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第1篇：智能制造系統的特征范文

關鍵詞：智能控制；機電一體化系統；應用分析；科技發展

隨著我國經濟的快速發展，愈加復雜化的市場經濟使得各個行業的競爭越來越激烈，為了能夠在市場中有一個立足之地，所有的企業都在進行轉型和改善。隨著近些年的發展，我國的機電一體化系統已經逐漸的趨于完善，但是在實際的操作過程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問題就是在實際操作的過程中不論是農業還是工業，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機電一體化系統在應用的過程中出現了一些不便。為了能夠解決這個問題，智能控制應運而生，智能控制的出現不但有效的解決了這個問題，同時促使我國機電一體化行業的快速發展，使其能夠更加從容的面對各種操作，提高了機電一體化系統的操作效率。

1什么是智能控制

所謂的智能控制指的就是在沒有人為的干預下能夠自主驅動智能機器，從而有效完成對目標進行自動控制的技術，換句話來說就是用計算機對人類的大腦進行模擬，從而完場智能控制。智能控制在當今的社會是一種非常重要的技術，應用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機電一體化系統中，有很多復雜多樣的控制任務和控制目的，這些控制任務和控制目的以傳統的控制手段來完成是非常復雜和不方便的，而智能控制的出現正好可以解決這一問題，使得機電一體化系統的實際操作更加的簡單方便，同時還能更好的完成控制任務。對于智能控制來說，傳統控制只是其中最為簡單的一個部分，真正的智能控制是由多個學科相互交叉而成，而在眾多的學科中最為主要的就是自動控制論、信息論、人工智能以及運籌學等學科。與傳統控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優點和特征，其中最為主要的特征主要有七個方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結構特點、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優特征、智能控制一個新興的技術、屬于一門邊緣交叉學科以及其能夠滿足更多的要求和目標。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統、分級遞階控制系統、學習控制系統、人工神經網絡控制系統、組合智能控制系統以及金華計算與遺傳算法。

2什么是機電一體化系統

所謂的機電一體化系統又被稱之為機械電子學，指的就是講信息技術、機械技術、電工電子技術、借口技術、傳感器技術、微電子技術等多種技術進行有機的結合，從而形成了所謂的機電一體化系統，同時將這種系統運用到實際的生活當中。機電一體化系統在組成的過程中需要幾點組成要素，主要包括了運動組成要素、結構組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。

3智能控制在機電一體化系統中的應用分析

隨著科技的快速發展，機電一體化逐漸從傳統方式向著智能控制轉型和發展，使得機電一體化系統邁向了新的領域。同時隨著機電一體化系統面對的任務和目標來說，智能控制也必然是其主要的發展方向，在機電一體化系統中，智能控制的水平直接決定整個系統的水平，智能控制水平越優越，那么機電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。3.1智能控制在機械制造過程中的應用分析在機電一體化系統中機械制造只非常重要的一個部分，而對于目前的機械制造技術來說，最為先進的技術就是將計算機輔助技術與智能控制進行有效的結合，使得機械制造技術逐漸的智能化。機械制造技術的智能化其主要目的就是利用計算機技術對人腦進行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動，從而完成整個人類制造機械的過程。在智能化的機械制造的過程中，首先是由智能控制技術對神經網絡系統進行利用，通過它對機械制造的實時情況進行動態模擬，然后再利用傳感器的融合技術對采集而來的信息進行處理，同時對控制模式中的一些參數和數據進行修改。在機械制造的領域中智能控制的主要應用有機械制造系統的智能監控和檢測、智能診斷機械故障、智能學習以及智能傳感器。3.2智能控制在數控中的應用隨著科技的快速發展和我國市場化經濟的不斷變更，對于機電一體化系統的發展來說數控技術有著至關重要的作用，因此對于數控技術的要求也就越來越高，在實際操作的過程中，數控技術不但要有效的完成各種智能功能，同時還需要數控技術完成擴展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過利用數控技術來完成智能監控、智能編程以及對智能數據庫的建立等一些目標，從而使得機電一體化系統在實際的操作過程中可以通過智能控制來完成一些目標，比如在對數控領域中一些算法不確定或者是沒有明確結構的問題進行綜合處理的過程中，可以通過利用推理規則對數控維修提供一定的數據和參考。3.3智能控制在機器人中的應用機器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時變性以及強耦合，而這些特征主要都是體現在機器人的動力系統之中。同時在機器人的控制參數系統當中，機器人具有多邊變性以及多任務性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術的應用。就目前的技術和發展來說，在機器人的實際操作過程中智能控制技術主要變現在四個方面，分別是對機器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進行控制；對機器人手臂的姿態以及動作進行智能控制；有效利用專家控制系統對機器人的運動環境進行建模、監測、定位以及規劃控制；對機器人的傳感器信息融合和視覺處理進行智能控制。3.4智能控制在建筑工程中的應用智能控制在建筑中的應用主要有兩個方面，一方面是照明通信系統，另外的一個方面是空調系統。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學技術的不斷進步，人們對于生活的質量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實用的就是這兩種。首先是照明通信系統，通信系統指的就是小區內部的互聯網通訊，主要是通過小區內的控制器對每個用戶的通訊線路進行控制和檢測，一旦發生故障，能夠對線路進行快速的檢修并且進行維護，使得通訊系統在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統指的就是對建筑群的照明進行實時控制，在控制的過程中主要是對照明區域、照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈方面進行控制；另外一個方面就是對空調系統進行控制，在對空調進行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調節器閉環的方式來模擬四季溫度，同時對空調的風閥進行智能調節，不但有效提高了建筑內部的空氣質量，同時還能盡可能的減少能量浪費。

4總結

隨著科技和市場化經濟的快速發展，機電一體化系統為了能夠適應更過的工作環境和任務要求，需要進行不斷的完善和轉型，智能控制的出現使得機電一體化系統能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動，更加重要的是促進了機電一體化系統的快速發展，使其有了質的飛越，使其能夠更加長遠的發展。

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第2篇：智能制造系統的特征范文

關鍵詞：機電一體化　智能制造　制造企業

機電一體化又稱機械電子學(Mechatronics，由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成)。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術，它的發展使冷冰冰的機器有了人性化和智能化。如今的現代化企業已經進入了嶄新的智能制造時代。

一、智能制造的概念

智能制造應當包含智能制造技術(IMT)和智能制造系統(IMS)。因本文不涉及智能制造技術本身，只側重于論述制造模式，所以重點討論智能制造系統。智能制造技術是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構思和決策等智能活動，并將這些智能活動與智能機器有機地融合起來，將其貫穿應用于整個制造企業的各個子系統，以實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸制造環境中專家的部分腦力勞動，并對制造業專家的智能信息進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發展的一種極大地提高生產效率的先進制造技術。智能制造系統是指基于IMT，利用計算機綜合應用人工智能技術、智能制造機器、技術、材料技術、現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、并行工程、生命科學和系統工程理論與方法，在國際標準化和互換性的基礎上，使整個企業制造系統中的各個子系統分別智能化，并使制造系統形成由網絡集成的、高度自動化的一種制造系統。

IMS是智能技術集成應用的環境，也是智能制造模式展現的載體。IMS理念建立在自組織、分布自治和社會生態學機制上，目的是通過設備柔性和計算機人工智能控制，自動地完成設計、加工、控制管理過程，旨在解決適應高度變化的環境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知識在制造活動中的價值地位，而知識經濟又是繼工業經濟后的主體經濟形式，所以智能制造就成為影響未來經濟發展過程的制造業的重要生產模式。

二、智能制造系統的特點

IMS具有以下幾個特征:

一是自組織能力，二是自律能力，三是自學習和自維護能力，四是整個制造系統的智能集成，五是人機一體化智能系統，六是虛擬現實。

綜上所述，可以看出IMS作為一種模式，它是集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身，并不斷向縱深發展的先進制造系統。

三、智能制造的支撐技術

人工智能技術；

并行工程；

虛擬制造技術；

信息網絡技術。

四、智能制造主要研究內容及目標

1.智能制造主要研究內容

（1）智能制造理論和系統設計技術；

（2）智能制造單元技術的集成；

（3）智能機器的設計。

2.智能制造主要研究目標

（1）整個制造過程的全面智能化，在實際制造系統中，以機器智能取代人的部分腦力勞動作為主要目標，強調整個企業生產經營過程大范圍的自組織能力。

（2）信息和制造智能的集成與共享，強調智能型的集成自動化。

五、智能制造的發展簡況

1.國外發展簡況

自20世紀80年代美國提出IMS概念以來，IMS一直受到眾多國家的重視和關注。日本、美國、加拿大、澳大利亞、瑞士和歐洲自由貿易協定國在1991年1月聯合開展了由日本首先于1990年4月提出的為期10年的IMS國際合作計劃。

