無(wú)論是身處學(xué)校還是步入社會(huì)，大家都嘗試過(guò)寫(xiě)作吧，借助寫(xiě)作也可以提高我們的語(yǔ)言組織能力。大家想知道怎么樣才能寫(xiě)一篇比較優(yōu)質(zhì)的范文嗎？這里我整理了一些優(yōu)秀的范文，希望對(duì)大家有所幫助，下面我們就來(lái)了解一下吧。

智能制造技術(shù)應(yīng)用篇一

馮劍龍 1043115257 摘要

本文評(píng)述了智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)，指出了智能制造確系21世紀(jì)的制造技術(shù)，分析了智能制造在發(fā)展中的問(wèn)題，提出我國(guó)智能制造的近期研究重點(diǎn)應(yīng)為其關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。

關(guān)鍵詞智能制造智能制造技術(shù)智能制造系統(tǒng)智能機(jī)器 集成化智能化 智能制造系統(tǒng)的研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀

近來(lái)年，人們對(duì)制造過(guò)程的自動(dòng)化程度賦予了極大的研究熱情，這是因?yàn)閺?870年到1980年間，制造過(guò)程的效率提高了20倍，而生產(chǎn)管理效率只提高了1.8～2.2倍，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率只提高了1.2倍。這表明體力勞動(dòng)通過(guò)采用自動(dòng)化技術(shù)得到了極大的解放，而腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化程度(其實(shí)質(zhì)是決策自動(dòng)化程度)則很低，制造過(guò)程中人的因素尚未得到充分的認(rèn)識(shí)，人尚未真正地從復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程中解放出來(lái)，各種問(wèn)題求解的最終決策在很大程度上仍依賴(lài)于人的智慧。因而，人類(lèi)群體所面臨的眾多問(wèn)題(包括社會(huì)問(wèn)題、生理問(wèn)題等)在制造過(guò)程中都有所反映。面對(duì)批量小、品種多、質(zhì)量高、更新快的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求以及各種社會(huì)因素的綜臺(tái)影響.制造過(guò)程的自動(dòng)化程度的提高面臨眾多問(wèn)題，譬如；(1)專(zhuān)家人才的短缺和轉(zhuǎn)移致使一些專(zhuān)門(mén)技能不能及時(shí)或長(zhǎng)久地得到提供；(2)現(xiàn)代制造過(guò)程中信息量大而繁雜，傳統(tǒng)的信息處理方式已不能滿(mǎn)足要求，大量的信息資源需要開(kāi)發(fā)與共享；(3)制造環(huán)境柔性要求更大，決策過(guò)程更加復(fù)雜，決策時(shí)問(wèn)要求更短。各種跡象表明，“我們正處在制造歷史上的一個(gè)危險(xiǎn)時(shí)期” 幸運(yùn)的是，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其它高技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)集成制造技術(shù)、人工智能等而發(fā)展起來(lái)的一種新型制造工程—— 智能制造技術(shù)(intelligent manufacturing technology，imt)與智能制造系統(tǒng)(inteliigent manufacturingsystem，ims)使我們有可能走出這個(gè)危機(jī)，“帶來(lái)真正的第二次工業(yè)革命”。這是因?yàn)�，制造過(guò)程所面臨的眾多問(wèn)題的核心是“制造智能(nlanufacturing iteliigence)”和制造技術(shù)的“智能化(intellecturallzation)。imt是指在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)以一種高度柔性與高度集成的方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)；并對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能進(jìn)行收集、存貯、完善、共享、繼承與發(fā)展。未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的基本特征應(yīng)該是知識(shí)密集型.制造自動(dòng)化的根本是決策自動(dòng)化。目前，imt~ims的研究正迅速受到眾多國(guó)家的政府、工業(yè)界和科學(xué)家們的廣泛重視，研究方向從最初的“人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用”發(fā)展到今天的ims，研究課題涉及的范圍由最初僅一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造加工、過(guò)程控制、材料處理、信息管理、設(shè)備維護(hù)等技術(shù)型環(huán)節(jié)的自動(dòng)化.發(fā)展到今天的面向世界范圍內(nèi)的整個(gè)制造環(huán)境的集成化與自組織能力+包括制造智能處理技術(shù)、自組織加工單元、自組織機(jī)器人、智能生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、多級(jí)競(jìng)爭(zhēng)式控制網(wǎng)絡(luò)、全球通訊與操作網(wǎng)等。總之，智能制造是21世紀(jì)的制造技術(shù)，作為其特征的雙i(integration＆ intelligence)將是21世紀(jì)制造業(yè)賴(lài)以行進(jìn)的基本軌道。從更深刻的意義上講，智能制造是從信息時(shí)代走向智能時(shí)代面臨的第一個(gè)嚴(yán)重任務(wù)。存在的問(wèn)題

總的說(shuō)來(lái)，目前ims的研究仍處在人工智能在制造領(lǐng)域中應(yīng)用的階段，研究課題涉及到市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程控制、材料處理、信息管理、設(shè)備維護(hù)等眾多方面，取得了豐碩的成果.開(kāi)發(fā)了種類(lèi)繁多的面向特定領(lǐng)域的專(zhuān)家系統(tǒng)、基于知識(shí)的系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)，甚至智能加工工作站(imw)，形成了一系列“智能化孤島”(islands of intelligence)。這中間包括cims研究中所取得的有關(guān)進(jìn)展然而，隨著研究與應(yīng)用工作的深入，人們逐漸地認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高依賴(lài)制造系統(tǒng)的自組織能力，研究工作還面臨著一系列理論、技術(shù)和社會(huì)問(wèn)題，問(wèn)題的核心是“智能化”。一般說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)作為一個(gè)有機(jī)的整體要受技術(shù)(包括生產(chǎn)系統(tǒng))、人(包括間接影響生產(chǎn)過(guò)程的社會(huì)群體)和經(jīng)濟(jì)(包括市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng))-方面因素的制約。從技術(shù)的角度來(lái)看，對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料訂購(gòu)與處理、制造加工、生產(chǎn)管理、原料產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)、產(chǎn)品銷(xiāo)售、研究與發(fā)展等環(huán)節(jié)彼此相互影響，構(gòu)成產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程。該過(guò)程的自動(dòng)化程度取決于各環(huán)節(jié)的集成自動(dòng)化(integrated automatlon)水平，而生產(chǎn)系統(tǒng)的自組織能力取決于各環(huán)節(jié)的集成智能(inte—grated intelligence)水平。目前，尚缺乏這種“集成”制造智能的技術(shù)，這也是目前“并行工程”的研究重點(diǎn)。由日本提出的國(guó)際合作研究計(jì)劃對(duì)ims的解釋可看出，ims的研究包括三個(gè)基本方面：智能活動(dòng)、智能機(jī)器和兩者的有機(jī)融合技術(shù)，其中智能活動(dòng)是問(wèn)題的核心。在ims研究的眾多基礎(chǔ)技術(shù)中.制造智能處理技術(shù)(manufacturing in—telligence processing technology)是最為關(guān)鍵和追切需要研究的問(wèn)題之一，因?yàn)樗��?fù)責(zé)各環(huán)節(jié)的制造智能的集成和生成智能機(jī)器的智能活動(dòng)。從人的因素方面來(lái)看，其一，企業(yè)內(nèi)部負(fù)責(zé)各個(gè)環(huán)節(jié)的專(zhuān)家和技術(shù)人員有著各自不同的知識(shí)背景和解決問(wèn)題的策略，他們應(yīng)該“坐”在一起，通過(guò)相互之間充分的合作、協(xié)商與理解，“并行”地開(kāi)睫制造過(guò)程中各環(huán)節(jié)的工作，把以后可能出現(xiàn)的“隱患”和“反復(fù)”降低到最低程度。其二，人們參與制造過(guò)程的智能行為和知識(shí)存在著多種層次水平、多種類(lèi)型。因而要采用多種表示方式。其三，參與制造過(guò)程的群體，作為社會(huì)中的一子集，受社會(huì)發(fā)展變更的影響，這種影響都將對(duì)制造過(guò)程產(chǎn)生既有積極又有消極的作用 最后.人與人之間存在生活、語(yǔ)言、社會(huì)背景等方面的差別。總之，人的因素對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)的自動(dòng)化程度有著關(guān)鍵作用。事實(shí)證明，人的因素是ims中制造智能的重要來(lái)源。從經(jīng)濟(jì)因素來(lái)看，它包括三個(gè)方面：第一，ims系統(tǒng)的主要目標(biāo)之一是全面提高制造過(guò)程的生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益，它將把制造過(guò)程自動(dòng)化的概念更新和拓寬到“集成化”和“智能化”的高度，從而具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 但如何設(shè)定和評(píng)價(jià)ims的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和性能則是一個(gè)問(wèn)題。第二，目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍存在著勞動(dòng)力昂貴，所占生產(chǎn)成本的比例越來(lái)越高的問(wèn)題。從當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，大量的制造企業(yè)被轉(zhuǎn)移至發(fā)展中國(guó)家，致使生產(chǎn)技術(shù)和勞動(dòng)者因素等方面受到牽制，存在喪失他們產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的危險(xiǎn)這也是智能制造國(guó)際合作研究計(jì)劃提出的重要原因之一。方向與課題

