每個(gè)人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí)、工作和生活中寫一篇文章。寫作是培養(yǎng)人的觀察、聯(lián)想、想象、思維和記憶的重要手段。范文書寫有哪些要求呢?我們?cè)鯓硬拍軐懞靡黄段哪兀恳韵率切【帪榇蠹沂占膬?yōu)秀范文,歡迎大家分享閱讀。
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇一
概述制造業(yè)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)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(lái),我國(guó)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(rùn)下降,以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響。因此,汽車企業(yè)可以運(yùn)用具有智能分析功能的商務(wù)智能系統(tǒng),通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)快捷、及時(shí)地輸出各類報(bào)告,預(yù)測(cè)未來(lái)的客戶需求和銷售趨勢(shì),在宏觀上為企業(yè)管理人員提供決策依據(jù)。計(jì)算機(jī)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(shí)庫(kù)來(lái)有效地取代人類器官或機(jī)構(gòu)的記憶方法,近些年來(lái)很多的專家決策系統(tǒng)在考慮一定規(guī)則的基礎(chǔ)上對(duì)人類的診斷和經(jīng)驗(yàn)上的分析都能夠做出很好的判斷,甚至處于主導(dǎo)地位。這個(gè)系統(tǒng)可以很好地利用知識(shí)庫(kù),并從中挖掘出我們想要的問(wèn)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(shí)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(cuò)的應(yīng)用,幫助很多企業(yè)在很短的時(shí)間內(nèi)就做出相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)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(guó)工業(yè)機(jī)器人是從20世紀(jì)80年代開始起步。經(jīng)過(guò)二十年余年的努力已經(jīng)形成了一些具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)年需求量在3000臺(tái)左右,年銷售額在20億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示中國(guó)市場(chǎng)上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬(wàn)臺(tái),占全球總量的,其中完全國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè),行業(yè)集中度占30%左右。其余都是從日本、美國(guó)、瑞典、德國(guó)、意大利等20多個(gè)國(guó)家引進(jìn)的。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用為主,年出口量為100臺(tái)左右,年出口額為億以上。多年來(lái)我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)一直是手工焊、專機(jī)焊占據(jù)焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)地位、勞動(dòng)強(qiáng)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(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的需要。
搬運(yùn)機(jī)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(fù)雜、重量重的特點(diǎn)。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(lái)加工此類零部件。而在使用數(shù)控加工中心加工工件時(shí),要求工件在工作臺(tái)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(dòng)強(qiáng)度高、上料精度不好控制等缺點(diǎn)現(xiàn)在正逐步被工業(yè)機(jī)器人或?qū)C(jī)進(jìn)行上下料所取代。工業(yè)機(jī)器人具有重復(fù)定位精度高、可靠性高、生產(chǎn)柔性化、自動(dòng)化程度高等、突出的優(yōu)勢(shì),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(jī)相比具有可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、投資規(guī)模小等特點(diǎn)。機(jī)器人智能化自動(dòng)搬運(yùn)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(guó)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(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的進(jìn)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(gè)質(zhì)的飛躍,而工業(yè)機(jī)器人即是提升生產(chǎn)力水平的強(qiáng)力推進(jìn)器。
焊接機(jī)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(gè)國(guó)家的綜合技術(shù)水平,汽車工業(yè)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)其他行業(yè)的發(fā)展。各廠商為了在日漸激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,必須率先實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)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(huì)考慮使用焊接機(jī)器人,如鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè),與此同時(shí),對(duì)焊接機(jī)器人的要求也必然會(huì)逐步提高,如說(shuō)對(duì)焊道的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的需求會(huì)逐步加大等。作為焊接機(jī)器人和焊接機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)廠家,otc公司將繼續(xù)為提高中國(guó)的高速、高效、自動(dòng)化焊機(jī)做出自己的貢獻(xiàn)。對(duì)于在汽車工業(yè)中的點(diǎn)焊應(yīng)用來(lái)說(shuō),目前已廣泛采用電驅(qū)動(dòng)的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。
裝配機(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
在國(guó)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(jī)器人。一方面使汽車裝配自動(dòng)化水平大大提高,目前,國(guó)外某些大批量生產(chǎn)的轎車的裝配自動(dòng)化程度已達(dá)50%~65%。另一方面,有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)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(jī)器人不僅用于擋風(fēng)玻璃的密封濟(jì)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(jī)器人在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
噴涂機(jī)器人在汽車制造業(yè)中可噴涂形態(tài)復(fù)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(jī)器人以外,汽車制造業(yè)中應(yīng)用的機(jī)器人還有用于特殊加工的激光加工機(jī)器人用于部件形狀測(cè)量、裝配檢查和產(chǎn)品缺陷檢查的檢測(cè)機(jī)器人,抑制塵埃粒子大小及數(shù)量的水切割機(jī)器人和凈化機(jī)器人等。
2人工智能在汽車制造業(yè)中的進(jìn)展分析
隨著中國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,機(jī)器人在先進(jìn)汽車制造中的重要性也越來(lái)越凸顯。機(jī)器人的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,覆蓋焊接、物料搬運(yùn)、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機(jī)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(duì)車身覆蓋件不斷開發(fā)出新的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化解決方案,動(dòng)力總成系統(tǒng)中,提供了涵蓋汽車傳動(dòng)系統(tǒng)核心部件,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和傳動(dòng)軸的全套裝配測(cè)試系統(tǒng)。在沖壓自動(dòng)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(jì)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(dòng)化系統(tǒng)方面,以高柔性高精度的噴涂機(jī)器人來(lái)幫助客戶提升涂裝質(zhì)量,減少生產(chǎn)廢料,而在焊接自動(dòng)化系統(tǒng)中,機(jī)器人比較典型的應(yīng)用是電阻點(diǎn)焊、電弧焊,其最新一代機(jī)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(diǎn)是產(chǎn)量大,生產(chǎn)節(jié)拍快,產(chǎn)品一致化程度高。消費(fèi)者對(duì)汽車質(zhì)量要求越來(lái)越高,是促使機(jī)器人應(yīng)用越來(lái)越普遍的一個(gè)重要原因。機(jī)器人本身只是集裝箱里的一個(gè)貨物,隨機(jī)器人的設(shè)備功能越來(lái)越精細(xì),客戶的思維在這時(shí)候逐漸走向成熟,在采購(gòu)時(shí)不再單單考慮某生產(chǎn)工位的瓶頸,而更多地考慮到長(zhǎng)期戰(zhàn)略因素,如維護(hù)成本加入的高低,長(zhǎng)期投資回報(bào)是否劃算,服務(wù)涵蓋地域是否廣泛,響應(yīng)是否及時(shí),全球技術(shù)支持能力有多強(qiáng),中期后期不同階段解決問(wèn)題的能力有多大等等。這時(shí),產(chǎn)品本身的價(jià)格和意義相對(duì)弱化而長(zhǎng)期的價(jià)值越發(fā)凸顯。
3結(jié)束語(yǔ)
人類智能主要包括三個(gè)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(lái)的“機(jī)器”所表現(xiàn)出來(lái)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(wèn)題求解,邏輯推理,自然語(yǔ)言理解,自動(dòng)程序設(shè)計(jì),專家系統(tǒng)等方面,這些方面就體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征,表達(dá)了一個(gè)共同的主題,即提高機(jī)械人類意識(shí)能力,強(qiáng)化控制自動(dòng)化,因此人工智能在汽車制造領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為。
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇二
課程名稱
號(hào)
專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師
完成日期 2017/10/20
目錄
一、概述
二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
三、人工智能技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題
