智能制造系统的特征精选(九篇)
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第1篇：智能制造系统的特征范文
关键词：智能控制；机电一体化系统；应用分析；科技发展
随着我国经济的快速发展，愈加复杂化的市场经济使得各个行业的竞争越来越激烈，为了能够在市场中有一个立足之地，所有的企业都在进行转型和改善。随着近些年的发展，我国的机电一体化系统已经逐渐的趋于完善，但是在实际的操作过程中还存在着一定的弊端，最明显也是最重要的问题就是在实际操作的过程中不论是农业还是工业，都存在着一定的不确定性、多层次性以及非线性等特征，使得机电一体化系统在应用的过程中出现了一些不便。为了能够解决这个问题，智能控制应运而生，智能控制的出现不但有效的解决了这个问题，同时促使我国机电一体化行业的快速发展，使其能够更加从容的面对各种操作，提高了机电一体化系统的操作效率。
1什么是智能控制
所谓的智能控制指的就是在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器，从而有效完成对目标进行自动控制的技术，换句话来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟，从而完场智能控制。智能控制在当今的社会是一种非常重要的技术，应用范围非常广泛，有着不可或缺的作用。在机电一体化系统中，有很多复杂多样的控制任务和控制目的，这些控制任务和控制目的以传统的控制手段来完成是非常复杂和不方便的，而智能控制的出现正好可以解决这一问题，使得机电一体化系统的实际操作更加的简单方便，同时还能更好的完成控制任务。对于智能控制来说，传统控制只是其中最为简单的一个部分，真正的智能控制是由多个学科相互交叉而成，而在众多的学科中最为主要的就是自动控制论、信息论、人工智能以及运筹学等学科。与传统控制相比较而言，智能控制有着一些非常明显的优点和特征，其中最为主要的特征主要有七个方面，分别是智能控制的核心在高层控制、智能控制具有变结构特点、智能控制器具有非线性特性、智能控制器具有总体自寻优特征、智能控制一个新兴的技术、属于一门边缘交叉学科以及其能够满足更多的要求和目标。智能控制主要分为了六种类型，分别是：混合或者集成控制、专家控制系统、分级递阶控制系统、学习控制系统、人工神经网络控制系统、组合智能控制系统以及金华计算与遗传算法。
2什么是机电一体化系统
所谓的机电一体化系统又被称之为机械电子学，指的就是讲信息技术、机械技术、电工电子技术、借口技术、传感器技术、微电子技术等多种技术进行有机的结合，从而形成了所谓的机电一体化系统，同时将这种系统运用到实际的生活当中。机电一体化系统在组成的过程中需要几点组成要素，主要包括了运动组成要素、结构组成要素、智能组成要素以及感知组成要素。
3智能控制在机电一体化系统中的应用分析
随着科技的快速发展，机电一体化逐渐从传统方式向着智能控制转型和发展，使得机电一体化系统迈向了新的领域。同时随着机电一体化系统面对的任务和目标来说，智能控制也必然是其主要的发展方向，在机电一体化系统中，智能控制的水平直接决定整个系统的水平，智能控制水平越优越，那么机电一体化的整体水平也就也高，反之亦然。3.1智能控制在机械制造过程中的应用分析在机电一体化系统中机械制造只非常重要的一个部分，而对于目前的机械制造技术来说，最为先进的技术就是将计算机辅助技术与智能控制进行有效的结合，使得机械制造技术逐渐的智能化。机械制造技术的智能化其主要目的就是利用计算机技术对人脑进行模拟，以其来代替一部分的脑力劳动，从而完成整个人类制造机械的过程。在智能化的机械制造的过程中，首先是由智能控制技术对神经网络系统进行利用，通过它对机械制造的实时情况进行动态模拟，然后再利用传感器的融合技术对采集而来的信息进行处理，同时对控制模式中的一些参数和数据进行修改。在机械制造的领域中智能控制的主要应用有机械制造系统的智能监控和检测、智能诊断机械故障、智能学习以及智能传感器。3.2智能控制在数控中的应用随着科技的快速发展和我国市场化经济的不断变更，对于机电一体化系统的发展来说数控技术有着至关重要的作用，因此对于数控技术的要求也就越来越高，在实际操作的过程中，数控技术不但要有效的完成各种智能功能，同时还需要数控技术完成扩展、延伸以及模拟等一些全新的智能功能，从而可以通过利用数控技术来完成智能监控、智能编程以及对智能数据库的建立等一些目标，从而使得机电一体化系统在实际的操作过程中可以通过智能控制来完成一些目标，比如在对数控领域中一些算法不确定或者是没有明确结构的问题进行综合处理的过程中，可以通过利用推理规则对数控维修提供一定的数据和参考。3.3智能控制在机器人中的应用机器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非线性、时变性以及强耦合，而这些特征主要都是体现在机器人的动力系统之中。