根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)和國(guó)家的需要，以及imt＆ims研究與開(kāi)發(fā)工作的特點(diǎn)，我們認(rèn)為近期的研究點(diǎn)應(yīng)該放在imt＆ims的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)上，它主要包括以下內(nèi)容：

3.1 智能制造系統(tǒng)理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)技術(shù)ims的概念正式提出至今僅二三年時(shí)間。作為制造工程中的一個(gè)全新的概念，ims理論基礎(chǔ)與體系尚未完全形成.它的精確內(nèi)涵和設(shè)計(jì)技術(shù)亟待進(jìn)一步研究，具體研究?jī)?nèi)容應(yīng)包括：

3.1.1 體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略 需要建立ims統(tǒng)一的概念體系，研究ims的系統(tǒng)組成和發(fā)展方向以及跟蹤國(guó)際上該領(lǐng)域的研究前沿

3.1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境與設(shè)計(jì)方法學(xué)ims的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)方法將有別于現(xiàn)有任何制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，因?yàn)閕ms是面向整個(gè)制造過(guò)程的系統(tǒng)和各個(gè)環(huán)節(jié)的“智能化”的 因此.有必要研究ims的設(shè)計(jì)策略和開(kāi)發(fā)環(huán)境(包括開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具等)必須強(qiáng)調(diào)ims設(shè)計(jì)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和通用化。

3.1.3 評(píng)價(jià)技術(shù)研究制造過(guò)程中的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、生產(chǎn)評(píng)價(jià)、材料評(píng)價(jià)、管理評(píng)價(jià)、市場(chǎng)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、報(bào)價(jià)評(píng)價(jià)和功能評(píng)價(jià)等問(wèn)題。

3.2 制造智能理論及處理技術(shù)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)作為一個(gè)有機(jī)整體不僅是指各制造環(huán)節(jié)之間存在的技術(shù)型聯(lián)系，而且還表現(xiàn)在人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能的統(tǒng)一體特性方面。制造智能理論及處理技術(shù)就是要研究整個(gè)制造環(huán)境中的各種智能源的開(kāi)發(fā)、描述、集成、共享與處理，最后生成智能機(jī)器的智能活動(dòng)，具體研究?jī)?nèi)容包括： 3.2.1 制造環(huán)境的描述與建模研究描述制造環(huán)境的一致性概念體系、制造過(guò)程建模，影響制造過(guò)程的多因素分析與不確定性處理。

3.2.2 制造智能處理技術(shù)重點(diǎn)研究制造智能源的開(kāi)發(fā)與獲取、制造智能的表示、制造智能的集成與共享

3.2.3 智能活動(dòng)的生成與融合研究智能活動(dòng)的生成策略，智能活動(dòng)的機(jī)器化技術(shù)。3.3 智能制造單元技術(shù)的集成近10年來(lái)，人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用研究取得較大進(jìn)展，建立了一些智能制造單元技術(shù)。為了應(yīng)用于實(shí)際制造過(guò)程和面向21世紀(jì)制造工業(yè)，這些單元技術(shù)除了需要進(jìn)一步完善與發(fā)展外，更重要的是研究如何集成這些單元技術(shù)。

3.3.1 并行智能設(shè)計(jì)并行工程方法學(xué)這一概念是1986年由美國(guó)國(guó)防部定義，并首先應(yīng)用于美國(guó)軍事武器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)計(jì)剞dos cals的。.為了制造過(guò)程的設(shè)計(jì)階段能有效地模仿由來(lái)自各環(huán)節(jié)制造專(zhuān)家組成的專(zhuān)家組(expeit team)的智能行為，集成和共享各環(huán)節(jié)與各方面的制造智能，并行地開(kāi)展產(chǎn)品環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，必須研究并行智能設(shè)計(jì)的支撐環(huán)境、產(chǎn)品描述的統(tǒng)一模型、設(shè)計(jì)智能交互和并行智能設(shè)計(jì)方法學(xué)。

3.3.2 生產(chǎn)過(guò)程的智能調(diào)度、規(guī)劃、仿真與優(yōu)化現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程要面臨多信息源、多因素、多對(duì)象的及時(shí)處理問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)度與規(guī)劃中的智能決策問(wèn)題的研究是迫在眉睫的。仿真與優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和過(guò)程評(píng)估的有效途徑。目前，更強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)、制造、裝配、使用、維修等過(guò)程的優(yōu)化與動(dòng)態(tài)仿真。3.3 產(chǎn)品質(zhì)量信息的智能處理系統(tǒng)研究整個(gè)制造過(guò)程的“全質(zhì)量(total quality)模型和建立相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，研究質(zhì)量狀態(tài)的智能決策和質(zhì)量過(guò)程的智能控制.3.3.4 制造過(guò)程與系統(tǒng)的智能監(jiān)視、診斷、補(bǔ)償與控制研究面向在強(qiáng)干擾、多因素條件下監(jiān)視與診斷模型，研究制造過(guò)程的動(dòng)態(tài)辨識(shí)與自適應(yīng)技術(shù)。

3.3.5 生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理的智能決策系統(tǒng)研究多因素、多目標(biāo)智能決策模型，研究生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，研究產(chǎn)品市場(chǎng)評(píng)估與預(yù)測(cè)模型。

3.4 知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是制造過(guò)程的系統(tǒng)與各環(huán)節(jié)“集成智能化”的支撐，在imt＆ims研究中占有重要地位。

3.4.1 分布式異構(gòu)聯(lián)想知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)研究知識(shí)庫(kù)異構(gòu)、知識(shí)庫(kù)分布式策略與維修、知識(shí)庫(kù)聯(lián)想和分布數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。

3.4.2 信息控制與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)研究ims中各種信息的交換接el、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)操作控制策略。

3.5 智能機(jī)器的設(shè)計(jì)智能機(jī)器是ims中模仿人類(lèi)專(zhuān)家智能活動(dòng)的工具之一，是新一代的制造工具，因而，研究智能機(jī)器的設(shè)計(jì)方法及其相關(guān)技術(shù)將有劃時(shí)代的意義。

3.5.1 機(jī)器人智能技術(shù)智能機(jī)器人將在ims中占有重要的地位，主要體現(xiàn)在機(jī)器的視覺(jué)和機(jī)器^控制兩個(gè)方面。有必要研究智能機(jī)器眼(視覺(jué))、信息感知與智能傳感器、智能機(jī)器手(控制)和智能機(jī)器的自適應(yīng)定位與夾具設(shè)計(jì)等技術(shù)。

3.5.2 機(jī)器自學(xué)習(xí)與自維護(hù)技術(shù)研究智能機(jī)器的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，系統(tǒng)誤差的自動(dòng)恢復(fù)與維護(hù)技術(shù)。

3.5.3 智能制造單元機(jī)的設(shè)計(jì)與制造研究智能制造單元機(jī)的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計(jì)方法、新型材料的應(yīng)用技術(shù)。

3.6 制造中人的因素ims的宗旨之一就是減輕人類(lèi)制造專(zhuān)家的艱苦的腦力勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，因此.與腦力勞動(dòng)有密切聯(lián)系的制造中人的因素理應(yīng)受到充分的重視，研究?jī)?nèi)容包括：