五、結(jié)論
六、參考文獻(xiàn)
一、概述
先進(jìn)制造技術(shù)(advanced manufacturing technique,縮寫amt,具體地說(shuō),就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。
先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法,而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域,并逐步融合與集成。而先進(jìn)制造技術(shù)主要包括以下三個(gè)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(gè)基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(kù)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(biāo)準(zhǔn)和框架:數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。c.機(jī)床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù):?jiǎn)螜C(jī)加工單元和過(guò)程的控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)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(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育等。
先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上,不斷吸收機(jī)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(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱,也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法,而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域,并逐步融合與集成。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),隨著社會(huì)的發(fā)展,市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。
二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
人工智能的傳說(shuō)可以追溯到古埃及,但隨著1941年以來(lái)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機(jī)器智能,“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學(xué)會(huì)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?dāng)U展,在它還不長(zhǎng)的歷史中,人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢,但一直在前進(jìn),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(kuò)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(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)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(jī)器,該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái),理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,可以設(shè)想,未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品,將會(huì)是人類智慧的“容器”。人工智能是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過(guò)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(guò)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(yuǎn)見卓識(shí)的年輕科學(xué)家在一起聚會(huì),共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問(wèn)題,并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ),它標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生。ibm公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類的世界國(guó)際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個(gè)完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起,50多年來(lái),取得長(zhǎng)足的發(fā)展,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)??偟恼f(shuō)來(lái),人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺(tái)機(jī)器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺(tái)能夠思考的機(jī)器,那就必須知道什么是思考,更進(jìn)一步講就是什么是智慧。什么樣的機(jī)器才是智慧的呢?科學(xué)家已經(jīng)作出了汽車,火車,飛機(jī),收音機(jī)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(gè)裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成的器官,我們對(duì)這個(gè)東西知之甚少,模仿它或許是天下最困難的事情了。
當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后,人類開始真正有了一個(gè)可以模擬人類思維的工具,在以后的歲月中,無(wú)數(shù)科學(xué)家為這個(gè)目標(biāo)努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個(gè)科學(xué)家的專利了,全世界幾乎所有大學(xué)的計(jì)算機(jī)系都有人在研究這門學(xué)科,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門課程,在大家不懈的努力下,如今計(jì)算機(jī)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(lán)(deep blue)計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋大師卡斯帕洛夫(kasparov)。大家或許不會(huì)注意到,在一些地方計(jì)算機(jī)幫助人進(jìn)行其它原來(lái)只屬于人類的工作,計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科,計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和其它計(jì)算機(jī)軟件都因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿倪M(jìn)展而得以存在。
著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義:“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?!倍硪粋€(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作?!边@些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)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(dòng)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)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(jī)器人學(xué),語(yǔ)言和圖像理解,遺傳編程,機(jī)器人工廠,安全問(wèn)題。目前人工智能還在研究中,但有學(xué)者認(rèn)為讓計(jì)算機(jī)擁有智商是很危險(xiǎn)的,它可能會(huì)反抗人類。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等)的學(xué)科,主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科??梢哉f(shuō)幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科,其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇,人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系,人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次,是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)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(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展,數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué),數(shù)學(xué)也進(jìn)入語(yǔ)言、思維領(lǐng)域,人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具,數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊科學(xué)等范圍發(fā)揮作用,數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科,它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。
人工智能技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展與趨勢(shì)
管理方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)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(zhǔn)時(shí)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(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。
制造工藝方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)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(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
設(shè)計(jì)方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計(jì)方法,廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(cad/cam),大型企業(yè)開始無(wú)圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用cad/cam技術(shù)的比例較低。
自動(dòng)化技術(shù)方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元(fmc)、柔性制造系統(tǒng)(fms)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims),實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)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(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略,加之中國(guó)勞動(dòng)力豐富而資金相對(duì)短缺,致使機(jī)械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。雖然中國(guó)機(jī)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(dòng)密集型產(chǎn)品,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)床的可靠性差、質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)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(shì)表現(xiàn)在:
全球化:一方面由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,例如在機(jī)械制造業(yè)中,國(guó)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(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè),不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng);另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力,全球化制造的第一個(gè)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(shí)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(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國(guó)界進(jìn)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(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí),推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)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(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。
自動(dòng)化:自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)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(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過(guò)程的計(jì)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)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(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色設(shè)計(jì)、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(guò)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(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)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(huì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)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(jī)械制造未來(lái)的一個(gè)重點(diǎn) 智能化:智能制造是指綜合利用各個(gè)學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法,解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問(wèn)題。系統(tǒng)能領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)人員的意圖,能夠檢測(cè)失誤,回答問(wèn)題,提出建議方案等。
快速化:快速化是指對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng),對(duì)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(qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動(dòng)力”。
集成化:現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計(jì)算機(jī)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(guò)程集成、知識(shí)集成和企業(yè)間的集成。
人工智能技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展與趨勢(shì)
智能是一種知識(shí)與思維的合成,是人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界過(guò)程中的一種分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。對(duì)于人工智能,美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作”,斯坦福大學(xué)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(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)”。綜合來(lái)看人工智能是相對(duì)人的智能而言的。其本質(zhì)是對(duì)人思維的信息過(guò)程的模擬,是人的智能的物化。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴(kuò)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(xué)。人工智能經(jīng)過(guò)信息采集、處理和反饋三個(gè)核心環(huán)節(jié),綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計(jì)算、智能反饋控制,即感知、思考、行動(dòng)三個(gè)層層遞進(jìn)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(shí)表達(dá)、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等,與精確性計(jì)算及編程技術(shù)、存儲(chǔ)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(yuǎn)期目標(biāo),目前該領(lǐng)域研究還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,其中機(jī)器學(xué)習(xí)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(yùn)動(dòng)和媒介信息傳輸給人機(jī)交互界面或外部設(shè)備,實(shí)現(xiàn)人機(jī)、機(jī)物的信息交流和物理互動(dòng)。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式,其表達(dá)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(jī)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(jī)器人學(xué),目前機(jī)械技術(shù)受制于材料學(xué)發(fā)展緩慢,控制技術(shù)受益于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的積累相對(duì)成熟。在學(xué)術(shù)界,實(shí)現(xiàn)人工智能有三種路線,一是基于邏輯方法進(jìn)行功能模擬的符號(hào)主義路線,代表領(lǐng)域有專家系統(tǒng)和知識(shí)工程。二是基于統(tǒng)計(jì)方法的仿生模擬的連接主義路線,代表領(lǐng)域有機(jī)器學(xué)習(xí)和人腦仿生,三是行為主義,希望從進(jìn)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(guó)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(guó)都紛紛加大對(duì)人工智能的科研投入,其中美國(guó)政府主要通過(guò)公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2013財(cái)年美國(guó)政府將22億美元的國(guó)家預(yù)算投入到了先進(jìn)制造業(yè),投入方向之一便是“國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃”。
在技術(shù)方向上,美國(guó)將機(jī)器人技術(shù)列為警惕技術(shù),主攻軍用機(jī)器人技術(shù),歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人技術(shù),日本主攻仿人和娛樂機(jī)器人。
現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點(diǎn)一是云機(jī)器人技術(shù),二是人腦仿生計(jì)算技術(shù)。美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家均將云機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展,未來(lái)機(jī)器人技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和機(jī)器人量產(chǎn)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn),機(jī)器人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進(jìn)行處理將成為可能。目前國(guó)外相關(guān)研究的方向包括:建立開放系統(tǒng)機(jī)器人架構(gòu)(包括通用的硬件與軟件平臺(tái))、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)、機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的算法和圖像處理系統(tǒng)開發(fā)、云機(jī)器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。
由于深度學(xué)習(xí)的成功,學(xué)術(shù)界進(jìn)一步沿著連接主義的路線提升計(jì)算機(jī)對(duì)人腦的模擬程度。人腦仿生計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,將使電腦可以模仿人類大腦的運(yùn)算并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶,同時(shí)可以觸類旁通并實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造,這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)將會(huì)讓電腦擁有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的能力,與人類大腦的功能幾無(wú)二致。在2013年初的國(guó)情咨文中,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計(jì)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(yùn)行機(jī)理。歐盟委員會(huì)也在2013年初宣布,石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”,并為此設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃,每項(xiàng)計(jì)劃將在未來(lái)10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費(fèi)。美國(guó)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(shí)現(xiàn)電腦模仿人腦的運(yùn)算過(guò)程,預(yù)計(jì)最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向?qū)嵱?。