2.國內發展簡況

我國20世紀80年代末也將“智能模擬”列入國家科技發展規劃的主要課題，已在專家系統、模式識別、機器人方面取得了一批成果。1993年，中國國家自然科學基金委員會重點項目“智能制造技術基礎的研究”獲準設立，1994年開始實施，由華中理工大學、南京航空航天大學、西安交通大學和清華大學聯合承擔。研究內容為IMS基礎理論、智能化單元技術、智能機器等。至今，已取得了不少可喜的研究成果。

綜上所述，可以看出IMS是一種集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式，具有不斷向縱深發展的高技術和高水平的先進制造系統，同時也是需要投入巨大科研力量去突破一個個技術難點的先進制造系統。目前研究的重點為虛擬企業、分布式智能系統、并行工程和基于的IMS。同時也應看到，這是一個人機一體化智能系統，只要努力追求人的智能和機器智能的有效結合，這樣的系統就有可能實現。當然，這種實現是一個從初級到高級的發展過程。

第3篇：智能制造系統的特征范文

【關鍵詞】 知識經濟 智能產業 智能化制造 再工業化

一、智能產業特征與發展前景

進入20世紀80年代以來，制造業逐漸從傳統的生產要素捆綁中解放出來，知識經濟改變了傳統的物質生產向智能技術研發重心轉變。全球經濟競爭發展為高端智能產業的主力軍比拼，起步較早的發達國家，憑借著雄厚的資金技術首先進入智能產業時代，促使更多的發展中國家加入發展智能產業隊伍。智能制造業高收益顯著高于低端加工生產制造。如今發達國家智能產業的發展高度已不再是單一憑借技術優勢，而是技術、知識、管理制度和人才相較量的綜合創新能力。長期作為發達國家附屬的“造物車間”，降低了發展國家制造業產業的自身抗風險能力，極易被國際貿易環境改變所波及，更難以保證經濟可持續性增長。當前的智能制造業也屬于新興產業范疇，代表性特點是規模較小與尚未完善成熟的產品和市場，其產業鏈是由產品研發，生產和管理等多環節緊扣的連續性過程，代表性的產學研集于一身的管理模式，而智能制造的產品種類包括實體、軟件系統和智能管理服務平臺。總體智能制造的具有擴張性的發展趨勢，存在更多的發展空間容納新興產業的擴充。具體而言，初具規模的智能產業的生產覆蓋面應包括產品、生產系統和企業整體的智能化為特征。產品的智能化體現為將數據控技術與信息化處理技術注入產品中，產品市場價值則由其智能技術水平高低所決定。目前智能化在產業生產中的運用基本以生產線系統的IT控制、生產程序人工預設系統，數據采集和實時生產監控可達到高效的定制生產功能。適用于客戶需求為導向的個性化產品需求的快速批量生產。“互聯+”產業模式也讓制造商原有生產模式從B2C向C2B轉變；讓企業高層統籌者將管理目標設定在協調內部部門間的控制、管理、生產環節高效交接同時，更加注重延伸產業鏈、設計滿足客戶個性化需求產品、流通銷售環節與工業物聯網相對接。從強調對生產資料與生產要素主動控制權向資源動態需求變動生產理念轉換，進而促進了產業間資源的最優化配置。

二、加快我國產業“智能化”轉變的重要性

如何維護中國制造在國際市場中的地位，是攸關我國傳統制造業企業生存的課題。20世紀70年代以來，農業是我國重要的經濟基礎，為工業的起步貢獻了必要的資本積累，隨著改革開放腳步的悄然而至，中國制造業緊抓機遇成功得搭上了高速疾馳的全球制造業列車，承接跨國公司的加工生產外包項目，從此“中國制造”便成為了全球價值鏈中的一部分。由于前期發展過度依靠勞動力成本優勢，通過為大量國外品牌貼牌生產而迅速占領了國際市場份額。顯然，產量與價格優勢并不能為中國制造立足全球市場長久之策，缺乏自主知識產權技術和品牌的雙引擎就不具備在國際市場上單打獨斗實力。從“世界工廠”的日不落帝國的崛起再到美國、日本、德國等制造業帝國的相互輪替的制造業發展史表明，雖工業革命促發生產力空前上升，但工業化所造成環境污染的問題又擺在了經濟發展的道路上，壁壘重重不得不讓這些“先行者”重新思考探索解決之策，唯有將產業發展重心轉向發展智能產業成為眾家之選。同時也指明了依賴傳統加工制造為主線的制造業必須擺脫密集勞動力模式禁錮，突破傳統模式思路，才能迎接未來智能化產業比拼較量。20世紀90年代以來，低端加工制造的產業主體格局有所改變，許多跨國公司把其研究機構設立在我國，如運輸設備、信息技術、生物制藥等產業為主要領域，但核心技術、知識產權并非掌控在我國制造產中，需逐步提高科學技術進步對經濟增長貢獻率作用。

我們必須清醒地認識到中國傳統制造業既存“智力”不足的軟肋，又患有自主知識的根基不牢的弊病，務必審慎防范知識經濟控制權下的產業轉移陷阱。產業轉移從表面上看，似乎是發達國家為了降低機會成本而交換發展中國家廉價的勞動力、土地等政策優待的條件，讓發展中國家成為產業轉移的最大收益者，但這實際上是發達國家進行產業戰略布局調整的策略。隨著時間推移，機會成本日益加大，演變成發展中國家過渡依賴西方自主知識技術，自主創新能力被抑制，且自主知識研發基礎薄弱，甚至付出環境資源破壞和財富流失的慘痛代價，安全風險存在易使我國制造業陷于外國知識產權控制。故此做好我國人才資源的挖掘、培養、投入等工作都將成為未來智能制造道路上勢必補齊的短板，追趕與發達國家之間在軟實力上的差別。

三、美國、日本、德國智能產業發展概況對比分析

我國智能產業發展仍存在許多制約因素，雖現階段是繼美國、日本和德國之后的世界第四大工業用品生產國，但相對比之下，生產規模較小不及美國與日本的四分之一；工業增加值率低，其中產品的加工生產的附加值占比低，僅為美國的25.12%和日本的29.32%；而勞動生產率更是落后于美國、日本和德國，分別為前三者的5.01%、4.22%和5.89%。若以垂直分工視角分析，我國制造業位于國際分工的底層。美國、日本和德國等工業大國擁有機械設備精細制造能力，密集豐富的資源要素投入，外加金融市場資金支持。這種分工位置對號入座的只能是勞動密集型生產的發展中國家；技術密集型的智能制造卻占據分工金字塔結構的頂端，并具備長期性和高附加值的特征。上個世紀70年起進入美、日、德三國制造業騰飛的黃金期，三國不盡相同的發展模式是由自身相對優勢出發，美國沿著以研發和生產為主線，加大對進出口的政策扶持，符合產業發展生命周期模型的特征；日本發展模式更似燕行形態理論模型，大力提升國內生產能力，意在增加出口貿易激發本國制造業生產潛能；德國則依托于產業集群效應，構建產業間共生互補的良性循環模式，供應更多具有多樣性高科技產品。當制造業發展后半期時，美國、日本和德國大量向外轉移低端生產加工線，國內呈現制造業“空殼化”現象，國內主營資本操控的虛擬經濟。然而金融危機后虛擬經濟泡沫破裂，使高失業率，低迷貿易額量等經濟衰退征兆頻出，要求發達國家回歸實體經濟重振計劃提上議程，并取得一定客觀效果。美、日、德的重振規劃中都突出了智能制造產業的獨特地位，美國一直是智能制造技術的全球領導者，熟悉的人工智能、控制論、物聯網等都起源于太平洋東岸。美國頒布許多促進先進制造業發展的政策，把制造業中心放在智能制造平臺搭建上，借助“再工業化”進程推動對外貿易，拉動就業率增加。日本智能產品擁有高精準、人性化特點，如機器人技術就領先于全球。但國內經濟在金融危機受肆虐受挫后一蹶不振，在調整產業發展方向時，日本政府有針對性地對市場培育、人才培養、技術研發等進行了政策扶持。特別是應對去“產業空心化”時，則凸顯以智能制造業為主調方向，試圖以贏取知識經濟競賽得以重返全球市場原有位置。雖然德國仍需面對未逝去的歐洲債務危機余波影響和適應國家政權的頻繁更替的不利環境，經濟依然保持高增長態勢原因在于，制造業被奉為德國經濟的增長源，只有科學技術在產業轉型進一步得到釋放，才可保證制造業在國民經濟中的支柱作用。美、日、德在傳統制造業向智能產業轉換上成功經驗，為我國成功實現智能制造產業道路點亮了引航燈。

