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文章來源 :無錫尊龍凱時機械設備有限公司 作者 : 發布時間 :2018-09-07 瀏覽次數 :
小編現在和大家繼續分享 ,工業自動化十大熱門技術下半部分的內容 ,歡迎大家查閱 。
06 低碳經濟自動化
低碳經濟自動化是一個廣泛而重要的課題
。尊龍凱時以流程工業為例來說明之
。流程工業是指在我國國民經濟中占有重要經濟地位的石化
、煉油
、化工
、冶金
、製藥
、建材
、輕工
、造紙
、采礦
、環保
、電力等在國民經濟中占主導地位的行業
,我國流程工業企業年產值占全國工業企業年總產值的66%。
流程工業的發展狀況直接影響國家的經濟基礎
。流程工業是一個非常巨大的產業
,在產業中占據重要的地位
,是國民經濟發展中極為重要的基礎支柱產業
,是製造業的重要組成部分
。其特點是以處理連續或間歇物料流
、能量流為主
,產品多以大批量的形式生產
。
流程工業的生產和加工方法主要有化學反應
、分離
、混合等等
。在知識經濟時代的21世紀
,作為傳統工業的流程工業將仍然是經濟發展的重要支柱產業
。流程工業既是能源
、各種原材料的產生者
,也是能源的主要消耗者
,節能降耗與減排至關重要
。這些行業普遍存在能耗大
、汙染汙染嚴重
、產品質量差
、生產過程工藝落後
、自動化水平低
、管理水平低
、信息集成度低
、綜合競爭力弱等缺點
。工業是我國經濟的最大主體
,也是耗費能源
、資源
,產生環境汙染的最主要行業
。流程工業首當其衝成為了主要目標
,尤其在石油加工、化工
、鋼鐵
、電力
、有色
、建材等六大行業
,其能源消耗占全國工業能耗的近70%
。
專家認為
:首先
,瞄準新興問題
、瞄準趨勢性行業
,曆來就是各行各業成功創新的重要秘訣
!所謂新興問題就是未來人類社會發展需要重點關注的重大問題
;所謂“趨勢性”行業
,就是未來有巨大遠景的項目
。
那麽
,什麽是未來人類社會發展需要重點關注的重大問題和未來具有巨大發展遠景的項目呢
?毫無疑問
,其中之一無疑就是服務於“低碳經濟”與“低碳技術”的項目
!“低碳經濟”已經成為科研單位和企業發展的重要戰略選擇
!換而言之
,大力促進“低碳經濟”的發展
,必然能夠搶占科研項目和市場開發的創新先機
!現在
,世界經濟正在加速向“低碳經濟”轉型
,“低碳經濟”催生了許多新的經濟增長點
,“低碳經濟”將是未來國家和企業競爭力之所在
。聰明的企業善於抓住機遇
,轉變生產方式
,走在前麵
,將被動變為主動
。利用社會發展理念的變革作為企業加速發展的動力
。努力搶占“低碳經濟”的製高點
。
對於企業應當在考慮企業發展的戰略時
,考慮企業如何製定“低碳戰略”
,並力求與國家的可持續發展趨勢同步增長
。國際知名的管理大師彼得
?杜拉克有一句名言
:“無人能夠左右變化
,惟有走在變化之前”
!中國的流程工業亦應如此
,努力走在變化之前
!低碳減排是國家的行動
,低碳減排是曆史的使命
,低碳減排是流程工業企業應盡的義務
。“低碳”同樣是流程企業的重大使命
。
07 安全生產自動化
安全生產自動化是近年來
,頻繁出現的“詞匯”
!這是由於由於各種安全生產事故不斷發生
,應用自動化技術促使安全生產的需求日益增長
。如何高效地利用自動化與信息化等高新技術,提高安全生產的水平成為當務之急
。因而國家提出了“科技興安”戰略
!安全的發展也同樣離不開自動化
。製造業的安全可以分為機械安全和過程安全
。
機械安全主要保障的是人身
,已經受到了高度重視
,安全開關
、安全按鈕
、安全門
、安全地毯相繼成為工廠內的寵兒
,伴之而來的還有安全傳感器
、安全PLC
、安全總線
、安全以太網等產品
。過程安全則是保障生產過程的安全性
。如今
,許多自動化供應商已經在考慮安全解決方案的提供
,真正的安全解決方案不僅僅是提供一種或幾種安全產品
,而更多的是提高用戶設備的安全性
。如何將安全功能嵌入到用戶機械設備中去
,在不影響生產過程的情況下提高安全保障
,還亟待有更好的發展
。
自動化是指機器或裝置在無人幹預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控製的過程
。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動﹑部分腦力勞動以及惡劣﹑危險的工作環境中解放出來﹐而且能擴展人的器官功能﹐極大地提高勞動生產率﹐增強人類認識世界和改造世界的能力