同时在机器人的控制参数系统当中，机器人具有多边变性以及多任务性的特征，而这些特征的存在是非常适合智能控制技术的应用。就目前的技术和发展来说，在机器人的实际操作过程中智能控制技术主要变现在四个方面，分别是对机器人的行走轨迹和行走路径以及跟踪等方面进行控制；对机器人手臂的姿态以及动作进行智能控制；有效利用专家控制系统对机器人的运动环境进行建模、监测、定位以及规划控制；对机器人的传感器信息融合和视觉处理进行智能控制。3.4智能控制在建筑工程中的应用智能控制在建筑中的应用主要有两个方面，一方面是照明通信系统，另外的一个方面是空调系统。随着人们的生活水平不断的提高以及科学技术的不断进步，人们对于生活的质量要求也是越来越高，因此智能建筑成为了主流。智能建筑主要是通过智能控制对建筑进行智能化控制，而在众多的智能控制中最为常见也是最为实用的就是这两种。首先是照明通信系统，通信系统指的就是小区内部的互联网通讯，主要是通过小区内的控制器对每个用户的通讯线路进行控制和检测，一旦发生故障，能够对线路进行快速的检修并且进行维护，使得通讯系统在使用的过程中更加的便捷和安全。照明系统指的就是对建筑群的照明进行实时控制，在控制的过程中主要是对照明区域、照明时间、照明逻辑以及照明系统节能灯方面进行控制；另外一个方面就是对空调系统进行控制，在对空调进行智能控制的过程中，主要是通过比例积分调节器闭环的方式来模拟四季温度，同时对空调的风阀进行智能调节，不但有效提高了建筑内部的空气质量，同时还能尽可能的减少能量浪费。
4总结
随着科技和市场化经济的快速发展，机电一体化系统为了能够适应更过的工作环境和任务要求，需要进行不断的完善和转型，智能控制的出现使得机电一体化系统能够更好的面对各种各样的操作难题，不但能够有效解决问题，还可以减少工作人员的脑力和体力劳动，更加重要的是促进了机电一体化系统的快速发展，使其有了质的飞越，使其能够更加长远的发展。
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第2篇：智能制造系统的特征范文
关键词：机电一体化 智能制造 制造企业
机电一体化又称机械电子学(Mechatronics，由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。
一、智能制造的概念
智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身，只侧重于论述制造模式，所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动，并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来，将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统，以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化，从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动，并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT，利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法，在国际标准化和互换性的基础上，使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化，并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。
IMS是智能技术集成应用的环境，也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上，目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制，自动地完成设计、加工、控制管理过程，旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位，而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式，所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
二、智能制造系统的特点
IMS具有以下几个特征:
一是自组织能力，二是自律能力，三是自学习和自维护能力，四是整个制造系统的智能集成，五是人机一体化智能系统，六是虚拟现实。
综上所述，可以看出IMS作为一种模式，它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身，并不断向纵深发展的先进制造系统。
