智能制造系統(tǒng)的特征

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇智能制造系統(tǒng)的特征范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

智能制造系統(tǒng)的特征范文第1篇

關鍵詞：智能控制；機電一體化系統(tǒng)；應用分析；科技發(fā)展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.135

隨著我國經濟的快速發(fā)展，愈加復雜化的市場經濟使得各個行業(yè)的競爭越來越激烈，為了能夠在市場中有一個立足之地，所有的企業(yè)都在進行轉型和改善。隨著近些年的發(fā)展，我國的機電一體化系統(tǒng)已經逐漸的趨于完善，但是在實際的操作過程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問題就是在實際操作的過程中不論是農業(yè)還是工業(yè)，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機電一體化系統(tǒng)在應用的過程中出現(xiàn)了一些不便。為了能夠解決這個問題，智能控制應運而生，智能控制的出現(xiàn)不但有效的解決了這個問題，同時促使我國機電一體化行業(yè)的快速發(fā)展，使其能夠更加從容的面對各種操作，提高了機電一體化系統(tǒng)的操作效率。

1 什么是智能控制

所謂的智能控制指的就是在沒有人為的干預下能夠自主驅動智能機器，從而有效完成對目標進行自動控制的技術，換句話來說就是用計算機對人類的大腦進行模擬，從而完場智能控制。智能控制在當今的社會是一種非常重要的技術，應用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機電一體化系統(tǒng)中，有很多復雜多樣的控制任務和控制目的，這些控制任務和控制目的以傳統(tǒng)的控制手段來完成是非常復雜和不方便的，而智能控制的出現(xiàn)正好可以解決這一問題，使得機電一體化系統(tǒng)的實際操作更加的簡單方便，同時還能更好的完成控制任務。對于智能控制來說，傳統(tǒng)控制只是其中最為簡單的一個部分，真正的智能控制是由多個學科相互交叉而成，而在眾多的學科中最為主要的就是自動控制論、信息論、人工智能以及運籌學等學科。與傳統(tǒng)控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優(yōu)點和特征，其中最為主要的特征主要有七個方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結構特點、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優(yōu)特征、智能控制一個新興的技術、屬于一門邊緣交叉學科以及其能夠滿足更多的要求和目標。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統(tǒng)、分級遞階控制系統(tǒng)、學習控制系統(tǒng)、人工神經網絡控制系統(tǒng)、組合智能控制系統(tǒng)以及金華計算與遺傳算法。

2 什么是機電一體化系統(tǒng)

所謂的機電一體化系統(tǒng)又被稱之為機械電子學，指的就是講信息技術、機械技術、電工電子技術、借口技術、傳感器技術、微電子技術等多種技術進行有機的結合，從而形成了所謂的機電一體化系統(tǒng)，同時將這種系統(tǒng)運用到實際的生活當中。機電一體化系統(tǒng)在組成的過程中需要幾點組成要素，主要包括了運動組成要素、結構組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。

3 智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用分析

隨著科技的快速發(fā)展，機電一體化逐漸從傳統(tǒng)方式向著智能控制轉型和發(fā)展，使得機電一體化系統(tǒng)邁向了新的領域。同時隨著機電一體化系統(tǒng)面對的任務和目標來說，智能控制也必然是其主要的發(fā)展方向，在機電一體化系統(tǒng)中，智能控制的水平直接決定整個系統(tǒng)的水平，智能控制水平越優(yōu)越，那么機電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。

3.1 智能控制在機械制造過程中的應用分析

在機電一體化系統(tǒng)中機械制造只非常重要的一個部分，而對于目前的機械制造技術來說，最為先進的技術就是將計算機輔助技術與智能控制進行有效的結合，使得機械制造技術逐漸的智能化。機械制造技術的智能化其主要目的就是利用計算機技術對人腦進行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動，從而完成整個人類制造機械的過程。在智能化的機械制造的過程中，首先是由智能控制技術對神經網絡系統(tǒng)進行利用，通過它對機械制造的實時情況進行動態(tài)模擬，然后再利用傳感器的融合技術對采集而來的信息進行處理，同時對控制模式中的一些參數(shù)和數(shù)據進行修改。在機械制造的領域中智能控制的主要應用有機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控和檢測、智能診斷機械故障、智能學習以及智能傳感器。

3.2 智能控制在數(shù)控中的應用

隨著科技的快速發(fā)展和我國市場化經濟的不斷變更，對于機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展來說數(shù)控技術有著至關重要的作用，因此對于數(shù)控技術的要求也就越來越高，在實際操作的過程中，數(shù)控技術不但要有效的完成各種智能功能，同時還需要數(shù)控技術完成擴展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過利用數(shù)控技術來完成智能監(jiān)控、智能編程以及對智能數(shù)據庫的建立等一些目標，從而使得機電一體化系統(tǒng)在實際的操作過程中可以通過智能控制來完成一些目標，比如在對數(shù)控領域中一些算法不確定或者是沒有明確結構的問題進行綜合處理的過程中，可以通過利用推理規(guī)則對數(shù)控維修提供一定的數(shù)據和參考。

3.3 智能控制在機器人中的應用

機器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時變性以及強耦合，而這些特征主要都是體現(xiàn)在機器人的動力系統(tǒng)之中。同時在機器人的控制參數(shù)系統(tǒng)當中，機器人具有多邊變性以及多任務性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術的應用。就目前的技術和發(fā)展來說，在機器人的實際操作過程中智能控制技術主要變現(xiàn)在四個方面，分別是對機器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進行控制；對機器人手臂的姿態(tài)以及動作進行智能控制；有效利用專家控制系統(tǒng)對機器人的運動環(huán)境進行建模、監(jiān)測、定位以及規(guī)劃控制；對機器人的傳感器信息融合和視覺處理進行智能控制。

