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

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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，主力機構中線布局智能制造投資主線無疑。

小盤高送轉成長股牛股輩出。中小創(chuàng)市場歷來是造就小盤高成長牛股的沃土，填權概念股連續(xù)漲停、含權概念股穩(wěn)步攀升，小盤高送轉成長股已初現(xiàn)牛股風采。筆者09期專欄推薦的寶德股份除權后走出連續(xù)5漲停，成為小盤高送轉概念股的龍頭旗幟，帶領新聯(lián)電子、英唐智控、萬潤科技為代表的填權概念股展開了凌厲的填權走勢突顯牛股神韻。受填權概念股的刺激，含權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)、通達股份拓維信息、國恩股份、棒杰股份、西隴科學、寶馨科技、賽摩電氣為代表的含權等周漲幅在20%以上。展望后市，筆者繼續(xù)看好小盤高送轉概念股，因為從整體技術形體看，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的時，首選含權概念股，如兼具市場的主流熱點多重概念最佳，操作上堅持逢低介入布局、中線持有的投資策略為宜。

智能駕駛產業(yè)鏈強勢爆發(fā)。智能駕駛產業(yè)鏈成為市場新貴，其驅動因素主要有：第一，谷歌、博世、沃爾沃等企業(yè)已在自動駕駛技術上取得進展，尤其是谷歌研發(fā)的無人駕駛汽車已經進入公路試驗階段，吹響汽車駕駛技術革命的進步號角。第二，各國對自動駕駛技術的高度關注和支持，歐美針對自動駕駛技術的研發(fā)、測試和路試都有了規(guī)范性文件，日本六大車企結盟研發(fā)無人駕駛，欲搶先歐美制定行業(yè)標準，我國也將新能源汽車提升到新經濟領域標志性行業(yè)，必將加速智能駕駛技術的推廣。第三，今年6月1日，中國智能網聯(lián)汽車試點示范區(qū)對外開放，自動駕駛汽車測試已經萬事俱備。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業(yè)創(chuàng)新體系，積極發(fā)展智能網聯(lián)汽車，并提出了具有駕駛輔助功能的汽車等藍圖，也將促進我國智能駕駛技術的發(fā)展。綜述，傳統(tǒng)汽車巨頭和互聯(lián)網巨頭紛紛入局無人駕駛掘金，技術突破和商業(yè)化進程遠超市場預期。智能駕駛將成為新的投資藍海；本周市場以金固股份、中原內配、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個漲停成為市場最強音，就是投資者對智能汽車看好的表現(xiàn)。

智能駕駛產業(yè)鏈受益股主要有ADAS系統(tǒng)、地圖導航、車聯(lián)網、傳感器、電動化部件、汽車零配件等。展望后市熱點，智能駕駛產業(yè)鏈是中線值得看好的投資品種，其中ADAS概念股處于主力機構拉高建倉周期，短期將進入回落整理階段，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，等待智能駕駛產業(yè)鏈受益股主升浪的到來，短線關注汽車配件概念股。

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關鍵詞:智能制造;機械設計及自動化;發(fā)展方向

0引言

機械設計與制造是支撐我國經濟穩(wěn)定發(fā)展的關鍵技術，綜合發(fā)達國家的發(fā)展歷史，無不是以工業(yè)發(fā)展保障國家國際地位，我國機械設計及自動化技術的發(fā)展已經進入平穩(wěn)發(fā)展的時期，同時整個社會已經進入運用人工智能等技術促進技術發(fā)展的時代，如何借助新一代數(shù)字化、智能化技術，推動我國機械設計及自動化技術升級換代，以強有力機械能力助力我國工業(yè)發(fā)展，成為當下相關學者研究的熱門問題。

1智能制造的概念及特點

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年倡導的“智能制造系統(tǒng)IMS”國際項目中提出的，可以被認定為一種由智能機器和人類專家系統(tǒng)共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，其通過運用神經網絡、機器學習等智能算法對制造過程中的人的各項工作活動進行取代，完成對事件的分析、推理、判斷構思和決策。智能制造的提出和應用，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智能制造的內涵

1．2．1數(shù)字化

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

1．2．2可視化

可視化是智能制造實現(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算機網絡實現(xiàn)，當有大量生產數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，僅靠人類的腦力難以進行控制和察覺，因此需要借助可視化工具，將各項生產數(shù)據(jù)表現(xiàn)的更為直觀，有助于人類對于生產過程的檢測和調整。

1．2．3自動化

自動化是實現(xiàn)智能制造的基礎，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，通過添置自動化設備，實現(xiàn)生產過程的無人化，同時，自動化技術的應用也能極大保證生產過程各項活動的精準性，對于提高制造水平具有重要意義。

1．2．4協(xié)同化

任何一款產品的設計與制造過程都是分步進行的，往往需要借助多種設備依次對部件進行加工，才能實現(xiàn)產品的設計功能，因此，就需要不同設備之間的協(xié)調與配合。生產過程協(xié)同化主要涉及到復雜產品的生產過程，通過協(xié)同，減少生產過程中不必要的等待與迂回，進而提高整個生產過程的流暢性，是實現(xiàn)智能制造的重要保證。

2我國現(xiàn)階段機械設計及自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀

盡管近年來我國的機械設計與自動化技術已經得到快速發(fā)展，但由于各項科學技術的不斷應用，加快了我國智能制造計劃的實現(xiàn)進程，不可避免對現(xiàn)有的機械設計及自動化技術產生沖擊，具體可從以下三個方面進行概述。

2．1自主創(chuàng)新能力弱，科技成果轉換低

自主創(chuàng)新能力弱，科技成果轉換率低是我國現(xiàn)階段機械設計及自動化技術發(fā)展面臨的問題。據(jù)統(tǒng)計，從21世紀初，我國國家知識產權局授權的發(fā)明專利已經連續(xù)數(shù)年位居世界第一，但由于我國各項生產工藝和母機產品對國外依賴性強，導致科技成果轉換不完全，對于設備的關鍵零部件、系統(tǒng)軟件及高端設備產品，我國還未具備自主的生產和加工能力，這也是限制我國機械設計及自動化技術發(fā)展的關鍵因素。

2．2資源利用率低，環(huán)境污染嚴重

改革開放以來，我國因為各項生產資源豐富，吸引了大量的外國企業(yè)來到我國進行發(fā)展，快速提高了我國的設計與制造水平，同時也對于我國生態(tài)環(huán)境造成了不可磨滅的影響。由于我國的機械設計與自動化技術是在外資企業(yè)的影響下快速發(fā)展起來的，因此，現(xiàn)階段各項產品的設計與使用過程中，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，在全國地級及以上城市，控制質量超標的比例達到3/4。當前，我國的主要矛盾發(fā)生改變，我國的經濟也從高速發(fā)展轉變?yōu)楦哔|量發(fā)展，這必然對我國機械設計制造及自動化行業(yè)產生影響。

2．3高端產品少，信息技術應用不全面

高端產品少，信息化技術應用不全面是我國現(xiàn)階段機械設計制造與自動化技術面臨的一大難題。改革開放40年，對我國國民經濟發(fā)展產生了重大影響，如果減少生產過程對于生產資源的過度消耗，提高我國機械設計與制造過程的信息化智能化水平成為當前我國經濟產業(yè)轉型的一大瓶頸。在經濟全球化背景下，推動信息化技術在制造業(yè)中的應用是未來工業(yè)發(fā)展的主要內容，加快我國在產品研發(fā)、設計、制造、管理和服務過程中的信息化技術應用是解決我國當前產品不夠高端的主要途徑。

