智能制造技术概论精选(九篇)

第1篇：智能制造技术概论范文

 

尽管互联网造车如今已不再是个新鲜的概念，但公众仍然对此褒贬不一，其备受争议的重要原因之一就是喊了这么久，鲜有成绩。无论是半路出家的互联网企业，还是汽车行业的“老和尚”—传统汽车厂商到目前为止都没有太多可拿得出手的干货，只放出一些PPT来博眼球。最典型的就是2015年7月，仅仅成立一年、团队不到50个人的游侠汽车在北京召开了一场会，并展示了一款游侠电动车样品，但车型样品只是一个壳子并没有实车，而展示出的那些令人惊叹的性能数据，基本都停留在PPT演讲稿上。除此之外还有打情怀牌、玩概念的，如智车优行宣称要打造“懂你的智能电动车”，要成为“汽车界的小米”;蔚来汽车要成为车主的“避风港”，更多的是在讲故事，玩噱头、作秀。

 

他们如此费尽心思的主要目的便是获得投资人关注，但却陷入了骗取投资人钱财的漩涡。比如汽车之家创始人李想在2015年4月注册的车和家，初期注册资金仅为10万元人民币，而就在刚刚过去的5月，李想在微博宣布，车和家完成7.8亿元人民币A轮融资，估值29.8亿元人民币。之前乐视汽车在会上把汽车开上台来也被指是为吸引投资人的视线。如今互联网造车应验了互联网经济就是想象力经济的说法。加入到互联网造车大军的互联网公司都希望榜上互联网造车的概念，为自己寻求新的资本故事。

 

雪上加霜，智能汽车被曝出严重问题

 

除了被质疑是“PPT造车”，智能汽车本身的问题更是给智能汽车厂商当头一棒，比如谷歌汽车迟迟不能上路的重要原因就是上路测试遭遇多次事故，根据谷歌2016年1月向加州政府提交的最新无人自驾车测试报告，341次的安全事件中，共有272个次属于技术性故障，包含电线断裂和GPS不准确等等。同样的事特斯拉也未能幸免，4月19日，美国《消费者报告》率先报道了Model X出现的一系列故障，其中之一就是鹰翼式车门的问题。这一事件也让互联网车企的制造能力备受质疑。

 

问题背后，是互联网造车自身的不足

 

这所有问题的出现都在暴露同一个事实：互联网造车仍有诸多不足，尽管从逻辑上来说，如果特斯拉、谷歌和苹果能造车，那么国内的互联网公司也有可能成功。但事实上，海外互联网公司、科技公司背后拥有强大的技术优势以及美国高效、高端的制造业实力，大多数中国的互联网公司在这方面望尘莫及，而且汽车行业的核心技术没有实现共享，即便有钱也买不到，再加上车联网的研发涉及比如联网、云计算和交互等上万个信息零件，绝非造手机、电视那样简单。对于技术积累几乎为零的互联网公司单靠招募几位传统汽车领域的高管是解决不了技术短板的。更何况造车是一个漫长的过程，有业内人士分析，汽车的基础研发周期为3～5年，汽车电子系统需要3年，软件部分和操作系统需要2～3年，也就是说一辆靠谱的概念车至少需要3年的研发周期。于是更多的互联网公司开始把注意力放在设计上，比如前文说到的LESEE，在外形上”天马行空”，而智车优行之前的奇点概念车，在外形上也十分炫酷，但却引发网友吐糟，其原因就是太过超前，并不完全符合大众审美。

 

更为关键的是互联网造车缺少核心科技，多是停留概念上，比如无人驾驶、智能车载系统、安全和搭载各种高科技产品等。正如吉利董事长李书福所言，互联网汽车不是简单地把手机功能集成到汽车上，更不是搞电子商务。

 

互联网造车，对传统车企有何影响?

 

就在各类智能汽车大行其道之时，传统车企的态度和应对方式也变得颇为敏感，那他们具体又是如何处理的呢?一部分是自己开始研发智能汽车。据媒体报道，奔驰、奥迪和沃尔沃的智能汽车都已经亮相。其中宝马公司与Karma汽车公司达成重要合作伙伴关系，Karma将结合宝马技术资源推出一系列混合动力和纯电动豪华汽车。

 

另一部分则选择与互联网企业合作，比如上汽与阿里巴巴合作。除此之外，还有奇瑞汽车与博泰，以及前文提到的长安汽车与百度。

 

当然也有个别传统车企直接沦为了代工厂。这一方面是因为制造工厂和地盘结构等部分本身就是传统汽车厂商最大的核心竞争力。另一方面，中国每年有大量产能过剩，传统车企从事代工也能获得不错利润，江淮汽车就是一例。今年4月7日，江淮公告，证实与蔚来汽车签订战略合作框架协议，双方将全面推进新能源汽车、智能网联汽车产业链合作，预计整体合作规模约100亿元人民币。这也意味着在蔚来汽车第二款量产车“落地”之前，江淮是它唯一的汽车制造合作企业。

 

当智能汽车之潮滚滚而来时，传统车企无论主动还是被动，都得加快脚步，否则下一个掉队的就可能是自己。

 

未来，我们期待第四次“工业革命”

 

说了这么多，最后我们不妨来畅想下互联网造车的未来。

 

首先必须承认的是：未来的汽车将不再只是一个交通工具，而是一个智能互联的终端，但它首先还是交通工具，智能汽车依然是汽车，必须要像传统汽车一样可靠和安全，所以对于一款智能汽车的制造，研发、设计、制造、测试和量产等各个环节，一个都不能少，同时还需要大规模的资金消耗、大量的人员协作，以及各个环节上极强的技术研发能力。这对于互联网公司来说，单纯招募车企高管与技术人员仍旧解决不了技术的短板，尤其是汽车行业的核心专利仍旧集中在传统汽车企业手中的当下。这就使得无论是BAT还是乐视、蔚来汽车先从操作系统等软件方面入手，再与整车企业深度合作，同时拓展汽车行业上下游资源，丰富自己的技术积累和供应链，来实现汽车智能化、信息化。　其次即便越来越多的互联网汽车已经从PPT中走了出来，但造车仍然不是一件一蹴而就的事。除了成品外，安全测试还要面临很多的考验，因此理论上两三年造不出来，甚至三四年都不一定能投入生产，各互联网汽车厂商和消费者都应该沉得住气，耐心等待。

 

而对于未来的智能汽车，在时代浪潮的推动下，汽车自然会顺势向电动化、智能化与共享化发展。而且汽车行业的商业模式也将会从硬件模式向服务模式转变，智能汽车一定是车辆技术和互联网技术的大融合，是信息技术、智能化技术、车辆高科技技术以及全新商业模式等方方面面的大融合，这就需要具备两个能力，“上半身”和“下半身”。“上半身”是应用的能力，“下半身”则是数据的能力，这看起来更像是第四次“工业革命”。　结束语

 

互联网造车最终是否会颠覆传统汽车制造业，谁会成为潮流，目前下结论或许还为时过早。但可以确定的是，智能汽车一定会给我们的生活带来想象不到的改变，会让我们更安全、更舒适、更智能、更环保的用车。接下来我们所要做的，就是一起期待这一天早点到来。

第2篇：智能制造技术概论范文

关键词：智能制造 机械 启示

随着信息技术的不断发展，现代制造业向着以智能制造为核心的新一代工业发展，社会对机械人才的需求量越来越大，但同时对人才的质量和综合素质也提出了与以往不同的新要求。笔者将从智能制造基础和内涵出发分析智能制造高职院校机械教学影响和启示。

一、智能制造的含义及关键技术

制造是从概念到实物的过程，通过制造活动把原材料加工成适用的产品，智能制造是在网络化、数字化基础上融入人工智能和机器人技术形成的人、机、物之间相互交互与深度融合的新一代制造系统。智能制造系统的本质特征是分布于各个地方的单个制造者自主性和整个制造系统的自组织能力，实质就是应用快速可靠的通信传输网络建立的分布式多自主体智能系统。

智能制造系统的基础技术。

1.数控机床技术

数控机床技术是智能制造的基础，智能制造系统最终产品的生产都依赖于数据机床技术。

2.计算机技术

计算机辅助设计能够提高产品的质量和缩短产品生产周期，在制造过程综合利用计算机技术使生产从概念、设计到制造联成一体，做到直接面向市场进行生产，可以从事大小规模并举的多样化的生产。

3.工业控制技术、微电子技术

利用工业控制技术、微电子技术结合人工智能技术发明的机器人开创了工业智能新局面，使生产结构发生重大变化，使制造过程更富于柔性，扩展了人类工作范围。

4.人工智能技术

人工智能的目的是为了用技术系统来突破人的自然智力的局限性，达到对人脑的部分代替、延伸和加强的目的，使那些单靠人的天然智能无法进行或带有危险性的工作得以完成，从而使人类的智慧能集中到那些更富于创造性的工作中去。人是制造智能的重要来源，在制造业走向智能化过程中起着决定性作用。

5.通信网络技术

构成智能制造系统的基础就是高可靠实时通信网络，通过通信网络高速可靠实时传输智能制造系统中各个制造者所需要的所有信息，通信网络技术主要包括嵌入式网络技术、高可靠无线网络技术，网络信息安全技术和异构网络间无缝交换技术。