另外,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(huì)生活的各個(gè)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(dāng)多的發(fā)展方向啦,那么未來(lái)它的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)是如何呢?我們不妨可以設(shè)想一下: 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的社會(huì)中,我們可以利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言技術(shù)與人類生活的聯(lián)系,雖然目前關(guān)于語(yǔ)言的研究尚未突破語(yǔ)義障礙,現(xiàn)在還看不出在解決自然語(yǔ)言中含糊曖昧的成份方面可能會(huì)取得多大的進(jìn)展,也很難想象在近期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)對(duì)任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機(jī)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(yǔ)言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語(yǔ)言技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷壯大,語(yǔ)言技術(shù)也會(huì)得到更快的發(fā)展。另外,我們也可以利用人工智能來(lái)建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng):下一個(gè)十年人工智能研究應(yīng)著重于對(duì)未必能符號(hào)化、信息未必完全的復(fù)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(wèn)題;其次應(yīng)發(fā)展多路學(xué)習(xí)機(jī)制,使系統(tǒng)能從復(fù)雜的變化的環(huán)境中同時(shí)學(xué)到多種技能(如機(jī)器人足球運(yùn)動(dòng)員就需要有這樣的功能);另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動(dòng)進(jìn)化機(jī)制,使系統(tǒng)能從簡(jiǎn)單的被動(dòng)式的系統(tǒng)逐步進(jìn)化為復(fù)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(shì),還可以在機(jī)器學(xué)習(xí)的研究方面取得長(zhǎng)足的發(fā)展。許多新的學(xué)習(xí)方法相繼問(wèn)世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動(dòng)機(jī)器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問(wèn)題是研究人員共同關(guān)心的問(wèn)題,相信不久會(huì)在這些方面取得突破。
還有,在最受人關(guān)注的機(jī)器人領(lǐng)域里,人工智能蘊(yùn)含著十分強(qiáng)大的發(fā)展空間!雖然現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與人的對(duì)話交流等強(qiáng)大的功能,但相信在未來(lái),人們一定會(huì)挖掘出人工智能更多更強(qiáng)大的功能來(lái)運(yùn)用到機(jī)器人中去,讓機(jī)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(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控技術(shù),但并不普及,相信在未來(lái),我們可以更輕松自如的利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器等的遠(yuǎn)程控制的普及,讓每一個(gè)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(xí)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(lái),在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進(jìn)展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展,將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響,對(duì)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(shí)代的寵兒,注定未社會(huì)的發(fā)展,人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻(xiàn)!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?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題
人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識(shí),而且要求有比較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺(tái)什么也不知道的機(jī)器模擬人的思維。
因?yàn)槿斯ぶ悄艿难芯款I(lǐng)域十分廣闊,它總的來(lái)說(shuō)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?yàn)槿斯ぶ悄艿淖罡灸康倪€是要模擬人類的思維。可以歸納為八個(gè)字:機(jī)器智能、智能機(jī)器。
機(jī)器智能:例如,用計(jì)算機(jī)打印常用的報(bào)表,進(jìn)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(jì)算機(jī)給人看病,進(jìn)行病理診斷和藥物處方,或者,用計(jì)算機(jī)給機(jī)器看病,進(jìn)行故障診斷和維修處理,就需要計(jì)算機(jī)有人工智能。人工智能學(xué)科領(lǐng)域中有一個(gè)重要的學(xué)科分支是“專家系統(tǒng)”(expert system),簡(jiǎn)稱代寫論文es。就是用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展專家的智能?;趯<业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以求解專業(yè)性問(wèn)題的、具有人工智能的計(jì)算機(jī)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(jī)器:“智能機(jī)器”(intelligent machine),簡(jiǎn)稱im,研究如何設(shè)計(jì)和制造具有更高智能水平的機(jī)器,特別是設(shè)計(jì)和制造更聰明的計(jì)算機(jī)?,F(xiàn)在的計(jì)算機(jī),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(jìn)步。但是,在原理上,還沒有重大的突破。通常,人們用計(jì)算機(jī),不僅要告訴計(jì)算機(jī):做什么?,而且還必須詳細(xì)地、正確地告訴計(jì)算機(jī):如何做?。也就是說(shuō),人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言,進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),編制面向該任務(wù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,并且,正確地操作計(jì)算機(jī),裝入、啟動(dòng)該應(yīng)用程序,才能用計(jì)算機(jī)完成該項(xiàng)工作任務(wù)。這里,計(jì)算機(jī)實(shí)質(zhì)上只是機(jī)械地、被動(dòng)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(xiàng)工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過(guò)是一個(gè)低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計(jì)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(duì)象和學(xué)科任務(wù)。
目前人工智能主要研究?jī)?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(shí)系統(tǒng)(包括專家系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識(shí)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(duì)我們有用的知識(shí))、遺傳與演化計(jì)算(通過(guò)對(duì)生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律)、人工生命(通過(guò)構(gòu)造簡(jiǎn)單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級(jí)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(jī)接口、智能機(jī)器人等)等等。
未來(lái)人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機(jī)器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識(shí)表示及其推理、常識(shí)知識(shí)及其推理、人工思維模型,智能人機(jī)接口、多智能主體系統(tǒng)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)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(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)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(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)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(jī)器。目前能夠用來(lái)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(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),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(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計(jì)算機(jī),用以代替人類從事腦力勞動(dòng),即使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標(biāo),我們才把人工智能理解為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能還有它的遠(yuǎn)期研究目標(biāo),即探究人類智能和機(jī)器智能的基本原理,研究用自動(dòng)機(jī)(automata)模擬人類的思維過(guò)程和智能行為。這個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇,幾乎涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科。在重新闡述我們的歷史知識(shí)的過(guò)程中,哲學(xué)家、科學(xué)家和人工智能學(xué)家有機(jī)會(huì)努力解決知識(shí)的模糊性以及消除知識(shí)的不一致性。這種努力的結(jié)果,可能導(dǎo)致知識(shí)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(wèn)題,這主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面: 宏觀與微觀隔離:一方面是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)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(hào)、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(yuǎn),中間還有許多層次未予研究,無(wú)法把宏觀與微觀有機(jī)地結(jié)合起來(lái)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(gè)側(cè)面。但是,符號(hào)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(jìn)化過(guò)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(diǎn)來(lái)研究智能,才能克服上述局限性。3 理論和實(shí)際脫節(jié) 大腦的實(shí)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(cè),復(fù)雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上,我們對(duì)大腦的工作機(jī)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(dāng)成功了。
