智能化制造技术篇1

1概述

改革开发以来，我国的各项事业也都得到了快速发展，工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著，正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向迈进的趋势。与传统制造模式不同，智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技，是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式，它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用，从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统，而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验，就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨，希望对相关工作能够有所借鉴。

2智能制造的概念及其发展

在当前市场竞争日趋激烈的形势下，机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备，探寻新的生产方式，而智能制造作为一种更加先进的生产方式，自然就引起了越来越多人的重视。现实中，智能制造一般包含两层含义，一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术，另一层就是指代智能制造系统（如图1所示）。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式，构建智能化的制造系统。可以这么说，在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势，对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。与传统的制造技术不同，智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术，即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知，并对感知到的信息进行自动分析和处理，最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见，智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制，通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失，在解放了大量生产劳动力的同时，也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外，对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域，采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之，智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率，而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响，是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同，智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息，并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题，这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外，智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能，如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置，对加工制造过程进行合理优化，对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等，而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

当前，机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合，同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说，机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中，需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集，而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外，传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析，而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之，在构建智能制造系统的过程中，必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。事实上，智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论，而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知，数控技术的实现就离不开机电一体化技术，它对数控系统的要求非常高，不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术，还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床，其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式，通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。除此之外，一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中，工业机器人被大量使用，它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通，并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4结束语

总而言之，机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术，将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义，必须引起我们高度的重视。此外，智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间，这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1]冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量，2016（20）：68

[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版（工程技术），2015（36）：240

智能化制造技术篇2

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0092-02

机电一体化又称为机械电子学，随着科学技术的进步和经济的迅速发展，机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用，尤其是在市场经济下竞争激烈的今天，机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力，机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合，从而实现了人们对机械设备的智能化管理，新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义，即智能制造系统和智能制造技术，在目前的工业企业生产过程中，智能制造已经成为了制造业的主流，智能制造通过计算机模拟人脑，对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策，从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化，以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程，对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念，着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用，希望对读者有所帮助。

1 机电一体化技术发展的现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成，这种技术的出现是为了满足工业生产的需要，在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制，提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单，技术含量也不高，智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展，机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓，尤其是进入21世纪以来，机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合，模拟人脑对生产过程进行分析和判断，使生产逐步的智能化。

如今的机电一体化技术，尤其是在一些大型企业的生产过程中，涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展，机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要，机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑，对整个的生产过程进行分析和判断，发出各种操作指令，完成复杂的生产，对生产所用的机械设备进行智能控制，整个生产的过程也十分的人性化，电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前，随着经济全球化进程的不断推进，工业生产已经不仅仅局限于某个区域，而是就地取材，遍布世界的各个角落，因此，机电一体化技术也有了新的含义，远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来，机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的，机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式，逐步的实现模块化集成机电生产，统一机电产品的部分标准，规范生产过程，提升产品质量。

2 智能制造技术及其发展

随着科学技术的迅速发展，机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式，科学技术赋予了机械制造新的活力，机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华，实现自身的改革和进步。现如今，生产逐步的实现机械化，人们对于机械设备的需求不断加剧，为了满足这种需求，人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流，智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件，实现机械设备系统控制的智能化，智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息，能够有效的获取生产过程中的信息，能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理，具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点，大幅度提升了产品的质量，提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示，模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术，对所要制造的产品进行设计和生产过程控制，使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。

智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制，减少了人工的劳动，解放了大量的劳动力，在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天，智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外，对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言，使用智能制造技术不失为最佳的选择，使用智能制造技术能够及时发现安全隐患，有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制，智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现，提升了产品的质量和生产效率。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

智能制造技术随着生产的需要发展迅速，并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前，机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合，用以满足多样化的工业企业的生产需要，同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一，传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性，并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰，单纯的传感器是不行的，还要建立相应的传感器网络系统，传感器用于目标信号的收集，无线传感器网络实现信息的传输，通过计算机收集的信息进行分析和处理，最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言，主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器，采用统一且标准化的接口，将设计的难度适当降低，主要开发成本较低的串行接口。

机械制造在国民经济中占有重要的地位，同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义，在我国，数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来，数控生产对于智能控制的要求非常高，其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术，在生产过程中，智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理，优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式，通过在线诊断以及模糊智能控制技术，采用大型的储存设备、提升数控能力，提供二维和三维的仿真动态画面，对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。

自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用，其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用，工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等，它可以对生产信息记性获取、识别和处理，工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。

4 结语

机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用，提升了以往低下的生产效率，革新了传统的生产模式，机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果，也是工业生产的需要，这种生产制造模式实现了技术的融合，提升了生产效率，推进了工业生产的革新。

参考文献

[1] 尚教廷.浅论机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技纵横，2010（14）：234.

[2] 雷雪银.试论机电一体化技术的发展趋势[J].沿海企业与科技，2007，（9）：18-19.