二、智能制造对机械教学影响及启示

机械专业是现代工业的基础，机械专业的人才将是工业4.0时代弄潮儿，为了适应智能制造工业发展的需要，在机械人才培养方面必须要适应时代的发展，作为机械专业人才培养主要摇篮，高职院校培养的人才只有满足智能制造的需求，才能立足于未来工业发展，否则培养的人才将被现代工业社会所淘汰。因此在机械专业人才培养方面对教学模式、教学内容和教学方法等方面进行改革创新是大势所趋。

1.不断完善机械专业教学内容

智能制造所需要的机械人才已经不再是仅仅懂得机械专业的人才，而应该是对计算机技术、工业控制技术、网络技术、人工智能技术等智能制造基础技术都要熟悉和了解的人才，这就需要学校在进行机械专业课程设计时要在加强传统机械专业课程的同时，增加计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的相关课程，老师在教授传统机械课程的同时，把计算机技术、工业控制技术和人工智能技术融入到教学中，从而使学生熟悉在机械制造工业中如何应用计算机、人工智能等技术，充实学生的技术储备，为学生的就业打好基础。

2.在机械专业教学中不断创新应用教学方法

智能制造对机械专业人才提出了新的要求，学生不仅要加强对机械知识的掌握和运用，还要熟悉了解计算机技术、工业控制和微电子技术和人工智能知识，这就产生老师传统教授机械知识的教学方法不一定适用于这些新知识教学的问题，因此教师应该深入研究计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的教学方法，并结合适用于机械专业教学方法不断创新新的教学方法， 培养学生学习的主动性、创造性、理论实践能力和学习的方法习惯。同时要不断提高任职教师能力素质，加强学习智能制造关键技术相关知识。

3.逐步完善改进教学模式

智能制造需要新的理论知识体系，原来的机械专业知识的教学模式可能已经不再适应新知识的教学，这就要求我们的老师不断研究新知识理论，探索尝试新的教学模式，使得学生能够牢固、快速掌握新知识。

三、小结

第3篇：智能制造技术概论范文

关键词：智能建筑系统规划作用意义

前言

几年来，我们在承接的智能大厦系统的过程中，往往会听到业主说：我要建的智能大厦五年（或十年）内先进，二十年不落后等，我要建一流的智能大厦等等。究竟在什么方面先进？什么方面不落后？就全靠去想象了；另外，在投标过程中，又经常遇到这种情况：往往一些招标书没有把系统目标要求写清楚，而很粗的具体地给出了控制的点数，布线点数等等，又感到这些要求和大楼的具体作用不相符；有的招标书又非常粗，要靠投标单位去发挥，有的标书只是独立地提出几个子系统，如布线、计算机网络、楼宇自控、保安、消防等，没有任何关系，只是一个个子系统的孤岛等等，这样招标往往会受投标商的误导和上级主管领导的干予，就不能真正发挥招标的作用，例如南京有座大楼，弱电系统投资两千多万元，其中花了一千多万元设计了一个电视监控报警系统（也不是一级风险单位），其它系统只是一个点缀，根本就不是一个智能大厦系统，如果业主能很好地进行系统规划和分析，完全可以设计成一个具有一定规模智能大厦系统，为了避免上述种种现象的发生，在整个智能大厦系统工程的建设过程中，根据客观需求，为了作好一个个智能大厦系统工程，系统规划就显得非常必要了。

1、概述（系统规划在系统工程中所处的位置）

智能大厦是一项系统工程，而且是一个复杂的大系统，因此，它的建设就应该遵循系统工程的基本程序。钱学森同志提出：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法”。根据智能大厦技术目前发展的状况，我们利用系统工程的方法，用图1表示智能大厦系统工程系统建立的过程。本图概括了智能大厦系统工程建立的五大步骤，它包括：系统规划、系统设计、详细设计和产品选型、工程施工和运行维护管理。它把智能大厦这个研究的对象看作一个系统整体，智能大厦系统由若干分系统组成，对每个分系统都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑，对研究过程中分系统与分系统之间的矛盾或者分系统与子系统之间的矛盾都要从总体协调的需要来解决。同时，把系统作为它从属的更大系统（如，把智能大厦看作是“信息高速公路”这个更大系统的一个网络节点）的组成部分来研究，对它的所有技术要求都尽可能从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑。这种实践体现了一种科学方法，它是组织管理“系统”的规划、设计、产品制造、工程施工和系统运行维护管理一种科学方法，也体现了系统工程研究过程的方法论。总之，由于智能大厦技术的复杂性，发展性和外部条件的可变性，用直观的传统方法和单凭个人的经验来组织管理一个大规模复杂的智能大厦系统工程已经不行了，为了保证系统的整体性就需要用现代信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这一问题，从而编制出系统研制全过程的模型，把智能大厦建设的全过程，严密地联结成一个整体全面地考虑和改善整个过程，以便实现综合最优化。现在已经有不少的文章和论著对智能大厦系统工程的设计，产品、工程、管理、过程有了许多论述，我这篇文章主要就智能大厦系统工程的系统规划有关问题谈一下自己的看法。

2、智能大厦系统工程系统规划的作用和意义

我们研究的对象是复杂的智能大厦系统，智能大厦系统工程特征之一是：在系统中存在着目标与技术、技术与产品、产品与价格、价格与系统规模等许多矛盾的因素和不确定的因素。因此，对於这样的大系统，如果不采取相应的措施就对其有关重大问题进行决策，其后果是很难想像的。实践证明，要最优的进行系统设计，对系统有关的重大问题进行正确的决策，其关键的一步首先要作好系统规划，很难设想，如果没有可行的系统规划要想作出切合实践的系统优化设计是不可想象的，所以说，系统规划在整个智能大厦建设过程中起着极其重要的作用。

2.1系统规划的概念和内容

智能大厦的系统规划不同於一般工程的系统规划，它必需从智能大厦的需求目标出发，研究分析：技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性，制定出一个智能大厦智能化系统总体构想。

所谓系统规划就是这样一个有目标的有步骤的探索分析和制定智能化系统总体构想的整个过程和结果。

为了给决策者提供直接判断和决定系统方案所需的信息和资料，系统规划人员使用科学的工具和方法，对系统的目的、功能、环境、费用效益等进行充分的调查研究，分析和处理有关的资料和数据，作出几个规划模型，并对他们作出定性、定量比较，最后整理成完整、正确与可行的综合资料，作为决策者选择可行规划的主要依据。

在系统规划阶段，主要的任务是定义系统的概念，明确建立系统的必要性，在此基础上，明确系统的目的和确定系统的目标。同时提出智能大厦系统工程应具备的环境条件及估计系统所有的各种制约条件，最后制定出系统建设计划书，计划书除包含上述内容外，还有系统建成的期限，系统投资限额等内容。

2.2系统规划的基本特性

综观上述系统规划的概念，系统规划有四个基本特性：整体性、相关性、目的性、环境适应性。

2.2.1整体性：智能大厦是由四个基本要素，即建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素，以及通过它们之间的内在关联进行最优组合（系统集成）来提供一个投资合理的、具有高效、舒适、方便环境的建筑物。构成系统的各要素显然都具有不同的要求，但它们是根据逻辑统一性的要求而构成的整体，智能大厦不是各要素简单地集合，否则它就不会具有整体的特定功能。因此，即使每个要素亦不都很完善，但它们也可以综合、统一为具有良好功能的系统。反之，即使每个要素都是很完善的，但作为整体不能集成为某种良好的功能，也就不能称之为完善的系统。

2.2.2相关性:系统内各要素之间是有机联系的，相互作用的，在四个要素之间具有相互依赖的特定关系。它们之间通过特定的系统集成关系，有机的结合在一起，就形成一个具有智能化特定功能的智能大厦系统工程。

2.2.3目的性:为了达到投资合理，具有高效、舒适、方便环境的建筑物，这样总的目的，系统应具有一定的目标。

2.2.4环境适应性:某一座智能大厦都是存在于社会某一时期的一定物质环境中，它必须能适应外部的环境变化，在研究智能大厦时，环境往往起着重要作用，必须予以重视。

2.3系统规划的作用和意义

系统规划是整个智能大厦系统工程建设的兰图，它定义了系统的概念，系统包括的分系统、子系统以及这些系统的规模，系统集成的要求等，在此基础上它明确了系统设定的目的和确定了系统、分系统，子系统的目标，同时提出了制约条件，也提出了系统与分系统建设计划、时间进度和投资规模，在技术、经济、政策、环境上的可行性，以及投资回收的期限和建议等等。所以系统规划计划书是今后智能大厦系统工程设计、产品选型、招标的依据；是工程施工和系统验收的重要文件；是防止系统盲目建设随意扩展的约束性文件，因为有了系统规划书就能抵制产品推销商的误导。它指导也约束了整个智能大厦建设的全过程。它是系统优化设计的根据，合理使用资金的依据。所以系统规划书是建设智能大厦的关键文件之一。

房地产的开发商、业主要十分重视系统规划书的制定。智能大厦设计者、产品供应商、系统集成商、工程施工单位和物业管理公司都在不同阶段受规划书的约束和使用条件制约，这样才能把智能大厦系统工程的建设纳入计划范畴进行。