。因此﹐機器設備
、係統或過程(生產
、管理過程)
,在沒有人或較少人的直接參與下
,按照人的要求
,經過自動檢測
、信息處理
、分析判斷
、操縱控製
,實現預期的目標
。安全自動化則是利用自動化技術貫徹落實“科技興安”戰略
,實現安全生產的統稱
。安全自動化具體到結合各行各業則有各自不同的內容
,如
:煤礦安全生產自動化
、石化安全生產自動化
、化工安全生產自動化
、冶金安全生產自動化
、交通安全生產自動化
、智能建築安全生產自動化
、其他行業的安全生產自動化等等
。
08 節約降耗自動化
近年來
,“節能降耗”成為我國自動化技術發展中備受關注的詞匯之一
,其意義十分重大
。“節能減排
、科學發展”已成為我國經濟發展的戰略指導思想
。
據測算
,我國每創造1美元GDP所消耗的能源是美國的4.3倍
,是日本的11.5倍
,我國的能源利用率僅為美國的26.9%
、日本的11.5%
。由此可見
,在我國企業的產品成本中
,能源消耗的成本比較大
,同時也說明
,我國企業節能的空間十分巨大
,完全可以通過節能降耗來增加產品的競爭力
。
裝備製造業作為技術的載體和轉化的媒體
,是“手段性”的基礎產業
,其產品是各行各業的生產裝備
,是基礎中的基礎
,其特點是
:範圍廣
,門類多
,技術含量高
,與其他產業的關聯度大
。經過多年發展,我國裝備製造業已經形成門類齊全
、規模較大
、具有一定技術水平的產業體係
,是國民經濟的重要支柱性產業
。節約能源
、提高能源利用率
,既是保障企業正常生產經營
,實現企業健康可持續發展的長久之計
,也是企業適應市場需要
,降低成本
、增加效益
、改善環境
,提高企業競爭力的必然選擇
。企業要獲得長足發展
,實施節能降耗勢在必行
。
隨著時代發展
,節能減排的任務將更加艱巨
,控製指標日益苛刻
,這些指標的提出將對工業運行提出更高的要求
。積極地采用先進的節能降耗技術
,實現科學的管理理念
、模式
、流程是企業節能降耗的重要途徑
,以技術創新為基礎的新技術
、新工藝
、新材料和新方法的推廣應用
,可以逐步淘汰低效設備和高耗能產品群在企業生產中的應用
,對於實現節能降耗有著重要的推動作用
。以高新技術創新來推動節能降耗是裝備製造業必需要邁出的步伐
。這是因為
,現代高新技術深刻
、廣泛地影響裝備製造業的發展
。現代高新技術的發展
,對裝備製造業的發展提出了更高
、更新
、更好的要求
。在裝備製造業的“節能降耗”中同樣貫穿著高科技的支持
。
例如
,電機節能
、過程優化
、變廢為寶
、餘熱利用
、企業改造
、新能源利用等無不和采用自動化技術密切相關
。
09 工控軟件的發展
工控軟件的發展同樣是自動化技術發展的重要方麵
。自上世紀90年代起
,IBM接連收購了一係列中間件廠商
,使中間件成為了企業IT架構的核心
,也讓人們逐漸認識到軟件的重要性及其核心地位
。之後
,IBM又陸續收購了一些知名的軟件企業
,如Lotus
、DB2.軟件開始與硬件齊頭並進
,而在2004年IBM進一步將PC業務賣給聯想
,此事件向人們昭示
:屬於硬件的輝煌時代已成為曆史
,軟件發生高潮的時代已經到來
。
而在工業控製領域裏麵
,硬件軟件化就是一種發展趨勢
。如嵌入式軟PLC的出現等
。目前
,市場上德國三S軟件公司首推的最新版本CoDeSysV3.4軟件(基於CoDeSys平台下的嵌入式係統軟PLC)
。倡導以“可複用”為宗旨的“開放式
、可重構的自動化”理念
。該軟件是靠IEC61131的開發環境
,支持梯形圖
、流程圖
、結構圖
、高級ST語言等自動控製工業標準的幾種語言
。
軟件複用化是一種計算機軟件工程的方法和理論
,其實質就是一種在軟件開發中避免重複勞動的解決方案
。軟件複用化是提高軟件開發生產率和軟件產品質量的一條行之有效的途徑
。軟件複用化是將已有的軟件及其有效成分用於構造新的軟件或係統
,以縮減軟件開發時間和維護費用.軟件複用是提高軟件生產力和質量的一種重要技術
。
實現軟件複用化的關鍵因素(技術和非技術因素)主要包括
:軟件構件技術
、軟件構架
、領域工程
、軟件再工程、開放係件過程
、CASE(ComputerAidedSoftwareEngineering
,計算機輔助軟件工程)技術以及各種非技術因素等七個方麵
。軟件複用化的好處是
:⑴較高的生產效率