3.6.1 人一系統(tǒng)柔性交互技術(shù)研究人一系統(tǒng)柔性、聯(lián)想、容錯(cuò)交互模型以及交互環(huán)境。3 6.2 未來(lái)制造環(huán)境的設(shè)計(jì)研究人在未來(lái)制造環(huán)境中的地位和作用以及未來(lái)舒適、友好的制造環(huán)境的設(shè)計(jì)。

3.6.3 人才培養(yǎng)與教學(xué)系統(tǒng)研究面向imt＆ims的^才培養(yǎng)計(jì)劃.研制教學(xué)示范系統(tǒng)。

智能制造技術(shù)應(yīng)用篇二

現(xiàn)代制造技術(shù)

1142813203 吳文樂(lè)

摘要：現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上, 不斷吸收和發(fā)展機(jī)械、電子、能源、材料、信息及現(xiàn)代管理技術(shù)的成果, 將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、管理服務(wù)等產(chǎn)品生命周 期的全過(guò)程, 以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔的生產(chǎn)技術(shù)模式,取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱(chēng)傳統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)可以顯著提高生產(chǎn)效率，然而其局限性也顯而易見(jiàn)，即無(wú)法很好地適應(yīng)中小批量生產(chǎn)的要求。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，特別是自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等的迅猛發(fā)展，柔性制造技術(shù)(fmi)應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；自動(dòng)控制技術(shù)；柔性制造技術(shù)

1.現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展綜述

現(xiàn)代制造技術(shù)在系統(tǒng)論、方法論、信息論和協(xié)同 論等的基礎(chǔ)上形成制造系統(tǒng)工程學(xué)，是一種廣義制造的概念，亦稱(chēng)之為“大制造”的概念，它體現(xiàn)了制造概念的擴(kuò)展。廣義制造概念的形成過(guò)程主要有以下幾方面原因[1]。

1).制造設(shè)計(jì)一體化。體現(xiàn)制造和設(shè)計(jì)的密切結(jié)合，形成了設(shè)計(jì)制造一體化，設(shè)計(jì)不僅是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且包括工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制設(shè)計(jì)等。

2).材料成形機(jī)理的擴(kuò)展。現(xiàn)在加工成形機(jī)理明確地將加工分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工。

3).制造技術(shù)的綜合性。現(xiàn)代制造技術(shù)是一門(mén)以 機(jī)械為主體，交叉融合光、電、信息、材料等學(xué)科的綜合體，并與管理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、文化、藝術(shù)、人機(jī)工 程、生物工程和生命科學(xué)等相結(jié)合，拓展了新領(lǐng)域。現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)包括硬件和軟件兩大方面，硬／軟件工具、平臺(tái)和支撐環(huán)境有了很大的發(fā)展。

4).產(chǎn)品的全生命周期。制造的范疇從過(guò)去的設(shè)計(jì)、加工和裝配發(fā)展為產(chǎn)品的全生命周期，包括市場(chǎng)調(diào)研、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、維修和報(bào)廢處理等。

5).生產(chǎn)制造模式的發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù) 是制造技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，集成制造系統(tǒng)強(qiáng) 調(diào)信息集成，其后出現(xiàn)了柔性制造、敏捷制造、虛擬制 造、網(wǎng)絡(luò)制造、大規(guī)模定制、綠色制造、智能制造和協(xié) 同制造等多種制造模式，有效地提高了制造技術(shù)的水平，擴(kuò)展了制造技術(shù)的領(lǐng)域[2]。

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展主要沿著“廣義制造”或稱(chēng) “大制造”的方向發(fā)展，其具體的發(fā)展可以歸納為四個(gè)方面和多個(gè)大項(xiàng)目[3]，如圖1所示：

圖1：現(xiàn)代制造技術(shù)方向

針對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)，本文從柔性制造技術(shù)的角度對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)柔性制造在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造簡(jiǎn)述

所謂“柔性”，是指制造系統(tǒng)(企業(yè))對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境的一種適應(yīng)能力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。柔性可分為瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期柔性[4]。瞬時(shí)柔性是指設(shè)備出現(xiàn)故障后，自動(dòng)排除故障或?qū)⒘慵�轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)設(shè)備上繼續(xù)進(jìn)行加工的能力；短期柔性是指系統(tǒng)在短時(shí)期內(nèi)，適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力，包括在任意時(shí)期混合進(jìn)行加工2種以上零件的能力；長(zhǎng)期柔性則是指系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用中，能夠加工各種不同零件的能力。迄今為止，柔性還只能定性地加以分析，尚無(wú)科學(xué)實(shí)用的量化指標(biāo)。因此，凡具備上述3種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動(dòng)化制造系統(tǒng)都可以稱(chēng)為柔性制造系統(tǒng)。柔性制造技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程及其裝備上的應(yīng)用，是將微電子技術(shù)、智能技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)融合在一起，具有自動(dòng)化、柔性化、高效率的特點(diǎn)，是目前自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本單元技術(shù)[5]。

柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和[6]。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性，適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為[7]：

(1)柔性制造系統(tǒng)（fms）：關(guān)于柔住制造系統(tǒng)的定義很多，權(quán)威性的定義有：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局把fms定義為：“由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的一些設(shè)備，傳輸裝置把工件放征其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備，使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動(dòng)化。

(2)柔性制造單元（fmc）：m s是fms向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物，它是由l～2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人。數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。

(3)柔性制造線（fml):它是處于單一或少品種人批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種fms之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心，cnc機(jī)床；亦可采用爭(zhēng)用機(jī)床或nc專(zhuān)用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于fms，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過(guò)程中的分散型控制系統(tǒng)(d c s)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日趨成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。

(4)柔性制造工廠(fmf):fmf是將多條fms連接起來(lái)，配以自動(dòng)化屯體倉(cāng)庫(kù)，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整f m s。它包括了cad／cam，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng) 柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤(pán)化。fmf是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(ims)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化[8]。

2.2柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)未來(lái)cad技術(shù)發(fā)展將會(huì)引入專(zhuān)家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復(fù)雜的問(wèn)題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù)，該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用cad數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng)，將二維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖彤對(duì)池內(nèi)的光敏樹(shù)脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動(dòng)地將分層成形的各斤狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時(shí)內(nèi)便呵制出精確的原型。它有助于加快開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。

2.模糊控制技術(shù)模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開(kāi)發(fā)出的高性能模糊摔制器具有自學(xué)習(xí)功能，可在控制過(guò)程中不斷獲取新的信息井自動(dòng)地對(duì)控制量作調(diào)整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。

3.人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)迄今，柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基礎(chǔ)規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)利用專(zhuān)家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，求解各類(lèi)問(wèn)題（如解釋、預(yù)測(cè)，診斷、查找故障、設(shè)汁、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命 令及控制等）。由于專(zhuān)家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的理論與通過(guò)經(jīng)驗(yàn)獲得的知識(shí)相結(jié)合，因而專(zhuān)家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強(qiáng)綜合性。展望未來(lái)，以知識(shí)密集為特征，以知識(shí)處理為手段的人工智能（包括專(zhuān)家系統(tǒng)）技術(shù)必將在柔性制造(尤其智能型)中起著非常重要的關(guān)鍵性的作用。目前對(duì)未來(lái)智能化柔性制造技術(shù)具有重要意義的一個(gè)正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。

4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ann)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動(dòng)控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列到專(zhuān)家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分[9]。

