導(dǎo)語：如何才能寫好一篇智能制造技術(shù)的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

智能制造是科技創(chuàng)新投資主線的靈魂，智能駕駛是智能制造的新寵，隨著“VR智能人工智能智能駕駛“的炒作深化，主力機(jī)構(gòu)中線布局智能制造投資主線無疑。

小盤高送轉(zhuǎn)成長股牛股輩出。中小創(chuàng)市場歷來是造就小盤高成長牛股的沃土，填權(quán)概念股連續(xù)漲停、含權(quán)概念股穩(wěn)步攀升，小盤高送轉(zhuǎn)成長股已初現(xiàn)牛股風(fēng)采。筆者09期專欄推薦的寶德股份除權(quán)后走出連續(xù)5漲停，成為小盤高送轉(zhuǎn)概念股的龍頭旗幟，帶領(lǐng)新聯(lián)電子、英唐智控、萬潤科技為代表的填權(quán)概念股展開了凌厲的填權(quán)走勢突顯牛股神韻。受填權(quán)概念股的刺激，含權(quán)概念股受到眾多投資者的追捧，以眾興菌業(yè)為龍頭、科迪乳業(yè)、通達(dá)股份拓維信息、國恩股份、棒杰股份、西隴科學(xué)、寶馨科技、賽摩電氣為代表的含權(quán)等周漲幅在20%以上。展望后市，筆者繼續(xù)看好小盤高送轉(zhuǎn)概念股，因?yàn)閺恼w技術(shù)形體看，大多走出了突破形態(tài)和發(fā)力走向大牛的趨勢。建議投資者在選擇投資標(biāo)的時(shí)，首選含權(quán)概念股，如兼具市場的主流熱點(diǎn)多重概念最佳，操作上堅(jiān)持逢低介入布局、中線持有的投資策略為宜。

智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)勢爆發(fā)。智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈成為市場新貴，其驅(qū)動因素主要有：第一，谷歌、博世、沃爾沃等企業(yè)已在自動駕駛技術(shù)上取得進(jìn)展，尤其是谷歌研發(fā)的無人駕駛汽車已經(jīng)進(jìn)入公路試驗(yàn)階段，吹響汽車駕駛技術(shù)革命的進(jìn)步號角。第二，各國對自動駕駛技術(shù)的高度關(guān)注和支持，歐美針對自動駕駛技術(shù)的研發(fā)、測試和路試都有了規(guī)范性文件，日本六大車企結(jié)盟研發(fā)無人駕駛，欲搶先歐美制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國也將新能源汽車提升到新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域標(biāo)志性行業(yè)，必將加速智能駕駛技術(shù)的推廣。第三，今年6月1日，中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點(diǎn)示范區(qū)對外開放，自動駕駛汽車測試已經(jīng)萬事俱備。第四，《“十三五”汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃意見》，要求在十三五期間建立汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，積極發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車，并提出了具有駕駛輔助功能的汽車等藍(lán)圖，也將促進(jìn)我國智能駕駛技術(shù)的發(fā)展。綜述，傳統(tǒng)汽車巨頭和互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛入局無人駕駛掘金，技術(shù)突破和商業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)超市場預(yù)期。智能駕駛將成為新的投資藍(lán)海；本周市場以金固股份、中原內(nèi)配、數(shù)源科技、萬安科技、啟明信息、亞太股份為代表的智能駕駛概念股連續(xù)3-5個(gè)漲停成為市場最強(qiáng)音，就是投資者對智能汽車看好的表現(xiàn)。

智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀芍饕蠥DAS系統(tǒng)、地圖導(dǎo)航、車聯(lián)網(wǎng)、傳感器、電動化部件、汽車零配件等。展望后市熱點(diǎn)，智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵芯€值得看好的投資品種，其中ADAS概念股處于主力機(jī)構(gòu)拉高建倉周期，短期將進(jìn)入回落整理階段，故建議投資者以中線的投資策略，在下跌中戰(zhàn)略性布局ADAS系統(tǒng)等主流品種，等待智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀芍魃说牡絹?，短線關(guān)注汽車配件概念股。

篇2

關(guān)鍵詞:智能制造;機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化;發(fā)展方向

0引言

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是支撐我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，綜合發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷史，無不是以工業(yè)發(fā)展保障國家國際地位，我國機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展的時(shí)期，同時(shí)整個(gè)社會已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)用人工智能等技術(shù)促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代，如何借助新一代數(shù)字化、智能化技術(shù)，推動我國機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)升級換代，以強(qiáng)有力機(jī)械能力助力我國工業(yè)發(fā)展，成為當(dāng)下相關(guān)學(xué)者研究的熱門問題。

1智能制造的概念及特點(diǎn)

1．1智能制造的概念

智能制造概念的提出已有近30年歷史，最初是由日本在1990年倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國際項(xiàng)目中提出的，可以被認(rèn)定為一種由智能機(jī)器和人類專家系統(tǒng)共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，其通過運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等智能算法對制造過程中的人的各項(xiàng)工作活動進(jìn)行取代，完成對事件的分析、推理、判斷構(gòu)思和決策。智能制造的提出和應(yīng)用，極大地延伸了人類專家在制造過程中的腦力勞動，推動著自動化的概念向柔性化、智能化和集成化方向發(fā)展。

1．2智能制造的內(nèi)涵

1．2．1數(shù)字化

數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)，智能制造旨在減少人對于制造過程的干預(yù)，使設(shè)備具有自主決策和工作的能力，相對于人對各項(xiàng)生產(chǎn)要素的主觀決策分析能力，機(jī)械設(shè)備對于外部環(huán)境的感知能力較弱，因此，且由于設(shè)備的決策過程是通過計(jì)算機(jī)智能算法實(shí)現(xiàn)的，因此，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級，就必須先要實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)字化。

1．2．2可視化

可視化是智能制造實(shí)現(xiàn)過程的必要環(huán)節(jié)，由于人類對于數(shù)字的處理也均通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)有大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，僅靠人類的腦力難以進(jìn)行控制和察覺，因此需要借助可視化工具，將各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)的更為直觀，有助于人類對于生產(chǎn)過程的檢測和調(diào)整。

1．2．3自動化

自動化是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是將人類從制造活動中解放的有力工具，且伴隨著近年來數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化水平也在逐年提升，通過添置自動化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的無人化，同時(shí)，自動化技術(shù)的應(yīng)用也能極大保證生產(chǎn)過程各項(xiàng)活動的精準(zhǔn)性，對于提高制造水平具有重要意義。

1．2．4協(xié)同化

任何一款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程都是分步進(jìn)行的，往往需要借助多種設(shè)備依次對部件進(jìn)行加工，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能，因此，就需要不同設(shè)備之間的協(xié)調(diào)與配合。生產(chǎn)過程協(xié)同化主要涉及到復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，通過協(xié)同，減少生產(chǎn)過程中不必要的等待與迂回，進(jìn)而提高整個(gè)生產(chǎn)過程的流暢性，是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要保證。

2我國現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

盡管近年來我國的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化技術(shù)已經(jīng)得到快速發(fā)展，但由于各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用，加快了我國智能制造計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程，不可避免對現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)產(chǎn)生沖擊，具體可從以下三個(gè)方面進(jìn)行概述。

2．1自主創(chuàng)新能力弱，科技成果轉(zhuǎn)換低

自主創(chuàng)新能力弱，科技成果轉(zhuǎn)換率低是我國現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)發(fā)展面臨的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從21世紀(jì)初，我國國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的發(fā)明專利已經(jīng)連續(xù)數(shù)年位居世界第一，但由于我國各項(xiàng)生產(chǎn)工藝和母機(jī)產(chǎn)品對國外依賴性強(qiáng)，導(dǎo)致科技成果轉(zhuǎn)換不完全，對于設(shè)備的關(guān)鍵零部件、系統(tǒng)軟件及高端設(shè)備產(chǎn)品，我國還未具備自主的生產(chǎn)和加工能力，這也是限制我國機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2．2資源利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重

改革開放以來，我國因?yàn)楦黜?xiàng)生產(chǎn)資源豐富，吸引了大量的外國企業(yè)來到我國進(jìn)行發(fā)展，快速提高了我國的設(shè)計(jì)與制造水平，同時(shí)也對于我國生態(tài)環(huán)境造成了不可磨滅的影響。由于我國的機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化技術(shù)是在外資企業(yè)的影響下快速發(fā)展起來的，因此，現(xiàn)階段各項(xiàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與使用過程中，未考慮對于生態(tài)環(huán)境的影響。根據(jù)我國近年來的環(huán)境監(jiān)測公報(bào)，在全國地級及以上城市，控制質(zhì)量超標(biāo)的比例達(dá)到3/4。當(dāng)前，我國的主要矛盾發(fā)生改變，我國的經(jīng)濟(jì)也從高速發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展，這必然對我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化行業(yè)產(chǎn)生影響。

2．3高端產(chǎn)品少，信息技術(shù)應(yīng)用不全面

高端產(chǎn)品少，信息化技術(shù)應(yīng)用不全面是我國現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動化技術(shù)面臨的一大難題。改革開放40年，對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，如果減少生產(chǎn)過程對于生產(chǎn)資源的過度消耗，提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程的信息化智能化水平成為當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的一大瓶頸。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，推動信息化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用是未來工業(yè)發(fā)展的主要內(nèi)容，加快我國在產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理和服務(wù)過程中的信息化技術(shù)應(yīng)用是解決我國當(dāng)前產(chǎn)品不夠高端的主要途徑。

3未來發(fā)展方向及支撐技術(shù)

3．1發(fā)展方向

綜合現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，以及我國在設(shè)計(jì)研發(fā)方面的資金投入和成果轉(zhuǎn)換力度，多學(xué)科耦合集成、模塊化與網(wǎng)絡(luò)化將成為未來我國機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化技術(shù)的發(fā)展方向。

3．1．1多學(xué)科耦合集成化設(shè)計(jì)

隨著人們對于產(chǎn)品功能的需求越來越充滿個(gè)性，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，僅靠單一學(xué)科的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足人們的需求，機(jī)械、電氣、通信、控制等多學(xué)科耦合必然成為未來機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。通過多學(xué)科進(jìn)行耦合，進(jìn)一步減少生產(chǎn)過程中對于人工的依賴，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品功能仿真，并具有針對性的迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的完備性和可靠性。

