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智能制造技術(匯總23篇)篇一
摘要:智能制造專業強調多學科、多領域的知識融合.在有限學時內,完成眾多專業課程學習難度較大.合理設置課程及授課內容,有針對性的服務于綜合實踐教學環節,最后,通過綜合訓練的方法強化學生對多學科知識的共用能力.
關鍵詞:智能制造;專業課程;綜合訓練。
近年來,在工業4.0和中國制造2025的時代背景下,眾多高校依據就業市場需求和行業發展需要,紛紛設立智能制造相關專業.這一舉措,在提高畢業生專業競爭力的同時,為高校設立專業培養方案提出了更高的要求.在強調多學科融合的今天,如何利用有限的學時數,使學生能夠充分的掌握相關專業知識,成為當前培養計劃制定工作的一大難題.
對此,筆者結合實際工作經驗,針對智能制造專業特點,提出了專業課程設置的設想,力求合理利用學時,最大程度地提高學生對專業知識的理解能力.
當前,我國本科專業設置強調學科交叉.智能制造作為極為典型的交叉學科,涉及的專業領域極其廣泛,要求學生對機械、電子電器、信息技術、材料科學、自動化等專業領域均有一定了解.但受到學時數限制,在實際操作過程中很難使學生在有限的時間內了解眾多學科的核心知識.
對此,結合理論課程學習內容,設立合理有效的綜合實踐教學環節是解決上述問題的有效方式.在制定上述課程的教學大綱時,要有意識的偏重于綜合實踐環節所涉及的內容,然后通過時間教學環節實現多學科、多領域的交叉互融,讓學生做到對所學各學科內容的融會貫通.
2.1機械類專業課程。
機械學科為所有制造類專業的基礎,即便是在高度強調智能控制的今天,機械學科的相關知識依然為制造類專業的根本.此類專業課主要涵蓋課程有:機械原理、機械設計和液壓與氣壓傳動等課程.針對新專業提出的新要求,此類課程在制定教學大綱時,著重強調對基本傳動結構、傳動原理及應用的講解,弱化對復雜理論知識的學習(如球面漸開線等知識點,當前錐齒輪加工已經高度規范化,學生只需知道如何選用參數即可).此部分內容的學習,可時學生對智能制造系統的末端執行方式有一定程度的認識.
2.2控制類專業課程。
機電結合是智能制造最為基本的要求,而以往制造類專業中“機電分離”的問題較為突出.對此,在開展電工電子技術、電機拖動、控制原理等課程教學時,課程內容重點偏向于電機控制、邏輯控制等知識點,與機械類專業課程高度結合.同時,弱化對模擬電路等知識的學習,原因是在電子產品高度模塊化的今天,繁雜的模擬電路相關知識對使用者來說已經并不重要.
2.3信息類專業課程。
計算機學科為現代智能制造系統的大腦,因此,信息類學科在智能制造類專業課程的學習中也扮演著極為重要的角色.此類學科主要為各類程序語言與算法的學習.以往此類課程的學習基本為簡單的上級操作,缺乏對實際設備的編程控制.對此,在制定教學大綱時,加強了對實際機電一體化設備的編程訓練,為后續的綜合訓練打下基礎.
脫離綜合性的實踐教學,各學科的知識難以做到互融.結合學校現有資源,對學生進行綜合性訓練具有非常重要的意義.在學生具備一定專業基礎后,對其開展選題內容豐富的實踐教學,考查學生對多學科知識交叉運用的能力.例如車間智能物流生產線的實踐環節,學生可利用實驗室中物流線、機器人等設備,完成工裝設計與制造、電路搭建、控制策略制定與程序編寫等工作,將各學科所學知識運用到實際操作中,大大提高了理論聯系實際的能力.
通過合理設置專業課程及針對性的制定課程大綱,結合有效的綜合實踐環節,有效提高了智能制造專業學生對各學科知識的綜合運用能力,縮短了課堂到工作崗位的距離,提高了學生的就業競爭力.
參考文獻。
智能制造技術(匯總23篇)篇二
“當前,新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史_匯,國際產業分工格局正在重塑。必須緊緊抓住這一重大歷史機遇,按照‘四個全面’戰略布局要求,實施制造強國戰略。”這是《中國制造2025》的一段話。
智能制造將成為我國工業領域未來幾年的工作重點和目標方向。
融合it與ot。
羅克韋爾自動化公司日前在北京拉開其全球路演的序幕,議題聚焦在“如何打造互聯企業并實現智能制造”上。羅克韋爾自動化大中華區董事總經理鮑博文(bobbuttermore)認為:實現智能制造要從打造互聯企業開始。
在鮑博文看來,實現互聯企業的核心要務就是將信息技術(it)與運營技術(ot)融合。以往,這些職能各司其職,彼此獨立。如今,it與ot融合成為工i企業獲得成功的關鍵所在,能夠幫助企業采集、分析數據,并將數據轉化為可指導行動的信息,從而創造切實的業務成果,提高生產過程的安全性、可預測性及可持續性。
互聯企業的優勢在于可以幫助中國制造企業將其人員、生產流程和資產連接起來從而實現業務價值。舉例來說,食品生產商可以通過實施互聯企業來提高多個工廠中多條生產線的整體設備效率。制藥公司可實現產品序列化,從而滿足行業法規的要求。礦業公司可以分析其礦石產量,而上游的石油和天然氣公司則能夠利用互聯企業對油井井口進行優化。
四步進階。
那么如何打造互聯企業呢?
作為一家全球制造商,羅克韋爾自動化也面臨相同的挑戰。通過親身踐行,羅克韋爾自動化總結了一套互聯企業四階段執行模型:評估與計劃、安全與升級、數據與分析以及優化與協作。
根據經驗,一個成功的互聯企業生產效率每年能夠提高5%左右。當然,這需要企業擁有世界級的合作伙伴及生態系統。
世界級生態。
在路演期間,羅克韋爾自動化與中國橡膠和輪胎行業的領先供應商軟控股份有限公司簽署了一項價值為人民幣1億元的戰略性合作協議。根據該協議,雙方將在橡膠和輪胎領域合作開發信息和自動化機械技術、機械安全應用,并共同開展全球市場營銷。此次合作有助于軟控提高效率并降低服務成本,助力公司通過智能工廠實現智能制造。
“軟控和羅克韋爾自動化在中國乃至世界范圍內有著數十年的成功合作基礎。我們緊密合作,探索智能機械和信息化方面的創新制造技術。我們懷著一個共同的目標:讓軟控成為世界領先的集成橡膠和輪胎制造解決方案提供商。”鮑博文表示,“_已經明確了2017年經濟工作的總基調:穩中求進,并堅持推進供給側結構性改革。根據政府規劃,將繼續削減煤炭和鋼鐵等重工業的過剩產能。但由于產能過剩和勞動力成本上漲的問題相繼出現,提高生產率和全球競爭力對中國企業來說變得極為重要。所有這些趨勢都表明實施智能制造勢在必行,而這正是羅克韋爾自動化的優勢所在。我們深知中國工業企業面臨的各種挑戰,我們將借助我們的全球項目經驗為他們提供價值。”
智能制造技術(匯總23篇)篇三
摘要:隨著科學技術水平的不斷提高,人工智能技術在眾多的領域中進行了應用。因此,本文主要以人工智能技術與電氣自動化技術結合形成的新型智能制造技術在智能制造業中應用為例子,主要就人工智能技術的基本介紹、人工智能技術在智能制造業中的應用兩個方面內容進行論述。
關鍵詞:智能制造技術;人工智能技術;智能制造業;基本介紹;應用。
概念。
網絡信息技術與計算機技術等等眾多學科的技術進行有效的融合,并且對于人類進行智能模擬,最終對于機械或者是其它領域進行智能化與自動化的控制,這種技術就是人工智能技術。隨著時代的發展,人工智能技術具有重要的價值。比如:對于機械等進行智能化控制,可以在遺傳編程、信息圖像、語言等各個方面進行應用。
特點。
2人工智能技術在智能制造業中的應用。
對于自動化控制流程的簡化。
對事故和故障的及時處理。
智能制造技術(匯總23篇)篇四
我國工業正顯現積極信號。國家_日前的工業企業財務數據顯示,今年1月至10月,我國規模以上工業企業利潤同比增長,增速比前三季度加快個百分點。其中,10月份利潤增長,比9月份快個百分點。
在信息為王的經濟發展時期,數據所到之處必然會觸發全產業鏈的創新與變革。誰利用“大數據”的思維,誰就能贏得主動,贏得先機,占領發展的制高點。大數據就是打開未來通道的最權威與最科學的依據。數據與數據的聚核,所迸發出來的價值或將激活萬億產值。
iiot推動全球制造業轉型。
機器人自動化市場越來越大。
隨著勞動力成本上漲,工業機器人也迎來了順勢發展的良機。不過以往看到生產車間的機器人大多是獨臂俠,而未來機器人的發展將會根據專業化研發出分工明確的機器人,并且與3d打印、工業vr等充分結合,形成相互協作、共同分享的智能制造新模式。
目前,中國正在進行《中國制造2025》,新形勢下工業領域勢必會采取一系列動作。相關研究報告顯示,2015年中國工業機器人市場,其中以六軸多關節機器人為最,占總體銷量的。預計未來幾年將會維持30%以上的高增長率。當然這離不開現在的傳統工業所處的轉型階段需要智能技術的力量加以推動,由此衍生巨大的需求空間。又加之如今的消費機器人有下行趨勢,有商家紛紛瞄準工業機器人行業,里應外合對手遇“冷”,種種條件都適于其發展。
面對工業機器人四大家族瑞士的abb、德國的庫卡、日本的發那科和安川電機來說,中國企業若想突出重圍還得靠先進的技術來填補自動化生產線的空缺。尤其是汽車及電子行業。隨著自動化水平不斷提高,機器人的自動化市場也越來越大。
現在所謂的工業機器人實際上是一個manipulator,就是一個工業機械臂,沒有手,更無關乎智慧。而要想在中國市場占據一席之地,則必須發展心靈手巧的雙臂機器人和多臂機器人。那么怎樣的機器人才算得上心靈手巧?最簡單的就是雙臂機器人,就像人一樣工作,但是作為一個智能機器人來講,可以仿造動物界的多臂多足。包括全工位的雙臂機器人,一個機器人可以做八個工位的工作,是不是有種八爪魚的既視感呢。
智能制造技術(匯總23篇)篇五
概述制造業是國家的經濟命脈,而汽車制造又是戰略性支柱產業,它包括了整車、各種零配件廠等生產商,也包括了各地經銷企業和銷售企業。近年來,我國汽車行業面臨著前所未有的挑戰,原材料、生產、物流成本上漲、利潤下降,以及國際經濟形勢的影響。因此,汽車企業可以運用具有智能分析功能的商務智能系統,通過分析歷史數據快捷、及時地輸出各類報告,預測未來的客戶需求和銷售趨勢,在宏觀上為企業管理人員提供決策依據。計算機人工智能技術發展到了今天,已經開始使用龐大的知識庫來有效地取代人類器官或機構的記憶方法,近些年來很多的專家決策系統在考慮一定規則的基礎上對人類的診斷和經驗上的分析都能夠做出很好的判斷,甚至處于主導地位。這個系統可以很好地利用知識庫,并從中挖掘出我們想要的問題答案、成功地尋找到其中的關聯性,并提取相應的模式等。而實際上,這樣的專家系統已經在很多領域都有了非常不錯的應用,幫助很多企業在很短的時間內就做出相應的生產計劃、調度計劃、運輸計劃等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企業的人力成本。我國工業機器人是從20世紀80年代開始起步。經過二十年余年的努力已經形成了一些具有競爭力的工業機器人研究機構和企業。先后研發出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。近幾年,我國工業機器人及含工業機器人的自動化生產線相關產品的年產銷額已突破十億元。目前國內市場年需求量在3000臺左右,年銷售額在20億元以上。統計數據顯示中國市場上工業機器人總共擁有量近萬臺,占全球總量的,其中完全國產工業機器人行業內規模比較大的前三家工業機器人企業,行業集中度占30%左右。其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。國產工業機器人目前主要以國內市場應用為主,年出口量為100臺左右,年出口額為億以上。多年來我國汽車零部件生產一直是手工焊、專機焊占據焊接生產的主導地位、勞動強度大、作業環境惡劣、焊接質量不易保證,而且生產的柔性也很差,無法適應現代汽車生產的需要。
搬運機器人在汽車制造業中應用。
汽車橋箱類零件具有精度高、加工工序多、形狀復雜、重量重的特點。為提高其加工精度及生產效率,各重型汽車生產廠家紛紛采用數控加工中心來加工此類零部件。而在使用數控加工中心加工工件時,要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度,且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點現在正逐步被工業機器人或專機進行上下料所取代。工業機器人具有重復定位精度高、可靠性高、生產柔性化、自動化程度高等、突出的優勢,與人工相比,能夠大幅度提高生產效率和產品質量,與專機相比具有可實現生產的柔性化、投資規模小等特點。機器人智能化自動搬運系統作為減速器殼體加工的重要生產環節,雖然已經在國內重型汽車廠內取得成功的應用,但依然尚未普及。在國家經濟建設飛速發展的進程中,重型載重汽車的生產能力及生產力水平亟待有一個質的飛躍,而工業機器人即是提升生產力水平的強力推進器。
焊接機器人在汽車制造業中的應用。
汽車行業的發展水平,代表了一個國家的綜合技術水平,汽車工業的發展將會帶動其他行業的發展。各廠商為了在日漸激烈的競爭中立于不敗之地,必須率先實現焊接自動化。因此,今后除了如汽車、摩托車這樣的大批量生產行業。一些產品多樣化的企業,為了提高焊接質量,也將會考慮使用焊接機器人,如鋼結構等行業,與此同時,對焊接機器人的要求也必然會逐步提高,如說對焊道的自動跟蹤系統的需求會逐步加大等。作為焊接機器人和焊接機的專業生產廠家,otc公司將繼續為提高中國的高速、高效、自動化焊機做出自己的貢獻。對于在汽車工業中的點焊應用來說,目前已廣泛采用電驅動的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術作為標準來裝備其日本國內和海外的所有點焊機器人。
裝配機器人在汽車制造業中的應用。
在國內外各大汽車公司裝配生產線上被廣泛采用的裝配機器人。一方面使汽車裝配自動化水平大大提高,目前,國外某些大批量生產的轎車的裝配自動化程度已達50%~65%。另一方面,有效地減輕了工人的勞動強度,提高了裝配質量并明顯地提高了生產率。在汽車整車裝配中,機器人不僅用于擋風玻璃的密封濟涂覆、安裝和車輪備胎、儀表盤總成、后懸梁、車門、蓄電池等部件的安裝。