四、經驗啟示

美、日、德正如火如荼的進行產業結構調整，憑借智能產業發展強勢回歸實體經濟的戰略規劃，值得我國對智能產業初步探索的經驗學習與借鑒。一方面，西方發達國家出現的“產業空心化”無疑給金融風險創造了爆發經濟危機的機會，同時告誡我們扎實實體經濟發展基礎的必要性，未來知識經濟迅猛發展中，制造業應被給予更多的重視，特別是產能過剩老舊工業區成為亟待轉型升級的目標區。另一方面，加快智能產業發展步伐，提高自主研發和創新能力，增加產品附加值來提升產業獲益水平，有別于西方國家的再工業化過程，我國的智能制造不是簡單制造業重振，而是要大力發展先進制造業，使制造業和服務業相結合的智能化高端發展。從參與主體而言，企業應著重增強研發技術開發，提高自身創新能力，將智力高效轉換輸出，憑借技術優勢逐步進入世界智能產品市場行列。而我國政府應為智能產業提供資金支持、政策傾斜等有利環境，大力培育社會大眾創業，萬眾創新的社會新風潮。在當下經濟發展放緩時，人才的作用尤顯突出，我國智力市場的潛力巨大，注重“智力庫”的培養，減少與國外競爭者的時間差，有效借助智力資源促發智能化的變革。故此，發展智能產業是我國制造業改造的必經之路，只有企業、政府等多重主體的共同作用下，才能朝著定點目標前進，得以攀登全球制造產業鏈的新高峰。

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第4篇：智能制造系統的特征范文

關鍵詞：機械制造技術；發展趨勢；特征

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A

一、現代機械制造技術及其特征

中國機械工程學會研究提出了未來20年機械工程技術發展路線圖。選擇了機械工程技術最重要的產品設計、成形制造、智能制造、精密與微納制造、再制造和仿生制造等6大技術領域，以及在我國機械工業發展中處于基礎地位、對主機和成套設備性能產生重大影響的流體傳動與控制、軸承、齒輪、模具、刀具五大基礎領域，研究、制定了面向2030年的技術路線圖。從上述11個領域凝練出影響我國制造業發展的8大機械工程技術問題，即:復雜系統的創意、建模、優化設計技術，零件精確成形技術，大型結構件成形技術，高速精密加工技術，微納器件與系統（MEMS），智能制造裝備，智能化集成化傳動技術和數字化工廠。

現代機械制造技術具備以下特征：（1）機械制造科學是由機械、計算機、信息、材料、自動化等學科有機結合而發展起來的一門跨學科的綜合科學，它隨不同對象和時間而改變功能結構及信息系統。（2）柔性、集成、并行工作。現代機械制造系統具有多功能性和信息密集性，能夠制造生產成本與批量無關的產品，能按訂單制造，滿足產品的個性要求。（3）制造智能化。能夠代替熟練工人的技藝，具有學習工程技術人員多年實踐經驗和知識的能力，并用以解決生產實際問題。智能制造系統能發揮人的創造能力和具有人的智能和技能，強調以人為系統的主導者這一總的概念。在智能制造系統中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撐，反過來智能又促進集成水平的提高。（4）設計與工藝一體化。傳統的制造工程設計和工藝分步實施，造成了工藝從屬于設計、工藝與設計脫離等現象，影響了制造技術的發展。產品設計往往受到工藝條件的制約，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，設計與工藝必須密切結合，要以工藝為突破口，形成設計與工藝的一體化。（5）精密加工技術是關鍵。精密和超精密加工技術是衡量先進制造技術水平的重要指標之一。當前，納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平。（6）產品生命周期的全過程。現代制造技術是一個從產品概念開始，到產品形成、使用，一直到處理報廢的集成活動和系統。在產品的設計中，不僅要進行結構設計、零件設計、裝配設計，而且特別強調拆卸設計。使產品報廢處理時，能夠進行材料的再循環。節約能源，保護環境。

二、現代機械制造技術的未來發展趨勢

（一）精密工程技術

精密工程技術以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;超精密加工的加工精度在2000年已達到01001μm(1nm),在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到010003～010001μm(013～011nm),現在精密工程正向其終極目標――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。

微型機械是一個新興的、多學科交叉的高科技領域，面臨許多課題，涉及許多關鍵技術。當一個系統的特征尺寸達到微米級和納米級時，將會產生許多新的科學問題。例如隨著尺寸的減少，表面積與體積之比增加，表面力學、表面物理效應將起主導作用，傳統的設計和分析方法將不再適用。為摩擦學、微熱力這等問題在微系統中將至關重要。微系統尺度效應研究將有助于微系統的創新。

微型機械不是傳統機械直接微型化，它遠超出了傳統機械的概念和范疇。微型機械在尺度效應、結構、材料、制造方法和工作原理等方面，都與傳統機械截然不同。微系統的尺度效應、物理特性研究、設計、制造和測試研究是微系統領域的重要研究內容。

在微系統的研究工作方面，一些國內外研究機構已在微小型化尺寸效應，微細加工工藝、微型機械材料和微型結構件、微型傳感器、微型執行器、微型機構測量技術、微量流體控制和微系統集成控制以及應用等方面取得不同程度的階段性成果。微型機械加工技術是微型機械發展的關鍵基礎技術，其中包括微型機械設計微細加工技術、微型機械組裝和封裝技術、為系統的表征和測量技術及微系統集成技術。

（二）制造系統的柔性化、集成化和智能化

現代制造技術的發展，使高質量和高效率成為可能。現代制造系統的發展是：NC（數控）FMS（柔性制造系統）CIMS（計算機集成制造系統）IMS（智能制造系統）。計算機集成制造系統是一個工廠的全盤集成制造系統，它借助計算機將經營決策、產品設計、生產準備、零件加工、產品裝配、檢查和銷售等各個自動化子系統有機地綜合集成起來，成為高效益、高柔韌性、自動化、智能化的生產系統。先進工業國的柔性制造系統已相當廣泛。我國起步較晚，但數控技術和柔性制造技術也已得到較廣泛的應用，CIMS（計算機集成制造系統）的研究已取得了相當的成就，并開始在全國進行試點、推廣，現已取得了良好的效果和效益。

（三）機械制造的靈捷化

靈捷化是指使生產推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠的機制能靈活轉向。未來市場的一個基本特征：不確定性表現為動態多變和不可預期。面對高度不確定的市場，經營上和生產上的靈活性、機敏性變得相當重要。

虛擬制造從根本上改變了設計、試制、修改設計、規模生產的傳統制造模式。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤，提高系統快速響應市場變化的能力。

（四）特種加工技術

特種加工技術是一種直接利用電能、熱能、光能、化學能、聲能、電化學能來進行加工的方法。它可以加工高強度、高硬度、高脆性、耐高溫等難切削材料，以及精密細小和復雜形狀的零件。特種加工如電化學加工、電解加工、電子束加工、超聲波加工和激光加工、水射流加工等加工方法，已經開始在一些先進的制造廠家中應用。

（五）綠色化趨勢

制造業新的課題就是快速實現制造的綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程(綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理)生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。目前綠色制造技術有以下幾個方面：

(1)精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

(2)無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。

(3)快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。

以上這些技術之所以都被歸于綠色制造工藝,是因為這些工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,實現綠色制造。

參考文獻

[1]張廣琳.淺議機械制造技術及其發展方向[J].科技創業家2012(4).