2.4系统规划书制定的流程

3.系统规划的核心是系统目标的确定和分析

3.1系统目标的重要性

智能大厦是一项系统工程，智能大厦的建设目标是智能大厦系统工程建设的依据，它是系统工程活动的出发点，又是系统活动所指向的终点，因而智能大厦的目标也就贯穿于整个工程管理的活动之中，决定着智能大厦系统工程活动的方向和性质。

系统目标也是考核智能大厦系统的效率和成果的标准。由于目标是人们行动预期达到的结果，因而目标本身就含着效果的因素，系统目标制定的正确与否，以及是否能达到目标，意味着智能大厦智能化系统工程的成败与效率高低。智能大厦系统工程目标的确定和实现是智能化建设的重大决策。在观察任何智能大厦系统工程问题时，必须经常以系统目标为标准，不允许任何管理活动脱离智能大厦系统目标的现象出现。智能大厦的建设目标，它不仅是智能大厦的业主。也是智能大厦的设计者、承包商和施工单位都十分关心的问题。也就是说，围绕着智能大厦系统工程的目标，把他们紧紧的结合在一起，只有几方共同努力，团结协作，才能把智能大厦系统工程推向前进。下边试图从宏观结构谈智能大厦的目标树，业主可以根据目标树结合自己的智能大厦的用途和予期的投资强度，设计出自己建筑的智能化系统工程的具体目标来规划智能化建设，统一建设项目设计、施工的步骤，作到目标定性定量管理建设好智能大厦系统工程。

3.2智能大厦的基本需求

智能大厦是将楼宇自动化管理系统（BMS）、通信网络系统（CNS）和办公自动化系统（OAS）三者通过总体规划的方法和策略。进行综合和分解。运用系统工程的观点，集成在建筑环境这个支持平台上，将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住、用户需求服务）和管理（物业运行管理）四个基本要素进行优化组合。提供一个投资合理、具有高效、舒适、安全、方便环境的建筑物，它主要满足两项基本要求，六个目标，四项服务功能。

3.2.1两项基本要求

*对管理者来说，智能大厦应当有一套便于管理、控制、运行、维护的通信设施，能以较低的费用及时与外界取得联系（例如消防队、医院、安全保卫机关、新闻单位以及各种信息库等）。

*对使用者来说，智能大厦应当有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。

3.2.2六个目标

*能够提供高度共享的信息资源

*确保提高工作效率和舒适的工作环境。

(1)高效节能，节约管理费用，减少物业管理人员

(2)适应管理工作的发展需要，具有可扩展性、可变性、能适应环境的变化的工作性质的多样化。

(3)各种系统设备使用管理方便、安全可靠。

(4)投资合理，达到短期投资长期受益的目的。

3.2.3四项服务功能

(1)安全性：包括防盗报警系统、出入口控制系统、闭路电视监视系统、保安巡视管理系统、电梯安全与运行控制系统、周边防卫系统、火灾报警系统、消防系统、应急照明系统、应急广播系统、应急呼叫系统等。

(2)舒适性：包括空调通风系统、供热系统、给排水系统、电力供应系统、闭路电视系统、多媒体音响系统、智能卡系统、停车场管理与娱乐管理系统等。

(3)便捷性：包括办公自动化系统、通信自动化系统、计算机网络系统、结构化综合布线系统、商业服务系统、饮食服务系统、酒店管理系统等。

(4)可用性：包括共享设备、信息、系统和服务设施方便用户的使用。

原则上，上述四项服务功能可根据建筑物拥有者的需求，投资力度因素进行适当裁剪，构成一个实用、高效、先进的智能大厦。

3.3智能大厦基本目标树和目标树说明

智能大厦系统工程的目标是一个层次型的树状结构，因为系统工程每个阶段都有它的具体目标，因为系统规划是系统工程的开始阶段，它的目标应该是系统的总目标，也就是树根和主干，其它阶段目标都源於它。

智能大厦系统工程目标树如图3示：

3.4系统目标分析和确定

系统目标分析和确定作用在于为今后的分析工作打下良好的基础，为了系统模型的建立取得必要的信息，分析和确定智能大厦智能化系统的目的和目标，分析和定义系统需要的功能，进而以这些数据作出智能化系统概略模型，进行系统可行性分析，借以得到概要设计技术条件。

系统目标分析和确定详细步骤和内容如下：

3.4.1系统需求定义，了解和掌握智能大厦智能化系统的需求定义，分析这些需求定义是否确切、完整、合理。

3.4.2系统目的和目标的分析和确定

（1）分析和明确建立系统的目的，进而确定系统的目标

在确定系统目标时，必须要有总体观点和长远观点，也就是说不仅要求系统在技术上是先进的，在经济上是合理的，而且要考虑到智能化系统与建筑兼容性，以及随着客观环境条件变更时的适应性。智能大厦智能化系统是多目标系统，要把目标分为主要目标和次要目标，并用目标树形式来表示之。

（2）在达到目标的前题下，分析围绕系统的环境等约束条件。如环境、资金、材料、信息、期限等对系统的制约，据此，提出相应的要求和措施。

（3）技术条件的分析与定义，分析和讨论为了达到目的与目标时，系统所必须具备的技术条件，在分析讨论的基础上对它们进行整理，归纳成文件并作出明确定义。

（4）系统功能的分析与定义，首先分析为满足系统技术条件所应具备的条件的各种功能建立系统功能结构图，定义系统的功能技术条件，其次，分析和简明规定这些功能的约束条件；最后，对在一定环境条件下所能达到的功能，必须用定量指标来表明其达到的程度。

（5）根据概要设计分析成功的可能性，首先建立系统概要模型，在此基础上分析目的和目标成功的可能性。

（6）若不能取得可以成功的技术条件时，则采取下述措施之一进行调整。

1）修改概要模型

2）对功能要求进行分析

3）对技术条件进行分析

4）对目的，目标进行分析

以上简要地概括了我们在作智能大厦系统规划一般常规的目标分析与确定的步骤和内容，在具体实施时可以根据所建智能大厦的规模，所包括项目的内容和等级进行扩充或删节。

4.智能大厦系统规划方法论

智能大厦智能化系统规划方法论基本特点归纳分述如下：

4.1制定系统规划方法上整体化

智能大厦智能化系统包括了许多分系统和子系统，在进行系统规划时应把它们看作为一个有机整体，因此，在研究规划方法上要整体化。

基于智能大厦整体化的概念建立起一系列衡量系统效果的综合指标，如成本、寿命、效能/成本比、系统成本/效益费用比等。在实践中，某些技术措施从局部来看效果是好的，但从全局来看就不一定好，另外有些技术措施从局部来看不太理想，但从全局来看却有应用价值。因此，只有根据整个系统的总体目标来分析，才能作出科学的判断。

在设计智能大厦智能化系统时，诚然要尽量采用一些新技术、新产品，以提高系统的效能，但同时还必须考虑到，为此付出的代价（成本）。因而必须在满足所要求的技术性能范围内，通过效能/成本比这一指标来全面衡量。

另外在设计、规划智能大厦系统时，不但要考虑智能大厦建造的费用，而且还要考虑今后长期运行维护费用。以保证它的整体经济性。一般采用造价/维护费用比这个指标来衡量。

随着科学技术日益发达，技术更新淘汰快，如果一项智能大厦智能化系统工程周期长，当它进入鉴定时，某些技术已经陈旧落后，失去了它的使用价值，这时所化费的人力、物力和资金就失去了原有的意义。于是应该用时间价值这一综合性指标来衡量系统的效果。

总之，为了保证系统的整体性，就需要运用现代信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这个问题，把全部过程严密地联结成一个整体，全面地考虑和调整整个规划过程，以便实现综合最优化。

4.2技术应用的综合化

一般大规模的复杂系统几乎都是一个技术的综合体。智能大厦系统工程也不例外，它是4C技术与建筑技术巧妙的结合。所谓技术的综合运用，并不是将各种技术进行简单的堆砌，而是从系统的总目标出发，将各有关技术协调配合，综合运用。

人们常常可以看到，具有同样效能，同样规模智能大厦所采用的技术方案迥然不同，所花费的代价相差很大，这表明，研究各种技术的综合应用是一门很重要的学问。

综合运用各项技术的另一个重要方面是创造新型的技术综合体。例如，智能大厦集成系统是计算机控制和管理的当代先进的技术综合体，但这里并没有什么重大基础理论的突破，而只是综合运用，计算机技术、通信技术、自动控制技术、多媒体技术和管理科学的成果所获得的成就。对智能大厦的各组成部分之间的关系，越是揭示的清晰、深刻、准确就越能最佳的综合应用。

一个大规模的智能大厦系统往往不是单纯的技术系统，而是涉及到许多社会的、经济的因素，构成一个复杂的社会经济-技术系统，促使自然科学和社会科学建筑科学日益紧密地结合在一起，这是智能大厦发展的一个特点，所以在作规划时必须重视技术应用上的综合化。

4.3管理科学化

一个复杂的大规模的智能大厦系统工程，往往有两个并行的过程，一个是工程技术过程，一个是工程技术的控制过程。工程技术的控制过程包括：系统规划、组织、控制工程进度，对各种方案进行分析，比较和决策，评价技术方案的技术经济效果等，统称之管理。管理工作对促进科学技术的发展，提高效率和合理利用资源等有着十分重要意义。只有科学管理，才能充分发挥技术的效能。由于一大规模的智能大厦系统工程，往往需要很多单位和各行各业人员参加，并使用多种技术，投入巨额资金，材料和设备，这就使得仅凭经验、直观的、生产方式的管理方法是根本不适应的，管理不善将会大大拖延工程周期，使工程质量得不到保证，甚至由于管理失误，而使工程任务受到重大损失。因此，管理科学化成为智能大厦系统工程极为重要的问题之一。