噴涂機器人在汽車制造業中的應用。
噴涂機器人在汽車制造業中可噴涂形態復雜的汽車工件而且生產效率和很高。多用于汽車車體的噴涂作業,如噴漆、噴釉等。除了上述機器人以外,汽車制造業中應用的機器人還有用于特殊加工的激光加工機器人用于部件形狀測量、裝配檢查和產品缺陷檢查的檢測機器人,抑制塵埃粒子大小及數量的水切割機器人和凈化機器人等。
2人工智能在汽車制造業中的進展分析。
隨著中國汽車工業的迅猛發展,機器人在先進汽車制造中的重要性也越來越凸顯。機器人的產品應用廣泛,覆蓋焊接、物料搬運、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機械管理等領域。在汽車行業的應用主要分為以下五大部分。車身系統中,采用虛擬仿真等手段,主要針對車身覆蓋件不斷開發出新的標準化、模塊化解決方案,動力總成系統中,提供了涵蓋汽車傳動系統核心部件,發動機、變速箱和傳動軸的全套裝配測試系統。在沖壓自動化系統方面從卷材與堆垛到零件的碼垛,從提供控制系統到企業erp,從設計到生產支持與效率優化,擁有全面的工程能力,涂裝自動化系統方面,以高柔性高精度的噴涂機器人來幫助客戶提升涂裝質量,減少生產廢料,而在焊接自動化系統中,機器人比較典型的應用是電阻點焊、電弧焊,其最新一代機器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車工業的最大特點是產量大,生產節拍快,產品一致化程度高。消費者對汽車質量要求越來越高,是促使機器人應用越來越普遍的一個重要原因。機器人本身只是集裝箱里的一個貨物,隨機器人的設備功能越來越精細,客戶的思維在這時候逐漸走向成熟,在采購時不再單單考慮某生產工位的瓶頸,而更多地考慮到長期戰略因素,如維護成本加入的高低,長期投資回報是否劃算,服務涵蓋地域是否廣泛,響應是否及時,全球技術支持能力有多強,中期后期不同階段解決問題的能力有多大等等。這時,產品本身的價格和意義相對弱化而長期的價值越發凸顯。
3結束語。
人類智能主要包括三個方面——“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。而人工智能是指由人類利用人腦特有的智力表現制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。人工智能在汽車制造工業方面的應用體現在問題求解,邏輯推理,自然語言理解,自動程序設計,專家系統等方面,這些方面就體現了自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化,因此人工智能在汽車制造領域將會大有作為。
智能制造技術(匯總23篇)篇六
“我們與歐美國家之間的技術差距是現實存在的,并不能在短時間內完全消除。在智能制造推進實施過程中一定是先發展技術嗎?不是,對于我們來說一定是先解決應用需求,通過應用牽引技術的發展。所以我覺得‘中國制造2025’是基于制造業轉型升級的需求,來牽引技術的發展。這樣能夠縮短我們在技術研發上的時間周期,與我們現階段制造業的現狀相匹配。”劉功效如此解釋道。
“機器換人就實現了智能化”是一個偽命題。
采訪中,寧振波多次強調“機器換人就實現了智能化”一定是偽命題。智能系統的基本特征可以由20個字來概括:狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行以及學習提升。在他看來,機器換人其實就是換的生產一線的工人,而有數據顯示,實際上在一線生產崗位上機器能夠換掉的工人數量不到全部的10%。智能制造一定是囊括了產品研發、工藝、生產、交付、管理以及服務等完整的工業體系,所以說智能制造是完整的工業體系的轉型,而不僅僅體現在生產環節的自動化方面。
對此,tcl集團董事長、ceo李東生也談到了自己的理解。他認為,智能化意味著機器自己就可以判斷和處理工藝流程,它能進行邏輯思維的自主判斷;而自動化則是每一次都精準地重復著同一個動作。自動化能夠提高工作效率,而智能化能夠提高工藝水平。
其實智能制造能力的形成一定是一個漸進的過程,并不是一蹴而就的。“企業首先要做到自動化,在自動化的基礎上發展信息化,然后通過自動化與信息化的融合,再發展數字化,最后才能在數字化的基礎上實現智能化。如果一開始就想要實現智能化,將是不切實際的,逐步完善、迭代升級的過程一點是要有的。”西克中國市場總監崔麗麗對本報記者如此說道。
其中就涉及到三維模型的產品設計與仿真。產品三維模型的建立是難點,基于產品模型,再完成工藝設計,由于是三維模型,工藝設計過程中還可以做仿真分析,最后根據工藝將產品生產出來。這一過程就是產品建模,仿真分析;工藝,仿真分析;制造過程,仿真分析;實驗,仿真分析的過程。當有三維模型深入其中的時候企業就開始具備智能基因了。
智能制造的完成在于工業基礎和能力。目前,隨著我國在產品技術、工業技術、產業規模以及基礎核心產業等方面快速提升和發展,我們開始具備實踐智能制造的基礎條件。雖然整體上與德國、美國等歐美國家還存在一定差距,但已經開始形成自身的發展特色。
前面已經提到,智能化的實現一定是一個漸進發展的過程,不會立竿見影,也不會一蹴而就。在這個過程中,除了已經具備一定程度的工業基礎硬實力之外,還需要在眾多軟實力方面下功夫。
第一步,要轉變觀念,形成正確認識。在轉型升級的過程中由于對智能制造的理解不夠深入,制造企業可能存在盲目建設的情況。寧振波表示,現在企業更多的不是缺技術,而是缺意識。長期形成的以短期利益驅動為導向的功利思想導致有些企業還在想著能夠做小事,掙大錢,這種思想在智造轉型過程中是行不通的。
另外,作為傳感器廠商,德國西克在實踐以及與客戶企業的溝通合作過程中也有這方面的認識。西克中國市場總監崔麗麗表示,前些年,由于對“工業”和“中國制造2025”的炒作顯得過于熱情和激進,從而導致不管是處于何種發展階段的企業都想著建立智能工廠或者向“工業”方向靠近,好像沾到了邊,就搖身一變成為了先進制造企業。實際上,這種發展是不現實的。
其實,無論是“工業”,還是“中國制造2025”都需要一個長期的發展過程,短期的投資并不能馬上兌現。不過在崔麗麗看來,這也許是智能制造發展必經的一個過程吧,就是從一開始的一哄而上,然后到慢慢趨于理智,最后到能根據自身情況有選擇性地進行產業和技術的迭代升級。
第二步,加快國產工業軟件研發速度以及在制造業當中的更新換代步伐。有人曾談到在智能制造時代,國產工業軟件任重而道遠。而在信息化與工業化融合的進程中,工業軟件作為使能工具是衡量企業軟能力的重要部分,而軟能力在某種程度上是一個企業核心競爭力的代名詞。
關于這種軟實力,中國工程院院士李培根認為是指軟件對機器或系統的感知進行分析、處理、決策優化,通過連接物理、人、信息系統并發現隱性規律,從而適應動態變化的環境,達到機器與人的協同。
不過目前,在眾多領域關鍵核心技術還是被國外軟件所占據,關鍵核心工業輔助設計、工業流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業軟件。就像寧振波所提到的那樣,過去由于中國在虛實結合方面缺乏相應的工業軟件支撐,導致我們只能依靠國外軟件進行產品建模,這其實是導致我國制造業大而不強的深層原因,所以說智能制造的關鍵之處還是在于自主研發能力的培育和提升。
第三步,數據的采集、分析與處理在智能制造當中扮演著重要角色。之前也提到,智能系統的基本特征是狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行以及學習提升,而實現這些功能的基礎在于數據的采集、分析以及挖掘處理。
目前,由于受到大多數制造企業生產設備不高、信息孤島和系統應用封閉普遍存在等技術層面的限制,導致無法形成有效的數據采集和分析處理機制,進而制約著企業生產方式、組織流程以及服務模式的改進和創新。與此同時,工業領域數據的采集、分析以及挖掘處理過程較其他行業來說更為復雜,需要更完善、更先進的技術水平予以應對。
采訪中,崔麗麗表示,“工業”有別于的最大的一個方面就是智能化,智能化的基礎是大數據分析技術,國外有一種觀點就是可以把“工業”簡單地理解為精準的數據管理。
另外,崔麗麗還提出了數據的所有權和控制權問題。今后,隨著企業智能化水平的越來越高,這勢必將成為行業內無法回避的難題。而要想從根本上解決這個問題,建立數據交換主權安全認證體系會是一個很好的方法,體系當中可以將相關技術協議、數據安全和所有權問題進行清晰定義,明確界限。
智能制造技術(匯總23篇)篇七
繼續推動信息化和工業化融合,是十八大作出的一個重要戰略部署。
我國還是一個發展中國家,需要繼續完成工業化的任務。而從世界總體發展進程看,信息化時代的來臨要求我們必須打破原有的工業化模式,把信息化的先進成果和理念融合到工業化中,充分發揮其“提質增效”這一倍增器的作用。
新形勢,新動力。
“沒有信息化就沒有現代化”,“兩化融合是‘四化’同步發展的引擎”,這是對兩化融合重要性的定論。但是當前社會生產力的發展速度前所未有,信息技術的更新迭代更是日新月異,因此跟幾年前相比,兩化融合的環境和內涵都發生了很大的變化:發展環境日益復雜,發展條件和動力發生深刻變革。
再放眼國內,產業結構升級和供給結構優化需求迫切,對兩化融合發展提出新需求。我國經濟發展進入新常態,工業發展面臨資源環境約束強化、要素成本上升、投資出口放緩等挑戰,“十三五”時期亟須推動兩化深度融合,優化企業資源配置,提升生產經營效率,改善產品品種結構,提高供給結構適應性和靈活性,形成經濟增長新動力。
可見,我國兩化融合工作正進入向縱深發展的新階段。準確把握戰略機遇,有效應對各種風險和挑戰,通過大力推進兩化融合,促進經濟社會轉型發展,顯得尤為重要和緊迫。
推進兩化融合是一項全局性、系統性工程。需要統籌謀劃、提早布局,著力加強頂層設計,明確融合路徑,把握發展方向,實現重點突破。制造業是國民經濟的脊梁,如果沒有制造業的發展,即使其他行業有巨大的發展,對中國這樣一個制造大國來講也是一件危險的事情。
將智能制造作為推進兩化深度融合的突破口,可以有效帶動創新驅動、綠色低碳和服務化發展,并促進產品和技術結構、產業組織結構、產業空間布局和制造業內部結構等四個方面的優化升級,能夠逐步實現制造業轉型升級,推動工業持續平穩發展,是中國經濟在發展中升級、在升級中發展并有競爭力的重要保障。
所以,作為兩化深度融合的集中體現,智能制造將成為未來一段時間我國兩化融合工作的主戰場和核心目標,是建立國家制造業創新體系的關鍵。而這從《信息化和工業化融合發展規劃(2016-2020)》這一頂層設計中也可見一斑。
頂層出臺,行動落地。
智能制造技術(匯總23篇)篇八
[摘要]當今社會科學技術日新月異,科技產品更新換代的速度讓人咋舌。智能產品在人們的生活中更加普遍,人們對智能產品需求越來越多,且對于智能技術的先進性、穩定性等質量要求也越來越嚴格。就目前的現狀來講,我們的生活已經離不開人工智能了。智能技術已經成為新技術改革的核心內容,將帶來巨大的經濟效益。要想在智能技術的發展方面有所突破,打造智能經濟新動能是十分必要的。而在智能制造經濟新動能中的財務管理工作是十分關鍵的,今天我們就對智能制造經濟新動能中的財務管理來進行探討。
[關鍵詞]智能制造;經濟新動能;財務管理。
當今,電子產業的發展在經濟發展中起著十分關鍵的作用。智能信息技術在個人消費、工作、醫療等方面都起到了十分重要的作用,給人們的生活帶來了便利。但電子產業的發展也遇到了難以突破創新的問題。人們對一些智能機器人以及虛擬現實技術等新興電子產業開始有了濃厚的興趣。這促進了新興智能技術的產生與發展。為了能更好地促進電子產業的發展我們需要對目前的產業所面臨的問題深入了解并想出對策。只有這樣,才能打造經濟新動能。無可置疑,新經濟動能必定帶來一定的經濟效益,為了智能制造更好的發展,財務規劃管理也是其中重要的部分。
1智能制造當前遇到的挑戰。
智能制造產業雖然發展迅猛,但已到了一定的程度。為了找到創新發展的突破口,必須對當前市場進行分析,找出智能制造產業面臨的問題和挑戰,想出對策應對,為智能制造的持續發展注入動力。通過調查分析,對此有了一定的了解。
11內部因素。
核心技術和高端產品供應能力不足。產品制造多于產品創造。歸根結底是因為我國電子產業核心技術依然處于一種急需外來核心技術支持的階段。創業創新支撐體系和公共服務平臺不夠完善。現在是數字信息時代,智能制造產業的發展對于創業創新支撐體系的依賴性高,而公共服務平臺不完善使得消費大眾對電子產品的了解和反饋有一定的阻礙。為了生活便利,人們經常在應用市場下載一些新研發的應用軟件,但有的智能硬件在各類應用市場的云端服務層存在數目眾多、組織混亂、標準不統一,且存在生態化碎片等問題,制約了智能軟硬件的持續升級開發。此外安全性、兼容性、可靠性、標準模糊等問題仍然存在。
12外部因素。
傳統智能制造產業供給側和應用側的互動不顯著,重要行業領域在信息化應用中供給方與應用方缺少良性互動。高端產品供應能力不足,難以滿足高端客戶的需求。這些都會阻礙我國智能制造產業的發展,這就要求我們必須掌握核心關鍵技術,提高高端產品的供應能力。
2經濟新動能的發展。
隨著物質生活水平的提高,人們對智能產品的需求從通信工具、家電轉化為智能衣物、智能機器人等新興智能產品,這就是智能制造中的新動能。所以要注重這些新興智能產品的開發和制造,打造經濟新動能,開創新空間。
第一,引進高水平的智能科研人員。人才是技術發展的核心,要注重人才的培養,引進新型的創造性人才,打造新的智能產品來滿足人們對新型智能產品的需求。新型智能產品更快地更新換代,智能經濟的發展才能不斷地提供新動能,相輔相成。
第二,注重經濟新動能的探索。對廣大人民群眾的需求,必須要深入了解。只有深入了解,才能投其所好,創造出所需要的智能產品,開創經濟發展新領地,抓住發展要點,把握好商機,打造經濟新動能,智能產業的發展才會更有前途。
