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智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇一
概述制造業(yè)是國家的經(jīng)濟命脈，而汽車制造又是戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，它包括了整車、各種零配件廠等生產(chǎn)商，也包括了各地經(jīng)銷企業(yè)和銷售企業(yè)。近年來，我國汽車行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，原材料、生產(chǎn)、物流成本上漲、利潤下降，以及國際經(jīng)濟形勢的影響。因此，汽車企業(yè)可以運用具有智能分析功能的商務(wù)智能系統(tǒng)，通過分析歷史數(shù)據(jù)快捷、及時地輸出各類報告，預測未來的客戶需求和銷售趨勢，在宏觀上為企業(yè)管理人員提供決策依據(jù)。計算機人工智能技術(shù)發(fā)展到了今天，已經(jīng)開始使用龐大的知識庫來有效地取代人類器官或機構(gòu)的記憶方法，近些年來很多的專家決策系統(tǒng)在考慮一定規(guī)則的基礎(chǔ)上對人類的診斷和經(jīng)驗上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導地位。這個系統(tǒng)可以很好地利用知識庫，并從中挖掘出我們想要的問題答案、成功地尋找到其中的關(guān)聯(lián)性，并提取相應(yīng)的模式等。而實際上，這樣的專家系統(tǒng)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有了非常不錯的應(yīng)用，幫助很多企業(yè)在很短的時間內(nèi)就做出相應(yīng)的生產(chǎn)計劃、調(diào)度計劃、運輸計劃等，非常有效率，而且可以大大地增加收益，并很好地控制企業(yè)的人力成本。我國工業(yè)機器人是從20世紀80年代開始起步。經(jīng)過二十年余年的努力已經(jīng)形成了一些具有競爭力的工業(yè)機器人研究機構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。近幾年，我國工業(yè)機器人及含工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破十億元。目前國內(nèi)市場年需求量在3000臺左右，年銷售額在20億元以上。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示中國市場上工業(yè)機器人總共擁有量近萬臺，占全球總量的，其中完全國產(chǎn)工業(yè)機器人行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機器人企業(yè)，行業(yè)集中度占30%左右。其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。國產(chǎn)工業(yè)機器人目前主要以國內(nèi)市場應(yīng)用為主，年出口量為100臺左右，年出口額為億以上。多年來我國汽車零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專機焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導地位、勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、焊接質(zhì)量不易保證，而且生產(chǎn)的柔性也很差，無法適應(yīng)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的需要。
搬運機器人在汽車制造業(yè)中應(yīng)用
汽車橋箱類零件具有精度高、加工工序多、形狀復雜、重量重的特點。為提高其加工精度及生產(chǎn)效率，各重型汽車生產(chǎn)廠家紛紛采用數(shù)控加工中心來加工此類零部件。而在使用數(shù)控加工中心加工工件時，要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機器人或?qū)C進行上下料所取代。工業(yè)機器人具有重復定位精度高、可靠性高、生產(chǎn)柔性化、自動化程度高等、突出的優(yōu)勢，與人工相比，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，與專機相比具有可實現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、投資規(guī)模小等特點。機器人智能化自動搬運系統(tǒng)作為減速器殼體加工的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，雖然已經(jīng)在國內(nèi)重型汽車廠內(nèi)取得成功的應(yīng)用，但依然尚未普及。在國家經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展的進程中，重型載重汽車的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)力水平亟待有一個質(zhì)的飛躍，而工業(yè)機器人即是提升生產(chǎn)力水平的強力推進器。
焊接機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
汽車行業(yè)的發(fā)展水平，代表了一個國家的綜合技術(shù)水平，汽車工業(yè)的發(fā)展將會帶動其他行業(yè)的發(fā)展。各廠商為了在日漸激烈的競爭中立于不敗之地，必須率先實現(xiàn)焊接自動化。因此，今后除了如汽車、摩托車這樣的大批量生產(chǎn)行業(yè)。一些產(chǎn)品多樣化的企業(yè)，為了提高焊接質(zhì)量，也將會考慮使用焊接機器人，如鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，與此同時，對焊接機器人的要求也必然會逐步提高，如說對焊道的自動跟蹤系統(tǒng)的需求會逐步加大等。作為焊接機器人和焊接機的專業(yè)生產(chǎn)廠家，otc公司將繼續(xù)為提高中國的高速、高效、自動化焊機做出自己的貢獻。對于在汽車工業(yè)中的點焊應(yīng)用來說，目前已廣泛采用電驅(qū)動的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術(shù)作為標準來裝備其日本國內(nèi)和海外的所有點焊機器人。
裝配機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
在國內(nèi)外各大汽車公司裝配生產(chǎn)線上被廣泛采用的裝配機器人。一方面使汽車裝配自動化水平大大提高，目前，國外某些大批量生產(chǎn)的轎車的裝配自動化程度已達50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動強度，提高了裝配質(zhì)量并明顯地提高了生產(chǎn)率。在汽車整車裝配中，機器人不僅用于擋風玻璃的密封濟涂覆、安裝和車輪備胎、儀表盤總成、后懸梁、車門、蓄電池等部件的安裝。
噴涂機器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
噴涂機器人在汽車制造業(yè)中可噴涂形態(tài)復雜的汽車工件而且生產(chǎn)效率和很高。多用于汽車車體的噴涂作業(yè)，如噴漆、噴釉等。除了上述機器人以外，汽車制造業(yè)中應(yīng)用的機器人還有用于特殊加工的激光加工機器人用于部件形狀測量、裝配檢查和產(chǎn)品缺陷檢查的檢測機器人，抑制塵埃粒子大小及數(shù)量的水切割機器人和凈化機器人等。
2人工智能在汽車制造業(yè)中的進展分析
隨著中國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，機器人在先進汽車制造中的重要性也越來越凸顯。機器人的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機械管理等領(lǐng)域。在汽車行業(yè)的應(yīng)用主要分為以下五大部分。車身系統(tǒng)中，采用虛擬仿真等手段，主要針對車身覆蓋件不斷開發(fā)出新的標準化、模塊化解決方案，動力總成系統(tǒng)中，提供了涵蓋汽車傳動系統(tǒng)核心部件，發(fā)動機、變速箱和傳動軸的全套裝配測試系統(tǒng)。在沖壓自動化系統(tǒng)方面從卷材與堆垛到零件的碼垛，從提供控制系統(tǒng)到企業(yè)erp，從設(shè)計到生產(chǎn)支持與效率優(yōu)化，擁有全面的工程能力，涂裝自動化系統(tǒng)方面，以高柔性高精度的噴涂機器人來幫助客戶提升涂裝質(zhì)量，減少生產(chǎn)廢料，而在焊接自動化系統(tǒng)中，機器人比較典型的應(yīng)用是電阻點焊、電弧焊，其最新一代機器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車工業(yè)的最大特點是產(chǎn)量大，生產(chǎn)節(jié)拍快，產(chǎn)品一致化程度高。消費者對汽車質(zhì)量要求越來越高，是促使機器人應(yīng)用越來越普遍的一個重要原因。機器人本身只是集裝箱里的一個貨物，隨機器人的設(shè)備功能越來越精細，客戶的思維在這時候逐漸走向成熟，在采購時不再單單考慮某生產(chǎn)工位的瓶頸，而更多地考慮到長期戰(zhàn)略因素，如維護成本加入的高低，長期投資回報是否劃算，服務(wù)涵蓋地域是否廣泛，響應(yīng)是否及時，全球技術(shù)支持能力有多強，中期后期不同階段解決問題的能力有多大等等。這時，產(chǎn)品本身的價格和意義相對弱化而長期的價值越發(fā)凸顯。
3結(jié)束語