管理工作涉及到组织机构，物业管理体制到人员，设备和工作效率的分析，工作环境布局，工作步骤的组织，以及工作进程的计划、检查与控制等问题的研究。所以在作规划时，对智能大厦工程建设管理，使用运行管理都要有所考虑。

5.加强智能大厦系统规划设计提高智能大厦建设的整体水平。

近几年我国一些单位投入了大量资金，修建了许多智能大厦，这些智能大厦工程对于我国智能大厦建设的发展起到积极推进的作用。但是在智能大厦建设中没有系统规划，不知道他建的大厦智能化作到什么程度，怎么样的建筑才能算是智能大厦等等，所以这是经常遇到的问题。往往会受一些产品推销商的误导，有的说有综合布线系统就是智能大厦，就作综合布线系统，有的说有设备控制系统就是智能大厦，就上设备控制系统等等。造成了资金的浪费和功能的低下。我们有体会，我们给一个单位作了系统规划工作、利用有限的资金，保证智能大厦主要功能的实现。而另一些单位没有规划，一个一个系统独立的建设资金投入大，效果却不好。因此，在我国智能大厦系统工程建设过程中，迫切需要从智能大厦整体出发，全面规划，统筹安排，力争用有限的资金和先进技术，实现我国智能大厦产业形成和发展的历史任务。这方面国家建设部及工程勘察司、智能大厦推广中心作了许多指导性工作，推动了我国智能大厦的发展，还应该对建设业主的某项具体智能大厦系统规划，作指导性的要求，我认为这对开展智能大厦系统工程的研究和推广应用具有十分重要的现实意义。

结束语

几年来，由于工作需要，作了几个大厦的智能化系统的规划、设计工作，我们感到：业主有系统规划，或要我们首先给他们作规划的单位智能大厦系统功能实现都比较合理，并且可以进行系统优化设计为业主节约了一定的资金投入。另外，在承担没有规划的智能大厦建设中，感到有些分系统或子系统不是配置不合理，就是与整体不协调，资金投入也大，总感到只是为作工程而工程，而不是在建造“智能大厦”这个人们想象中的艺术品。所以本文从智能大厦系统工程过程完整性出发，简要叙述了系统规划的必要性，如有不对的地方请建筑业主、有关专家批评指正。

参考文献

1.智能大厦系统工程李林主编1998.1

第4篇：智能制造技术概论范文

（桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004）

摘要：介绍“工业4.0”概念，阐述“工业4.0”和智能科学与技术专业发展的关系，探讨如何通过对外多方位专业宣传挖掘优质生源，对内进行专业引导课程改革来激发学生的专业兴趣，从而有效地提升人才培养质量。

关键词 ：工业4.0；智能科学与技术；专业宣传；专业认知

基金项目：广西高等教育本科教学改革工程项目（2015JGB209，2015JGB222）；桂林电子科技大学广西区级自动化教学实验示范中心项目（桂教高教[ 2009] 109号）；桂林电子科技大学教育教学改革项目(JGB201519)。

第一作者简介：杨青，女，副教授，研究方向为智能控制与智能信息处理，yangqing@guet．edu．cn。

1 背景

“工业4.0”概念最早出现在德国，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出。“工业4.0”是基于工业发展的不同阶段做出的划分。工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，即智能化时代。

2014年11月，李克强总理访问德国，期间，中德双方发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展工业4.0合作，标志着我国将“工业4.0”提升为国家战略。

“工业4.0”项目主要分为三大主题：一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等；三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，快速匹配服务，为需求方提供物流支持。

学术界和产业界认为，“工业4.0”概念是以智能制造为主导的第四次工业革命，该战略旨在将制造业智能化。谁掌握了智能科学应用技术，就能在新一轮工业革命中占领先机。可见，进入“工业4.0”时代，智能科学与技术专业更加朝气蓬勃，具有广阔的发展前景。加快我国智能科学技术教育事业的发展，培养大批高水平的智能科技人才，是国家发展战略的核心之一，应引起社会和高校的高度重视。

桂林电子科技大学电子信息类学科优势突出，于2007年申请开办智能科学与技术专业并获批准，2008年正式招生，是广西高校中唯一的智能科学专业。近7年的专业发展过程中，我们不间断地参加每年一次的全国智能科学技术教育暨教学学术研讨会，与同行学校进行交流研讨，总结经验，取长补短，大胆实践，小心探索本专业的专业建设与人才培养。如今，人才培养方案与课程设置经多次修改与优化已渐成体系，并逐步形成了自己的专业特色。要想进一步提升人才培养质量，一方面要加强专业宣传，从源头上吸收高素质生源；另一方面需从入学开始就引导学生产生专业兴趣，培养专业认同感，激发专业自豪感，从而有效发挥学生的主观能动性。

在国家的升级战略中，让企业进行智能化、工业化的改造升级，是提升和发展中国企业的一条重要途径。“工业4.0”概念已成为全国关注的焦点，给智能科学与技术专业的发展及宣传带来了新的契机。如何抓住机遇，让广大民众及众多需要发展的企业单位知道智能科学与技术专业的存在，提高专业知名度，认可其专业人才，是我们探讨的重点。

2 专业宣传措施

表1是由招生就业处提供的2014年电子工程与自动化学院5个专业的招生录取相关数据统计表。由表1可知，在5个专业中，智能科学与技术专业学生在报到率、第一志愿报考率和第一志愿录取率3个指标中均列首位，表明考生对智能科学与技术专业有一定的专业好感。但是从绝对数据上看，本专业仍有很大的提升空间。在新生入学后我们做过非正式调查，大部分学生在填报志愿时，并不真正了解智能科学与技术专业，甚至没听说过，家长和老师也不能给他们提供更多的专业解释，仅仅认为“智能”一词比较有吸引力，就报考了该专业。在就业过程中，学生基本靠自我推销，明确需要智能科学与技术专业人才的单位少之又少。可见，智能科学与技术专业离深入人心还很远，我们还有很多工作要做。

如今正值“工业4.0”概念火爆，又与“智能”概念息息相关，正是加强本专业宣传的最好时机。我们采取的宣传措施主要有：

(1)设置每月一次的学院开放日，给学生和家长来学院进行专业实地考查和参观提供机会。我们安排专员带领学生及家长参观本科专业实验室、科研团队工作研究室、大学生创新实践基地、考取研究生的学生简介展板、学生专业学科竞赛成果展览、优秀毕业设计作品展览等（近两年电子大赛获奖、毕设获优的作品中带“智能”二字的数量明显增多）。

(2)近年来，随着移动互联网的发展，具有“短小精悍”特征的微课和专业宣传视频十分流行，众多知名大学和知名专业在录制专业宣传视频上已走在了前面。5～10分钟的视频能够突出专业特色，强调专业应用，形式灵活、便于传播，是进行专业宣传的良好手段。借鉴各高校的优秀宣传视频，我们也录制了本专业的宣传视频，以期进一步提升智能专业的知名度。

(3) 2015年高考一过，我们已印制好精美的、图文并茂的专业宣传小册子，派出分管智能专业学科和教学的两名教研室主任，跟随学校招生就业处去南宁参加全区的高校招生专业咨询会。以往这样的专业咨询会只有校级的招生就业处参加，今年我们主动提出安排两名专业教师跟随参与，为的是能更加专业和细致地向广大学生和家长解释本专业的相关问题。

(4)明年，我们准备再安排专业教师参加广西高校招生宣传大篷车。由于在南宁举办的高校招生专业咨询受地域的局限，许多县城和农村的家庭不太可能去南宁现场进行专业咨询，而招生宣传大蓬车会途经多个县市，为全区学子搭建一个更方便的专业信息宣传、沟通和交流平台。

借助人们对“工业4.0”概念的热点关注，通过多方位的专业宣传，我们试图使大家了解智能专业强劲的发展势头，打响专业知名度，获得优质生源，进一步提高人才培养质量。

3 专业认知实践

在2014级的专业培养方案中，针对专业引导，我们取消了大一第1学期的智能科学专业导论共16学时的理论课，取而代之的是专业认知实习1周的实践课程。智能科学专业导论在过去几年的开设过程中，效果不尽如人意：首先，由于大一新生知识结构和认知能力缺失，难以将过深的学科形态、专业教学内容抽象成整体概念，对导论涉及知识的掌握程度有限；其次，由于新生缺乏智能科学技术的宏观知识，对专业认识不够，兴趣不高，没有学习主动性，直接影响了后续课程的学习。

专业认知实习不再讲授深奥的专业理论，只要求学生对专业有感性认识。我们提供以下几个方向让学生进行调研式专业认知实践：

(1)去各大商场的家电部搜寻各种智能化产品，如智能电饭锅、智能风扇、智能空调等；去数码市场了解各种高科技的智能产品和智能化可穿戴设备，如智能手环、智能眼镜、智能防丢等；去电工电子市场寻找各种智能化仪器仪表等。