智能化制造技术篇3

引言

在改革开放以来，我国机械制造业得到了快速的发展。机械制造业作为国民生产的基础产业，在国民经济发展中占有主导性的作用。机械制造业往往都与其它行业有紧密的联系，机械制造业发展的好坏直接影响着其它行业的正常发展。因此，为了使得国民经济得到良好的发展，就必须加强机械制造业的研究。这就注定了机械制造向着智能化的方向发展。

1、机械制造智能化的发展现象

1.1就目前工厂的发展形势来看，机械制造需要现代科学技术的支持，才能使得企业生产得到长足的发展。包括：采用产品动态分析和设计，产品摩擦学设计，产品防蚀设计，产品可靠性、可维护性及安全设计、产品优化设计、智能设计等。计算机网络智能化技术逐渐的被运用在械制造的设计当中，机械制造设备实现智能化操作，可以提高企业生产的效率。

1.2机械制造的智能化制造技术在传统的机械制造工艺技术的基础上，对其进行不断优化而研制而成的，发展现代单晶、掺杂、扩散、离子注入、外延、溅射、化学沉积（CVD）、光刻、表面贴装、自动化组装和纳米制造工艺等，在此基础上，对传统机械制造工艺进行改造，对其进行组装集成在一起，例如离子植人和等离子技术相互结合的技术以及激光热处理技术。使用这种技术可以有效的提高机械制造的生产效率。机械制造依靠这些精细的加工技术，在机械的焊工技术以及机械的热加工技术上都有着突飞猛进的发展。

1.3机械制造的智能化技术是面向企业生产全过程的，将现代智能化制造技术与生产技术相结合的一种新型机械制造技术，机械制造的智能化技术的功能表现在企业生产的多个方面，例如企业产品的加工制造以及产品的设计模型都是由机械制造的智能化技术研制而成的。另外，机械制造的智能化技术一般是采用机械设备的自动化来代替人的体力而工作的，它能够取代部分人的智力，自动的去完成交代的工作。机械制造的智能化技术一经推出，便得到了广泛的使用，它不仅提高了企业产品的生产效率，还减少了工人的劳动力。这项技术将会得到更广泛的发展空间，在未来的几年机械制造将向着智能化的方向不断的发展。

2、机械制造智能化技术的发展趋势

机械制造的自动化技术。在我国经济科学快速发展的今天，机械技术得到了快速的发展。在这几年当中，机械制造的自动化技术的广泛使用，大大提高了我国国民经济的生产效率，保证了产品的生产质量。与此同时，机械智能化设备可以代替工人去操作一些危险的工作，从而保证了工人的安全。传统的机械制造技术是完成一些较为简单的工作，它主要是用来完成实物的调度工作，以确保任务能够顺利的完成。而机械制造的自动化技术则是用计算机智能来完成人类智能化操作工作的，把计算机智能与人工智能有效的结合起来，来完成机械的复杂操作工作的。在未来，机械制造将会朝着这个方向不断发展。

刀架图例：

机械生产的柔性化。在科技快速发展的今天，随着人民生活水平的提高，人们逐渐对生活用品最求美观化，这就要求现代企业产品要不断的换代升级。具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。机械生产的柔性化指的是在一个制造系统可以适应多种生产条件的变化。它直接与系统方案、操作人员以及机械制造设备有关，它们在产品制造过程中各自发挥着其功能。

3、机械制造功能的发展方向

3.1科学计算可视化。从科学计算可视化的角度来讲，它是利用科学的手段，把机械所产生的数据进行快速有效的处理及解释，它可以直接使用图形、图像、动画等相关信息对其进行模拟操作，扩大了机械制造的应用领域。

机械存在的补偿会影响机械设备的正常运转，因此，选择适合的插补及补偿方式对于机械制造业来说是十分重要的。

3.2PLC技术的发展趋势。机械智能化操作系统中，内装高性能PLC是利用计算机技术，对其进行或高级语言编程，使机械制造具有直观的在线调试和在线帮助功能，在机械的编程过程中，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，另外，用户还可以在标准PLC编程的基础上对其程序进行修改，从而可以建立一个适合属于该企业的应用程序。

4、总结

通过综上所述，我们不难发现，机械制造的智能化技术在产品制造中起着重要的作用，它直接影响着国民经济的发展，是一个国家机械制造业发展水平的重要标志。因此，要想使得我国制造业能够与其它发达国家相提并论，就必须了解机械制造的智能化的发展趋势。这样可以使得我国制造业能够走向时代的前沿。

参考文献

智能化制造技术篇4

中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01

自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。

1 传统制造模式的缺陷

不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。

①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。

②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12 h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。

③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。

④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。

2 智能制造技术的工业运用

改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:

①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。

②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CAD、proE UG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。

③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。

3 结 语

总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。

参考文献:

智能化制造技术篇5

1 引言

 

所谓的工业4.0，是指利用物联信息系统将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。而在如今制造业开始逐步应用智能化技术的背景下，工业4.0的出现，则能更好的推动制造业智能化技术的发展。基于此，本文就工业4.0推动制造业智能化技术的发展进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

 

2 智能技术系统

 