人類智能主要包括三個方面——“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。而人工智能是指由人類利用人腦特有的智力表現(xiàn)制造出來的“機器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。人工智能在汽車制造工業(yè)方面的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解,邏輯推理,自然語言理解,自動程序設(shè)計,專家系統(tǒng)等方面,這些方面就體現(xiàn)了自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化,因此人工智能在汽車制造領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椤?/p>
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇二
課程名稱
號
專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化 指導教師
完成日期 2017/10/20
目錄
一、概述
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
五、結(jié)論
六、參考文獻
一、概述
先進制造技術(shù)(advanced manufacturing technique，縮寫amt，具體地說，就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。
先進制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域，并逐步融合與集成。而先進制造技術(shù)主要包括以下三個技術(shù)群:（1）主體技術(shù)群：是制造技術(shù)的核心,它包括兩個基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。
（2）支撐技術(shù)群：a.信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。b.標準和框架：數(shù)據(jù)標準、產(chǎn)品定義標準、工藝標準、檢驗標準、接口框架。c.機床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù)：單機加工單元和過程的控制、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計劃。e.其它;（3）制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施.要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓和教育等。
先進制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟效益的制造技術(shù)的總稱。先進制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域，并逐步融合與集成。先進制造技術(shù)是當今國際間科技競爭的焦點，隨著社會的發(fā)展，市場需求的個性化與多元化，人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場競爭日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展，就必須采用先進的制造技術(shù)。
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
人工智能的傳說可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來電子計算機的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機器智能，“人工智能”（artificial intelligence）一詞最初是在1956年dartmouth學會上提出的，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展，在它還不長的歷史中，人工智能的發(fā)展比預想的要慢，但一直在前進，從40年前出現(xiàn)至今，已經(jīng)出現(xiàn)了許多ai程序，并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。人工智能（artificial intelligence），英文縮寫為ai。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大，可以設(shè)想，未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的“容器”。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。1956年夏季，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠見卓識的年輕科學家在一起聚會，共同研究和探討用機器模擬智能的一系列有關(guān)問題，并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語，它標志著“人工智能”這門新興學科的正式誕生。ibm公司“深藍”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學科算起，50多年來，取得長足的發(fā)展，成為一門廣泛的交叉和前沿科學?？偟恼f來，人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺能夠思考的機器，那就必須知道什么是思考，更進一步講就是什么是智慧。什么樣的機器才是智慧的呢？科學家已經(jīng)作出了汽車，火車，飛機，收音機等等，它們模仿我們身體器官的功能，但是能不能模仿人類大腦的功能呢？到目前為止，我們也僅僅知道這個裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個神經(jīng)細胞組成的器官，我們對這個東西知之甚少，模仿它或許是天下最困難的事情了。
當計算機出現(xiàn)后，人類開始真正有了一個可以模擬人類思維的工具，在以后的歲月中，無數(shù)科學家為這個目標努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個科學家的專利了，全世界幾乎所有大學的計算機系都有人在研究這門學科，學習計算機的大學生也必須學習這樣一門課程，在大家不懈的努力下，如今計算機似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如，1997年5月，ibm公司研制的深藍（deep blue）計算機戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫（kasparov）。大家或許不會注意到，在一些地方計算機幫助人進行其它原來只屬于人類的工作，計算機以它的高速和準確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計算機科學的前沿學科，計算機編程語言和其它計算機軟件都因為有了人工智能的進展而得以存在。
著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義：“人工智能是關(guān)于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學?！倍硪粋€美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作?！边@些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
應(yīng)用領(lǐng)域：智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程，機器人工廠，安全問題。目前人工智能還在研究中，但有學者認為讓計算機擁有智商是很危險的，它可能會反抗人類。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的學科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科?？梢哉f幾乎是自然科學和社會科學的所有學科，其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇，人工智能與思維科學的關(guān)系是實踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個應(yīng)用分支。從思維觀點看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學常被認為是多種學科的基礎(chǔ)科學，數(shù)學也進入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學科也必須借用數(shù)學工具，數(shù)學不僅在標準邏輯、模糊科學等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學進入人工智能學科，它們將互相促進而更快地發(fā)展。
人工智能技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與趨勢
管理方面：工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準時生產(chǎn)（jit）、敏捷制造（am）、精益生產(chǎn)（lp）、并行工程（ce）等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
制造工藝方面：工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米 / 納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。
設(shè)計方面：工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準則，采用新的設(shè)計方法，廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)（cad/cam），大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用cad/cam技術(shù)的比例較低。