3.4 智能控制在建筑工程中的應用

智能控制在建筑中的應用主要有兩個方面，一方面是照明通信系統(tǒng)，另外的一個方面是空調系統(tǒng)。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學技術的不斷進步，人們對于生活的質量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實用的就是這兩種。首先是照明通信系統(tǒng)，通信系統(tǒng)指的就是小區(qū)內部的互聯(lián)網通訊，主要是通過小區(qū)內的控制器對每個用戶的通訊線路進行控制和檢測，一旦發(fā)生故障，能夠對線路進行快速的檢修并且進行維護，使得通訊系統(tǒng)在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統(tǒng)指的就是對建筑群的照明進行實時控制，在控制的過程中主要是對照明區(qū)域、照明時間、照明邏輯以及照明系統(tǒng)節(jié)能燈方面進行控制；另外一個方面就是對空調系統(tǒng)進行控制，在對空調進行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調節(jié)器閉環(huán)的方式來模擬四季溫度，同時對空調的風閥進行智能調節(jié)，不但有效提高了建筑內部的空氣質量，同時還能盡可能的減少能量浪費。

4 總結

隨著科技和市場化經濟的快速發(fā)展，機電一體化系統(tǒng)為了能夠適應更過的工作環(huán)境和任務要求，需要進行不斷的完善和轉型，智能控制的出現(xiàn)使得機電一體化系統(tǒng)能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動，更加重要的是促進了機電一體化系統(tǒng)的快速發(fā)展，使其有了質的飛越，使其能夠更加長遠的發(fā)展。

參考文獻：

[1]唐淑云.機電一體化技術在汽車制動系統(tǒng)中的應用分析[J].世界有色金屬，2016（17）：151-152.

[2]華愛琴.關于企業(yè)智能制造中機電一體化技術的發(fā)展分析與應用探討[J].時代農機，2016（09）：51-52.

[3]田永利，鄒慧君，郭為忠，李瑞琴，張青.基于DPAM-F的機電一體化系統(tǒng)廣義執(zhí)行機構子系統(tǒng)智能設計[J].上海交通大學學報，2005（01）：66-70.

[4]崔連濤，胡希勇，金龍國.Me093399型機電一體化柔性裝配系統(tǒng)智能子站的設計及應用[J].中國高新技術企業(yè)，2012（19）：39-41.

[5]張寒松.淺析機電一體化技術的發(fā)展及其在鋼鐵行業(yè)中的應用[J].機械制造，2012（12）：68-71.

[6]王陽，王玉倩.分析檢測傳感技術在機電一體化中現(xiàn)狀、應用及其發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（07）：108.

智能制造系統(tǒng)的特征范文第2篇

一、關于機電一體化的概述

1.1 機電一體化的含義

所謂機電一體化，又稱機械電子學，是指將電工電子技術、信息技術、接口技術、機械技術、微電子技術、傳感器技術、信號變換技術等多支技術進行有機地結合，并綜合應用到實際生產生活中去的一項綜合性的技術。

1.2 機電一體化的基本內容與組成要素及原則

機電一體化的基本內容包括以下幾個方面：一是機械技術，二是計算機與信息技術，三是系統(tǒng)技術，四是自動控制技術，五是傳感檢測技術，六是伺服傳動技術。機電一體化的組成要素包括：一是結構組成要素；二是運動組成要素；三是感知組成要素；四是職能組成要素。機電一體化的四大原則包括：一是結構耦合；二是運動傳遞；三是信息控制；四是能量轉換。

二、關于智能控制

2.1 智能控制的含義

所謂智能控制，就是指在無人干預的情況下能自主地驅動智能機器實現(xiàn)控制目標的自動控制技術，是用計算機模擬人類智能的一個重要領域，主要面向比傳統(tǒng)控制更為復雜、多樣的控制任務和控制目的，為當今社會的發(fā)展帶來了更為廣泛的適應空間，解決了傳統(tǒng)控制無法實現(xiàn)的復雜系統(tǒng)的控制。傳統(tǒng)的控制只是智能控制中的一個組成部分，是智能控制最底層的階段。智能控制是由多個學科相互交叉所形成的學科，它的理論基礎包括信息論、自動控制論、運籌學及人工智能等內容。

2.2 智能控制的特征

智能控制具有以下特征：一是智能控制的核心在高層控制，即組織級；二是智能控制器具有非線性特性；三是智能控制具有變結構特點；四是智能控制器具有總體自尋優(yōu)特性；五是智能控制系統(tǒng)應能滿足多樣性目標的高性能要求；六是智能控制是一門邊緣交叉學科；七是智能控制是一個新興的研究領域。

2.3 智能控制的類型

一是集成或者混合（復合）控制；二是分級遞階控制系統(tǒng)；三是專家控制系統(tǒng)（Expert System）；四是人工神經網絡控制系統(tǒng)；五是學習控制系統(tǒng)；六是進化計算與遺傳算法；七是組合智能控制方法等。

2.4 智能控制發(fā)展的趨勢

智能控制系統(tǒng)具有極強的學習功能、組織功能及適應性功能，其在機電一體化方面的廣泛應用是當前智能控制的一大發(fā)展趨勢。遺傳算法、專家系統(tǒng)及神經網絡是應用在機電一體化系統(tǒng)中的最常見的四種技術，它們之間存在著相互依存、相輔相成的關系。近年來，智能控制技術在國內外已有了較大的發(fā)展，己進入工程化，實用化的階段。但作為一門新興的理論技術，它還處在一個發(fā)展時期。然而，隨著人工智能技術，計算機技術的迅速發(fā)展，智能控制必將迎來它的發(fā)展新時期。

三、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用

從20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能控制發(fā)展，開辟了機電一體化技術發(fā)展的新篇章。機電一體化的未來發(fā)展必將是以智能化作為主要方向，智能控制的優(yōu)劣直接決定機電一體化系統(tǒng)的整體水平。