2.1 三大技术发展加速催生新一代技术系统

 

进入21世纪以来，信息与通信技术取得了突破性进展，出现了如下3个重要的技术发展趋势。

 

(1)电子部件的微小型化。

 

随着超大规模集成电路技术的突破、电子设计自动化的广泛应用以及半导体工艺的迅速发展，新型微控制器和8核、16核等多核微处理器研发速度明显加快，新产品不断问世。这些新型电子部件具有集成度高、可靠性与性能价格比高、抗干扰能力强以及功耗低等优点;平行计算功能极大地提高了信息处理能力，为智能技术系统的研发创造了优越的硬件条件。

 

(2)软件成为创新的驱动力。

 

由于功能的增加、产品用户特定需求的增加、交付要求不断变化、不同技术学科和组织日益融合以及不同的公司间合作形式迅速变化等原因，工业产品及其相关的制造系统变得越来越复杂。特别是具有嵌入式软件的系统，其复杂性还在快速地增加，管理这样复杂的系统，其难度越来越大。

 

(3)工业生产系统网络化。

 

过去二十年，互联网很好地解决了人与人之间的互联互通，并颠覆了与人密切相关的一些传统行业。今后，随着技术的不断发展，互联网将要实现物与物的互联互通，进而实现信息世界与物理世界的融合，于是产生了物联网。工厂生产系统需要完成控制功能，为了将控制技术融入互联网，在将物理设备联网的同时，也要将计算与通信嵌入实物过程，并使其与实物过程密切互动，从而出现了信息物理融合系统，又称工业互联网，它将互联网的发展推向了新高度。

 

2.2 智能技术系统的定义与特征

 

以上3个技术发展趋势加速了机电一体化系统的升级。新一代技术系统将以机械学、电气/电子学、控制工程、软件技术和新材料的紧密相互作用为基础，通过“嵌入式智能”产生一种超越机电一体化的新系统。在这里，信息技术将与诸如认知科学、神经生物学和语言学等非技术学科相融合，跨学科融合不断研发出过去只是在生物系统中才使用的新的集成方法、技术和规范，使用这些方法、技术和规程可以将感知、认知和执行功能集成融入技术系统，这样的技术系统称作智能技术系统。

 

智能技术系统具有自动适配功能，适应力强，并且使用方便。同时，系统还具有节约资源、可进行直观操作以及可靠性高等特点。

 

通常，智能技术系统都具有如下主要特征。

 

适应性，即智能技术系统能够与所处的环境相互交互，并能自治地适应它们的运行模式。按照这种方式，在设计人员设定的框架内，智能技术系统能够在运行期间逐步完善，从而确保它们能够长期保持最佳使用状态。

 

坚固性，即智能技术系统能够在动态环境中灵活和自治地运行，甚至能够在开发设计者不希望或未曾预见到的环境中运行。系统能够处理不确定或者不足的信息，确保至少达到某种使用等级，满足各种要求。

 

可预期性，即以经验积累的知识为基础，智能技术系统能够预测未来的效果和可能的情况。按照这种方式，系统能够早期识别出风险，并能及时选择和执行适合的策略，迅速解决问题。这样一来，系统就能够更有效地实现目标。

 

用户友好性，即智能技术系统能够适应用户指定的特性，能与用户进行合理的交互。对用户而言，系统具有一定的理解能力。

 

3 认知信息处理参考模型及其模块的研制

 

3.1 非认知系统与认知系统

 

信息处理方法是推动机电一体化向智能技术系统升级的主要推动力。机电一体化系统与智能技术系统的信息处理方法是不同的。机电一体化系统在传感器和执行机构之间提供一种反应式和固定的耦合。而智能技术系统则类似于具有认知的生物，能够变更这些耦合。认知处理不会取代直接的和反应式耦合，它会与后者共存。认知系统和非认知系统的比较如图1所示。

 

3.2 认知信息处理参考模型

 

如上所述，认知科学完全参照认知生物的行为，以此为基础创建了智能信息处理技术。因此，评价一个系统是否具有“智能“，应该看该技术系统是否具备如下3个特殊的特征：

 

(1)主动嵌入到环境中，并能够与所处的生产场景环境交换信息;

 

(2)借助周围环境与系统相关信息的内部表达，产生灵活的、与环境相适应的控制动作;

 

(3)具有学习和参与综合信息处理的能力。

 

3.3 操作器-控制器智能模块的研制。

 

为了实现STRUBE认知信息处理3层模型，德国帕德博恩大学Jugen Gausemeier教授领导的研发人员开发了用于自寻最优系统的操作器-控制器模块。在这里，信息处理分成3级，即控制器、条件反射操作器和认知操作器。

 

控制器的主要任务是按照更优的方式控制基本系统的动态性能。其控制回路是获取测量信号和确定调节信号十分有效的链路，因此称它为“原动”回路。该级软件在硬实时条件下运行。大量控制器配置能够由控制器本身完成。

 

