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智能制造現(xiàn)狀與前景論文 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀篇一

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于人的智慧。因而，人類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)專家人才的短缺和轉(zhuǎn)移致使一些專門技能不能及時(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)模擬人類專家的智能活動(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)人類專家的制造智能進(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?？傊?，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)了種類繁多的面向特定領(lǐng)域的專家系統(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?？傊说囊蛩貙?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)在人類專家的制造智能的統(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)制造專家組成的專家組(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中模仿人類專家智能活動(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制造專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)。

智能制造現(xiàn)狀與前景論文 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀篇二

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?，F(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?，F(xiàn)代制造技術(shù)是一門以 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 “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D(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)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，求解各類問(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，2013.2.[3]吳立.關(guān)于柔性制造的研究[j].機(jī)床與液壓，2010，38（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．

智能制造現(xiàn)狀與前景論文 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀篇三

智能制造、企業(yè)互通

------2014年智能制造研討與創(chuàng)美工業(yè)4.0現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)會(huì)

2014年10月31日在蘇州白金漢爵大酒店舉行了智能制造研討與創(chuàng)美工業(yè)4.0現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)會(huì)。來(lái)自全國(guó)的300余名制造行業(yè)客戶蒞臨現(xiàn)場(chǎng)，熱情參與了本次大會(huì)。此次大會(huì)以智能制造，協(xié)同合作這一主題進(jìn)行研討，就企業(yè)間如何實(shí)現(xiàn)共同互聯(lián)、智能互通以及如何邁向工業(yè)4.0來(lái)展開(kāi)，創(chuàng)美集團(tuán)及用友軟件專家一道共同探討了制造企業(yè)的信息化之路。

大會(huì)開(kāi)始大遷總經(jīng)理回顧了創(chuàng)美集團(tuán)與用友的合作歷史，從與用友王文京董事長(zhǎng)締結(jié)戰(zhàn)略協(xié)議、系統(tǒng)原型客戶的確立、nc項(xiàng)目開(kāi)始到用友集團(tuán)的大力支持，逐步講述了創(chuàng)美與用友戰(zhàn)略好伙伴的一個(gè)個(gè)美好瞬間，也為體驗(yàn)會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)拉開(kāi)了精彩的序幕。會(huì)上由用友集團(tuán)執(zhí)行總裁章培林董事長(zhǎng)發(fā)表致辭，提出在企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化時(shí)代制造企業(yè)應(yīng)利用新技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)深度融合，并剖析nc6如何為制造業(yè)塑造核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。隨后金工場(chǎng)長(zhǎng)也發(fā)表了精彩的演講。演講以國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)作為背景，講述了創(chuàng)美工藝與用友的協(xié)同合作來(lái)進(jìn)行管理信息化項(xiàng)目的實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)敏捷化、制造智能化、業(yè)務(wù)過(guò)程實(shí)時(shí)化，客戶協(xié)同化、集團(tuán)管控化的智能工廠這一輝煌過(guò)程。并分享了制造業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展方向和總體趨勢(shì)。會(huì)上作為特邀嘉賓進(jìn)行本次發(fā)言的還有用友項(xiàng)目經(jīng)理岳偉龍、創(chuàng)美生產(chǎn)革新部主任金垠博、uap中心技術(shù)支持部總經(jīng)理彭立東、摩托羅拉制造經(jīng)驗(yàn)專家等。用友咨詢與實(shí)施業(yè)務(wù)部專家岳偉龍先生為大家講述如何為創(chuàng)美實(shí)現(xiàn)信息化價(jià)值這一經(jīng)驗(yàn)分享。生產(chǎn)革新部主任金垠博就創(chuàng)美工業(yè)4.0的實(shí)踐案例進(jìn)行分享，描述了工廠制造從自動(dòng)化到智能制造這一改革創(chuàng)新的道路。uap中心技術(shù)支持部彭立東總經(jīng)理就uap平臺(tái)與客戶聯(lián)合創(chuàng)新作為主題，進(jìn)行了本次演講。緊接著大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)階段展示了由我們創(chuàng)美工藝自主研發(fā)的工業(yè)4.0的原型機(jī)。該系統(tǒng)在2014年用友廣州展會(huì)上第一次以創(chuàng)新的姿態(tài)展現(xiàn)給大家。它打穿了從生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)到生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)的隔閡，并同手機(jī)移動(dòng)客戶端結(jié)合起來(lái)，用戶只需手機(jī)上輕輕一按，就能下發(fā)訂單，控制生產(chǎn)。會(huì)上體驗(yàn)的人群更是絡(luò)繹不絕將大會(huì)的氣氛推上了高潮。隨后金工場(chǎng)長(zhǎng)同用友集團(tuán)執(zhí)行總裁章培林董事長(zhǎng)參加了用友產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴創(chuàng)美授牌儀式。這是即9月用友廣州展會(huì)后又一大事件。本次授牌是基于用友公司與創(chuàng)美工藝的專業(yè)分工和戰(zhàn)略契合。利用雙方互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，為更多制造類企業(yè)提供更多專業(yè)類服務(wù)。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)，用友、創(chuàng)美、新華都、暢通天元領(lǐng)導(dǎo)簽署了四方協(xié)議，通過(guò)四方合作將進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)品伙伴招募和深化合作，標(biāo)志著創(chuàng)美將與伙伴的形式共同實(shí)現(xiàn)合作開(kāi)發(fā)，達(dá)成產(chǎn)業(yè)鏈共贏目標(biāo)。