第5篇：智能制造系統的特征范文

關鍵詞：智能控制；機電一體化；應用

改革開放以后，我國經濟發展的速度有目共睹，我國經濟為了滿足發展的需求，也開始向市場經濟轉型。然而市場經濟的復雜性加劇了各個行業的競爭，企業想要在市場中生存下去，轉型和對自身缺點進行優化是唯一的方法。而機電一體化系統作為我國應用范圍最廣的系統，隨著研究的深入得到了極大的優化，然而在實際應用過程中，依然存在著這樣那樣的問題，其中最為顯著的問題在于農業和工業中的機電一體化由于該行業中存在不確定性、多層次性以及非線性等特征，影響了機電一體化的正常運行。而智能控制在機電一體化系統中的應用則能夠有效的解決問題，同時有利于提高機電一體化的操作效率。

1智能控制技術的基本概念

智能控制技術從本質上來看，其也是一種機械的自動控制方式，能夠讓機械設備在無人控制的情況下自動運行。智能控制主要由三個部分組成，分別是人工智能、自動控制以及運籌學。其中人工智能就是一個知識處理系統，具備對信息進行處理，并對知識進行學習和記憶等功能。而自動控制則是一種具有動力學特性的動態反饋系統；運籌學簡單來說就是一種優化的方法，主要由線形規劃設計、網絡規劃管理以及科學調度等組成，其能夠對機械進行定量處理。這三個部分是智能控制技術應用的基礎，能夠有效的解決系統中時間、線性等問題，進而提高機械設備的運行控制水平。

2發展趨勢

隨著專家學者對智能控制研究不斷的深入，目前我國智能控制已經具備學習、組織等功能，將其應用于機電一體化系統中將會大大提升我國機電一體化系統應用的水平。而遺傳算法、專家系統以及神經網絡作為機電一體化系統最常見的智能控制技術，其廣泛的應用于各個領域中。然而隨著智能控制技術在國內外出現并應用的時間較長，但是人們對于智能控制這一技術的認識還是不足的，因此這門新興的理論技術依然需要一定的發展過程，才能更加成熟與完善。智能控制相比于傳統的控制，其在許多方面都有著獨特的優勢，例如智能控制具備總體自尋特征，智能控制具有非線性特征等。智能控制雖然是一門新興的技術，但是其能夠更好的滿足機電一體化系統的要求。

3智能控制在機電一體化系統中的應用分析

3.1智能控制在機械制造過程中的應用分析

機械制造作為機電一體化系統中不可缺少的關鍵部分，對于機械制造技術而言，計算機輔助技術和智能控制相結合的機械技術是目前我國最先進的機械制造技術，其能夠實現機械制造的智能化。機械制造技術的智能化主要是通過利用計算機技術來模擬人體大腦運行的情況，以此來完成機械制造中部分的腦力勞動，進而完成機械制造的過程。在此過程中，首先是使用智能控制技術來使用神經網絡模擬機械制造的實時情況，并將采集來的信息使用傳感器的融合技術來進行相關的處理，并修改控制模式中的一些參數與數據。目前在我國機械制造領域中，智能控制技術的應用范圍十分的廣泛，其主要應用于智能學習、智能傳感器以及智能診斷機械故障等方面，大大推動了我國機械制造領域的發展。

3.2智能控制在數控中的應用

近年來我國科學技術水平正在不斷的發展，機電一體化系統也是如此。而數控技術作為機電一體化系統發展中十分重要的部分，其不僅能夠幫助機電一體化系統完成各項智能功能，同時其在擴展、延伸以及模擬等方面也發揮著十分重要的作用。因此使用數控技術能夠讓機電一體化系統在實際操作中完成智能監控、智能編程以及監理智能數據庫等工作，同時還能有助于機電一體化系統完成一些日常目標。舉例來說：數控技術能夠針對一些算法不明確或者是不具備明確結果的問題利用推理規則來對這些問題進行解決。

3.3智能控制在機器人中的應用

對于機器人而言，機器人的動力系統才是其運行的關鍵。而機器人的運行系統還具備許多的特性，例如非線性、時變性以及強耦合等。此外，在機器人控制參數系統中，由于其存在多邊變性以及多任務性特點，十分符合智能控制技術對于應用條件的要求。而將智能控制技術應用于機器人操作中，其主要實現機器人四個方面的智能控制；一是利用專業控制系統來建模、監測、定位以及規劃控制機器人的運動環境；二是智能控制機器人手臂的姿態以及動作等；三是智能規劃機器人的行走軌跡以及行走路徑等；四是智能控制機器人的傳感器信息融合以及視覺處理等。

3.4智能控制在建筑工程中的應用

隨著我國經濟水平的提高，人們的生活質量有著質的飛躍，因此人們開始對生活方式和環境提出了更高的要求。而在建筑工程中應用智能控制技術來提高建筑的智能化，并為人們提供更為便捷的生活。因此智能建筑成為了我國建筑行業發展的主流趨勢。智能控制在建筑工程中的應用主要表現在照明通信系統以及空調系統兩個方面。首先是照明通信系統。所謂的通信系統簡單來說就是互聯網通信，而智能通信系統能夠利用控制器來實時監控小區用戶的通訊線路，可以在發生故障時，第一時間對故障線路進行檢修和維護，從而為小區用戶的穩定通訊提供保障。而照明系統顧名思義就是對建筑中的照明進行有效的控制，照明系統控制的主要內容包括了照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈等方面；最后就是空調系統的控制。智能空調系統能夠模擬四級的溫度變化，并利用風閥對空調進行調節，有利于凈化室內的控制，并提高能源的使用效率。

3.5智能控制在交流伺服系統的應用

對于機電一體化系統而言，交流伺服系統在其中發揮著十分重要的作用。所謂的交流伺服系統就是一種轉化電信號來對機械進行控制的轉換裝置系統。而在交流伺服系統中應用智能控制技術，一方面有利于提高工業生產的效率，同時也能大大降低生產的成本。在交流伺服系統運行過程中，由于其運行情況較為復雜，因此容易出現負載擾動、運行參數變化或者強耦合等問題，不利于該系統的運行。一般情況下，為了解決這一問題，要根據實際運行的情況來建立相關的數學模型，然而數學模型的精確度是無法保證的，然而這時無法滿足工業生產下交流伺服系統運行的高要求的。而智能控制技術的應用有效的解決了該問題，一方面提高了數學模型的精確度，同時還對各種運行的指標進行了合理的調整，大大滿足了工業生產對于交流伺服系統運行的要求。

4結束語

機電一體化系統作為我國科學不斷發展的產物，其還在不斷的改進與完善中。隨著機電一體化系統中應用了智能控制技術，不僅有效的解決了機電一體化系統中實踐過程中難以避免的難題外，同時還能幫助工作人員減少工作量，促進我國各行各業的發展，為我國經濟的向前發展做出了巨大的貢獻。

參考文獻

[1]汪國慶.智能控制在機電一體化系統中的應用分析[J].科技展望，2016（04）：172.

[2]劉澤華，趙麗.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].通訊世界，2015（09）：232-233.

第6篇：智能制造系統的特征范文

【關鍵詞】制造技術；生產模式；柔性；信息；對策

隨著科學技術的飛速發展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國制造科學技術有日新月異的變化和發展，確立了社會主義市場經濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰，必須認清制造技術的發展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平，以增強市場競爭力，因此，對制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務，以實現我國機械制造業跨入世界先進行列。

一、機械制造業的發展趨勢

先進的制造業是將物料、能源、設備、資金、技術、信息和人力等制造資源通過先進的制造技術、先進的管理技術和先進的制造過程轉變成人類需求產品的行業。行業追求的目標是：高質量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規格全的產品，因此， 21世紀的機械制造技術的發展趨勢體現在以下幾個方面：

（一）精密化

精密加工、特種加工、超精密加工技術、微型機械是現代化機械制造技術發展的方向之一。精密和超精密加工技術包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復合加工(如機械化學研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領域。超精密加工技術己向納米(l nm=10-3μm)技術發展。納米技術己在納米機械學、納米電子學和納米材料技術得到了應用。因此，它促進了機械科學、光學科學、測量科學和電子科學的發展。

（二）自動化

自動化技術自20世紀初出現以后，經歷了由剛性自動化向柔性自動化的發展過程，自動化技術的成功應用，不但提高了效率，保證了產品質量，還可以代替人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產自動化，可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產線來完成。小批量生產自動化可通過NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來完成。在未來的自動化技術實施過程中，將更加重視人在自動化系統中的作用。

（三）信息化

信息、物質和能量是制造系統的三要素。產品制造過程中的信息投入，己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產品可看作是信息的物質表現，因此可以把信息看作是一種產業，包括在制造之中。為此一些企業開始利用網絡技術、計算機聯網、信息高速公路、衛星傳遞數據等實現異地生產。使生產分散網絡化，以適應高柔性生產的需要。