(2)去各生活小区调研居民的家居现状，了解居民对智能化家居的需求，畅想智能家居的未来。

(3)去大中小企业调研已引进的智能化生产线或智能化设备，或探寻引入智能化生产、智能化物流、智能管理决策等需求。

(4)去医疗、卫生、教育等事业单位了解哪些方向可实行智能化改造，提升工作效率。

我们要求学生经过实地考察调研，获得第一手数据，提交调研报告。尽管调查范围有限，但是由于是亲身经历，学生会对智能技术的强大应用产生深刻的感性认识。学生也可发挥自己的想象，构建一款智能化产品，设置产品的智能化功能，搭建初步的设计方案。实践性的专业认知实习课程可充分发挥学生的想象力和创造力，使之挖掘生产生活中能进行智能化改造的地方，调动其求知欲望，激发其专业兴趣，同时为后续的学科竞赛、创新实践、智能控制系统综合设计、专业工程设计、毕业设计等积累素材。

4 结语

中国已然开启“工业4.0”之路，“工业4.0”概念已成为全国上下关注的焦点，给智能科学与技术专业的发展带来了新机遇。希望借“工业4.0”东风，智能科学与技术专业能实现跨越式发展。

参考文献：

[1]“工业4.0”开启中德合作新时代[EB/OL]．(2014-10—13)[2015-08-30]. gov.cn/zhengce/2014-10/13/content 2763807.htm

[2]百度百科，工业4.0(第四次工业革命)[EB/OL]．(2014-10一13)[201 5-08-30]. baike.baidu.com．

第5篇：智能制造技术概论范文

在第四次工业革命的驱使下，智能制造产业正在全球范围内孕育兴起，主要工业化国家发展智能制造立足本国的产业优势，并得到了一定的发展，其发展受制于各种因素的影响。本文分析了智能制造产业发展的影响因素、趋势和我国智能制造产业发展现状，试图探究我国智能制造产业发展脉络的理论依据。

关键词：

智能制造;产业发展;互联网

智能制造产业成为全球新一轮制造变革的核心内容，世界各国纷纷加快谋划和布局，积极参与全球产业再分工，智能制造产业发展的主导产业、智能协同效应等方面都出现重大变革。全球智能制造的发展趋势基本一致的，但影响因素却不尽相同、错综复杂，发展路径和发展模式也各具特色。因此，结合我国实际分析智能制造产业发展的影响因素和趋势，可以推动智能制造产业的良性发展。

一、智能制造产业发展的影响因素

(一)互联网发展影响。2015年，全球约有150亿产品连入互联网，预计到2020年将增长至300亿。新一代信息技术所产生的庞大的科技动力和新的能量促进工业朝互联网化方面发展，构建起大的互联网空间，正在和工业空间、企业和工业体系，互联网催生的智能技术对工业进行全方位的改造、提升和变革，一系列工业生产的新模式、新业态和新的价值链体系正在全方位形成，把虚拟世界和物理世界紧密融合在一起，发挥协同作用。

1．互联网改变制造业的生产组织方式。第三次工业革命使个性化定制成为可能，数字化制造、机器人、人工智能与新型材料技术的成熟和应用使企业可以跨国中间商，直接响应用户的需求，并通过可重构生产系统或柔性生产线，按照用户的个性化需求交付产品(C2M)。而且与大规模定制相比，个性化定制的成本并不显著增加、交付时间也不会显著延长，这就使具有个性化定制能力的企业获得了显著的优势，这些都需要新型的智能制造业作为支撑。

2．互联网促进新的制造业业态的形成。现在制造业和互联网双向融合的趋势越来越明显，把产业互联网、消费互联网和产业互联网的发展模式高度融合为一体，包括消费环节、产品运营、技术研发、生产流程和产业服务等全方位的融合。互联网时代的新一代智能产品不断涌现，产品制造过程也不断智能化，同时，产业边界和流程界限变得模糊。互联网融合促使工业的生态环境、业态环境也发生了深刻的变化形成工业的智能生态系统，成为一个分享经济、共享经济的时代，新的智能制造业的业态正在全方位形成。

3．互联网改变工厂形态。如果说第一代工厂是机械化、第二代工厂是升级版的机械化(电力驱动的大规模生产)、第三代工厂是自动化(IT技术)，那么第四代工厂则是由工业互联网连接而成的“信息物理系统”(CPS)，即智能化。供应商、生产者和消费者之间，原材料、生产设备、产品之间，研发设计、生产和销售之间，均被互联网连接起来，各个实体、单元、环节相互之间可以进行高效、实时的通讯。原材料能感知生产设备的需求及自身的数量，及时供货和备货;生产工厂可以及时掌握用户的需求采购原材料，根据产品销售情况调整生产进度。在计算机系统(人工智能系统)的控制下，完全无人化的智能工厂将成为可能。同时，互联网提高了制造业生产效率，产业互联网通过加快研发设计流程、优化供应链、加快加工制造速度、改善产品质量、减少库存和原材料消耗、提高产品附加价值等手段，同样能够推动生产效率的提高。

4．互联网催生新的产业。互联网技术对其他产业的影响不仅表现在流程上，而且表现在对最终产品、服务的颠覆上。一方面，互联网技术的广泛应用本身就会形成巨大的市场需求，从而产生新兴产业，譬如智能传感器产业、智能机器人产业、智能工厂解决方案提业、云计算、云存储产业;另一方面，互联网技术与其他产品、服务的结合也将形成新的产品和服务，随着市场需求的扩大演变为新的产业部门，譬如智能家居产业、可穿戴设备产业、大数据分析产业及系列的服务型制造产业。

(二)《中国制造2025》战略影响。《中国制造2025》明确了智能制造是建设制造强国的主攻方向。要在重点产业关键领域推进智能化升级;促进研发设计模式不断创新，打破传统的封闭式研发创新模式，加快推动产业链整体科技创新能力提升;推进制造业服务化智能改造，实现工程机械的远程监控、工况分析、运维服务，工程机械联网服务的成功应用提升了工程机械工作效率，在安装、维修、培训、设计、系统集成、工程总包、软件开发等领域取得较快发展，通过加强大数据和物联网技术应用，不断提升服务能力和效率。推进智慧车间和工厂的建设运营，打造线上企业资源充分共享、制造能力高度智能、产业链环节紧密协同的云端制服务体系。推进《中国制造2025》与德国工业4．0合作试验区建设，重点发展智能制造、高端装备、工业互联网、智能服务等产业。

(三)装备智能化与智能互联的影响。工业4．0引领智能制造产业作为第四代工业革命的范式，其主要特征包括高度柔性制造环境下的大规模定制，以及工业流程的自我配置、优化与诊断。在大数据支持下，智能服务提供商也能够越来越准确地预测用户的需求，智能服务根据不同客户的特定需求提供特定服务。智能空间为互联网嵌入式物品、设备等提供互联的智能环境，依赖于底层高性能技术基础设施，智能产品被嵌入至技术基础设施层，形成网络化物理平台。而软件平台成为异质性物理系统和服务的整合层，服务平台作为业务集成层，营造数字生态系统。

二、智能制造产业研究演进

(一)国外研究演进。从20世纪90年代开始，美国国家科学基金就着重资助有关智能制造的相关研究，包括制造过程中的智能决策、智能协作求解、智能并行设计、智能物流传输等。2011年，奥巴马宣布实施《先进制造联盟计划》。日本于1990年首先提出为期10年的智能制造系统国际合作计划。欧盟于2010年启动了第七框架计划的制造云项目。2010年，德国推行《高技术战略2020计划》部级战略，旨在奠定“工业4．0”的关键工业技术，领先于国际地位。