31日下午還進(jìn)行了創(chuàng)美工廠車間的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，來(lái)自用友的200多名制造行業(yè)客戶參觀了創(chuàng)美工廠。參觀團(tuán)分為4組，分別參觀了第一事業(yè)部、第三事業(yè)部、第三事業(yè)部、登車平臺(tái)、生產(chǎn)革新和新品開(kāi)發(fā)車間以及金牌模具工廠等生產(chǎn)車間。創(chuàng)美向用友參觀團(tuán)全面展示了全自動(dòng)的沖壓生產(chǎn)線、精密的3d模具技術(shù)和測(cè)控設(shè)備、直線式機(jī)械手臂和機(jī)器點(diǎn)焊機(jī)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等半自動(dòng)甚至全自動(dòng)的智能設(shè)備，讓用友的各界朋友們?nèi)娓惺艿絼?chuàng)美工藝正在從傳統(tǒng)勞動(dòng)力密集型向自動(dòng)智能化的轉(zhuǎn)變。隨后的三個(gè)小時(shí)，開(kāi)展了創(chuàng)美與用友的交流會(huì)，會(huì)場(chǎng)主分為：制造、財(cái)務(wù)供應(yīng)鏈、uap系統(tǒng)等三個(gè)個(gè)分會(huì)，交流會(huì)在輕松又包含成長(zhǎng)的環(huán)境中度過(guò)，各個(gè)會(huì)場(chǎng)中開(kāi)展了智者與智者的對(duì)話，共同體驗(yàn)了一次行業(yè)間的深入研討。

創(chuàng)美工藝與用友集團(tuán)共同打造了一整套適應(yīng)于“工業(yè)4.0時(shí)代的信息化系統(tǒng)。基于uap平臺(tái)，創(chuàng)美對(duì)28個(gè)業(yè)務(wù)小系統(tǒng)、涉及nc18個(gè)核心業(yè)務(wù)單據(jù)的信息進(jìn)行集成。除了將內(nèi)部管理數(shù)據(jù)進(jìn)行整合之外，通過(guò)uap平臺(tái)，創(chuàng)美又將智能化管理延伸到了機(jī)械設(shè)備上。即通過(guò)uap平臺(tái)，構(gòu)建了一套物聯(lián)網(wǎng)中間件，幫助創(chuàng)美實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的數(shù)據(jù)互操作、設(shè)備的全面數(shù)據(jù)分析以及可視化運(yùn)營(yíng)，為創(chuàng)美集團(tuán)的全球化戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

未來(lái)創(chuàng)美工藝將率先邁入了工業(yè)4.0時(shí)代，工業(yè)4.0的內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越機(jī)器的自動(dòng)化，甚至數(shù)字制造本身。它讓設(shè)備與設(shè)備開(kāi)啟對(duì)話，產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間相互溝通，建立虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界之間的對(duì)話窗口。我們讓設(shè)備開(kāi)始了愉快的“生產(chǎn)旅行”，即將到來(lái)的機(jī)械技術(shù)與信息化技術(shù)高度融合，讓機(jī)械數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)全部整合到一個(gè)數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)中，“信息平臺(tái)”作為企業(yè)智能制造的中樞，將成為智能制造體系的核心。