（四）柔性化

隨著科學技術的飛速發展和人民生活水平不斷提高，促使產品更新換代的速度不斷加快，這就要求現代企業必須具備一定的生產柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個制造系統適應各種生產條件變化的能力，它與系統方案、人員和設備有關。系統方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務，完成數量和時間要求的適應能力。設備柔性是指機床能在短期內適應新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統集成一個能協調工作的和功能更強的新系統。集成不是簡單的連接，是經過統一規劃設計，分析原單元系統的作用和相互關系并進行優化重組而實現的。集成化的目的是實現制造企業的功能集成，功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術集成，同時還要強調人的集成，由于系統中不可能沒有人，系統運行的效果與企業經營思想、運行機制、管理模式都與人有關，因此在技術上集成的同時，還應強調管理與人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技術的發展趨勢之一。智能制造技術(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環節，在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統中的部分腦力勞動，在制造過程中系統能自動監測其運行狀態，在受到外界干擾或內部激勵能自動調整其參數，以達到最佳狀態和具備自組織能力。

二、先進的制造模式

機械制造業發展趨勢表明，只有采用先進的制造技術并能實施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業體制、經營、管理、生產組織和技術系統的形態和運作模式。

（一）精良生產(LP)與獨立制造島(AMI)

20世紀90年代美國麻省理工學院(MIT)提出精良生產(LP)概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價格提供質量優良的適銷新產品去占領市場，并向客戶提供優質服務。（2）重視人的作用，強調一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個工段有一定的獨立自主權，運行企業文化。（3）精簡一切生產中不創造價值的工作，減少管理層次，精簡組織結構，簡化產品開發過程和生產過程，減少非生產費用，強調一體化質量保證。（4）精益求精、持續不斷的改進生產、降低成本、零廢品、零庫存和產品品種多樣化。

獨立制造島是教授根據在引進先進技術的同時，必須改革生產組織的角度提出新的生產模式。獨立制造島的技術構思是：以GT為基礎，以NC機床為核心，強調信息流的自動化和以人為中心的生產模式，它的特征是：組織、人員和技術三者的有機集成，面向車間、權力下放、綜合治理，并以獲取經濟效益為主要目標。AMI是發展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機械制造業轉向市場機制，參與國際競爭意義重大。

（二）敏捷制造與虛擬制造

美國通用汽車公司與里海大學于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可預測的持續變化的競爭環境中取得繁榮成長，并具有能對客戶需求的產品和服務驅動市場做出迅速響應的生產模式。AM的特征是：（1）制造資源的集成性，企業間聯作集成。充分發揮各企業的長處，針對限定市場的目標要求共同合作完成任務。（2）具有需求響應的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業對市場要求迅速轉產和能實現產品多品種變批量的快速制造。（3）充分發揮人的作用，不斷提高企業職工素質和教育水平，優化人機功能分配。

虛擬制造(VM)是國際上提出的新概念。VM與AM聯系密切。VM的特征是：當市場新的機遇出現時，組織幾個有關公司聯作，把不同的公司，不同地點的工廠或車間重新組織協調工作。在運行之前必須分析組合是否最優，能否協調運行，以及投產后的效益和風險進行評估，這種聯作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環境和條件下通過虛擬制造系統運行，包括物理基礎、法律保障、社會環境和信息技術。因此研究開發虛擬制造技術(VMT)和虛擬制造系統(VMS)意義重大，美國稱AM為21世紀制造業發展戰略。

（三）集成制造與智能制造

美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內容是：制造企業從市場預測、產品設計、加工制造、經營管理直至售后服務是一個不可分割的整體，需要統籌考慮。整個制造過程的實質是信息采集、傳遞和加工過程，最終生產的產品可看作是信息的物質表現。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術集成和功能集成，計算機是集成的工具，計算機和輔助各單元技術是集成的基礎，信息交換是橋梁，信息共享是關鍵。集成的目的在于制造企業組織結構和運行方式的合理化和最優化，以提高企業對市場變化的動態響應速度，并追求最高整體效益和長期效益。

智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業的各個環節的高度柔性與高度集成的方式，通過計算機和模擬人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，旨在取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發展。

三、存在差距和實施策略

改革開放以來，通過技術改造和引進國外先進制造技術，使我國的制造工業有了長足的進步，但和先進國家相比還存在很大差距，表現在：技改投入相對不足，原有技術基礎和研究開發能力薄弱，制造業產品落后，技術水平低，信息含量少，更新換代慢，以及市場營銷、經營管理、人才素質相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發展先進制造技術、實施先進的制造模式已經到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業站在世界先進行列，必須采取相適應的措施和策略。

（一）人才是關鍵。發展和推廣先進的制造技術、實施先進的制造模式人才是關鍵。我國是社會主義市場經濟體制，研究先進制造技術和先進的生產模式其根本目的是制造出有競爭力的產品去占領國內市場和國際市場，科技人員必須強化市場意識，因此人才的培養要注意市場導向。要有產業觀念、企業觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念。科技人員要懂得市場營銷、經營管理和經濟法。要拓寬學科領域，更新教育內容與方法，培養一支了解和掌握機械工程科學的前沿技術人才，加速先進制造技術的推廣和實施，為市場經濟服務。

（二）加強政策與法規建設， 建立強有力的宏觀調控機制。在市場經濟環境下，國家仍應制訂科學的制造產業規劃和制造技術進步的總體規劃，以及相應的法規政策。避免重復建設、重復生產和重復引進的事情發生，要盡可能減少和避免市場盲目競爭造成的損失。

（三）發展適應我國國情的生產模式。對于一些先進的制造技術和先進的制造模式，要根據我國現實存在的技術水平和能力向前發展，避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學制造技術。目前要積極發展適應我國國情的制造模式。

（四）建立與發展我國自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動化單元技術，結合實際情況實現與現有成熟技術的有效結合。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術進行消化和吸收。對于引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據它們的技術構思和特征開發創新成適合我國國情的生產模式，(如獨立制造島)以使企業適應市場經濟的需要。

第7篇：智能制造系統的特征范文

一、加速智能電網特征財產鏈建立的主要意義

智能電網財產涵蓋了電力系統“發、輸、變、配、用、調”六大環節以及綜合節制、通訊收集、電子數據、視頻、智能家電節制、樓宇主動化和電動交通等多個范疇,具有產物高度集成、技能含量和附加值高、財產鏈條長、經濟帶舉措用強的特點。國度電網公司提出了建立我國“一致剛強智能電網”的施行規劃,并了《智能電網技能規范系統規劃》和《智能電網要害設備(系統)研制規劃》,估計到2020年前將構成數萬億元的投資規劃。加速智能電網特征財產鏈建立,既是我市抓住國度政策時機,培養和強大智能電網財產,搶占新一輪經濟科技競爭制高點的必定選擇,也是我市發揚電力配備制造業優勢、完美財產鏈條、促進財產晉級的急迫需求,照樣我市完成低碳開展、綠色開展、跨越式開展的有用路子。全市上下要充沛看法加速智能電網特征財產鏈建立的主要意義,凝集共識,一致思維,構成合力,把智能電網財產培養成為引領全市經濟開展的計謀性新興財產。

二、總體思緒和首要目的

(一)總體思緒

容身我市電氣配備業比擬優勢,抓住國度制定“一致剛強智能電網”建立規劃和我市龍頭企業與國度電網計謀協作的時機,凸起“高端化、集聚化、特征化”的開展和結構思緒,以重點范疇為依托,以重點項目為支撐,重點在華夏電氣谷和市經濟開拓區為中心的“兩大區域”內,施行“發、輸、變、配、用、調”六大范疇財產化項目工程,加速建成融“研發攻關、規范制定、檢測查驗”為一體的財產公共效勞平臺,打破一批嚴重技能課題,推進我市電力配備業向智能電網財產轉型。

(二)開展目的

對峙全體規劃、分步施行的準則,爭奪經由5年左右的起勁,建成涵蓋將來智能電網各環節智能化產物的智能電網特征財產鏈,成為國內搶先和國際一流的智能電網成套配備制造、研發和效勞基地。1.規劃啟動階段(2010年):重點進行智能電網特征財產鏈開展規劃,統籌協調各企業優勢資本,在省直有關部分牽頭下,以我市龍頭企業為主設立智能電網技能聯盟,啟動要害技能研發和設備研制及重點研發項目。昔時整個財產鏈完成年產值200億元以上。2.重點打破階段(2011年—2012年):由許繼集團、森源集團、陽光電纜等龍頭企業牽頭,在一些重點范疇完成拳頭產物研發完美,在一系列要害技能上完成自立立異打破,根本構成一支高程度的研發步隊。還,財產鏈內初步完成各財產板塊的相互共同、協調開展。到2012年,整個財產鏈完成年產值400億元以上。3.具體提拔階段(2013年—2015年):完成涵蓋高級量測系統、高級配電系統、高級輸電系統、高級資產治理系統的智能電網全財產鏈系列產物的具體提拔和起飛,建成一系列當局政策平臺、公共信息平臺、公共效勞平臺,建成財產鏈研發中間、制造中間、系統集成中間和檢測中間。到2015年,整個財產鏈完成年產值600億元以上,最終完成整個財產鏈具有國際競爭優勢,成為面向世界的財產開展平臺和主要的智能電網配備出口基地。