一、識(shí)別過(guò)程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯,將動(dòng)態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語(yǔ)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(chǔ)形式)的概念邏輯信息。
二、智能運(yùn)算過(guò)程,輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。
三、控制過(guò)程,將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息。實(shí)用機(jī)器人在第三個(gè)方面做得比較多,而識(shí)別和智能運(yùn)算是很弱的,尤其是概念知識(shí)的存儲(chǔ)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(diǎn)解決的問(wèn)題。
人工智能是一門包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制學(xué)、信系論、語(yǔ)言論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來(lái)的學(xué)科,其研究對(duì)象可以歸納為“機(jī)器智能、智能機(jī)器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個(gè)層次,而它要模擬眼神、擴(kuò)展人的智能,其研究?jī)?nèi)容可以分為機(jī)器思維和思維機(jī)器、機(jī)器感知和感知機(jī)器、機(jī)器行為和行為機(jī)器三個(gè)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(wèn)題有待于解決且需要許多學(xué)科的研究專家共同創(chuàng)作。人工智能(ai)是機(jī)器智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能將是21世紀(jì)邏輯學(xué)發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ慈?,并且在很大程度上將決定21世紀(jì)邏輯學(xué)的面貌。這些年來(lái),人工智能在計(jì)算機(jī)科學(xué)、邏輯學(xué)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(yuǎn)。
人工智能是一門研究機(jī)器智能和智能機(jī)器的新型的、綜合性的、具有強(qiáng)大生命力的邊緣學(xué)科,它研究怎樣讓計(jì)算機(jī)或智能機(jī)器(包括硬件和軟件)模仿、延伸和擴(kuò)展人腦從事推理、規(guī)劃、計(jì)算、思考、學(xué)習(xí)等思維活動(dòng),解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復(fù)雜問(wèn)題。
人工智能遠(yuǎn)期目標(biāo)是要制造智能機(jī)器,使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明,能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能,即先部分地或某種程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能,從而使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)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(shí)表達(dá)、綜合知識(shí)庫(kù)、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(lái)看,人工智能仍處于學(xué)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(duì)它的認(rèn)識(shí)也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長(zhǎng)期探索。
五、結(jié)論
先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),隨著社會(huì)的發(fā)展,市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì),隨著中國(guó)加入wto,中國(guó)與世界的越來(lái)越緊密,先進(jìn)制造制造技術(shù)必然會(huì)朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢(shì)發(fā)展。
人工智能對(duì)自然科學(xué)的影響。在需要使用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)工具解決問(wèn)題的學(xué)科,ai帶來(lái)的幫助不言而喻。更重要的是,ai反過(guò)來(lái)有助于人類最終認(rèn)識(shí)自身智能的形成。
人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè),帶來(lái)巨大的宏觀效益。ai也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時(shí),也帶來(lái)了勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題。由于ai在科技和工程中的應(yīng)用,能夠代替人類進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動(dòng),會(huì)造成社會(huì)結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對(duì)社會(huì)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(jī)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(lái)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(xué)研究可能涉及到的敏感問(wèn)題,需要針對(duì)可能產(chǎn)生的沖突及早預(yù)防,而不是等到問(wèn)題矛盾到了不可解決的時(shí)候才去想辦法化解。
人工智能的長(zhǎng)期目標(biāo)是建立人類水平的人工智能,由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機(jī)理,建立腦模型,揭示人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識(shí)等人腦心智活動(dòng)過(guò)程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技術(shù),模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。智能科學(xué)不僅要進(jìn)行功能仿真,而且要從機(jī)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(jìn)展,將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響,對(duì)人類文明產(chǎn)生重大影響??茖W(xué)發(fā)展到今天,一方面是高度分化,學(xué)科在不斷細(xì)分,新學(xué)科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學(xué)科的高度融合,更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢(shì),新興學(xué)科和交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢(shì),在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機(jī)理,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。學(xué)科交叉將催生更多的研究成果,對(duì)于人工智能學(xué)科整體而言,要有所突破,需要多個(gè)學(xué)科合作協(xié)同,在交叉學(xué)科研究中實(shí)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(guó)工業(yè)制造的發(fā)展方向,受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注與各行業(yè)的重視。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)日漸增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求,也為了推動(dòng)我國(guó)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(xué)技術(shù)密切結(jié)合,實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的成功轉(zhuǎn)型升級(jí),提升工業(yè)制造水平。基于此,本文將立足智能制造時(shí)代背景,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析,并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向展開討論。
機(jī)械設(shè)計(jì)作為我國(guó)工業(yè)制造行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源,除了能夠?yàn)槲覈?guó)的工業(yè)制造帶來(lái)強(qiáng)大的技術(shù)支持基礎(chǔ)外,同時(shí)也能全面提升國(guó)民生產(chǎn)效率。而隨著時(shí)代的發(fā)展,越來(lái)越多更先進(jìn)的智能化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中,有效改善了以往勞動(dòng)力投入過(guò)大、勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)高等不足,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化與智能化制造[1]。在如今的智能制造時(shí)代背景下,我國(guó)近年來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,不過(guò)相對(duì)于技術(shù)起步更早且更加成熟的發(fā)達(dá)國(guó)家而言還存在一定差距,所以有必要探明我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向,持續(xù)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)制造行業(yè)的健康發(fā)展。
智能制造背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)會(huì)應(yīng)用到智能集成化技術(shù)、智能柔性自動(dòng)化技術(shù)、虛擬自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)的多功能調(diào)試臺(tái)控制系統(tǒng)為例,對(duì)其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用展開分析[2]。
2.1多功能調(diào)試臺(tái)
利用多功能調(diào)試臺(tái)構(gòu)建的穩(wěn)定支撐試驗(yàn)平臺(tái),具備多旋轉(zhuǎn)功能,基本用在繼電保護(hù)設(shè)備的組裝與調(diào)試生產(chǎn)中。將智能自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中,能夠顯著縮小電機(jī)體積與重量,進(jìn)而提升設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。此外,在對(duì)多功能調(diào)試臺(tái)的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)中加入自動(dòng)化控制程序(plc),便可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)性能的實(shí)時(shí)化試驗(yàn)與調(diào)試,保障系統(tǒng)運(yùn)行的整體可靠性。