自動化技術(shù)方面：工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元（fmc）、柔性制造系統(tǒng)（fms）、計算機集成制造系統(tǒng)（cims），實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：中國機械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，加之中國勞動力豐富而資金相對短缺，致使機械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。雖然中國機械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但主要是勞動密集型產(chǎn)品，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機床和精密機床的可靠性差、質(zhì)量問題嚴重，軸承、液壓件、密封件等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。
人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在：
全球化：一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業(yè)中，國內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè)，不得不擴展新的市場；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力，全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化：網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
自動化：自動化是一個動態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
綠色化：綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。精密化：現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造，社會的發(fā)展對機械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機械制造未來的一個重點 智能化：智能制造是指綜合利用各個學科、各種先進技術(shù)和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。系統(tǒng)能領(lǐng)會設(shè)計人員的意圖，能夠檢測失誤，回答問題，提出建議方案等。
快速化：快速化是指對市場的快速響應(yīng)，對生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性。快速化能強有力地推動著制造技術(shù)的進步與發(fā)展，它是先進制造技術(shù)發(fā)展的“動力”。
集成化：現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計算機的集成，信息的集成，而是人、技術(shù)、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成。
人工智能技術(shù)在國外的發(fā)展與趨勢
智能是一種知識與思維的合成,是人類認識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。對于人工智能，美國麻省理工學院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作”，斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關(guān)于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學”。綜合來看人工智能是相對人的智能而言的。其本質(zhì)是對人思維的信息過程的模擬，是人的智能的物化。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能經(jīng)過信息采集、處理和反饋三個核心環(huán)節(jié)，綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計算、智能反饋控制，即感知、思考、行動三個層層遞進的特征。
輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反映。具體的研究領(lǐng)域包括知識表達、自動推理、機器學習等，與精確性計算及編程技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān)，是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的遠期目標，目前該領(lǐng)域研究還處于實驗室研究階段，其中機器學習是人工智能領(lǐng)域目前熱度最高，科研成果最密集的領(lǐng)域。
智能反饋：智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設(shè)備，實現(xiàn)人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式，其表達能力展現(xiàn)了系統(tǒng)整體的智能水平。智能反饋控制領(lǐng)域與機械技術(shù)、控制技術(shù)和感知技術(shù)密切相關(guān)，整體表現(xiàn)為機器人學，目前機械技術(shù)受制于材料學發(fā)展緩慢，控制技術(shù)受益于工業(yè)機器人領(lǐng)域的積累相對成熟。在學術(shù)界，實現(xiàn)人工智能有三種路線，一是基于邏輯方法進行功能模擬的符號主義路線，代表領(lǐng)域有專家系統(tǒng)和知識工程。二是基于統(tǒng)計方法的仿生模擬的連接主義路線，代表領(lǐng)域有機器學習和人腦仿生，三是行為主義，希望從進化的角度出發(fā)，基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術(shù)，研究擬人的智能控制行為。
各國政府高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今，各國都紛紛加大對人工智能的科研投入，其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2013財年美國政府將22億美元的國家預算投入到了先進制造業(yè)，投入方向之一便是“國家機器人計劃”。
在技術(shù)方向上，美國將機器人技術(shù)列為警惕技術(shù)，主攻軍用機器人技術(shù)，歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機器人技術(shù)，日本主攻仿人和娛樂機器人。
現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點一是云機器人技術(shù)，二是人腦仿生計算技術(shù)。美國、日本、巴西等國家均將云機器人作為機器人技術(shù)的未來研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及，云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來機器人技術(shù)成本的進一步降低和機器人量產(chǎn)化目標實現(xiàn)，機器人通過網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進行處理將成為可能。目前國外相關(guān)研究的方向包括：建立開放系統(tǒng)機器人架構(gòu)（包括通用的硬件與軟件平臺）、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機器人系統(tǒng)平臺、機器人網(wǎng)絡(luò)平臺的算法和圖像處理系統(tǒng)開發(fā)、云機器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。
由于深度學習的成功，學術(shù)界進一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。人腦仿生計算技術(shù)的發(fā)展，將使電腦可以模仿人類大腦的運算并能夠?qū)崿F(xiàn)學習和記憶，同時可以觸類旁通并實現(xiàn)對知識的創(chuàng)造，這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計將會讓電腦擁有自我學習和創(chuàng)造的能力，與人類大腦的功能幾無二致。在2013年初的國情咨文中，美國總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃，宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”，以了解人腦的運行機理。歐盟委員會也在2013年初宣布，石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來新興旗艦技術(shù)項目”，并為此設(shè)立專項研發(fā)計劃，每項計劃將在未來10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費。美國ibm公司正在研究一種新型的仿生芯片，利用這些芯片，人類可以實現(xiàn)電腦模仿人腦的運算過程，預計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向?qū)嵱谩Ａ硗?，由于hopfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會生活的各個領(lǐng)域。