三、重點義務

(一)調整產物構造

在智能電網財產中的風力發電、超高壓輸電、智能變電站、智能城市配電、智能用電設備以及智能調劑六大優勢范疇,施行一批高程度的重點財產化項目,以項目帶動財產和產物構造調整、強大財產規劃。近3年內投資規劃到達30億元以上,5年內投資規劃到達100億元以上。

(二)增強要害技能研發

以新動力要害技能、特高壓智能輸電技能、輸變電一二次設備智能化技能、智能用電、雙向互動表計和終端技能、智能電網能耗剖析與仿真技能等要害技能為重點,加大研發力度,打破一批要害技能,把握一批中心技能,為促進整個財產鏈的疾速構成和開展供應技能支撐。

(三)建立財產效勞平臺

在現有國度級、省級企業技能中間、查驗中間以及實行室的根底上,構建承當技能立異各個環節分歧義務的國度、省級和企業三個層面的立異系統,有用進步智能電網特征財產鏈的立異才能,加強財產鏈的中心競爭力。以許繼集團為主建立融“研發攻關、規范制定、檢測查驗”為一體的財產公共效勞平臺,領先施行許繼集團新動力并網不變運轉實行平臺項目和森源集團智能電網研討院項目。經過公共效勞立異平臺和各級企業技能中間建立,促進智能電網的“輸、配、變、用、調”等方面的相關專利系統、規范系統的研討制訂,完成智能電網各環節立異才能的不時打破,最終使整個智能電網財產鏈的立異才能到達國內搶先、國際進步前輩程度。

(四)進步財產集聚才能

依照財產集聚、規劃開展的要求,對峙市場主導與當局指導相連系,以華夏電氣谷為首要依托,完美根底前提與配套效勞功用,促進智能電網財產鏈項目標出產要素向華夏電氣谷集中,還統籌市經濟開拓區在財產鏈分工方面的共同效果,構成以華夏電氣谷為主體,以市經濟開拓區為增補的財產結構。接納集中建立與定向開拓相連系的建立形式,全力抓好電力配備成套產物綜合出產才能建立,經過集群化的財產情況、專業化的效勞系統,協助財產鏈各企業疾速完成效果產物財產化,構成主體堆積凸起、特征互相照應、配套系統完美、規劃效益明顯的財產集群。

四、保證辦法

(一)規劃建立智能電網財產園

在華夏電氣谷中心區域內高起點規劃建立智能電網財產園。加大市財務資金投入力度,多渠道融集建立資金,多樣化拓展建立形式,使智能電網財產園內根底設備建立早日投入運用。入駐智能電網財產園的智能電網財產項目,華夏電氣谷管委會在地盤、規劃、環保等方面賜與最優惠前提和優先保證。

(二)執行優惠的稅收及行政事業性收費政策

入園建立智能電網項目標相關企業,由市科技部分依照相關順序要求,積極為其請求省高新技能企業認定,獲批后享用所得稅率15%的稅收優惠政策。答應企業按昔時實踐發作的技能開拓費用的150%抵扣昔時應征稅所得額。企業實踐發作的技能開拓費用昔時抵扣缺乏局部,可按稅律例定在5年內結轉抵扣。

入園建立的智能電網財產項目,當局行政事業性收費全免,運營效勞性收費按應收額的30%征收。

(三)賜與傾斜性的政策性資金攙扶

對智能電網特征財產鏈財產化和立異才能建立項目,市企業開展資金要賜與傾斜支撐,支撐比例要占到昔時支撐額度的50%以上。全市各級各部分爭奪上級專項攙扶資金時應優先思索智能電網財產。優選一批根底前提好、開展前景寬廣的智能電網范疇高新企業,經過股票上市、刊行債券等方法籌集建立資金。合時成立我市智能電網特征財產鏈開展基金,用以指導我市智能電網財產在財產化項目和自立立異項目方面的投資導向。用好當局指導資金,指導創業投資等本錢積極進入智能電網特征財產鏈范疇,強大一批高生長性智能電網配備制造企業。

(四)展開特征招商

積極展開針對智能電網財產鏈單薄環節的主題招商,有選擇地引進一批高精尖的智能電網財產項目,依照“大項目—財產鏈—財產集群”的準則,增強與國外大型企業及跨國集團的高位嫁接,延長財產鏈條,提拔財產鏈價值,加強財產開展的立異競爭力和內涵生機。

(五)建立我市智能電網使用示范工程

由市供電公司擔任,積極共同省電力公司建立220千伏鄢陵智能化變電站試點工程,向省電力公司請求在我市建立智能電網使用示范工程,引薦我市智能電網產物的推行使用。

(六)培育和引進高本質人才

持續落實引進人才優惠政策,以重點高校、科研院所和優勢企業為主體,加速引進高條理立異人才。鼓舞企業執行股權和期權的薪酬治理形式,對在智能電網技能立異中做出凸起奉獻的科技人員賜與重獎。對智能電網財產園內引進的博士以上學歷或享用國度非凡津貼專家的高條理人才,由華夏電氣谷管委會對其小我收入所得稅賜與全額獎勵。加速電氣學院的前期準備任務,為我市智能電網財產培育更多的合用型專業技能人才。

第8篇：智能制造系統的特征范文

隨著信息技術與工業技術的高度融合，網絡、計算機技術、信息技術、軟件與自動化技術的深度交織產生新的價值模型，在制造領域，這種資源、信息、物品和人相互關聯的“虛擬網絡―實體物理系統”（Cyber-physical Systems，CPS）被德國人定義為“工業4.0”。

同時，德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部也于2013年將工業4.0項目納入了《德國2020高技術戰略》的十大未來項目中。德國機械及制造商協會（VDMA）等協會還合作設立了“工業4.0平臺”。

接著，德國電氣電子和信息技術協會于2013年12月工業4.0標準化路線圖，同年召開的漢諾威工業博覽會的主題“融合的工業――下一步”則很好地契合了德國自2013年以來力推的創新概念――工業4.0。德國總理默克爾則將工業4.0稱作“一座里程碑”。

在這個宏大概念的背后，有著德國政府、德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司以及眾多中小企業等德國學術界和產業界的合作與支持，德國政府甚至提供了2億歐元的資金支持。

作為未來生產的代表性概念之一，德國政府提出的工業4.0計劃被理解為第四次工業革命，它意在升級工業體系，形成“智能制造”的未來。工業4.0強調兩大主題：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統及過程以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用。由此可見，工業4.0并不陌生，當前智能化、信息化、綠色生產已經將制造業推到變革的門檻，工業4.0只是臨門一腳。

德國工業4.0戰略的主要內容

賽迪智庫工業經濟所副所長劉春長將德國工業4.0的核心內容總結為：建設一個網絡（信息物理系統）、研究兩大主題（智能工廠、智能生產）、實現三大集成（橫向集成、縱向集成與端對端集成）、推進三大轉變。

一是建設一大網絡，即信息物理系統（CPS）。CPS的核心思想是強調虛擬網絡世界與實體物理系統的融合。換言之，即強調制造業在數據分析基礎上的轉型。進一步講，CPS的主要特征可以用“6C”來定義，即Connection（連接）、Cloud（云儲存）、Cyber（虛擬網絡）、Content（內容）、Community（社群）、Customization（定制化）。CPS可以將資源、信息、物體以及人員緊密聯系在一起，從而創造物聯網及相關服務，并將生產工廠轉變為一個智能環境。

二是研究兩大主題，即智能工廠與智能生產。實現工業4.0的核心是智能工廠與智能生產。作為目標核心載體的智能工廠，即分散的、具備一定智能化的生產設備，在實現了數據交互之后，能夠形成高度智能化的有機體，實現網絡化、分布式的生產設施;智能生產的側重點在于將人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術應用于整個工業生產過程。

未來智能工廠與智能生產的實現意味著，較之傳統生產模式，新的生產方式將大幅提高資源利用率，產品生產過程中的實時圖像顯示使得虛擬生產變為可能，從而減少材料浪費;個性化定制將成為可能并且生產速度大幅提高。

三是實現三大集成。即價值鏈上企業間的橫向集成、網絡化制造系統的縱向集成以及端對端工程數字化集成。

在生產、自動化工程以及IT領域，價值鏈上企業間的橫向集成是指將使用于不同生產階段及商業規劃過程的IT系統集成在一起，這包括發生在公司內部以及不同公司之間的材料、能源以及信息的交換（比如入站物流、生產過程、出站物流、市場營銷），橫向集成的目的是提供端對端的解決方案。