3未來發(fā)展方向及支撐技術

3．1發(fā)展方向

綜合現(xiàn)階段機械設計及自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀，以及我國在設計研發(fā)方面的資金投入和成果轉換力度，多學科耦合集成、模塊化與網絡化將成為未來我國機械設計及自動化技術的發(fā)展方向。

3．1．1多學科耦合集成化設計

隨著人們對于產品功能的需求越來越充滿個性，產品的結構也越來越復雜，僅靠單一學科的產品設計已經不能滿足人們的需求，機械、電氣、通信、控制等多學科耦合必然成為未來機械設計與自動化技術的發(fā)展趨勢。通過多學科進行耦合，進一步減少生產過程中對于人工的依賴，利用計算機進行產品功能仿真，并具有針對性的迭代優(yōu)化設計，最終實現(xiàn)產品功能的完備性和可靠性。

3．1．2模塊化與網絡化相結合

模塊化與網絡化的機械設計模式能統(tǒng)籌各項資源，將任務進行分配與整合，從而提高機械設計與自動化水平，按照設計團隊的專業(yè)技能或者對產品的功能進行拆解，對任務分配，實現(xiàn)模塊化產品設計，即并行工程作業(yè)，能極大提升設計的進程，保證產品設計的質量。同時，通過網絡化，將各模塊化的功能結構設計進行連接，實現(xiàn)各工作小組之間的資源共享和及時溝通，從而保證產品整體的工作性能，最終提升了機械設計與自動化水平。

3．2關鍵支撐技術

智能制造背景下機械設計與自動化技術朝著多學科耦合與網絡化等方向發(fā)展，需要大量的科學技術進行支撐。

3．2．1分布式網絡布局設計技術

現(xiàn)階段，幾乎所有的機械與自動化設計過程均在計算機上完成，分布式網絡布局設計則為實現(xiàn)并行工程作業(yè)所必須的技術，將各工作小組團隊的計算機進行連接，實現(xiàn)設備的交互，能有效減少因流程和資源傳輸導致的設計過程資源浪費。

3．2．2計算機三維可視化仿真技術

計算機三維可視化仿真技術包括兩部分內容，第一是三維可視化，即通過計算機輔助設計軟件，將客戶的需求進行可視化呈現(xiàn)，與傳統(tǒng)二維視圖相比，三維可視化能直觀明了的將產品細節(jié)進行展示，避免因設計問題而導致的產品報廢;第二是計算機仿真技術，由于現(xiàn)階段大多數(shù)產品均為多系統(tǒng)復雜產品，通過計算機仿真技術，將產品的工作過程進行數(shù)據(jù)化分析，找出關鍵點進行功能加強。

3．2．3數(shù)據(jù)云存儲與共享技術

數(shù)字化是實現(xiàn)智能制造的基礎，機械設計與自動化實現(xiàn)的過程會產生大量過程數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)云存儲與共享技術能有效實現(xiàn)部門之間的數(shù)據(jù)交流，并通過減少紙質化存儲，保證了數(shù)據(jù)的安全性和可轉移性，便于后續(xù)深度開發(fā)和經驗分享。

4結語

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工廠通過“資訊物理系統(tǒng)（CPS）”來建立一個完整的網路系統(tǒng)，這當中包括了相互連結的智能機械、倉儲系統(tǒng)、及高效的產品設備等，這些設備可以獨立自主的運作，或者互相交換訊息、互相控制，并且以嵌入式系統(tǒng)來監(jiān)測生產環(huán)境。當指令經過CPS系統(tǒng)時，縱向需要經過工廠和公司的商業(yè)流程，橫向則連接了可以實時管理的衍生價值體系，這兩方面共同構建了嵌入式制造的系統(tǒng)網絡。從生產機臺的運動控制到整體工廠運作無不講究智能，未來的工廠工人，將不再只是單調的操作機器，而是將自己的經驗儲存到系統(tǒng)中，更有智能地與生產機器溝通互動。“智能制造”就是“工業(yè)4.0”的一個縮影。

此外，“工業(yè)4.0”還將解決當今世界遇到的一些挑戰(zhàn)，比如資源效率、城鎮(zhèn)化和人才結構調整等。工業(yè)4.0能夠持續(xù)帶來覆蓋整個價值網絡的資源生產率和效率的增益。同時能夠將人口結構變動和社會因素考慮在內，并設定合適的方式來組織生產。智能輔助系統(tǒng)可以把工人從單調、程式化的工作中解放出來，使其能夠將精力集中在創(chuàng)新和增值業(yè)務上。在關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，使他們能夠長時間地保持生產力。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更好的平衡點。

德國搶先推進“工業(yè)4.0”項目

為了在新工業(yè)革命中占領先機，德國聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經濟技術部正聯(lián)手推動《高技術戰(zhàn)略2020》確定的十大未來項目之一——“工業(yè)4.0”項目，支持工業(yè)技術領域新一代關鍵技術的研發(fā)與創(chuàng)新。項目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經濟技術部聯(lián)手資助，聯(lián)盟政府投入達2億歐元。在《高技術戰(zhàn)略2020》的計劃行動中，德國聯(lián)盟政府為未來項目“工業(yè)4.0”設立了雄心勃勃的目標：德國要成為現(xiàn)今工業(yè)生產技術（即網絡物理融合式生產系統(tǒng)）的供應國和主導市場。

“工業(yè)4.0”項目的主要內容

“工業(yè)4.0”項目的概念描述了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產品與服務的生產模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，產業(yè)鏈分工將被重組。

“工業(yè)4.0”項目將從兩個方向展開，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn)；二是“智能生產”，主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產過程中的應用等。該計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技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產技術的創(chuàng)造者和供應者。

“工業(yè)4.0”項目的重點應用技術

隨著工業(yè)4.0時代的到來，許多沿用多年、占據(jù)主導地位的工業(yè)自動化技術，正面臨被淘汰、被更新?lián)Q代的命運，而一批以前認為是高端的工業(yè)自動化技術，也隨著新時代的到來，快速的走入到了實際的應用中去，成為新時代的寵兒：一是以工業(yè)PC為基礎的低成本工控自動化將成為主流；二是PLC進入第六代——微型化、網絡化、PC化和開放性；三是DCS系統(tǒng)走向測控管一體化設計；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、網絡化、微型化發(fā)展；六是數(shù)控技術向智能化、開放性、網絡化、信息化發(fā)展；七是工業(yè)控制網絡向有限和無限相結合的方向；八是工業(yè)控制軟件向標準化、網絡化、智能化和開放性方向發(fā)展。

此外，為了實現(xiàn)工業(yè)制造到工業(yè)4.0的轉變，德國還要實現(xiàn)一項雙重策略。不僅應該一如既往地把“信息和通訊科技”和“自身的傳統(tǒng)高科技策略”進行整合，以努力成為智能制造科技的主要供應商，尋求穩(wěn)固自身在全球市場的領導地位。同時，還應創(chuàng)造并服務于CPS科技和產品。為了達成這個雙重要求，以下幾個工業(yè)4.0的特征應該被執(zhí)行：一是橫向集成需要通過價值網絡；二是端到端的工程立體集成橫跨整個價值鏈；三是垂直集成和網絡化的制造系統(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，為了實現(xiàn)雙重策略，所進行的研究首先必須實現(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設施應該得到更多關注。

各界積極響應“工業(yè)4.0”項目

德國電子電氣工業(yè)協(xié)會（ZVEI）預測，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產效率提高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，德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）及德國信息技術、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在于，推動工業(yè)的發(fā)展、提高工業(yè)生產標準、開發(fā)新的商業(yè)模式和運營模式并付諸實踐。