既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人，那就一定具有相當多的發(fā)展方向啦，那么未來它的發(fā)展趨勢會是如何呢？我們不妨可以設(shè)想一下： 在計算機網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達的社會中，我們可以利用人工智能來實現(xiàn)語言技術(shù)與人類生活的聯(lián)系，雖然目前關(guān)于語言的研究尚未突破語義障礙，現(xiàn)在還看不出在解決自然語言中含糊曖昧的成份方面可能會取得多大的進展，也很難想象在近期內(nèi)能實現(xiàn)對任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng)，我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類生活密切相關(guān)的語言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語言技術(shù)產(chǎn)品市場的不斷壯大，語言技術(shù)也會得到更快的發(fā)展。另外，我們也可以利用人工智能來建立與理解復雜的自適應(yīng)系統(tǒng)：下一個十年人工智能研究應(yīng)著重于對未必能符號化、信息未必完全的復雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究，其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。建立這樣的系統(tǒng)需要發(fā)展一些新的理論與技術(shù)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術(shù)，使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類問題；其次應(yīng)發(fā)展多路學習機制，使系統(tǒng)能從復雜的變化的環(huán)境中同時學到多種技能(如機器人足球運動員就需要有這樣的功能)；另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動進化機制，使系統(tǒng)能從簡單的被動式的系統(tǒng)逐步進化為復雜的具有自適應(yīng)能力的系統(tǒng)。基于人工智能的發(fā)展趨勢，還可以在機器學習的研究方面取得長足的發(fā)展。許多新的學習方法相繼問世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強學習算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學習方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動機器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學習問題是研究人員共同關(guān)心的問題,相信不久會在這些方面取得突破。
還有，在最受人關(guān)注的機器人領(lǐng)域里，人工智能蘊含著十分強大的發(fā)展空間！雖然現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了機器人與人的對話交流等強大的功能，但相信在未來，人們一定會挖掘出人工智能更多更強大的功能來運用到機器人中去，讓機器人更好的未人們服務(wù)！最后，在控制領(lǐng)域內(nèi)，雖然已經(jīng)實現(xiàn)了遠程操控技術(shù)，但并不普及，相信在未來，我們可以更輕松自如的利用人工智能來實現(xiàn)對家用電器等的遠程控制的普及，讓每一個房子都裝有這樣的系統(tǒng)，那么在主人回家之前就可以設(shè)定好最符合主人生活習慣的環(huán)境，讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨！
人工智能誕生50多年來，在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進展，將會對信息時代產(chǎn)生重大影響，對人類文明產(chǎn)生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天，“人工智能”都是新時代的寵兒，注定未社會的發(fā)展，人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻！我們共同希望“人工智能”的明天更美好！
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
人工智能是一種外向型的學科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識,而且要求有比較扎實的數(shù)學基礎(chǔ)及哲學和生物學基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機器模擬人的思維。
因為人工智能的研究領(lǐng)域十分廣闊,它總的來說是面向應(yīng)用的,主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng),有人在工作,它就可以用在什么地方,因為人工智能的最根本目的還是要模擬人類的思維?？梢詺w納為八個字:機器智能、智能機器。
機器智能：例如,用計算機打印常用的報表,進行一些常規(guī)的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計算機給人看病,進行病理診斷和藥物處方,或者,用計算機給機器看病,進行故障診斷和維修處理,就需要計算機有人工智能。人工智能學科領(lǐng)域中有一個重要的學科分支是“專家系統(tǒng)”(expert system),簡稱代寫論文es。就是用計算機去模擬、延伸和擴展專家的智能?；趯＜业闹R和經(jīng)驗,可以求解專業(yè)性問題的、具有人工智能的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。如:醫(yī)療診斷專家系統(tǒng),故障診斷專家系統(tǒng)等。
智能機器：“智能機器”(intelligent machine),簡稱im,研究如何設(shè)計和制造具有更高智能水平的機器,特別是設(shè)計和制造更聰明的計算機?，F(xiàn)在的計算機,雖然經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等幾代的發(fā)展,在工藝和性能方面都有巨大的進步。但是,在原理上,還沒有重大的突破。通常,人們用計算機,不僅要告訴計算機:做什么?,而且還必須詳細地、正確地告訴計算機:如何做?。也就是說,人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當?shù)挠嬎銠C語言,進行相應(yīng)的軟件設(shè)計,編制面向該任務(wù)的計算機應(yīng)用程序,并且,正確地操作計算機,裝入、啟動該應(yīng)用程序,才能用計算機完成該項工作任務(wù)。這里,計算機實質(zhì)上只是機械地、被動地執(zhí)行人們編制的應(yīng)用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過是一個低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對象和學科任務(wù)。
目前人工智能主要研究內(nèi)容是:分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識系統(tǒng)(包括專家系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對我們有用的知識)、遺傳與演化計算(通過對生物遺傳與進化理論的模擬,揭示出人的智能進化規(guī)律)、人工生命(通過構(gòu)造簡單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級智能的奧秘)、人工智能應(yīng)用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等)等等。
未來人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機器學習模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型,智能人機接口、多智能主體系統(tǒng)、知識發(fā)現(xiàn)與知識獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。
“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機器就是計算機,人工智能的發(fā)展歷史是和計算機科學與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進入21世紀,正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟和改善人類生活做出更大貢獻。