3.1 智能控制在機械制造過程中的應用

機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當前最先進的機械制造技術就是將智能

控制技術與計算機輔助技術有機結合，向智能機械制造技術的方向發(fā)展。其最終目標是利用先進的計算機技術取代一部分腦力勞動，從而模擬人類制造機械的活動。同時，智能控制技術利用神經網絡系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬，通過傳感器融合技術將采集的信息進行預處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據。智能控制在機械制造中的應用領域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、智能傳感器及智能學習等。

3.2 智能控制在數(shù)控領域中的應用

隨著科學技術的發(fā)展，我國的機電一體化技術的發(fā)展對數(shù)控技術提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數(shù)控技術可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據庫等目標，運用智能控制技術可以實現(xiàn)這些目標。比如說，利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領域中難以確定算法與結構不明確的一些問題進行綜合處理，再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理，從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導性建議。

3.3 智能控制在機器人領域中的應用

機器人所具有非線性、強耦合、時變性的特征主要體現(xiàn)在動力系統(tǒng)中，在控制參數(shù)的系統(tǒng)中機器人具有多任務及多邊變性的特征，這些特征適合智能控制技術的應用。當前智能控制技術在機器人領域中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是機器人手臂姿態(tài)及動作的智能控制；二是機器人在多傳感器信息融合與視覺處理方面的智能控制；三是機器人在行走路徑與行走軌跡跟蹤方面的智能控制；四是通過專家控制系統(tǒng)對機器人的運動環(huán)境進行定位、監(jiān)測、建模及規(guī)劃控制等方面的探究。

3.4 智能控制在建筑工程中的應用

智能控制在建筑工程中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是智能控制在建筑物照明系統(tǒng)中的應用，它主要通過通信與計算機控制的聯(lián)網，對每一個時段的照明系統(tǒng)進行控制，主要表現(xiàn)在對照明時間、照明系統(tǒng)的節(jié)能、照明邏輯方面的智能控制；二是對建筑物內的空調進行智能控制，通過比例積分調節(jié)器閉環(huán)的方式對空調在夏季與冬季使用時的模式進行設置，可以智能地調節(jié)空調的風閥，在確保建筑內空氣質量的同時，減少能量的浪費。

3.5 智能控制在機電一體化中的效果

機電一體化是推動工業(yè)現(xiàn)代化的重要技術。“智能化”作為當代科技的趨勢所在，因此智能控制在機電一體化中的作用不可估量，智能控制應用于機電一體化中有以下幾點作用：優(yōu)化效能：多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)運用的是模塊化設計的思路和方式，有著較為廣闊的功能涉及面，裁剪性也非常好。如果是群控系統(tǒng)，對于相同的群控系統(tǒng)完全可以借助各種操作流程，進而保證系統(tǒng)的調整能夠符合相關標準和要求；提高精度：精度 對于數(shù)控機床而言是衡量機電一體化制造技術的重要指標，直接影響著產品加工成品率的高低。與舊的設備相比，智能數(shù)控系統(tǒng)融合了高速CPU芯片、多CPU控制系統(tǒng)、RISC芯片與交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，促使機床的精度得以大大的提高；程序控制：操作程序是系統(tǒng)運行的主要指令，根據加工產品的尺寸、精度來編制操作程序才能使產品加工后達到智能效果；改進加工：智能控制方式的運用可以縮短加工時間、優(yōu)化操作流程。實現(xiàn)了復合加工的效果，數(shù)控機床通過智能控制滿足了多軸、多控制加工的需要，可以有效地減少人工操作次數(shù)，加工程序得到了優(yōu)化和改進。

參考文獻

智能制造系統(tǒng)的特征范文第3篇

【關鍵詞】先進制造技術；發(fā)展趨勢；關鍵技術

【中圖分類號】TH16 【文獻標識碼】A

【文章編號】1007―4309（2010）10―0086―2

先進制造技術AMT（Advanced Manufacturing Technology）是傳統(tǒng)制造技術在不斷吸收機械、材料、電子、信息、能源和現(xiàn)代化管理等領域的成果上產生的，它被綜合應用于產品的生產、設計、制造、檢測、管理和售后服務的全過程。它是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展而來的，保留了過去制造技術中的有效要素，是制造技術與現(xiàn)代高新技術結合而產生的完整的技術群，先進制造技術的發(fā)展，大體經歷了四個階段：

第一階段（20世紀60―70年代）：柔性制造單元（CAD/CAM），它是以數(shù)控機床、加工中心和工業(yè)機器人為代表的。

第二階段（20世紀70―80年代）：柔性制造系統(tǒng)（FMS），它是以柔性制造單元加上自動或半自動物流輸送組合而成的，但特點仍然是分布式生產過程。

第三階段（20世紀80―90年代）：集成階段（CIMS），是以信息、工藝、物流、計算機集成控制為特點的。

第四階段（20世紀90年代至今）：智能集成制造系統(tǒng)階段，是以設計智能化、單元加工過程智能化和系統(tǒng)整體管理智能化為特征的。

一、先進制造技術的特點

目前，每一個國家都處于全球化市場中，先進制造技術的競爭是面向全球的。一個國家的先進制造技術對該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力發(fā)揮著非常重要和不可替代的作用。先進制造技術的目標是要提高產品對動態(tài)多變的市場的適應能力以及競爭能力，同時實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產。它不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、產品設計、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程，概括起來有以下特點：

（1）成形和加工技術日趨精密化。

（2）企業(yè)裝備將以制造工藝、設備和工廠的柔性與可重構性作為顯著特點。

（3）虛擬制造技術和網絡制造技術將被廣泛應用。

（4）機電產品和先進制造技術將把智能化、數(shù)字化作為發(fā)展方向。

（5）以提高對市場快速反應能力為目標的制造技術將超速發(fā)展。

（6）先進制造技術的發(fā)展越來越離不開信息技術，信息技術發(fā)揮著越來越重要的作用。

（7）21世紀的企業(yè)面臨著要在管理方面進行創(chuàng)新的新課題。

（8）現(xiàn)代設計技術將成為21世紀制造業(yè)的重要特征。（現(xiàn)代技術的內涵即為：綠色產品設計技術、優(yōu)良性能設計基礎技術、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術、全壽命周期設計技術。）