3.國(guó)內(nèi)現(xiàn)代制造技術(shù)狀況

近年來(lái)，世界各國(guó)都投入了巨大的財(cái)力和物力，強(qiáng)化作為光機(jī)電一體化制造業(yè)基礎(chǔ)的先進(jìn)制造業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略研究。美國(guó)、德 國(guó)、日 本 等 國(guó) 已 經(jīng) 開(kāi) 發(fā) 出 了 數(shù) 控（nc）、計(jì)算機(jī)數(shù)控（cnc）、直接數(shù)控（cam）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）、制造資源規(guī)則（mrp）、柔性制造單元（tmc）、柔性制造系統(tǒng)（fms）、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／制造（cad／cam）、精益生產(chǎn)（lp）、智能制造系統(tǒng)（ms）、并行工程（ce）和敏捷制造（am）等多項(xiàng)現(xiàn)代制造技術(shù)與制造模式。這些技術(shù)的推廣與應(yīng)用，不僅使本國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力得到鞏固，也使得世界先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展迅猛[10]。我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)的巨大潛力，為現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。但是，與制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，國(guó)內(nèi)的現(xiàn)代制造技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)拓展還不均衡。其中，國(guó)內(nèi)機(jī)械基礎(chǔ)件制造行業(yè)中的數(shù)控化率極低，不足1.6%，先進(jìn)加工工藝、技術(shù)和裝備的普及程度不足10 % ；cad／cam 系統(tǒng)應(yīng)用的普及率在國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)僅有35%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。另外，在相關(guān)行業(yè)中如印刷業(yè)、電力行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)等，技術(shù)裝備的低數(shù)控化率也遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)中高檔先進(jìn)產(chǎn)品的需求�？v觀國(guó)際制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展，面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)兩個(gè)制造業(yè)市場(chǎng)的日漸融合，如何立足國(guó)內(nèi)制造業(yè)的市場(chǎng)需求，整合分散的科研與企業(yè)資源，盡快形成自己在先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)是擺在我國(guó)制造業(yè)面前的迫在眉睫的課題了[11]。

總之，重視制造業(yè)和現(xiàn)代制造技術(shù)已成為全球化的大趨勢(shì)�，F(xiàn)代制造技術(shù)不是一項(xiàng)具體技術(shù)，而是利用系統(tǒng)工程技術(shù)將各種相關(guān)技術(shù)集成的一個(gè)有機(jī)整體；現(xiàn)代制造技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)技術(shù)，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到產(chǎn)品的所有領(lǐng)域，結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和靈活的生產(chǎn)[12]；現(xiàn)代制造技術(shù)的目的是提高制造業(yè)的綜合效益，其不摒棄傳統(tǒng)技術(shù)，而是有賴(lài)于不斷用科技新手段去研究它和傳承它，并應(yīng)用科技新成果去改造它和充實(shí)它；現(xiàn)代制造技術(shù)在強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)各專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)結(jié)合自身的特點(diǎn)，形成特色，大力發(fā)展一些關(guān)鍵前沿技術(shù)，比如新一代材料成型技術(shù)、微米及納米技術(shù)、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的將來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)將得到更大的發(fā)展和壯大，發(fā)展和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)是每個(gè)國(guó)家為提高企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)創(chuàng)新能力的必然選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]張強(qiáng).淺談柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[j].技術(shù)與市場(chǎng)，2008.（5）:39-40.[2]沈向東.柔性制造技術(shù)[m].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2023.2.[3]吳立.關(guān)于柔性制造的研究[j].機(jī)床與液壓，2023，38（14）:9-11.[4]陳琪.制造業(yè)企業(yè)推行柔性制造的意義及對(duì)策[j].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2005（4）:7-8.[5]崔培枝，朱勝，姚巨坤.柔性再制造系統(tǒng)研究[j].機(jī)械制造，2003（11）:7-9

[6]王隆太，朱燈林，戴國(guó)洪．機(jī)械cad／cam技術(shù)[m]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．

[7]盛曉敏，鄧朝輝．先進(jìn)制造技術(shù)[m]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[8] kai-mo 現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向[j]-科技成果管理與研究2008(6）.[9]蔣新松．21世紀(jì)企業(yè)的主要模式一敏捷制造企業(yè)[j]．計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)一cims，1996，2(4)：3—8．

[10]羅振壁，周兆英，汪勁松，等．制造的革新[j]．機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1995，31(4)：31—37．

[11]王永貴．戰(zhàn)略柔性與企業(yè)高成長(zhǎng)．天津：南開(kāi)大學(xué)出版社，2003．67—69.[12]張榮，陳大佑．提升國(guó)有大中型企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的新途徑——柔性化管理．當(dāng)代經(jīng)濟(jì)研究．2006．(1)：33～35.[13]王先逵．制造工藝核心論[j]．世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2005(3)：28—32．

智能制造技術(shù)應(yīng)用篇三

智能制造

作者：王玉石

湖北文理學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院工業(yè)工程1311班 學(xué)號(hào)2023123106

摘要：介紹了智能制造提出的背景、主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo),人工智能與imt、im的關(guān)系,ims和cims,智能制造的物質(zhì)基礎(chǔ)及理論基礎(chǔ),智能制造系統(tǒng)的特征及框架結(jié)構(gòu),并簡(jiǎn)要介紹了智能加工中心imc,智能制造技木的發(fā)展趨勢(shì)，以及智能制造系統(tǒng)研究成果及存在問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能制造，ims,imc,imt。1.主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)

智能制造在國(guó)際上尚無(wú)公認(rèn)的定義。目前比較通行的一種定義是, 智能制造技術(shù)是指在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),以一種高度柔性與高度集成的方式,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能活動(dòng)。因此,智能制造的研究開(kāi)發(fā)對(duì)象是整個(gè)機(jī)械制造企業(yè), 其主要研究開(kāi)發(fā)目標(biāo)有二: ①整個(gè)制造工作的全面智能化,它在實(shí)際制造系統(tǒng)中首次提出了以機(jī)器智能取代人的部腦力勞動(dòng)作為主要目標(biāo),，強(qiáng)調(diào)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程大范圍的自組織能力;②信息和制造智能的集成與共享, 強(qiáng)調(diào)智能型的集成自動(dòng)化。目前,imt和ims的研究方向已從最初的人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用(aim)發(fā)展到今天ims,研究課題涉及的范圍由最初僅一個(gè)企業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造加工、過(guò)程控制、信息管理、設(shè)備維護(hù)等技術(shù)型環(huán)節(jié)的自動(dòng)化,發(fā)展到今天的面向世界范圍內(nèi)的整個(gè)制造環(huán)境的集成化與自組織能力,包括制造智能處理技術(shù)、自組織加工單元、自組織機(jī)器人、智能生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、多級(jí)競(jìng)爭(zhēng)式控制網(wǎng)絡(luò)、全球通訊與操作網(wǎng)等。2.人工智能與imt，ims 人工智能的研究一開(kāi)始就未能擺脫制造機(jī)器生物的思想,即“機(jī)器智能化”。這種以“自主”系統(tǒng)為目標(biāo)的研究路線,嚴(yán)重地阻礙了人工智能研究的進(jìn)展。許多學(xué)者已意識(shí)到這一點(diǎn), feigenbaum、newell、錢(qián)學(xué)森從計(jì)算機(jī)角度出發(fā),提出了人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的智能系統(tǒng)概念。目前國(guó)外對(duì)多媒體及虛擬技術(shù)研究進(jìn)行大量投資,以及日本第五代智能計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃的擱淺等事例, 就是智能系統(tǒng)研究目標(biāo)有所改變的明證。人工智能技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用涉及市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、過(guò)程控制、質(zhì)量管理、材料處理、設(shè)備維護(hù)等諸方面。結(jié)果是開(kāi)發(fā)出了種類(lèi)繁多的面向特定領(lǐng)域的獨(dú)立的專(zhuān)家系統(tǒng)、基于知識(shí)的系統(tǒng)或智能輔助系統(tǒng),形成一系列的“智能化孤島”。隨著研究與應(yīng)用的深入,人們逐漸認(rèn)識(shí)到, 未來(lái)的制造自動(dòng)化應(yīng)是高度集成化與智能化的人—機(jī)系統(tǒng)的有機(jī)融合, 制造自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高要依賴(lài)于整個(gè)制造系統(tǒng)的自組織能力。如何提高這些“孤島”的應(yīng)用范圍和在實(shí)際制造環(huán)境中處理問(wèn)題的能力, 成為人們的研究焦點(diǎn)。在80 年代末和90年代初,一種通過(guò)集成制造自動(dòng)化、新一代人工智能、計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的新型制造工程—— imt和新——代制造系統(tǒng)—— ims 便脫穎而出。人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用與 imt 和ims 的一個(gè)重要區(qū)別在于, ims 和 imt 首次以部分取代制造中人的腦力勞動(dòng)為研究目標(biāo), 而不再僅起“輔助和支持”作用,在一定范圍還需要能獨(dú)立地適應(yīng)周?chē)�環(huán)境, 開(kāi)展工作。四ims和cims發(fā)展的道路不是一帆風(fēng)順的。今天,cims的發(fā)展遇到了不可逾越的障礙,可能是剛開(kāi)始時(shí)就對(duì)cims提出了過(guò)高的要求,也可能是cims本身就存在某種與生俱來(lái)的缺陷,今天的cims在國(guó)際上已不像幾年前那樣受到極大的關(guān)注與廣泛地研究。從cims的發(fā)展來(lái)看,眾多研究者把重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)集成上,從科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀看,要完成這樣一個(gè)集成系統(tǒng)是很困難的。cims作為一種連接生產(chǎn)線中的單個(gè)自動(dòng)化子系統(tǒng)的策略,是一種提高制造效率的技術(shù)。它的技術(shù)基礎(chǔ)具有集中式結(jié)構(gòu)的遞階信息網(wǎng)絡(luò)。盡管在這個(gè)遞階體系中有多個(gè)執(zhí)行層次,但主要控制設(shè)施仍然是中心計(jì)算機(jī)。cims存在的一個(gè)主要問(wèn)題是用于異種環(huán)境必須互連時(shí)的復(fù)雜性。在cims概念下,手工操作要與高度自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作集成起來(lái)是非常困難和昂貴的。在cims深入發(fā)展和推廣應(yīng)用的今天,人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到,要想讓cims真正發(fā)揮效益和大面積推廣應(yīng)用,有兩大問(wèn)題需要解決:①人在系統(tǒng)中的作用和地位;②在不作很大投資對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造的情況下亦能應(yīng)用cims。現(xiàn)有的cims概念是解決不了這兩個(gè)難題的。今天,人力和自動(dòng)化是一對(duì)技術(shù)矛盾,不能集成在一起,所能做的選擇,或是昂貴的全自動(dòng)化生產(chǎn)線,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造設(shè)備之間的相容性,人機(jī)工程只是一個(gè)方面的考慮,更重要的相容性考慮要體現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)、技能和決策能力上。人在制造中的作用需要被重新定義和加以重視。