3．1．2模塊化與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合

模塊化與網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械設(shè)計(jì)模式能統(tǒng)籌各項(xiàng)資源，將任務(wù)進(jìn)行分配與整合，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化水平，按照設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技能或者對產(chǎn)品的功能進(jìn)行拆解，對任務(wù)分配，實(shí)現(xiàn)模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，即并行工程作業(yè)，能極大提升設(shè)計(jì)的進(jìn)程，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)化，將各模塊化的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)各工作小組之間的資源共享和及時(shí)溝通，從而保證產(chǎn)品整體的工作性能，最終提升了機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化水平。

3．2關(guān)鍵支撐技術(shù)

智能制造背景下機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化技術(shù)朝著多學(xué)科耦合與網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展，需要大量的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行支撐。

3．2．1分布式網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)階段，幾乎所有的機(jī)械與自動化設(shè)計(jì)過程均在計(jì)算機(jī)上完成，分布式網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì)則為實(shí)現(xiàn)并行工程作業(yè)所必須的技術(shù)，將各工作小組團(tuán)隊(duì)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的交互，能有效減少因流程和資源傳輸導(dǎo)致的設(shè)計(jì)過程資源浪費(fèi)。

3．2．2計(jì)算機(jī)三維可視化仿真技術(shù)

計(jì)算機(jī)三維可視化仿真技術(shù)包括兩部分內(nèi)容，第一是三維可視化，即通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，將客戶的需求進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，與傳統(tǒng)二維視圖相比，三維可視化能直觀明了的將產(chǎn)品細(xì)節(jié)進(jìn)行展示，避免因設(shè)計(jì)問題而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢;第二是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，由于現(xiàn)階段大多數(shù)產(chǎn)品均為多系統(tǒng)復(fù)雜產(chǎn)品，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，將產(chǎn)品的工作過程進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析，找出關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行功能加強(qiáng)。

3．2．3數(shù)據(jù)云存儲與共享技術(shù)

數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化實(shí)現(xiàn)的過程會產(chǎn)生大量過程數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)云存儲與共享技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)部門之間的數(shù)據(jù)交流，并通過減少紙質(zhì)化存儲，保證了數(shù)據(jù)的安全性和可轉(zhuǎn)移性，便于后續(xù)深度開發(fā)和經(jīng)驗(yàn)分享。

4結(jié)語

篇3

工廠通過“資訊物理系統(tǒng)（CPS）”來建立一個(gè)完整的網(wǎng)路系統(tǒng)，這當(dāng)中包括了相互連結(jié)的智能機(jī)械、倉儲系統(tǒng)、及高效的產(chǎn)品設(shè)備等，這些設(shè)備可以獨(dú)立自主的運(yùn)作，或者互相交換訊息、互相控制，并且以嵌入式系統(tǒng)來監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境。當(dāng)指令經(jīng)過CPS系統(tǒng)時(shí)，縱向需要經(jīng)過工廠和公司的商業(yè)流程，橫向則連接了可以實(shí)時(shí)管理的衍生價(jià)值體系，這兩方面共同構(gòu)建了嵌入式制造的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。從生產(chǎn)機(jī)臺的運(yùn)動控制到整體工廠運(yùn)作無不講究智能，未來的工廠工人，將不再只是單調(diào)的操作機(jī)器，而是將自己的經(jīng)驗(yàn)儲存到系統(tǒng)中，更有智能地與生產(chǎn)機(jī)器溝通互動?！爸悄苤圃臁本褪恰肮I(yè)4.0”的一個(gè)縮影。

此外，“工業(yè)4.0”還將解決當(dāng)今世界遇到的一些挑戰(zhàn)，比如資源效率、城鎮(zhèn)化和人才結(jié)構(gòu)調(diào)整等。工業(yè)4.0能夠持續(xù)帶來覆蓋整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的資源生產(chǎn)率和效率的增益。同時(shí)能夠?qū)⑷丝诮Y(jié)構(gòu)變動和社會因素考慮在內(nèi)，并設(shè)定合適的方式來組織生產(chǎn)。智能輔助系統(tǒng)可以把工人從單調(diào)、程式化的工作中解放出來，使其能夠?qū)⒕性趧?chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上。在關(guān)于熟練工短缺的問題上，工業(yè)4.0允許高齡的工人延長他們的工作生涯，使他們能夠長時(shí)間地保持生產(chǎn)力。靈活的工作組織形式使得工人們能夠更好地整合他們自己的工作，私人生活和持續(xù)的職業(yè)生涯發(fā)展將變得更有效率，可以說，工業(yè)4.0為工作和生活找到了一個(gè)更好的平衡點(diǎn)。

德國搶先推進(jìn)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目

為了在新工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)，德國聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部正聯(lián)手推動《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來項(xiàng)目之一——“工業(yè)4.0”項(xiàng)目，支持工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域新一代關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。項(xiàng)目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，聯(lián)盟政府投入達(dá)2億歐元。在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的計(jì)劃行動中，德國聯(lián)盟政府為未來項(xiàng)目“工業(yè)4.0”設(shè)立了雄心勃勃的目標(biāo)：德國要成為現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)（即網(wǎng)絡(luò)物理融合式生產(chǎn)系統(tǒng)）的供應(yīng)國和主導(dǎo)市場。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的主要內(nèi)容

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的概念描述了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目將從兩個(gè)方向展開，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，許多沿用多年、占據(jù)主導(dǎo)地位的工業(yè)自動化技術(shù)，正面臨被淘汰、被更新?lián)Q代的命運(yùn)，而一批以前認(rèn)為是高端的工業(yè)自動化技術(shù)，也隨著新時(shí)代的到來，快速的走入到了實(shí)際的應(yīng)用中去，成為新時(shí)代的寵兒：一是以工業(yè)PC為基礎(chǔ)的低成本工控自動化將成為主流；二是PLC進(jìn)入第六代——微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性；三是DCS系統(tǒng)走向測控管一體化設(shè)計(jì)；四是控制系統(tǒng)向現(xiàn)場總線（FCS）方向發(fā)展；五是儀器儀表向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化發(fā)展；六是數(shù)控技術(shù)向智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展；七是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向有限和無限相結(jié)合的方向；八是工業(yè)控制軟件向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性方向發(fā)展。

此外，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造到工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)變，德國還要實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)雙重策略。不僅應(yīng)該一如既往地把“信息和通訊科技”和“自身的傳統(tǒng)高科技策略”進(jìn)行整合，以努力成為智能制造科技的主要供應(yīng)商，尋求穩(wěn)固自身在全球市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)，還應(yīng)創(chuàng)造并服務(wù)于CPS科技和產(chǎn)品。為了達(dá)成這個(gè)雙重要求，以下幾個(gè)工業(yè)4.0的特征應(yīng)該被執(zhí)行：一是橫向集成需要通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)；二是端到端的工程立體集成橫跨整個(gè)價(jià)值鏈；三是垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制造系統(tǒng)。通向工業(yè)4.0之路要求德國在研發(fā)上投入巨大的精力，為了實(shí)現(xiàn)雙重策略，所進(jìn)行的研究首先必須實(shí)現(xiàn)“制造系統(tǒng)的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外，出于對工業(yè)4.0系統(tǒng)的要求和CPS科技持續(xù)發(fā)展的目的，在工作場所中新的社會基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該得到更多關(guān)注。

各界積極響應(yīng)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目

德國電子電氣工業(yè)協(xié)會（ZVEI）預(yù)測，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高30%，德國人工智能研究中心執(zhí)行長Wahlster也表示，工業(yè)4.0將會在一些高勞動成本的地區(qū)非常具有競爭力。有鑒于此，德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）及德國信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會（BITKOM）也已加入，德國三大工業(yè)協(xié)會決定共同建立一個(gè)名為“第四次工業(yè)革命平臺”辦事處，并于2013年4月在法蘭克福正式啟動。三大協(xié)會共同建立辦事處的主要目標(biāo)在于，推動工業(yè)的發(fā)展、提高工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)新的商業(yè)模式和運(yùn)營模式并付諸實(shí)踐。

德國企業(yè)界做出了積極地響應(yīng)。比如，西門子展示自身推進(jìn)工業(yè)4.0的具體行動，其憑借全集成自動化（TIA）和“數(shù)字化企業(yè)平臺”，長久以來占據(jù)著信息技術(shù)集成領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。在2013漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子展示了融合規(guī)劃、工程和生產(chǎn)工藝以及相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)的全面解決方案。西門子展臺將突出展示西門子的最新技術(shù)成就，這包括以全集成自動化TIA v12版本、新一代控制器Sifmatic S7-1500、針對電氣傳動應(yīng)用的“全集成驅(qū)動系統(tǒng)”（IDS）概念，以及以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的服務(wù)，例如，狀態(tài)監(jiān)控。另外，西門子公司還將與德國弗勞思霍夫研究院以及大眾汽車公司聯(lián)合展示，通過利用產(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）進(jìn)行虛擬生產(chǎn)規(guī)劃，可降低生產(chǎn)線上機(jī)器人的能耗高達(dá)50%。另外，西門子指出當(dāng)前約7500名軟件工程師是其在ICT驅(qū)動制造業(yè)自動化創(chuàng)新上的最大資本。

智能制造業(yè)工程領(lǐng)域的全球化競爭變得愈加激烈，德國并不是唯一一個(gè)在制造業(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)服務(wù)的國家。遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國在2011年6月正式啟動包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，2012年2月又出臺“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”，提出通過加強(qiáng)研究和試驗(yàn)（R&E）稅收減免、擴(kuò)大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新。日本亦提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機(jī)器人、無人化工廠提升制造業(yè)的國際競爭力。

“工業(yè)4.0”兩大主題

智能工廠：智能工業(yè)發(fā)展新方向

“智能工廠”的概念最早是奇思2009年在美國提出，其核心是工業(yè)化-和信息化的高度融合。智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)；未來，將通過大數(shù)據(jù)與分析平臺，將云計(jì)算中由大型工業(yè)機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)信息（云端智能工廠），并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。目前智能工廠概念仍眾說紛紜，其基本特征主要有制程管控可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位及制造綠色化三個(gè)層面。

一是制程管控可視化。由于智能工廠高度的整合性，在產(chǎn)品制程上，包括原料管控及流程，均可直接實(shí)時(shí)展示于控制者眼前，此外，系統(tǒng)機(jī)具的現(xiàn)況亦可實(shí)時(shí)掌握，減少因系統(tǒng)故障造成偏差。而制程中的相關(guān)數(shù)據(jù)均可保留在數(shù)據(jù)庫中，讓管理者得以有完整信息進(jìn)行后續(xù)規(guī)劃，也可以依生產(chǎn)線系統(tǒng)的現(xiàn)況規(guī)劃機(jī)具的維護(hù)；可根據(jù)信息的整合建立產(chǎn)品制造的智能組合。