二、當前先進制造技術的發(fā)展趨勢

市場需求的個性化與多樣化趨勢越來越明顯，精密化、綠色化、智能化、信息化、虛擬化將成為未來先進制造技術發(fā)展的總趨勢。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）信息化

近幾年，信息技術和制造技術的不斷融合，使得數(shù)字化成為制造業(yè)日益發(fā)展的趨勢。數(shù)字化制造技術具有較多的優(yōu)點，如使市場多樣化和個性化的需求得到滿足；能夠對市場作出快速的響應，使生產成本得以降低；能夠提高產品精度和可靠性；等等。數(shù)字化產品既方便、直觀，又便于通過計算機控制產品，對信息進行處理和傳遞。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，制造業(yè)應用系統(tǒng)越來越離不開Internet技術，Internet技術是實現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動化的基礎，是其重要的支撐平臺。基于Web技術的供應鏈管理系統(tǒng)、數(shù)據交換轉換系統(tǒng)等成為產品的主流。據專家預測，在未來生產中占主導地位的將是基于網絡制造的分布式網絡化生產系統(tǒng)。因此，先進制造技術將把以微電子技術、軟件技術為核心，以數(shù)字化、網絡化為特征的信息化制造技術作為重要的發(fā)展方向。

（二）智能化

智能化就是應用人工智能技術實現(xiàn)產品生命周期（包括產品設計、制造、發(fā)貨、支持等）各個環(huán)節(jié)的智能化，如生產設備的智能化，人與制造系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮等。智能化能夠使制造系統(tǒng)的自動化和柔性化水平得到進一步的提高，使生產系統(tǒng)的適應與判斷能力更加完善。

（三）精密化

超高速切削、超精密加工技術以及發(fā)展新一代制造裝備成為了加工制造技術的發(fā)展方向。

1.超精密加工技術

目前已進入納米級加工時代，加工精度和表面粗糙度分別達到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段近；超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展；超精加工材料由金屬擴大到非金屬。

2.超高速切削

目前，鋁合金超高速切削的切削速度已超過1 600m/min，鑄鐵、超耐熱鎳合金、鈦合金的速度分別為1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的發(fā)展已轉移到一些難加工材料的切削加工上。

3.新一代制造裝備的發(fā)展

市場競爭和新的產品、技術和材料的發(fā)展對新型加工設備的研究與開發(fā)起著推動作用，如“并聯(lián)桁架式結構數(shù)控機床”的發(fā)展就是一個典型的例子。它采用六個軸長短的變化，以實現(xiàn)刀具相對于工件的加工位姿的變化，是對傳統(tǒng)機床結構方案的突破。

（四）綠色化

由于資源與環(huán)境的約束日益嚴格，21世紀的制造業(yè)要以綠色制造為重要特征。與此相適應的，綠色制造技術的發(fā)展也將是快速的。主要表現(xiàn)為：

1.綠色產品設計技術，既能夠保證產品在生命周期內環(huán)保和對人類健康無危害，又能保證低能耗和高資源利用率。

2.綠色制造技術，使整個制造的過程對環(huán)境所造成的不利影響最小，廢棄物和有害物質的排放量最少，資源利用效率最高。

3.產品的回收和循環(huán)再制造，它主要包括以設計產品和處理材料為主的生產系統(tǒng)工廠和以處理循環(huán)產品生命周期結束時的材料為主的恢復系統(tǒng)工廠。如汽車等產品的拆卸、回收技術和生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術。

（五）虛擬化

在制造業(yè)中，虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality Technology）越來越被廣泛地應用，它主要包括兩部分，即虛擬企業(yè)和虛擬制造技術。虛擬制造技術是在產品真正制出之前，先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產品原型進行試驗，并且預測和評價其性能和可制造性。

三、未來先進制造技術發(fā)展中的關鍵技術

（一）虛擬制造VM（virtual manufacturing）

VM技術的發(fā)展是以仿真技術和虛擬現(xiàn)實VR（virtual reality）技術為基礎的。VM技術是在虛擬條件下模擬產品的設計、制造、測試、營銷的全過程，并預測和評價有關技術數(shù)據和性能指標，從而使產品開發(fā)周期得以縮短，使制造過程得以優(yōu)化。VM技術是工程設計的一次革命性的進步，它的應用范圍是非常廣泛的，如快速設計與快速原型、面向裝配或制造的設計、產品維護、產品設計進入市場的并行處理和人員培訓等領域。

（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）

智能制造技術是一門綜合技術。之所以這么說，是因為它是通過自動化技術、制造技術、系統(tǒng)工程和人工智能等學科互相交織和滲透形成的一門技術。智能設計、智能裝配、智能加工、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調度與管理、智能測量與診斷等都屬于智能制造技術的范疇。對于制造系統(tǒng)集成自動化和柔性自動化來說智能制造是其新發(fā)展，也是其重要組成部分，智能傳感與檢測是智能制造的重點。

（三）納米制造

20世紀出現(xiàn)了一種高新技術，即納米技術。它的加工精度或尺寸為0.1nm―100nm。而納米制造是納米技術與制造技術相融合而產生的，精密加工、超精加工、微細加工和超微細加工都屬于納米制造。常用的制造技術有聚焦離子束工藝等。

