIntelligence》其中描述了先進的制造過程以及軟件系統。美國普渡大學就柔性制造方面提出智能調度、韓國慶熙大學提出智能制造應用在診斷上、加拿大卡爾加里大學與美國羅克韋爾自動化公司共同提出 MetaMorph 的基于agent 自適應智能制造體系結構等。

1992 年我國在政策引導下建立了智能制造相關領域的研究協議，隨后郭慶林登人提出基于多 Agent 的智能制造系統體系結構、李伯虎等人提出云制造的概念和系統模型架構，為研究打下了堅實的基礎。

二、面向智能制造的生產控制系統特征

從智能制造方面的特點能夠看出，與傳統生產控制模式比較，面向智能制造的生產控制會具有一些新的特征，具體可以歸納為以下幾個方面。

（一）自感知

在生產制造的過程中資源是決定性因素，如果沒有全面的信息來源，就無法連接其他豐富的信息，無法得到發(fā)展，目前隨著傳感技術的不斷發(fā)展，在制造生產過程中物理資源能夠主動的感知進行信息的處理，需要更加人性化，才能更好的為生產打下基礎。

（二）自決策

在智能化制造的背景下，人為進行決策的時代已經不能滿足生產的需要，要想更好地在制造業(yè)應用，需要發(fā)展相關的人工智能算法代替人進行推理和分析。針對人工智能設計的算法，對生產制造中進行優(yōu)化配置，生產達到最優(yōu)。

（三）自適應

生產過程中會出現生產效率的問題，自適應主要是用來對生產制造過程中的環(huán)境和資源因素進行控制和實時的監(jiān)控，能夠在事發(fā)第一時間進行判斷和處理，減少帶來的不必要的麻煩。

在實際的裝配流水車間中會存在一些裝配不平衡的現象，比如說每個小時的產量50 個。在智能制造的情況下，會將較低的裝配線平衡率會降低，最終導致生產成本的提高或者讓一些資源浪費的問題，而且并不能達到市場的要求。

三、面向智能制造的生產控制系統分析與實現

裝配線是生產制造業(yè)最重要的一種生產結構方式，大概的構成是傳送裝置和若干的工作站組成的。需要做到的是滿足正常的生產節(jié)奏情況下，在特殊情況也能有順序的進行工作，在分配中做到各個工作站的工時大概一致，就能到達裝配線平衡。

（一）利用數學建模

在滿足一定的約束條件下每個工作站之間進行綜合工序作業(yè)的任務，而一個工作站的組成是由一個或者幾個工序任務集合的，達到每個工作站時間的大致相等，達到優(yōu)化的作用。

可以利用數學建模等方式，比如在一定的時間作業(yè)的過程中，作業(yè)會隨之發(fā)生波動影響平衡問題，在數學上通常將作業(yè)的時間看做概率分布的隨機變量，通過兩種減速器的裝配工序進行對比以及時間的測定，進而得出數值，再利用MATLAB 之中的ks 檢驗得出樣本數值，最終得出的概率分布進入檢測后，確定工序作業(yè)時間服從，形成正態(tài)分布。

最后將模型與算法應用到實際的裝配車間優(yōu)化中，生產效率和生產的平衡問題會得到明顯的提高。

（二）完善系統功能

考慮到智能制造的開發(fā)是在PC 和移動端進行的，那么在工作時間不確定下，如何有效地進行物流調度是關鍵。系統需要以下幾點需求。訂單管理功能、物料管理功能、系統通用性，這樣可以適應大多數的制造企業(yè)。

首先是登錄的界面，事先要驗證身份，需要工作人員輸入身份信息，系統添加驗證碼，提高系統的安全性，如若密碼輸入超過三次，就會鎖定并進入注冊頁面。

其次要添加訂單管理功能，主要用來記錄訂單中各種貨物詳細信息以及需要交易的時間，便于按時地完成任務，并及時更新。物料管理功能能夠實現不同生產下訂單的數量和所需要的數量，根據所需可以物料和零部件加以配送。

最后設置系統管理模塊，其中包括面前管理員進行的用戶管理以及系統幫助功能，能夠通過管理者對用戶信息修改；系統幫助能夠幫助用戶繼續(xù)使用，掌握基本操作流程，充分體現了系統的人性化。

四、結論

在社會發(fā)展的高速階段，智能制造作為新時代的代表杰作，充當了重要的角色，如何能讓智能制造在生產線上發(fā)揮最大的作用是有待解決的重要課題，需要我們的不斷努力探索，本文對于智能化裝配流水線的控制做了分析，解決了一些實際問題，但是實際生產線中，還會出現更多的難題，有待解決，需要更多的學者和專業(yè)人士學習和掌握專業(yè)技巧去實現智能制造的最優(yōu)化。