二是系統(tǒng)監(jiān)管全方位。通過物聯(lián)網(wǎng)概念、以傳感器做鏈接使制造設(shè)備具有感知能力，系統(tǒng)可進(jìn)行識別、分析、推理、決策、以及控制功能；這類制造裝備，可以說是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的深度結(jié)合。當(dāng)然此類系統(tǒng)，絕對不僅只是在KS內(nèi)安裝一個(gè)軟件系統(tǒng)而已，主要是透過系統(tǒng)平臺累積知識的能力，來建立設(shè)備信息及反饋的數(shù)據(jù)庫。從訂單開始，到產(chǎn)品制造完成、入庫的生產(chǎn)制程信息，都可以在數(shù)據(jù)厙中一目了然，在遇到制程異常的狀況，控制者亦可更為迅速反應(yīng)，以促進(jìn)更有效的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)與生產(chǎn)。

三是在制造綠色化方面，除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問題，并與上下游廠商間，從資源、材料、設(shè)計(jì)、制造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產(chǎn)品生命周期管理的循環(huán)，更可透過綠色I(xiàn)CT的附加值應(yīng)用，延伸至綠色供應(yīng)鏈的協(xié)同管理、綠色制程管理與智慧環(huán)境監(jiān)控等，協(xié)助上下游廠商與客戶之間共同創(chuàng)造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

智能工廠的建設(shè)主要基于以下三大基礎(chǔ)技術(shù)。

一是無線感測器。無線感測器將是實(shí)現(xiàn)智能工廠的重要利器。智慧感測是基本構(gòu)成要素。儀器儀表的智慧化，主要是以微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主，包括運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)路、遺傳演算法、進(jìn)化計(jì)算、混沌控制等智慧技術(shù)，使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高機(jī)動靈活等性能，如專家控制系統(tǒng)（expert control system；ECS）、模塊邏輯控制器（FLC—Fuzzy Logic controller）等都成為智能工廠相關(guān)技術(shù)的關(guān)注焦點(diǎn)。

二是控制系統(tǒng)網(wǎng)路化（云端智能工廠）。隨著智能工廠制造流程連接的嵌入式設(shè)備越來越多，通過云端架構(gòu)部署控制系統(tǒng)，無疑已是當(dāng)今最重要的趨勢之一。在工業(yè)自動化領(lǐng)域，隨著應(yīng)用和服務(wù)向云端運(yùn)算轉(zhuǎn)移，資料和運(yùn)算位置的主要模式都已經(jīng)被改變了，由此也給嵌入式設(shè)備領(lǐng)域帶來顛覆性變革。如隨著嵌入式產(chǎn)品和許多工業(yè)自動化領(lǐng)域的典型IT元件，如制造執(zhí)行系統(tǒng)；（MEs）以及生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)（PPS）的智慧化，以及連線程度日漸提高，云端運(yùn)算將可提供更完整的系統(tǒng)和服務(wù)。一旦完成連線，體系結(jié)構(gòu)、控制方法以及人機(jī)協(xié)作方法等制造規(guī)則，都會因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)網(wǎng)路化而產(chǎn)生變化。此外.由于影像、語音信號等大數(shù)據(jù)高速率傳輸對網(wǎng)路頻寬的要求，對控制系統(tǒng)網(wǎng)路化，更構(gòu)成嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)，而且網(wǎng)路上傳遞的資訊非常多樣化，哪些資料應(yīng)該先傳（如設(shè)備故障訊息），哪些資料可以晚點(diǎn)傳（如電子郵件），都要靠控制系統(tǒng)的智慧能力，進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐袛嗖拍艿靡詫?shí)現(xiàn)。

三是工業(yè)通信無線化。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域最活躍的主流發(fā)展方向，是影響未來制造業(yè)發(fā)展的革命性技術(shù)，其通過支持設(shè)備間的交互與物聯(lián)，提供低成本、高可靠、高靈活的新一代泛在制造信息系統(tǒng)和環(huán)境。隨著無線技術(shù)日益普及，各家供應(yīng)商正在提供一系列軟硬體技術(shù)，協(xié)助在產(chǎn)品中增加通信功能。這些技術(shù)支援的通信標(biāo)準(zhǔn)包括藍(lán)牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而，由于工廠需求不像消費(fèi)市場一樣的標(biāo)準(zhǔn)化，必須因應(yīng)生產(chǎn)需求，有更多彈性的選擇，最熱門的技術(shù)未必是最好的通信標(biāo)準(zhǔn)和客戶需要的技術(shù)。

智能生產(chǎn)：制造業(yè)的未來

能生產(chǎn)（Intelligent Manufacturing.IM），也稱智能制造，是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。與傳統(tǒng)的制造相比，智能生產(chǎn)具有自組織和超柔性、自律能力、學(xué)習(xí)能力和自維護(hù)能力、人機(jī)一體化、虛擬實(shí)現(xiàn)等特征。

“智能制造”需要硬件，軟件以及咨詢系統(tǒng)的整合。那些具有“智慧制造”屬性的生產(chǎn)線，不僅擁有著為數(shù)眾多的控制器、傳感器，而且通過有線或無線傳感網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)，將數(shù)據(jù)傳輸給上層的制造執(zhí)行管理系統(tǒng)MES，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，從而讓制造業(yè)提升到一個(gè)新的階段。制造主要是服務(wù)于產(chǎn)品的生產(chǎn)，現(xiàn)在隨著客戶個(gè)性化需求越來越多，產(chǎn)品生產(chǎn)也逐漸呈現(xiàn)出少量多樣等新特征，這就迫使制造廠商要提升生產(chǎn)線的速度與靈活性，對于市場前端的變化需要能夠快速調(diào)整。例如當(dāng)前一些汽車廠就可以讓客戶在線指定汽車的顏色，快速調(diào)整生產(chǎn)線，快速交付產(chǎn)品。智能制造就是要為使用者帶來更多的便利。

近年來，由人工智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)等相結(jié)合的智能制造技術(shù)，正引領(lǐng)新一輪的制造業(yè)變革。智能制造技術(shù)開始貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及廣泛應(yīng)用正催生智能制造業(yè)。概括起來，當(dāng)今世界制造業(yè)智能化發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢。

一是以3D打印為代表的“數(shù)字化”制造技術(shù)嶄露頭角?！皵?shù)字化”制造以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案為藍(lán)本，以特制粉末或液態(tài)金屬等先進(jìn)材料為原料，以“3D打印機(jī)”為工具，通過在產(chǎn)品層級中添加材料直接把所需產(chǎn)品精確打印出來。這一技術(shù)有可能改變未來的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡單的設(shè)計(jì)成為可能，使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、按不同需要進(jìn)行生產(chǎn)，并徹底改變自“福特時(shí)代”以來的傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。3D打印技術(shù)開創(chuàng)了一個(gè)全新的偏平式、合作性的全球手工業(yè)市場，而不是傳統(tǒng)意義上的層級式、自上而下的企業(yè)結(jié)構(gòu)。一個(gè)由數(shù)百萬人組成的分散式網(wǎng)絡(luò)代替了從批發(fā)到零售商在內(nèi)的所有中間人，并且消除了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中每一個(gè)階段性的交易成本。這種“添加式生產(chǎn)”能夠大幅降低耐用品的生產(chǎn)成本，從而使數(shù)以萬計(jì)的小型生產(chǎn)商對傳統(tǒng)上處于中心位置的大型生產(chǎn)者提出挑戰(zhàn)。不過新的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)將面臨一次長時(shí)間的“洗牌”。有預(yù)測指出，未來模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3D打印機(jī)。當(dāng)然，這需要一個(gè)過程，主要是人們適應(yīng)和接受新事物的過程與產(chǎn)業(yè)自身完善成長的過程。不過10年、20年是分水嶺，一般新技術(shù)會變得非常成熟起來，并被廣泛應(yīng)用。

二是智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過程。先進(jìn)制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領(lǐng)新一輪的制造業(yè)革命，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

（1）建模與仿真使產(chǎn)品設(shè)計(jì)日趨智能化。建模與仿真廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及供應(yīng)鏈管理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期。建模與防真通過減少測試和建模支出降低風(fēng)險(xiǎn)，通過簡化設(shè)計(jì)部門和制造部門之間的切換來壓縮新產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間。

（2）以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造裝備在生產(chǎn)過程中應(yīng)用日趨廣泛。近年來，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，種類更加繁多，功能越來越強(qiáng)，自動化和智能化水平顯著提高。汽車、電子電器、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線，工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)機(jī)器人分為日系和歐系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUc、不二越、川崎等公司；歐系主要有德國KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奧地利IGM公司等。工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度越來越高，功能也越發(fā)強(qiáng)大，正朝著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。國際機(jī)器人聯(lián)合會主席榊原伸表示，過去4～5年間，世界機(jī)器人行業(yè)得到了長足的發(fā)展，行業(yè)平均增長率為8%～9%。據(jù)聯(lián)合會統(tǒng)計(jì)，近年來世界工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的年總產(chǎn)值約250億美元。

（3）全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速。通過使用企業(yè)資源規(guī)劃軟件和無線電頻率識別技術(shù)（RFID）等信息技術(shù)，使得全球范圍的供應(yīng)鏈管理更具效率，縮短了滿足客戶訂單的時(shí)間，提升了生產(chǎn)效率。

（4）智能服務(wù)業(yè)模式加速形成。先進(jìn)制造企業(yè)通過嵌入式軟件，無線連接和在線服務(wù)的啟用整合成新的“智能”服務(wù)業(yè)模式，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)兩個(gè)部門之間的界限日益模糊，融合越來越深入。消費(fèi)者正在要求獲得產(chǎn)品“體驗(yàn)”，而非僅僅是一個(gè)產(chǎn)品，服務(wù)供應(yīng)商如亞馬遜公司已進(jìn)入了制造業(yè)領(lǐng)域。

制造企業(yè)如何適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代

通向工業(yè)4.0的路將會是一段革命性的進(jìn)展?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)科技和經(jīng)驗(yàn)將不得不為了適應(yīng)制造工業(yè)中的特殊設(shè)備而進(jìn)行改變和革新，而且對于新地域和新市場的創(chuàng)新解決方案將不得不重新探索。為此，企業(yè)需要對以下8個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步改進(jìn)。

標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)

工業(yè)4.0將會涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的設(shè)計(jì)并通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)集成幾家不同的公司。如果一攬子共同標(biāo)準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)，這種合作伙伴關(guān)系將成為可能，而且需要一個(gè)參照架構(gòu)來為這些標(biāo)準(zhǔn)提供描述并促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)。