3．智能制造的物質(zhì)基礎(chǔ)及理論基礎(chǔ)

3.1.智能制造系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)主要有：

(1)數(shù)控機(jī)床和加工中心美國(guó)于1952年研制成功第一臺(tái)數(shù)控銑床,使機(jī)械制造業(yè)發(fā)生一次技術(shù)革命。數(shù)控機(jī)床和加工中心是柔性制造的核心單元技術(shù)。(2)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,改變了傳統(tǒng)用手工繪圖、依靠圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技木管理模式。

(3)工業(yè)控制技術(shù)、微電子技術(shù)與機(jī)械工業(yè)的結(jié)合———機(jī)器人開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)生產(chǎn)的新局面,使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化,使制造過(guò)程更富于柔性擴(kuò)展了人類(lèi)工作范圍。

(4)制造系統(tǒng)為智能化開(kāi)發(fā)了面向制造過(guò)程

中特定環(huán)節(jié)、特定問(wèn)題的“智能化孤島”,如專(zhuān)家系統(tǒng)、基干知識(shí)的系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等。

(5)智能制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)一體化控制生產(chǎn)系統(tǒng),使生產(chǎn)從概念、設(shè)計(jì)到制造聯(lián)成一體,做到直接面向市場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn),可以從事大小規(guī)模并舉的多樣化的生產(chǎn);近年來(lái),制造技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步,也帶來(lái)了很多新問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)物料系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、=機(jī)器人等在工業(yè)公司得到了廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越多的公司使用了“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims)”、“柔性制造系統(tǒng)(fms)”、“工廠自動(dòng)化(fa)”、“多目標(biāo)智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(m1cad)”、“模塊化制造與工廠(mxmf)、并行工程(ce)”、“智能控制系統(tǒng)(ics)”以及“智能制造(im)”、“智能制造技術(shù)(imt)”和“智能制造系統(tǒng)(ims)”等等新術(shù)語(yǔ)。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和制造技術(shù)向產(chǎn)品、工藝和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師和管理人員提出了新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理方法不能再有效地解決現(xiàn)代制造系統(tǒng)提出的問(wèn)題了。要解決這些問(wèn)題、需要用現(xiàn)代的工具和方法,例如人工智能(ai)就為解決復(fù)雜的工業(yè)問(wèn)題提出了一套最適宜的工具。3.2.智能制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)

智能制造技術(shù)是采用一種全新的制造概念和實(shí)現(xiàn)模式。其核心特征強(qiáng)調(diào)整個(gè)制造系統(tǒng)的整體“智能化”或“自組織能力”與個(gè)體的“自主性”�！爸悄苤圃靽�(guó)際合作研究計(jì)劃jirpims”明確提出:“智能制造系統(tǒng)是一種在整個(gè)制造過(guò)程中貫穿智能活動(dòng),并將這種智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)融合,將整個(gè)制造過(guò)程從訂貨、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到市場(chǎng)銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)以柔性方式集成起來(lái)的能發(fā)揮最大生產(chǎn)力的先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)“�；�于這個(gè)觀點(diǎn),在智能制造的基礎(chǔ)理論研究中,提出了智能制造系統(tǒng)及其環(huán)境的一種實(shí)現(xiàn)模式,這種模式給制造過(guò)程及系統(tǒng)的描述、建模和仿真研究賦予了全新的思想和內(nèi)容,涉及制造過(guò)程和系統(tǒng)的計(jì)劃、管理、組織及運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié),體現(xiàn)在制造系統(tǒng)中制造智能知識(shí)的獲取和運(yùn)用,系統(tǒng)的智能調(diào)度等,亦即對(duì)制造系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)流、信息流、功能決策能力和控制能力提出明確要求。作為智能制造技術(shù)基礎(chǔ),各種人工智能工具,及人工智能技術(shù)研究成果在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了智能制造技術(shù)的發(fā)展。而智能制造系統(tǒng)中,智能調(diào)度、智能信息處理與智能機(jī)器的有機(jī)融合而構(gòu)成的復(fù)雜智能系統(tǒng),主要體現(xiàn)在以智能加工中心為核心的智能加工系統(tǒng)的智能單元上。作為智能單元的神經(jīng)中樞——智能數(shù)控系統(tǒng),不僅需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部中各種不確定的因素如噪聲測(cè)量、傳動(dòng)間隙、摩擦、外界干擾、系統(tǒng)內(nèi)各種模型的非線性及非預(yù)見(jiàn)性事件實(shí)施智能控制,而且要對(duì)制造系統(tǒng)的各種命令請(qǐng)求做出智能反應(yīng)。這種功能已遠(yuǎn)非傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)所能勝任,這是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的新課題。對(duì)此有待研究解決的問(wèn)題有很多,其中包括智能制造機(jī)理、智能制造信息、制造智能和制造中的計(jì)算幾何等。總之,制造技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)由一種技術(shù)發(fā)展成為包括系統(tǒng)論、信息論和控制論為核心的、貫穿在整個(gè)制造過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的一門(mén)新型的工程學(xué)科,即制造科學(xué)。制造系統(tǒng)集成與調(diào)度的關(guān)鍵是信息的傳遞與交換。從信息與控制的觀點(diǎn)來(lái)看,智能制造系統(tǒng)是一個(gè)信息處理系統(tǒng),由輸入、處理、輸出和反饋等部分組成。輸入有物質(zhì)(原料、設(shè)備、資金、人員)、能量與信息;輸出有產(chǎn)品與服務(wù);處理包括物料的處理與信息處理;反饋有產(chǎn)品品質(zhì)回饋與顧客反饋。制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是信息資源的采集、輸入、加工處理和輸出的過(guò)程,而最終形成的產(chǎn)品可視為信息的物質(zhì)表現(xiàn)形式。4．結(jié)語(yǔ)

制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的基礎(chǔ),被稱(chēng)為“立國(guó)之本”。而我國(guó)的制造工業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差距很大,主要表現(xiàn)為自主開(kāi)發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)仍依賴(lài)進(jìn)口。對(duì)此,我國(guó)已引起重視,在“九五”科技規(guī)劃和15年科技發(fā)展規(guī)劃中,將先進(jìn)制造技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。進(jìn)入21世紀(jì),經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程日益加快,制造業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,而競(jìng)爭(zhēng)的核心是先進(jìn)制造技術(shù)。在此環(huán)境下,我們只有抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),利用先進(jìn)制造技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新及人才創(chuàng)新,才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)躋身世界制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [2]張世昌。先進(jìn)制造技術(shù)。北京:天津大學(xué)出版社，2004 [3]顏永年。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [4]張迪妮�，F(xiàn)金制造技術(shù)。北京：北京大學(xué)出版社，2006 [5]周育才，劉忠偉。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2023 [6]王隆太�，F(xiàn)金指導(dǎo)技術(shù)。北京：機(jī)械制造出版社，2023 [7]趙云龍。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8]張平亮。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：高等教育出版社，2023 [9]李發(fā)致。模具先進(jìn)制造技術(shù)。北京;機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [10]劉延林。柔性制造自動(dòng)化概念。武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001

