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论大数据时代下农机装备制造业物联网技术

孙海燕
  
科学探索媒体号
2023年34期
济源职业技术学院机电工程学院 459000

摘要:现如今我国社会已经步入了大数据时代,各类信息技术的出现和应用对我国各行业领域都产生了不同程度的影响。在农机装备制造行业中,企业为了提升农机的制造效率和水平,完成产业结构调整,在农机装备制造系统当中引入了物联网技术,借助神经网络分析算法强化了对数据的分析能力,能够更为便捷地查询零件的制造信息。除此之外,物联网技术还被应用在物流追踪、仓储管理以及质量溯源等方面,显著提升了企业的服务水平。比如:在对变速箱体进行设计时,大数据物联网能够实现协同设计。此外,大数据物联网还可以实现在线检测,对仓储以及物流进行管理,有助于加快设计效率,减少制造成本的投入。

关键词:大数据时代;农机装备制造业;物联网技术

引言:

大数据的特点是数据规模大、数据流转快、数据类型多以及价值密度低。与传统的数据库软件相比,大数据的规模比较大,并且在分析和管理方面有着独特优势。大数据通过对数据进行加工,提高了数据的应用价值。通过应用云计算技术,远程数据中心能够将海量的电脑与服务器进行连接,从而建立起一种以因特网为基础的超级计算模式。所以,云计算的计算能力十分强大,能够对市场的发展趋势进行计算、分析气候变化以及模拟核爆炸等。在云计算技术的帮助下,计算机能够实现每秒十万亿次的计算能力。除此之外,物联网的主要内容是,利用信息传感器、红外感应器、激光扫描器以及全球定位系统,对目标物体进行信息采集以及监控,获取力学、电学、化学、声音、温度、位置以及光等信息,并通过网络接入连接物与物或者物与人,从而实现智能化感知和管理。互联网是以传统电信网以及互联网为基础的信息承载体,能够连接普通物理对象构建互联互通的网络。

我国属于制造业大国,然而农机制造的水平并没有在世界范围内处于领先地位。现如今我国正处于经济转型以及调整产业结构的关键阶段,因此应当紧抓发展机遇,大力提升制造水平,提高农机企业在市场当中的竞争能力,从而实现持续健康发展。

1物联网和智能制造技术

智能制造是指泛在感知的条件下进行的信息化制造,需要借助拟人智能化技术、自动化技术、物联网以及传感器,从而实现设计、制造、装备的智能化,属于装备制造过程以及信息技术的深度融合。在对农机装备进行设计制造的过程中,企业可以借助物联网技术实现协同设计,在设计过程中实现交流交互,从而提升设计水平。此外,借助物联网技术能够显著提高生产过程的自动化水平,缓解人工操作的负担,并提升生产效率。随着物流管理的不断发展,近些年来逐步实现了供应链的管理、供应商信息管理以及物流追踪,显著提升了企业的服务水平。物流管理将供应链企业紧密连接,为企业之间的合作创造了良好条件。实际上,供应链属于由供应商至用户的一种物流链,而对供应链的管理实质上将企业与物流的活动看作统一整体进行管理。这一管理方式有着多种优势:首先,有助于降低成本的投入,使得企业获得更高经济效益。其次,有助于创造新的价值,强化企业的核心竞争力,为企业的持续健康发展奠定坚实基础。

近些年来,万物互联的概念被提出,大数据物联网也被广泛应用在多个行业领域当中。在农业领域,大数据物联网所发挥的作用越来越重要。比如:在种植业和养殖业当中,利用大数据物联网能够帮助人们完成监控管理工作,密切观察种植和养殖情况,以便及时做好调整。在农机的制造行业当中,通过应用物联网能够显著提升生产效率和生产质量。工作人员可以根据大数据物联网了解生产设备的状态,当设备出现故障时能够第一时间进行维护,降低设备故障所带来的损失。此外还可以借助无线传输技术和控制装置建立物联网,并应用信息技术管理生产设备。工作人员可以结合企业的生产要求进行相应调整,从而进一步提升设备的利用率。大数据物联网还可以自动检测能耗,借助检测装置自动采集热能、气能以及电能的消耗情况,并借助计算机网络管理以上数据,从而实现远程反馈生产现场的信息数据。利用设备互联、定位以及物品识别功能,企业的管理人员能够远程掌握设备信息,从而为决策过程提供更多依据,使得决策更为科学合理,为企业的持续健康发展创造良好条件。