與此相對應，網絡化制造系統的縱向集成是指將處于不同層級的IT系統進行集成（如執行器和傳感器、控制、生產管理、制造和企業規劃執行等不同層面），其目的同樣是提供一種端對端的解決方案。

端對端工程數字化集成是指貫穿整個價值鏈的工程化數字集成，是在所有終端實現數字化的前提下所實現的基于價值鏈與不同公司之間的一種整合，這將在最大限度上實現個性化定制。在此模式下，客戶從產品設計階段就參與到整條生產鏈，并貫穿加工制造、銷售物流等環節，可實現隨時參與和決策并自由配置各個功能組件。

四是促進三個轉變。（1）實現生產由集中向分散的轉變，規模效應不再是工業生產的關鍵因素，工業生產的基本模式將由集中式控制向分散式增強型控制轉變。（2）實現產品由大規模趨同性生產向規模化定制生產轉變，未來產品都將完全按照個人意愿進行生產，極端情況下，將成為自動化、個性化的單件制造。（3）實現由客戶導向向客戶全程參與的轉變，客戶不僅出現在生產流程的兩端，而是廣泛、實時參與生產和價值創造的全過程。

總之，德國工業4.0的核心，就是利用信息通信技術把產品、機器、資源和人有機結合在一起，通過信息通信技術建立一個高度靈活的個性化和數字化的智能制造模式。在此模式中，CPS系統將推動生產對象直接或借助互聯網通過M2M（machine-to-machine，機器對機器）通信自主實現信息交換、運轉和互相操控;智能工廠能夠自行運轉，產品與機器可以相互交流，機器可以自組織生產，供應鏈將自動化協同，產業鏈分工將被重組，創造新價值的過程將發生改變。

相對于劉春長的精簡總結，工業和信息化部電子信息司副司長、中國信息化百人會成員安筱鵬則從互聯、數據、創新等多個維度來闡述他對工業4.0的理解。

工業4.0是互聯

工業4.0的核心是連接，要把設備、生產線、工廠、供應商、產品、客戶緊密地連接在一起。工業4.0適應了萬物互聯的發展趨勢，將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過信息物理系統（CPS）形成一個智能網絡，使得產品與生產設備之間、不同的生產設備之間以及數字世界和物理世界之間能夠互聯，使得機器、工作部件、系統以及人類會通過網絡持續地保持數字信息的交流。

具體來說，又包括生產設備之間的互聯、設備和產品的互聯、虛擬和現實的互聯、萬物互聯網。

首先是生產和設備之間的互聯。從工業2.0到工業3.0時代的重要標志是，單機智能設備的廣泛普及。工業4.0工作組把1969年第一臺可編程邏輯控制器Modicon084的使用作為工業3.0的起點，其核心是各種數控機床、工業機器人自動化設備在生產環節的推廣，我們可以把它理解為單機設備智能化水平不斷提升并廣泛普及推廣。

工業4.0的核心是單機智能設備的互聯，不同類型和功能的智能單機設備的互聯組成智能生產線，不同的智能生產線間的互聯組成智能車間，智能車間的互聯組成智能工廠，不同地域、行業、企業的智能工廠的互聯組成一個制造能力無所不在的智能制造系統，這些單機智能設備、智能生產線、智能車間及智能工廠可以自由地、動態地組合，以滿足不斷變化的制造需求，這是工業4.0區別于工業3.0的重要特征。

其次是設備和產品的互聯。正如德國總理默克爾在2014年漢諾威工博會上所講的，工業4.0的意味著智能工廠能夠自行運轉，零件與機器可以進行交流。由于產品和生產設備之間能夠通信，使得產品能理解制造的細節以及自己將被如何使用。同時，它們能協助生產過程，回答諸如“我是什么時候被制造的”“哪組參數應該被用來處理我”“我應該被傳送到哪”等問題。

再次是虛擬和現實的互聯。信息物理系統（CPS）是工業4.0的核心，它通過將物理設備連接到互聯網上，讓物理設備具有計算、通信、控制、遠程協調和自治五大功能，從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合。信息物理系統（CPS）可以將資源、信息、物體以及人緊密聯系在一起，從而創造物聯網及相關服務，并將生產工廠轉變為一個智能環境，是實現設備、產品、人協調互動的基礎。智能制造的核心在于實現機器智能和人類智能協，實現生產過程的自感知、自適應、自診斷、自決策、自修復。

最后是萬物互聯。信息技術發展的終極目標是實現無所不在的連接，所有產品都將成為一個網絡終端。萬物互聯就是人、物、數據和程序通過互聯網連接在一起，實現人類社會所有人和人、人和物以及物和物之間的互聯，重構整個社會的生產工具、生產方式和生活場景。人們能夠以多種方式通過社交網絡連接到互聯網，基于感知、傳輸、處理的各類人造物將成為網絡的終端，人、物、數據在網絡環境下進行流程再造，基于物理世界感知和人互的在線化、實時化的數據與智能處理改變著我們對外部世界的響應模式。

工業4.0是數據

德國機械設備制造業協會及SAP的專家在交流時都提出，工業4.0的核心就是數據。SAP高級副總裁柯曼說，企業數據分析就像汽車的后視鏡，開車沒有后視鏡就沒有安全感，但更重要的是車的前擋風玻璃――對實時數據的精準分析。

從工業1.0、2.0、3.0演進的角度來看，這一認識不無道理，數據是區別于傳統工業生產體系的本質特征。在工業4.0時代，制造企業的數據將會呈現爆炸式增長態勢。

隨著信息物理系統（CPS）的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用，將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接，所有的生產裝備、感知設備、聯網終端，包括生產者本身都在源源不斷地產生數據，這些數據將會滲透到企業運營、價值鏈乃至產品的整個生命周期，是工業4.0和制造革命的基石。

具體說來，數據又可分為產品數據、運營數據、價值鏈數據和外部數據。

首先是產品數據。包括設計、建模、工藝、加工、測試、維護、產品結構、零部件配置關系、變更記錄等數據。產品的各種數據被記錄、傳輸、處理和加工，使得產品全生命周期管理成為可能，也為滿足個性化的產品需求提供了條件。（1）外部設備將不再是記錄產品數據的主要手段，內嵌在產品中的傳感器將會獲取更多的、實時的產品數據，使得產品管理能夠貫穿需求、設計、生產、銷售、售后到淘汰報廢的全部生命歷程。（2）企業與消費者之間的交互和交易行為也將產生大量數據，挖掘和分析這些數據，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計、柔性加工等創新活動中。

其次是運營數據。包括組織結構、業務管理、生產設備、市場營銷、質量控制、生產、采購、庫存、目標計劃、電子商務等數據。工業生產過程的無所不在的傳感、連接，帶來了無所不在的數據，這些數據會創新企業的研發、生產、運營、營銷和管理方式。生產線、生產設備的數據可以用于對設備本身進行實時監控，同時生產所產生的數據反饋至生產過程中，使得工業控制和管理最優化。

通過對采購、倉儲、銷售、配送等供應鏈環節上的數據采集和分析，將帶來效率的大幅提升和成本的大幅下降，并將極大地減少庫存，改進和優化供應鏈。利用銷售數據、供應商數據的變化，可以動態調整優化生產、庫存的節奏和規模。此外，基于實時感知的能源管理系統，能夠在生產過程中不斷實時優化能源效率。

再次是價值鏈數據。包括客戶、供應商、合作伙伴等數據。企業在當前全球化的經濟環境中參與競爭，需要全面地了解技術開發、生產作業、采購銷售、服務、內外部后勤等環節的競爭力要素。

大數據技術的發展和應用，使得價值鏈上各環節數據和信息能夠被深入分析和挖掘，為企業管理者和參與者提供看待價值鏈的全新視角，使得企業有機會把價值鏈上更多的環節轉化為企業的戰略優勢。例如，汽車公司大數據提前預測到哪些人會購買特定型號的汽車，從而實現目標客戶的響應率提高了15%至20%，客戶忠誠度提高7%。

最后是外部數據。包括經濟運行、行業、市場、競爭對手等數據。為了應對外部環境變化所帶來的風險，企業必須充分掌握外部環境的發展現狀以增強自身的應變能力。大數據分析技術在宏觀經濟分析、行業市場調研中得到了越來越廣泛的應用，已經成為企業提升管理決策和市場應變能力的重要手段。少數領先的企業已經通過為包括從高管到營銷甚至車間工人在內的員工提供信息、技能和工具，引導員工更好、更及時地在“影響點”做出決策。