3經濟新動能中的財務管理思路。
31財務管理權利要有效分散。
由于機構龐雜,權力的過于集中,會導致權力濫用、管理片面、管理效率低下等問題,尤其是財務管理關系著整個行業的命脈,所以財務管理中一定要注重權力的有效分散。只有權力有效分散了,各種權力之間才能相互制衡,才能保證管理工作中少出紕漏,資源才能得到有效的配置,才能發揮規模經濟效應。而且權利的有效分散,利于財務管理的決策,經過各個管理職位上人員的討論最終達成共識的財務決策,不僅降低了策略失誤的可能性,而且集思廣益,利于財務決策的統一性及可操作性,避免決策片面化。所以必須妥善處理好財務管理權力的集中與有效分散。
32財務管理中實現財務與業務的統一。
在實際工作過程中必須保證財務和業務的統一。兩者只有保持同步,才能促進新動能經濟的和諧。所以在財務管理過程中,一定要實現財務和業務的統一,只有以此為前提條件,經濟新動能的發展才會有前途,智能產業的明天才會更加美好。
33提高財務信息效度,提高預算準確性,增加經濟效益。
根據以往的經驗,預算準確性對企業財政收入有顯著正影響,財務信息效度對預算準確性有顯著正影響。所以我們對于財務信息的記錄、整理、核對等一系列工作都要認真對待,提高財務信息的效度。執行過程中如遇市場環境改變、國家政策調整等,預算要及時調整偏差,財務部門應建立相應的有效機制,規范企業各種生產經營行為,將其所有經營行為都納入科學化管理的軌道上,在經營管理、資金監控和物資調配等方面實現同步控制信息流、資金流、物資流。
34財務管理中投資聚焦重點應用領域,推動產業整體發展。
對于投資重點應用領域,我們要另辟蹊徑,重點推動一些基礎好、潛力大的應用的發展,使得這些應用快速普及,先行示范,帶動智能技術的整體發展。并在這推動過程中形成一種標準,使得其他的應用也帶動發展,進而逐步標準化、規范化,直至促進電子產業整體的發展。我們有理由相信我國的電子產業的前途將是一片光明的。在此過程中,財務管理的資金投入的比重十分關鍵。財務管理人員應充分考慮這些問題,依經濟發展的風向及公司全局性的戰略決斷,財務在重點應用領域的投資的把握與運籌發揮著重要作用。財務管理得當,投資到重點應用領域的項目會為經濟新動能的打造制造一定的物質基礎,有了這些物質基礎,我們加大在新動能方面的資金投入,快速壯大新動能經濟,從而促進智能制造產業的發展。
4結論。
智能化的到來使得電子產業的發展進入了“調速換擋期”,智能化轉型孕育著發展的新動能經濟。發展新動能經濟的重中之重則是財務管理的新思路的突破。我們只有意識到這一點,我們的電子產業才有希望。所以,我們要合理進行財務管理,針對所面臨的問題和挑戰提出對應的策略,促進電子產業的轉型,打造智能技術l展的新動能。需要財務管理對新動能技術各個環節分配合理,對于重要的環節、領域要加大資金分配。只有足夠的資金支持,新動能發展的速度才能快速提升。所以經濟新動能中的財務管理工作十分重要。這就要求財務管理講究方式方法。也就是以上所說財務管理中應該注意的問題。
智能制造技術(匯總23篇)篇九
摘要:在我國建設“工業”的大背景下,新一次的工業革命正如火如荼的展開。智能制造作為新一代制造模式的典型代表,自20世紀80年代第一次提出,就收到了學術界和工業企業的廣泛重視。但是現階段工業界并沒有建立起非常成功的智能制造體系,主要原因是對于智能制造內部原理的研究并不透徹,同時對于智能制造的發展趨勢把握不準。本文立足于智能制造體系的本質,通過對現階段國內外智能制造體系架構的研究,提出了未來一段時間內該體系發展的趨勢。
關鍵字:智能制造體系;整體架構;功能特征;柔性化。
1前言。
智能制造是最新的制造模式之一,具有廣闊的發展前景,智能制造從本質上說是一個智能化的信息處理系統,對外操控機器人的動作,完成產品的制造和加工。該系統屬于一種開放性的體系,原料、信息和能量都是開放的。智能制造是新世紀制造業振興的發展方向,是我國實現制造業跨越的必經之路。
2智能制造系統研究現狀。
智能制造系統內涵分析。
智能制造體系是上世紀八十年代有先進的工業化國家率先提出的,主要包含只能制造技術和智能制造系統兩部分。總體來看,智能制造體系指的是應用集成工程的思想,通過制造軟件專家系統、機器人視覺和控制等先進技術,最終達到智能裝配生產線上的機器人能夠在人工不進行干預的情況下完場生產任務。智能制造的目的是人的腦力活動轉化為制造機器人的智能化思維。智能化制造體系的物理基礎是智能化機器人,所必需的設備包括智能加工機床、工具和設備的智能化輸送平臺以及裝配設備等。
智能制造體系國內外研究現狀。
智能制造在上世紀八十年代提出之后,在國際范圍內形成了三個主要的研究中心,分別是美國、歐洲和日本。最初的內涵指的是智能機床,智能機床能夠完場熟練機械師操作普通機床完成的所有功能,具有一定的智能性。后來的智能制造概念得到發展和延伸,進而形成了一種開放性的操作系統,日本于1990年完成了世界范圍內第一個智能制造工廠,融合了人工智能技術的機器人同時具備視覺的觸覺功能。相對而言,我國在該領域的研究起步較晚,九十年代后才申請成立了第一個智能制造部級項目。在理論研究領域主要集中于智能制造基礎理論分析、智能化單元制造與控制、智能機器人的研發等。
智能制造的應用正在世界范圍內興起,它是制造技術發展,特別是制造信息技術發展的必然,是自動化和集成技術向縱深發展的結果。然而,雖然智能制造得到了學術界的廣泛重視和深入研究,然而卻難以得到工業界的廣泛應用和推廣,同時近幾年關于智能制造系統新理論方面的研究遇到了瓶頸,其問題在于智能制造系統的體系架構尚未研究透徹,同時對于智能制造系統的發展趨勢沒有比較好的掌控。
3智能制造體系架構研究。
智能制造體系整體架構分析。
智能制造技術(匯總23篇)篇十
(2)在深度上,數字化制造的發展,雖然初步形成了信息空間的概念,但是信息空間還未能實現與物理制造空間的深度融合,無法根據物理空間的需求,主動提供數據、應用和服務。
綜上所述,當前制造業企業亟需廣泛、深度互聯的基礎,縱向上打破系統之間的壁壘,橫向上打通信息與物理的隔閡,實現跨層次、跨領域的業務集成,提高制造業企業的運行效率和敏捷性。
泛在信息制造技術為解決制造業當前面臨的問題提供了全新的思路和手段:將物理制造空間中跨層次、跨領域的物理制造資源映射到信息空間,從廣度上打破信息壁壘,實現人、制造設備、生產過程的泛在互聯互通;在深度上實現制造信息空間與物理空間的深度融合,按需提供主動的智能制造服務。因此,泛在信息制造技術的提出符合當前技術發展趨勢和產業需求。
1泛在信息化智能制造。
系統的架構。
根據泛在信息制造技術的內涵,基于該技術的泛在信息化智能制造系統應當要滿足以下3方面的功能需求。
智能制造技術(匯總23篇)篇十一
一、引言。
2016年8月,工信部、中國工程院、_和寧波市政府聯合,寧波成為中國制造2025的首個試點城市,工信部副部長辛國斌表示,寧波制造業有著扎實的基礎,制造業產業格局清晰,寧波作為試點城市,以提質增效為核心,利用區域優勢和政策優勢,大力發展具有自身特色的新型制造業體系,著力推進智能經濟。
二、國內外智能工廠建設現狀。
(一)國外研究現狀。
同時德國工業可以概括為:一個核心,兩個重點,三大集成,四個特征和六項措施。(如表1)。
美國的先進制造,主要是借助信息化智能化來實現智能制造,著力發展納米技術、生化科學,在信息、材料、能源、控制等工業技術領域保持領先地位,著力發展高級智能制造,總得來說美國先進制造主要有一下特征:(1)繼續發展前沿科技,并利用先進技術對現有傳統技術m行改造;(2)在關鍵技術領域保持絕對的領先,在制造業利用先進技術,如先進傳感器、工業機器人、3d打印和智能化工廠等;(3)前沿科技相互交叉,催生新技術并發展新技術的新興市場;(4)制造方式更加的低碳、智能、柔性化,體系技術創新和可持續發展。
日本推行的特色工業,其突破口是人工智能。它的一大特色是通過對人工智能產業的探索來解決勞動力斷層的問題,而其首先應用的領域就是工業化生產線。如本田公司通過對機器人等先進技術和產品的采用及改良,大幅縮短生產線,建成了世界上最短的高端車型生產線。與此同時,日本政府還加大了對3d打印機等尖端技術的財政投入,計劃實施“以3d造型技術為核心的產品制造革命”的大規模研究開發項目,開發世界最高水平的金屬粉末造型用3d打印機。
(二)國內研究現狀。
智能制造技術(匯總23篇)篇十二
摘要:當今社會,科學技術日新月異,許多東西都在不斷的智能化、數字化。尤其是在科技的幫助下,機械制造業的發展,也是一次難得的機會。面對不斷增長的新發展需求,推動我國機械設計制造企業的轉型和升級是刻不容緩的。傳統的機械設計與制造工藝已不適應時代發展的需要,以此為基礎,實現數字化、智能化的發展,是目前和今后的發展趨勢。本論文旨在對我國機械設計制造行業的發展趨勢及未來的發展趨勢作一簡要的分析與討論,了解其發展的必然性。
關鍵詞:智能制造;時代背景;機械設計;技術研究。
首先是程序設計:從機械設計的過程來看,其更重視產品設計、制造、到市場的整體設計。設計人員要從產品的設計、技術的設計、工程的設計、施工的整體設計,使設計的方法更具程序性。其次是系統性:從系統的角度來看,機械設計更多地是以系統工程的方式來解決問題,所以在設計時,要把各部件之間的關系緊密地聯系起來,使之形成一個有機的整體,這樣就可以最大限度地優化系統的運行,并使系統與外部的環境形成對應的關系。其次,創新:目前我國經濟正處于轉型、結構優化、發展動力轉換的關鍵時期。在我國,由于缺乏有效的供應,許多關鍵設備、核心技術、高端產品都要依靠進口,甚至是“卡脖子”。要解決這個問題,必須加強科技創新,提升供應系統的質量。另外,采用機械式設計,可以減少前期的準備和細部工作,使設計者的工作效率得到極大的提升。
在機械設計制造的發展過程中,它的主要特點有:首先是人機結合。在機械設計生產中,必須運用人工智能技術,使其具有高效、自動、智能的特性,從而使推理、判斷、預測等工作得以高效地進行。同時,人機結合可以使多種形式的智能混合系統得以形成,使人的主觀能動性得到凸顯,在工作人員的協作下,能夠充分挖掘智能制造和加工設備的潛能。其次是自我學習與自我維持。機械設計制造的數字化和智能化能夠使機械設計與生產的產品擁有自我學習、自我維護的能力。通過學習,可以不斷地更新和完善整個知識體系,并對知識庫中的錯誤信息進行過濾與刪減,從而優化整個知識系統,為后期故障高效診斷、排除、修復打下基礎。接下來就是自我組織。從機構的結構和運作模式來看,機械設計制造的數字化和智能化都是自我組織的,根據工作任務的需要,采用不同的組合式的控制系統,可以實現結構體系的最優。然后是部分為仿真處理。以汽車機械設計為例,運用數字化技術和智能化技術,建立了一個知識庫,充分利用了設計師的多年積累,降低了設計的重復工作量,提高了設計的效率,縮短了研發的整體時間。通過建立汽車零部件的知識庫,可以對汽車的關鍵部件、發動機、齒輪等關鍵部件的性能進行全面的分析,而使用者則可以通過用戶界面來輸入汽車的設計需求,使汽車的總體選型和功能設計工作能夠得到高質量的實現。
3.1柔性數字化與智能化技術實際應用。
對于柔性數字化和智能化技術,則是指在使用過程中,能夠根據機械設計和生產狀況而發生變化的數字化、智能化技術。通過對fdm技術在機械設計和制造方面的應用進行了分析,發現其在機械設計制造領域中具有很強的靈活性和可變性,同時也可以運用數字化、智能化技術對生產進行采集、記錄、處理各種突發事件,為以后的企業管理工作提供參考。
數字化和智能化技術是建立在信息技術的基礎上,通過數字技術來實現自動化的,所以在未來的發展中,信息化技術是一個很有意義的課題。隨著信息化技術的發展,信息化技術在各個領域得到了廣泛的應用,人們可以利用信息化技術來獲得相應的信息,并通過數據的傳遞、分析,從而提高企業的生產效率和產品質量。而在數字化、智能化技術的應用中,還必須收集、傳輸、分析生產過程中的信息,從而使機械設計與制造領域的信息化應用取得了顯著的成果。
在機械設計與制造領域中,數字與智能技術的結合也是一種綜合性的技術,它可以提高設計制造能力,對各種復雜的機器進行加工,并對各種不同的設備和系統進行合理的分配,從而形成一個完整的生產體系,從而實現機器的生產制造過程,從而保證產品的質量符合應用的要求。在實踐中,由于數字化、智能化技術具備分析的功能,可以通過對產品的生產過程進行分析,從而使機械的工藝過程得到改善。在集成方面,它可以將機械設備、制造、運營等多個生產環節連接起來,同時也可以通過生產計劃的變化,實現對各系統的性能指標的調節。
3.4虛擬認證技術的實際應用。
在目前的信息化和智能化領域,虛擬身份驗證是一個非常常見的專業術語。在機械產品設計過程中,由于不確定產品的性能和質量能否滿足生產的要求,必須對產品進行檢驗,而虛擬驗證技術則是通過數字仿真技術或者計算機模擬技術來實現產品的正常運行,并通過測試的結果來判定產品的質量,從而使產品能夠進入市場。虛擬驗證技術是將信息技術與數字、智能技術有機地結合起來,通過對制造工藝信息的分析,對實際生產狀況進行預測,建立和完善fms。在工藝設計中,必須對產品進行充分的仿真,以確保所要加工的產品在該過程中得到最優的加工過程,從而減少生產成本,提高產品的質量。
3.5數控技術的實際應用。
隨著我車綜合國力的不斷增強,生產產品的品質和性能也越來越高,以適應經濟發展的需求。數控技術是當今世界上最重要的一項技術,它在機械設計和生產實際應用中占有舉足輕重的地位。
結束語。
總而言之,對機械設計制造數字化、智能化發展的研究,在實踐中具有更大的價值和意義,既可以總結現有的機械設計制造技術,又可以根據現代發展的需要,對機械設計制造體系進行改進,從而達到創新發展的目的。目前,機械設計制造數字化與智能化發展的關鍵是:生產設計環境、數字化與智能化技術與專業人才的引進,要使機械設計制造的數字化與智能化發展具有可持續性,就要做到針對化系統設計,嚴格控制所需要注意的內容。
參考文獻。
[2]孫騫.機械設計制造技術與數字化智能化發展分析[j].湖北農機化,2019(23):25.