2.2基于多功能調(diào)試臺(tái)的機(jī)械設(shè)計(jì)
采用了自動(dòng)化技術(shù)的多功能調(diào)試臺(tái)控制系統(tǒng),將其應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中,主要借助于調(diào)試臺(tái)的持續(xù)性升降功能,保證位于不一樣高度的繼電保護(hù)裝置能夠配備到位,并且能實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的測(cè)試效果。在此過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)全面分析系統(tǒng)故障檢測(cè)及隔離保護(hù)功能。在多功能調(diào)試臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)采取多元化控制方式以及應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù),借助plc編程邏輯控制,構(gòu)建單片機(jī)控制體系,確保工業(yè)控制機(jī)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(tái)控制系統(tǒng),確保plc控制模式能實(shí)現(xiàn)。多功能調(diào)試臺(tái)控制系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程中,需要重視多模塊的組建,其中包含控制、通信、檢測(cè)及輸出等模塊,同時(shí)畫出詳細(xì)的系統(tǒng)構(gòu)架圖。該控制系統(tǒng)主要應(yīng)用自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)展開測(cè)量,分為直接測(cè)量與間接測(cè)量。其中,直接測(cè)量能夠測(cè)得所設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的規(guī)格尺寸,結(jié)合參數(shù)變化達(dá)到控制機(jī)床技術(shù)模塊的效果;而間接測(cè)量則是利用控制模塊中的刀具去建立刀具部件運(yùn)行機(jī)制,比如根據(jù)待測(cè)表面的差異,對(duì)待測(cè)裝置的斷續(xù)表層、平面等多項(xiàng)參數(shù)予以檢測(cè),具體如圖1所示。我們以圖1中的輸出與檢測(cè)兩大主要模塊舉例,起初需要借助輸出模塊對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行分析,構(gòu)建自動(dòng)化編碼與框架系統(tǒng),并且預(yù)先設(shè)計(jì)故障預(yù)警電路,主要應(yīng)用plc輸出接口對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)電路予以控制,同步傳輸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖控制量,保證伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向更加精準(zhǔn)。同時(shí),還應(yīng)構(gòu)建起基于信息反饋的閉環(huán)控制機(jī)制以及智能自動(dòng)化框架系統(tǒng),保證框架的高度、水平度都能精準(zhǔn)調(diào)位,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的故障內(nèi)容予以分析。自動(dòng)化技術(shù)在其中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(bào)信號(hào)輸出的正常[4]。此外便是檢測(cè)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(hào)正常傳送,對(duì)位置閉環(huán)控制的參考量予以優(yōu)化。立足設(shè)計(jì)全局視角來(lái)看,多功能調(diào)試臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)建的是一種驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)體系,既能計(jì)算重要參數(shù),確保旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的合理性以及工作到位,同時(shí)也能避免過(guò)載情況發(fā)生。此外,還要重點(diǎn)考量驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的所需因素,參考電機(jī)的體積、重量、功率等特性,構(gòu)建負(fù)載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),構(gòu)建具備框架大負(fù)載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)調(diào)整可回轉(zhuǎn)裝置組件及過(guò)渡件的效果,優(yōu)選驅(qū)動(dòng)電機(jī)且做好量化計(jì)算,比如對(duì)電機(jī)經(jīng)由減速器且傳送到絲桿力矩位置的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算,保證驅(qū)動(dòng)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(shí)代背景下,機(jī)械設(shè)計(jì)主要利用智能化手段完成,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與自動(dòng)化技術(shù)之間的關(guān)系極為密切,因此在未來(lái)發(fā)展中需要提高對(duì)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(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的合理性進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與模擬,形成資源共享平臺(tái),通過(guò)智能化識(shí)別,機(jī)械制造控制系統(tǒng)能夠直接儲(chǔ)存與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù),同時(shí)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(guò)程中察覺出問(wèn)題,在信號(hào)傳感器的加持下會(huì)第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信號(hào),那么機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員則會(huì)能通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的排查找出問(wèn)題所在。另一方面,借助機(jī)電控制模塊對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析,還可通過(guò)分析所采集的數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)器運(yùn)行速度、生產(chǎn)狀態(tài)展開全面檢查,并且能通過(guò)模擬機(jī)械設(shè)計(jì)制造加工的過(guò)程,精準(zhǔn)地判斷出操作狀態(tài)[5]。為了實(shí)現(xiàn)智能制造,需要高度重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(dú)立監(jiān)控設(shè)備,在各類傳感器的配置下做出動(dòng)態(tài)化分析,然后借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)予以共享,方便機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)的及時(shí)調(diào)整。
3.2重視節(jié)能環(huán)保
隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,我國(guó)也逐漸邁進(jìn)了經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。能源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)現(xiàn)已成為企業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn),尤其是在“碳中和”的時(shí)代背景下,企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)健康的可持續(xù)發(fā)展,必定要在未來(lái)發(fā)展中不斷改革升級(jí),擯棄用犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)效益的想法與做法。所以,在智能制造背景下,未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展要重視如下幾點(diǎn):其一,加強(qiáng)對(duì)新材料的研發(fā),機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)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(jī)械設(shè)備;其三,要重視廢棄設(shè)備的回收利用。機(jī)械設(shè)備在工作一段時(shí)間后會(huì)因?yàn)檫_(dá)不到生產(chǎn)要求而被淘汰,但其回收價(jià)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(lái)工業(yè)制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),能夠完成機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程中的復(fù)雜程度較高的工作。另外,隨著我國(guó)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(huì)不斷提升,通過(guò)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(shí)為產(chǎn)品質(zhì)量提供更強(qiáng)大的保障。在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域,人工智能的引入需要注意如下幾點(diǎn):其一,機(jī)械設(shè)計(jì)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(guò)大量方案的比較進(jìn)行優(yōu)選;其二,機(jī)械設(shè)計(jì)需要綜合考量對(duì)產(chǎn)品性能提出的要求,盡量進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì);其三,機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)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(jí)。
綜上所述,智能制造作為工業(yè)制造的未來(lái)發(fā)展方向,應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)不僅能夠提升生產(chǎn)可控性,降低人為干預(yù)誤差,同時(shí)也能收集到更多且精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化與智能化。在今后的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中,需要重點(diǎn)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(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)與智能制造有機(jī)結(jié)合,才能促使我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)煥發(fā)新的活力以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的突破,推動(dòng)我國(guó)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(dòng)信息化和工業(yè)化融合,是十八大作出的一個(gè)重要戰(zhàn)略部署。