条件反射操作器的操作能够监视和指挥控制器。它不能直接访问系统的执行机构;但是它能够通过改变参数和结构，完成对控制器的修改。条件反射操作器本质上是面向事件的，它与控制器紧密相连，其按硬实时方式处理事件。作为认知操作器的连接部件，条件反射操作器可以当作控制器和那些软实时或不能实时工作的部件之间的接口。它将进入的信号过滤，并将其送给下一级。条件反射操作器负责若干OCM之间的实时通信，这些OCM一起构成一个自寻最优控制系统。

 

认知操作器位于OCM的最高一级，系统能够采用各种方法(诸如学习方法、基于模型的最佳化方法或基于系统的知识的系统方法)，去使用它本身和其周围环境的信息，以提升它自身的性能。在这里，特别要强调能够实现自寻最优的认知能力。

 

4 智能子系统与智能网络化系统

 

智能技术系统具有两种结构形式，一种是子系统基本结构形式，即智能子系统;另一种是组群结构形式，称作智能网络化系统。

 

对于大型机械装备或生产流水线，为了完成各种各样的功能，通常都由几个子系统构成，它们被看成是一个相互作用的组合体。这些智能子系统在地理位置上是分散的，通常采用分布式结构，它们彼此之间需要进行通信和协调，从而形成了网络化系统结构。但是，由此产生的网络化系统的功能作用仅能通过单个系统间的交互作用呈现出来。无论是网络还是单个系统的角色都是静态的，而要完成整体功能作用，就需要借助于通过动态改变来实现。在过去，这完全是分开考虑的问题，诸如一方面是云计算，另一方面是嵌入式系统。现在，我们可以采用最新的信息物理融合系统(CPS)的途径进行集成。

 

5 智能技术系统的实现

 

从2007年开始，德国科技创新主要依靠分布在全国各地的15个前沿技术创新集群，每个集群都主攻一个专业方向。“it’s OWL”北威州创新集群专注于智能技术系统产品与系统的研发，它是欧洲具有最强产品开发能力的地区之一，其愿景是成为全球智能技术系统市场和技术的领导者。该集群共有174个成员，包括25个工程和顾问咨询公司、25个核心公司和78个基本公司、6个高等院校以及10个竞争力中心。2012年2月，某教研部投入1亿欧元，支持45个产品和生产的研发项目，计划用5年时间完成。这些项目分为平台、创新及可持续项目3种类型。

 

平台项目，即为推动集群内各家公司在今后几年内进入智能技术系统业务领域，以及实现技术成果向大量中小型企业转移，创建自寻最优控制系统、人机交互、智能网络、能源效率以及系统工程等5个最基本的技术平台。

 

创新项目，即系统集群内的核心公司为实现战略目标，基于上述技术平台，开发子系统、系统以及网络化系统等具体产品和解决方案。

 

可持续项目，即这些项目研究采取7种有效措施，在政府计划支持的时间结束后，仍然能保持长期的可持续性。特别是在这些项目内，中小型企业在今后几年仍然能够自身实现智能技术系统的开发工作。

 

6 工业4.0智能自适应生产系统产品与应用

 

某公司为了实现工业4.0“智能生产”战略目标，按照智能技术系统的技术概念，研发了自适应生产系统。该系统采用分散式模块化结构，并使用公司最新研制的即插即生产智能化网络技术。分散式模块化结构意味着整个生产过程所使用的机械、控制和通信系统全部采用模块化设计，这就使得生产制造系统能够按照工艺和生产的要求任意组合，系统的适应性可以通过插入或移除其中的模块来实现。

 

即插即生产技术具有自寻最优特性和即插即生产网络自配置功能。自配置功能是建立在实时通信系统的自配置方法和生产系统、模块和部件语义自描述能力的基础上，无须使用任何工程工具。生产制造系统通过分析与理解外界及自身的信息，对系统中各组成部分进行自动协调、重组与扩充，实现对产品的数量、种类、性能和质量的自动适应，从而最佳地完成不断变化的工作任务。该自适应生产系统已成功用于公司的I/O装置生产线，取得了满意的效果。按照计划，自适应生产技术与系统产品即将推向市场。与此同时，“it’s OWL”创新集群的各成员公司也将分批各种类型的智能技术系统的产品和系统，并在传统的机电一体化系统用户领域推广应用。这些创新的技术与产品，将为制造企业，特别是中小型制造企业的转型升级创造理想的条件，也为工业4.0的实现提供了具体路径和解决方案。

 

7 结束语

 

智能化制造技术篇6

1　机械制造技术的发展

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2　智能化技术发展趋势

2.1　性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2　功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3　体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

智能化制造技术篇7

1　机械制造技术的发展

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2　智能化技术发展趋势

2.1　性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2　功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3　体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

智能化制造技术篇8

Keywords: machinery manufacturing; intelligent; technology

中图分类号：TD406 文献标识码：文章编号:

前言：

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求, 就必须采用先进的机械制造技术。

1机械制造技术的发展在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

2.1.1 高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

2.1.3 工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

2.1.4 实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

2.2.1 用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2 科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3 插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4 内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5 多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