德國企業(yè)界做出了積極地響應。比如，西門子展示自身推進工業(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)著信息技術集成領域的領導地位。在2013漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子展示了融合規(guī)劃、工程和生產工藝以及相關機電系統(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、針對電氣傳動應用的“全集成驅動系統(tǒng)”（IDS）概念，以及以信息技術為基礎的服務，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，通過利用產品生命周期管理軟件（PLM）進行虛擬生產規(guī)劃，可降低生產線上機器人的能耗高達50%。另外，西門子指出當前約7500名軟件工程師是其在ICT驅動制造業(yè)自動化創(chuàng)新上的最大資本。

智能制造業(yè)工程領域的全球化競爭變得愈加激烈，德國并不是唯一一個在制造業(yè)部署物聯(lián)網和行業(yè)服務的國家。遠在大洋彼岸的美國在2011年6月正式啟動包括工業(yè)機器人在內的“先進制造伙伴計劃”，2012年2月又出臺“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出通過加強研究和試驗（R&E）稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設“智能”制造技術平臺以加快智能制造的技術創(chuàng)新。日本亦提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機器人、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)字化工廠的基礎上，利用物聯(lián)網的技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務；未來，將通過大數(shù)據(jù)與分析平臺，將云計算中由大型工業(yè)機器產生的數(shù)據(jù)轉化為實時信息（云端智能工廠），并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體，構建一個高效節(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，在產品制程上，包括原料管控及流程，均可直接實時展示于控制者眼前，此外，系統(tǒng)機具的現(xiàn)況亦可實時掌握，減少因系統(tǒng)故障造成偏差。而制程中的相關數(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行后續(xù)規(guī)劃，也可以依生產線系統(tǒng)的現(xiàn)況規(guī)劃機具的維護；可根據(jù)信息的整合建立產品制造的智能組合。

二是系統(tǒng)監(jiān)管全方位。通過物聯(lián)網概念、以傳感器做鏈接使制造設備具有感知能力，系統(tǒng)可進行識別、分析、推理、決策、以及控制功能；這類制造裝備，可以說是先進制造技術、信息技術和智能技術的深度結合。當然此類系統(tǒng)，絕對不僅只是在KS內安裝一個軟件系統(tǒng)而已，主要是透過系統(tǒng)平臺累積知識的能力，來建立設備信息及反饋的數(shù)據(jù)庫。從訂單開始，到產品制造完成、入庫的生產制程信息，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，以促進更有效的工廠運轉與生產。

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、設計、制造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產品生命周期管理的循環(huán)，更可透過綠色ICT的附加值應用，延伸至綠色供應鏈的協(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)保的綠色產品。

智能工廠的建設主要基于以下三大基礎技術。

一是無線感測器。無線感測器將是實現(xiàn)智能工廠的重要利器。智慧感測是基本構成要素。儀器儀表的智慧化，主要是以微處理器和人工智能技術的發(fā)展與應用為主，包括運用神經網路、遺傳演算法、進化計算、混沌控制等智慧技術，使儀器儀表實現(xiàn)高速、高效、多功能、高機動靈活等性能，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技術的關注焦點。

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

三是工業(yè)通信無線化。工業(yè)無線網絡技術是物聯(lián)網技術領域最活躍的主流發(fā)展方向，是影響未來制造業(yè)發(fā)展的革命性技術，其通過支持設備間的交互與物聯(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。隨著無線技術日益普及，各家供應商正在提供一系列軟硬體技術，協(xié)助在產品中增加通信功能。這些技術支援的通信標準包括藍牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而，由于工廠需求不像消費市場一樣的標準化，必須因應生產需求，有更多彈性的選擇，最熱門的技術未必是最好的通信標準和客戶需要的技術。

智能生產：制造業(yè)的未來

能生產（Intelligent Manufacturing.IM），也稱智能制造，是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、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，智能生產具有自組織和超柔性、自律能力、學習能力和自維護能力、人機一體化、虛擬實現(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架構進行串聯(lián)，將數(shù)據(jù)傳輸給上層的制造執(zhí)行管理系統(tǒng)MES，結合物聯(lián)網的系統(tǒng)架構，從而讓制造業(yè)提升到一個新的階段。制造主要是服務于產品的生產，現(xiàn)在隨著客戶個性化需求越來越多，產品生產也逐漸呈現(xiàn)出少量多樣等新特征，這就迫使制造廠商要提升生產線的速度與靈活性，對于市場前端的變化需要能夠快速調整。例如當前一些汽車廠就可以讓客戶在線指定汽車的顏色，快速調整生產線，快速交付產品。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、機器人技術和數(shù)字化制造技術等相結合的智能制造技術，正引領新一輪的制造業(yè)變革。智能制造技術開始貫穿于設計、生產、管理和服務等制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，智能制造技術的產業(yè)化及廣泛應用正催生智能制造業(yè)。概括起來，當今世界制造業(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”制造技術嶄露頭角?！皵?shù)字化”制造以計算機設計方案為藍本，以特制粉末或液態(tài)金屬等先進材料為原料，以“3D打印機”為工具，通過在產品層級中添加材料直接把所需產品精確打印出來。這一技術有可能改變未來的產品的設計、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡單的設計成為可能，使制造業(yè)實現(xiàn)隨時、隨地、按不同需要進行生產，并徹底改變自“福特時代”以來的傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。3D打印技術開創(chuàng)了一個全新的偏平式、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)結構。一個由數(shù)百萬人組成的分散式網絡代替了從批發(fā)到零售商在內的所有中間人，并且消除了傳統(tǒng)供應鏈中每一個階段性的交易成本。這種“添加式生產”能夠大幅降低耐用品的生產成本，從而使數(shù)以萬計的小型生產商對傳統(tǒng)上處于中心位置的大型生產者提出挑戰(zhàn)。不過新的生產方式已經發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產制造業(yè)將面臨一次長時間的“洗牌”。有預測指出，未來模具制造行業(yè)、機床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3D打印機。當然，這需要一個過程，主要是人們適應和接受新事物的過程與產業(yè)自身完善成長的過程。不過10年、20年是分水嶺，一般新技術會變得非常成熟起來，并被廣泛應用。

二是智能制造技術創(chuàng)新及應用貫穿制造業(yè)全過程。先進制造技術的加速融合使得制造業(yè)的設計、生產、管理、服務各個環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領新一輪的制造業(yè)革命，主要體現(xiàn)在以下四個方面。

（1）建模與仿真使產品設計日趨智能化。建模與仿真廣泛應用于產品設計、生產及供應鏈管理的整個產品生命周期。建模與防真通過減少測試和建模支出降低風險，通過簡化設計部門和制造部門之間的切換來壓縮新產品進入市場的時間。

（2）以工業(yè)機器人為代表的智能制造裝備在生產過程中應用日趨廣泛。近年來，工業(yè)機器人應用領域不斷拓寬，種類更加繁多，功能越來越強，自動化和智能化水平顯著提高。汽車、電子電器、工程機械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機器人自動化生產線，工業(yè)機器人自動化生產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)內通常將工業(yè)機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)機器人在制造業(yè)的應用范圍越來越廣泛，其標準化、模塊化、網絡化和智能化程度越來越高，功能也越發(fā)強大，正朝著成套技術和裝備的方向發(fā)展。國際機器人聯(lián)合會主席榊原伸表示，過去4～5年間，世界機器人行業(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，近年來世界工業(yè)機器人行業(yè)的年總產值約250億美元。

（3）全球供應鏈管理創(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（RFID）等信息技術，使得全球范圍的供應鏈管理更具效率，縮短了滿足客戶訂單的時間，提升了生產效率。