人工智能的近期研究目標在于建造智能計算機，用以代替人類從事腦力勞動，即使現(xiàn)有的計算機更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標，我們才把人工智能理解為計算機科學的一個分支。人工智能還有它的遠期研究目標，即探究人類智能和機器智能的基本原理，研究用自動機(automata)模擬人類的思維過程和智能行為。這個長期目標遠遠超出計算機科學的范疇，幾乎涉及自然科學和社會科學的所有學科。在重新闡述我們的歷史知識的過程中，哲學家、科學家和人工智能學家有機會努力解決知識的模糊性以及消除知識的不一致性。這種努力的結(jié)果，可能導致知識的某些改善，以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問題，這主要表現(xiàn)在下列幾個方面： 宏觀與微觀隔離：一方面是哲學、認知科學、思維科學和心理學等學科所研究的智能層次太高、太抽象；另一方面是人工智能邏輯符號、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠，中間還有許多層次未予研究，無法把宏觀與微觀有機地結(jié)合起來和相互滲透。全局與局部割裂：人類智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng)，有著豐富的層次和多個側(cè)面。但是，符號主義只抓住人腦的抽象思維特性；連接主義只模仿人的形象思維特性；行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進化過程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點來研究智能，才能克服上述局限性。3 理論和實際脫節(jié) 大腦的實際工作，在宏觀上我們已知道得不少；但是智能的千姿百態(tài)，變幻莫測，復雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上，我們對大腦的工作機制卻知之甚少，似是而非，使我們難以找出規(guī)律。在這種背景下提出的各種人工智能理論，只是部分人的主觀猜想，能在某些方面表現(xiàn)出”智能”就算相當成功了。
一、識別過程，外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯，將動態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉(zhuǎn)化為形式化（大腦中的信息存儲形式）的概念邏輯信息。
二、智能運算過程，輸入信息刺激自我學習、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。
三、控制過程，將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息。實用機器人在第三個方面做得比較多，而識別和智能運算是很弱的，尤其是概念知識的存儲形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果，這正是人工智能要重點解決的問題。
人工智能是一門包括計算機科學、控制學、信系論、語言論、神經(jīng)生理學、心理學、數(shù)學、哲學等多種學科相互滲透發(fā)展起來的學科,其研究對象可以歸納為“機器智能、智能機器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個層次,而它要模擬眼神、擴展人的智能,其研究內(nèi)容可以分為機器思維和思維機器、機器感知和感知機器、機器行為和行為機器三個層次。人工智能研究與應(yīng)用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應(yīng)用還有很大距離,還有許多問題有待于解決且需要許多學科的研究專家共同創(chuàng)作。人工智能（ai）是機器智能和計算機科學的一個分支。人工智能將是21世紀邏輯學發(fā)展的主要動力源泉，并且在很大程度上將決定21世紀邏輯學的面貌。這些年來,人工智能在計算機科學、邏輯學等領(lǐng)域已取得重大成就,但離真正的人類智能還相差甚遠。
人工智能是一門研究機器智能和智能機器的新型的、綜合性的、具有強大生命力的邊緣學科，它研究怎樣讓計算機或智能機器（包括硬件和軟件）模仿、延伸和擴展人腦從事推理、規(guī)劃、計算、思考、學習等思維活動，解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復雜問題。
人工智能遠期目標是要制造智能機器，使現(xiàn)有的計算機更聰明，能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標是實現(xiàn)機器智能，即先部分地或某種程度地實現(xiàn)機器的智能，從而使現(xiàn)有的計算機更靈活、更好用和更有用，成為人類的智能化信息處理工具。目前，人工智能技術(shù)正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專家協(xié)同系統(tǒng)、廣義知識表達、綜合知識庫、并行推理、多種專家系統(tǒng)開發(fā)工具、大型分布式人工智能開發(fā)環(huán)境和分布式環(huán)境下的多智能體協(xié)同系統(tǒng)等方向發(fā)展。盡管如此，從目前來看，人工智能仍處于學科發(fā)展的早期階段，其理論、方法和技術(shù)都不太成熟，人們對它的認識也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長期探索。
五、結(jié)論
先進制造技術(shù)當今國際間科技競爭的焦點，隨著社會的發(fā)展，市場需求的個性化與多元化，人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場競爭日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展，就必須采用先進的制造技術(shù)。進入新世紀，隨著中國加入wto,中國與世界的越來越緊密，先進制造制造技術(shù)必然會朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢發(fā)展。
人工智能對自然科學的影響。在需要使用數(shù)學計算機工具解決問題的學科，ai帶來的幫助不言而喻。更重要的是，ai反過來有助于人類最終認識自身智能的形成。
人工智能對經(jīng)濟的影響。專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè)，帶來巨大的宏觀效益。ai也促進了計算機工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時，也帶來了勞務(wù)就業(yè)問題。由于ai在科技和工程中的應(yīng)用，能夠代替人類進行各種技術(shù)工作和腦力勞動，會造成社會結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對社會的影響。ai也為人類文化生活提供了新的模式?，F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂手段，今天，游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。
伴隨著人工智能和智能機器人的發(fā)展，不得不討論是人工智能本身就是超前研究，需要用未來的眼光開展現(xiàn)代的科研，因此很可能觸及倫理底線。作為科學研究可能涉及到的敏感問題，需要針對可能產(chǎn)生的沖突及早預防，而不是等到問題矛盾到了不可解決的時候才去想辦法化解。
人工智能的長期目標是建立人類水平的人工智能，由腦科學、認知科學、人工智能等共同研究，形成交叉學科智能科學。腦科學從分子水平、細胞水平、行為水平研究自然智能機理，建立腦模型，揭示人腦的本質(zhì)。認知科學是研究人類感知、學習、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學。人工智能研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴展人的智能，實現(xiàn)機器智能。智能科學不僅要進行功能仿真，而且要從機理上研究，探索智能的新概念、新理論、新方法。
人工智能的研究一旦取得突破性進展，將會對信息時代產(chǎn)生重大影響，對人類文明產(chǎn)生重大影響?？茖W發(fā)展到今天，一方面是高度分化，學科在不斷細分，新學科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學科的高度融合，更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢，新興學科和交叉學科不斷涌現(xiàn)。大學科交叉的這種普遍趨勢，在人工智能學科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學、認知科學、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機理，形成交叉學科智能科學。學科交叉將催生更多的研究成果，對于人工智能學科整體而言，要有所突破，需要多個學科合作協(xié)同，在交叉學科研究中實現(xiàn)創(chuàng)新。
人工智能原理及其應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2010
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇三
智能制造作為信息化技術(shù)衍生的產(chǎn)物，是我國工業(yè)制造的發(fā)展方向，受到了全社會的廣泛關(guān)注與各行業(yè)的重視。為了滿足現(xiàn)代社會日漸增長的生產(chǎn)需求，也為了推動我國工業(yè)制造的可持續(xù)發(fā)展，有必要將傳統(tǒng)的工業(yè)制造與現(xiàn)代科學技術(shù)密切結(jié)合，實現(xiàn)我國制造業(yè)的成功轉(zhuǎn)型升級，提升工業(yè)制造水平?；诖?，本文將立足智能制造時代背景，對機械設(shè)計及自動化技術(shù)的應(yīng)用進行分析，并對機械設(shè)計及自動化技術(shù)的發(fā)展方向展開討論。
機械設(shè)計作為我國工業(yè)制造行業(yè)的重要經(jīng)濟來源，除了能夠為我國的工業(yè)制造帶來強大的技術(shù)支持基礎(chǔ)外，同時也能全面提升國民生產(chǎn)效率。而隨著時代的發(fā)展，越來越多更先進的智能化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造行業(yè)中，有效改善了以往勞動力投入過大、勞動強度過高等不足，實現(xiàn)了機械設(shè)計的自動化與智能化制造[1]。在如今的智能制造時代背景下，我國近年來的機械設(shè)計行業(yè)對自動化技術(shù)的研究取得了長足進步，不過相對于技術(shù)起步更早且更加成熟的發(fā)達國家而言還存在一定差距，所以有必要探明我國機械設(shè)計及自動化技術(shù)的未來發(fā)展方向，持續(xù)推動我國工業(yè)制造行業(yè)的健康發(fā)展。