2.3.1 集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

2.3.2 模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

2.3.3 网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

智能化制造技术篇9

二、智能化技术发展趋势

1.性能发展方向

(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

2.功能发展方向

(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD／CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D 2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

3.体系结构的发展

(1)集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术。可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

智能化制造技术篇10

智能化技术是集成了现代信息技术、精美传感技术、计算机技术与网络技术的综合技术媒介的统称，在国民经济建设与发展中起到了十分关键的作用，日益展现出独特的价值。在工业化生产中大幅度、全方位的运用智能化技术可以很好的提升工业生产的效率和质量，同时降低人员的损耗与劳动强度。机械制造是新时期工业生产的重要形态，也集中表现了智能化技术运用的价值，可以视为智能化技术与工业生产相结合的典范。尤其在新时期机械制造产业化融合的大背景下，分析了智能化技术的高度应用，无疑更具现实指导价值。

一、 智能化技术可以提升机械制造的效率，确保工作的稳定性

机械制造几乎是最传统、最具代表性的工业生产工种了，在新时期机械现代化、工业生产现代化的历史进程中，机械制造也正在经历一次巨大的变革和转型，其中以新技术、新科技的应用为主要代表。智能化技术从本质上来说集成了包括计算机技术、精美传感技术、GPS定位技术与网络技术等多种“高精尖技术”，是现代科技的重要成果，能够为机械制造的转型升级提供强大的动力支撑，同时确保现在和未来的机制制造产业真正走向智能化、自动化与现代化。因此，传统意义上的机械制造的变革与升级都是智能化技术应用于机械制造产业的重要依托，也是其中最终的目标所在。从路径上分析，智能化技术的引入和应用可以大幅度提升机械制造的效率、质量，缩短机械制造的时间，降低机械制造与生产的成本，同时解放劳动力。

更重要的是，智能化技术能够实现机械制造产业与工业的“智能化操作”，可以在极少人员参与的情况下实现自发、自主与自动的机械制造生产，同时还可以最大程度的确保机械制造的稳定性，这是智能化技术最核心的优势的展现。据此可以看出，智能化技术应用于机械制造的价值首先是提升了机械制造与生产的效率、层次，另一方面则是确保机械制造处于稳定运行的区间范围，同时大幅度的缩减机械制造及生产的时间、成本，真正的实现了人性化与智能化的生产。所以，在特定环境和条件下推广智能化技术，提升机械制造的智能化水平，是未来一段时期我国机械工业发展的必然趋势。

二、 智能化技术提升了机械制造的高精度，增强了数控系统的灵活性

机械制造领域大面积的引入智能化技术并使之成为机械制造的“主力军”已经由来已久，在实际工作中也产生了不错的经济效益。据此，要把智能化技术更为细致的分解才能体现其应用价值，才能展现出机械制造生产对其的依赖。例如，现代化的数控技术其实就是智能化技术的一个分支，顾名思义就是以数据库控制系统的建设和完善来指导工业生产，尤其在机床生产、机械制造中运用极为广泛。数控技术可以实现对机械制造的动态控制，即透过掌握机械制造的各项数据、信息来做出明确的制造、生产的指示，从何确保机械制造处于高精度、高效率与高度灵活的状态。这样一来，机械制造的整体质量能够得到保障，机械制造产业化的进程也就被大大提升了。

再如，现代机械制造过程中运用智能化技术还有一个重要的用途就是诊断、分析和排查机械制造的故障、问题与事故。显然，传统的机械制造借助机械设备与人力开展，一旦机械设备或生产流程出现故障，很难做到快速、准确的判断，而智能化技术尤其是数控系统可以快速分析机械故障和问题，从而做出准确的处置判断。所以，从故障规避和处置的反面也可以看出，智能化技术为机械制造提供了强大的内生动力的支持，这是传统的机械制造技术所不具备的巨大优势。总之，智能化技术不仅增强了机械制造与生产的精度、密度和灵活度，而且为机械制造的故障排查提供了依据，其应用价值十分巨大。

三、 智能化技术催生了机械制造的工艺创新，实现机械制造的实时智能化

很显然，智能化技术的运用早已是工艺生产领域的共识，这一点在机械制造与生产中被一再证实。将智能化技术应用于机械制造另一个重要的意义就是推动了机械制造的工艺创新，同时实现了实时的智能化操作。例如，以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

此外，机械制造应用智能化技术也日渐成熟，现今实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域，其最终将促进机械制造的实时智能化，可能带动机械制造产业的大变革。

综上所述，新时期机械制造的技术变革以智能化技术的普遍应用为主要标志，也彰显出智能化技术的巨大优势，不仅可以推动机械制造产业的快速发展，而且能够实现机械制造的现代化与实时智能化，真是“一举多得”。