（4）智能服務業(yè)模式加速形成。先進制造企業(yè)通過嵌入式軟件，無線連接和在線服務的啟用整合成新的“智能”服務業(yè)模式，制造業(yè)與服務業(yè)兩個部門之間的界限日益模糊，融合越來越深入。消費者正在要求獲得產品“體驗”，而非僅僅是一個產品，服務供應商如亞馬遜公司已進入了制造業(yè)領域。

制造企業(yè)如何適應“工業(yè)4.0”時代

通向工業(yè)4.0的路將會是一段革命性的進展?，F(xiàn)有的基礎科技和經驗將不得不為了適應制造工業(yè)中的特殊設備而進行改變和革新，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個領域進一步改進。

標準化和參考架構

工業(yè)4.0將會涉及網絡技術的設計并通過價值網絡集成幾家不同的公司。如果一攬子共同標準得以實現(xiàn)，這種合作伙伴關系將成為可能，而且需要一個參照架構來為這些標準提供描述并促進標準的實現(xiàn)。

復雜系統(tǒng)的管理

制造系統(tǒng)正在日益變得復雜，適當?shù)挠媱?、描述和說明模型可以為這些復雜系統(tǒng)提供管理基礎。工程師們應該為了發(fā)展這些模型而進行更多的方法創(chuàng)新和工具應用。

一套綜合的工業(yè)基礎寬帶設施

毋庸置疑，綜合并高質量的通訊同絡是工業(yè)4.0的關鍵要求。無論是在德國國內，還是在德國與其他合作國家之間，寬帶網絡基礎設施也因此需要進一步的、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)成功的關鍵。保障設備和產品自身不會引起使用者的危險，也不會對環(huán)境造成污染十分重要。同時，設備和產品中包含的信息特別需要被保護，以防止這些信息被濫用或者在未被授權的情況下使用。這將對安全和安保的架構和特殊識別碼的集成調用產生更高的要求，同時相關的培訓和職業(yè)生涯的持續(xù)發(fā)展規(guī)劃也要得到加強。

工作的組織和設計

在智慧工廠里，雇員的角色將會發(fā)生引人注目的改變。越來越多的實時導向性控制將會讓工作內容、工作流程和工作環(huán)境發(fā)生轉變。針對組織工作的社會科技的實現(xiàn)將會給工人提供承擔重大責任和加強個人發(fā)展的機會。當上述內容成為現(xiàn)實，進行合作的工作設計和職業(yè)生涯的學習途徑對于啟動參照模型課題將變尤為必要。

培訓和持續(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。實施適合的培訓策略并用培養(yǎng)學習的方式組織工作也因此而變得非常必要，可以借此實現(xiàn)“活到老學到老”和基于工作地點的廣泛的個人發(fā)展。為了達成這項目標，模型課題和“最好的實用網絡”應該被進一步開發(fā)和提升，立體學習技術也應該投入研究。

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)網絡架構時必須遵守法律，而已存在的立法也同樣需要在必要時考慮創(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、責任議題、管理私人信息和貿易限制等。這將不僅對立法，也對其他代表商務行為的活動提出了要求——制度將作為一個涵蓋面廣泛的適用工具而存在，其中的內容條款包括指導方針、標準合同和公司集體協(xié)議，或者如審計類型的自律行為。

篇4

對信息進行處理的過程就是設計，它也是一個加工知識的過程。設計活動展現(xiàn)出人類特有的智能行為，機械設計也一樣。千百年來，人們完成設計都是依靠智能的構思和手上操作，只是近期電子計算機技術的飛速發(fā)展促使人們在實施機械設計時更加廣泛地運用計算機智能技術完成輔助設計。這也就是我們常說的CAD，主要是加快了機械設計中人們對于圖形的處理速度及計算數(shù)值的效率。機械設計智能化需要將設計理論跟智能工程結合在一起，并以自動化智能工程為基礎，進一步建立更能反映出人們智能水平及自動化程度的機械設計理論、技術，促使機械設計自動化能夠更好地詮釋設計活動，最終提升機械設計的自動化程度。在機械的設計理論和設計技術方面，我們應當重點研究設計過程中人的思維規(guī)律及信息流。因此，機械概念設計智能化的實現(xiàn)也是提升機械設計自動化程度要繼續(xù)解決的熱點問題和難點問題。

2培養(yǎng)自動化復合人才

要想發(fā)展并推廣應用各種新的機械設計自動化技術，就需要持續(xù)引進一系列的新概念、新理論及新技術，不斷將傳統(tǒng)機械設計制造當中的某些設計觀念及技術進行升級甚至是替換，這就需要我們培養(yǎng)出一大批兼具技術素質及研究理論的優(yōu)秀復合型工作人才。機械設計朝著自動化方向發(fā)展的速度越來越快，機械制造業(yè)也將更加依賴科學技術及知識。這種全新的自動化設計模式對于工作人員的經驗、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計知識及技能。技術人員跟一線工作人員之間的界限將越來越模糊，直至消失，因而機械設計制造工人應當擁有高層次的管理能力及技術人員的知識結構。所以，機械設計及制造企業(yè)應當加快培養(yǎng)出更多的復合型人才，并充分發(fā)揮出人才資源的優(yōu)勢，大力推廣應用自動化設計技術，最終達到提高機械設計自動化程度的目的。

3全面創(chuàng)新自動化技術

當前，我們正處于經濟時代，不僅僅是經濟在飛速發(fā)展，技術的發(fā)展也日新月異。從當下我國的國情來看，發(fā)展機械設計自動化技術是一個由簡單到復雜、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間問題，更重要的是技術創(chuàng)新問題［2］。機械設計制造在選擇使用自動化技術后，其生產方才可以改變傳統(tǒng)的機械化模式，逐漸過渡為機械控制自動化模式，最終實現(xiàn)計算機控制自動化。只有先以單個部門自動化的實現(xiàn)為基礎，才能逐漸達到全行業(yè)的設計自動化，最終實現(xiàn)機械設計過程的全面自動化。從目前我國機械設計自動化的具體程度來看，中國機械設計自動化程度跟國外相比還存在很大的差距。所以，我們應當積極以國外先進的自動化技術發(fā)展進程為參考，不斷追求創(chuàng)新，致力于我國機械設計自動化現(xiàn)狀全面開發(fā)新技術，盡量少走發(fā)展的彎路，大大提升我國機械設計自動化程度，爭取盡早與國際機械設計自動化接軌。

4結語

篇5

 

盡管互聯(lián)網造車如今已不再是個新鮮的概念，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、團隊不到50個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殼子并沒有實車，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“避風港”，更多的是在講故事，玩噱頭、作秀。

 

他們如此費盡心思的主要目的便是獲得投資人關注，但卻陷入了騙取投資人錢財?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)網造車應驗了互聯(lián)網經濟就是想象力經濟的說法。加入到互聯(lián)網造車大軍的互聯(lián)網公司都希望榜上互聯(lián)網造車的概念，為自己尋求新的資本故事。

 

雪上加霜，智能汽車被曝出嚴重問題

 

除了被質疑是“PPT造車”，智能汽車本身的問題更是給智能汽車廠商當頭一棒，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告，341次的安全事件中，共有272個次屬于技術性故障，包含電線斷裂和GPS不準確等等。同樣的事特斯拉也未能幸免，4月19日，美國《消費者報告》率先報道了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)網車企的制造能力備受質疑。

 

問題背后，是互聯(lián)網造車自身的不足

 