復(fù)雜系統(tǒng)的管理

制造系統(tǒng)正在日益變得復(fù)雜，適當(dāng)?shù)挠?jì)劃、描述和說明模型可以為這些復(fù)雜系統(tǒng)提供管理基礎(chǔ)。工程師們應(yīng)該為了發(fā)展這些模型而進(jìn)行更多的方法創(chuàng)新和工具應(yīng)用。

一套綜合的工業(yè)基礎(chǔ)寬帶設(shè)施

毋庸置疑，綜合并高質(zhì)量的通訊同絡(luò)是工業(yè)4.0的關(guān)鍵要求。無論是在德國國內(nèi)，還是在德國與其他合作國家之間，寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也因此需要進(jìn)一步的、大規(guī)律的拓展。

安全和安保

安全和安保是智能制造系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。保障設(shè)備和產(chǎn)品自身不會引起使用者的危險(xiǎn)，也不會對環(huán)境造成污染十分重要。同時(shí)，設(shè)備和產(chǎn)品中包含的信息特別需要被保護(hù)，以防止這些信息被濫用或者在未被授權(quán)的情況下使用。這將對安全和安保的架構(gòu)和特殊識別碼的集成調(diào)用產(chǎn)生更高的要求，同時(shí)相關(guān)的培訓(xùn)和職業(yè)生涯的持續(xù)發(fā)展規(guī)劃也要得到加強(qiáng)。

工作的組織和設(shè)計(jì)

在智慧工廠里，雇員的角色將會發(fā)生引人注目的改變。越來越多的實(shí)時(shí)導(dǎo)向性控制將會讓工作內(nèi)容、工作流程和工作環(huán)境發(fā)生轉(zhuǎn)變。針對組織工作的社會科技的實(shí)現(xiàn)將會給工人提供承擔(dān)重大責(zé)任和加強(qiáng)個(gè)人發(fā)展的機(jī)會。當(dāng)上述內(nèi)容成為現(xiàn)實(shí)，進(jìn)行合作的工作設(shè)計(jì)和職業(yè)生涯的學(xué)習(xí)途徑對于啟動參照模型課題將變尤為必要。

培訓(xùn)和持續(xù)性的職業(yè)發(fā)展

工業(yè)4.0將從根本上改變工人們的工作和職業(yè)訴求。實(shí)施適合的培訓(xùn)策略并用培養(yǎng)學(xué)習(xí)的方式組織工作也因此而變得非常必要，可以借此實(shí)現(xiàn)“活到老學(xué)到老”和基于工作地點(diǎn)的廣泛的個(gè)人發(fā)展。為了達(dá)成這項(xiàng)目標(biāo)，模型課題和“最好的實(shí)用網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)該被進(jìn)一步開發(fā)和提升，立體學(xué)習(xí)技術(shù)也應(yīng)該投入研究。

規(guī)章制度

在工業(yè)4.0下建立新的制造流程和水平的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)必須遵守法律，而已存在的立法也同樣需要在必要時(shí)考慮創(chuàng)新對法律帶來的影響。面臨的挑戰(zhàn)包括合作信息的保護(hù)、責(zé)任議題、管理私人信息和貿(mào)易限制等。這將不僅對立法，也對其他代表商務(wù)行為的活動提出了要求——制度將作為一個(gè)涵蓋面廣泛的適用工具而存在，其中的內(nèi)容條款包括指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn)合同和公司集體協(xié)議，或者如審計(jì)類型的自律行為。

篇4

對信息進(jìn)行處理的過程就是設(shè)計(jì)，它也是一個(gè)加工知識的過程。設(shè)計(jì)活動展現(xiàn)出人類特有的智能行為，機(jī)械設(shè)計(jì)也一樣。千百年來，人們完成設(shè)計(jì)都是依靠智能的構(gòu)思和手上操作，只是近期電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展促使人們在實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)更加廣泛地運(yùn)用計(jì)算機(jī)智能技術(shù)完成輔助設(shè)計(jì)。這也就是我們常說的CAD，主要是加快了機(jī)械設(shè)計(jì)中人們對于圖形的處理速度及計(jì)算數(shù)值的效率。機(jī)械設(shè)計(jì)智能化需要將設(shè)計(jì)理論跟智能工程結(jié)合在一起，并以自動化智能工程為基礎(chǔ)，進(jìn)一步建立更能反映出人們智能水平及自動化程度的機(jī)械設(shè)計(jì)理論、技術(shù)，促使機(jī)械設(shè)計(jì)自動化能夠更好地詮釋設(shè)計(jì)活動，最終提升機(jī)械設(shè)計(jì)的自動化程度。在機(jī)械的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)技術(shù)方面，我們應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)過程中人的思維規(guī)律及信息流。因此，機(jī)械概念設(shè)計(jì)智能化的實(shí)現(xiàn)也是提升機(jī)械設(shè)計(jì)自動化程度要繼續(xù)解決的熱點(diǎn)問題和難點(diǎn)問題。

2培養(yǎng)自動化復(fù)合人才

要想發(fā)展并推廣應(yīng)用各種新的機(jī)械設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，就需要持續(xù)引進(jìn)一系列的新概念、新理論及新技術(shù)，不斷將傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中的某些設(shè)計(jì)觀念及技術(shù)進(jìn)行升級甚至是替換，這就需要我們培養(yǎng)出一大批兼具技術(shù)素質(zhì)及研究理論的優(yōu)秀復(fù)合型工作人才。機(jī)械設(shè)計(jì)朝著自動化方向發(fā)展的速度越來越快，機(jī)械制造業(yè)也將更加依賴科學(xué)技術(shù)及知識。這種全新的自動化設(shè)計(jì)模式對于工作人員的經(jīng)驗(yàn)、技藝等的要求將越來越低，更多地是需要他們提高自身的自動化設(shè)計(jì)知識及技能。技術(shù)人員跟一線工作人員之間的界限將越來越模糊，直至消失，因而機(jī)械設(shè)計(jì)制造工人應(yīng)當(dāng)擁有高層次的管理能力及技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)。所以，機(jī)械設(shè)計(jì)及制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)加快培養(yǎng)出更多的復(fù)合型人才，并充分發(fā)揮出人才資源的優(yōu)勢，大力推廣應(yīng)用自動化設(shè)計(jì)技術(shù)，最終達(dá)到提高機(jī)械設(shè)計(jì)自動化程度的目的。

3全面創(chuàng)新自動化技術(shù)

當(dāng)前，我們正處于經(jīng)濟(jì)時(shí)代，不僅僅是經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展也日新月異。從當(dāng)下我國的國情來看，發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)自動化技術(shù)是一個(gè)由簡單到復(fù)雜、從低級到高級、逐漸完善的過程。然而這一過程所面臨的不僅是時(shí)間問題，更重要的是技術(shù)創(chuàng)新問題［2］。機(jī)械設(shè)計(jì)制造在選擇使用自動化技術(shù)后，其生產(chǎn)方才可以改變傳統(tǒng)的機(jī)械化模式，逐漸過渡為機(jī)械控制自動化模式，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制自動化。只有先以單個(gè)部門自動化的實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，才能逐漸達(dá)到全行業(yè)的設(shè)計(jì)自動化，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)過程的全面自動化。從目前我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動化的具體程度來看，中國機(jī)械設(shè)計(jì)自動化程度跟國外相比還存在很大的差距。所以，我們應(yīng)當(dāng)積極以國外先進(jìn)的自動化技術(shù)發(fā)展進(jìn)程為參考，不斷追求創(chuàng)新，致力于我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動化現(xiàn)狀全面開發(fā)新技術(shù)，盡量少走發(fā)展的彎路，大大提升我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動化程度，爭取盡早與國際機(jī)械設(shè)計(jì)自動化接軌。

4結(jié)語

篇5

 

盡管互聯(lián)網(wǎng)造車如今已不再是個(gè)新鮮的概念，但公眾仍然對此褒貶不一，其備受爭議的重要原因之一就是喊了這么久，鮮有成績。無論是半路出家的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，還是汽車行業(yè)的“老和尚”—傳統(tǒng)汽車廠商到目前為止都沒有太多可拿得出手的干貨，只放出一些PPT來博眼球。最典型的就是2015年7月，僅僅成立一年、團(tuán)隊(duì)不到50個(gè)人的游俠汽車在北京召開了一場會，并展示了一款游俠電動車樣品，但車型樣品只是一個(gè)殼子并沒有實(shí)車，而展示出的那些令人驚嘆的性能數(shù)據(jù)，基本都停留在PPT演講稿上。除此之外還有打情懷牌、玩概念的，如智車優(yōu)行宣稱要打造“懂你的智能電動車”，要成為“汽車界的小米”;蔚來汽車要成為車主的“避風(fēng)港”，更多的是在講故事，玩噱頭、作秀。

 

他們?nèi)绱速M(fèi)盡心思的主要目的便是獲得投資人關(guān)注，但卻陷入了騙取投資人錢財(cái)?shù)匿鰷u。比如汽車之家創(chuàng)始人李想在2015年4月注冊的車和家，初期注冊資金僅為10萬元人民幣，而就在剛剛過去的5月，李想在微博宣布，車和家完成7.8億元人民幣A輪融資，估值29.8億元人民幣。之前樂視汽車在會上把汽車開上臺來也被指是為吸引投資人的視線。如今互聯(lián)網(wǎng)造車應(yīng)驗(yàn)了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)就是想象力經(jīng)濟(jì)的說法。加入到互聯(lián)網(wǎng)造車大軍的互聯(lián)網(wǎng)公司都希望榜上互聯(lián)網(wǎng)造車的概念，為自己尋求新的資本故事。

 

雪上加霜，智能汽車被曝出嚴(yán)重問題

 

除了被質(zhì)疑是“PPT造車”，智能汽車本身的問題更是給智能汽車廠商當(dāng)頭一棒，比如谷歌汽車遲遲不能上路的重要原因就是上路測試遭遇多次事故，根據(jù)谷歌2016年1月向加州政府提交的最新無人自駕車測試報(bào)告，341次的安全事件中，共有272個(gè)次屬于技術(shù)性故障，包含電線斷裂和GPS不準(zhǔn)確等等。同樣的事特斯拉也未能幸免，4月19日，美國《消費(fèi)者報(bào)告》率先報(bào)道了Model X出現(xiàn)的一系列故障，其中之一就是鷹翼式車門的問題。這一事件也讓互聯(lián)網(wǎng)車企的制造能力備受質(zhì)疑。

 

問題背后，是互聯(lián)網(wǎng)造車自身的不足

 