智能制造背景下的機械設(shè)計會應(yīng)用到智能集成化技術(shù)、智能柔性自動化技術(shù)、虛擬自動化技術(shù)等，涉及的技術(shù)內(nèi)容極為豐富。下文便以應(yīng)用自動化技術(shù)的多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)為例，對其在機械設(shè)計中的實際應(yīng)用展開分析[2]。
2.1多功能調(diào)試臺
利用多功能調(diào)試臺構(gòu)建的穩(wěn)定支撐試驗平臺，具備多旋轉(zhuǎn)功能，基本用在繼電保護設(shè)備的組裝與調(diào)試生產(chǎn)中。將智能自動化技術(shù)應(yīng)用其中，能夠顯著縮小電機體積與重量，進而提升設(shè)備運行的安全穩(wěn)定性。此外，在對多功能調(diào)試臺的自動化技術(shù)設(shè)計中加入自動化控制程序(plc)，便可實現(xiàn)對系統(tǒng)性能的實時化試驗與調(diào)試，保障系統(tǒng)運行的整體可靠性。
2.2基于多功能調(diào)試臺的機械設(shè)計
采用了自動化技術(shù)的多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)，將其應(yīng)用在機械設(shè)計當中，主要借助于調(diào)試臺的持續(xù)性升降功能，保證位于不一樣高度的繼電保護裝置能夠配備到位，并且能實現(xiàn)對功能的測試效果。在此過程中，應(yīng)當全面分析系統(tǒng)故障檢測及隔離保護功能。在多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，應(yīng)采取多元化控制方式以及應(yīng)用智能自動化技術(shù)，借助plc編程邏輯控制，構(gòu)建單片機控制體系，確保工業(yè)控制機能夠控制到位[3]。在全方位考量控制要求之后，應(yīng)構(gòu)建多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)，確保plc控制模式能實現(xiàn)。多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，需要重視多模塊的組建，其中包含控制、通信、檢測及輸出等模塊，同時畫出詳細的系統(tǒng)構(gòu)架圖。該控制系統(tǒng)主要應(yīng)用自動化檢測技術(shù)對機械設(shè)計展開測量，分為直接測量與間接測量。其中，直接測量能夠測得所設(shè)計機械設(shè)備的規(guī)格尺寸，結(jié)合參數(shù)變化達到控制機床技術(shù)模塊的效果;而間接測量則是利用控制模塊中的刀具去建立刀具部件運行機制，比如根據(jù)待測表面的差異，對待測裝置的斷續(xù)表層、平面等多項參數(shù)予以檢測，具體如圖1所示。我們以圖1中的輸出與檢測兩大主要模塊舉例，起初需要借助輸出模塊對伺服驅(qū)動電路進行分析，構(gòu)建自動化編碼與框架系統(tǒng)，并且預先設(shè)計故障預警電路，主要應(yīng)用plc輸出接口對伺服驅(qū)動電路予以控制，同步傳輸電機轉(zhuǎn)動的脈沖控制量，保證伺服電機的轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向更加精準。同時，還應(yīng)構(gòu)建起基于信息反饋的閉環(huán)控制機制以及智能自動化框架系統(tǒng)，保證框架的高度、水平度都能精準調(diào)位，對整個系統(tǒng)的故障內(nèi)容予以分析。自動化技術(shù)在其中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對框架高度、水平度的合理控制，保證一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，plc仍然能夠保證警報信號輸出的正常[4]。此外便是檢測模塊，在該模塊中包含位移與傾角兩類傳感器，plc模擬量輸入模塊接口能夠保證傾角傳感器的信號正常傳送，對位置閉環(huán)控制的參考量予以優(yōu)化。立足設(shè)計全局視角來看，多功能調(diào)試臺控制系統(tǒng)構(gòu)建的是一種驅(qū)動方案設(shè)計體系，既能計算重要參數(shù)，確保旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的合理性以及工作到位，同時也能避免過載情況發(fā)生。此外，還要重點考量驅(qū)動方案設(shè)計的所需因素，參考電機的體積、重量、功率等特性，構(gòu)建負載旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及對驅(qū)動裝置進行優(yōu)化設(shè)計，構(gòu)建具備框架大負載旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動裝置，實現(xiàn)調(diào)整可回轉(zhuǎn)裝置組件及過渡件的效果，優(yōu)選驅(qū)動電機且做好量化計算，比如對電機經(jīng)由減速器且傳送到絲桿力矩位置的驅(qū)動力進行計算，保證驅(qū)動系統(tǒng)一直具備較高的冗余度。
3.1重視產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集與共享
在智能制造時代背景下，機械設(shè)計主要利用智能化手段完成，產(chǎn)品設(shè)計、制造與自動化技術(shù)之間的關(guān)系極為密切，因此在未來發(fā)展中需要提高對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集與共享工作的重視度。一方面，利用智能系統(tǒng)對產(chǎn)品設(shè)計方法的合理性進行精準識別。對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析與模擬，形成資源共享平臺，通過智能化識別，機械制造控制系統(tǒng)能夠直接儲存與設(shè)計、生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時也能根據(jù)生產(chǎn)批次的規(guī)格要求去分析操作狀態(tài)。如果生產(chǎn)過程中察覺出問題，在信號傳感器的加持下會第一時間發(fā)出預警信號，那么機械設(shè)計工作人員則會能通過對設(shè)計數(shù)據(jù)的排查找出問題所在。另一方面，借助機電控制模塊對產(chǎn)品質(zhì)量進行分析，還可通過分析所采集的數(shù)據(jù)，對機器運行速度、生產(chǎn)狀態(tài)展開全面檢查，并且能通過模擬機械設(shè)計制造加工的過程，精準地判斷出操作狀態(tài)[5]。為了實現(xiàn)智能制造，需要高度重視產(chǎn)品設(shè)計制造與技術(shù)的結(jié)合，將智能數(shù)據(jù)共享中心設(shè)置為獨立監(jiān)控設(shè)備，在各類傳感器的配置下做出動態(tài)化分析，然后借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對所采集的數(shù)據(jù)予以共享，方便機械設(shè)計參數(shù)的及時調(diào)整。
3.2重視節(jié)能環(huán)保
隨著科學技術(shù)與社會經(jīng)濟水平的不斷提升，我國也逐漸邁進了經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。能源節(jié)約與環(huán)境保護現(xiàn)已成為企業(yè)實力的重要標準，尤其是在“碳中和”的時代背景下，企業(yè)要想實現(xiàn)健康的可持續(xù)發(fā)展，必定要在未來發(fā)展中不斷改革升級，擯棄用犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟效益的想法與做法。所以，在智能制造背景下，未來的機械設(shè)計及自動化技術(shù)發(fā)展要重視如下幾點：其一，加強對新材料的研發(fā)，機械設(shè)計不僅要滿足智能制造功能要求，而且要保證使用更加節(jié)能環(huán)保的材料;其二，做好機械設(shè)計制造過程中的噪音污染控制工作，盡量減少或舍棄噪音污染較大的機械設(shè)備;其三，要重視廢棄設(shè)備的回收利用。機械設(shè)備在工作一段時間后會因為達不到生產(chǎn)要求而被淘汰，但其回收價值依舊較高，需要做好資源的二次利用。
3.3重視人工智能的引入
人工智能一定是未來工業(yè)制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，能夠完成機械設(shè)計、生產(chǎn)制造過程中的復雜程度較高的工作。另外，隨著我國人口老齡化程度不斷加深，人口紅利逐漸消失，人工成本自然會不斷提升，通過人工智能技術(shù)的引入能夠冥想降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時為產(chǎn)品質(zhì)量提供更強大的保障。在機械設(shè)計領(lǐng)域，人工智能的引入需要注意如下幾點：其一，機械設(shè)計方案中的不同部件生命周期同樣需要展開智能化分析，通過大量方案的比較進行優(yōu)選;其二，機械設(shè)計需要綜合考量對產(chǎn)品性能提出的要求，盡量進行模塊化設(shè)計;其三，機械設(shè)計過程中要關(guān)注產(chǎn)品使用壽命，關(guān)注可能需要拓展的模塊與性能，方便產(chǎn)品今后在功能與網(wǎng)絡(luò)方面的升級。
綜上所述，智能制造作為工業(yè)制造的未來發(fā)展方向，應(yīng)用自動化技術(shù)的機械設(shè)計生產(chǎn)不僅能夠提升生產(chǎn)可控性，降低人為干預誤差，同時也能收集到更多且精準的設(shè)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)計制造的自動化與智能化。在今后的機械設(shè)計及自動化技術(shù)發(fā)展中，需要重點關(guān)注產(chǎn)品數(shù)據(jù)收集與共享、節(jié)能環(huán)保、人工智能的引入等方向。唯有將傳統(tǒng)的機械設(shè)計及自動化技術(shù)與智能制造有機結(jié)合，才能促使我國機械制造行業(yè)煥發(fā)新的活力以及實現(xiàn)技術(shù)層面的突破，推動我國工業(yè)制造行業(yè)的健康發(fā)展。