這所有問題的出現(xiàn)都在暴露同一個事實：互聯(lián)網造車仍有諸多不足，盡管從邏輯上來說，如果特斯拉、谷歌和蘋果能造車，那么國內的互聯(lián)網公司也有可能成功。但事實上，海外互聯(lián)網公司、科技公司背后擁有強大的技術優(yōu)勢以及美國高效、高端的制造業(yè)實力，大多數(shù)中國的互聯(lián)網公司在這方面望塵莫及，而且汽車行業(yè)的核心技術沒有實現(xiàn)共享，即便有錢也買不到，再加上車聯(lián)網的研發(fā)涉及比如聯(lián)網、云計算和交互等上萬個信息零件，絕非造手機、電視那樣簡單。對于技術積累幾乎為零的互聯(lián)網公司單靠招募幾位傳統(tǒng)汽車領域的高管是解決不了技術短板的。更何況造車是一個漫長的過程，有業(yè)內人士分析，汽車的基礎研發(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)網公司開始把注意力放在設計上，比如前文說到的LESEE，在外形上”天馬行空”，而智車優(yōu)行之前的奇點概念車，在外形上也十分炫酷，但卻引發(fā)網友吐糟，其原因就是太過超前，并不完全符合大眾審美。

 

更為關鍵的是互聯(lián)網造車缺少核心科技，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品等。正如吉利董事長李書福所言，互聯(lián)網汽車不是簡單地把手機功能集成到汽車上，更不是搞電子商務。

 

互聯(lián)網造車，對傳統(tǒng)車企有何影響?

 

就在各類智能汽車大行其道之時，傳統(tǒng)車企的態(tài)度和應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)媒體報道，奔馳、奧迪和沃爾沃的智能汽車都已經亮相。其中寶馬公司與Karma汽車公司達成重要合作伙伴關系，Karma將結合寶馬技術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。

 

當然也有個別傳統(tǒng)車企直接淪為了代工廠。這一方面是因為制造工廠和地盤結構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，中國每年有大量產能過剩，傳統(tǒng)車企從事代工也能獲得不錯利潤，江淮汽車就是一例。今年4月7日，江淮公告，證實與蔚來汽車簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將全面推進新能源汽車、智能網聯(lián)汽車產業(yè)鏈合作，預計整體合作規(guī)模約100億元人民幣。這也意味著在蔚來汽車第二款量產車“落地”之前，江淮是它唯一的汽車制造合作企業(yè)。

 

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

 

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)網造車的未來。

 

首先必須承認的是：未來的汽車將不再只是一個交通工具，而是一個智能互聯(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)、設計、制造、測試和量產等各個環(huán)節(jié)，一個都不能少，同時還需要大規(guī)模的資金消耗、大量的人員協(xié)作，以及各個環(huán)節(jié)上極強的技術研發(fā)能力。這對于互聯(lián)網公司來說，單純招募車企高管與技術人員仍舊解決不了技術的短板，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，同時拓展汽車行業(yè)上下游資源，豐富自己的技術積累和供應鏈，來實現(xiàn)汽車智能化、信息化?！∑浯渭幢阍絹碓蕉嗟幕ヂ?lián)網汽車已經從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，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，各互聯(lián)網汽車廠商和消費者都應該沉得住氣，耐心等待。

 

而對于未來的智能汽車，在時代浪潮的推動下，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模式轉變，智能汽車一定是車輛技術和互聯(lián)網技術的大融合，是信息技術、智能化技術、車輛高科技技術以及全新商業(yè)模式等方方面面的大融合，這就需要具備兩個能力，“上半身”和“下半身”。“上半身”是應用的能力，“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束語

 

互聯(lián)網造車最終是否會顛覆傳統(tǒng)汽車制造業(yè)，誰會成為潮流，目前下結論或許還為時過早。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，投資主要領域是新一代信息技術，大概占70%，同時會擴展其它領域，例如裝備制造、節(jié)能環(huán)保。始終堅持信息技術是主要投資方向。華軟資本最近出了一本書《2049智能崛起》，聯(lián)想30多年以后信息技術在各個行業(yè)會引發(fā)什么變化，來找一些方向性的投資的機會。

《融資中國》：華軟為什么會選擇裝備制造業(yè)？

江鵬程：選擇這個領域是因為第一我們要和信息技術緊密結合。第二點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 ，那個時候還沒提到工業(yè)4.0等概念，智能制造的背后一定有信息技術的廣泛應用，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概念真正落實到企業(yè)中需要多長時間？

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

《融資中國》：工業(yè)4.0細分哪幾個方向？

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

《融資中國》：在物聯(lián)網人工智能方面有哪些布局？

江鵬程：物聯(lián)網很早之前就有布局，物聯(lián)網本身是分層的，最底層，中間系統(tǒng)設計和應用 ，各個層面投資的時點不同。我們做了一些投資比如RFID（射頻識別）的一些應用，也有一些項目投完被收購了，這個方向我們絕對認可，包括我們新書里提到新一代信息技術應用最重要的四個方向“大物移云”，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網，移動互聯(lián)網和云計算，以這四個作為我們新一代信息技術未來發(fā)展最主要的內容，我們會持續(xù)看好，做投資的話會看在這個企業(yè)在物聯(lián)網某個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

關鍵詞：智能制造技術；智能制造系統(tǒng)；機電一體化技術

1 概述

改革開發(fā)以來，我國的各項事業(yè)也都得到了快速發(fā)展，工業(yè)生產水平尤其是機械制造水平更是進步顯著，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、計算機信息等先進科技，是一種具有自適應加工和綜合自動化控制等特征的先進生產方式，它的一個顯著特點就是將機械技術和信息電子技術進行了結合使用，從而構建出了能夠大幅度提升生產能力和效率的先進制造系統(tǒng)，而這就說明了智能制造的實現(xiàn)過程中就必然離不開機電一體化技術。筆者結合自己的工作實踐經驗，就機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

2 智能制造的概念及其發(fā)展

在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業(yè)都在努力革新自己的生產技術和設備，探尋新的生產方式，而智能制造作為一種更加先進的生產方式，自然就引起了越來越多人的重視?，F(xiàn)實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現(xiàn)智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統(tǒng)（如圖1所示）。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現(xiàn)智能生產方式，構建智能化的制造系統(tǒng)?？梢赃@么說，在機械制造領域實現(xiàn)智能化制造也是機械制造發(fā)展的必然趨勢，對提高生產管理能力、生產效率以及企業(yè)效益等均具有極其重要的現(xiàn)實意義。

與傳統(tǒng)的制造技術不同，智能制造技術融合電子、機械以及計算機信息等技術，即智能制造的實現(xiàn)高度依賴于機電一體化技術。智能制造技術的一個最顯著的特點就是可以對制造狀態(tài)實現(xiàn)智能感知，并對感知到的信息進行自動分析和處理，最后還可以生成決策指令來對整個制造加工和管理環(huán)節(jié)進行自動控制。顯而易見，智能制造技術的功能就是對機械產品的加工制造環(huán)節(jié)進行自動控制，通過對人工決策過程加以模仿來自動生產控制指令。這樣做的一個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來生產機械零件產品就消除了因人工操作失誤而造成的廢品損失，在解放了大量生產勞動力的同時，也極大幅度地提升了生產效率和產品質量。此外，對于一些勞動強度特別大或者生產過程存在潛在安全隱患的領域，采用智能制造技術來替代人工生產也是實現(xiàn)安全和高效生產的一種最佳選擇。總之，智能制造技術不僅可以大幅度提升生產效率，而且可以在很大程度上杜絕人為失誤的影響，是當前機械制造技術發(fā)展的一種主流趨勢。