智能制造現(xiàn)狀與前景論文 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀篇四

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)專家系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床診斷專家系統(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)器和人類專家共同組成的人機(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專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。并對(duì)人類專家的制造智能進(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δ?，并有故障診斷專家系統(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、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)智能專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算i機(jī)程序系統(tǒng)，其專家知識(shí)庫(kù)中含有某個(gè)領(lǐng)域大量的l專家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，就是利用這些專家知識(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，模擬專家的決策過(guò)程，來(lái)解決·需要專家處理的復(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)將有效地提高人類的生活質(zhì)量，逐步地減少人類的體力勞動(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)?？傊S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

智能制造現(xiàn)狀與前景論文 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀篇五

智能制造的發(fā)展與前景展望

(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，南京市，210016)摘要:簡(jiǎn)述了智能制造形成的原因及智能制造的概念；分析了智能制造國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀；指出了智能制造的發(fā)展趨勢(shì)及其面臨的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能制造 人工智能 機(jī)械制造 工業(yè)4.0

the development and research of intelligent manufacturing

jiayu wang(college of mechanical engineering, nanjing university of aeronautics＆

astronautics, nanjing, 210016, china;)abstract：this paper depicts the cause of formation and conception of presents status in the development on y indication is given of the trend of development and question confronting words:im;ai;mechanical manufacture;industrie 4.0

0 前言

智能制造裝備是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)在制造裝備上的集成和深度融合，是實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備。在綜述了智能制造裝備國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了目前智能制造存在的問(wèn)題，并得出結(jié)論，認(rèn)為德國(guó)的”工業(yè)4.0”和美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)裝備將是智能制造裝備未來(lái)的發(fā)展方向。

1研究背景

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)部門，是決定國(guó)家發(fā)展水平的最基本因素之一。從機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的歷程來(lái)看，經(jīng)歷了由手工制作、泰勒化制造、高度自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化和集成化制造、并行規(guī)劃設(shè)計(jì)制造等階段。就制造自動(dòng)化而言，大體上每十年上一個(gè)臺(tái)階: 50-60年代是單機(jī)數(shù)控，70年代以后則是cnc機(jī)床及由它們組成的自動(dòng)化島，80年代出現(xiàn)了世界性的柔性自動(dòng)化熱潮。與此同時(shí)，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)集成制造，但與實(shí)用化相距甚遠(yuǎn)。隨著計(jì)算機(jī)的問(wèn)世與發(fā)展，機(jī)械制造大體沿兩條路線發(fā)展:一是傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展，二是借助計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化科學(xué)的制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展。80年代以來(lái)，傳統(tǒng)制造技術(shù)得到了不同程度的發(fā)展，但存在著很多問(wèn)題。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于人的智慧。因而，人類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)因素的綜合影響，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）專家人才的短缺和轉(zhuǎn)移致使一些專門技能不能及時(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)間要求更短；（4）制造過(guò)程的自動(dòng)化程度受制于制造系統(tǒng)的自組織能力，即智能水平；（5）現(xiàn)代生產(chǎn)要求專家們?cè)诟蠓秶鷥?nèi)進(jìn)行更及時(shí)的合作，小到一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，大至一個(gè)國(guó)家甚至世界范圍內(nèi)的工業(yè)界中的眾多企業(yè)之間。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)（intelligent manufacturing system,ims）使我們有可能走出這個(gè)危機(jī)。這是因?yàn)椋圃爝^(guò)程所面臨的眾多問(wèn)題的核心是“制造智能”和制造技術(shù)的“智能化”。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)模擬人類專家的智能活動(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)人類專家的制造智能進(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。

2發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀：

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：

2.1.1美國(guó)

美國(guó)是國(guó)際智能制造思想的發(fā)源地之一，美國(guó)政府高度重視智能制造的發(fā)展，并且已經(jīng)把它作為21世紀(jì)占領(lǐng)世界制造技術(shù)領(lǐng)先地位的基石。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金（nsf）就著重資助有關(guān)智能制造的諸項(xiàng)研究，項(xiàng)目覆蓋了智能制造的絕大部分，包括制造過(guò)程中的智能決策、基于多施主（multi-agent）的智能協(xié)作求解、智能并行設(shè)計(jì)、物流［］傳輸?shù)闹悄茏詣?dòng)化等1。2005年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（nist）提出了“聰明加工系統(tǒng)（smart machining system,sms）”研究計(jì)劃。聰明加工系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是智能化，該系統(tǒng)的主要目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容包括：（1）系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。即將相關(guān)工藝過(guò)程和設(shè)備知識(shí)加以集成后進(jìn)行建模，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化；（2）設(shè)備特征化。即開(kāi)發(fā)特征化的測(cè)量方法、模型和標(biāo)準(zhǔn)，并在運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)機(jī)床性能進(jìn)行測(cè)量和通信；（3）下一代數(shù)控系統(tǒng)。即與step-nc兼容的接口和數(shù)據(jù)格式，使基于模型的機(jī)器控制能夠無(wú)縫運(yùn)行；（4）狀態(tài)監(jiān)控和可靠性。即開(kāi)發(fā)測(cè)量、傳感和分析方法；（5）在加工過(guò)程中直接測(cè)量刀具磨損和工件精度的方法。

