Page 217 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第七章 机械自动化技术

大系统常用的第二种控制方案就是分层控制结构，这种结构可以体现决策过
程中包含的复杂性。在这种控制方案中，控制任务是按层分配的。最内层是调节
层，它所调整的是大系统的状态。第二层是优化层，它的作用是优化系统状态的
期望值。第三层是自适应层，它的作用是找出系统参数发生的变化以确定调节器

参数的变化。最外层是自组织层，它的作用是根据系统的变化，找出对应模型结
构的变化，进而为自适应层、优化层和调节层的变化算出确定的变化量。
（三）现代制造型企业对工业自动化技术的需求
在市场竞争中，制造型企业为了生存和发展，都投入了大量的人力、财力和

物力用于工业自动化产品的开发与研究，以保持企业一定的竞争优势。其两个关
键就是：第一，提高制造产品其本身的创新设计能力，即产品的竞争能力，从传
统的产品制造转变为现代的产品创造。通过现有产品的改进和新产品的研发，提
高企业产品的差异化水平，更好地细分市场，满足客户需求，赢得更多的市场。

第二，提高生产产品的制造能力和管理水平，即制造产品的敏捷能力，从传统的
制造转变为现代的产品智造，提高制造过程的智能化水平，表现为以下几个方面：
针对单机制造装备的智能化。通过制造装备本身能力的提升，大力应用数控
技术、计算机技术和控制理论，从而提高生产效率、提高产品质量和提高技术含量。

针对制造过程和装配过程中生产线 / 制造系统的成套化和数字化。通过配置
和完善制造 / 检测 / 物流设备构成的自动化系统，大力应用成组技术、柔性制造
技术和大规模定制技术，进一步提高生产线的适应能力。
针对制造过程管理的信息可视化和可控化。通过制造执行过程的高效运行和

过程改进，大力应用信息融合技术、库存管理信息技术和虚拟制造技术，向生产
管理要效益，进一步挖掘制造过程的潜力，进一步提高生产效率，提高产品品质
和提高技术含量。
针对企业资源管理的网络化和集成化。通过企业运作的科学化和业务流程的
优化，大力应用物料管理 MRP Ⅱ技术、业务流程重构 BPR 技术和资源管理 ERP

技术，进一步提高市场响应能力。

二、自动化系统构成

实际中典型自动化系统由控制器、A/D、D/A、执行器、传感器和对象组成。
可以看出，自动化系统通过人机接口进行指令信息输入，计算对象的状态信息和

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