(二)研究的焦点。主要是讨论智能制造的概念、内涵、模式、发展路径及影响因素等方面。由于制造技术、信息技术、网络技术等不断发展，关于智能制造的概念和内涵，也处在不断变化、充实和完善之中。杨叔子和丁洪从智能制造的研究背景和发展现状出发，指出智能制造研究领域主要包括智能制造技术(IMT)与智能制造系统(IMS)，同时强调了智能制造从属于21世纪先进制造范畴，双I是其重要特征。朱剑英从科学、技术和产业三者关系的角度对智能制造进行了研究，并指出在实现智能制造时要重视中小企业和传统产业的数字化智能化，另外相比于机器设备的智能化而言企业管理的智能化更为重要。熊有伦从产业交叉融合的角度对智能制造进行了阐述，指出智能制造是工业化和信息化深度融合的产物，并概括了智能制造的范围的各类智能产品。虽然学界对智能制造理解的侧重点不同，但总体上可概括为两个层面，一是制造设备、产品的智能化，二是制造过程、管理的智能化。前者关注制造对象，后者关注制造主体，后者的研究正受到越来越多学者的重视。针对智能制造的模式、发展路径以及影响因素，国内学者大都是在借鉴国外先进经验的基础上展开相应研究。例如，张爽生以全球信息化为背景，分析了企业生产制造所面临的新问题，提出需借鉴发达国家经验，对中国企业生产模式进行改造。易开刚和孙漪主要从要素环境、制度环境、产业环境等方面，探讨了民营制造企业智能化转型影响因素，并针对民营企业“低端锁定”问题，提出了相应突变路径。智能制造与产业的关系，主要研究智能制造与制造业转型升级的相互关系，以定性为主。丁纯和李君扬从德国“工业4．0”的动因、内容、前景等方面入手，介绍了德国制造业智能化的特点和发展趋势，并给出了中国应对全球制造业变革的对策建议。杜晓君和张序晶研究了国外发达国家制造业升级路径，总结了国外经验对中国制造业转型升级的启示和借鉴意义。陈雪琴针对高端制造向发达国家回流，低端制造向东南亚等国转移这一新形势，指出中国制造业亟需从要素驱动转型升级为效率驱动、创新驱动，并强调需积极开展智能制造试点示范，提升制造业的智能化，推动产业升级。以上结果说明，智能制造已成为发达国家产业转型升级的重点发展领域，中国也必须给予足够的重视，积极开展相关研究和实践。智能制造与企业关系，主要探讨智能制造环境下的企业集成、企业智能化升级、企业管理智能化、企业运营绩效等问题。例如，等人在分析制造业发展趋势和企业面临问题的基础上，提出了智能制造环境下企业集成的总体目标和原则，以及企业集成的信息模型和实现技术。易开刚和孙漪等论证了智能制造可有效打破民营企业“低端锁定”路径依赖，并从外部政策支持及企业内部变革两方面，提出了民营企业实施智能制造策略的路径。蔡为民以轮胎制造企业为例，研究了智能制造与企业运营绩效的关系，并从生产效率、节能减排、服务质量等方面进行了统计，分析表明智能制造可助力制造企业提质增效。智能制造其它方面的研究，该部分主要探讨了智能制造与管理创新、企业社会责任等其他方面的话题，研究内容较宽泛。例如，陈佳贵以国外管理学百年发展历程为背景，研究了中国管理学创新发展问题，并在文章中指出“大数据、智能制造、移动互联网为代表的新技术正在激发企业组织结构、制造模式等一系列管理范式的变革”。云制造是近年来由李伯虎院士等借用云计算的思想，提出的一种基于知识、面向服务的网络化智能制造新模式。更进一步，姚锡凡等在云制造、制造物联、企业2．0等基础上，提出了智慧制造，并探讨了从云制造到智慧制造的实现路径。

(三)国内研究进展。综上，国内智能制造理论研究主要是对制造业智能化现象的笼统描述、转型路径的浅层分析和发展模式的简单总结，未见理论上的深层次探讨，研究深度尚显不足。主要表现为:对智能制造内涵和外延的界定比较模糊、不够清晰;对制造业智能化转型升级的影响因素没有完整的分析;对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面，缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析;对智能化转型中企业的组织架构、管理方式变革等方面只有少部分论述，未见系统的探讨。因此，在今后的工作中，不仅需要对智能制造的内涵、外延等进行详细阐述和研究，还要注意结合创新理论、运营管理理论、组织理论等对智能制造发展的路径、模式、规律等进行深入、系统的研究，为后续工作奠定扎实的理论基础。

三、智能制造产业发展现状和趋势

(一)国内智能制造产业发展现状。当前，我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存发展阶段，对多数企业处在由工业2．0向工业3．0过渡阶段。我国工业基础落后，高端传感器、重要操作系统和数字化基础的智能化水平还有待提高，互联网与工业的融合发展还有很大空间;制造业自动化水平存在区域、行业间、行业内部的多层次不均衡，在自动化及智能化装备和生产线、生产加工的数字控制、企业信息管理方面基础较为薄弱。《2016～2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》中指出，我国智能制造处于初级发展阶段，同样也是大部分处于研发阶段，仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看，52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%，60%的企业其智能制造利润贡献低于10%。

(二)智能制造产业发展趋势。

1．智能制造产业将与以互联网为代表的新一代信息技术产生深度融合。新一代互联网技术向生产和消费领域全面渗透，在物联网、云计算、大数据等新一代互联网基础设施的支持下，制造业产品、生产流程管理、研发设计、企业管理乃至用户关系将出现智能化趋势，互联网重构了产业生态链及价值链，生产组织方式、要素配置方式、产品形态和商业服务模式都发生变革，已成为撬动智能制造的重要力量，将推动“中国制造”向“中国智造”转型。

2．大数据驱动下，智能制造产业将出现按需定制的制造模式变革。智能制造产业开始走向个性化定制的一个新时代，进行网络化和智能化的柔性和协同生产，将出现网按需定制的制造模式变革。生产制造系统将具备高度柔性化、个性化以及快速响应市场等特性。将出现消费需求智能感知的制造模式变革，对制造业的生态和业态产生深刻的影响，从而重构智能制造产业生态圈，推动智能制造产业集群在线上实现转型升级。

四、结语

通过上述分析，智能制造业的发展离不开对发展趋势的把握，要利用好有利因素，克服不利因素;借鉴美国GSP智能协同系统，德国工业4．0的智能制造业的发展模式，充分发挥互联网对智能制造升级的引领、融合、创新驱动作用，有针对性地选择智能制造的创新路径和重点突破口，实现智能制造的创新发展。

参考文献：

［1］黄南．现代产业体系构建与产业结构调整研究［M］．南京:东南大学出版社，2011

［2］(美)彼得•马什(PeterMarsh)．新工业革命［M］．北京:中信出版社，2013

［3］(德)乌尔里希•希德勒(UlrichSendler)．工业4．0:即将来袭的第四次工业革命［M］．北京:机械工业出版社，2015

［4］王振，李伟，陆军荣等．互联网+新业态与新商业模式研究［M］．上海:上海社会科学院出版社，2015

［5］孙林岩，汪建．先进制造模式理论与实践［M］．西安:西安交通大学出版社，2003

［6］吕瑞强，侯志霞．人工智能与智能制造［J］．航空制造技术，2015，2

［7］任宇．中国与主要发达国家智能制造的比较研究［J］．工业经济论坛，2015，2

［8］黄阳华．认清全球智能制造大趋势［N］．经济日报，2016－10－13

［9］傅建中．智能制造装备的发展现状与趋势［J］．机电工程，2014，8

［10］周忠锋，王轶．德国智能服务世界［J］．中国工业评论，2016，5

第6篇：智能制造技术概论范文

【关键词】现代设计；机电产品；优化设计

机电行业的产品，其技术来源是机电一体化技术，而机电一体化技术又是一门新兴的交叉学科。它所涉及的主要技术科学领域既包括有：传统的机械设计、微电子技术、经典控制理论等内容，同时包括了现代信息处理技术、现代设计方法、软件工程，以及自适应控制、模糊识别、系统仿真、人工智能等现代控制技术。而且随着现代科学技术的发展，这些学科之间以及这些学科与其他学科之间的相互渗透将会越来越多，它们之间的界限将越来越模糊。

一、现代机电产品的发展趋势

随着相关学科的发展，与传统的机电产品相比，现代机电产品发展总的趋势呈现为：1.正向着智能化方向发展。随着计算机技术的迅速发展，人工智能已在各学科广泛采用，而人工智能技术与机电一体化技术的结合，导致了智能机械（如机器人、智能仪表）的出现。不少工厂也逐步实现了工厂管理、生产的自动化和无人化；2.正向着小型化、轻量化方向发展。由于微电子技术和纳米技术的发展，加速了机电一体化技术发展的进程，机电产品也越做越小、质量也越来越轻；3.正向着综合化方向发展。由于现代机电产品涉及的领域越来越多，不仅涵盖了机、电、磁、声等领域，也实现了与信息论、控制论、系统论的集成。技术含量也越来越高，产品的结构越来越复杂、功能越来越齐全；4.正向着高可靠性方向发展。机电产品集机械产品和电子产品于一体，而且使用机电产品的场合也越来越多，环境也越来越复杂，对于现代的机电产品而言，势必要求其具有较高的可靠性和抗干扰能力。

传统的机电产品正日益为现代机电产品所代替，单纯的机械产品和电子产品应用的领域将会越来越少，直至退出历史的舞台。

二、现代设计方法与机电产品设计相结合

在市场发展越来越成熟的今天，现代机电产品所涉及的学科和工业门类众多，用传统的设计方法很难达到设计的要求。因此，对现代的机电产品来说，其设计思想和设计方法都将会有一些全新的内容。本文正是基于这样的出发点，用发展的眼光，把现代设计方法与机电产品的设计相结合，着重介绍了并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计在机电产品设计方面的应用。

1.并行设计

并行设计是一种对产品及其相关过程（包括设计制造过程和相关的支持过程）进行并行和集成设计的系统化工作模式。强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。并行设计作为现代设计理论及方法的范畴，目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类：

（1）基于人员协同和集成的并行化。就是把组成与产品方面有关的，针对给定设计任务的专门的、综合性的设计团体（企业）协同起来。机电产品的特殊性要求是：团队成员的知识面较广是跨领域的、善于理解他人观点的能协同的人员。所有成员都能相互交流，可以通过利用日益完善的通信技术和计算机技术，建立一套完善合理的使用于机电产品的人员管理体系，加强不同设计团队（企业）工作的协调性。

（2）基于信息、知识协同和集成的并行化。该方法基于计算机网络来实现，各零部件的设计人员通过计算机网络对机电产品进行设计，并进行可制造性、经济性、可靠性、可装配性等内容的分析及时的反馈信息，并按要求修改各零部件的设计模型，直至整个机电产品完成为止。可以采用面向制造（DFM）和面向装配