智能制造技術(匯總23篇)篇十三
智能制造作為當前工業4.0的重要組成部分,對于制造企業來說至關重要。作為一名從事智能制造的技術人員,我在實踐中不斷摸索,不斷總結,得到了一些心得體會。下面就與大家分享一下。
第一段:智能制造的背景和發展趨勢。
隨著網絡技術、物聯網技術等的發展,人類制造方式也開始進入智能制造時代。相對于傳統的制造模式,智能制造具有自適應性、自學習性和自控制性等特點。尤其是在今天的強調“智能化”的潮流下,越來越多的公司開始探索智能制造的途徑,這給制造業發展帶來了全新的機遇。
智能制造最核心的技術之一是工業物聯網技術。通過在生產設備中安裝各種傳感器,可以實時收集和傳輸設備狀態、生產過程中的數據等信息,使企業的制造過程更為精準和有效。此外,云計算、人工智能、大數據等技術的不斷發展也為智能制造提供了無限可能。
智能制造可以極大地提高企業的生產效率,縮短產品的生產周期,降低成本,提高質量,同時為了實現柔性生產、個性化生產等,智能制造也可以應用深度學習等技術,提高生產線靈活性。此外,智能制造技術也可以推動制造業朝著高端、高附加值的方向發展,使制造業不解產生一個新的歷史性轉折點。
第四段:智能制造面臨的挑戰和應對方法。
智能制造雖然發展前景良好,但是在實施過程中也面臨諸如設備協同問題、標準制定等技術難題,以及用戶需求多樣、人才短缺、現有人力機械設備不能滿足需求等生產要素問題。如何彌補人機短板,發掘現代化技術實驗平臺,提升智能制造良好度顯得尤為重要。
未來,智能制造還將向著更智能、更數字化、更自適應的方向發展。受制造業電子化和網絡化的深刻影響,企業經營模式將通過電子商務、物流、外包等方式進一步升級,智能制造將推動傳統實體經濟轉型升級,形成新的經濟增長點。
總之,在智能制造領域任職也要深入了解各種智能制造技術的特點,了解各種創新思路,對于未來的競爭也起到非常重要的作用。各位企業家都需要在日常所需的智能制造規劃中面臨關鍵挑戰,機構將通過不斷提升自己知識技術水平以及管理水平,一步又一步邁向更加優質、高效的時代。
智能制造技術(匯總23篇)篇十四
21世紀以來,世界經濟發展迅速,人們開始走向智能化的時代,互聯網技術、人機交互技術以及各種各樣的智能設備充斥著我們的日常生活,這不僅使我們的生活越來越有效率,也對制造企業做出了很大貢獻。
縱觀當今社會,智能制造技術無疑是世界制造業未來發展的重要方向之一。所謂智能制造技術,是指在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上,通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術,實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化,是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。接下來,我們談談我國的智能制造技術發展現狀以及存在的一些問題。
我國對的研究開始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術方面取得了一些成果,而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發展,在許多重點項目方面取得成果,智能制造相關產業也初具規模。我國已取得了一批相關的基礎研究成果和長期制約我國產業發展的智能制造技術,如機器人技術、感知技術、工業通信網絡技術、控制技術、可靠性技術、機械制造工藝技術、數控技術與數字化制造復雜制造系統、智能信息處理技術等;攻克了一批長期嚴重依賴并影響我國產業安全的核心高端裝備,如盾構機、自動化控制系統、高端加工中心等。建設了一批相關的國家重點實驗室、國家工程技術研究中心、國家級企業技術中心等研發基地,培養了一大批長期從事相關技術研究開發工作的高技術人才。
隨著信息技術與先進制造技術的高速發展,我國智能制造裝備的發展深度和廣度日益提升,以新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系已經初步形成,一批具有自主知識產權的智能制造裝備也實現了突破。
近年來,我國智能制造技術及其產業化發展迅速,并取得了較為顯著的成效。然而,制約我國智能制造快速發展的突出矛盾和問題依然存在,主要表現在以下四個方面。
智能制造的發展側重技術追蹤和技術引進,而基礎研究能力相對不足,對引進技術的消化吸收力度不夠,原始創新匱乏。控制系統、系統軟件等關鍵技術環節薄弱,技術體系不夠完整。先進技術重點前沿領域發展滯后,在先進材料、堆積制造等方面差距還在不斷擴大。
金融危機以來,工業化發達國家紛紛將包括智能制造在內的先進制造業發展上升為國家戰略。盡管我國也一直重視智能制造的發展,及時發布了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》和《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》,但智能制造的總體發展戰略依然尚待明確,技術路線圖還不清晰,國家層面對智能制造發展的協調和管理尚待完善。
3.高端制造裝備對外依存度較高。
目前我國智能裝備難以滿足制造業發展的需求,我國90%的工業機器人、80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關鍵設備、核電等重大工程的自動化成套控制系統及先進集約化農業裝備嚴重依賴進口。船舶電子產品本土化率還不到10%。關鍵技術自給率低,主要體現在缺乏先進的傳感器等基礎部件,精密測量技術、智能控制技術、智能化嵌入式軟件等先進技術對外依賴度高。
構成智能制造裝備或實現制造過程智能化的重要基礎技術和關鍵零部件主要依賴進口,如新型傳感器等感知和在線分析技術、典型控制系統與工業網絡技術、高性能液壓件與氣動原件、高速精密軸承、大功率變頻技術、特種執行機構等。許多重要裝備和制造過程尚未掌握系統設計與核心制造技術,如精密工作母機設計制造基礎技術、百萬噸乙烯等大型石化的設計技術和工藝包等均未現國產化。幾乎所有高端裝備的核心控制技術嚴重依賴進口。
綜上所述,我國的智能制造技術還存在著一些問題,需要我們去挖掘更有效的方法來解決,我們更應該著重于思路的創新性,與國際化接軌。目前,世界各國都對智能制造系統進行了各種研究,未來智能制造技術也會不斷地發展。目前,以3d打印為代表的“數字化”制造技術已經嶄露頭角,未來智能制造技術創新及應用也會貫穿制造業全過程,世界范圍內智能制造國家戰略將會空前高漲,這對我國來說,無疑是一項挑戰也是巨大的動力。
智能制造技術(匯總23篇)篇十五
對生產管理部門的要求:
1、根據生產線表的要求,要詳細、準確地編制《船舶生產技術準備綜合日程表》,包括設備納期表、設計出圖計劃等,并進行跟蹤、調度、檢查、考核。生產技術準備是船廠組織船舶建造重要的管理體系,在調度為主要管理手段時期,圍繞出圖、供貨、配套等項目常常糾纏不清,牽扯了生產管理者極大的精力。目前各船廠生產技術準備狀況已有了很大改觀:一是建立了拉動式需求計劃管理體系;二是將各船只生產技術準備的職責落實到項目組;三是應用了信息技術:設計出圖進度及狀況、物資訂貨及到貨情況、集配件的需求、缺損件的補充等都在網上傳輸并設有予警提示。
2、根據現代造船“設計、生產、管理一體化”的要求,從合同簽約開始生產管理部門就應參與設計工作,如依據影響船廠生產率相關的制約因素和條件,提出分段劃分意見等,供設繪各布置圖參用。在船舶設計過程中,按造船管理規程的要求,將分階段召開a、b、c、d等會議,其目的都是以合理和方便施工為宗旨,將管理要求和設計意圖融合起來。為此,在合同生效三個月內,生產管理部門要編制出《建造方針》,該方針是指導船舶建造的綱領性文件,主要內容有:(1)合同概要。
(2)建造船舶的主要技術參數和主要物量。
(3)建造方法。包括分段劃分原則;重要分段的結構特征及尺寸;分段重量的控制范圍;鋼板規格控制;總段裝配范圍;上層建筑整體吊裝的重量計算;分段予舾裝范圍和要求;場地分配及面積計算;船臺建造方法和定位分段的確定等。(4)新工藝新技術的應用和實施范圍及要求。(5)船舶建造主要建造計劃線表。(6)質量、成本、資金等管理要求。
建造方針完成之后,船廠還要編制出《施工要領》,主要說明基本的工藝步驟、技術要點和基本的施工方法。策劃合理、內容規范,并體現出很高的施工要求,如開展予舾裝:“除合攏縫處的貨艙區的鐵舾、管系焊接件外,其它所有均應在分段階段安裝”。
3、為了在船舶建造過程中貫徹建造方針,避免流于形式缺乏約束,近年來主要船廠相繼開展了一項叫做“紙上模擬造船”的活動,取得了應有的成效:在船舶開工前,船廠組織設計、工藝、生產及生產管理等主管人員,對照設計說明書,從剖析的角度,按船舶建造流程逐項找出影響設計建造的關鍵點,從合理性可行性出發,研究確定建造方法和技術手段,也就是說研究確定了對關鍵項目的予案。從實踐情況看,如果“紙上模擬造船”能夠走得通,并將具體要求落實在《建造方針》中,基本上掃除了建造中將遇到技術障礙和施工難點。
五、船舶建造過程的控制。
(一)鋼料加工階段。
鋼料加工過程:鋼材備料——鋼材予處理線(矯平、噴砂除銹、底漆)——放樣號料——構件邊緣加工(切割、加工焊接坡口)——構件成型加工(非平直構件加工成應有曲度)——船體零部件裝配(平面接板、框架組立)。應關注的問題:
1、鋼料供應。船廠是鋼材消耗大戶,從產業關系看應該與鋼廠建立利益共享的戰略伙伴關系。目前大船重工已與鞍鋼簽定了長期合作協議,每年鎖定一個鋼材基價,既減少了受鋼材市場價格波動影響,并能夠保證供貨期限和數量;有的船廠享有鋼材優惠價格(如每噸下浮50元);還有的鋼廠直接投資船廠成為股東單位(外高橋有限公司、大船重工鋼加配送中心)。
2、鋼料加工應形成分道加工的路徑。大型船廠為組織分段組裝流水線生產,在鋼料加工階段就要求相應加工后的構件定向、有序地傳輸到平面分段流水線、曲面分段流水線和型材加工流水線。在大連船務鋼料加工車間:平直構件加工、帶曲度構件加工壓制、型材加工及彎制、構件小組立等,已形成劃分明確的加工區域。
(2)在鋼料加工中心留有充分的余料堆放、分檢、再利用場地,一是可調用余料進行二次套料;二是利用余料切割法蘭、肘板、人孔蓋等予制件;三是調用余料補充工裝。(3)盡可能根據用料尺寸,多規格在鋼廠組織定尺訂貨(這是日本船廠保持高水平利用率的優勢)。
(二)分段制作階段。
1、分段是構成船體結構的實體。根據船舶建造工藝、場地條件、起重能力、周期要求等,一艘3—6萬噸級船舶分段劃分大致在100—200個(大型船體結構如mpf1000鉆井儲油船分段劃分351個)。
2、分段名稱。
分段按幾何特征可分為:
(1)平面分段:平面板列帶有骨架的單層平面板架;
(2)曲面分段:平面板列帶有骨架的單層曲面板架;
(3)半立體分段:兩層或兩層以上板架所組成的不封閉分段;
(4)立體分段:兩層或兩層以上板架所組成的封閉分段;
(5)總段:主船體沿船長劃分,其深度和寬度等于該處船深和船寬的環形分段。特別需要指出的是:立體分段和總段是由若干平面分段和曲面分段所組成,由于平面分段和曲面分段是分段建造中的基本單位,作為船舶建造主流程,必須組織流水線生產。分段按其結構所屬部位可分為:
(1)底部分段(2)舷側分段(3)甲板分段(4)首尾分段(5)上層建筑等。
3、分段制作階段建造組織措施:
(1)嚴格按批量順序下料:
船體結構分段一般分20多個批次進行投料。在網絡計劃安排中按吊裝順序依次組織分段制作,這是由建造法決定的。塔式建造法:
以尾部近機艙前的一個底部分段作為基準段在船臺搭載,然后向首、尾及兩舷自下而上依序吊裝各分段。由于機艙分段需要安裝大量設備、管路,所以需要盡早成型并吊裝。島式建造法:
為縮短建造周期,將船體沿船長劃分成2—3個建造區(島),在每個建造區選擇一個分段為基準段,按塔式建造法組織建造,島與島之間利用“嵌補分段”進行連接。串聯建造法(一條半造船法):
當船臺長度大于船長1.5倍,且是批量建造情況下,可以在建造第一艘船的前半段的同時,在船臺的前端建造第二艘船的尾段。待第一艘船下水后,第二艘船的尾段也完工,并移至船臺尾端繼續建造其前半段,同時第三艘船的尾段又在船臺的前端建造。總段建造法:
將預先裝配焊接好的環形總段按照安裝順序進行船臺裝配。船廠在具有大型船塢、并有總組場地和起重能力予以保證情況下,采用總段建造法可以有效利用各主要生產資源。(2)貫徹總裝造船原則:
為充分發揮船廠主要生產設施(船臺、船塢、總組場地和起重設備等)能力,應將生產主流程即組織流水線生產的項目留在廠內,能夠以中間產品組織生產和供應的次流程項目,盡可能以“分包”形式擴散到廠外,實行“專業化生產、社會化配套”。“分包”指的是購買勞務,由船廠提供材料、圖紙、進行工藝和質量監督,分包商提供加工后的中間產品,這些產品船廠不是不能制造,而是出于經濟、負荷特別是總體效率等原因,主動將其交給分包商去制造。
(3)執行分段成品化交驗:
智能制造技術(匯總23篇)篇十六
摘要:智能制造專業強調多學科、多領域的知識融合.在有限學時內,完成眾多專業課程學習難度較大.合理設置課程及授課內容,有針對性的服務于綜合實踐教學環節,最后,通過綜合訓練的方法強化學生對多學科知識的共用能力.
近年來,在工業4.0和中國制造2025的時代背景下,眾多高校依據就業市場需求和行業發展需要,紛紛設立智能制造相關專業.這一舉措,在提高畢業生專業競爭力的同時,為高校設立專業培養方案提出了更高的要求.在強調多學科融合的今天,如何利用有限的學時數,使學生能夠充分的掌握相關專業知識,成為當前培養計劃制定工作的一大難題.
對此,筆者結合實際工作經驗,針對智能制造專業特點,提出了專業課程設置的設想,力求合理利用學時,最大程度地提高學生對專業知識的理解能力.
當前,我國本科專業設置強調學科交叉.智能制造作為極為典型的交叉學科,涉及的專業領域極其廣泛,要求學生對機械、電子電器、信息技術、材料科學、自動化等專業領域均有一定了解.但受到學時數限制,在實際操作過程中很難使學生在有限的時間內了解眾多學科的核心知識.
對此,結合理論課程學習內容,設立合理有效的綜合實踐教學環節是解決上述問題的有效方式.在制定上述課程的教學大綱時,要有意識的偏重于綜合實踐環節所涉及的內容,然后通過時間教學環節實現多學科、多領域的交叉互融,讓學生做到對所學各學科內容的融會貫通.
2.1機械類專業課程。
機械學科為所有制造類專業的基礎,即便是在高度強調智能控制的今天,機械學科的相關知識依然為制造類專業的根本.此類專業課主要涵蓋課程有:機械原理、機械設計和液壓與氣壓傳動等課程.針對新專業提出的新要求,此類課程在制定教學大綱時,著重強調對基本傳動結構、傳動原理及應用的講解,弱化對復雜理論知識的學習(如球面漸開線等知識點,當前錐齒輪加工已經高度規范化,學生只需知道如何選用參數即可).此部分內容的學習,可時學生對智能制造系統的末端執行方式有一定程度的認識.
2.2控制類專業課程。
機電結合是智能制造最為基本的要求,而以往制造類專業中“機電分離”的問題較為突出.對此,在開展電工電子技術、電機拖動、控制原理等課程教學時,課程內容重點偏向于電機控制、邏輯控制等知識點,與機械類專業課程高度結合.同時,弱化對模擬電路等知識的學習,原因是在電子產品高度模塊化的今天,繁雜的模擬電路相關知識對使用者來說已經并不重要.
2.3信息類專業課程。
計算機學科為現代智能制造系統的大腦,因此,信息類學科在智能制造類專業課程的學習中也扮演著極為重要的角色.此類學科主要為各類程序語言與算法的學習.以往此類課程的學習基本為簡單的上級操作,缺乏對實際設備的編程控制.對此,在制定教學大綱時,加強了對實際機電一體化設備的編程訓練,為后續的綜合訓練打下基礎.
脫離綜合性的實踐教學,各學科的知識難以做到互融.結合學校現有資源,對學生進行綜合性訓練具有非常重要的意義.在學生具備一定專業基礎后,對其開展選題內容豐富的實踐教學,考查學生對多學科知識交叉運用的能力.例如車間智能物流生產線的實踐環節,學生可利用實驗室中物流線、機器人等設備,完成工裝設計與制造、電路搭建、控制策略制定與程序編寫等工作,將各學科所學知識運用到實際操作中,大大提高了理論聯系實際的能力.
通過合理設置專業課程及針對性的制定課程大綱,結合有效的綜合實踐環節,有效提高了智能制造專業學生對各學科知識的綜合運用能力,縮短了課堂到工作崗位的距離,提高了學生的就業競爭力.
參考文獻。
此文總結,此文為一篇關于對不知道怎么寫智能和制造和相關和本科和專業和課程和規劃論文范文課題研究的大學碩士、智能制造本科畢業論文智能制造論文開題報告范文和文獻綜述及職稱論文的作為參考文獻資料.