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇四
繼續(xù)推動信息化和工業(yè)化融合，是十八大作出的一個重要戰(zhàn)略部署。
我國還是一個發(fā)展中國家，需要繼續(xù)完成工業(yè)化的任務(wù)。而從世界總體發(fā)展進程看，信息化時代的來臨要求我們必須打破原有的工業(yè)化模式，把信息化的先進成果和理念融合到工業(yè)化中，充分發(fā)揮其“提質(zhì)增效”這一倍增器的作用。
新形勢，新動力
“沒有信息化就沒有現(xiàn)代化”，“兩化融合是‘四化’同步發(fā)展的引擎”，這是對兩化融合重要性的定論。但是當前社會生產(chǎn)力的發(fā)展速度前所未有，信息技術(shù)的更新迭代更是日新月異，因此跟幾年前相比，兩化融合的環(huán)境和內(nèi)涵都發(fā)生了很大的變化：發(fā)展環(huán)境日益復雜，發(fā)展條件和動力發(fā)生深刻變革。
再放眼國內(nèi)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和供給結(jié)構(gòu)優(yōu)化需求迫切，對兩化融合發(fā)展提出新需求。我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，工業(yè)發(fā)展面臨資源環(huán)境約束強化、要素成本上升、投資出口放緩等挑戰(zhàn)，“十三五”時期亟須推動兩化深度融合，優(yōu)化企業(yè)資源配置，提升生產(chǎn)經(jīng)營效率，改善產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)，提高供給結(jié)構(gòu)適應(yīng)性和靈活性，形成經(jīng)濟增長新動力。
可見，我國兩化融合工作正進入向縱深發(fā)展的新階段。準確把握戰(zhàn)略機遇，有效應(yīng)對各種風險和挑戰(zhàn)，通過大力推進兩化融合，促進經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展，顯得尤為重要和緊迫。
推進兩化融合是一項全局性、系統(tǒng)性工程。需要統(tǒng)籌謀劃、提早布局，著力加強頂層設(shè)計，明確融合路徑，把握發(fā)展方向，實現(xiàn)重點突破。制造業(yè)是國民經(jīng)濟的脊梁，如果沒有制造業(yè)的發(fā)展，即使其他行業(yè)有巨大的發(fā)展，對中國這樣一個制造大國來講也是一件危險的事情。
將智能制造作為推進兩化深度融合的突破口，可以有效帶動創(chuàng)新驅(qū)動、綠色低碳和服務(wù)化發(fā)展，并促進產(chǎn)品和技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)空間布局和制造業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)等四個方面的優(yōu)化升級，能夠逐步實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動工業(yè)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展，是中國經(jīng)濟在發(fā)展中升級、在升級中發(fā)展并有競爭力的重要保障。
所以，作為兩化深度融合的集中體現(xiàn)，智能制造將成為未來一段時間我國兩化融合工作的主戰(zhàn)場和核心目標，是建立國家制造業(yè)創(chuàng)新體系的關(guān)鍵。而這從《信息化和工業(yè)化融合發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》這一頂層設(shè)計中也可見一斑。
頂層出臺，行動落地
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇五
課程代碼：020242024
課程英文名稱：
intelligent
manufacturing
of
vehicle
課程總學時：24
講課：24
實驗：
0
上機：0
適用專業(yè)：車輛工程
大綱編寫（修訂）時間：2017.9
一、大綱使用說明
（一）課程的地位及教學目標
本課程是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課。通過本課程的學習，使學生了解工業(yè)4.0智能制造在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用，通過相關(guān)章節(jié)的學習，使學生能夠掌握汽車智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設(shè)備、智能管理系統(tǒng)等方面的知識，使學生能夠?qū)W習到汽車生產(chǎn)制造中的前沿思想和技術(shù)，緊緊的把握汽車生產(chǎn)制造的發(fā)展方向。
（二）知識、能力及技能方面的基本要求
通過本課程的學習使學生掌握智能制造在汽車生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，包括：智能制造在機械加工、冶金及塑料成型的應(yīng)用；智能制造在發(fā)動機箱體、連桿、曲軸及裝配中的應(yīng)用；智能制造在底盤懸架、軸類、制動系統(tǒng)、車輪及裝配中的應(yīng)用；智能制造在車身沖壓、裝焊、涂裝中的應(yīng)用；智能制造在總裝中的應(yīng)用。重點掌握制造設(shè)備、工藝及其管理系統(tǒng)。使學生能夠掌握工業(yè)發(fā)展的前沿知識，具備將前沿技術(shù)與汽車實際生產(chǎn)過程相結(jié)合能力。
（三）實施說明
1．教學方法：以講授教學為主，包括對主要原理和理論的講解，對重點和難點問題，采用實例教學、啟發(fā)式教學，增強學生對知識點的理解和記憶，并增加學生的互動環(huán)節(jié)，如分組討論并進行講解，課堂提問等形式，調(diào)動學生的積極性及課堂的參與度。
2．教學手段：結(jié)合本課程內(nèi)容特點，以多媒體教學為主，通過電子講義展示智能制造相關(guān)的內(nèi)容、視頻及圖片，使學生能夠直觀的學習工業(yè)4.0的智能制造，避免教材內(nèi)容晦澀，不直觀的缺點，提高課堂信息量及學生學習效率。
（四）對選修課的要求
本課程的教學必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有：汽車構(gòu)造，汽車理論，汽車制造工藝學。
（五）對習題課、實踐環(huán)節(jié)的要求
對課堂所講授的重要知識點，在課堂上安排習題或者思考題，增強學生的思考能力和解決問題能力，通過對習題或思考題的講解，增強學生對知識的理解和記憶。
（六）課程考核方式
1．考核方式：考查
2．考核目標：重點考核學生對智能制造的理解及智能制造在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用。
3．成績構(gòu)成：本課程的總成績主要由兩部分組成：平時成績（包括課堂表現(xiàn)、出勤情況等）占30%，期末成績占70%(期末成績以小論文或者課堂測試的方式進行)
按優(yōu)、良、中、及格、不及格五等級給出最終成績。
（七）參考書目
《智能制造之路：數(shù)字化工廠》，陳明等編，機械工業(yè)出版社，2016
《汽車制造工藝及裝備》，丁柏群等編，中國林業(yè)出版社，2014
二、中文摘要
課程圍繞汽車智能制造的相關(guān)知識展開，涵蓋了智能制造在汽車發(fā)動機、底盤零部件、車身制造、總裝等方面的應(yīng)用，通過課堂講解及演示，使學生學習智能制造在汽車未來生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高學生對智能制造的認識和理解。
三、課程學時分配表
序號
教學內(nèi)容
學時
講課
實驗
上機
2.1
機械加工
2.2
冶金及塑料成型
3.1
箱體類零件制造
3.2
連桿、曲軸制造
3.3
發(fā)動機裝配
4.1
底盤零部件制造
4.2
底盤總成裝配
車身智能制造
5.1
車身沖壓
5.2
車身裝焊
5.3
車身涂裝
汽車智能總裝
合計
四、大綱內(nèi)容
第1部分
總學時2學時
講課
2學時
實驗0學時
上機0學時
具體內(nèi)容：
重
點：
難
點：
習題內(nèi)容：
第2部分
總學時4學時
講課
4學時
實驗0學時
上機0學時
第2.1部分
機械加工（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）智能制造在鑄造、鍛造中的應(yīng)用
2）智能制造在沖壓、焊接、切削中的應(yīng)用
重
點：
智能鑄造系統(tǒng)，智能切削技術(shù)的設(shè)備及加工過程
難
點：
習題內(nèi)容：
智能切削技術(shù)可以應(yīng)用于汽車哪些零部件的加工？
第2.2部分
冶金及塑料成型（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
重
點：
智能化設(shè)計在鋼鐵冶煉中的應(yīng)用，3d打印技術(shù)在塑料成型中的應(yīng)用
難
點：
鋼鐵冶煉中管控架構(gòu)及物理架構(gòu)
習題內(nèi)容：
智能化鋼鐵冶煉有哪些優(yōu)勢?
第3部分
總學時6學時
講課
6學時
實驗0學時
上機0學時
第3.1部分
箱體類零件制造（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）數(shù)控技術(shù)在箱體加工中的應(yīng)用
2）柔性生產(chǎn)線在箱體加工中的應(yīng)用
重
點：
柔性生產(chǎn)線的組成，數(shù)控技術(shù)加工箱體的具體方式
難
點：
柔性生產(chǎn)線的原理
習題內(nèi)容：
柔性生產(chǎn)線與傳統(tǒng)生產(chǎn)線的主要區(qū)別?