（DFA）的设计方法，涉及CAX技术（即CAD/CAM/CAPP一体化技术）、产品信息集成（PDM）技术以及与人员协同集成有关的信息技术。

当然，这两种机电产品并行设计方法并不是相互独立的。在实际应用过程中，它们往往是紧密结合在一起的。如现代企业所实行的ERP，不仅企业人员管理机制，还集成了CAX、PDM以及其他的相关技术，通过采用这样的方式来全面实现企业及企业间的并行工程。

2.虚拟设计

在达到产品并行的目的以后，为了使产品一次设计成功，减少反复，往往会采用仿真技术，而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟设计的范畴。所谓的虚拟制造（也叫拟实制造）指的是利用仿真技术、信息技术、计算机技术和现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，发现制造过程中可能出现的问题，在真实制造以前，解决这些问题，以缩减产品上市的时间，降低产品开发、制造成本，并提高产品的市场竞争力。正是依托这样的虚拟制造技术，建立与产品设计有关的计算机虚拟设计现实系统（VRS），在这个软环境中从事产品设计的技术叫做虚拟设计。

虚拟设计能实现在产品加工制造之前，建立产品的功能、结构模型，并能对其进行修改和评审，以满足不同客户的要求。它不仅继承了传统CAD设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点，更能支持协同工作和并行设计，从而缩短了产品开发周期并通过各先进技术的利用和补充，使产品保持技术上的优势。机电产品的虚拟设计要以计算机技术（尤其是计算机网络、通信技术）为基础。对机电产品虚拟设计平台的建立应该包括三个层次的内容：一是产品模型的建立以及产品设计的优化；二是对产品（包括各部件）的评价和验证，比如产品性能评价、可制造性的评价；三是产品模型以及相关信息的传输。要实现虚拟设计过程中产品信息的共享，一般采用了STEP（产品模型数据交换标准）的格式。在这些基础上可以建立机电产品虚拟设计系统，该系统集成了CAD/CAM系统、PDM系统、专家系统以及网络、通讯等系统。

3.绿色设计

绿色设计是指以环境资源保护为核心概念的设计过程，其基本思想就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳人产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。我国在机电产品的绿色设计方面的研究尚处于起步阶段，目前的产品绿色设计只停留在简单的材料回收上，往往忽视了对产品零部件深层次的重复利用。产品的绿色设计主要包括以下内容：

（1）产品材料的选择和管理。产品的材料不仅要满足传统设计的使用和性能要求，也包括对环境约束准则的考虑。

（2）产品可拆卸性和可回收性设律列。可拆卸性设计是将废弃淘汰产品的连接按照需要和回收目标拆开而将零部件相互分离，及用利于产品拆卸的连接方式代替传统的连接方式；可同收性设计则是将产品中的可重用零部件及材料按照其性质进行分类，以便实现零部件重用或材料循环的一种设计思想和方法。

（3）绿色产品成本分析和设计数据库的建立。对产品的成本分析不仅包括了产品原始成本的分析，还包括产品环境成本的分析，以便设计出更绿色、成本更低的产品。而产品绿色设计数据库包括与产品寿命周期中环境、经济等有关的基础数据，以及各类评判标准。

（4）产品的绿色包装设计。除了设计出能满足客户要求和喜爱的产品造型和样式之外，还要充分考虑包装对环境的影响因素。

三、可靠性设计

机电产品的可靠性设计可定义为：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性设计是以概率论为数学基础，从统计学的角度去观察偶然事件，并从偶然事件中找出其某些必然发生的规律，而这些规律一般反映了在随机变量与随机变量发生的可能性（概率）之间的关系。用来描述这种关系的模型很多，如正态分布模型、指数分布模和威尔分布模型。可靠性常用的数值标准有：可靠度（Reliability）、失效率（Failure Rate）平均寿命（Mean Life）。机电系统的可靠性不仅与组成系统单元（机械单元、电气单元或混合单元）的可靠性有关，还与组成该系统各单元间的组合方式和相互匹配有关。通常机电产品的可靠性设计包括以下几个方面的内容：

（1）明确机电产品中机械部件和电气部件的设计制造要求。

（2）系统可靠性建模。系统常用的可靠性建模方式有：串联系统建模、并联系统建模、混联系统建模、k/n系统建模和储备系统建模。可通过这些数学模型并采用适当的算法来计算出机电系统的可靠性。

（3）可靠性可预测。预测单元（机械单元、电气单元或混合单元）的可靠性，首先要确定单元的基本失效率，它们是在一定的环境条件下得出的，设计时可以从相关的手册、资料中查得。然后根据公式λ=kλb来确定各单元的应用失效率，k为修正系数，可由专门的资料中查得。对于不同的机电系统，其可靠性预测的方法也不同，常用的有元器件统计法、数学模型法和故障树分析法等方法。

（4）可靠性的分配。目的是提高产品设计质量、节约产品设计制造费用和时间。分配的原则根据机电产品各单元技术水平、复杂程度、重要程度以及相关费用等条件来决定，总的来说都是为了获取系统最高的可靠性。现在常用的分配方法有等分发、再分发、Agree分配法和相对失效法和相对概率法。

四、智能优化设计

随着与机电一体化相关技术不断的发展，以及机电一体化技术的广泛使用，我们面临的将是越来越复杂的机电系统。解决复杂系统的出路在于使用智能优化的设计手段。智能优化设计突破了传统的优化设计的局限，它更强调人工智能在优化设计中的作用。智能优化设计应该以计算机为实现手段，与控制论、信息论、决策论相结合，使现代机电产品具有自学习、自组织、自适应的能力，而实现的手段有：

（1）模糊设计。模糊设计是以模糊数学为理论基础，它首先通过对设计对象的各项性能指标建立满足某些模糊集合的隶属度函数，并按其重要性乘以不同的加权引子，然后按一定的算法得到综合模糊集合的隶属函数，再通过优化策略，把模糊问题向非模糊化转化，从而实现寻优的过程。现在机电产品中涉及到模糊理论的场合很多，如模糊冰箱、模糊洗衣机、模糊微波炉，它们正悄然地改变着人们的生活方式。

（2）神经网络优化设计。神经网络是一种模仿人类大脑结构、功能的信息处理智能系统，一般由多输人单输出非线性单元组成神经元，各神经元按一定的模式连接，并构成各种连接模型。它通过反复的训练和学习以及自身的适应能力来完成对复杂信息的处理，使输出达到最优。神经网络的重要特征就是具有很强的自适应、自组织、自学习的能力和强容错性。

第7篇：智能制造技术概论范文

论文摘要：随着计算机技术的发展和应用，制造也得发展已经离不开计算机了，计算机辅助工艺设计和人工智能应运而生，当很多非专业性人士对此概念十分模糊，本文初步解释两个概念和其应用范围。

计算机辅助工艺设计(CAPP：Computer Aided ProeessPlanning)，自1965年由挪威人Nikbel提出以来，其系统特性经历了检索式、派生式、混合式、创成式、智能化等过程，智能化CAPP是当前CAPP系统的研究热点。CAPP是现代制造业信息化的一部分，是计算机集成制造系统(CIMS：Computer IntegratedManufacturing Systems)中的桥梁和纽带。“人工智能”(Artificial Intelligence)简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能研究如何用计算机去模拟、延伸和扩展人的智能；如何把计算机用得更聪明；如何设计和建造具有高智能水平的计算机应用系统；如何设计和制造更聪明的计算机以及智能水平更高的智能计算机等。人工智能是相对于人类智能而言的，它是采用人工的方法和技术来模拟、延伸和扩展人类智能行为的一门综合学科。

将人工智能技术(AI技术)应用到CAPP系统开发中，使CAPP系统在知识获取、知识推理等方面模拟人的思维方式，解决复杂的工艺规程设计问题，使其具有人类“智能”的特性即为智能化CAPP，是AI在CAPP中的一种应用。

CAPP系统分为专用型和工具型系统。前者可以根据用户的特定需求定制开发，针对性强，具有较好的实用性，但对系统进行功能扩展困难；后者可以由用户根据自身特定的要求进行二次开发，可以实现更多的柔性和开放性，这种系统与CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、PDM(产品数据管理)等系统的信息共享存在缺陷。

CAPP设计理论目前研究的很少，机械产品设计理论研究的较多，有学者认为设计理论与方法由设计理论基础层、设计工具和支持技术平台层等三大部分组成。有的学者提出四理论框架，即设计过程理论、性能需求理论、知识流理论和多方利益协调理论。CAPP设计理论与机械产品设计理论既有共同性又有特殊性，特别在智能化设计方法方面有较大的差别，因此认为面向智能化的CAPP设计理论与方法体系结构由有三层组成，即基础科学层、信息技术层和智能化设计方法层。

在机械产品工艺设计中，存在大量的不确定因素，许多问题需要靠经验来解决，早期建立在单纯依赖于成组技术基础上的CAPP系统，不能很好地解决这些离散知识的获取问题，只能设计出检索式或派生式系统。近年来，人工智能技术在CAPP系统

开发中的应用，使CAPP技术得到了较大的发展，人工神经网络技术就是AI在CAPP系统中一大应用。人工神经网络(ANN： ArtificialNeuralNetwork)是按照生物神经系统原理处理真实世界的客观事物，它由大量的简单的非线性处理单元高度并联而成，具有信息的分布式存储、并行处理、自组织和自学习及联想记忆等特性；多层前馈网络误差反向传播(ErrorBack Propagation，简称BP)算法。反向传播算法(BP)是一种监督训练多层神经网络的算法，每一个训练范例在网络中经过两遍传递计算：第一遍向前推算，从输入层开始，传递各层并经过处理后，产生一个输出，并得到一个该实际输出和所需输出之差的差错矢量；第二遍向后推算，从输出层至输入层，利用差错矢量对权值进行逐层修改。转贴于