智能制造技術(匯總23篇)篇十七
摘要:隨著市場競爭的加劇和技術的進步,越來越多的國家將先進制造技術作為經濟增長的重中之重。本文概括性地介紹智能制造技術的一些新進展及其應用。
關鍵詞:智能制造機器人工廠單元制造虛擬企業。
引言:新一代智能制造代表了新一代人工智能(ai)技術與先進制造技術的深入集成,它貫穿于設計、生產、產品和服務的整個生命周期中的每一個環節。這一概念還涉及相應系統的優化和集成,持續改進企業的產品質量、性能和服務水平和減少資源消耗。新一代智能制造業是新工業革命的核心動力,并將在未來幾十年繼續成為制造業轉型升級的主要途徑。本文將簡要地介紹新一代智能制造技術及其應用的一些新進展。
基于云的設計和制造(cbdm)很有可能會激發基于云的模型的更大智能化。單元式制造模式中基于云的設計,可以稱為一種多尺度、不確定和動態的面向服務的網絡。在這個網絡中,采用特征建模的一組cad部件,可以在一定的約束條件下用智能虛擬生產單元進行制造。采用子整體(holon)和吸引集(attractor)的概念,整合零件設計和零件制造網絡建模中的不確定性,法國勃艮第大學(universitedebourgogne)的egonostrosi等提出了一種“智能虛擬制造單元結構”用于cbdm當中。cad特征集的強大作用被用來組織和整合零件設計和零件制造工程知識。建模形成模糊智能體(fuzzyagent)的智能制造特征集在cad零件模型中得到識別,云制造中的機器的分布式能力通過移動智能體進行了評估。通過“模糊機器子整體智能體”與具有“子整體智能體吸引集”的“模糊零件子整體智能體”的交互作用,構建了具有子整體結構的“智能虛擬制造單元”。
物聯網(lot)和人工智能(ai)一直是智能制造技術創新、促進經濟增長和提高人民生活質量的推動力。在智能工廠中,邊緣計算的利用有助于擴展計算資源、網絡帶寬、云平臺的存儲能力,并實現資源規劃以及制造與生產過程中的數據上下行處理。此外,以物聯網云平臺為基礎,人工智能技術為核心的情感識別和互動,可以更好地滿足用戶的心理需求,這已成為智能制造領域的研究熱點。華中理工大學的longhu等介紹了一種智能機器人工廠(irobot-factory),采用了高度互聯、深度集成的智能生產線,從認知制造和邊緣計算兩個方面詳細介紹了該工廠的總體結構、組成、特點和優勢。然后,介紹了irobot工廠批量生產的實現情況,考察了irobot工廠的系統性能以及與傳統工廠的對比分析。實驗結果表明,該方案顯著改善了芯片生產線,提高了生產效率,同時明顯減少了系統指令數量。此外,他們還討論了一些與云端融合、負載平衡和個性化機器人有關的開放問題,為促進用戶的情感識別和交互體驗方面提供參考建議。
如今,作為一個整體的企業正被業務網絡所取代,在這種網絡中,每個參與者都向其他企業提供專門服務,因此,面向服務的制造系統應運而生。這些系統很復雜,很難設計。復雜性的主要來源是為了實現這些系統而必須整合的技術、標準、功能、協議和執行環境的數量。巴侖西亞理工大學(universitatpolitecnicadevalencia)的adrianagiret等提出了一種有助于開發人員設計面向服務的制造系統的框架和相關的工程方法。該方法將多智能體系統與面向服務的體系結構相結合,用于開發制造系統的智能控制和執行系統。
虛擬企業(ve)是企業為實現特定的業務目標而進行合作的動態聯盟。要建立虛擬企業,首先要選擇合適的合作伙伴。一般標準,如價格、交貨期、質量等,是大多數ve發起者關心的主要問題。然而,在當今環境意識社會中,企業綠色形象、產品生態設計等環境問題越來越受到關注。因此,如何選擇合適的合作伙伴,建立生態虛擬企業,是一個值得研究的課題。香港大學的xiaohuanwang等建立了一個基于本體理論和智能體技術的多智能體系統平臺用于生態虛擬企業的構建。本體論方法包括共享本體構建、本體匹配、本體集成、本體存儲和本體推理。在ve發起者是制造商,協作伙伴是供應商的廣義情況下,多智能體系統由三種類型的智能體組成,即知識管理智能體(kmra)、制造智能體(ma)和供應智能體(sa)。ma和sa分別代表ve發起者和ve合作伙伴的能力和利益,kmra負責本體論方法的功能子任務。為了選擇生態虛擬企業的合作伙伴,除了一般的供應商選擇標準,如價格、數量、質量和交貨時間等,ve的發起者還將考慮環境標準。環境標準可包括環境管理、綠色形象、綠色產品和污染控制等因素。整套選擇標準,包括環境標準,分為定量或定性標準。生態ve的形成分為基于定性標準的候選供應商選擇和基于定量標準的最終供應商選擇兩個階段。xiaohuanwang等給出了一個簡化的實例,說明并證明了所提出的本體方法和智能體平臺的正確性。
云計算的進步將制造業重塑為動態可伸縮、面向按需服務和高分布、成本效益高的業務模式。然而,它也帶來了諸如可靠性、可用性、適應性和跨空間邊界的機器和進程的安全性等挑戰。以應對這些挑戰,康涅狄格大學的robertx,gao等研究了一種基于移動智能體的基于云的預測維護模式,及時獲取、分享和利用信息,以提高在故障診斷、剩余壽命預測和維護調度方面的準確性和可靠性。在新的模式下,首次利用嵌入式linux操作系統、移動智能體中間件和開源數字庫開發了一個低成本的云感知和計算節點,通過移動智能體實現信息共享和交互,將分析算法分配給云計算和計算節點,實現數據的局部處理和分析結果的共享。與常用的客戶機一服務器模式相比,移動智能體模式增強了系統的靈活性和適應性,減少了原始數據的傳輸,并能即時響應操作和任務的動態變化。所提出的基于云的預測維修模式在電機測試系統上得到了驗證。
新一代智能制造業是新工業革命的核心動力,它使企業能夠應對生產日益個性化的產品的挑戰,使產品的上市時間更短,質量更高。本文對智能制造中的一些新進展——智能虛擬制造單元結構、基于認知制造和邊緣計算的智能機器人工廠、面向服務的智能制造系統工程框架、生態虛擬企業的智能體平臺、智能制造預測維護新模式等方面進行了概要介紹。
智能制造技術(匯總23篇)篇十八
摘要:智能制造專業強調多學科、多領域的知識融合.在有限學時內,完成眾多專業課程學習難度較大.合理設置課程及授課內容,有針對性的服務于綜合實踐教學環節,最后,通過綜合訓練的方法強化學生對多學科知識的共用能力.
關鍵詞:智能制造;專業課程;綜合訓練。
近年來,在工業4.0和中國制造2025的時代背景下,眾多高校依據就業市場需求和行業發展需要,紛紛設立智能制造相關專業.這一舉措,在提高畢業生專業競爭力的同時,為高校設立專業培養方案提出了更高的要求.在強調多學科融合的今天,如何利用有限的學時數,使學生能夠充分的掌握相關專業知識,成為當前培養計劃制定工作的一大難題.
對此,筆者結合實際工作經驗,針對智能制造專業特點,提出了專業課程設置的設想,力求合理利用學時,最大程度地提高學生對專業知識的理解能力.
當前,我國本科專業設置強調學科交叉.智能制造作為極為典型的交叉學科,涉及的專業領域極其廣泛,要求學生對機械、電子電器、信息技術、材料科學、自動化等專業領域均有一定了解.但受到學時數限制,在實際操作過程中很難使學生在有限的時間內了解眾多學科的核心知識.
對此,結合理論課程學習內容,設立合理有效的綜合實踐教學環節是解決上述問題的有效方式.在制定上述課程的教學大綱時,要有意識的偏重于綜合實踐環節所涉及的內容,然后通過時間教學環節實現多學科、多領域的交叉互融,讓學生做到對所學各學科內容的融會貫通.
2.1機械類專業課程。
機械學科為所有制造類專業的基礎,即便是在高度強調智能控制的今天,機械學科的相關知識依然為制造類專業的根本.此類專業課主要涵蓋課程有:機械原理、機械設計和液壓與氣壓傳動等課程.針對新專業提出的新要求,此類課程在制定教學大綱時,著重強調對基本傳動結構、傳動原理及應用的講解,弱化對復雜理論知識的學習(如球面漸開線等知識點,當前錐齒輪加工已經高度規范化,學生只需知道如何選用參數即可).此部分內容的學習,可時學生對智能制造系統的末端執行方式有一定程度的認識.
2.2控制類專業課程。
機電結合是智能制造最為基本的要求,而以往制造類專業中“機電分離”的問題較為突出.對此,在開展電工電子技術、電機拖動、控制原理等課程教學時,課程內容重點偏向于電機控制、邏輯控制等知識點,與機械類專業課程高度結合.同時,弱化對模擬電路等知識的學習,原因是在電子產品高度模塊化的今天,繁雜的模擬電路相關知識對使用者來說已經并不重要.
2.3信息類專業課程。
計算機學科為現代智能制造系統的大腦,因此,信息類學科在智能制造類專業課程的學習中也扮演著極為重要的角色.此類學科主要為各類程序語言與算法的學習.以往此類課程的學習基本為簡單的上級操作,缺乏對實際設備的編程控制.對此,在制定教學大綱時,加強了對實際機電一體化設備的編程訓練,為后續的綜合訓練打下基礎.
脫離綜合性的實踐教學,各學科的知識難以做到互融.結合學校現有資源,對學生進行綜合性訓練具有非常重要的意義.在學生具備一定專業基礎后,對其開展選題內容豐富的實踐教學,考查學生對多學科知識交叉運用的能力.例如車間智能物流生產線的實踐環節,學生可利用實驗室中物流線、機器人等設備,完成工裝設計與制造、電路搭建、控制策略制定與程序編寫等工作,將各學科所學知識運用到實際操作中,大大提高了理論聯系實際的能力.
通過合理設置專業課程及針對性的制定課程大綱,結合有效的綜合實踐環節,有效提高了智能制造專業學生對各學科知識的綜合運用能力,縮短了課堂到工作崗位的距離,提高了學生的就業競爭力.
參考文獻。
開題報告。
范文和文獻綜述及職稱論文的作為參考文獻資料.
智能制造技術(匯總23篇)篇十九
班級:09級機電教育班姓名:豐云。
學號:200940914106。
課程論文題目:淺談先進制造技術課程名稱:評閱成績:評閱意見:
成績評定教師簽名:日期:
先進制造技術amt是在傳統制造的基礎上,不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果,將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱,也是取得理想技術經濟效益的制造技術的總稱。
當前的金融危機也許還會催生新的先進制造制造技術,特別在生產管理技術方面。
先進制造技術不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學科、包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的所有相關技術,涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域,并逐步融合與集成。可基本歸納為以下四個方面:
一、先進的工程設計技術;
三、制造自動化技術;
四、先進生產管理技術、制造哲理與生產模式;
五、發展。
一、先進的工程設計技術。
先進的工程設計技術包括眾多的現代設計理論與方法。包括cad、cae、capp、cat、pdm、模塊化設計、dfx、優化設計、三次設計與健壯設計、創新設計、反向工程、協同產品商務、虛擬現實技術、虛擬樣機技術、并行工程等。
(1)產品(投放市場的產品和制造產品的工藝裝備(夾具、刀具、量檢具等))設計現代化。
(2)先進的工藝規程設計技術與生產技術準備手段。
在信息集成環境下,采用計算機輔助工藝規程設計、即capp,數控機床、工業機器人、三坐標測量機等各種計算機自動控制設備設備的計算機輔助工作程序設計即cam等。
(1)高效精密、超精密加工技術,包括精密、超精密磨削、車削,細微加工技術,納米加工技術。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm(相當于it5級精度和it5級以上精度),表面粗糙度ra值在0.1μm以下的加工方法,如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。用于精密機床、精密測量儀器等制造業中的關鍵零件加工,如精密絲杠、精密齒輪、精密蝸輪、精密導軌、精密滾動軸承等,在當前制造工業中占有極重要的地位。
超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.1~0.01μm數量級,表面粗糙度ra值為0.001μm數量級的加工方法。
此外,精密加工與特種加工一般都是計算機控制的自動化加工。(2)精密成型制造技術,包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術。
(3)現代特種加工技術,包括高能束流(主要是激光束、以及電子束、離子束等)加工,電解加工與電火花(成型與線切割)加工、超聲波加工、高壓水加工等。電火花加工(electricaldischargemachining(edm)電火花加工electricsparkmachining)是指在一定介質中,通過工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對工件進行的加工。能對任何導電材料加工而不受被加工材料強度和硬度的限制。可分為電火花成型加工(edm)和電火花線切割加工(電火花線切割加工electricaldischargewire–cutting--edw)兩大類。一般都采用cnc控制。
(4)快速成型制造(rpm).快速成形技術是在計算機控制下,基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術。從成型角度看,零件可視為“點”或“面”的疊加而成。從cad電子模型中離散得到點、面的幾何信息,再與成型工藝參數信息結合,控制材料有規律、精確地由點到面,由面到體地堆積零件。
8)加工與設計之間的界限逐漸談化,并趨向集成及一體化;
9)工藝技術與信息技術、管理技術緊密結合,先進制造生產模式獲得不斷發展。
三、制造自動化技術。
一句話:計算機控制自動化技術。
(1)數控技術與數控機床;數控加工技術是為了實現機床控制自動化要求而發展的。它是指用代碼化的數字、字母及符號表示加工要求、零件尺寸及其參數、加工步驟等,通過控制介質,輸入到控制裝置,經過微機進行處理與計算,發出各種控制信號與數據,使機床各部件自動協調運動,實現自動加工的技術。采用數控加工技術的機床,稱為數控機床。數控加工的主要特點是:加工的零件精度高;生產效率高;特別適合加工形狀復雜的輪廓表面;有利于實現計算機輔助制造;對操作者(不含編程人員)技術水平的要求相對較低;初始投資大、加工成本高。此外,數控機床是技術密集型的機電一體化產品,數控加工技術的復雜性和綜合性加大了維修工作的難度,需要配備素質較高的維修人員和維修設備。
(2)工業機器人(用于物流與加工)及物流設備;工業機器人是一種可編程的智能型自動化設備,是應用計算機進行控制的替代人進行工作的高度自動化系統。最近,聯合國標準化組織采用的機器人的定義是:“一種可以反復編程的多功能的、用來搬運材料、零件、工具的操作機”。在無人參與的情況下,工業機器人可以自動按不同軌跡、不同運動方式完成規定動作和各種任務。機器人和機械手的主要區別是:機械手是沒有自主能力,不可重復編程,只能完成定位點不變的簡單的重復動作;機器人是由計算機控制的,可重復編程,能完成任意定位的復雜運動。
(3)柔性制造系統(fmc,fms,fml):包括加工設備(cnc機床)、檢測設備、物料輸送(工業機器人、自動交換托盤(apc)、自動輸送臺車(rgv、agv)等)。
(4)計算機集成制造(cim)和工廠自動化(fa)。計算機集成制造系統(cims)是由計算機管理系統、計算機輔助設計與制造cad/cam以及柔性制造系統fms(還可能有其他生產單元)組成。cims是產品生產過程的各子系統的完美集成,即把工程設計、生產制造、市場分析和其他支持功能合理地通過計算機網絡有機地集合成一個整體,以實現生產的柔性化、優化、自動化和集成化,達到高效率、高質量、低成本而靈活生產的目的。
四、先進生產管理技術、制造哲理與生產模式。
包括先進制造生產模式、集成管理技術和生產組織方法等。以計算機輔助生產管理為核心,研究和應用先進的生產管理系統和技術。包括成組技術、全面質量管理、精益生產與jit、敏捷制造、并行工程、柔性制造、計算機集成制造、虛擬制造、智能制造、網絡化制造、綠色制造、生物制造、可重構制造、mrp、mrpii、erp、scm、crm、計算機輔助后勤支援(computeraidedlogisticsupport,cals)、電子商務、知識管理。
五、發展。
1、信息技術對先進制造技術的發展起著越來越重要的作用。
2、設計技術不斷現代化。
產品設計是制造業的靈魂。現代設計技術的主要發展趨勢是:(1)設計手段的計算機化在實現了計算機計算、繪圖的基礎上,當前突出反映在數值仿真或虛擬現實技術在設計中的應用,以及現代產品建模理論的發展上,并且向智能化設計方向發展。
(2)新的設計思想和方法不斷出現(3)向全壽命周期設計發展。
(4)設計過程由單純考慮技術因素轉向綜合考慮技術、經濟和社會因素設計不只是單純追求某項性能指標的先進和高低、而是注意考慮市場、價格、安全、美學、資源、環境等方面的影響。
3、成形及改進制造技術向精密、精確、少能耗、無污染方向發展。
成形制造技術是鑄造、塑性加工、連接、粉末冶金等單元技術的總稱。
4、加工制造技術向著超精密、超高速以及發展新一代制造裝備的方向發展。
5、工藝由技藝發展為工程科學,工藝模擬技術得到迅速發展。
先進制造技術的一個重要發展趨勢是,工藝設計由經驗判斷走向定量分析,加工工藝由技藝發展為工程科學。
6、專業、學科間的界限逐漸淡化、消失。
7、綠色制造將成為21世紀制造業的重要特征。
日趨嚴格的環境與資源的約束,使綠色制造業顯得越來越重要,它將是21世紀制造業的重要特征,與此相應,綠色制造技術也將獲得快速的發展。主要體現在:
(1)綠色產品設計技術使產品在生命周期符合環保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求。