這所有問題的出現(xiàn)都在暴露同一個(gè)事實(shí)：互聯(lián)網(wǎng)造車仍有諸多不足，盡管從邏輯上來說，如果特斯拉、谷歌和蘋果能造車，那么國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)公司也有可能成功。但事實(shí)上，海外互聯(lián)網(wǎng)公司、科技公司背后擁有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢以及美國高效、高端的制造業(yè)實(shí)力，大多數(shù)中國的互聯(lián)網(wǎng)公司在這方面望塵莫及，而且汽車行業(yè)的核心技術(shù)沒有實(shí)現(xiàn)共享，即便有錢也買不到，再加上車聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)涉及比如聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和交互等上萬個(gè)信息零件，絕非造手機(jī)、電視那樣簡單。對于技術(shù)積累幾乎為零的互聯(lián)網(wǎng)公司單靠招募幾位傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域的高管是解決不了技術(shù)短板的。更何況造車是一個(gè)漫長的過程，有業(yè)內(nèi)人士分析，汽車的基礎(chǔ)研發(fā)周期為3～5年，汽車電子系統(tǒng)需要3年，軟件部分和操作系統(tǒng)需要2～3年，也就是說一輛靠譜的概念車至少需要3年的研發(fā)周期。于是更多的互聯(lián)網(wǎng)公司開始把注意力放在設(shè)計(jì)上，比如前文說到的LESEE，在外形上”天馬行空”，而智車優(yōu)行之前的奇點(diǎn)概念車，在外形上也十分炫酷，但卻引發(fā)網(wǎng)友吐糟，其原因就是太過超前，并不完全符合大眾審美。

 

更為關(guān)鍵的是互聯(lián)網(wǎng)造車缺少核心科技，多是停留概念上，比如無人駕駛、智能車載系統(tǒng)、安全和搭載各種高科技產(chǎn)品等。正如吉利董事長李書福所言，互聯(lián)網(wǎng)汽車不是簡單地把手機(jī)功能集成到汽車上，更不是搞電子商務(wù)。

 

互聯(lián)網(wǎng)造車，對傳統(tǒng)車企有何影響?

 

就在各類智能汽車大行其道之時(shí)，傳統(tǒng)車企的態(tài)度和應(yīng)對方式也變得頗為敏感，那他們具體又是如何處理的呢?一部分是自己開始研發(fā)智能汽車。據(jù)媒體報(bào)道，奔馳、奧迪和沃爾沃的智能汽車都已經(jīng)亮相。其中寶馬公司與Karma汽車公司達(dá)成重要合作伙伴關(guān)系，Karma將結(jié)合寶馬技術(shù)資源推出一系列混合動力和純電動豪華汽車。

 

另一部分則選擇與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，比如上汽與阿里巴巴合作。除此之外，還有奇瑞汽車與博泰，以及前文提到的長安汽車與百度。

 

當(dāng)然也有個(gè)別傳統(tǒng)車企直接淪為了代工廠。這一方面是因?yàn)橹圃旃S和地盤結(jié)構(gòu)等部分本身就是傳統(tǒng)汽車廠商最大的核心競爭力。另一方面，中國每年有大量產(chǎn)能過剩，傳統(tǒng)車企從事代工也能獲得不錯(cuò)利潤，江淮汽車就是一例。今年4月7日，江淮公告，證實(shí)與蔚來汽車簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將全面推進(jìn)新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)鏈合作，預(yù)計(jì)整體合作規(guī)模約100億元人民幣。這也意味著在蔚來汽車第二款量產(chǎn)車“落地”之前，江淮是它唯一的汽車制造合作企業(yè)。

 

當(dāng)智能汽車之潮滾滾而來時(shí)，傳統(tǒng)車企無論主動還是被動，都得加快腳步，否則下一個(gè)掉隊(duì)的就可能是自己。

 

未來，我們期待第四次“工業(yè)革命”

 

說了這么多，最后我們不妨來暢想下互聯(lián)網(wǎng)造車的未來。

 

首先必須承認(rèn)的是：未來的汽車將不再只是一個(gè)交通工具，而是一個(gè)智能互聯(lián)的終端，但它首先還是交通工具，智能汽車依然是汽車，必須要像傳統(tǒng)汽車一樣可靠和安全，所以對于一款智能汽車的制造，研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、測試和量產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)都不能少，同時(shí)還需要大規(guī)模的資金消耗、大量的人員協(xié)作，以及各個(gè)環(huán)節(jié)上極強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)能力。這對于互聯(lián)網(wǎng)公司來說，單純招募車企高管與技術(shù)人員仍舊解決不了技術(shù)的短板，尤其是汽車行業(yè)的核心專利仍舊集中在傳統(tǒng)汽車企業(yè)手中的當(dāng)下。這就使得無論是BAT還是樂視、蔚來汽車先從操作系統(tǒng)等軟件方面入手，再與整車企業(yè)深度合作，同時(shí)拓展汽車行業(yè)上下游資源，豐富自己的技術(shù)積累和供應(yīng)鏈，來實(shí)現(xiàn)汽車智能化、信息化。　其次即便越來越多的互聯(lián)網(wǎng)汽車已經(jīng)從PPT中走了出來，但造車仍然不是一件一蹴而就的事。除了成品外，安全測試還要面臨很多的考驗(yàn)，因此理論上兩三年造不出來，甚至三四年都不一定能投入生產(chǎn)，各互聯(lián)網(wǎng)汽車廠商和消費(fèi)者都應(yīng)該沉得住氣，耐心等待。

 

而對于未來的智能汽車，在時(shí)代浪潮的推動下，汽車自然會順勢向電動化、智能化與共享化發(fā)展。而且汽車行業(yè)的商業(yè)模式也將會從硬件模式向服務(wù)模式轉(zhuǎn)變，智能汽車一定是車輛技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大融合，是信息技術(shù)、智能化技術(shù)、車輛高科技技術(shù)以及全新商業(yè)模式等方方面面的大融合，這就需要具備兩個(gè)能力，“上半身”和“下半身”。“上半身”是應(yīng)用的能力，“下半身”則是數(shù)據(jù)的能力，這看起來更像是第四次“工業(yè)革命”?！〗Y(jié)束語

 

互聯(lián)網(wǎng)造車最終是否會顛覆傳統(tǒng)汽車制造業(yè)，誰會成為潮流，目前下結(jié)論或許還為時(shí)過早。但可以確定的是，智能汽車一定會給我們的生活帶來想象不到的改變，會讓我們更安全、更舒適、更智能、更環(huán)保的用車。接下來我們所要做的，就是一起期待這一天早點(diǎn)到來。

篇6

江鵬程：華軟目前管理資金的規(guī)模大概是130億人民幣，投資主要領(lǐng)域是新一代信息技術(shù)，大概占70%，同時(shí)會擴(kuò)展其它領(lǐng)域，例如裝備制造、節(jié)能環(huán)保。始終堅(jiān)持信息技術(shù)是主要投資方向。華軟資本最近出了一本書《2049智能崛起》，聯(lián)想30多年以后信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)會引發(fā)什么變化，來找一些方向性的投資的機(jī)會。

《融資中國》：華軟為什么會選擇裝備制造業(yè)？

江鵬程：選擇這個(gè)領(lǐng)域是因?yàn)榈谝晃覀円托畔⒓夹g(shù)緊密結(jié)合。第二點(diǎn)我們會選擇國家七大戰(zhàn)略新興行業(yè)。對于裝備制造業(yè)很看好，在兩年前華軟就定了策略方向 ，那個(gè)時(shí)候還沒提到工業(yè)4.0等概念，智能制造的背后一定有信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于現(xiàn)在的工業(yè)制造會有很大的提升。有些裝備制造可能很高端，但那些不一定是華軟的投資方向，我們看的是工業(yè)4.0對工業(yè)生產(chǎn)效率的提升，這樣的改變都是一步一步來的，不是一蹴而就。

《融資中國》：工業(yè)制造4.0概念真正落實(shí)到企業(yè)中需要多長時(shí)間？

江鵬程：工業(yè)4.0不完全是一個(gè)概念，它是逐漸發(fā)展的過程，不能說立馬達(dá)到工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)，但是工業(yè)自動化 ，工業(yè)流水線的智能化是一直在進(jìn)行的。例如iPhone配件很多都是在國內(nèi)生產(chǎn)，在這些生產(chǎn)企業(yè)里面會廣泛應(yīng)用到無人管理和高效智能控制，達(dá)到4.0是逐漸的過程，但絕對不是摸不著的東西，不僅僅是一個(gè)概念。

《融資中國》：工業(yè)4.0細(xì)分哪幾個(gè)方向？

江鵬程：我們不講方向，講解決問題。如生產(chǎn)線的物料搬運(yùn)，是不是能達(dá)到節(jié)省的目的，如工廠設(shè)計(jì)，什么地方會應(yīng)用到機(jī)器人，后面會有搬運(yùn)系統(tǒng)，有嵌入式軟件，也有獨(dú)立的某一個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)器人手的應(yīng)用，這些應(yīng)用能夠提高效率。機(jī)器人手臂放哪里，怎么設(shè)計(jì)，每秒怎樣能夠完成更多工作，這些都是很現(xiàn)實(shí)的東西。

《融資中國》：在物聯(lián)網(wǎng)人工智能方面有哪些布局？

江鵬程：物聯(lián)網(wǎng)很早之前就有布局，物聯(lián)網(wǎng)本身是分層的，最底層，中間系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用 ，各個(gè)層面投資的時(shí)點(diǎn)不同。我們做了一些投資比如RFID（射頻識別）的一些應(yīng)用，也有一些項(xiàng)目投完被收購了，這個(gè)方向我們絕對認(rèn)可，包括我們新書里提到新一代信息技術(shù)應(yīng)用最重要的四個(gè)方向“大物移云”，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)，移動互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算，以這四個(gè)作為我們新一代信息技術(shù)未來發(fā)展最主要的內(nèi)容，我們會持續(xù)看好，做投資的話會看在這個(gè)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)某個(gè)階段解決了什么問題，它能否在未來三到五年中持續(xù)的增長。

篇7

關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù)；智能制造系統(tǒng)；機(jī)電一體化技術(shù)

1 概述

改革開發(fā)以來，我國的各項(xiàng)事業(yè)也都得到了快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)水平尤其是機(jī)械制造水平更是進(jìn)步顯著，正逐漸呈現(xiàn)出從制造自動化向著制造智能化的方向~進(jìn)的趨勢。與傳統(tǒng)制造模式不同，智能制造模式中融入了電子、計(jì)算機(jī)信息等先進(jìn)科技，是一種具有自適應(yīng)加工和綜合自動化控制等特征的先進(jìn)生產(chǎn)方式，它的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是將機(jī)械技術(shù)和信息電子技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合使用，從而構(gòu)建出了能夠大幅度提升生產(chǎn)能力和效率的先進(jìn)制造系統(tǒng)，而這就說明了智能制造的實(shí)現(xiàn)過程中就必然離不開機(jī)電一體化技術(shù)。筆者結(jié)合自己的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