智能制造技術(shù)應(yīng)用篇四

《汽車(chē)智能制造技術(shù)》課程教學(xué)大綱

課程代碼：020242024

課程英文名稱(chēng)：

intelligent

manufacturing

of

vehicle

課程總學(xué)時(shí)：24

講課：24

實(shí)驗(yàn)：

0

上機(jī)：0

適用專(zhuān)業(yè)：車(chē)輛工程

大綱編寫(xiě)（修訂）時(shí)間：2023.9

一、大綱使用說(shuō)明

（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)

本課程是車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解工業(yè)4.0智能制造在汽車(chē)生產(chǎn)中的應(yīng)用，通過(guò)相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握汽車(chē)智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設(shè)備、智能管理系統(tǒng)等方面的知識(shí)，使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到汽車(chē)生產(chǎn)制造中的前沿思想和技術(shù)，緊緊的把握汽車(chē)生產(chǎn)制造的發(fā)展方向。

（二）知識(shí)、能力及技能方面的基本要求

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握智能制造在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，包括：智能制造在機(jī)械加工、冶金及塑料成型的應(yīng)用；智能制造在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、連桿、曲軸及裝配中的應(yīng)用；智能制造在底盤(pán)懸架、軸類(lèi)、制動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)輪及裝配中的應(yīng)用；智能制造在車(chē)身沖壓、裝焊、涂裝中的應(yīng)用；智能制造在總裝中的應(yīng)用。重點(diǎn)掌握制造設(shè)備、工藝及其管理系統(tǒng)。使學(xué)生能夠掌握工業(yè)發(fā)展的前沿知識(shí)，具備將前沿技術(shù)與汽車(chē)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合能力。

（三）實(shí)施說(shuō)明

1．教學(xué)方法：以講授教學(xué)為主，包括對(duì)主要原理和理論的講解，對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，采用實(shí)例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶，并增加學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，如分組討論并進(jìn)行講解，課堂提問(wèn)等形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性及課堂的參與度。

2．教學(xué)手段：結(jié)合本課程內(nèi)容特點(diǎn)，以多媒體教學(xué)為主，通過(guò)電子講義展示智能制造相關(guān)的內(nèi)容、視頻及圖片，使學(xué)生能夠直觀的學(xué)習(xí)工業(yè)4.0的智能制造，避免教材內(nèi)容晦澀，不直觀的缺點(diǎn)，提高課堂信息量及學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

（四）對(duì)選修課的要求

本課程的教學(xué)必須在完成先修課程之后進(jìn)行。本課程主要的先修課程有：汽車(chē)構(gòu)造，汽車(chē)?yán)碚�，汽�?chē)制造工藝學(xué)。

（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求

對(duì)課堂所講授的重要知識(shí)點(diǎn)，在課堂上安排習(xí)題或者思考題，增強(qiáng)學(xué)生的思考能力和解決問(wèn)題能力，通過(guò)對(duì)習(xí)題或思考題的講解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

（六）課程考核方式

1．考核方式：考查

2．考核目標(biāo)：重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)智能制造的理解及智能制造在汽車(chē)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3．成績(jī)構(gòu)成：本課程的總成績(jī)主要由兩部分組成：平時(shí)成績(jī)（包括課堂表現(xiàn)、出勤情況等）占30%，期末成績(jī)占70%(期末成績(jī)以小論文或者課堂測(cè)試的方式進(jìn)行)

按優(yōu)、良、中、及格、不及格五等級(jí)給出最終成績(jī)。

（七）參考書(shū)目

《智能制造》，國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)編，電子工業(yè)出版社出版，2023

《智能制造之路：數(shù)字化工廠》，陳明等編，機(jī)械工業(yè)出版社，2023

《智能制造：關(guān)鍵技術(shù)與企業(yè)應(yīng)用》，譚建榮等編，機(jī)械工業(yè)出版社，2023

《汽車(chē)制造工藝及裝備》，丁柏群等編，中國(guó)林業(yè)出版社，2023

二、中文摘要

課程圍繞汽車(chē)智能制造的相關(guān)知識(shí)展開(kāi)，涵蓋了智能制造在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)零部件、車(chē)身制造、總裝等方面的應(yīng)用，通過(guò)課堂講解及演示，使學(xué)生學(xué)習(xí)智能制造在汽車(chē)未來(lái)生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)智能制造的認(rèn)識(shí)和理解。

三、課程學(xué)時(shí)分配表

序號(hào)

教學(xué)內(nèi)容

學(xué)時(shí)

講課

實(shí)驗(yàn)

上機(jī)

汽車(chē)智能制造概論

汽車(chē)零件智能制造基礎(chǔ)

2.1

機(jī)械加工

2.2

冶金及塑料成型

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能制造

3.1

箱體類(lèi)零件制造

3.2

連桿、曲軸制造

3.3

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配

汽車(chē)底盤(pán)智能制造

4.1

底盤(pán)零部件制造

4.2

底盤(pán)總成裝配

車(chē)身智能制造

5.1

車(chē)身沖壓

5.2

車(chē)身裝焊

5.3

車(chē)身涂裝

汽車(chē)智能總裝

合計(jì)

四、大綱內(nèi)容

第1部分

汽車(chē)智能制造概論

總學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)

講課

2學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

具體內(nèi)容：

1）汽車(chē)智能制造背景和內(nèi)涵

2）汽車(chē)智能制造基礎(chǔ)

3）汽車(chē)智能制造的發(fā)展路徑

重

點(diǎn)：

汽車(chē)智能制造基礎(chǔ)設(shè)備，自動(dòng)化在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用，信息化在汽車(chē)制造中的應(yīng)用

難

點(diǎn)：

汽車(chē)智能制造的理論基礎(chǔ)

習(xí)題內(nèi)容：

如何描述智能化技術(shù)？

第2部分

汽車(chē)零件智能制造基礎(chǔ)

總學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)

講課

4學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

第2.1部分

機(jī)械加工（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）智能制造在鑄造、鍛造中的應(yīng)用

2）智能制造在沖壓、焊接、切削中的應(yīng)用

重

點(diǎn)：

智能鑄造系統(tǒng)，智能切削技術(shù)的設(shè)備及加工過(guò)程

難

點(diǎn)：

智能切削技術(shù)的原理

習(xí)題內(nèi)容：

智能切削技術(shù)可以應(yīng)用于汽車(chē)哪些零部件的加工？

第2.2部分

冶金及塑料成型（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）智能制造在冶金中的應(yīng)用

2）智能制造在塑料成型中的應(yīng)用

重

點(diǎn)：

智能化設(shè)計(jì)在鋼鐵冶煉中的應(yīng)用，3d打印技術(shù)在塑料成型中的應(yīng)用

難

點(diǎn)：

鋼鐵冶煉中管控架構(gòu)及物理架構(gòu)

習(xí)題內(nèi)容：

智能化鋼鐵冶煉有哪些優(yōu)勢(shì)?

第3部分

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能制造

總學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)

講課

6學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

第3.1部分

箱體類(lèi)零件制造（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）數(shù)控技術(shù)在箱體加工中的應(yīng)用

2）柔性生產(chǎn)線在箱體加工中的應(yīng)用

重

點(diǎn)：

柔性生產(chǎn)線的組成，數(shù)控技術(shù)加工箱體的具體方式

難

點(diǎn)：

柔性生產(chǎn)線的原理

習(xí)題內(nèi)容：

柔性生產(chǎn)線與傳統(tǒng)生產(chǎn)線的主要區(qū)別?