我國(guó)還是一個(gè)發(fā)展中國(guó)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(jìn)程看,信息化時(shí)代的來(lái)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(jìn)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(shì),新動(dòng)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(duì)兩化融合重要性的定論。但是當(dāng)前社會(huì)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(fù)雜,發(fā)展條件和動(dòng)力發(fā)生深刻變革。
再放眼國(guó)內(nèi),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和供給結(jié)構(gòu)優(yōu)化需求迫切,對(duì)兩化融合發(fā)展提出新需求。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),工業(yè)發(fā)展面臨資源環(huán)境約束強(qiáng)化、要素成本上升、投資出口放緩等挑戰(zhàn),“十三五”時(shí)期亟須推動(dòng)兩化深度融合,優(yōu)化企業(yè)資源配置,提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)力。
可見,我國(guó)兩化融合工作正進(jìn)入向縱深發(fā)展的新階段。準(zhǔn)確把握戰(zhàn)略機(jī)遇,有效應(yīng)對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),通過(guò)大力推進(jìn)兩化融合,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展,顯得尤為重要和緊迫。
推進(jìn)兩化融合是一項(xiàng)全局性、系統(tǒng)性工程。需要統(tǒng)籌謀劃、提早布局,著力加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),明確融合路徑,把握發(fā)展方向,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(duì)中國(guó)這樣一個(gè)制造大國(guó)來(lái)講也是一件危險(xiǎn)的事情。
將智能制造作為推進(jìn)兩化深度融合的突破口,可以有效帶動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色低碳和服務(wù)化發(fā)展,并促進(jìn)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(gè)方面的優(yōu)化升級(jí),能夠逐步實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),推動(dòng)工業(yè)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展,是中國(guó)經(jīng)濟(jì)在發(fā)展中升級(jí)、在升級(jí)中發(fā)展并有競(jìng)爭(zhēng)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(lái)一段時(shí)間我國(guó)兩化融合工作的主戰(zhàn)場(chǎng)和核心目標(biāo),是建立國(guó)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(jì)中也可見一斑。
頂層出臺(tái),行動(dòng)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(xué)時(shí):24
講課:24
實(shí)驗(yàn):
0
上機(jī):0
適用專業(yè):車輛工程
大綱編寫(修訂)時(shí)間:2017.9
一、大綱使用說(shuō)明
(一)課程的地位及教學(xué)目標(biāo)
本課程是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解工業(yè)4.0智能制造在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用,通過(guò)相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠掌握汽車智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設(shè)備、智能管理系統(tǒng)等方面的知識(shí),使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到汽車生產(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(shí)、能力及技能方面的基本要求
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握智能制造在汽車生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用,包括:智能制造在機(jī)械加工、冶金及塑料成型的應(yīng)用;智能制造在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、連桿、曲軸及裝配中的應(yīng)用;智能制造在底盤懸架、軸類、制動(dòng)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(diǎn)掌握制造設(shè)備、工藝及其管理系統(tǒng)。使學(xué)生能夠掌握工業(yè)發(fā)展的前沿知識(shí),具備將前沿技術(shù)與汽車實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合能力。
(三)實(shí)施說(shuō)明
1.教學(xué)方法:以講授教學(xué)為主,包括對(duì)主要原理和理論的講解,對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,采用實(shí)例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,并增加學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié),如分組討論并進(jìn)行講解,課堂提問(wèn)等形式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性及課堂的參與度。
2.教學(xué)手段:結(jié)合本課程內(nèi)容特點(diǎn),以多媒體教學(xué)為主,通過(guò)電子講義展示智能制造相關(guān)的內(nèi)容、視頻及圖片,使學(xué)生能夠直觀的學(xué)習(xí)工業(yè)4.0的智能制造,避免教材內(nèi)容晦澀,不直觀的缺點(diǎn),提高課堂信息量及學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
(四)對(duì)選修課的要求
本課程的教學(xué)必須在完成先修課程之后進(jìn)行。本課程主要的先修課程有:汽車構(gòu)造,汽車?yán)碚?,汽車制造工藝學(xué)。
(五)對(duì)習(xí)題課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求
對(duì)課堂所講授的重要知識(shí)點(diǎn),在課堂上安排習(xí)題或者思考題,增強(qiáng)學(xué)生的思考能力和解決問(wèn)題能力,通過(guò)對(duì)習(xí)題或思考題的講解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶。
(六)課程考核方式
1.考核方式:考查
2.考核目標(biāo):重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)智能制造的理解及智能制造在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用。
3.成績(jī)構(gòu)成:本課程的總成績(jī)主要由兩部分組成:平時(shí)成績(jī)(包括課堂表現(xiàn)、出勤情況等)占30%,期末成績(jī)占70%(期末成績(jī)以小論文或者課堂測(cè)試的方式進(jìn)行)
按優(yōu)、良、中、及格、不及格五等級(jí)給出最終成績(jī)。
(七)參考書目
《智能制造之路:數(shù)字化工廠》,陳明等編,機(jī)械工業(yè)出版社,2016
《汽車制造工藝及裝備》,丁柏群等編,中國(guó)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(shí)展開,涵蓋了智能制造在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤零部件、車身制造、總裝等方面的應(yīng)用,通過(guò)課堂講解及演示,使學(xué)生學(xué)習(xí)智能制造在汽車未來(lái)生產(chǎn)中的應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)智能制造的認(rèn)識(shí)和理解。
三、課程學(xué)時(shí)分配表
序號(hào)
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)時(shí)
講課
實(shí)驗(yàn)
上機(jī)
2.1
機(jī)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(dòng)機(jī)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(jì)
四、大綱內(nèi)容
第1部分
總學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)
講課
2學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
具體內(nèi)容:
重
點(diǎn):
難
點(diǎn):
習(xí)題內(nèi)容:
第2部分
總學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)
講課
4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
第2.1部分
機(jī)械加工(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)智能制造在鑄造、鍛造中的應(yīng)用
2)智能制造在沖壓、焊接、切削中的應(yīng)用
重
點(diǎn):
智能鑄造系統(tǒng),智能切削技術(shù)的設(shè)備及加工過(guò)程
難
點(diǎn):
習(xí)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(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
重
點(diǎn):
智能化設(shè)計(jì)在鋼鐵冶煉中的應(yīng)用,3d打印技術(shù)在塑料成型中的應(yīng)用
難
點(diǎn):
鋼鐵冶煉中管控架構(gòu)及物理架構(gòu)
習(xí)題內(nèi)容:
智能化鋼鐵冶煉有哪些優(yōu)勢(shì)?
第3部分
總學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)
講課
6學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
第3.1部分
箱體類零件制造(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)數(shù)控技術(shù)在箱體加工中的應(yīng)用
2)柔性生產(chǎn)線在箱體加工中的應(yīng)用
重
點(diǎn):
柔性生產(chǎn)線的組成,數(shù)控技術(shù)加工箱體的具體方式
難
點(diǎn):
柔性生產(chǎn)線的原理
習(xí)題內(nèi)容:
柔性生產(chǎn)線與傳統(tǒng)生產(chǎn)線的主要區(qū)別?
第3.2部分
連桿、曲軸制造(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)智能制造在連桿加工中的應(yīng)用
2)智能制造在曲軸加工中的應(yīng)用
重
點(diǎn):
曲軸、連桿加工中的智能制造設(shè)備,工藝及流程
難
點(diǎn):
曲軸線自動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的基本原理
習(xí)題內(nèi)容:
第3.3部分
發(fā)動(dòng)機(jī)裝配(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能管理
2)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能設(shè)備
重
點(diǎn):
發(fā)動(dòng)機(jī)混流裝配線的智能管理,智能檢測(cè)裝配系統(tǒng)
難
點(diǎn):
發(fā)動(dòng)機(jī)混流裝配線管理策略
習(xí)題內(nèi)容:
發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線智能設(shè)備有哪些?