2 智能制造的概念及其發(fā)展

在當(dāng)前市場競爭日趨激烈的形勢下，機(jī)械制造企業(yè)都在努力革新自己的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，探尋新的生產(chǎn)方式，而智能制造作為一種更加先進(jìn)的生產(chǎn)方式，自然就引起了越來越多人的重視?，F(xiàn)實(shí)中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實(shí)現(xiàn)智能制造過程中所需要用到的各種先進(jìn)技術(shù)，另一層就是指代智能制造系統(tǒng)（如圖1所示）。智能制造技術(shù)的提出和應(yīng)用目的就是為了實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)方式，構(gòu)建智能化的制造系統(tǒng)。可以這么說，在機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化制造也是機(jī)械制造發(fā)展的必然趨勢，對提高生產(chǎn)管理能力、生產(chǎn)效率以及企業(yè)效益等均具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

與傳統(tǒng)的制造技術(shù)不同，智能制造技術(shù)融合電子、機(jī)械以及計(jì)算機(jī)信息等技術(shù)，即智能制造的實(shí)現(xiàn)高度依賴于機(jī)電一體化技術(shù)。智能制造技術(shù)的一個(gè)最顯著的特點(diǎn)就是可以對制造狀態(tài)實(shí)現(xiàn)智能感知，并對感知到的信息進(jìn)行自動分析和處理，最后還可以生成決策指令來對整個(gè)制造加工和管理環(huán)節(jié)進(jìn)行自動控制。顯而易見，智能制造技術(shù)的功能就是對機(jī)械產(chǎn)品的加工制造環(huán)節(jié)進(jìn)行自動控制，通過對人工決策過程加以模仿來自動生產(chǎn)控制指令。這樣做的一個(gè)顯著好處就是降低了人為因素可能造成的干擾。如采用智能制造技術(shù)來生產(chǎn)機(jī)械零件產(chǎn)品就消除了因人工操作失誤而造成的廢品損失，在解放了大量生產(chǎn)勞動力的同時(shí)，也極大幅度地提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，對于一些勞動強(qiáng)度特別大或者生產(chǎn)過程存在潛在安全隱患的領(lǐng)域，采用智能制造技術(shù)來替代人工生產(chǎn)也是實(shí)現(xiàn)安全和高效生產(chǎn)的一種最佳選擇?？傊?，智能制造技術(shù)不僅可以大幅度提升生產(chǎn)效率，而且可以在很大程度上杜絕人為失誤的影響，是當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的一種主流趨勢。

智能制造系統(tǒng)就是通過運(yùn)用智能制造技術(shù)來構(gòu)建的一種先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式不同，智能制造系統(tǒng)中融入了大量的制造加工狀態(tài)信息，并通過對這些信息進(jìn)行智能處理來及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前制造環(huán)節(jié)中可能存在的問題，這就為生產(chǎn)加工過程的自動化調(diào)節(jié)和控制提供了依據(jù)。此外，智能制造系統(tǒng)還擁有組織、學(xué)習(xí)以及優(yōu)化等眾多功能，如可以對生產(chǎn)加工過程中用到的各類資源進(jìn)行靈活配置，對加工制造過程進(jìn)行合理優(yōu)化，對加工過程進(jìn)行模擬仿真以及可視化展示等，而這些也都迎合了制造業(yè)的發(fā)展潮流。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)正在逐漸和智能制造技術(shù)進(jìn)行融合，同時(shí)兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的空間?？梢赃@樣說，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了實(shí)現(xiàn)智能制造過程時(shí)的一種不可或缺的核心技術(shù)。例如當(dāng)前智能制造系統(tǒng)中所廣泛采用的傳感器技術(shù)就是二者結(jié)合使用的典范。在智能制造系統(tǒng)中，需要加裝多種型號的智能傳感器來對加工制造狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測和收集，而這就需要用到機(jī)電一體化技術(shù)來對信號進(jìn)行采集。此外，傳感器監(jiān)測到的信息還需要通過信息網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，而這也需要用到電子信息技術(shù)來構(gòu)建信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。總之，在構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的過程中，必不可少地就需要用到機(jī)電一體化技術(shù)來達(dá)到各種信號檢測和傳輸?shù)哪康摹?/p>

事實(shí)上，智能制造是在制造自動化高度發(fā)展的基礎(chǔ)上所誕生的一種新型制造理論，而數(shù)控技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)制造自動化的一種關(guān)鍵技術(shù)。眾所周知，數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)就離不開機(jī)電一體化技術(shù)，它對數(shù)控系統(tǒng)的要求非常高，不僅涉及到模擬、信息處理等多種技術(shù)，還包括對所有數(shù)字加工環(huán)節(jié)的自動優(yōu)化和管理。目前絕大多數(shù)制造企業(yè)都應(yīng)用了數(shù)控機(jī)床，其數(shù)控系統(tǒng)主要采用的是“CPU+總主線”的結(jié)構(gòu)形式，通過在線診斷和模糊智能控制的方式來對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行多通道的管控。

除此之外，一些國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)構(gòu)建的無人化生產(chǎn)線和無人工廠也是機(jī)電一體化技術(shù)和智能制造技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的典范。在這些生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人被大量使用，它們和數(shù)控機(jī)床之間可以通過物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)互連互通，并通過構(gòu)建基于人工智能的智能控制系統(tǒng)來對所有制造過程進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語

總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關(guān)鍵技術(shù)，將其與智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對機(jī)械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。

參考文獻(xiàn)

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篇8

為什么？

2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會上，德國相關(guān)協(xié)會提出工業(yè)4.0的初步概念，此后由德國機(jī)械設(shè)備制造聯(lián)合會等協(xié)會牽頭，來自企業(yè)、政府、研究機(jī)構(gòu)的專家成立了“工業(yè)4.0工作組”，進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)4.0的研究并向德國政府進(jìn)行報(bào)告;2013年，德國政府將工業(yè)4.0納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中，正式成為一項(xiàng)國家戰(zhàn)略。目前，德國正計(jì)劃制訂推進(jìn)工業(yè)4.0的相關(guān)法律，把工業(yè)4.0從一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策上升為國家法律。德國工業(yè)4.0在很短的時(shí)間內(nèi)得到了來自黨派、政府、企業(yè)、協(xié)會、院所的廣泛認(rèn)同，并從一個(gè)來自民間的概念迅速演變國家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，現(xiàn)正從一個(gè)產(chǎn)業(yè)政策上升為國家法律。工業(yè)4.0能在這么短的時(shí)間內(nèi)在全國形成共識，有其偶然性也有必然性，這種認(rèn)識來自于德國長期以來把工業(yè)作為國家經(jīng)濟(jì)的基石，來自于信息通信技術(shù)給工業(yè)帶來的革命性影響，也來自于新一輪科技革命中對德國工業(yè)地位的擔(dān)憂。概括起來，主要是三種意識：危機(jī)意識、機(jī)遇意識和領(lǐng)先意識。

危機(jī)意識：德國是傳統(tǒng)的科技工業(yè)強(qiáng)國，但是在新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命中，傳統(tǒng)的競爭優(yōu)勢受到了來自各方面的挑戰(zhàn)，一部分新興產(chǎn)業(yè)成長乏力，各界對德國未來發(fā)展表現(xiàn)出某種憂慮。這種憂慮包括了對新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的憂慮、對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的憂慮和對國家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略方向的憂慮。

機(jī)遇意識：盡管德國各界對有些產(chǎn)業(yè)發(fā)展得不盡如人意表現(xiàn)出了憂慮，但對德國傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的競爭力還是表現(xiàn)出強(qiáng)烈的自信，認(rèn)為德國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨許多機(jī)遇，如龐大的、快速成長的智能裝備市場，全球新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合的趨勢帶給德國的是鞏固和強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢的機(jī)遇。

領(lǐng)先意識：在新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革中，德國人有危機(jī)感，也看到新機(jī)遇，并試圖在工業(yè)領(lǐng)域繼續(xù)保持全球領(lǐng)先的地位，其基本途徑就是在向工業(yè)化4.0邁進(jìn)的過程中先發(fā)制人，與世界制造強(qiáng)國爭奪新科技產(chǎn)業(yè)革命的話語權(quán)，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。他們在努力實(shí)現(xiàn)五個(gè)領(lǐng)先：理念領(lǐng)先、技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先、標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先、市場領(lǐng)先。

是什么？

與國際社會關(guān)于第三次工業(yè)革命的說法不同，德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，前三次工業(yè)革命的發(fā)生，分別源于機(jī)械化、電力和信息技術(shù)。他們將18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備定義為工業(yè)1.0，20世紀(jì)初的電氣化定義為2.0，始于20世紀(jì)70年代的生產(chǎn)工藝自動化定義為3.0，而物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化迎來了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法，即工業(yè)4.0。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，推動制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

工業(yè)4.0是一個(gè)發(fā)展的概念、動態(tài)的概念，是一個(gè)理解未來信息技術(shù)與工業(yè)融合發(fā)展的多棱鏡，站在不同的角度會有不同的理解;工業(yè)4.0是互聯(lián)，是集成，是數(shù)據(jù)，是創(chuàng)新，是服務(wù)，也是轉(zhuǎn)型;工業(yè)4.0是CPS，是智能工廠，是智能制造;工業(yè)4.0是國家戰(zhàn)略，是企業(yè)行為。

但從根本上來講，工業(yè)4.0是一種在信息技術(shù)發(fā)展到新階段產(chǎn)生的新的工業(yè)發(fā)展模式。從終極目標(biāo)來看，工業(yè)4.0不能為技術(shù)而技術(shù)，核心在于提高企業(yè)、行業(yè)乃至國家的整體競爭力。從企業(yè)來看，通過工業(yè)4.0可以實(shí)現(xiàn)勞動生產(chǎn)率大幅提高，產(chǎn)品創(chuàng)新速度加快，滿足個(gè)性化需求，減少能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值大幅，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力顯著;從行業(yè)來看，通過工業(yè)4.0可以建立起高度協(xié)作的創(chuàng)新服務(wù)體系，提高整個(gè)行業(yè)的資源配置和運(yùn)行效率;從政府來看，通過工業(yè)4.0進(jìn)一步鞏固德國制造業(yè)優(yōu)勢，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。