智能制造系統(tǒng)就是通過運用智能制造技術來構建的一種先進生產系統(tǒng)。與傳統(tǒng)生產方式不同，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行智能處理來及時發(fā)現(xiàn)當前制造環(huán)節(jié)中可能存在的問題，這就為生產加工過程的自動化調節(jié)和控制提供了依據(jù)。此外，智能制造系統(tǒng)還擁有組織、學習以及優(yōu)化等眾多功能，如可以對生產加工過程中用到的各類資源進行靈活配置，對加工制造過程進行合理優(yōu)化，對加工過程進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 機電一體化技術在智能制造中的應用

當前，機電一體化技術正在逐漸和智能制造技術進行融合，同時兩種技術的有機結合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的空間?？梢赃@樣說，機電一體化技術已經逐漸成為了實現(xiàn)智能制造過程時的一種不可或缺的核心技術。例如當前智能制造系統(tǒng)中所廣泛采用的傳感器技術就是二者結合使用的典范。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)信息進行監(jiān)測和收集，而這就需要用到機電一體化技術來對信號進行采集。此外，傳感器監(jiān)測到的信息還需要通過信息網絡傳輸給控制系統(tǒng)進行分析，而這也需要用到電子信息技術來構建信息傳輸網絡。總之，在構建智能制造系統(tǒng)的過程中，必不可少地就需要用到機電一體化技術來達到各種信號檢測和傳輸?shù)哪康摹?/p>

事實上，智能制造是在制造自動化高度發(fā)展的基礎上所誕生的一種新型制造理論，而數(shù)控技術就是實現(xiàn)制造自動化的一種關鍵技術。眾所周知，數(shù)控技術的實現(xiàn)就離不開機電一體化技術，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，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)都應用了數(shù)控機床，其數(shù)控系統(tǒng)主要采用的是“CPU+總主線”的結構形式，通過在線診斷和模糊智能控制的方式來對整個生產過程進行多通道的管控。

除此之外，一些國內外先進企業(yè)構建的無人化生產線和無人工廠也是機電一體化技術和智能制造技術結合應用的典范。在這些生產制造系統(tǒng)中，工業(yè)機器人被大量使用，它們和數(shù)控機床之間可以通過物聯(lián)網來實現(xiàn)互連互通，并通過構建基于人工智能的智能控制系統(tǒng)來對所有制造過程進行控制。

4 結束語

總而言之，機電一體化技術作為實現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對機械行業(yè)的未來發(fā)展也將產生巨大的積極作用。

參考文獻

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[2]周懷疆.試述機電一體化技術在智能制造中的應用[J].引文版（工程技術），2015（36）：240

[3]王昌祥.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].工業(yè)，2014（8）：56

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為什么？

2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會上，德國相關協(xié)會提出工業(yè)4.0的初步概念，此后由德國機械設備制造聯(lián)合會等協(xié)會牽頭，來自企業(yè)、政府、研究機構的專家成立了“工業(yè)4.0工作組”，進一步加強工業(yè)4.0的研究并向德國政府進行報告;2013年，德國政府將工業(yè)4.0納入《高技術戰(zhàn)略2020》中，正式成為一項國家戰(zhàn)略。目前，德國正計劃制訂推進工業(yè)4.0的相關法律，把工業(yè)4.0從一項產業(yè)政策上升為國家法律。德國工業(yè)4.0在很短的時間內得到了來自黨派、政府、企業(yè)、協(xié)會、院所的廣泛認同，并從一個來自民間的概念迅速演變國家產業(yè)戰(zhàn)略，現(xiàn)正從一個產業(yè)政策上升為國家法律。工業(yè)4.0能在這么短的時間內在全國形成共識，有其偶然性也有必然性，這種認識來自于德國長期以來把工業(yè)作為國家經濟的基石，來自于信息通信技術給工業(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)地位的擔憂。概括起來，主要是三種意識：危機意識、機遇意識和領先意識。

危機意識：德國是傳統(tǒng)的科技工業(yè)強國，但是在新一輪產業(yè)技術革命中，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業(yè)創(chuàng)新能力的憂慮、對傳統(tǒng)產業(yè)競爭優(yōu)勢的憂慮和對國家產業(yè)戰(zhàn)略方向的憂慮。

機遇意識：盡管德國各界對有些產業(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)勢產業(yè)的競爭力還是表現(xiàn)出強烈的自信，認為德國工業(yè)經濟發(fā)展面臨許多機遇，如龐大的、快速成長的智能裝備市場，全球新一代信息技術與制造技術融合的趨勢帶給德國的是鞏固和強化技術優(yōu)勢的機遇。

領先意識：在新一輪技術革命和產業(yè)變革中，德國人有危機感，也看到新機遇，并試圖在工業(yè)領域繼續(xù)保持全球領先的地位，其基本途徑就是在向工業(yè)化4.0邁進的過程中先發(fā)制人，與世界制造強國爭奪新科技產業(yè)革命的話語權，搶占產業(yè)發(fā)展的制高點。他們在努力實現(xiàn)五個領先：理念領先、技術領先、產業(yè)領先、標準領先、市場領先。

是什么？

與國際社會關于第三次工業(yè)革命的說法不同，德國學術界和產業(yè)界認為，前三次工業(yè)革命的發(fā)生，分別源于機械化、電力和信息技術。他們將18世紀引入機械制造設備定義為工業(yè)1.0，20世紀初的電氣化定義為2.0，始于20世紀70年代的生產工藝自動化定義為3.0，而物聯(lián)網和制造業(yè)服務化迎來了以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產方法，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和信息物理系統(tǒng)相結合的手段，推動制造業(yè)向智能化轉型。

工業(yè)4.0是一個發(fā)展的概念、動態(tài)的概念，是一個理解未來信息技術與工業(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，也是轉型;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是一種在信息技術發(fā)展到新階段產生的新的工業(yè)發(fā)展模式。從終極目標來看，工業(yè)4.0不能為技術而技術，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可以實現(xiàn)勞動生產率大幅提高，產品創(chuàng)新速度加快，滿足個性化需求，減少能耗，提高產品質量和附加值大幅，增強企業(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)新服務體系，提高整個行業(yè)的資源配置和運行效率;從政府來看，通過工業(yè)4.0進一步鞏固德國制造業(yè)優(yōu)勢，搶占新一輪產業(yè)競爭的制高點。

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;既要有技術視角，更要有轉型視角;既要有理論視角，也要有實踐視角;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、指導性和現(xiàn)實性，才能更好地實施兩化深度融合戰(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》專訪時說，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、技術基礎不同、主導產業(yè)不同、運行機制不同，但面對新一輪產業(yè)技術革命的趨勢，有相同的危機感和緊迫感，都認識到了發(fā)展的機遇的挑戰(zhàn)，都有舉全國之力搶占新一輪產業(yè)競爭制高點的戰(zhàn)略意圖，兩國的戰(zhàn)略在核心理念、發(fā)展重點、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。當提到德國時，我們會聯(lián)想到高可靠、高精密、高質量、高安全的德國工業(yè)產品，德國制造作為一種品牌已成為德國的重要資產，這是德國人歷經百年而打造的，但德國人并不滿足。在新一輪信息技術革命背景下，要賦予德國制造以新的內涵。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)體系貼上新的標簽，它在強化德國制造原有的內涵基礎上，賦予了新的內容，即高技術、高品質、高效率。

德國舉全國之力實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施是“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，你能看到德國強大的組織和動員能力。

標準、技術、人才是優(yōu)先行動。如何將工業(yè)4.0的理念和戰(zhàn)略轉化為具體行動，德國人提出的系列行動計劃，包括標準化、網絡設施、信息安全、流程再造、人才培訓、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最核心的行動上的話，那可以考慮將標準、技術和人才作為工業(yè)4.0最優(yōu)先考慮的領域。