我国计划在2025年成为制造业强国,并在2045年在世界范围内领先。此外,我国属于农机制造业大国,因此农机的制造水平也反映了我国当前的制造业水平。所以,应当不断加大技术的投入力度,深入发展智能制造技术,不断提升生产企业的竞争能力。现如今经济全球化的趋势加剧,并且我国正处于工业转型升级的关键阶段,因此农机制造业面临着机遇与挑战。所以,生产企业应当树立创新思维,科学规划工业系统以及工业架构,尽可能在市场竞争当中占据有利地位。除此之外,企业还应当借助智能化手段减少成本投入,并尽可能提升生产质量以及生产效率。其中,物联网在产业转型升级过程当中发挥着重要作用,有助于推进智能制造技术的发展,实现我国的发展计划。总而言之,物联网在农机设计与制造过程当中的应用,能够显著提高我国农机制造的水平和效率,因此有着非常广阔的发展前景[1]。

2基于大数据挖掘以及物联网的农机制造

物联网包含了云平台、无线网络、传感器以及RFID等新兴技术,能够实现物与物、人与物、人与人间自动化的信息处理。在制造农机时,企业要想实现智能化以及数字化制造,可以在生产环节当中引入物联网技术,提升农机生产制造的自动化程度,向着智能化的方向的发展。物联网技术的应用,能够帮助企业提升产品质量、减少生产损耗、解决生产材料浪费问题,使得企业获得更多经济效益,提升企业的核心竞争力。大数据挖掘实际上是指数据的获取过程,是大数据得以发展的重要前提。现租金,卫星遥感平台、农机数据云平台以及农机物联网等都被广泛应用在农机的生产制造当中,随着我国农机大数据基础设施建设的更加健全,强化了实时获取农机信息的能力,有助于对农机的装备制造过程进行控制。现如今,我国已经建立了以结构化数据为主,并包含图片以及视频等多种形式信息的农机数据,为之后的发展应用创造了良好条件。随着我国科研人员的不断努力,知识发现、关联分析以及数据挖掘技术正持续发展进步。时至今日,农机大数据已经普遍应用在农机作业、农产品流通、防控动植物疾病、农业生产、农作物育种、农业资源环境、农业气象等多个方面,同时在监测市场运行、监控生产过程等方面也体现出其独特优势[2]。

在农机的制造过程当中,物联网技术发挥着重要作用。比如,物联网能够帮助制造过程实现自动化识别与生产。在生产结束后,物联网能够存储跟踪单件产品。当产品出厂时,物联网能够进行物流管理。一旦生产产品出现质量上的问题,能够借助物联网进行追溯。当产品报废后,利用互联网能够实现绿色回收。对于供应商而言,利用物联网能够查询供应商信息,同时还能够实现远程仓储。

为了给材料和产品的管理过程提供更多便利,可以借助RFID标签技术标记生产产品,随后采用传感器技术追踪生产产品。在云平台以及工业无线网络上,生产企业能够实时监控农机部件的生产过程,并管理制造过程。除此之外,在物流管理以及产品智能追踪上也可以应用大数据挖掘技术。现如今,神经网络是一种应用非常广泛的数据挖掘算法,经过多年发展其理论已经十分成熟,在农机智能化制造系统上有着独特的优势。通过引入神经网络,能够建立起兼具实时跟踪功能、效益预测以及生产优化等功能的协同优化管理系统。神经网络能够帮助企业实现生产过程的动态化调整、业务协同以及信息集成共享等功能,能够不断优化资源配置,使得企业实现健康可持续发展。

在分析农机制造的大数据时,企业可以在应用神经网络算法时明确置信度和全职,从而确定适合的工艺流程数据,为后续生产工艺提供重要的参考依据。利用大数据分析能够掌握产品部件的生产质量,从而实现对产品质量的实时监控。当发现加工质量不符合标准时,农机装备制造系统能够将此类信息向控制中心反馈,控制中心会下达指令对作业姿态进行调整,从而提升产品的生产质量。

在工作过程中,大数据技术能够整合传感器所采集的信息,对农机的加工过程进行监控。在对数据进行分析时,一旦发现加工部件存在质量问题或者故障时,能够及时分析解决问题,有助于提升农机部件的加工质量,并对工艺流程进行优化,提升生产部件的整体水平,帮助企业提升自身产品的竞争力[3]。