如何看？

我們看待德國工業(yè)4.0，既要有國際視角，更要有中國視角;既要有技術(shù)視角，更要有轉(zhuǎn)型視角;既要有理論視角，也要有實(shí)踐視角;既要有政府視角，也要有企業(yè)視角。只有這樣，我們的觀察才有針對性、指導(dǎo)性和現(xiàn)實(shí)性，才能更好地實(shí)施兩化深度融合戰(zhàn)略。

德國的工業(yè)4.0與我國兩化深度融合，如出一轍、異曲同工、殊途同歸。2014年11月8日，苗圩部長在接受《人民日報(bào)》專訪時(shí)說，我國提出的兩化深度融合戰(zhàn)略與德國提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略如出一轍、異曲同工。盡管中德兩國工業(yè)化階段不同、企業(yè)水平不同、技術(shù)基礎(chǔ)不同、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)不同、運(yùn)行機(jī)制不同，但面對新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命的趨勢，有相同的危機(jī)感和緊迫感，都認(rèn)識到了發(fā)展的機(jī)遇的挑戰(zhàn)，都有舉全國之力搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)的戰(zhàn)略意圖，兩國的戰(zhàn)略在核心理念、發(fā)展重點(diǎn)、方法路徑等方面也比較相似。

工業(yè)4.0是德國制造的新品牌、新名片。當(dāng)提到德國時(shí)，我們會聯(lián)想到高可靠、高精密、高質(zhì)量、高安全的德國工業(yè)產(chǎn)品，德國制造作為一種品牌已成為德國的重要資產(chǎn)，這是德國人歷經(jīng)百年而打造的，但德國人并不滿足。在新一輪信息技術(shù)革命背景下，要賦予德國制造以新的內(nèi)涵。德國工業(yè)4.0是德國工業(yè)發(fā)展的新理念、國家的新戰(zhàn)略，更為重要的是，它正在成為德國制造的新品牌，為德國的工業(yè)體系貼上新的標(biāo)簽，它在強(qiáng)化德國制造原有的內(nèi)涵基礎(chǔ)上，賦予了新的內(nèi)容，即高技術(shù)、高品質(zhì)、高效率。

德國舉全國之力實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施是“舉全國之力”、“集中力量辦大事”的國際版。工業(yè)4.0作為一個(gè)新理念凝聚了德國各界的共識，并演變成了共同行動，這種共同行動跨越了黨派、中央、地方、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、研究院所，你能看到德國強(qiáng)大的組織和動員能力。

標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、人才是優(yōu)先行動。如何將工業(yè)4.0的理念和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化為具體行動，德國人提出的系列行動計(jì)劃，包括標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、信息安全、流程再造、人才培訓(xùn)、法律政策等，這些都是重要而且必要的行動，但如果一定要更聚焦到三個(gè)最核心的行動上的話，那可以考慮將標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和人才作為工業(yè)4.0最優(yōu)先考慮的領(lǐng)域。

同樣面臨著信息安全這一全球性問題。信息技術(shù)越普及、越深化，信息安全問題就越突出，企業(yè)實(shí)施工業(yè)4.0的一大挑戰(zhàn)和困惑就是，工業(yè)生產(chǎn)智能控制的信息安全問題，這既是一個(gè)企業(yè)的挑戰(zhàn)，也是國家的挑戰(zhàn)。德國各界對此有清醒的認(rèn)識，并把工控安全作為工業(yè)4.0需要解決的核心議題。

怎么干？

德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略給了我們很多啟示，我們要結(jié)合中國的實(shí)踐，堅(jiān)定不移地實(shí)施兩化深度融合戰(zhàn)略。

凝聚行業(yè)共識，把智能制造作為兩化融合的主攻方向。智能制造是兩化深度融合、德國工業(yè)4.0、美國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念背后的最大公約數(shù)，包含產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理服務(wù)的智能化。把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，就是要把握全球新一代制造技術(shù)變革的新趨勢，以實(shí)現(xiàn)重大智能裝備和產(chǎn)品的自主可控為突破點(diǎn)，以推廣普及智能工廠為切入點(diǎn)，以提升制造企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平為落腳點(diǎn)，完善制造業(yè)國家創(chuàng)新體系和綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系，建設(shè)智能制造人才培養(yǎng)體系，打造制造業(yè)競爭新優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)中國制造的跨越式發(fā)展。

整合產(chǎn)業(yè)資源，把增強(qiáng)智能裝備和產(chǎn)品自主發(fā)展能力作為智能制造的突破口。盡管產(chǎn)品智能化已走過了很長的歷史進(jìn)程，但從新一代信息技術(shù)的潛能來看，我們現(xiàn)在所看到的產(chǎn)品智能化處仍處于起步階段，在未來30年乃至更長的時(shí)間尺度內(nèi)，重大裝備和產(chǎn)品的智能有可能走向成熟。因此，需要圍繞重大裝備和大宗消費(fèi)品的智能化，整合科技創(chuàng)新資源，打造貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的新興信息技術(shù)推廣應(yīng)用服務(wù)平臺，增強(qiáng)重大智能產(chǎn)品的自主發(fā)展能力。

突出試點(diǎn)示范，把推廣普及智能工廠作為智能制造的切入點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)最佳實(shí)踐，總結(jié)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)交流推廣，開展試點(diǎn)示范，是過去幾年推進(jìn)兩化融合工作的基本思路，也是德國推行工業(yè)4.0的基本方法。西門子、大眾、寶馬、博世等在講到智能制造時(shí)，都提到他們所認(rèn)為的最能體現(xiàn)工業(yè)4.0理念的全球最佳智能工廠，而且有許多是在中國。在行業(yè)及區(qū)域?qū)用嫱茝V智能工廠和智能制造體系應(yīng)當(dāng)是下一步可以考慮的重要工作方向。

創(chuàng)新體制機(jī)制，把培育新業(yè)態(tài)、新機(jī)制、新模式作為智能制造的核心任務(wù)。在新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革中，在搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)的過程中，我們要充分認(rèn)識到中國在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，這一優(yōu)勢是德國及歐洲國家所不具備的。如何持續(xù)創(chuàng)新體制機(jī)制，把互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新這篇大文章做好，事關(guān)工業(yè)由大變強(qiáng)的整體戰(zhàn)略布局。這需要我們理性客觀認(rèn)識互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)在智能制造戰(zhàn)略布局中的地位，積極培育引導(dǎo)新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式，加快推進(jìn)制造業(yè)服務(wù)化。

堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)先行，把制訂智能制造標(biāo)準(zhǔn)化作為智能制造的優(yōu)先領(lǐng)域。把握智能制造發(fā)展的特點(diǎn)和規(guī)律，整合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化資源，學(xué)習(xí)借鑒德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖以及美國先進(jìn)制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的工作思路和組織方式，加快智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)。如，加快制定智能制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，盡早啟動優(yōu)先急需領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化制訂工作，建設(shè)和推廣企業(yè)兩化融合管理體系。

夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，把構(gòu)建自主的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系和工業(yè)基礎(chǔ)能力作為建設(shè)智能制造的重要支撐?，F(xiàn)在業(yè)界經(jīng)常講的一句話是我們的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)“缺芯少魂”，沿著這個(gè)思路展望一下十年后的產(chǎn)業(yè)格局，當(dāng)十年以后越來越多的產(chǎn)品高度智能化的時(shí)候，我們會不會也面臨智能汽車、智能機(jī)器人、智能穿戴、智能家電、智能工廠等這些產(chǎn)品“缺芯少魂”的局面。當(dāng)英特爾、高通、博通、英偉達(dá)等芯片巨頭，以及蘋果、谷歌、微軟等軟件互聯(lián)網(wǎng)巨頭在三四年前已圍繞智能汽車在芯片和操作系統(tǒng)進(jìn)行全方位布局的時(shí)候，我們有理由對智能產(chǎn)品未來的空心化問題表示憂慮。構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)先、自主可控、安全可靠的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系的任務(wù)更加緊迫而艱巨。完善面向智能制造的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、增強(qiáng)電子信息技術(shù)支撐服務(wù)能力、強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力勢在必行。

篇9

隨著社會的進(jìn)步和生活水平的提高,社會對產(chǎn)品多樣化,低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切,傳統(tǒng)的制造技術(shù)已不能滿足市場對多品種小批量,更具特色符合顧客個(gè)人要求樣式和功能的產(chǎn)品的需求。90年代后,由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械與控制設(shè)備的發(fā)展,制造業(yè)自動化進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,技術(shù)日臻成熟。柔性制造技術(shù)已成為各工業(yè)化國家機(jī)械制造自動化的研制發(fā)展重點(diǎn)。

1基本概念

11柔性柔性可以表述為兩個(gè)方面。第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力,可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來衡量;第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力,可用在有干擾(如機(jī)器出現(xiàn)故障)情況下,系統(tǒng)的生產(chǎn)率與無干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比來衡量?！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍缘?傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產(chǎn)線主要實(shí)現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高,由于設(shè)備是固定的,所以設(shè)備利用率也很高,單件產(chǎn)品的成本低。但價(jià)格相當(dāng)昂貴,且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件,難以應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場動態(tài)變化的生產(chǎn)所替換,一個(gè)制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi),生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當(dāng)重要的位置。柔性主要包括1)機(jī)器柔性當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí),機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。

2)工藝柔性一是工藝流程不變時(shí)自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。

3)產(chǎn)品柔性一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力;二是產(chǎn)品更新后,對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。

4)維護(hù)柔性采用多種方式查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。

5)生產(chǎn)能力柔性當(dāng)生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一點(diǎn)尤為重要。

6)擴(kuò)展柔性當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候,可以很容易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。

7)運(yùn)行柔性利用不同的機(jī)器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。

12柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是對各種不同形狀加工對象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群,我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性,適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為:

1)柔性制造系統(tǒng)(FMS)

關(guān)于柔性制造系統(tǒng)的定義很多,權(quán)威性的定義有:

美國國家標(biāo)準(zhǔn)局把FMS定義為:“由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設(shè)備,傳輸裝置把工件放在其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備,使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動化。中央計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和傳輸系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)有時(shí)可同時(shí)加工幾種不同的零件。國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會指出“柔性制造系統(tǒng)是一個(gè)自動化的生產(chǎn)制造系統(tǒng),在最少人的干預(yù)下,能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的產(chǎn)品族的限制。”而我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)則定義為“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！焙唵蔚卣f,FMS是由若干數(shù)控設(shè)備、物料運(yùn)貯裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動化制造系統(tǒng)。目前常見的組成通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開始實(shí)施的“智能制造系統(tǒng)”(IMS)國際性開發(fā)項(xiàng)目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預(yù)計(jì)本世紀(jì)十年代后才會實(shí)現(xiàn)。