工業4.0是創新

工業4.0的實施過程實際上就是制造業創新發展的過程，制造技術、產品、模式、業態、組織等方面的創新將會層出不窮。

第一是技術創新。未來工業4.0的技術創新在三條軌道上進行，一是新型傳感器、集成電路、人工智能、移動互聯、大數據在信息技術創新體系中不斷演進，并為新技術在其他行業的不斷融合滲透奠定技術基礎。二是傳統工業在信息化創新環境中，不斷優化創新流程、創新手段和創新模式，在既有的技術路線上不斷演進。三是傳統工業與信息技術的融合發展，它既包括信息物理空間（CPS）、智能工廠整體解決方案等一系列綜合集成技術，也包括集成工業軟硬件的各種嵌入式系統、虛擬制造、工業應用電子等單項技術突破。

第二是產品創新。信息通信技術不斷融入工業裝備中，推動著工業產品向數字化、智能化方向發展，使產品結構不斷優化升級。一方面，傳統的汽車、船舶、家居的智能化創新步伐加快，如汽車正進入“全面感知+可靠通信+智能駕駛”的新時代，萬物互聯（IOE）時代正在到來。另一方面，制造裝備從單機智能化向智能生產線、智能車間到智能工廠演進，提供工廠級的系統化、集成化、成套化的生產裝備成為產品創新的重要方向。

第三是模式創新。工業4.0將發展出全新的生產模式、商業模式。在生產模式層面，工業4.0對傳統工業提出了新的挑戰，要求從過去的“人腦分析判斷+機器生產制造”的方式轉變為“機器分析判斷+機器生產制造”的方式，基于信息物理系統（CPS）的智能工廠和智能制造模式正在引領制造方式的變革。

在商業模式層面，工業4.0的“網絡化制造”“自我組織適應性強的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征，也使得它追求新的商業模式以率先滿足動態的商業網絡而非單個公司，網絡眾包、異地協同設計、大規模個性化定制、精準供應鏈管理等新型智能制造模式將加速構建產業競爭新優勢。

第四是業態創新。伴隨信息等技術升級應用，從現有產業領域中衍生疊加出的新環節新活動，將會發展成為新的業態。進一步來講，在新市場需求的拉動下，將會形成引發產業體系重大變革的產業。就目前來看，工業云服務、工業大數據應用、物聯網應用都有可能成為或者催生出一些新的產業和新的經濟增長點。制造與服務融合的趨勢，使得全生命周期管理、總集成總承包、互聯網金融、電子商務等加速重構產業價值鏈的新體系。

第五是組織創新。在工業4.0時代，很多企業將會利用信息技術手段和現代管理理念，進行業務流程重組和企業組織再造，現有的組織體系將會被改變，符合智能制造要求的組織模式將會出現。基于信息物理系統（CPS）的智能工廠將會加快普及，進一步推動企業業務流程的優化和再造。

企業組織管理創新，也是兩化融合管理體系標準的重要內容，兩化融合管理體系的九大原則、四大核心要素、四個管理域中都涉及如何圍繞企業獲取可續的競爭優勢，不斷優化企業的業務流程和組織架構。

從實踐的角度來看，國內企業在組織創新方面做了很多積極探索，張瑞敏提出企業無邊界、組織無領導、供應鏈無中心等新的管理理念;任正非提出讓聽見炮火的人指揮戰斗，作戰的基本單元要從師一級縮小到旅、團、營、連，一直到班，以后的戰爭是“班長的戰爭”。

工業4.0的目標

第9篇：智能制造系統的特征范文

根據《2016-2020年中國智能制造行業深度調研及投資前景預測報告》，2015年我國智能制造產值在1萬億左右，2020年有望超過3萬億元人民幣，年復合增長率約20%。報告同時指出，大部分中國企業處于研發階段，僅16%的企業進入智能制造應用階段；從智能制造的經濟效益來看，52%的企業智能制造收入貢獻率低于10%，60%的企業其智能制造利潤貢獻率低于10%。

即使如此，面對全球制造業日趨激烈的競爭，中國企業一直在努力創新改革，推進智能制造、促進產業升級轉型。

機床被稱為是萬械之基、工業母機，機床的智能化直接影響到一個國家整個制造業的智能化水平。

2007年至2013年期間，沈陽機床集中做了一件事：全面攻關“i5系統”核心技術，每年投入兩個多億，全方位的資源傾斜。

i5代表著“工業化、信息化、網絡化、智能化、集成化”，是面向未來的新一代智能化數控系統，該系統誤差補償算法、五軸控制技術、虛擬與顯示系統達到了世界領先水平。

經過2000余次大小版本技術修正更新、上千次產品測試，2014年，世界首臺i5智能機床面世，不僅是精度高，運算速度快，加載i5系統的機床，生產效率也達到一個新的水平。i5智能機床具有自動對刀、特征編程、加工仿真、實時監控、智能診斷、遠程維護等功能，能夠實現網絡化的智能制造和智能服務。

直到這時，沈陽機床終于獲得了夢寐以求的、能夠在國際競爭中一較高下的“核心競爭力”。“2012年我們已經實現了i5系統最基本的運動控制技術底層的突破，而第一臺基于i5系統智能機床的誕生是在2013年，我們2014年進行了正式。”沈陽機床總系統師朱志浩介紹說，“同時我們推出了一個基于云計算技術的工業互聯網平臺與i5系統無縫對接，實現i5智能機床的實時在線。”

基于這i5和工業互聯網平臺，沈陽機床能做什么呢？

i5和工業互聯網平臺的全面對接，使數控系統不僅是一臺機床的控制器，而成為工廠信息化網絡的一個節點。依托i5數控系統提供的豐富接口，實現異地工廠車間和設備之間的雙向數據交互，可為用戶提供不同層次和規模的產品和服務，比如產品租賃、個性化定制等。

進入信息社會，對于一個企業來說，數據的價值越來越凸顯，已經成為重要的生產要素。而對于像沈陽機床這樣的傳統制造企業來說，服務和個性化定制是目前看來最為可行的轉型方向。但是，無論是賣服務還是個性化定制需要有數據的聯系與支撐。“首先得有數據，然后你才能有機會基于數據進行商業行為，比如賣服務和個性化定制。這也是為什么設備必須是智能化的，有實時采集和回傳數據的條件和能力。”朱志浩表示，“具體到我們沈陽機床，要做的第一件事就是基于產品的全生命周期運營，服務是其中重要內容，但是這個服務不是簡單的傳統意義上的售后服務，而是貫穿整個運營周期，從設計到生產，從銷售到使用和再制造。未來是共享經濟，我們需要最大程度攤薄我們產品的購買和使用成本，提高產品的利用效率，而且站在客戶的角度我們也應該這樣去做。所以，從產品設計之初便應該有這樣一種新商業模式的思考和定位。那么如何串聯起從設計到再制造整個運營周期的各個環節從而形成協同效應，那就是數據。”

所以說，i5代表的是一種嶄新的商業模式。沈陽機床正在規劃一套商業系統、計費系統、結算系統，不再以制造產品為盈利手段，而是使用價值營銷，為客戶創造價值，提供全生命周期管理服務。客戶無需一次性拿出大筆資金購買設備，只需支付部分定金，就可以接單生產。這種模式完全改變傳統經濟中簡單“買”與“賣”的模式，通過按產品工件、使用時間甚至是所創造的價值付費，極大地降低了將用戶的創業門檻，形成共享經濟新模式，由此打造制造方、使用方和供應鏈伙伴新型關系。

這就是“i5新生態”。沈陽機床會依托智能機床終端，借助互聯網云平臺，打造一個整合產業鏈各方資源、在線高效配置生產要素的產業生態體系，讓傳統生產方式和消費模式發生顛覆性改變。

沈陽機床的i5戰略深度契合了《中國制造2025》規劃的方向，沈陽機床集團對未來智能網絡化制造實踐的探索，對我國制造業如何邁向工業4.0時代有所啟迪，提供了如何借鑒德國經驗為我所用的途徑。此外，我們一直在談“供給側改革”，i5戰略可以說是供給側改革的一個范本。供給側改革必須實現三大突破即核心技術突破、商業模式創新以及創造新需求市場，而這正是i5戰略的核心。

所以，i5已經超產品范疇，它代表的是一種制造業轉型的新思維和新模式，具有普遍的借鑒意義，也對傳統制造業未來發展型指明了方向。