参考文献

[1] 赵兰. 机械制造的智能化发展研究[J]. 河南科技. 2012（08）

[2] 贺广华. 机械制造的智能化技术的发展探索[J]. 黑龙江科技信息. 2012（25）

智能化制造技术篇11

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0345-01

0.引言

在这个技术时代下，机电一体化技术也得到了较为显著的发展和进步，所以在各个领域中也得到了较为广泛的应用，在现如今也已经成为了工业发展的重要动力。在工业生产制造过程中，应用机电一体化技术能够真正的将机械和电子结合在一起，以此来对设备进行智能化管理和控制，这样就能真正实现智能制造。由此可见，在智能制造过程中应用机电一体化技术有着非常重要的作用，能够真正促使工业生产变得更加的人性化、智能化，最大程度提高制造生产效率和质量。

1.机电一体化技术在智能制造中应用的意义

机电一体化技术是随着时展而发展的，这一技术在最开始还没有真正实现机械和电子技术的融合，在实际应用过程中机械和电子还是分割的独立个体，所以在实际应用主要是在机械工业中应用电子技术，通过这一应用方式来提升机械生产效率，最终促进产品质量提升。但是，在社会技术不断发展过程中，信息技术、计算机技术在不断的发展，在这种时代背景下，机电一体化技术也就得到了发展，尤其是在智能制造中的应用尤其的显著，能够最大程度促进整个机械行业的发展[1]。机电一体化技术本身就包含了各种技术，再加上社会的不断发展，这一项技术也就在不断的发展更新，所以机电一体化技术也就具备一定的先进性，在智能制造中应用这一技术，其能够利用电子技术、计算机系统、人工智能等方式来真正实现对机械设备的自动化控制，这样就能最大程度提高生产的效率和速度；另外，在实际应用过程中，网络技术的存在则能有效地实现远程操作这一工作。综上，机电一体化技术在智能制造中的应用有着非常显著的意义，能够让整个生产活动更加的智能化、规范化、自动化。

2.机电一体化技术在智能制造中的具体应用

机电一体化技术包含了很多内容，为了更好地对其进行分析，笔者也对其在智能制造中的具体应用进行了以下的分析：

2.1 传感技术在智能制造中的应用

在机电一体化技术中，传感技术属于其中较为重要的一个技术，这一技术最为显著的特点就是具备较高的敏捷性、精准性，所以在实际应用过程中，能够有效地避免外界因素对其它设备所造成的影响，也正是因为如此在智能制造过程中传感技术受到了较为广泛的应用。在智能制造过程中，应用传感技术其在实际生产过程中效果会明显的优于普通的传感器，但是，在实际应用过程中需要构建出相应的传感器网络系统，这样就能真正的实现信息之间的传输和对接，同时还能利用计算机将那些信息进行有效地分析和整合，最终就能对整个制造生产过程进行控制。就目前只能制造过程中所应用的传感器，笔者发现大多数传感器都属于光纤电缆，而其接口则是标准化的接口，这主要是因为应用这种传感器能够在很大程度上降低设计的标准以及难度，同时还能在一定程度上降低成本[2]。

2.2 机电一体化技术在数控生产中的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用，最早就是应用在数控加工当中，而这也是机电一体化技术在智能制造中的具体应用以及表现，同时还在一定程度上提高了我国机械制造水平以及能力。在数控生产过程中应用机电一体化技术，其本身就能有效地提高机械加工精度以及效率，促进机械制造业的发展，最终促进我国工业水水平提升。就目前来看，数控机床中所使用的智能控制系统，大多是CPU和总主线模式，在应用这一模式的过程中，其主要是利用智能控制技术以及在线诊断技术进行三维仿真，以此来对整个加工过程进行模拟，从而为数控机床实际操作提供相应的数据支持。

2.3 自动生产线与自动机械的应用

就目前来看，一些规模^大的生产企业在实际生产过程中，都应用了自动化生产线以及自动生产机械设备，这也是机电一体化技术在智能制造中的应用体现。在实际应用过程中，这一技术主要是利用电子技术中所存在的人机界面控制装置、光电控制系统对整个生产流程进行控制，这样就能确保控制的全面性系统性，最大程度提升生产效率和质量。在智能制造中自动生产线与自动机械的应用在现如今是十分普遍的，就像是在对手机、电脑进行制造的过程中，就一定使用了自动化生产线，而很多智能制造企业在实际生产过程中大多是采用了柔性制造系统（系统构造如图1所示），通过这一方式来真正实现网络化、集约化生产[3]。

2.4 工业智能机器人的应用

就目前而言，工业智能机器人属于机电一体化技术中较为先进的一项技术，这一技术结合了各种先进技术以及学科，其中就包括了仿生学、计算机系统、人工智能技术等方面，将其应用到智能制造过程中能够最大程度提高工作的效率和质量，同时降低人员的失误，减少人工成本。也正是因为如此，现如今很多领域都在加强对机器人的研究，希望通过研究来真正实现智能制造，这样在实际生产过程中，就可以应用工业智能机器人来对信息资料进行有效地甄别、最快速度完成一些较为复杂的工作流程、提高生产精准度。