（四）綠色制造GM（green manufacturing）

綠色制造是一種現(xiàn)代制造模式，它綜合考慮資源消耗和環(huán)境影響，其目的是使產品在整個生命周期中（包括從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理）做到對資源利用率最高，對環(huán)境的不利影響最小，并優(yōu)化協(xié)調企業(yè)經濟效益和社會效益。目前綠色制造受到了全球制造業(yè)的關注，因為未來制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開綠色制造，綠色制造已成為先進制造技術的主要內容，也是各國支持和優(yōu)先發(fā)展的研究項目。

四、結論

我國將先進制造技術列入“九五”科技規(guī)劃和15年科技發(fā)展規(guī)劃中。21世紀的今天，經濟全球化進程日益加快，隨之而來的日益加劇的制造業(yè)領域的競爭，實際上是以先進制造技術為競爭核心的。在這樣的大環(huán)境、大背景下，我國不僅要迎接挑戰(zhàn)，而且要抓住機遇，要不斷地對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造，發(fā)展先進制造技術，要在技術、機制、管理以及人才等方面進行創(chuàng)新，只有這樣我國才能實現(xiàn)躋身世界制造強國的目標。

【參考文獻】

[1]王隆太等.先進制造技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[2]張平亮等.先進制造技術[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[3]馮.先進制造技術基礎[M]. 北京：北京大學出版社，2009.

智能制造系統(tǒng)的特征范文第4篇

（2021年）

 

為切實做好我省智能制造試點示范，推動企業(yè)實施智能化改造，推進產業(yè)轉型升級，制定本實施方案。

一、總體思路

堅持統(tǒng)籌規(guī)劃、分類實施、重點突破、示范引領的原則，以企業(yè)為主體、以市場為導向、以應用為核心，結合我省產業(yè)發(fā)展情況，聚集制造業(yè)關鍵核心環(huán)節(jié)，分類、分步推進省級智能制造試點示范工作。以提高裝備智能化率、成果轉化率、勞動生產率、產品優(yōu)等率、節(jié)能減排率、生產安全率為主攻方向，在全省范圍內遴選一批智能制造試點示范項目，并以此為基礎做好推薦國家智能制造試點示范條件準備。結合試點示范項目認真總結經驗、加強推廣應用，通過試點示范，推進生產裝備數(shù)字化，提升我省關鍵智能部件、裝備和系統(tǒng)自主化水平，推進生產過程智能化，提高設計、生產、物流、銷售、服務等生命周期的智能化水平。

二、重點任務

（一）制定實施省級智能制造試點示范評價指標體系

結合我省制造業(yè)發(fā)展情況，總結以往試點示范開展情況，制定實施符合我省產業(yè)發(fā)展情況的省級智能制造試點示范指標體系。

（二）組織實施省智能制造試點示范項目

1.流程型制造行業(yè)試點示范項目

以石化、化工、冶金、建材、紡織、食品、醫(yī)藥等流程型制造領域，推進新一代信息技術與制造技術融合創(chuàng)新，全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、實時在線優(yōu)化、生產管理精細化和智能決策科學化水平。

2.離散型制造行業(yè)試點示范項目

在機械、汽車、船舶、家電、電子信息等離散型制造領域，組織開展數(shù)字化車間試點示范項目建設，推進裝備自動化、柔性化、智能化升級，實現(xiàn)工藝流程改造、生產與管理數(shù)據互聯(lián)共享。

3.智能制造裝備試點示范項目

在智能制造裝備領域，加快推進高端芯片、新型傳感器、智能儀器儀表與控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件、機器人以及高精密數(shù)控機床及系統(tǒng)、工作母機等智能設備的研發(fā)和產業(yè)化，實現(xiàn)裝備和系統(tǒng)的自感知、自適應、自診斷能力的大幅提升，實現(xiàn)智能裝備的自主可控。

4.智能產品制造試點示范項目

在智能移動終端、可穿戴設備產品、智能家居產品、智能交通電子信息產品、智能醫(yī)療設備、智能輕工消費品等領域開展智能產品生產制造和服務試點示范，強化產品網絡化特征、功能可擴展性和人機交互能力，提升產品核心技術、關鍵零部件和軟件系統(tǒng)的自主化率。

5.智能服務和管理試點示范項目

開展在線監(jiān)測、遠程診斷、云服務、大數(shù)據及系統(tǒng)解決方案等制造業(yè)服務化試點示范，加快推動產品運行與應用狀態(tài)報告的自動生成與推送服務，提升企業(yè)大數(shù)據分析能力、信息化管理集成能力和信息安全保障水平，建立企業(yè)智能服務生態(tài)系統(tǒng)。在物流管理、能源管理等智能管理新領域開展試點，提升物流企業(yè)物聯(lián)網應用和倉儲管理、企業(yè)智能調度和能耗優(yōu)化水平。

6.智能制造新業(yè)態(tài)和新模式試點示范項目

    在個性化定制、網絡協(xié)同開發(fā)/云制造、電子商務等新業(yè)態(tài)開展試點示范，完善企業(yè)網絡平臺功能，加強企業(yè)大數(shù)據能力、資源配置能力、信息基礎保障能力。

    （三）建設重點行業(yè)智能工廠（數(shù)字化車間）

在組織實施省級智能制造試點示范項目基礎上，在機械、汽車和摩托車制造、紡織服裝、食品醫(yī)藥、化工、電子信息、五金家電、建材、民爆等重點行業(yè)建設一批智能工廠（數(shù)字化車間），提升產品全生命周期管理和生產制造、銷售服務全流程關鍵環(huán)節(jié)的智能管控水平。