同樣面臨著信息安全這一全球性問題。信息技術越普及、越深化，信息安全問題就越突出，企業(yè)實施工業(yè)4.0的一大挑戰(zhàn)和困惑就是，工業(yè)生產智能控制的信息安全問題，這既是一個企業(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，我們要結合中國的實踐，堅定不移地實施兩化深度融合戰(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、美國產業(yè)互聯(lián)網概念背后的最大公約數(shù)，包含產品、裝備、生產、管理服務的智能化。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變革的新趨勢，以實現(xiàn)重大智能裝備和產品的自主可控為突破點，以推廣普及智能工廠為切入點，以提升制造企業(yè)研發(fā)、生產、管理和服務的智能化水平為落腳點，完善制造業(yè)國家創(chuàng)新體系和綜合標準化體系，建設智能制造人才培養(yǎng)體系，打造制造業(yè)競爭新優(yōu)勢，實現(xiàn)中國制造的跨越式發(fā)展。

整合產業(yè)資源，把增強智能裝備和產品自主發(fā)展能力作為智能制造的突破口。盡管產品智能化已走過了很長的歷史進程，但從新一代信息技術的潛能來看，我們現(xiàn)在所看到的產品智能化處仍處于起步階段，在未來30年乃至更長的時間尺度內，重大裝備和產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品的智能化，整合科技創(chuàng)新資源，打造貫穿全產業(yè)鏈的新興信息技術推廣應用服務平臺，增強重大智能產品的自主發(fā)展能力。

突出試點示范，把推廣普及智能工廠作為智能制造的切入點。發(fā)現(xiàn)最佳實踐，總結行業(yè)經驗，加強交流推廣，開展試點示范，是過去幾年推進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，都提到他們所認為的最能體現(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)域層面推廣智能工廠和智能制造體系應當是下一步可以考慮的重要工作方向。

創(chuàng)新體制機制，把培育新業(yè)態(tài)、新機制、新模式作為智能制造的核心任務。在新一輪產業(yè)技術變革中，在搶占新一輪產業(yè)競爭制高點的過程中，我們要充分認識到中國在互聯(lián)網經濟的優(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)新體制機制，把互聯(lián)網與工業(yè)融合創(chuàng)新這篇大文章做好，事關工業(yè)由大變強的整體戰(zhàn)略布局。這需要我們理性客觀認識互聯(lián)網經濟在智能制造戰(zhàn)略布局中的地位，積極培育引導新技術新業(yè)態(tài)新模式，加快推進制造業(yè)服務化。

堅持標準先行，把制訂智能制造標準化作為智能制造的優(yōu)先領域。把握智能制造發(fā)展的特點和規(guī)律，整合國內標準化資源，學習借鑒德國工業(yè)4.0標準化路線圖以及美國先進制造和工業(yè)互聯(lián)網標準建設的工作思路和組織方式，加快智能制造標準化體系建設。如，加快制定智能制造標準化路線圖，盡早啟動優(yōu)先急需領域標準化制訂工作，建設和推廣企業(yè)兩化融合管理體系。

夯實產業(yè)基礎，把構建自主的信息技術產業(yè)體系和工業(yè)基礎能力作為建設智能制造的重要支撐。現(xiàn)在業(yè)界經常講的一句話是我們的計算機產業(yè)“缺芯少魂”，沿著這個思路展望一下十年后的產業(yè)格局，當十年以后越來越多的產品高度智能化的時候，我們會不會也面臨智能汽車、智能機器人、智能穿戴、智能家電、智能工廠等這些產品“缺芯少魂”的局面。當英特爾、高通、博通、英偉達等芯片巨頭，以及蘋果、谷歌、微軟等軟件互聯(lián)網巨頭在三四年前已圍繞智能汽車在芯片和操作系統(tǒng)進行全方位布局的時候，我們有理由對智能產品未來的空心化問題表示憂慮。構建技術領先、自主可控、安全可靠的信息技術產業(yè)體系的任務更加緊迫而艱巨。完善面向智能制造的網絡基礎設施、增強電子信息技術支撐服務能力、強化工業(yè)基礎能力勢在必行。

篇9

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

1基本概念

11柔性柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統(tǒng)適應外部環(huán)境變化的能力,可用系統(tǒng)滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統(tǒng)適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現(xiàn)故障)情況下,系統(tǒng)的生產率與無干擾情況下的生產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”自動化生產線主要實現(xiàn)單一品種的大批量生產。其優(yōu)點是生產率很高,由于設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態(tài)變化的生產所替換,一個制造自動化系統(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,生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。柔性主要包括1)機器柔性當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產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自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

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

4)維護柔性采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。

5)生產能力柔性當生產量改變、系統(tǒng)也能經濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產的制造系統(tǒng),這一點尤為重要。

6)擴展柔性當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統(tǒng)結構,增加模塊,構成一個更大系統(tǒng)的能力。

7)運行柔性利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。

12柔性制造技術柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群,我們認為凡是側重于柔性,適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規(guī)模大小劃分為:

1)柔性制造系統(tǒng)(FMS)

關于柔性制造系統(tǒng)的定義很多,權威性的定義有:

美國國家標準局把FMS定義為:“由一個傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他聯(lián)結裝置上送到各加工設備,使工件加工準確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)有時可同時加工幾種不同的零件。國際生產工程研究協(xié)會指出“柔性制造系統(tǒng)是一個自動化的生產制造系統(tǒng),在最少人的干預下,能夠生產任何范圍的產品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設計時所考慮的產品族的限制?！倍覈鴩臆娪脴藴蕜t定義為“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務或生產環(huán)境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產?！焙唵蔚卣f,FMS是由若干數(shù)控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的并能根據(jù)制造任務和生產品種變化而迅速進行調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)及物料搬運系統(tǒng)連接起來,可在不停機的情況下實現(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年開始實施的“智能制造系統(tǒng)”(IMS)國際性開發(fā)項目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預計本世紀十年代后才會實現(xiàn)。

2)柔性制造單元(FMC)

FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6～8年,FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展的一種產物,它是由1～2臺加工中心、工業(yè)機器人、數(shù)控機床及物料運送存貯設備構成,其特點是實現(xiàn)單機柔性化及自動化,具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。

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之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點是實現(xiàn)生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。

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,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際,實現(xiàn)生產系統(tǒng)柔性化及自動化,進而實現(xiàn)全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發(fā)及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點是實現(xiàn)工廠柔性化及自動化。

2柔性制造所采用的關鍵技術2.1計算機輔助設計

未來CAD技術發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計算機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的光敏樹脂液面進行光學掃描,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)小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產品和研制新結構的速度。

2.2模糊控制技術

模糊數(shù)學的實際應用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能,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整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

2.3人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術

迄今,柔性制造技術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)則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監(jiān)視、修復、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強了柔性。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))技術必將在柔性制造業(yè)(尤其智能型)中起著日趨重要的關鍵性的作用。目前用于柔性制造中的各種技術,預計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在柔性制造技術中的應用規(guī)模將在比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(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)測其運行狀態(tài),在受到外界或內部激勵時能自動調節(jié)其參數(shù),以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化柔性制造技術具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。

24人工神經網絡技術

人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡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)中的一個組成部分。

3柔性制造技術的發(fā)展趨勢

31FMC將成為發(fā)展和應用的熱門技術

這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財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企業(yè)如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數(shù)控機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進一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。

4結束語

柔性制造技術是實現(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,智能化機械與人之間將相互融合,柔性地全面協(xié)調從接受訂貨單至生產、銷售這一企業(yè)生產經營的全部活動。