第4部分
總學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)
講課
4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
第4.1部分
底盤零部件制造(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
3)智能制造在制動(dòng)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(diǎn):
減振器,彈簧的智能加工,輪胎的智能加工
難
點(diǎn):
制動(dòng)系統(tǒng)的智能加工
習(xí)題內(nèi)容:
懸架智能加工設(shè)備有哪些?
第4.2部分
底盤總成裝配(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)底盤總成裝配的自動(dòng)化生產(chǎn)
2)底盤總成裝配的智能設(shè)備
重
點(diǎn):
底盤總成裝配自動(dòng)化流程,底盤總成裝配主要設(shè)備及原理
難
點(diǎn):
自動(dòng)化生產(chǎn)的基本原理
習(xí)題內(nèi)容:
智能制造如何應(yīng)用在底盤總成裝配過(guò)程中?
第5部分
車身智能制造
總學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)
講課
6學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
第5.1部分
車身沖壓(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)計(jì)算機(jī)輔助沖壓技術(shù)
2)模具智能制造工藝
重
點(diǎn):
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)
難
點(diǎn):
模塊式?jīng)_壓技術(shù)基本原理
習(xí)題內(nèi)容:
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是如何提高沖壓質(zhì)量的?
第5.2部分
車身裝焊(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)焊接機(jī)器人
2)
裝焊生產(chǎn)線
重
點(diǎn):
裝焊機(jī)器人組成及分類,裝焊機(jī)器人在裝焊線的應(yīng)用
難
點(diǎn):
裝焊生產(chǎn)線機(jī)器人布局策略
習(xí)題內(nèi)容:
裝焊生產(chǎn)線機(jī)器人一般如何布局?
第5.3部分
車身涂裝(講課
2學(xué)時(shí))
具體內(nèi)容:
1)智能涂裝材料及工藝
2)
涂裝生產(chǎn)線智能控制
3)涂膠機(jī)器人
4)噴涂機(jī)器人
重
點(diǎn):
水性涂裝材料,柔性運(yùn)輸系統(tǒng),生產(chǎn)線能耗控制
難
點(diǎn):
涂裝生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控
習(xí)題內(nèi)容:
智能生產(chǎn)線如何對(duì)能耗進(jìn)行控制?
第6部分
汽車智能總裝
總學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)
講課
2學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)
上機(jī)0學(xué)時(shí)
具體內(nèi)容:
1)總裝自動(dòng)化
2)物流系統(tǒng)智能控制
重
點(diǎn):
總裝自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線布局,數(shù)字化物流配送系統(tǒng)及其設(shè)備
難
點(diǎn):
數(shù)字化物流的信息監(jiān)控原理
習(xí)題內(nèi)容:
agv系統(tǒng)的基本構(gòu)成
智能制造技術(shù)基礎(chǔ)篇六
21世紀(jì)以來(lái),世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人們開始走向智能化的時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人機(jī)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(lái)越有效率,也對(duì)制造企業(yè)做出了很大貢獻(xiàn)。
縱觀當(dāng)今社會(huì),智能制造技術(shù)無(wú)疑是世界制造業(yè)未來(lái)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(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)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(guò)程技術(shù)的深度融合與集成。接下來(lái),我們談?wù)勎覈?guó)的智能制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的一些問(wèn)題。
我國(guó)對(duì)的研究開始于20世紀(jì)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(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)的十年當(dāng)中智能制造在我國(guó)迅速發(fā)展,在許多重點(diǎn)項(xiàng)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(guó)已取得了一批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果和長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智能制造技術(shù),如機(jī)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(jī)械制造工藝技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)字化制造復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等;攻克了一批長(zhǎng)期嚴(yán)重依賴并影響我國(guó)產(chǎn)業(yè)安全的核心高端裝備,如盾構(gòu)機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、高端加工中心等。建設(shè)了一批相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心、國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心等研發(fā)基地,培養(yǎng)了一大批長(zhǎng)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(jìn)制造技術(shù)的高速發(fā)展,我國(guó)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(jī)器人、自動(dòng)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(shí)產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備也實(shí)現(xiàn)了突破。
近年來(lái),我國(guó)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(guó)智能制造快速發(fā)展的突出矛盾和問(wèn)題依然存在,主要表現(xiàn)在以下四個(gè)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(jìn),而基礎(chǔ)研究能力相對(duì)不足,對(duì)引進(jìn)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(jìn)技術(shù)重點(diǎn)前沿領(lǐng)域發(fā)展滯后,在先進(jìn)材料、堆積制造等方面差距還在不斷擴(kuò)大。
金融危機(jī)以來(lái),工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將包括智能制造在內(nèi)的先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略。盡管我國(guó)也一直重視智能制造的發(fā)展,及時(shí)發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)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(guó)家層面對(duì)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(duì)外依存度較高
目前我國(guó)智能裝備難以滿足制造業(yè)發(fā)展的需求,我國(guó)90%的工業(yè)機(jī)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(dòng)化成套控制系統(tǒng)及先進(jìn)集約化農(nóng)業(yè)裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)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(jìn)的傳感器等基礎(chǔ)部件,精密測(cè)量技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化嵌入式軟件等先進(jìn)技術(shù)對(duì)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(jìn)口
構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過(guò)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(jìn)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(dòng)原件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。許多重要裝備和制造過(guò)程尚未掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)與核心制造技術(shù),如精密工作母機(jī)設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)技術(shù)、百萬(wàn)噸乙烯等大型石化的設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝包等均未現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。幾乎所有高端裝備的核心控制技術(shù)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
綜上所述,我國(guó)的智能制造技術(shù)還存在著一些問(wèn)題,需要我們?nèi)ネ诰蚋行У姆椒▉?lái)解決,我們更應(yīng)該著重于思路的創(chuàng)新性,與國(guó)際化接軌。目前,世界各國(guó)都對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了各種研究,未來(lái)智能制造技術(shù)也會(huì)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(lái)智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用也會(huì)貫穿制造業(yè)全過(guò)程,世界范圍內(nèi)智能制造國(guó)家戰(zhàn)略將會(huì)空前高漲,這對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一項(xiàng)挑戰(zhàn)也是巨大的動(dòng)力。
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