第3.2部分

連桿、曲軸制造（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）智能制造在連桿加工中的應(yīng)用

2）智能制造在曲軸加工中的應(yīng)用

重

點(diǎn)：

曲軸、連桿加工中的智能制造設(shè)備，工藝及流程

難

點(diǎn)：

曲軸線自動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的基本原理

習(xí)題內(nèi)容：

連桿的智能制造設(shè)備有哪些特點(diǎn)？

第3.3部分

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能管理

2）發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能設(shè)備

重

點(diǎn)：

發(fā)動(dòng)機(jī)混流裝配線的智能管理，智能檢測(cè)裝配系統(tǒng)

難

點(diǎn)：

發(fā)動(dòng)機(jī)混流裝配線管理策略

習(xí)題內(nèi)容：

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能設(shè)備有哪些？

第4部分

汽車(chē)底盤(pán)智能制造

總學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)

講課

4學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

第4.1部分

底盤(pán)零部件制造（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）智能制造在懸架中的應(yīng)用

2）智能制造在軸類(lèi)中的應(yīng)用

3）智能制造在制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

4）智能制造在車(chē)輪、輪胎中的應(yīng)用

重

點(diǎn)：

減振器，彈簧的智能加工，輪胎的智能加工

難

點(diǎn)：

制動(dòng)系統(tǒng)的智能加工

習(xí)題內(nèi)容：

懸架智能加工設(shè)備有哪些？

第4.2部分

底盤(pán)總成裝配（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）底盤(pán)總成裝配的自動(dòng)化生產(chǎn)

2）底盤(pán)總成裝配的智能設(shè)備

重

點(diǎn)：

底盤(pán)總成裝配自動(dòng)化流程，底盤(pán)總成裝配主要設(shè)備及原理

難

點(diǎn)：

自動(dòng)化生產(chǎn)的基本原理

習(xí)題內(nèi)容：

智能制造如何應(yīng)用在底盤(pán)總成裝配過(guò)程中？

第5部分

車(chē)身智能制造

總學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)

講課

6學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

第5.1部分

車(chē)身沖壓（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）計(jì)算機(jī)輔助沖壓技術(shù)

2）模具智能制造工藝

重

點(diǎn)：

計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)

難

點(diǎn)：

模塊式?jīng)_壓技術(shù)基本原理

習(xí)題內(nèi)容：

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是如何提高沖壓質(zhì)量的？

第5.2部分

車(chē)身裝焊（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）焊接機(jī)器人

2)

裝焊生產(chǎn)線

重

點(diǎn)：

裝焊機(jī)器人組成及分類(lèi)，裝焊機(jī)器人在裝焊線的應(yīng)用

難

點(diǎn)：

裝焊生產(chǎn)線機(jī)器人布局策略

習(xí)題內(nèi)容：

裝焊生產(chǎn)線機(jī)器人一般如何布局？

第5.3部分

車(chē)身涂裝（講課

2學(xué)時(shí)）

具體內(nèi)容：

1）智能涂裝材料及工藝

2)

涂裝生產(chǎn)線智能控制

3）涂膠機(jī)器人

4）噴涂機(jī)器人

重

點(diǎn)：

水性涂裝材料，柔性運(yùn)輸系統(tǒng)，生產(chǎn)線能耗控制

難

點(diǎn)：

涂裝生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控

習(xí)題內(nèi)容：

智能生產(chǎn)線如何對(duì)能耗進(jìn)行控制？

第6部分

汽車(chē)智能總裝

總學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)

講課

2學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)

上機(jī)0學(xué)時(shí)

具體內(nèi)容：

1）總裝自動(dòng)化

2）物流系統(tǒng)智能控制

重

點(diǎn)：

總裝自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線布局，數(shù)字化物流配送系統(tǒng)及其設(shè)備

難

點(diǎn)：

數(shù)字化物流的信息監(jiān)控原理

習(xí)題內(nèi)容：

agv系統(tǒng)的基本構(gòu)成

智能制造技術(shù)應(yīng)用篇五

智能制造是先進(jìn)制造技術(shù)的最新的制造模式之一，智能制造系統(tǒng)是一個(gè)信息處理系統(tǒng)，它的原料、能量和信息都是開(kāi)放的，因此智能制造系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的信息系統(tǒng)。智能制造技術(shù)是制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相交織而形成的一門(mén)綜合技術(shù)。智能制造是新世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展方向。由于其實(shí)施方案可以在整個(gè)制造的大系統(tǒng)(產(chǎn)品的全生命周期)進(jìn)行，也可以在單元技術(shù)(例如模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床診斷專(zhuān)家系統(tǒng)、智能機(jī)器人等)上逐步推進(jìn)，從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性講，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)跨越發(fā)展的必經(jīng)之路。引言

智能制造「‘」(工m:intelligent manufacturing)是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。并對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展。1.1智能制造系統(tǒng)概述

智能制造系統(tǒng)「2」就是要通過(guò)集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺(jué)與機(jī)器人控制等來(lái)對(duì)制造技術(shù)的技能與專(zhuān)家知識(shí)進(jìn)行模擬，使智能機(jī)器在沒(méi)有人工干預(yù)情況下進(jìn)行生產(chǎn)。智能制造系統(tǒng)就是要把人的智力活動(dòng)變?yōu)橹圃鞕C(jī)器的智能活動(dòng)。智能制造系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)是智能機(jī)器，它包括具有各種程序的智能加工機(jī)床，工具和材料傳送裝置，檢測(cè)和試驗(yàn)裝置，以及裝配裝置等。1.2智能化制造的特點(diǎn)

川智能化制造技術(shù)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高產(chǎn)品對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)。

(2)智能化制造技術(shù)不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場(chǎng)分析、生產(chǎn)管理、加工和裝配、銷(xiāo)售、維修、服務(wù)，以及回收再生的全過(guò)程。

(3)智能化制造強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人、管理和信息的四維集成，不僅涉及到物質(zhì)流和能量流，還涉及到信息流和知識(shí)流，即四維集成和四流交匯是智能化制造技術(shù)的重要特點(diǎn):

(4)智能化制造技術(shù)更加重視制造過(guò)程組成和管理的合理化以及革新，它是硬件、軟件、智能(人)與組織的系統(tǒng)集成。

2.智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)械制造設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、以及對(duì)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算技術(shù)的研究與應(yīng)用，使機(jī)械制造工)‘智能化技術(shù)得到了跨越式的發(fā)展，可以說(shuō)這是又一次具有劃時(shí)代意義的工業(yè)技術(shù)革命。目前，智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，除了機(jī)械主體以外，主要是由智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)、智能感知技術(shù)、智能自適應(yīng)技術(shù)、智能神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能云計(jì)算技術(shù)和智能專(zhuān)家系統(tǒng)等主要技術(shù)構(gòu)成。

(1>智能化數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控設(shè)備智能化的發(fā)

展是以數(shù)控系統(tǒng)完善的軟硬件功能及高靈敏度、高精度感知檢測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以適應(yīng)智能化、信息化、數(shù)字化集成技術(shù)發(fā)展的要求。為追求數(shù)控設(shè)備加工效率和加工質(zhì)量，數(shù)控系統(tǒng)不但有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、自學(xué)習(xí)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)戎悄芑�功能，并有故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨勢(shì)完善。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)智能化，能自動(dòng)感知負(fù)載變化，自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。如發(fā)那科推出的hrv控制，通過(guò)共振追隨型hrv濾波器，可以避免因頻率變動(dòng)而造成設(shè)備的共振。通過(guò)融合旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)，高精度、高響應(yīng)和高分辨率脈沖編碼器，實(shí)現(xiàn)高速和高精度的伺服控制，保證極其平穩(wěn) 的進(jìn)刀。

(2)智能自適應(yīng)控制技術(shù)自適應(yīng)控制分為 工藝自適應(yīng)和兒何自適應(yīng)。工藝自適應(yīng)又分為

最佳自適應(yīng)控制系統(tǒng)(aco)和約束式自適應(yīng)(acc)。自適應(yīng)控制自20世紀(jì)60年代已開(kāi)始研究，但用于生產(chǎn)實(shí)踐尚不普遍。目前應(yīng)用面較廣的還是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的acc系統(tǒng)，已用于銑、車(chē)、鉆、磨、電加工和加工中心等機(jī)床上;而aco多用于加工因素相對(duì)簡(jiǎn)單的磨削和電火花加工(ed m)上。影響加工的因素很多很復(fù)雜，不僅建立數(shù)學(xué)模