（四）開展試點示范推廣應用

對試點示范取得明顯成效的項目，進行典型先進經驗總結，分行業(yè)、分地區(qū)進行試點示范應用交流和推廣。

三、政策措施

（一）成功入選省智能制造試點示范的項目，優(yōu)先推薦申報工業(yè)和信息化部智能制造相關項目。

（二）作為省財政資金支持制造業(yè)高質量發(fā)展的重點參考，市、區(qū)各級財政資金根據相關政策給予支持的，按具體規(guī)定執(zhí)行。

（三）統(tǒng)籌利用相關平臺及渠道對試點示范項目及項目單位進行推廣宣傳。

（四）成功入選省智能制造試點示范的項目單位，優(yōu)先推薦入選廣東省智能制造生態(tài)合作伙伴。

四、工作進度

（一）2021年2月，啟動智能制造試點示范申報。

（二）2021年3-4月，各地發(fā)動企業(yè)申報并擇優(yōu)推薦。

智能制造系統(tǒng)的特征范文第5篇

關鍵詞：高端裝備；智能裝備；工業(yè)設計；設計價值

引言

高端裝備是指具有高技術含量、高工藝水平、高經濟價值、高附加值的先進工業(yè)設施設備，涉及戰(zhàn)略性新興產業(yè)和傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級發(fā)展所需的相關裝備。高端裝備制造業(yè)是以高新技術為引領，處于價值鏈高端和產業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，決定著整個產業(yè)鏈綜合競爭力的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，是現(xiàn)代產業(yè)體系的脊梁與高地，是推動工業(yè)轉型升級的引擎。大力推進發(fā)展高端裝備制造業(yè)，是提升我國產業(yè)核心競爭力的必然要求，是搶占未來經濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇，對于加快轉變經濟發(fā)展方式、實現(xiàn)由制造業(yè)大國向強國轉變具有重要戰(zhàn)略意義。推進高端裝備發(fā)展離不開工業(yè)設計的支撐。目前國內高端裝備工業(yè)設計研究尚處于起步階段，急需進行相關設計理論與實踐探索。智能裝備是高端裝備的重要類型之一。所謂智能裝備，是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。21世紀是彰顯個性化的時代，人們紛紛規(guī)避、逃離極其枯燥乏味的生產線工作。在不久的未來，智能裝備必將成為工業(yè)的主導力量。目前大部分裝備產品的功能已經實現(xiàn)，但極度缺乏文化藝術品味。風格單一，沉悶古板，無法給人帶來視覺上的沖擊與享受，使人感到乏味無趣。這個問題工程師和藝術家都無法解決，必須通過工業(yè)設計手段由設計師來解決。需要依靠設計者根據市場需求把藝術文化與審美內涵融入工程技術，即：藝術（創(chuàng)意思維和審美創(chuàng)造）+技術（工程結構與工藝實現(xiàn)）=產品設計創(chuàng)新。

一、我國智能裝備工業(yè)設計現(xiàn)狀分析

中國政府的“十二五”規(guī)劃提出裝備制造業(yè)“調整轉型、創(chuàng)新升級”戰(zhàn)略，并制定了“推進裝備制造業(yè)由大變強”的目標。作為裝備制造業(yè)的核心和關鍵，高端裝備制造業(yè)被列為戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，為產業(yè)發(fā)展提供了“肥沃土壤”。實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年的行動綱領——《中國制造2025》規(guī)劃的推出，更是使高端裝備制造業(yè)迎來了歷史發(fā)展的新機遇。在中國制造業(yè)努力從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變過程中，“中國設計”不可或缺。智能裝備作為高端裝備的重要代表，其工業(yè)設計發(fā)展在國內尚處于起步階段。智能裝備制造企業(yè)長期重技術輕設計，造成制造技術日趨成熟，但工業(yè)設計水平卻較為落后。智能裝備不同于一般民用產品，其設備造型的可變空間小，對產品機電智能一體化協(xié)調性和技術的安全可靠性要求很高。整體來看，智能裝備工業(yè)設計設計水平遠滯后于裝備結構與機電系統(tǒng)的設計。近年來，國內已有企業(yè)在智能裝備工業(yè)設計方面展開探索，并取得了一些成功案例。例如：廣州市大業(yè)產品設計有限公司設計的三寶智能機器人，充分考慮了人機交互，將融合多項高新技術的智能機器人賦予可愛憨厚的形象，使其可融入大眾生活環(huán)境，更好為人服務；引力工業(yè)設計有限公司設計的這款數(shù)控機床（如圖2），擺脫了傳統(tǒng)智能機械裝備笨重呆板的外觀，富有科技感的配色和對邊緣簡單而巧妙的修飾，使得整體效果更為美觀且給人以智能、安全、前沿的視覺感受；昆明機床研發(fā)制造的TK6920B數(shù)控落地銑鏜床和KHC63臥式加工中心獲得IF設計大賽產品設計獎，是中國機床的外觀設計獲得國際設計大獎認可的代表性案例；中車株機公司于2016年組建軌道交通裝備國家級工業(yè)設計中心，大膽探索，為我國的軌道交通設備在工業(yè)設計方向上投入研發(fā)，助力我國軌道交通設備更好地走向世界舞臺。以上案例作為智能裝備工業(yè)設計的可貴探索，為國內智能裝備工業(yè)設計發(fā)展提供了參考。同時也顯示出裝備制造技術與工業(yè)設計的共融將是未來智能裝備發(fā)展的必然之路。