AI在CAPP中的另一应用——粗糙集技术。粗糙集(RS：Rough Set)理论是一种擅长处理含糊和不确定问题的数学工具，在理论中“知识”被认为是一种对对象的分类能力，通常采用二维决策表来描述论域的信息，其中列表示属性，行表示对象，每行表示该对象的一条信息。属性分为条件属性和决策属性，论域中的对象根据条件属性的不同，被划分到具有不同决策属性的决策类中。在CAPP系统中，可以用RS理论构建专家系统，对知识进行获取及优化，其基本思路是：将各种零件的加工特征和已知加工方法表达成条件属性和决策属性的形式，一行表示一种零件，多种零件构成一个二维表，对属性进行量化，组织决策表，再采用一定的约简算法对属性集和属性值进行约简，去掉冗余的条件属性和决策规则，得到最小化决策规则集，当输入待加工的零件加工特征时，就可得到优化的加工工艺。

遗传算法，AI在CAPP系统的又一应用。遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟达尔文遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在解集的一个种群开始的，而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成，每个个体实际上是带有染色体特征的实体。因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作，如二进制编码。初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小挑选个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生代表新的解集的种群。这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码，可以作为问题近似最优解。

智能化CAPP系统开发中还有模糊推理、混沌理论等智能化方法，实际应用中，往往将多种智能技术相互结合，综合运用，发挥各自的特长，如人工神经网络具有知觉形象思维的特性，而模糊推理等具有逻辑思维的特性，将这些方法相互渗透和结合，可起到互补的作用，提高智能化水平。

智能化是今后CAPP系统发展的主要趋势，但从目前的人工智能技术水平来看，不可能使CAPP系统在智能化水平上有实质性的突破，因为目前的人工智能技术主要是模拟人的逻辑思维和逻辑推理方面的能力，不能有效地模拟人的形象思维、抽象思维和创造性思维能力，而CAPP系统不仅要有推理的功能，还要有“联想”的功能， CAPP系统开发是要解决大量的人类思维活动方面的智能问题。因此要提高CAPP系统的智能化水平，必须在人工智能技术方面有新的发展，要解决人工智能技术方面的问题，必须在一些基础

理论和基础科学方面有新的突破，如在生命科学、数学等方面要有新的突破。由此可见，在可以预见的将来，智能化CAPP系统的发展仍将是在充分发挥人的智能优势的基础上，综合应用各种人工智能技术，实现CAPP系统的智能化。

通过以上论述，相信大家对计算机辅助工艺设计与人工智能以及AI在CAPP中的应用有了一定的了解。人工智能技术的不断发展，智能化CAPP系统必将在知识获取、表达和处理的灵活性和有效性上得到进一步的发展，提高CAPP系统的智能化水平，从而提高现代制造技术水平，是我国由制造大国成为制造强国。

参考文献：

第8篇：智能制造技术概论范文

关键词：自动化技术 机械自动化 机械制造业

中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（a）-0062-01

自动化技术的自身不断完善及在机械制造行业内的广泛应用，推动着机械产品向着高参数、大型化及高可靠性方向上的发展进程的加快，在很大程度上使得机械制造行业的相关产品的技术含量及附加值增加显著，而科学技术的不断发展及人们的生活上产水平的提升，将会推动自动化技术在机械制造业中更为广泛的应用，使得机械制造业的自身生产规模由以往的少品种、大批量转变为现今的多品种、小批量的生产格局，并逐渐向民众需求的产品的制造方向上发展。

1 机械制造业与自动化技术概述

机械制造业具体是指主要以进行多种机械设备的加工生产制造的典型制造行业，例如以船舶、飞机、汽车等交通运输设备为典型的制造，动力机械、机床及起重运输机等生产用机械设备的制造。与快速消费品的制造业相比，机械制造业在机械产品的研发、生产制造及加工等整个生产流程中都反映出知识密集型及劳动密集型的典型综合特点，因此，在很大程度上，机械制造业就是进行国家的工业化水平衡量的重要指标。

就机械制造行业使用的自动化技术来说，业界人士普遍的将其称为机械自动化技术，是在机械制造业中较为新颖的生产力。将自动化技术应用于机械设备、机械产品的研发生产及加工制造中，可显著的提升人员的工作效率及设备的生产效率，与单单纯的人工操作相比，在安全性、效能性等方面都有显著的提升。就世界范围内而言，机械制造领域内的自动化技术的研究历程相对较为久远，机械自动化所表现出的发展速度也相对较快，这主要是因为很多国家已经认识到机械自动化技术对推动机械制造业更为健康快速的发展中所起到的作用，但依然有些国家受到各种主客观因素的影响，自动化技术在机械制造业中的应用尚需强化。

在很大程度上自动化技术与机械制造业是密不可分的，更为全面的表述是机械制造业的发展需要自动化技术的推动，而自动化技术的价值需要在机械制造业的实际应用中体现。

2 自动化技术在机械制造业中的应用

随着社会市场经济的高速发展及市场经济体制的逐步完善，科学技术的研究及应用取得着较为显著的成果，就机械制造行业内自动化技术的应用已经朝向集成化、敏捷化、智能化及虚拟化的方向上发展，使得机械自动化技术在较大的程度上实现着与计算机集成及计算机辅助制造等理论概念的紧密结合，为机械制造业更为健全、健康及快速的发展提供着坚强的技术保障及支持。

2.1 自动化技术的集成化在机械制造业中的应用体现

计算机集成制造技术被机械制造业普遍的认为是21世纪制造业内的最为主要的运营生产方式，此时的计算机集成制造是由多个相关联的分系统所组成，主要可分为管理信息系统、工程技术信息系统、自动化制造系统及质量信息系统，其中管理信息系统具体拥有的功能可分为生产管理、经营管理、人事管理、物料管理及财务管理等，是机械制造业运营生产中的各个管理环节相对应的信息系统；工程技术信息系统主要涵盖着计算机辅助设计功能、计算机辅助分析功能、借用计算机进行工艺过程的设计辅助功能、数据控制程序的编制功能等；自动化制造系统所具有的功能主要由在加工中心、自动装配、工业机器人、柔性制造及计算机数控等生产环节下的相应的处理及辅助功能；质量信息系统主要是借助计算机的辅助功能进行生产的机械产品质量的监测分析与控制，具体的技术应用形式是基于计算机辅助功能的质量监测、基于计算机辅助功能的质量控制以及基于计算机辅助功能的产品测试。

2.2 自动化技术的智能化在机械制造业中的应用体现

现代化的机械制造技术已经不再单纯的是制造工艺、制造方式及产品设计等工作环节，而是已经由商品的概念体系逐步的过渡至最终产品生产完毕的集成生产活动及系统化的生产过程，使得现代化的制造技术更多的是种功能体系与信息处理机制完美融合的生产体系。制造技术、系统工程、自动化技术及智能化技术的融合，逐渐发展起综合性的新型技术产业，即智能化的制造技术，这是自动化技术在机械制造业中应用的智能水平提升的具体表现。最为典型的是智能制造系统在机械制造行业中的应用，即将人工智能有机的融入到机械制造系统的各个运转环节内，通过对专家智能活动的模拟，代替原本由专家负责的那部分活动以及进行专家所负责的活动的延伸，系统利用自身所具备的智能功用进行制造系统运行工况的监测，对随时可能出现的各类错误及非正常的运转状态进行分析预测，并依据专家系统中所记载的类似问题进行预防性措施的执行，以运转参数的及时调整适应外部的环境变化及突发事件的应急处理等。

2.3 自动化技术的虚拟化在机械制造业中的应用体现

机械制造业中应用的虚拟制造技术，实际上是自动化技术的虚拟化水平的提升表现，具体的实现策略是将现代化的制造工艺、计算机的图形学、并行工程、信息技术、多媒体技术及人工智能技术进行融合，将计算机的仿真技术及系统的建模技术作为基础技术的多学科穿插式的综合化的系统技术。虚拟制造技术在机械制造行业中的应用实现着利用仿真技术及信息技术，对产品生产制造环节中的生产人员、生产设备进行仿真模拟，在产品的生产环节中加入预防性措施，确保生产制造的一次性成功，实现成本降低、研发生产周期缩短及竞争力增强的自动化技术应用目的。

3 结语

自动化技术在机械制造业中的应用，必将因为生产效能及安全性的显著提升，而得到更为广泛的应用，自动化技术自身也将获得长足的发展。

参考文献

[1]张俊昌，尹丽娜，赵静.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].应用技术，2012（6）.

[2]张虎.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].商情，2012（35）.

第9篇：智能制造技术概论范文

关键词： 机电一体化 制造技术 发展趋势

1.绪论

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式，以及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

2.机电一体化概要

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，其还将被赋予新的内容。但它的基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术，以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，就称为机电一体化系统或机电一体化产品。

因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术，以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护，等等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，而且是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

3.机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下。

3.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

3.2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但我们可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育，以及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（home net）将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统（Computer Integrated Appliance System，CIAS），使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

3.4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富、生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

3.6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。