智能傳感器驅(qū)動智能制造的發(fā)展

在智能工廠里，無論是智能機器人，還是智能化生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)設備，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)運營活動。

　　隨著信息技術的發(fā)展，傳感器作為信息產(chǎn)業(yè)的神經(jīng)觸角，以微機電系統(tǒng)技術為基礎的智能傳感器代表了傳感器的主要發(fā)展方向，其技術的進步不僅可以提高產(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，而傳感技術應同計算技術與通信技術一起合稱為信息技術領域的三大支柱。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。傳感器屬于基礎零部件，是工業(yè)的基石、性能的關鍵和發(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，在設計、供應、制造和服務各環(huán)節(jié)實現(xiàn)端到端無縫協(xié)作。智能物流可以進行感知、思維、推理、路徑規(guī)劃和決策等，是連接智能之間供應和制造的重要環(huán)節(jié)，也是打造智能工廠的基石。

　　當前，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，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、自補償與自適應的能力，擁有更高的精度、更好的穩(wěn)定性與更強的環(huán)境適應能力。

　　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)處理結果也更加準確。在內(nèi)部對數(shù)據(jù)直接進行預處理、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)，還可以提供預警和狀態(tài)監(jiān)控，使現(xiàn)場設備透明并實時可控。例如通過該傳感器，每臺電動機的有關運行狀態(tài)信息和狀態(tài)參數(shù)都能夠迅速而準確地被獲得，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)無線傳輸至云服務器中，通過專門開發(fā)的軟件轉(zhuǎn)化為可用信息以便進行分析，為客戶提供電動機維護的信息和建議。

　　設備管理者可以隨時通過智能手機或電腦檢查其電動機的運行狀態(tài)，并可以根據(jù)實際需要進行計劃維護，不再單純依靠計劃進行維護，避免計劃外的停機，延長運行時間。預防性維護是一個非常重要的優(yōu)勢，因為在生產(chǎn)過程中停機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，智能傳感器已成為制造企業(yè)進行智能制造升級改造的重要標志。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)，設備可以進行自感知、自分析、自決策等智能活動，減少設備響應問題的時間，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)控機床、配備新型傳感器的智能機器人、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)，是一種由智能設備和人類專家結合物理信息技術共同構建的智能生產(chǎn)系統(tǒng)，可以不斷進行自我學習和優(yōu)化，并隨著技術進步和產(chǎn)業(yè)實踐動態(tài)發(fā)展;

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

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