型困難，而且要實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)也有很大難度，有待深入研究。(3)智能化神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最智能的莫過(guò)于人的大腦，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

(ann)是一種模擬

人的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，即類(lèi)似人的大腦神經(jīng)突觸連接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)習(xí)功能、聯(lián)想記憶功能、非線性映射功能和高速尋找優(yōu)化解的功能等。目前，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)多用于數(shù)控設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)和優(yōu)化工藝參數(shù)方面，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)方面的研究與應(yīng)用尚不多見(jiàn)。隨著神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用可能會(huì)有很好的前景，或許會(huì)把數(shù)控系統(tǒng)的智能化水平推向高級(jí)階段。未來(lái)兒年希望能有一個(gè)較快的發(fā)展。(4)智能專(zhuān)家系統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算i機(jī)程序系統(tǒng)，其專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)中含有某個(gè)領(lǐng)域大量的l專(zhuān)家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，就是利用這些專(zhuān)家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和土解決問(wèn)題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域的技術(shù)問(wèn)題。它能夠f應(yīng)用人工智能技術(shù)，根據(jù)該專(zhuān)家系統(tǒng)中的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬專(zhuān)家的決策過(guò)程，來(lái)解決·需要專(zhuān)家處理的復(fù)雜問(wèn)題。目前，數(shù)控設(shè)備領(lǐng)域尚l(wèi)缺乏這種專(zhuān)家系統(tǒng)。(5)云計(jì)算將把智能化制造推向更高級(jí)階右段國(guó)外工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的大型工業(yè)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和高等院校對(duì)云計(jì)算的研究和發(fā)展都極為重視，之認(rèn)為這是一種具有劃時(shí)代意義的技術(shù)。如美國(guó)宇航!局和通用汽車(chē)公司都在研究和應(yīng)用云計(jì)算技術(shù);我1國(guó)北京建有云計(jì)算基地，華為技術(shù)有限公司和tcl集團(tuán)也都特別關(guān)注云計(jì)算的發(fā)展、研究和應(yīng)用。3.智能化工廠

智能化機(jī)械工)‘是以“智能化”為核心，以智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)實(shí)體。智能化工)‘將逐步分層次實(shí)現(xiàn)。智能工業(yè)機(jī)器人在智能自動(dòng)化制造工)‘中扮演著重要角色。(1>智能工業(yè)機(jī)器人在智能化數(shù)控設(shè)備中

除了各種數(shù)控設(shè)備和相關(guān)數(shù)控配套設(shè)備以外，智能工業(yè)機(jī)器人在智能制造單元、智能制造系統(tǒng)和智能制造工)‘中具有重要作用。

(2)智能化自動(dòng)化工)‘在各種智能化自動(dòng)化數(shù)控設(shè)備的基礎(chǔ)上，智能化工)‘將由工廠‘局部智能自動(dòng)化、逐步分層次地發(fā)展到全工)‘智能自動(dòng)化和社會(huì)化智能制造。

第一層次:單機(jī)或單元智能自動(dòng)化。

單機(jī)或單元智能自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人值守。國(guó)內(nèi)外都有用于生產(chǎn) 的實(shí)例。

第二個(gè)層次:生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動(dòng)化。

在第三代“智能機(jī)器人化單元”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制生產(chǎn)車(chē)間全自動(dòng)化系統(tǒng)。包括毛坯倉(cāng)儲(chǔ)管理，再制品倉(cāng)儲(chǔ)管理，成品零件倉(cāng)儲(chǔ)管理及其搬運(yùn)、裝卸、裝配作業(yè)和質(zhì)量檢驗(yàn)等。

第三個(gè)層次:智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)。

在第二層次生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，配置網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)全工)‘的智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造。智能化工)‘的實(shí)現(xiàn)主要是靠信息通信技術(shù)(ict)和智能網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行加以保證。具有實(shí)時(shí)資料搜集與傳輸功能、高效能計(jì)算機(jī)與分析預(yù)測(cè)功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷功能及模擬功能等。智能化工)‘最核心的部分是生產(chǎn)過(guò)程和全面經(jīng)營(yíng)運(yùn)行的智能自動(dòng)化，包括設(shè)計(jì)智能化，生產(chǎn)排序自動(dòng)化，生產(chǎn)線自動(dòng)化，測(cè)試檢驗(yàn)自動(dòng)化，倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化，電力管理智能自動(dòng)化等等，進(jìn)一步發(fā)展到自動(dòng)化無(wú)人化工)‘(絕大多數(shù)設(shè)備可以無(wú)人值守)。

第四個(gè)層次:智能化社會(huì)化生產(chǎn)。

智能化網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)化制造，將山企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)向企業(yè)外部傳輸。這就是所謂的internet/intranet。網(wǎng)絡(luò)可使企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行跨地區(qū)協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、信息共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)能為制造提供完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將加工程序傳給遠(yuǎn)方的設(shè)備進(jìn)行加工，也可遠(yuǎn)程診斷并發(fā)出指令調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)使各地分散的數(shù)控機(jī)床聯(lián)系在一起，互相協(xié)調(diào)，統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)整，使產(chǎn)品加工不局限于一個(gè)工)‘內(nèi)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)化生產(chǎn)。智能化社會(huì)化制造能夠借助internet網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨國(guó)際智能化制造，進(jìn)人internet/intranet時(shí)代。云計(jì)算借助internet網(wǎng)整合了計(jì)算機(jī)資源，為智能化制造開(kāi)了先河。智能化網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)化制造將引領(lǐng)社會(huì)和全球資源的整合與優(yōu)化運(yùn)用，同時(shí)將有效地提高人類(lèi)的生活質(zhì)量，逐步地減少人類(lèi)的體力勞動(dòng)而擴(kuò)大腦力勞動(dòng)的比重，進(jìn)入知識(shí)社會(huì)，智能社會(huì)。

智能制造具有高科技高水平的先進(jìn)制造系統(tǒng)，面臨一些極具挑 戰(zhàn)性的問(wèn)題。當(dāng)然也需要我們投入大量的研究去攻克這些技術(shù)難題。產(chǎn)品和制造過(guò)程的數(shù)字建模理論及混合約束求解方法，幾何表示與推理在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、抓取、夾持、裝配、nc加工、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、測(cè)量中的應(yīng)用，制造技能和制造知識(shí)的表示、獲取與推理。智能制造單元的agent建模及智能制造系統(tǒng)的多agent建模理論、多agent系統(tǒng)學(xué)>-j及重構(gòu)理論、多agent系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法及性能評(píng)價(jià)標(biāo)、多agent系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、控制與協(xié)調(diào)等。制造資源的holon模型holonic系統(tǒng)組成及其分別式協(xié)調(diào)與控制等。由于人類(lèi)智能問(wèn)題本身的復(fù)雜性，智能制造理論與技術(shù)的研究任重而道遠(yuǎn)，上述問(wèn)題的深入研究，不僅將促進(jìn)智能制造理論與技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)一步完展具有積極的推動(dòng)作用。不僅要提高機(jī)器設(shè)備的智商，更要協(xié)調(diào)好人與機(jī)器的關(guān)系，建立一種新型的人機(jī)一體化關(guān)系，從而產(chǎn)生高效高性能的生產(chǎn)系統(tǒng)。總之，隨著智能制造技術(shù)的普及以及其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，智能制造將成為下一代重要的生產(chǎn)模式。參考文獻(xiàn)：

1.趙亞波 智能制造(工業(yè)控制計(jì)算機(jī)}2002年15卷第3期(333001)2.榮烈潤(rùn) 面向21世紀(jì)的智能制造機(jī)電一體化2006,12(4)3.熊有倫 孫容磊 李斌 吳波 智能制造：回顧與展望木華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院武漢430074 c1〕土子龍.中國(guó)裝備制造業(yè)系統(tǒng)演化與評(píng)價(jià)研究[d].中國(guó)博 上學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)，2007 c2} l一繼勇.教育結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究[d].中 國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)，2007 參考文獻(xiàn)

[1]楊叔子，丁洪.智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)的發(fā)展與研究[j].中國(guó)機(jī)械工程1992,3(2):15~18 [2]孫大勇.先進(jìn)制造技術(shù)[m].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000,12~13