2011年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布實(shí)施包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的”advanced manufacturing partnership plan”（先進(jìn)制造聯(lián)盟計(jì)劃），立即得到同日發(fā)布的“實(shí)現(xiàn) 21世紀(jì)智能制造”新報(bào)告的積極響應(yīng)。在這份由美國(guó)智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟（smart manufacturing leadership coalition,smlc）公布的報(bào)告中，不但描繪了該領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展藍(lán)圖，而且確定了十大優(yōu)先行動(dòng)目標(biāo)，意圖通過(guò)采用21世紀(jì)的數(shù)字信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，加快對(duì)20世紀(jì)的工廠進(jìn)行

［］現(xiàn)代化改造過(guò)程，以改變以往的制造方式，借此獲得經(jīng)濟(jì)、效率和競(jìng)爭(zhēng)力方面的多重效益2。

2.1.2 日本

日本于1990年首先提出為期10年的智能制造系統(tǒng)（ims）的國(guó)際合作計(jì)劃，并與美國(guó)、加拿大、澳大利亞、瑞士和歐洲自由貿(mào)易協(xié)定國(guó)在1991年開(kāi)展了聯(lián)合研究，其目的是為了克服柔性制造系統(tǒng)（fms）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）的局限性，把日本工廠和車間的專業(yè)技術(shù)與歐盟的精密工程技術(shù)、美國(guó)的系統(tǒng)技術(shù)充分地結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出能使人和智能設(shè)備都不受生產(chǎn)操作和國(guó)界限制，且能彼此合作的高技術(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)。2.1.3 歐盟

歐盟于2010年啟動(dòng)了第七框架計(jì)劃（fp7）的制造云項(xiàng)目3，特別是制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的德

［］國(guó)，繼實(shí)施智能工廠（smart factory）之后4，又啟動(dòng)了一個(gè)投入達(dá)2億歐元的工業(yè)4.0（industry ［］4.0）項(xiàng)目5。德國(guó)政府2010年制定的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》計(jì)劃行動(dòng)中，意圖以未來(lái)項(xiàng)目“工業(yè)4.0”奠定德國(guó)在關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)上的國(guó)際領(lǐng)先地位，并在2013年4月舉行的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式將此計(jì)劃推出。“工業(yè)4.0”概念最初是在德國(guó)工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子

［］公司等德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下形成，目前其已上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略6。

［］2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)在智能制造技術(shù)與系統(tǒng)方面的絕大多數(shù)研究工作，目前還處在探討人工智能在制造領(lǐng)域中應(yīng)用的階段。幾年來(lái)，開(kāi)發(fā)出了眾多類型、水平各異的面向制造過(guò)程中特定環(huán)節(jié)、特定間題的“智能化孤島”，諸如專家系統(tǒng)、基于知識(shí)的系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等，而對(duì)制造環(huán)境的全面“智能化”研究工作還處于剛剛起步階段。我國(guó)自 2009 年 5 月《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》出臺(tái)以來(lái)，國(guó)家對(duì)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的政策支持力度不斷加大，2012年國(guó)家有關(guān)部委更集中出臺(tái)了一系列規(guī)劃和專項(xiàng)政策，使得我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展輪廓得到進(jìn)一步地明晰。工業(yè)與信息化部發(fā)布了《高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，同時(shí)發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》子規(guī)劃，明確提出到2020年將我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)培育成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)?？茖W(xué)技術(shù)部也發(fā)布了《智能制造科技發(fā)展”十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》；國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、財(cái)政部、工業(yè)與信息化部三部委組織實(shí)施了智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)；工業(yè)與信息化部制定和發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展路線圖》，該路線圖明確把智能制造裝備作為高端裝備制造業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程智能化為目標(biāo)，以突破九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)為支撐，其思路是：以推進(jìn)八項(xiàng)智能測(cè)控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心，以提升八類重大智能制造裝備集成創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，促進(jìn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的示范應(yīng)用推廣。問(wèn)題與展望