3农机装配制造当中物联网技术的应用

农机装备制造与物联网技术的结合:通过结合信息传输采集设备,能够建立起功能完善的监控网络,在农业生产当中能够对生产环境的空气温度、湿度、含水量、土壤肥力等信息进行采集,从而精准控制农业生产过程。与传统农业相比,物联网技术的引入能够使得农业生产过程更加智能化和智能化,有助于实现我国农业的进一步发展。在农机装备制造领域,物联网的应用至关重要。随着大数据技术的深度应用,农机的建模以及仿真模拟过程往往需要海量的计算资源。而借助物联网技术,生产部门之间能够共享计算资源,通过并行计算显著提升计算效率。除此之外,生产企业还可以借助物联网实时监测农机部件的生产过程,对农机部件的质量进行在线检测,一旦发现零部件的质量不符合标准,能够及时进行妥善处理。相关管理人员还可以借助物联网监测生产设备的运行情况以及能源的消耗情况,帮助企业降低生产成本的投入。最后,利用物联网还能够追踪加工部件,比如零件的物流、库存以及质量等情况,为企业的生产管理过程提供了更多便利。

随着物联网技术的深度应用,能够实现农机变速器产品虚拟装配过程的协同设计。在生产企业当中,各部门在完成变速箱体零部件的生产后,能够根据装配关系实现虚拟装配。通过这一过程,能够观察零部件间在静态与动态环境下的干涉情况。如果发现部件的装配过程存在不合理的地方,能够及时对设计图纸进行修改和调整,以免出现设计周期过长的情况,有助于提升设计质量。除此之外,通过进行虚拟装配,能够提升设计效率,以免出现延误工期等情况。

生产企业可以在零部件上标记编号,并追踪零部件的物流、库存情况以及生产质量等信息。零部件的信息可以建立相应的信息表,如表1所示。企业可以利用大数据连接零部件,当需要查询时利用神经网络数据挖掘算法能够及时获取相应的数据信息。为了便于查阅,可以将信息表和零部件关联起来,工作人员只需要点击零件,就可以了解到零件的信息内容。

利用大数据物联网技术,能够标记零件的库存信息以及供应商信息,便于企业对零部件的管理。企业可以扫描标记零部件,建立零部件的库存信息。通过利用大数据进行查询,能够及时获取零部件的库存量以及物流情况,还可以获取其物流时效信息。在获取以上信息之后,企业能够合理根据零部件的库存情况进行采购,为生产制造过程提供更多便利。在应用大数据物联网技术之后,显著提升了设计变速箱体的效率,并且还提供了查询供应商信息、质量溯源、物流追踪以及仓储管理等诸多功能。除此之外,利用大数据物联网技术企业能够对产品的寿命和性能进行优化,并不断提升产品的经济性、安全性可靠性,有助于提升自身的服务质量,在激烈的竞争当中占据有利地位。在生产成本上,通过优化开发源头以及量产过程,能够降低企业的成本投入,使得企业获得更多经济效益。在网络上,利用大数据物联网技术能够对经销商和客户网络进行优化,取代传统的经销商网络,对劣迹用户进行筛选,并开发新型的网络。在供应链上,利用大数据物联网技术能够构建农机供应链管理体系,使得供应商的供货过程更加及时,为产品的顺利生产提供重要保障。在交付期上,能够将拉动式生产和季节性准备相结合,从而满足客户的要求。在产品上,借助大数据物联网的技术能够创新农机技术,从而实现量产和市场化,推进生产企业的发展。

4结论

综上所述,在农机装备制造过程引入大数据物联网技术,能够显著提升农机产品的生产质量和生产效率,同时也能够提供物流追踪、仓储管理、质量溯源以及生产监控等功能,有效提升生产企业的服务水平。本文以变速箱体为例,分析了物联网技术的应用价值,列举了物联网技术在缩短设计周期、查询供应商信息等方面的优势。随着物联网在农机装备制造领域的深入应用,生产企业应当紧抓发展机遇,在市场竞争当中占据有利地位。

参考文献:

[1]王苗,杨鹏.大数据时代下农机装备制造业物联网技术研究[J].农机化研究,2023,45(1):5.

[2]王永红.大数据时代计算机信息处理技术分析[J].南方农机,2018,49(23):1.

[3]欧阳柏成.大数据时代的数据挖掘技术探究[J].电脑知识与技术:学术版,2015(5):3.

作者简介:孙海燕,女,1973.3,汉,河南济源,硕士,教授,研究方向:装备制造。

(作者单位:济源职业技术学院机电工程学院)

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