第3.2部分
連桿、曲軸制造（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）智能制造在連桿加工中的應(yīng)用
2）智能制造在曲軸加工中的應(yīng)用
重
點：
曲軸、連桿加工中的智能制造設(shè)備，工藝及流程
難
點：
曲軸線自動監(jiān)控管理系統(tǒng)的基本原理
習題內(nèi)容：
第3.3部分
發(fā)動機裝配（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）發(fā)動機裝配線智能管理
2）發(fā)動機裝配線智能設(shè)備
重
點：
發(fā)動機混流裝配線的智能管理，智能檢測裝配系統(tǒng)
難
點：
發(fā)動機混流裝配線管理策略
習題內(nèi)容：
發(fā)動機裝配線智能設(shè)備有哪些？
第4部分
總學時4學時
講課
4學時
實驗0學時
上機0學時
第4.1部分
底盤零部件制造（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
3）智能制造在制動系統(tǒng)中的應(yīng)用
4）智能制造在車輪、輪胎中的應(yīng)用
重
點：
減振器，彈簧的智能加工，輪胎的智能加工
難
點：
制動系統(tǒng)的智能加工
習題內(nèi)容：
懸架智能加工設(shè)備有哪些？
第4.2部分
底盤總成裝配（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）底盤總成裝配的自動化生產(chǎn)
2）底盤總成裝配的智能設(shè)備
重
點：
底盤總成裝配自動化流程，底盤總成裝配主要設(shè)備及原理
難
點：
自動化生產(chǎn)的基本原理
習題內(nèi)容：
智能制造如何應(yīng)用在底盤總成裝配過程中？
第5部分
車身智能制造
總學時6學時
講課
6學時
實驗0學時
上機0學時
第5.1部分
車身沖壓（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）計算機輔助沖壓技術(shù)
2）模具智能制造工藝
重
點：
計算機模擬技術(shù)，計算機虛擬技術(shù)
難
點：
模塊式?jīng)_壓技術(shù)基本原理
習題內(nèi)容：
計算機控制技術(shù)是如何提高沖壓質(zhì)量的？
第5.2部分
車身裝焊（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）焊接機器人
2)
裝焊生產(chǎn)線
重
點：
裝焊機器人組成及分類，裝焊機器人在裝焊線的應(yīng)用
難
點：
裝焊生產(chǎn)線機器人布局策略
習題內(nèi)容：
裝焊生產(chǎn)線機器人一般如何布局？
第5.3部分
車身涂裝（講課
2學時）
具體內(nèi)容：
1）智能涂裝材料及工藝
2)
涂裝生產(chǎn)線智能控制
3）涂膠機器人
4）噴涂機器人
重
點：
水性涂裝材料，柔性運輸系統(tǒng)，生產(chǎn)線能耗控制
難
點：
涂裝生產(chǎn)線的實時監(jiān)控
習題內(nèi)容：
智能生產(chǎn)線如何對能耗進行控制？
第6部分
汽車智能總裝
總學時2學時
講課
2學時
實驗0學時
上機0學時
具體內(nèi)容：
1）總裝自動化
2）物流系統(tǒng)智能控制
重
點：
總裝自動化設(shè)備及生產(chǎn)線布局，數(shù)字化物流配送系統(tǒng)及其設(shè)備
難
點：
數(shù)字化物流的信息監(jiān)控原理
習題內(nèi)容：
agv系統(tǒng)的基本構(gòu)成
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇六
21世紀以來，世界經(jīng)濟發(fā)展迅速，人們開始走向智能化的時代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人機交互技術(shù)以及各種各樣的智能設(shè)備充斥著我們的日常生活，這不僅使我們的生活越來越有效率，也對制造企業(yè)做出了很大貢獻。
縱觀當今社會，智能制造技術(shù)無疑是世界制造業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一。所謂智能制造技術(shù)，是指在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合與集成。接下來，我們談?wù)勎覈闹悄苤圃旒夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的一些問題。
我國對的研究開始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術(shù)方面取得了一些成果，而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發(fā)展，在許多重點項目方面取得成果，智能制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模。我國已取得了一批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果和長期制約我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智能制造技術(shù)，如機器人技術(shù)、感知技術(shù)、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、可靠性技術(shù)、機械制造工藝技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)字化制造復雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等；攻克了一批長期嚴重依賴并影響我國產(chǎn)業(yè)安全的核心高端裝備，如盾構(gòu)機、自動化控制系統(tǒng)、高端加工中心等。建設(shè)了一批相關(guān)的國家重點實驗室、國家工程技術(shù)研究中心、國家級企業(yè)技術(shù)中心等研發(fā)基地，培養(yǎng)了一大批長期從事相關(guān)技術(shù)研究開發(fā)工作的高技術(shù)人才。
隨著信息技術(shù)與先進制造技術(shù)的高速發(fā)展，我國智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升，以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系已經(jīng)初步形成，一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備也實現(xiàn)了突破。
近年來，我國智能制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，并取得了較為顯著的成效。然而，制約我國智能制造快速發(fā)展的突出矛盾和問題依然存在，主要表現(xiàn)在以下四個方面。
1.智能制造基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)滯后
智能制造的發(fā)展側(cè)重技術(shù)追蹤和技術(shù)引進，而基礎(chǔ)研究能力相對不足，對引進技術(shù)的消化吸收力度不夠，原始創(chuàng)新匱乏。控制系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，技術(shù)體系不夠完整。先進技術(shù)重點前沿領(lǐng)域發(fā)展滯后，在先進材料、堆積制造等方面差距還在不斷擴大。
金融危機以來，工業(yè)化發(fā)達國家紛紛將包括智能制造在內(nèi)的先進制造業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。盡管我國也一直重視智能制造的發(fā)展，及時發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，但智能制造的總體發(fā)展戰(zhàn)略依然尚待明確，技術(shù)路線圖還不清晰，國家層面對智能制造發(fā)展的協(xié)調(diào)和管理尚待完善。
3.高端制造裝備對外依存度較高
目前我國智能裝備難以滿足制造業(yè)發(fā)展的需求，我國90%的工業(yè)機器人、80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備、核電等重大工程的自動化成套控制系統(tǒng)及先進集約化農(nóng)業(yè)裝備嚴重依賴進口。船舶電子產(chǎn)品本土化率還不到10%。關(guān)鍵技術(shù)自給率低，主要體現(xiàn)在缺乏先進的傳感器等基礎(chǔ)部件，精密測量技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化嵌入式軟件等先進技術(shù)對外依賴度高。
4.關(guān)鍵智能制造技術(shù)及核心基礎(chǔ)部件主要依賴進口
構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過程智能化的重要基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵零部件主要依賴進口，如新型傳感器等感知和在線分析技術(shù)、典型控制系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能液壓件與氣動原件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)、特種執(zhí)行機構(gòu)等。許多重要裝備和制造過程尚未掌握系統(tǒng)設(shè)計與核心制造技術(shù)，如精密工作母機設(shè)計制造基礎(chǔ)技術(shù)、百萬噸乙烯等大型石化的設(shè)計技術(shù)和工藝包等均未現(xiàn)國產(chǎn)化。幾乎所有高端裝備的核心控制技術(shù)嚴重依賴進口。
綜上所述，我國的智能制造技術(shù)還存在著一些問題，需要我們?nèi)ネ诰蚋行У姆椒▉斫鉀Q，我們更應(yīng)該著重于思路的創(chuàng)新性，與國際化接軌。目前，世界各國都對智能制造系統(tǒng)進行了各種研究，未來智能制造技術(shù)也會不斷地發(fā)展。目前，以3d打印為代表的“數(shù)字化”制造技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，未來智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用也會貫穿制造業(yè)全過程，世界范圍內(nèi)智能制造國家戰(zhàn)略將會空前高漲，這對我國來說，無疑是一項挑戰(zhàn)也是巨大的動力。
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