(2)綠色制造技術在整個制造過程,使得對環境負面影響最小,廢棄物和有害物質的排放最小,資源利用效率最高。綠色制造技術主要包含了綠色資源、綠色生產過程和綠色產品三方面的內容。
(3)產品的回收和循環再制造例如,汽車等產品的拆卸和回收技術,以及生態工廠的循環式制造技術。它主要包括生產系統工廠--致力于產品設計和材料處理、加工及裝配等階段,恢復系統工廠--主要對產品(材料使用)生命周期結束時的材料處理循環。
8、虛擬現實技術在制造業中獲得越來越多的應用虛擬現實技術(virtualrealitytechnology)主要包括虛擬制造技術和虛擬企業兩個部分。
9、信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合,先進制造生產模式獲得不斷發展,造業在經歷了少品種小批量--少品種大批量、--多品種小批量生產模式的過渡后,70年代、80年代開始采用計算機集成制造系統(cims)進行制造的柔性生產的模式,并逐步向智能制造技術(imt)和智能制造系統(ims)的方向發展。精益生產(lp)、靈捷制造(am)等先進制造模式相繼出現,預計21世紀初,先進制造模式必將獲得不斷發展。
智能制造技術(匯總23篇)篇二十
智能制造作為信息化技術衍生的產物,是我國工業制造的發展方向,受到了全社會的廣泛關注與各行業的重視。為了滿足現代社會日漸增長的生產需求,也為了推動我國工業制造的可持續發展,有必要將傳統的工業制造與現代科學技術密切結合,實現我國制造業的成功轉型升級,提升工業制造水平。基于此,本文將立足智能制造時代背景,對機械設計及自動化技術的應用進行分析,并對機械設計及自動化技術的發展方向展開討論。
機械設計作為我國工業制造行業的重要經濟來源,除了能夠為我國的工業制造帶來強大的技術支持基礎外,同時也能全面提升國民生產效率。而隨著時代的發展,越來越多更先進的智能化技術應用到傳統的機械設計制造行業中,有效改善了以往勞動力投入過大、勞動強度過高等不足,實現了機械設計的自動化與智能化制造[1]。在如今的智能制造時代背景下,我國近年來的機械設計行業對自動化技術的研究取得了長足進步,不過相對于技術起步更早且更加成熟的發達國家而言還存在一定差距,所以有必要探明我國機械設計及自動化技術的未來發展方向,持續推動我國工業制造行業的健康發展。
智能制造背景下的機械設計會應用到智能集成化技術、智能柔性自動化技術、虛擬自動化技術等,涉及的技術內容極為豐富。下文便以應用自動化技術的多功能調試臺控制系統為例,對其在機械設計中的實際應用展開分析[2]。
2.1多功能調試臺。
利用多功能調試臺構建的穩定支撐試驗平臺,具備多旋轉功能,基本用在繼電保護設備的組裝與調試生產中。將智能自動化技術應用其中,能夠顯著縮小電機體積與重量,進而提升設備運行的安全穩定性。此外,在對多功能調試臺的自動化技術設計中加入自動化控制程序(plc),便可實現對系統性能的實時化試驗與調試,保障系統運行的整體可靠性。
2.2基于多功能調試臺的機械設計。
采用了自動化技術的多功能調試臺控制系統,將其應用在機械設計當中,主要借助于調試臺的持續性升降功能,保證位于不一樣高度的繼電保護裝置能夠配備到位,并且能實現對功能的測試效果。在此過程中,應當全面分析系統故障檢測及隔離保護功能。在多功能調試臺控制系統的設計過程中,應采取多元化控制方式以及應用智能自動化技術,借助plc編程邏輯控制,構建單片機控制體系,確保工業控制機能夠控制到位[3]。在全方位考量控制要求之后,應構建多功能調試臺控制系統,確保plc控制模式能實現。多功能調試臺控制系統的構建過程中,需要重視多模塊的組建,其中包含控制、通信、檢測及輸出等模塊,同時畫出詳細的系統構架圖。該控制系統主要應用自動化檢測技術對機械設計展開測量,分為直接測量與間接測量。其中,直接測量能夠測得所設計機械設備的規格尺寸,結合參數變化達到控制機床技術模塊的效果;而間接測量則是利用控制模塊中的刀具去建立刀具部件運行機制,比如根據待測表面的差異,對待測裝置的斷續表層、平面等多項參數予以檢測,具體如圖1所示。我們以圖1中的輸出與檢測兩大主要模塊舉例,起初需要借助輸出模塊對伺服驅動電路進行分析,構建自動化編碼與框架系統,并且預先設計故障預警電路,主要應用plc輸出接口對伺服驅動電路予以控制,同步傳輸電機轉動的脈沖控制量,保證伺服電機的轉動速度、轉動方向更加精準。同時,還應構建起基于信息反饋的閉環控制機制以及智能自動化框架系統,保證框架的高度、水平度都能精準調位,對整個系統的故障內容予以分析。自動化技術在其中的應用能夠實現對框架高度、水平度的合理控制,保證一旦系統發生故障,plc仍然能夠保證警報信號輸出的正常[4]。此外便是檢測模塊,在該模塊中包含位移與傾角兩類傳感器,plc模擬量輸入模塊接口能夠保證傾角傳感器的信號正常傳送,對位置閉環控制的參考量予以優化。立足設計全局視角來看,多功能調試臺控制系統構建的是一種驅動方案設計體系,既能計算重要參數,確保旋轉機構的合理性以及工作到位,同時也能避免過載情況發生。此外,還要重點考量驅動方案設計的所需因素,參考電機的體積、重量、功率等特性,構建負載旋轉機構以及對驅動裝置進行優化設計,構建具備框架大負載旋轉機構的驅動裝置,實現調整可回轉裝置組件及過渡件的效果,優選驅動電機且做好量化計算,比如對電機經由減速器且傳送到絲桿力矩位置的驅動力進行計算,保證驅動系統一直具備較高的冗余度。
3.1重視產品數據的收集與共享。
在智能制造時代背景下,機械設計主要利用智能化手段完成,產品設計、制造與自動化技術之間的關系極為密切,因此在未來發展中需要提高對產品數據的收集與共享工作的重視度。一方面,利用智能系統對產品設計方法的合理性進行精準識別。對產品生產過程中產生的數據進行分析與模擬,形成資源共享平臺,通過智能化識別,機械制造控制系統能夠直接儲存與設計、生產相關的數據,同時也能根據生產批次的規格要求去分析操作狀態。如果生產過程中察覺出問題,在信號傳感器的加持下會第一時間發出預警信號,那么機械設計工作人員則會能通過對設計數據的排查找出問題所在。另一方面,借助機電控制模塊對產品質量進行分析,還可通過分析所采集的數據,對機器運行速度、生產狀態展開全面檢查,并且能通過模擬機械設計制造加工的過程,精準地判斷出操作狀態[5]。為了實現智能制造,需要高度重視產品設計制造與技術的結合,將智能數據共享中心設置為獨立監控設備,在各類傳感器的配置下做出動態化分析,然后借助網絡技術對所采集的數據予以共享,方便機械設計參數的及時調整。
3.2重視節能環保。
隨著科學技術與社會經濟水平的不斷提升,我國也逐漸邁進了經濟與產業結構轉型升級的關鍵時期。能源節約與環境保護現已成為企業實力的重要標準,尤其是在“碳中和”的時代背景下,企業要想實現健康的可持續發展,必定要在未來發展中不斷改革升級,擯棄用犧牲環境換取經濟效益的想法與做法。所以,在智能制造背景下,未來的機械設計及自動化技術發展要重視如下幾點:其一,加強對新材料的研發,機械設計不僅要滿足智能制造功能要求,而且要保證使用更加節能環保的材料;其二,做好機械設計制造過程中的噪音污染控制工作,盡量減少或舍棄噪音污染較大的機械設備;其三,要重視廢棄設備的回收利用。機械設備在工作一段時間后會因為達不到生產要求而被淘汰,但其回收價值依舊較高,需要做好資源的二次利用。
人工智能一定是未來工業制造領域的發展趨勢,能夠完成機械設計、生產制造過程中的復雜程度較高的工作。另外,隨著我國人口老齡化程度不斷加深,人口紅利逐漸消失,人工成本自然會不斷提升,通過人工智能技術的引入能夠冥想降低企業的生產成本,同時為產品質量提供更強大的保障。在機械設計領域,人工智能的引入需要注意如下幾點:其一,機械設計方案中的不同部件生命周期同樣需要展開智能化分析,通過大量方案的比較進行優選;其二,機械設計需要綜合考量對產品性能提出的要求,盡量進行模塊化設計;其三,機械設計過程中要關注產品使用壽命,關注可能需要拓展的模塊與性能,方便產品今后在功能與網絡方面的升級。
綜上所述,智能制造作為工業制造的未來發展方向,應用自動化技術的機械設計生產不僅能夠提升生產可控性,降低人為干預誤差,同時也能收集到更多且精準的設計生產數據,實現設計制造的自動化與智能化。在今后的機械設計及自動化技術發展中,需要重點關注產品數據收集與共享、節能環保、人工智能的引入等方向。唯有將傳統的機械設計及自動化技術與智能制造有機結合,才能促使我國機械制造行業煥發新的活力以及實現技術層面的突破,推動我國工業制造行業的健康發展。
智能制造技術(匯總23篇)篇二十一
智能制造是一種高度網絡連接、知識驅動的新型制造模式,有利于實現可持續、綠色低碳、高智能、高經濟效益發展。《中國制造2025》明確提出“以加快新一代信息技術與制造業融合為主線,以推進智能制造為主攻方向”“實現制造業由大到強的歷史性跨越”。
在新一輪制造業革命浪潮中,基礎良好的湖南應如何以建設智能制造強省為重點乘勢而上?《湖南日報》特約請專家學者、實務工作者建言獻策。
黨的十九大報告明確指出,“加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”,明確了先進智能制造是制造業發展的重點。湖南作為制造業大省,必須適應新時代發展要求,加快制造業與信息化的全面深度融合,由“制造大省”向“智造強省”轉型。
一是適應新時代人民美好生活需要的內在要求。中國特色社會主義進入新時代,我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。湖南推進制造業發展,必須貫徹人民至上的價值理念,推動制造業發展質量變革、效率變革、動力變革,打造智能制造強省,提供更多更好的智能產品和服務,滿足消費者多樣化的價值追求。
二是適應新時代產業互聯網發展的必然選擇。當前,以大數據、物聯網、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術與制造業領域的專業技術不斷滲透融合,推動制造業生產組織方式、要素配置方式、產品形態和商業服務模式深入變革,促進制造業產品研發、制造、運輸、銷售的智能化轉型,催生了大量新業態,個性化定制、網絡化協同制造、遠程維護將成為制造業發展的新常態。湖南制造業要想在全球競爭市場中搶占制高點,必須大力實施“互聯網+制造”工程。
三是適應新時代建設美麗湖南的有效舉措。作為重化工業比重較大的制造業大省,湖南選擇了走資源節約和環境友好的新型發展道路。大力發展智能制造,可顯著提高資源利用效率、降低污染排放和生態損耗,是順應新時代低碳、環保、節能、高效要求,建設美麗湖南的有效舉措。
湖南建設智能制造強省有基礎機遇好。
一是具有較好基礎。近年來,湖南高度重視智能制造業發展,長株潭獲批“中國制造2025”試點示范城市群后,在流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能化管理、智能化服務等領域實施了智能制造試點示范及應用推廣,建設形成了一批智能化工廠、智能化車間、智能化生產線及智能化運營新模式。以高檔數控機床、工業機器人、增材制造為代表的智能裝備,以新型傳感器、智能測量儀表和工業控制系統為代表的智能核心裝置,以智能化軌道交通裝備、智能化工程機械、智能化電力設備等為代表的智能產品得到快速發展;機械、船舶、汽車等行業基礎制造裝備的數字化、智能化、網絡化改造步伐加快;鋼鐵、石化、有色等行業加快普及先進的過程控制和制造執行系統,關鍵工藝流程數字化率不斷提高。權威數據顯示,2015年湖南省信息化與工業化“兩化融合”發展綜合指數為82.22,位居全國第十,比全國平均水平高9.54。2016年湖南這一指數高達98。
二是面臨難得的機遇。根據“中國制造2025”戰略實施要求,國務院頒發了《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》,為湖南智能制造強省建設帶來新的歷史性機遇。湖南據此積極組建“對接《中國制造2025》建設制造強省協調推進小組”,編制《貫徹〈中國制造2025〉建設制造強省五年行動計劃(2016-2020)》,爭取國家試點示范政策平臺,發布實施12個重點產業、7大專項行動、4大標志性工程的配套政策,以及20個工業新興優勢產業鏈發展行動計劃,成為了全國少數“1+x”政策配套體系基本成型的省份。在新一輪制造強國戰略中,湖南有基礎、有優勢、有特色、有潛力,更有機遇。
切實推進,加快智能制造強省建設。
以新發展理念統領現代化智能制造業建設。既把智能制造作為新形勢下制造業轉型升級的突破口,更要重視智能制造業建設中人的就業和現代化發展,最終落腳到人民的獲得感、幸福度不斷提高。
全面推進制造業與互聯網深度融合。以系統全面提高信息技術對制造業的支撐能力為手段,以加快新一代技術與制造業更深更廣融合為目標,以制造業、“互聯網+”和“雙創”緊密結合為重點,全面推進兩化融合管理體系貫標。要廣泛開展工業云、工業大數據、工業電子商務等制造業與互聯網試點示范,推廣個性化定制、協同制造、遠程運維服務新模式,深化智能化技術在企業研發、生產、管理、營銷、服務等全流程和全產業鏈的集成應用,不斷提高智能產品、智能生產、智能服務水平。
大力實施“智能制造工程”專項行動。近年來,湖南積極制造業數字化、網絡化、智能化水平明顯提升,應進一步立足打造智能制造全生態鏈,大力實施“智能制造工程”專項行動,突出新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、先進軌道交通裝備、工程機械等重點領域,建設一批智能制造示范企業、一批智能制造示范車間;提升智能裝備和產品水平,推動智能服務創新;加快智能制造推廣平臺建設,支持湖南智能裝備龍頭企業拓展國際市場,推動實現全省智能制造重點突破、面上提升。
著力夯實智能制造強省建設保障。進一步加強頂層設計和組織領導,加強智能制造的重大規劃、重大政策、重大工程專項、重大行動、重大問題和重要工作的統籌協調;建立智能制造強省戰略任務落實情況第三方評估和督查獎懲機制;加大財稅金融支持力度,強化人才支撐,加快關鍵核心技術攻關;切實轉變政府職能,營造公平公正的市場環境,不斷激發智能制造活力。
智能制造技術(匯總23篇)篇二十二
課程英文名稱:
intelligent。
manufacturing。
of。
vehicle。
課程總學時:24。
講課:24。
實驗:
上機:0。
適用專業:車輛工程。
大綱編寫(修訂)時間:2017.9。
一、大綱使用說明。
(一)課程的地位及教學目標。
本課程是車輛工程專業的一門專業選修課。通過本課程的學習,使學生了解工業4.0智能制造在汽車生產中的應用,通過相關章節的學習,使學生能夠掌握汽車智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設備、智能管理系統等方面的知識,使學生能夠學習到汽車生產制造中的前沿思想和技術,緊緊的把握汽車生產制造的發展方向。
(二)知識、能力及技能方面的基本要求。
通過本課程的學習使學生掌握智能制造在汽車生產過程中的應用,包括:智能制造在機械加工、冶金及塑料成型的應用;智能制造在發動機箱體、連桿、曲軸及裝配中的應用;智能制造在底盤懸架、軸類、制動系統、車輪及裝配中的應用;智能制造在車身沖壓、裝焊、涂裝中的應用;智能制造在總裝中的應用。重點掌握制造設備、工藝及其管理系統。使學生能夠掌握工業發展的前沿知識,具備將前沿技術與汽車實際生產過程相結合能力。
(三)實施說明。
1.教學方法:以講授教學為主,包括對主要原理和理論的講解,對重點和難點問題,采用實例教學、啟發式教學,增強學生對知識點的理解和記憶,并增加學生的互動環節,如分組討論并進行講解,課堂提問等形式,調動學生的積極性及課堂的參與度。
2.教學手段:結合本課程內容特點,以多媒體教學為主,通過電子講義展示智能制造相關的內容、視頻及圖片,使學生能夠直觀的學習工業4.0的智能制造,避免教材內容晦澀,不直觀的缺點,提高課堂信息量及學生學習效率。
(四)對選修課的要求。
本課程的教學必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有:汽車構造,汽車理論,汽車制造工藝學。
(五)對習題課、實踐環節的要求。
對課堂所講授的重要知識點,在課堂上安排習題或者思考題,增強學生的思考能力和解決問題能力,通過對習題或思考題的講解,增強學生對知識的理解和記憶。
(六)課程考核方式。
1.考核方式:考查。
2.考核目標:重點考核學生對智能制造的理解及智能制造在汽車生產中的應用。
3.成績構成:本課程的總成績主要由兩部分組成:平時成績(包括課堂表現、出勤情況等)占30%,期末成績占70%(期末成績以小論文或者課堂測試的方式進行)。
按優、良、中、及格、不及格五等級給出最終成績。
(七)參考書目。
《智能制造》,國家制造強國建設戰略咨詢委員會編,電子工業出版社出版,2016。
《智能制造之路:數字化工廠》,陳明等編,機械工業出版社,2016。
《智能制造:關鍵技術與企業應用》,譚建榮等編,機械工業出版社,2017。
《汽車制造工藝及裝備》,丁柏群等編,中國林業出版社,2014。
二、中文摘要。
課程圍繞汽車智能制造的相關知識展開,涵蓋了智能制造在汽車發動機、底盤零部件、車身制造、總裝等方面的應用,通過課堂講解及演示,使學生學習智能制造在汽車未來生產中的應用,提高學生對智能制造的認識和理解。
三、課程學時分配表。
序號。
教學內容。
學時。
講課。
實驗。
上機。
2.1。
機械加工。
2.2。
冶金及塑料成型。
3.1。
箱體類零件制造。
3.2。
3.3。
發動機裝配。
4.1。
4.2。
底盤總成裝配。
5.1。
車身沖壓。
5.2。
車身裝焊。
5.3。
車身涂裝。
合計。
四、大綱內容。
第1部分。
總學時2學時。
講課。
2學時。
實驗0學時。
上機0學時。
具體內容:
重
點:
汽車智能制造基礎設備,自動化在汽車行業的應用,信息化在汽車制造中的應用。
難
點:
習題內容:
第2部分。
總學時4學時。
講課。
4學時。
實驗0學時。
上機0學時。
第2.1部分。
機械加工(講課。
2學時)。
具體內容:
2)智能制造在沖壓、焊接、切削中的應用。
重
點:
智能鑄造系統,智能切削技術的設備及加工過程。
難
點:
習題內容:
智能切削技術可以應用于汽車哪些零部件的加工?
第2.2部分。
冶金及塑料成型(講課。
2學時)。
具體內容:
重
點:
智能化設計在鋼鐵冶煉中的應用,3d打印技術在塑料成型中的應用。
難
點:
鋼鐵冶煉中管控架構及物理架構。
習題內容:
智能化鋼鐵冶煉有哪些優勢?
第3部分。
總學時6學時。
講課。
6學時。
實驗0學時。
上機0學時。
第3.1部分。
箱體類零件制造(講課。
2學時)。
具體內容:
1)數控技術在箱體加工中的應用。
2)柔性生產線在箱體加工中的應用。
重
點:
柔性生產線的組成,數控技術加工箱體的具體方式。
難
點:
柔性生產線的原理。
習題內容:
柔性生產線與傳統生產線的主要區別?
第3.2部分。
連桿、曲軸制造(講課。
2學時)。
具體內容:
重
點:
曲軸、連桿加工中的智能制造設備,工藝及流程。
難
點:
曲軸線自動監控管理系統的基本原理。
習題內容:
第3.3部分。
發動機裝配(講課。
2學時)。
具體內容:
1)發動機裝配線智能管理。
2)發動機裝配線智能設備。
重
點:
發動機混流裝配線的智能管理,智能檢測裝配系統。
難
點:
發動機混流裝配線管理策略。
習題內容:
發動機裝配線智能設備有哪些?
第4部分。
總學時4學時。
講課。
4學時。
實驗0學時。
上機0學時。
第4.1部分。
底盤零部件制造(講課。
2學時)。
具體內容:
重
點:
減振器,彈簧的智能加工,輪胎的智能加工。
難
點:
制動系統的智能加工。
習題內容:
懸架智能加工設備有哪些?
第4.2部分。
底盤總成裝配(講課。
2學時)。
具體內容:
1)底盤總成裝配的自動化生產。
2)底盤總成裝配的智能設備。
重
點:
底盤總成裝配自動化流程,底盤總成裝配主要設備及原理。
難
點:
自動化生產的基本原理。
習題內容:
智能制造如何應用在底盤總成裝配過程中?
第5部分。
總學時6學時。
講課。
6學時。
實驗0學時。
上機0學時。
第5.1部分。
車身沖壓(講課。
2學時)。
具體內容:
重
點:
計算機模擬技術,計算機虛擬技術。
難
點:
模塊式沖壓技術基本原理。
習題內容:
計算機控制技術是如何提高沖壓質量的?
第5.2部分。
車身裝焊(講課。
2學時)。
具體內容:
1)焊接機器人。
2)。
裝焊生產線。
重
點:
裝焊機器人組成及分類,裝焊機器人在裝焊線的應用。
難
點:
裝焊生產線機器人布局策略。
習題內容:
裝焊生產線機器人一般如何布局?
第5.3部分。
車身涂裝(講課。
2學時)。
具體內容:
1)智能涂裝材料及工藝。
2)。
3)涂膠機器人。
4)噴涂機器人。
重
點:
水性涂裝材料,柔性運輸系統,生產線能耗控制。
難
點:
涂裝生產線的實時監控。
習題內容:
智能生產線如何對能耗進行控制?
第6部分。
總學時2學時。
講課。
2學時。
實驗0學時。
上機0學時。
具體內容:
1)總裝自動化。
重
點:
總裝自動化設備及生產線布局,數字化物流配送系統及其設備。
難
點:
數字化物流的信息監控原理。
習題內容:
agv系統的基本構成。
智能制造技術(匯總23篇)篇二十三
專業班級機械設計制造及其自動化指導教師。
完成日期2017/10/20
目錄。
一、概述。
二、人工智能技術的國內外發展現狀與趨勢。
三、人工智能技術的主要研究內容與核心技術難題。
四、人工智能技術的評價與認識。
五、結論。
六、參考文獻。
一、概述。
先進制造技術(advancedmanufacturingtechnique,縮寫amt,具體地說,就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統的總稱。主要包括:計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等。
先進制造技術不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學科、包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的所有相關技術,涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域,并逐步融合與集成。而先進制造技術主要包括以下三個技術群:(1)主體技術群:是制造技術的核心,它包括兩個基本部分:有關產品設計技術和工藝技術。
(2)支撐技術群:a.信息技術:接口和通信、數據庫技術、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統和神經網絡、決策支持系統。b.標準和框架:數據標準、產品定義標準、工藝標準、檢驗標準、接口框架。c.機床和工具技術。d.傳感器和控制技術:單機加工單元和過程的控制、執行機構、傳感器和傳感器組合、生產作業計劃。e.其它;(3)制造技術基礎設施.要素包括了車間工人、工程技術人員和管理人員在各種先進生產技術和方案方面的培訓和教育等。
先進制造技術是在傳統制造的基礎上,不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果,將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱,也是取得理想技術經濟效益的制造技術的總稱。先進制造技術不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學科、包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的所有相關技術,涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域,并逐步融合與集成。先進制造技術是當今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發展,市場需求的個性化與多元化,人們對產品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業要在日趨激烈的市場競爭中生存發展,就必須采用先進的制造技術。
二、人工智能技術的國內外發展現狀與趨勢。
人工智能技術簡介。
人工智能的傳說可以追溯到古埃及,但隨著1941年以來電子計算機的發展,技術已最終可以創造出機器智能,“人工智能”(artificialintelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學會上提出的,從那以后,研究者們發展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之擴展,在它還不長的歷史中,人工智能的發展比預想的要慢,但一直在前進,從40年前出現至今,已經出現了許多ai程序,并且它們也影響到了其它技術的發展。人工智能(artificialintelligence),英文縮寫為ai。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能從誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大,可以設想,未來人工智能帶來的科技產品,將會是人類智慧的“容器”。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。1956年夏季,以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農等為首的一批有遠見卓識的年輕科學家在一起聚會,共同研究和探討用機器模擬智能的一系列有關問題,并首次提出了“人工智能”這一術語,它標志著“人工智能”這門新興學科的正式誕生。ibm公司“深藍”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術的一個完美表現。從1956年正式提出人工智能學科算起,50多年來,取得長足的發展,成為一門廣泛的交叉和前沿科學。總的說來,人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺能夠思考的機器,那就必須知道什么是思考,更進一步講就是什么是智慧。什么樣的機器才是智慧的呢?科學家已經作出了汽車,火車,飛機,收音機等等,它們模仿我們身體器官的功能,但是能不能模仿人類大腦的功能呢?到目前為止,我們也僅僅知道這個裝在我們天靈蓋里面的東西是由數十億個神經細胞組成的器官,我們對這個東西知之甚少,模仿它或許是天下最困難的事情了。
當計算機出現后,人類開始真正有了一個可以模擬人類思維的工具,在以后的歲月中,無數科學家為這個目標努力著。如今人工智能已經不再是幾個科學家的專利了,全世界幾乎所有大學的計算機系都有人在研究這門學科,學習計算機的大學生也必須學習這樣一門課程,在大家不懈的努力下,如今計算機似乎已經變得十分聰明了。例如,1997年5月,ibm公司研制的深藍(deepblue)計算機戰勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫(kasparov)。大家或許不會注意到,在一些地方計算機幫助人進行其它原來只屬于人類的工作,計算機以它的高速和準確為人類發揮著它的作用。人工智能始終是計算機科學的前沿學科,計算機編程語言和其它計算機軟件都因為有了人工智能的進展而得以存在。
著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義:“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”而另一個美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”這些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內容。即人工智能是研究人類智能活動的規律,構造具有一定智能的人工系統,研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。
應用領域:智能控制,機器人學,語言和圖像理解,遺傳編程,機器人工廠,安全問題。目前人工智能還在研究中,但有學者認為讓計算機擁有智商是很危險的,它可能會反抗人類。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科,主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現更高層次的應用。人工智能將涉及到計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科。可以說幾乎是自然科學和社會科學的所有學科,其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇,人工智能與思維科學的關系是實踐和理論的關系,人工智能是處于思維科學的技術應用層次,是它的一個應用分支。從思維觀點看,人工智能不僅限于邏輯思維,要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智能的突破性的發展,數學常被認為是多種學科的基礎科學,數學也進入語言、思維領域,人工智能學科也必須借用數學工具,數學不僅在標準邏輯、模糊科學等范圍發揮作用,數學進入人工智能學科,它們將互相促進而更快地發展。
人工智能技術在國內的發展與趨勢。
占有率上。隨著經濟技術的高速發展以及顧客需求和市場環境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而我國非常重視對先進制造技術的研究。制造業是我國國民經濟和綜合國力的重要支柱產業,其先進生產總值占國民生產總值(gdp)的40%左右。尤其,中國近幾年來房地產業的崛起,帶動了三一重工、中聯重科、徐工等一批工程機械企業的發展,而這些企業的發展的同時又帶動了先進制造技術的發展,然而雖然我們在先進制造技術方面取得了很多卓越的成績,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。主要體現在以下幾個方面:
管理方面:工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(jit)、敏捷制造(am)、精益生產(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
制造工藝方面:工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
設計方面:工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(cad/cam),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用cad/cam技術的比例較低。
自動化技術方面:工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(fmc)、柔性制造系統(fms)、計算機集成制造系統(cims),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
產品結構方面:中國機械制造業的快速發展,主要依靠技術引進和趕超型發展戰略,加之中國勞動力豐富而資金相對短缺,致使機械制造業的科技開發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列,但主要是勞動密集型產品,具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少。比如數控機床和精密機床的可靠性差、質量問題嚴重,軸承、液壓件、密封件等基礎件產品水平低、品種少、滿足度低、質量不穩定。
人工智能技術的發展趨勢表現在:
全球化:一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。網絡化:網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
自動化:自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
綠色化:綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。精密化:現代高新技術產品需要高精度制造,社會的發展對機械產品的質量提出了越來越高的要求。這決定了發展精密加工、超精密加工技術是機械制造未來的一個重點智能化:智能制造是指綜合利用各個學科、各種先進技術和方法,解決和處理制造系統中的各種問題。系統能領會設計人員的意圖,能夠檢測失誤,回答問題,提出建議方案等。
快速化:快速化是指對市場的快速響應,對生產的快速重組。它要求生產模式有高度的柔性與高度敏捷性。快速化能強有力地推動著制造技術的進步與發展,它是先進制造技術發展的“動力”。
集成化:現代制造業的方向并不只是計算機的集成,信息的集成,而是人、技術、組織的整體集成,包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業間的集成。
人工智能技術在國外的發展與趨勢。
智能是一種知識與思維的合成,是人類認識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。對于人工智能,美國麻省理工學院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作”,斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學”。綜合來看人工智能是相對人的智能而言的。其本質是對人思維的信息過程的模擬,是人的智能的物化。是研究、開發模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能經過信息采集、處理和反饋三個核心環節,綜合表現出智能感知、精確性計算、智能反饋控制,即感知、思考、行動三個層層遞進的特征。
輯判斷、決策,并產生相應反映。具體的研究領域包括知識表達、自動推理、機器學習等,與精確性計算及編程技術、存儲技術、網絡技術等密切相關,是大數據技術發展的遠期目標,目前該領域研究還處于實驗室研究階段,其中機器學習是人工智能領域目前熱度最高,科研成果最密集的領域。
智能反饋:智能反饋控制將前期處理和判斷的結果轉譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設備,實現人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現形式,其表達能力展現了系統整體的智能水平。智能反饋控制領域與機械技術、控制技術和感知技術密切相關,整體表現為機器人學,目前機械技術受制于材料學發展緩慢,控制技術受益于工業機器人領域的積累相對成熟。在學術界,實現人工智能有三種路線,一是基于邏輯方法進行功能模擬的符號主義路線,代表領域有專家系統和知識工程。二是基于統計方法的仿生模擬的連接主義路線,代表領域有機器學習和人腦仿生,三是行為主義,希望從進化的角度出發,基于智能控制系統的理論、方法和技術,研究擬人的智能控制行為。
各國政府高度重視人工智能相關產業的發展。自人工智能誕生至今,各國都紛紛加大對人工智能的科研投入,其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產業的發展,2013財年美國政府將22億美元的國家預算投入到了先進制造業,投入方向之一便是“國家機器人計劃”。
在技術方向上,美國將機器人技術列為警惕技術,主攻軍用機器人技術,歐洲主攻服務和醫療機器人技術,日本主攻仿人和娛樂機器人。