2)柔性制造單元(FMC)

FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6～8年,FMC可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物,它是由1～2臺加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動化,具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。

3)柔性制造線(FML)

它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床;亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床,對物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化,其技術(shù)已日臻成熟,迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。

4)柔性制造工廠(FMF)FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進(jìn)的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個(gè)整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動化。

2柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù),該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時(shí)內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。

2.2模糊控制技術(shù)

模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。

2.3人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)

迄今,柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解各類問題(如解釋、預(yù)測、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過的理論與通過經(jīng)驗(yàn)獲得的知識相結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強(qiáng)了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在柔性制造業(yè)(尤其智能型)中起著日趨重要的關(guān)鍵性的作用。目前用于柔性制造中的各種技術(shù),預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,人工智能在柔性制造技術(shù)中的應(yīng)用規(guī)模將在比目前大4倍。智能制造技術(shù)(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵(lì)時(shí)能自動調(diào)節(jié)其參數(shù),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀(jì)的制造技術(shù)。對未來智能化柔性制造技術(shù)具有重要意義的一個(gè)正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能而產(chǎn)生的,它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。

24人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行并處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。

3柔性制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

31FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)

這是因?yàn)镕MC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近,更適用于財(cái)力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。

32發(fā)展效率更高的FML

多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車及拖拉機(jī)等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關(guān)注。采用價(jià)格低廉的專用數(shù)控機(jī)床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。

33朝多功能方向發(fā)展

由單純加工型FMS進(jìn)一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗(yàn)及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。

4結(jié)束語

柔性制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢,是決定制造企業(yè)未來發(fā)展前途的具有戰(zhàn)略意義的舉措。屆時(shí),智能化機(jī)械與人之間將相互融合,柔性地全面協(xié)調(diào)從接受訂貨單至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動。

近年來,柔性制造作為一種現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)“哲理”和工廠自動化的先進(jìn)模式已為國際上所公認(rèn),可以這樣認(rèn)為:柔性制造技術(shù)是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程,在計(jì)算機(jī)及其軟件的支撐下,構(gòu)成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機(jī)的系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化,總體高效益、高柔性,并進(jìn)而贏得競爭全勝的智能制造技術(shù)。它作為當(dāng)今世界制造自動化技術(shù)發(fā)展的前沿科技,為未來機(jī)構(gòu)制造工廠提供了一幅宏偉的藍(lán)圖,將成為21世紀(jì)機(jī)構(gòu)制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式。實(shí)現(xiàn)了按端口、MAC地址、應(yīng)用等來劃分虛擬網(wǎng)絡(luò),有效地控制了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的廣播流量和提高了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。

4結(jié)論

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 智能制造 應(yīng)用

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0092-02

機(jī)電一體化又稱為機(jī)械電子學(xué)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)中逐步的得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在市場經(jīng)濟(jì)下競爭激烈的今天，機(jī)電一體化技術(shù)成為了工業(yè)生產(chǎn)的強(qiáng)勁動力，機(jī)電一體化技術(shù)將電子與機(jī)械進(jìn)行緊密的集合，從而實(shí)現(xiàn)了人們對機(jī)械設(shè)備的智能化管理，新世紀(jì)的制造必然是智能制造。智能制造包含兩重含義，即智能制造系統(tǒng)和智能制造技術(shù)，在目前的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，智能制造已經(jīng)成為了制造業(yè)的主流，智能制造通過計(jì)算機(jī)模擬人腦，對制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、推理、判斷以及進(jìn)行生產(chǎn)的決策，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化以及高度人性化，以電腦的模擬分析代表人腦的分析過程，對生產(chǎn)過程進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。該文介紹目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及智能制造的概念，著重說明智能一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，希望對讀者有所幫助。

1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)是電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的集合。機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)60年代初步形成，這種技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，在發(fā)展的最初階段是通過電子手段對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。最初的機(jī)電一體化技術(shù)十分簡單，技術(shù)含量也不高，智能適用于簡單小型設(shè)備的生產(chǎn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐步的融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的精華和微處理技術(shù)的精髓，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，機(jī)電一體化技術(shù)又和信息技術(shù)以及電子技術(shù)等高新技術(shù)融合，模擬人腦對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析和判斷，使生產(chǎn)逐步的智能化。

如今的機(jī)電一體化技術(shù)，尤其是在一些大型企業(yè)的生產(chǎn)過程中，涵蓋了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展依賴眾多科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化的發(fā)展是為了適合生產(chǎn)的實(shí)際需要，機(jī)電一體化技術(shù)將更加的智能化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)電一體化技術(shù)能夠高度的模擬人腦，對整個(gè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行分析和判斷，發(fā)出各種操作指令，完成復(fù)雜的生產(chǎn)，對生產(chǎn)所用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能控制，整個(gè)生產(chǎn)的過程也十分的人性化，電腦代替人腦進(jìn)行控制大大的減輕了人們工作的負(fù)擔(dān)。目前，隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)不僅僅局限于某個(gè)區(qū)域，而是就地取材，遍布世界的各個(gè)角落，因此，機(jī)電一體化技術(shù)也有了新的含義，遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)也在漸漸的被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)中來，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要而不斷發(fā)展的，機(jī)電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也勢必會使企業(yè)打破自有的生產(chǎn)模式，逐步的實(shí)現(xiàn)模塊化集成機(jī)電生產(chǎn)，統(tǒng)一機(jī)電產(chǎn)品的部分標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范生產(chǎn)過程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2 智能制造技術(shù)及其發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)也不再拘泥于陳舊的生產(chǎn)模式，科學(xué)技術(shù)賦予了機(jī)械制造新的活力，機(jī)械制造技術(shù)正在逐漸的吸取各種技術(shù)的精華，實(shí)現(xiàn)自身的改革和進(jìn)步?，F(xiàn)如今，生產(chǎn)逐步的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，人們對于機(jī)械設(shè)備的需求不斷加劇，為了滿足這種需求，人們不斷的研究新的技術(shù)提升機(jī)械生產(chǎn)效率。智能制造技術(shù)是目前機(jī)械制造技術(shù)的主流，智能制造技術(shù)是使機(jī)械設(shè)備自主驅(qū)動并且自主的控制機(jī)械設(shè)備的元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)控制的智能化，智能制造也必然是機(jī)械制造的主流趨勢。智能制造能夠儲存大量的信息，能夠有效的獲取生產(chǎn)過程中的信息，能夠?qū)ιa(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的處理，具有組織、學(xué)習(xí)、分析、優(yōu)化、維護(hù)的功能。智能制造技術(shù)克服了傳統(tǒng)制造中的諸多缺點(diǎn)，大幅度提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，提升了產(chǎn)品的合格率和科技含量。智能制造技術(shù)正在逐步的借助三維動態(tài)演示，模擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程、多方向視圖技術(shù)以及比例縮放等技術(shù)，對所要制造的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程控制，使生產(chǎn)過程能夠滿足設(shè)計(jì)圖紙的高精度需要。智能制造技術(shù)在大幅度提升制造效率的同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)的互動。

智能自造技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，減少了人工的勞動，解放了大量的勞動力，在勞動力緊缺和勞動力成本很高的今天，智能制造技術(shù)對于企業(yè)的生存和發(fā)展有著特殊的意義。另外，對于一些污染較重以及危險(xiǎn)技術(shù)較高的生產(chǎn)制造單位而言，使用智能制造技術(shù)不失為最佳的選擇，使用智能制造技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，有利于企業(yè)的安全生產(chǎn)。一些具有特殊生產(chǎn)要求的企業(yè)必須使用智能制造技術(shù)以實(shí)現(xiàn)勞動工人無法實(shí)現(xiàn)的操作控制，智能制造技術(shù)的使用還在很大程度上減少了誤差和人為失誤的出現(xiàn)，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

智能制造技術(shù)隨著生產(chǎn)的需要發(fā)展迅速，并在短短的十幾年間廣泛的應(yīng)用到絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中來。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)正在逐步的和智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，用以滿足多樣化的工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需要，同時(shí)兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的逐步應(yīng)用必然會應(yīng)用到一些核心的技術(shù)。傳感技術(shù)就是其中的核心技術(shù)之一，傳感技術(shù)如若應(yīng)用到智能生產(chǎn)當(dāng)中來必須要保證其準(zhǔn)確性和靈敏性，并且保證傳感器不被目標(biāo)信號以外的其他信號所干擾，單純的傳感器是不行的，還要建立相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳感器用于目標(biāo)信號的收集，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，通過計(jì)算機(jī)收集的信息進(jìn)行分析和處理，最終達(dá)到對于整個(gè)生產(chǎn)過程的控制。就目前生產(chǎn)制造而言，主要采用的是非接觸性的檢測手段以及光纖電纜傳感器，采用統(tǒng)一且標(biāo)準(zhǔn)化的接口，將設(shè)計(jì)的難度適當(dāng)降低，主要開發(fā)成本較低的串行接口。

機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，同時(shí)機(jī)械制造對于國家農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義，在我國，數(shù)控領(lǐng)域最早將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造中來，數(shù)控生產(chǎn)對于智能控制的要求非常高，其中還要涉及到模擬、信息處理等多種技術(shù)，在生產(chǎn)過程中，智能控制技術(shù)能夠?qū)o法進(jìn)行建立模型的環(huán)節(jié)以及模糊的信心進(jìn)行處理，優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過程的管理和控制。目前的數(shù)控機(jī)床主要采用多CPU和總主線的結(jié)構(gòu)形式，通過在線診斷以及模糊智能控制技術(shù)，采用大型的儲存設(shè)備、提升數(shù)控能力，提供二維和三維的仿真動態(tài)畫面，對整個(gè)生產(chǎn)的過程實(shí)現(xiàn)多過程和多通道的控制。

自動機(jī)械和自動生產(chǎn)線也在智能制造中得到了很好的應(yīng)用，其使用人機(jī)界面控制裝置、光電控制系統(tǒng)以及可編程序控制裝置等。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的極高體現(xiàn)表現(xiàn)為工業(yè)機(jī)器人的使用，工業(yè)機(jī)器人綜合了人工智能、遙感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)等，它可以對生產(chǎn)信息記性獲取、識別和處理，工業(yè)機(jī)器人在目前工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)技術(shù)的在智能制造中得到了極為廣泛的應(yīng)用，提升了以往低下的生產(chǎn)效率，革新了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中廣泛的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果，也是工業(yè)生產(chǎn)的需要，這種生產(chǎn)制造模式實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的融合，提升了生產(chǎn)效率，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的革新。

參考文獻(xiàn)

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