二、國外智能裝備工業(yè)設計發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

縱觀國際，發(fā)達國家的智能裝備與工業(yè)設計的融合程度較深。智能制造裝備的設計已有大量的案例積累，有些國家已形成了自己的設計風格與特色，并集中體現(xiàn)在其主要品牌的代表裝備上。美國作為國際智能制造思想的發(fā)源地之一，政府高度重視智能制造的發(fā)展，將智能裝備的發(fā)展定位為2l世紀占領世界制造技術領先地位的基石。以通用電氣公司為例，通用電氣公司(GE—GeneralElectric)是世界上最大的多元化服務性公司。其產品注重系統(tǒng)規(guī)劃，在進行創(chuàng)新設計的同時，兼顧安全性、操作性、耐用性、效益性、服務性等方面。從而生產出技術前沿且易于被大眾所接受的產品。工業(yè)設計在此之中起到了不可或缺的作用。其RevolutionCT設備（如圖4）是該公司醫(yī)療設備中的代表性產品之一。傳統(tǒng)醫(yī)療設備往往給人“冷冰冰”的距離感，無形中增加了身體有恙的病人心中的不安與緊張。本款設備在外觀設計上進行創(chuàng)新，通過木質紋路裝飾，整體給人以親近感而又不失高端氣質。GE公司的電氣設備在國際上深受好評，除了其前沿的科技研發(fā)外，人性化的外觀設計也有效提升了企業(yè)的品牌價值。日本的智能裝備在國際上受到好評，在亞洲更是處于領先地位。具有代表的品牌有東芝、日立、三菱重工、馬扎克等。其特點是注重人性化設計，基于對人類行為方式的深入研究。如馬扎克數(shù)控機床（如圖5）不但整體視覺效果大氣美觀，在細節(jié)設計上也充分考慮人機界面設計。使用了易讀性更好的大型視窗，工作區(qū)充分考慮操作者與機器接近性以便讓工件更為容易安裝等，以設計手段有效提高了產品生產效率及操作的舒適與安全性。德國也是制造業(yè)強國，代表性的裝備制造企業(yè)有西門子、通快（Trumpf）等機械和電氣設備生產商。由西門子和工業(yè)設計公司共同設計的數(shù)字化乳腺成像平臺MammomatInspiration（如圖6）于2009年獲得了IF和紅點兩項設計大獎。這套系統(tǒng)是用于乳腺癌早期檢測的，除了功能卓越，設計師使用了可自由變換色彩的LED玻璃面板，以便為患者提供營造舒適、放松的氛圍。從國外智能裝備工業(yè)設計研究現(xiàn)狀來看，智能裝備設計呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、人性化、科技化、國際化的發(fā)展趨勢。

三、智能裝備工業(yè)設計的價值分析

當前階段，智能裝備的發(fā)展往往由工程師主導。主要關注技術的吸收與創(chuàng)新，倡導工程技術的先進性。常常忽略產品的人性化需求、審美特征、文化內涵等要素。特別是我國，高度重視工程領域創(chuàng)新而忽視了工業(yè)設計的深度協(xié)調研究。忽略了工業(yè)產品外觀造型設計和人機交互設計對企業(yè)品牌形象塑造、提升產品附加值、增強市場競爭力的重要作用。設計創(chuàng)新是產業(yè)價值鏈中具有增值潛力的重要環(huán)節(jié)之一，是展現(xiàn)國家現(xiàn)代文明程度、創(chuàng)新能力和綜合國力的重要標志。隨著全球經濟變化及市場需求發(fā)展，市場主體對各類裝備的審美及人性化需求快速提升。需求方已不僅滿足于裝備功能與技術標準的實現(xiàn)，而對造型設計及人機交互提出了更高要求。具體而言，工業(yè)設計可通過裝備造型設計、涂裝設計、人機交互設計、文化內涵注入、譜系DNA塑造對智能裝備進行整體優(yōu)化與提升。

（一）外觀造型優(yōu)化可凸顯智能裝備的品質感

外觀造型是裝備結構與功能的物化體現(xiàn)，優(yōu)秀的外觀造型可凸顯智能裝備的品質感，從而達到優(yōu)秀功能與優(yōu)美形式的統(tǒng)一。在技術相對成熟的智能裝備產業(yè)中，國內外不同品牌產品的功能、質量等正逐步趨同，產生“同質化”競爭。而通過外觀造型優(yōu)化凸顯智能裝備的品質感，從而打造差異化產品、提升品牌特性，成為創(chuàng)造品牌價值、制造設計差異、贏得核心市場競爭的重要手段。智能裝備外部造型和內部功能結構存在緊密聯(lián)系:即形式和功能是一種交織融合、不可分割的狀態(tài)。智能裝備的造型設計不是單純的外包裝，而是依附于裝備的工程結構、通過協(xié)調裝備的功能、確定裝備產品語意，最終從造型上體現(xiàn)出設計特征，從而凸顯并提升裝備的品質感。以中科天工智能裝備有限公司研發(fā)的智能高速機為例，其第一代產品僅是依照工程結構進行了簡單包裝。方正的外形和單調的配色給人以乏味、沉重的視覺以及心理感受，沒有體現(xiàn)出高品質、高科技、高價值的特點。后期改良設計仍然依附于裝備的工程結構，并未在整體外形上做出顛覆性的改變。但根據其功能要求（如使用過程中部分內部流程需可視化、裝備個別部分需要經常開啟維修等），重新對外形細節(jié)和配色加以優(yōu)化。以大方塊為主要元素，配合相互呼應的簡約把手，采用白色主體和深色可視窗，配以富有科技感的色彩，最終呈現(xiàn)出穩(wěn)重不沉重、簡約不簡單的品質感。

（二）涂裝設計創(chuàng)新可增強智能裝備的視覺魅力

研究表明人所感知的外部信息，有80%通過視覺傳達給大腦。產品外觀需要滿足消費者的情感化審美需求，才能吸引其來體驗產品進而購買和使用。雖然高端智能裝備的發(fā)展重心在于其自動化、智能化等先進的制造和信息技術帶來的功能便利。但是用戶對于智能裝備的需求，除了功能上有“痛點”，視覺體驗和心理上也一樣有“痛點”。而這卻往往被裝備制造商所忽視，需要工業(yè)設計師通過涂裝設計創(chuàng)新來增強智能裝備的視覺魅力。這里提到的在智能裝備外形上的涂裝設計，并非強調花哨的色彩搭配、過多的圖案應用或是浮夸的藝術創(chuàng)作。而是結合裝備的屬性與整體造型契合，理性卻不失創(chuàng)新地進行色彩與圖案的搭配與運用。SmartEVO（如圖7）是獲得2015紅點獎的一款十分靈活便攜的X射線系統(tǒng)。它的涂裝與它的結構分布相契合，以黑白相間配合紅色圖案點綴，產生獨具一格的視覺節(jié)奏感。對其可觀的銷量產生了非常積極的影響。