3.结语

综上所述，在社会不断发展过程中，机电一体化技术在智能制造中的应用也越发的广泛，应用这一技术能够促使整个制造生产过程更加的智能化、自动化，真正实现多样化、高批量生产，同时还能在一定程度上减少人工成本、降低人为失误，最大程度保证生产经济效益，提高产品质量，最终促进我国工业水平提升。

参考文献

智能化制造技术篇12

机械制造业的发展将会直接影响到我国国民经济各部门的发展，以及国计民生、国防力量的强大。制造业，尤其是机械制造业与高技术的关系中，存在着两种发展趋势，一是智能化科技极大的改变着制造业，二是制造业正在全方位的走向智能化。

1、机械制造技术的发展

在现代制造系统中，数控技术为关键技术，其集计算机、信息处理、微电子、自动检测、自动控制等高新技术于一体，有着高精度、高效率、柔性自动化等优势，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着重要的作用。当前，数控技术正在发生根本性的变革，由专用型封闭式的开环控制模式向通用型开放式的实时动态全闭环控制模式发展。在集成化的基础上，数控系统实现了超薄、超小型化；在智能化的基础上，综合计算机、多媒体、神经网络、模糊控制等多学科技术，使得数控系统实现了高速、高精、高效的控制，在加工的过程中，可自动的修正、调节和补偿各项参数，实现在线诊断及智能化的故障处理；在网络化的基础上，CAD/CAM和数控系统集成为一体，机床的联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2、智能化技术发展趋势

2.1 性能发展方向

(1)高速高精度高效化。由于采用了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片，以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，此外，采取能有效改善机床动、静态特性等的措施，大大提高了机床的高速高精高效化。(2)柔性化。包含数控系统本身的柔性，其采用模块化设计，功能的覆盖面更大，可裁剪性更强，能满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统可依据不同的生产流程的要求，使物料流与信息流能自动的进行动态调整，从以最大限度的发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化。复合加工正朝着多轴、多系列控制功能的方向发展。数控机床的工艺复合化为工件在一台机床上经过一次装夹后，通过自动的换刀、旋转主轴头或者转台等各种措施，以完成多工序、多表面的复合加工。(4)实时智能化。早期的实时系统其作用是如何调度任务，从而确保任务在规定期限内完成，但是人工智能则是试图用计算模型来实现人类的各种智能行为。

2.2 功能发展方向

(1)用户界面图形化。当前虚拟现实、Internet、科学计算可视化及多媒体等技术，对用户界面提出了更高的要求，图形用户界面极大的方便了非专业用户的使用，使用者可通过窗口、菜单进行操作。

(2)科学计算可视化。科学计算可视化可对数据进行高效的处理与解释，使信息交流不再局限于用文字、语言来表达，而可直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术同虚拟环境技术进行结合，进一步的拓宽了应用领域，对提高产品的质量、缩短产品设计的周期、降低产品的成有着重要的意义。

(3)插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NURBS插补、多项式插补等。

(4)内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块，可以直接用梯形圈或者高级语言进行编程，具有直观的在线调试与在线帮助功能，在编程工具中包含用于车床铣床的标准的PLC用户程序实例，用户可以在标准PLC用户程序的基础上进行编辑修改，以方便的建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。在数控技术领域应用多媒体技术可做到信息处理的综合化、智能化，在实时监控系统与生产现场设备的故障诊断、生产过程的参数监测等方面都有着重大的应用价值。

2.3 体系结构的发展

(1)集成化。采用高度集成化的CPU、RISC芯片，以及大规模的可编程集成电路EPLD、FPGA、CPLD、专用集成电路ASIC芯片等，可以提高数控系统的集成度、软硬件运行速度。应用先进的封装和互连技术，把半导体与表面安装技术融为一体，通过提高集成电路的密度，减少互连的长度及数量来降低产品的价格，改进产品的性能，减小组件的尺寸，提高系统的可靠性。

(2)模块化。根据不同的功能需求，将CPU、存储器、PLC、通讯等基本的模块作成标准的系列化产品，通过积木方式实现功能裁剪及模块数量的增减，以构成不同档次的数控系统。

(3)网络化。机床联网可以进行远程控制，以及实现无人化操作，通过对机床的联网，可在任何一台机床上对其它机床实现编程、设定、运行等操作，并且不同机床的画面可以同时显示在每一台机床的屏幕上。

(4)通用型开放式闭环控制模式。采用通用计算机组成的模块化、总线式、嵌入式、开放式的体系结构，便于系统的裁剪、扩展与升级。由于制造过程为一个具有多变量控制与加工工艺综合作用的复杂过程，所以为了实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制。同时，在过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于把计算机实时智能技术、自适应控制、动态仿真等高新技术融于一体。

3、机械制造的智能化发展的几点思考

机械制造智能化的发展过程中还应注意以下方面的问题：(1)实用性。这些智能化的发展应注意与其他技术进行有机连接，综合运用，以形成整体效能。(2)人工性。尽管这些智能化发展给机械制造带来了极大的便利，但其应在核心技术的研发中应予以论证。(3)价值性。将智能化技术运用于机械制造，要在体现机械制造核心价值的基础上注意其运用。