現階段的技術突破的重點一是云機器人技術,二是人腦仿生計算技術。美國、日本、巴西等國家均將云機器人作為機器人技術的未來研究方向之一。伴隨著寬帶網絡設施的普及,云計算、大數據等技術的不斷發展,未來機器人技術成本的進一步降低和機器人量產化目標實現,機器人通過網絡獲得數據或者進行處理將成為可能。目前國外相關研究的方向包括:建立開放系統機器人架構(包括通用的硬件與軟件平臺)、網絡互聯機器人系統平臺、機器人網絡平臺的算法和圖像處理系統開發、云機器人相關網絡基礎設施的研究等。
由于深度學習的成功,學術界進一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。人腦仿生計算技術的發展,將使電腦可以模仿人類大腦的運算并能夠實現學習和記憶,同時可以觸類旁通并實現對知識的創造,這種具有創新能力的設計將會讓電腦擁有自我學習和創造的能力,與人類大腦的功能幾無二致。在2013年初的國情咨文中,美國總統奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃,宣布投入30億美元在10年內繪制出“人類大腦圖譜”,以了解人腦的運行機理。歐盟委員會也在2013年初宣布,石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來新興旗艦技術項目”,并為此設立專項研發計劃,每項計劃將在未來10年內分別獲得10億歐元的經費。美國ibm公司正在研究一種新型的仿生芯片,利用這些芯片,人類可以實現電腦模仿人腦的運算過程,預計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向實用。另外,由于hopfield多層神經網絡模型的提出,使人工神經網絡研究與應用出現了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會生活的各個領域。
既然“人工智能”的發展如此吸引人,那就一定具有相當多的發展方向啦,那么未來它的發展趨勢會是如何呢?我們不妨可以設想一下:在計算機網絡如此發達的社會中,我們可以利用人工智能來實現語言技術與人類生活的聯系,雖然目前關于語言的研究尚未突破語義障礙,現在還看不出在解決自然語言中含糊曖昧的成份方面可能會取得多大的進展,也很難想象在近期內能實現對任意輸入均可產生高質量譯文的機器翻譯系統或非常理想的篇章理解系統,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的語言處理技術的發展。隨著語言技術產品市場的不斷壯大,語言技術也會得到更快的發展。另外,我們也可以利用人工智能來建立與理解復雜的自適應系統:下一個十年人工智能研究應著重于對未必能符號化、信息未必完全的復雜的自適應系統的研究,其中最關鍵的是如何理解與建立這樣的系統。建立這樣的系統需要發展一些新的理論與技術。首先必須發展能理解與處理上下文的技術,使所建立的系統能在不同的上下文情境下合理地處理各類問題;其次應發展多路學習機制,使系統能從復雜的變化的環境中同時學到多種技能(如機器人足球運動員就需要有這樣的功能);另外還應探討系統的可自動進化機制,使系統能從簡單的被動式的系統逐步進化為復雜的具有自適應能力的系統。基于人工智能的發展趨勢,還可以在機器學習的研究方面取得長足的發展。許多新的學習方法相繼問世并獲得了成功的應用,如增強學習算法、reinforcementlearning等。也應看到,現有的方法處理在線學習方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動機器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學習問題是研究人員共同關心的問題,相信不久會在這些方面取得突破。
還有,在最受人關注的機器人領域里,人工智能蘊含著十分強大的發展空間!雖然現在已經實現了機器人與人的對話交流等強大的功能,但相信在未來,人們一定會挖掘出人工智能更多更強大的功能來運用到機器人中去,讓機器人更好的未人們服務!最后,在控制領域內,雖然已經實現了遠程操控技術,但并不普及,相信在未來,我們可以更輕松自如的利用人工智能來實現對家用電器等的遠程控制的普及,讓每一個房子都裝有這樣的系統,那么在主人回家之前就可以設定好最符合主人生活習慣的環境,讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨!
人工智能誕生50多年來,在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進展,將會對信息時代產生重大影響,對人類文明產生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天,“人工智能”都是新時代的寵兒,注定未社會的發展,人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻!我們共同希望“人工智能”的明天更美好!
三、人工智能技術的主要研究內容與核心技術難題。
人工智能是一種外向型的學科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識,而且要求有比較扎實的數學基礎及哲學和生物學基礎,只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機器模擬人的思維。
因為人工智能的研究領域十分廣闊,它總的來說是面向應用的,主要研究領域有專家系統,有人在工作,它就可以用在什么地方,因為人工智能的最根本目的還是要模擬人類的思維。可以歸納為八個字:機器智能、智能機器。
機器智能:例如,用計算機打印常用的報表,進行一些常規的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計算機給人看病,進行病理診斷和藥物處方,或者,用計算機給機器看病,進行故障診斷和維修處理,就需要計算機有人工智能。人工智能學科領域中有一個重要的學科分支是“專家系統”(expertsystem),簡稱代寫論文es。就是用計算機去模擬、延伸和擴展專家的智能。基于專家的知識和經驗,可以求解專業性問題的、具有人工智能的計算機應用系統。如:醫療診斷專家系統,故障診斷專家系統等。
智能機器:“智能機器”(intelligentmachine),簡稱im,研究如何設計和制造具有更高智能水平的機器,特別是設計和制造更聰明的計算機。現在的計算機,雖然經歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規模集成電路等幾代的發展,在工藝和性能方面都有巨大的進步。但是,在原理上,還沒有重大的突破。通常,人們用計算機,不僅要告訴計算機:做什么?,而且還必須詳細地、正確地告訴計算機:如何做?。也就是說,人們要根據工作任務的需求,以適當的計算機語言,進行相應的軟件設計,編制面向該任務的計算機應用程序,并且,正確地操作計算機,裝入、啟動該應用程序,才能用計算機完成該項工作任務。這里,計算機實質上只是機械地、被動地執行人們編制的應用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過是一個低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設計和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對象和學科任務。
目前人工智能主要研究內容是:分布式人工智能與多智能主體系統、人工思維模型、知識系統(包括專家系統、知識庫系統和智能決策系統)、知識發現與數據挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數據中挖掘出對我們有用的知識)、遺傳與演化計算(通過對生物遺傳與進化理論的模擬,揭示出人的智能進化規律)、人工生命(通過構造簡單的人工生命系統并觀察其行為,探討初級智能的奧秘)、人工智能應用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等)等等。
未來人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機器學習模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型,智能人機接口、多智能主體系統、知識發現與知識獲取、人工智能應用基礎等。
“人工智能”(artificialintelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質手段以及能夠實現人工智能技術的機器就是計算機,人工智能的發展歷史是和計算機科學與技術的發展史聯系在一起的。人工智能理論進入21世紀,正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領域超越人類智能,人工智能將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大貢獻。
人工智能的近期研究目標在于建造智能計算機,用以代替人類從事腦力勞動,即使現有的計算機更聰明更有用。正是根據這一近期研究目標,我們才把人工智能理解為計算機科學的一個分支。人工智能還有它的遠期研究目標,即探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機(automata)模擬人類的思維過程和智能行為。這個長期目標遠遠超出計算機科學的范疇,幾乎涉及自然科學和社會科學的所有學科。在重新闡述我們的歷史知識的過程中,哲學家、科學家和人工智能學家有機會努力解決知識的模糊性以及消除知識的不一致性。這種努力的結果,可能導致知識的某些改善,以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問題,這主要表現在下列幾個方面:宏觀與微觀隔離:一方面是哲學、認知科學、思維科學和心理學等學科所研究的智能層次太高、太抽象;另一方面是人工智能邏輯符號、神經網絡和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠,中間還有許多層次未予研究,無法把宏觀與微觀有機地結合起來和相互滲透。全局與局部割裂:人類智能是腦系統的整體效應,有著豐富的層次和多個側面。但是,符號主義只抓住人腦的抽象思維特性;連接主義只模仿人的形象思維特性;行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進化過程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點來研究智能,才能克服上述局限性。3理論和實際脫節大腦的實際工作,在宏觀上我們已知道得不少;但是智能的千姿百態,變幻莫測,復雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上,我們對大腦的工作機制卻知之甚少,似是而非,使我們難以找出規律。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,能在某些方面表現出”智能”就算相當成功了。
上述存在問題和其它問題說明,人腦的結構和功能要比人們想象的復雜得多,人工智能研究面臨的困難要比我們估計的重大得多,人工智能研究的任務要比我們討論過的艱巨得多。同時也說明,要從根本上了解人腦的結構和功能,解決面臨的難題,完成人工智能的研究任務,需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系,打下人工智能進一步發展的理論基礎。我們至少需要經過幾代人的持續奮斗,進行多學科聯合協作研究,才可能基本上解開”智能”之謎,使人工智能理論達到一個更高的水平。人工智能要解決的問題主要是以下幾個方面:
一、識別過程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉譯,將動態靜態圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉化為形式化(大腦中的信息存儲形式)的概念邏輯信息。
二、智能運算過程,輸入信息刺激自我學習、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產生相應反應。
三、控制過程,將需要輸出的反應轉譯為肢體運動和媒介信息。實用機器人在第三個方面做得比較多,而識別和智能運算是很弱的,尤其是概念知識的存儲形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果,這正是人工智能要重點解決的問題。
四、人工智能技術的評價與認識。
人工智能是一門包括計算機科學、控制學、信系論、語言論、神經生理學、心理學、數學、哲學等多種學科相互滲透發展起來的學科,其研究對象可以歸納為“機器智能、智能機器”,它體現在思維、感知、行為三個層次,而它要模擬眼神、擴展人的智能,其研究內容可以分為機器思維和思維機器、機器感知和感知機器、機器行為和行為機器三個層次。人工智能研究與應用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應用還有很大距離,還有許多問題有待于解決且需要許多學科的研究專家共同創作。人工智能(ai)是機器智能和計算機科學的一個分支。人工智能將是21世紀邏輯學發展的主要動力源泉,并且在很大程度上將決定21世紀邏輯學的面貌。這些年來,人工智能在計算機科學、邏輯學等領域已取得重大成就,但離真正的人類智能還相差甚遠。
人工智能是一門研究機器智能和智能機器的新型的、綜合性的、具有強大生命力的邊緣學科,它研究怎樣讓計算機或智能機器(包括硬件和軟件)模仿、延伸和擴展人腦從事推理、規劃、計算、思考、學習等思維活動,解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復雜問題。
人工智能遠期目標是要制造智能機器,使現有的計算機更聰明,能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標是實現機器智能,即先部分地或某種程度地實現機器的智能,從而使現有的計算機更靈活、更好用和更有用,成為人類的智能化信息處理工具。目前,人工智能技術正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專家協同系統、廣義知識表達、綜合知識庫、并行推理、多種專家系統開發工具、大型分布式人工智能開發環境和分布式環境下的多智能體協同系統等方向發展。盡管如此,從目前來看,人工智能仍處于學科發展的早期階段,其理論、方法和技術都不太成熟,人們對它的認識也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長期探索。
五、結論。
先進制造技術當今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發展,市場需求的個性化與多元化,人們對產品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業要在日趨激烈的市場競爭中生存發展,就必須采用先進的制造技術。進入新世紀,隨著中國加入wto,中國與世界的越來越緊密,先進制造制造技術必然會朝著全球化、系統化、集成化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢發展。
人工智能對自然科學的影響。在需要使用數學計算機工具解決問題的學科,ai帶來的幫助不言而喻。更重要的是,ai反過來有助于人類最終認識自身智能的形成。
人工智能對經濟的影響。專家系統更深入各行各業,帶來巨大的宏觀效益。ai也促進了計算機工業網絡工業的發展。但同時,也帶來了勞務就業問題。由于ai在科技和工程中的應用,能夠代替人類進行各種技術工作和腦力勞動,會造成社會結構的劇烈變化。人工智能對社會的影響。ai也為人類文化生活提供了新的模式。現有的游戲將逐步發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用已經深入到各大游戲制造商的開發中。
伴隨著人工智能和智能機器人的發展,不得不討論是人工智能本身就是超前研究,需要用未來的眼光開展現代的科研,因此很可能觸及倫理底線。作為科學研究可能涉及到的敏感問題,需要針對可能產生的沖突及早預防,而不是等到問題矛盾到了不可解決的時候才去想辦法化解。
人工智能的長期目標是建立人類水平的人工智能,由腦科學、認知科學、人工智能等共同研究,形成交叉學科智能科學。腦科學從分子水平、細胞水平、行為水平研究自然智能機理,建立腦模型,揭示人腦的本質。認知科學是研究人類感知、學習、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學。人工智能研究用人工的方法和技術,模仿、延伸和擴展人的智能,實現機器智能。智能科學不僅要進行功能仿真,而且要從機理上研究,探索智能的新概念、新理論、新方法。
人工智能的研究一旦取得突破性進展,將會對信息時代產生重大影響,對人類文明產生重大影響。科學發展到今天,一方面是高度分化,學科在不斷細分,新學科、新領域不斷產生;另一方面是學科的高度融合,更多地呈現交叉和綜合的趨勢,新興學科和交叉學科不斷涌現。大學科交叉的這種普遍趨勢,在人工智能學科方面表現尤其突出。由腦科學、認知科學、人工智能等共同研究智能的本質和機理,形成交叉學科智能科學。學科交叉將催生更多的研究成果,對于人工智能學科整體而言,要有所突破,需要多個學科合作協同,在交叉學科研究中實現創新。
人工智能原理及其應用北京:電子工業出版社,2010。