（三）交互設計優(yōu)化可提升智能裝備的操控性

智能裝備工業(yè)設計并不局限于外觀的改良與優(yōu)化，其交互性和體驗性亦不容忽視。一個完整的設計系統(tǒng)應包括對人機界面交互、操控方式、裝備維修與保養(yǎng)、操控屏的信息交互的設計等。當前的智能裝備交互界面大多由工程技術人員基于功能需求進行界面設計。在設計時往往注重功能與技術卻不能兼顧用戶體驗與使用感受。造成人機交互和操控方式重點不夠突出、操作方式不夠明朗、反饋不充分等問題。導致用戶不能很快形成“思維-動作”鏈。而設計師恰恰可以通過專業(yè)知識進行調研，搭建合理的信息架構，將用戶需求以人性化的形式通過交互設計滿足，做到“以人為本”。德瑪吉數(shù)控機床是當今國際智能裝備生產領域的代表性品牌，在工業(yè)設計方面同樣可視為行業(yè)佼佼者。其生產的裝備除了整體形象美觀、典雅、時尚外，交互設計也十分人性化。操作平臺和可視窗的高度、角度、大小均符合人機工程學要求。給操作者帶來了舒適的使用體驗。

（四）文化內涵注入可提升智能裝備的文化品位

當前大部分機械產品的文化融入程度很低，這對我國機械產品在國內外的銷量產生了直接影響。智能裝備是前沿科學、工程技術的成果展現(xiàn)，往往具有科學理性的氣質。但是設計師可以用感性的思維洞察其中隱藏的文化內涵，也許并非具體物象，而是一種氣魄、韻味、寓意或某種情懷。設計師應將這些人文因素歸結為文化藝術、人文理念、民族傳統(tǒng)文化或是師法自然的呈現(xiàn)。以設計手法把文化內涵融入冰冷的科技產品，為其注入精神內核，提升智能裝備的文化藝術品位，增強其人文內涵。賦予裝備感性氣質，可使科技產品在傳播過程中附加以文化的傳揚，這種形式是科技與文化最好的結合，也是“設計價值”的重要體現(xiàn)。北京的Vincross奇弩科技研發(fā)的全地形六足機器人HEXA，采用仿生設計手法，模仿蜘蛛的形態(tài)。不僅使機器人可以完成諸如爬樓這樣的高難度動作，作為在家中使用的智能機器人，這樣靈動可愛的造型傳遞了一種熱愛生活的態(tài)度以及師法自然的思維。

（五）譜系DNA塑造可提升智能裝備的品牌價值

目前大量裝備成品的外觀較為簡單化和直接化。這種普遍性，導致了同類智能裝備的品牌特征難以辨別，降低了消費者對產品形象的認知度。因此，需要通過設計手段提高不同企業(yè)的智能裝備的品牌識別性。每一個企業(yè)都有其自己的DNA特點與風格，使其可應用于相關品類的產品，從而形成統(tǒng)一風格的系列化產品。工業(yè)設計可先了解相關企業(yè)文化、設計理念與智能裝備的基本內涵；然后尋找設計創(chuàng)意的文化、藝術、仿生、仿物等理念來源。結合創(chuàng)意來源，挖掘深層理念，使其從產品本身體現(xiàn)出來。以便樹立行業(yè)品牌形象建設，提升產品附帶的品牌價值，從而使品牌的視覺DNA得以延續(xù)，增強企業(yè)競爭力。中科天工智能裝備有限公司的管道探測機器人在使用過程中需要配合操作儀、繞線器及滾輪包裝使用。作為系列產品，選擇金色、銀色、黑色和企業(yè)VI中的橘色作為基本色，以折線弧形為主要元素形成系列DNA特點。這樣智能裝備本身附帶了其品牌的特征，在使用過程中形成良好的企業(yè)口碑。日積月累將會提高品牌的識別度，提升其品牌價值。

結論與展望

目前我國正從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”過渡。在提升創(chuàng)新能力過程中多注重產品的適應性、實用性與創(chuàng)新性，往往忽視產品的美觀性與觀賞性。導致缺少視覺魅力與消費吸引力。某種程度上降低了裝備的品質感。交互設計方面不能把用戶的使用體驗作為根據，裝備不夠人性化。由于缺乏自主創(chuàng)新的工業(yè)設計，造成智能裝備的文化附加值很低。很多智能裝備缺乏明確的DNA特征，未能提升品牌價值，形成品牌效應。為應對當下國內外多元化的市場競爭。設計創(chuàng)新、制造品牌差異、追求人性化是在競爭中謀求生存發(fā)展的重要手段。工業(yè)設計將成能為我國從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”邁進的重要支撐力量。

參考文獻

[1]我國高端裝備制造行業(yè)2016年發(fā)展趨勢:由大到強轉變[J].工具技術.2016(8):8

[2]小聶.高端裝備制造業(yè)發(fā)展趨勢前瞻[J].中國設備工程2015(1)：16-19

[3]汪華.智能裝備的發(fā)展與檢測[J].科技創(chuàng)新與應用.2015(33)：153

[4]楊麗琳.基于中國傳統(tǒng)文化元素的減速機造型設計研究[D].中原工學院.2015

[5]鞠思遠.徐力.從未來工業(yè)4.0展望工業(yè)設計[J].設計.2015：82-83

[6]楊祥祥.市場對產品語意設計的影響[J].設計.2012：205-206

[7]沈海暉.品牌設計對產品的市場價值[J].商業(yè)現(xiàn)代化.2006：121