4、结语

智能化制造技术篇13

中图分类号：F426 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）33-0035-03

引言

《中国制造2025》，将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一，提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件，提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造智能协同制造技术服务平台，形成智能制造业协同发展的产业生态体系；以推进智能制造产业发展为主攻方向，提升工业共性技术能力，促进产业化创新和转型升级，促进制造业的数字化、网络化和智能化，建立起一个全新的智能工业体系，打造智能制造产业生态链，构成新常态下经济增长新动力。

智能制造是基于新一代信息技术，在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上，以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征，包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统（CPS），实现网络信息系统和实体空间的深度融合，形成智能决策与控制，从而推进整个制造业的智能化发展。为此，对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究，显得非常有现实意义。

一、智能制造产业发展新模式

（一）“政府+企业”发展模式

“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量，政府为企业的发展提供资金、人才等资源，企业在政府的大力支持下优先享用政府资源，受政府相关政策的保护，从而不断发展壮大，最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域，或是与国家的重要发展战略息息相关，因而这些企业受到政府部门的调节和支配，能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。

（二）“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式

智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起，平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧，通过该平台共享和增值，促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动，全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方，促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力，提供开放、实时的运行环境，数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能，促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期，建立起智能产业部门的协作，发展网络化协同制造新生产模式，支持产业与互联网的融合，制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范，并在相应领域推广；实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合；推动实施国家重点研发计划，实施智能制造重大产业工程，强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力，加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势，增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力，促进全产业链的智能协同。

（三）“工业4.0”引领发展模式

发达国家大力推进再工业化与制造业回归，推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用，其中CPS是网络世界与实体世界的融合，具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力，对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国，这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CPS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整，具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式，提升智能化制造业的CPS能力。首先，实体空间的数字化能力，将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素，进行数字化呈现与连接的能力，实现万物智慧互联；其次，大数据基础上，网络空间对数据进行集成分析，发展人―机智能交换，提升认知层的智能决策能力；最后，网络―实体空间交互能力，形成智能价值网络、商业生态，实现智能协同增值。

二、智能制造产业发展的创新路径

（一）提升重点领域智能机器人智慧能力

面向《中国制造2025》十大重点领域，聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升，攻克智慧机器人关键技术，围绕重大科技领域，培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品，引导智慧机器人向中高端发展，推进专业服务机器人实现系列化、商品化，促进服务机器人向更广领域发展。

（二）大力发展智慧机器人关键零部件

从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手，实施技术创新，突破技术壁垒，解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差，使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节，突破关键核心与关键零部件，开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备，以装备为支撑，全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力，推动智能制造产业发展。

（三）推进智能制造产业共性关键技术产业化创新

积极跟踪智能机器人的发展趋势，推进新一代智能机器人共性技术产业化创新，建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量，组建面向全产业链的智能机器人创新中心，打造政产学研用（企业）紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术，突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术；重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术；重点开展，突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时，推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。

（四）打造“舵手型”企业和“智能工厂”

引导企业开展产业链横向和纵向整合，支持互网企业与智能制造企业的共享联合，通过联合重组、合资合作及跨界融合，加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业，打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌，充分发挥“舵手型”企业带动作用，以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统，形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业，打造“智慧工厂”，以制造资源、生产操作流程和产品为核心，以产品生命周期数据为基础，应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等，使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下，从基础IT与自动化，到业务流程变革，再到系统集成，参照CPS以及工业4.0的技术标准，建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。

三、智能制造产业发展的供给侧对策

（一）加强智能制造产业发展的政策引导

实施智能制造产业发展的分布规划，在制造的优势行业、重点企业，开展智能制造发展的应用示范，政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业，推进智能制造和智能生产；分层推进智能化技术应用，推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下，推进智能化制造产业支撑能力建设，加强工业互联网等网络基础设施建设，推动制造企业的互联网化和智能化，突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产，通过供给侧结构性改革，建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境，促进智能制造产业的升级发展。

（二）促进创新体系有效智能协同

智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化，关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域，发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段，而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分，发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展，而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式，以网络为纽带，实现人、机、物的互联互通，加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设，智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联；强化创新驱动，持续推进智能制造企业融合创新，引导机器人产业链及生产要素的集中集聚，形成合力，推动智能制造产业健康发展，实现创新能力和智能制造技术革命的赶超，促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。

（三）示范应用带动制造业智能化升级

激发智能制造产业发展的积极性，提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效，支持产学研用合作和组建产业创新联盟，联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务，推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系，多方参与、多线并进的开放性创新机制，建立面向智能制造重点行业的工业云，采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据，实现经营、管理和决策的智能优化，加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划，促进各项资源向优势企业集中，鼓励机器人产业向高端化发展，聚集重点领域，紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化，建设智能工厂、数字化车间，分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范，以应用为抓手，带动制造业智能化升级。

（四）建立智能制造产业发展风险补偿机制