近年來,柔性制造作為一種現(xiàn)代化工業(yè)生產的科學“哲理”和工廠自動化的先進模式已為國際上所公認,可以這樣認為:柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上,將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程,在計算機及其軟件的支撐下,構成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng),以實現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化,總體高效益、高柔性,并進而贏得競爭全勝的智能制造技術。它作為當今世界制造自動化技術發(fā)展的前沿科技,為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖,將成為21世紀機構制造業(yè)的主要生產模式。實現(xiàn)了按端口、MAC地址、應用等來劃分虛擬網絡,有效地控制了企業(yè)內部網絡的廣播流量和提高了企業(yè)內部網絡的安全性。

4結論

篇10

關鍵詞：機電一體化 智能制造 應用

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

機電一體化又稱為機械電子學，隨著科學技術的進步和經濟的迅速發(fā)展，機電一體化技術在生產中逐步的得到了廣泛的應用，尤其是在市場經濟下競爭激烈的今天，機電一體化技術成為了工業(yè)生產的強勁動力，機電一體化技術將電子與機械進行緊密的集合，從而實現(xiàn)了人們對機械設備的智能化管理，新世紀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，在目前的工業(yè)企業(yè)生產過程中，智能制造已經成為了制造業(yè)的主流，智能制造通過計算機模擬人腦，對制造過程中的各個環(huán)節(jié)進行分析、推理、判斷以及進行生產的決策，從而實現(xiàn)整個企業(yè)生產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，對生產過程進行準確的控制。該文介紹目前機電一體化技術的發(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在智能制造中的應用，希望對讀者有所幫助。

1 機電一體化技術發(fā)展的現(xiàn)狀

機電一體化技術是電子技術和機械技術的集合。機電一體化技術在20世紀60年代初步形成，這種技術的出現(xiàn)是為了滿足工業(yè)生產的需要，在發(fā)展的最初階段是通過電子手段對機械設備進行控制，提升企業(yè)的生產效率。最初的機電一體化技術十分簡單，技術含量也不高，智能適用于簡單小型設備的生產。經過幾十年的發(fā)展，機電一體化技術已經逐步的融合了計算機技術的精華和微處理技術的精髓，尤其是進入21世紀以來，機電一體化技術又和信息技術以及電子技術等高新技術融合，模擬人腦對生產過程進行分析和判斷，使生產逐步的智能化。

如今的機電一體化技術，尤其是在一些大型企業(yè)的生產過程中，涵蓋了機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、聲學技術、光學技術等。機電一體化技術的發(fā)展依賴眾多科學技術的發(fā)展，機電一體化的發(fā)展是為了適合生產的實際需要，機電一體化技術將更加的智能化、模塊化和網絡化。機電一體化技術能夠高度的模擬人腦，對整個的生產過程進行分析和判斷，發(fā)出各種操作指令，完成復雜的生產，對生產所用的機械設備進行智能控制，整個生產的過程也十分的人性化，電腦代替人腦進行控制大大的減輕了人們工作的負擔。目前，隨著經濟全球化進程的不斷推進，工業(yè)生產已經不僅僅局限于某個區(qū)域，而是就地取材，遍布世界的各個角落，因此，機電一體化技術也有了新的含義，遠程控制技術以及遠程監(jiān)視技術也在漸漸的被應用到機電一體化技術中來，機電一體化技術的發(fā)展是隨著科學技術的發(fā)展和生產的需要而不斷發(fā)展的，機電一體化技術有著廣闊的發(fā)展空間。機電一體化技術的發(fā)展也勢必會使企業(yè)打破自有的生產模式，逐步的實現(xiàn)模塊化集成機電生產，統(tǒng)一機電產品的部分標準，規(guī)范生產過程，提升產品質量。

2 智能制造技術及其發(fā)展

隨著科學技術的迅速發(fā)展，機械制造技術也不再拘泥于陳舊的生產模式，科學技術賦予了機械制造新的活力，機械制造技術正在逐漸的吸取各種技術的精華，實現(xiàn)自身的改革和進步?，F(xiàn)如今，生產逐步的實現(xiàn)機械化，人們對于機械設備的需求不斷加劇，為了滿足這種需求，人們不斷的研究新的技術提升機械生產效率。智能制造技術是目前機械制造技術的主流，智能制造技術是使機械設備自主驅動并且自主的控制機械設備的元件，實現(xiàn)機械設備系統(tǒng)控制的智能化，智能制造也必然是機械制造的主流趨勢。智能制造能夠儲存大量的信息，能夠有效的獲取生產過程中的信息，能夠對生產過程中出現(xiàn)的問題進行及時的處理，具有組織、學習、分析、優(yōu)化、維護的功能。智能制造技術克服了傳統(tǒng)制造中的諸多缺點，大幅度提升了產品的質量，提升了產品的合格率和科技含量。智能制造技術正在逐步的借助三維動態(tài)演示，模擬技術、計算機編程、多方向視圖技術以及比例縮放等技術，對所要制造的產品進行設計和生產過程控制，使生產過程能夠滿足設計圖紙的高精度需要。智能制造技術在大幅度提升制造效率的同時還能夠實現(xiàn)人機的互動。

智能自造技術能夠對產品的設計生產等各個環(huán)節(jié)進行有效的控制，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技術較高的生產制造單位而言，使用智能制造技術不失為最佳的選擇，使用智能制造技術能夠及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，有利于企業(yè)的安全生產。一些具有特殊生產要求的企業(yè)必須使用智能制造技術以實現(xiàn)勞動工人無法實現(xiàn)的操作控制，智能制造技術的使用還在很大程度上減少了誤差和人為失誤的出現(xiàn)，提升了產品的質量和生產效率。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

智能制造技術隨著生產的需要發(fā)展迅速，并在短短的十幾年間廣泛的應用到絕大多數(shù)的工業(yè)生產當中來。當前，機電一體化技術正在逐步的和智能制造技術進行結合，用以滿足多樣化的工業(yè)企業(yè)的生產需要，同時兩種技術的有機結合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間。機電一體化技術在智能制造中的逐步應用必然會應用到一些核心的技術。傳感技術就是其中的核心技術之一，傳感技術如若應用到智能生產當中來必須要保證其準確性和靈敏性，并且保證傳感器不被目標信號以外的其他信號所干擾，單純的傳感器是不行的，還要建立相應的傳感器網絡系統(tǒng)，傳感器用于目標信號的收集，無線傳感器網絡實現(xiàn)信息的傳輸，通過計算機收集的信息進行分析和處理，最終達到對于整個生產過程的控制。就目前生產制造而言，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)一且標準化的接口，將設計的難度適當降低，主要開發(fā)成本較低的串行接口。

機械制造在國民經濟中占有重要的地位，同時機械制造對于國家農業(yè)和工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義，在我國，數(shù)控領域最早將機電一體化技術應用到智能制造中來，數(shù)控生產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，在生產過程中，智能控制技術能夠對無法進行建立模型的環(huán)節(jié)以及模糊的信心進行處理，優(yōu)化整個生產過程的管理和控制。目前的數(shù)控機床主要采用多CPU和總主線的結構形式，通過在線診斷以及模糊智能控制技術，采用大型的儲存設備、提升數(shù)控能力，提供二維和三維的仿真動態(tài)畫面，對整個生產的過程實現(xiàn)多過程和多通道的控制。

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

4 結語

機電一體化技術技術的在智能制造中得到了極為廣泛的應用，提升了以往低下的生產效率，革新了傳統(tǒng)的生產模式，機電一體化技術在智能制造中廣泛的應用是經濟發(fā)展的結果，也是工業(yè)生產的需要，這種生產制造模式實現(xiàn)了技術的融合，提升了生產效率，推進了工業(yè)生產的革新。

參考文獻

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