3.1 存在問(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)了種類繁多的面向特定領(lǐng)域的專家系統(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)）三方面因素的制約。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 automation）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（integrated 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)。

3.2發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前，智能制造的發(fā)展趨勢(shì)以德國(guó)的”工業(yè)4.0”和美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)裝備最為清晰。

3.2.1 德國(guó)“工業(yè)4.0”

德國(guó)“工業(yè) 4.0”通過(guò)充分利用信息物理系統(tǒng)（cps），實(shí)現(xiàn)由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，推動(dòng)現(xiàn)有制造業(yè)向智能化方向轉(zhuǎn)型。cps是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3c（computation、communication、control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)制造裝備系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。cps實(shí)現(xiàn)計(jì)算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時(shí)協(xié)同。德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)于2013年發(fā)布了德國(guó)首個(gè)“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，以加強(qiáng)德國(guó)作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，確保德國(guó)制造［］的未來(lái)7-8。“工業(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為兩大主題：（1）智能工廠。重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)。程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)（工業(yè)4.0智能工廠如圖1所示）；

（2）智能生產(chǎn)。主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3d技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。

圖1 工業(yè)4.0智能工廠

3.2.2 美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)裝備

2013年，美國(guó)通用電氣公司（ge）發(fā)表了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-打破智慧與機(jī)器的邊界》報(bào)告［9］。該報(bào)告提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（industrial internet）的概念。工業(yè)化創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的機(jī)器、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是指讓這些機(jī)器和先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用相連接，以提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率、減少資源消耗。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)裝備將整合兩大革命性轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢(shì)：（1）工業(yè)革命。伴隨著工業(yè)革命，出現(xiàn)了無(wú)數(shù)臺(tái)機(jī)器、設(shè)備、機(jī)組和工作站；（2）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)革命；

（3）在網(wǎng)絡(luò)化的影響下，計(jì)算、信息與通訊系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生并不斷發(fā)展。小結(jié)

智能制造裝備集制造、信息和人工智能技術(shù)于一身，是未來(lái)高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。各國(guó)政府高度重視智能制造裝備的研發(fā)和應(yīng)用，美、日、歐已有一系列的研究成果和部分產(chǎn)品面世，德國(guó)的“工業(yè)4.0”項(xiàng)目也積極地推動(dòng)了制造業(yè)向智能化的轉(zhuǎn)型。我國(guó)政府也充分認(rèn)識(shí)到智能制造裝備的重要戰(zhàn)略地位，已出臺(tái)政策推動(dòng)智能制造裝備的產(chǎn)業(yè)化水平提升。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)智能制造裝備在引領(lǐng)制造業(yè)低碳、節(jié)能、高效發(fā)展上的作用將進(jìn)一步得到顯現(xiàn)；同時(shí)，行業(yè)也將在工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備、智能儀器儀表、三維打印裝備、新型傳感器、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線等重點(diǎn)領(lǐng)域形成快速發(fā)展與突破。參考文獻(xiàn)

［1］ guo qing-lin,zhang agent-oriented approach to resolve scheduling optimization in intelligent manufacturing［j］.robotics and computer-integrated manufacturing,2010（26）：39-45.［2］ 羅克韋爾自動(dòng)化.奧巴馬總統(tǒng)的先進(jìn)制造聯(lián)盟計(jì)劃得到今日最新發(fā)布報(bào)告的支持［eb/ol］.［2011-07-24］.［3］ manu cloud［eb/ol］.［2014-03-01］.http：///.［4］ james factories［j］.engineering and technology，2012，7（6）：64-67.［5］ 宋慧欣.“工業(yè)4.0”制造業(yè)未來(lái)之路［j］.自動(dòng)化博覽，2013（10）：26-27.［6］ 何 瑾.智能制造裝備業(yè)萬(wàn)億市場(chǎng)藍(lán)圖初現(xiàn)［j］.科技智囊，2013（8）：38-40.［7］ 杜品圣.智能工廠-德國(guó)推進(jìn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的第一步（上）［j］.自動(dòng)化博覽，2014（1）：22-25.［8］ 杜品圣.智能工廠-德國(guó)推進(jìn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的第一步（下）［j］.自動(dòng)化博覽，2014（1）：50-55.［9］evans p c，annunziata m.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-打破智慧與機(jī)器的邊界［r］.2013.