。(以及隨之而來的成本降低)
;⑵較高的軟件質量
。(錯誤可以更快的被糾正)
;⑶恰當的使用軟件複用可以改善係統的可維護性
。
除了軟件複用化的好處之外
,CoDeSys軟件還具有可重構製造的特點
,可重構製造是一種指導管理和控製製造係統重構的過程
。它使製造係統有效地響應不斷變化的環境
。可重構性是指在一個係統中
,其硬件模塊或(和)軟件模塊均能根據變化的數據流或控製流對係統結構和算法進行重新配置(或重新設置)
。其具有
:組織可重構性
、業務過程可重構性
、產品的可重構性
、車間加工係統的可重構性與可重構信息平台等
。
可重構係統最突出的優點就是能夠根據不同的應用需求
,改變自身的體係結構
,以便與具體的應用需求相匹配
。麵對市場的千變萬化
,如何使製造係統快速而經濟地響應市場需求的變化
,是對當今製造業的一個巨大挑戰
。傳統的機械自動化生產線具有批量生產的效益
,但麵對市場的變化不能快速響應
;而柔性製造係統雖能縮短產品的試製和生產周期
,但投資巨大
,回收周期長
。因此
,迫切需要建立一種既具有規模生產的效益
,又能快速適應動態多變的製造環境
,並能充分利用現有製造資源的新型製造模式
。對此
,新近提出的可重構製造係統是適應這一需求的一條有效途徑
。
另外
,西門子公司推薦的TIA博途
,是西門子公司在TIA(全集成自動化)理念的基礎上推出了創新的工程軟件平台——TIAPortal(博途)
。其可以在一個工程組態環境下對所有自動化任務進行管理
,使得設計工程師的工作“化繁為簡”
,更加高效
,且更節省成本
。它在實現統一通訊
、統一編程以及統一數據的基礎上
,構成一個完整的有機統一體
,從而滿足了所有產業對於一個執行自動化解決方案的全整合平台的期待
,實現了從產品設計到機械設計再到自動化設計全部集中在一個軟件下進行
。因而
,它是目前最直觀
、高效和可靠的工程技術軟件平台
。這也是工業控製行業應當關注的
。
10 模擬仿真普適化
網絡化建模與仿真技術是目前建模與仿真界的一個研究熱點
。當前
,網絡化建模與仿真的技術內涵和應用模式正隨著網絡技術的發展而不斷地擴展和豐富
,網絡技術和計算技術的快速發將帶領尊龍凱時進入普適計算時代
。普適計算是建立一個由計算和通信構成的信息空間與人們生活的物理空間相融合
,形成智能化空間
。
在這個智能化空間中
,人們可以隨時隨地透明地獲得計算和信息服務
。網絡化建模與仿真技術將向著普適化的方向發展
。融合了普適計算技術的“普適化仿真技術”實現了信息空間與物理空間的結合,將推動現代建模仿真研究
、開發與應用進入到一個嶄新的時代
。
麵向未來複雜
、異構
、動態的普適計算環境
,普適仿真係統具有以下基本特征
:
⑴普及泛在
:仿真資源無所不在
。仿真網格借助於網格技術
,實現了人們生活中的各種軟
、硬件仿真資源的服務化
,為用戶屏蔽了複雜
、異構的普適計算環境
,使得仿真資源無所不在
,解決了“普及”的問題
。
⑵隨時隨地 :人們可以在工作 、生活的現場獲得仿真服務 ,而不需端坐在一個專門的計算機麵前 。網格技術使得仿真應用的終端延伸到網絡的每一個角落 ,徹底擺脫了時間和空間的束縛 ,人們使用任何聯網設備 ,即可以訪問網格環境中的仿真資源和服務 ,滿足了對“隨時隨地”的需求 。
⑶自適應 :仿真信息空間能以適合用戶的方式 ,提供計算環境能適應變化的 、連貫的仿真服務 ;
⑷透明 :用戶獲得仿真服務時不需要花費很多注意力 ,仿真服務的訪問方式是十分自然的甚至是用戶本身注意不到的 ,即所謂蘊涵式的交互 。
如果在仿真網格中引入普適計算的思想和技術
,就能很好地滿足普適仿真環境對仿真網格在移動性
、自適應性、智能化
、應用模式上的新需求
,使得仿真信息空間能以適合用戶的方式
,提供適應變化的仿真環境和連貫的仿真服務
。融合了網格技術和普適計算技術的普適化仿真網格技術
,將成為網絡化建模仿真研究應用關注的新焦點
。
綜上所述
,從當前十大自動化熱門技術發展趨勢可以看到自動化創新可以用幾個詞來概括
:集成
、通訊
、協同
、節能
、安全
、標準與開放
。隨著也誕生了許多新的產品和理念
。多少年來
,新自動化都是推動製造業高速發展的最直接力量
,而這種力量
,必然將會搭載著“創新”的源動力
,在智能製造時代大放光彩
!
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