三、智能制造的支撑技术
人工智能技术；
并行工程；
虚拟制造技术；
信息网络技术。
四、智能制造主要研究内容及目标
1.智能制造主要研究内容
（1）智能制造理论和系统设计技术；
（2）智能制造单元技术的集成；
（3）智能机器的设计。
2.智能制造主要研究目标
（1）整个制造过程的全面智能化，在实际制造系统中，以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标，强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。
（2）信息和制造智能的集成与共享，强调智能型的集成自动化。
五、智能制造的发展简况
1.国外发展简况
自20世纪80年代美国提出IMS概念以来，IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。
2.国内发展简况
我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题，已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年，中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立，1994年开始实施，由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今，已取得了不少可喜的研究成果。
综上所述，可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式，具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统，同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到，这是一个人机一体化智能系统，只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合，这样的系统就有可能实现。当然，这种实现是一个从初级到高级的发展过程。
第3篇：智能制造系统的特征范文
【关键词】 知识经济 智能产业 智能化制造 再工业化
一、智能产业特征与发展前景
进入20世纪80年代以来，制造业逐渐从传统的生产要素捆绑中解放出来，知识经济改变了传统的物质生产向智能技术研发重心转变。全球经济竞争发展为高端智能产业的主力军比拼，起步较早的发达国家，凭借着雄厚的资金技术首先进入智能产业时代，促使更多的发展中国家加入发展智能产业队伍。智能制造业高收益显著高于低端加工生产制造。如今发达国家智能产业的发展高度已不再是单一凭借技术优势，而是技术、知识、管理制度和人才相较量的综合创新能力。长期作为发达国家附属的“造物车间”，降低了发展国家制造业产业的自身抗风险能力，极易被国际贸易环境改变所波及，更难以保证经济可持续性增长。当前的智能制造业也属于新兴产业范畴，代表性特点是规模较小与尚未完善成熟的产品和市场，其产业链是由产品研发，生产和管理等多环节紧扣的连续性过程，代表性的产学研集于一身的管理模式，而智能制造的产品种类包括实体、软件系统和智能管理服务平台。总体智能制造的具有扩张性的发展趋势，存在更多的发展空间容纳新兴产业的扩充。具体而言，初具规模的智能产业的生产覆盖面应包括产品、生产系统和企业整体的智能化为特征。产品的智能化体现为将数据控技术与信息化处理技术注入产品中，产品市场价值则由其智能技术水平高低所决定。目前智能化在产业生产中的运用基本以生产线系统的IT控制、生产程序人工预设系统，数据采集和实时生产监控可达到高效的定制生产功能。适用于客户需求为导向的个性化产品需求的快速批量生产。“互联+”产业模式也让制造商原有生产模式从B2C向C2B转变；让企业高层统筹者将管理目标设定在协调内部部门间的控制、管理、生产环节高效交接同时，更加注重延伸产业链、设计满足客户个性化需求产品、流通销售环节与工业物联网相对接。从强调对生产资料与生产要素主动控制权向资源动态需求变动生产理念转换，进而促进了产业间资源的最优化配置。
二、加快我国产业“智能化”转变的重要性
如何维护中国制造在国际市场中的地位，是攸关我国传统制造业企业生存的课题。20世纪70年代以来，农业是我国重要的经济基础，为工业的起步贡献了必要的资本积累，随着改革开放脚步的悄然而至，中国制造业紧抓机遇成功得搭上了高速疾驰的全球制造业列车，承接跨国公司的加工生产外包项目，从此“中国制造”便成为了全球价值链中的一部分。由于前期发展过度依靠劳动力成本优势，通过为大量国外品牌贴牌生产而迅速占领了国际市场份额。显然，产量与价格优势并不能为中国制造立足全球市场长久之策，缺乏自主知识产权技术和品牌的双引擎就不具备在国际市场上单打独斗实力。从“世界工厂”的日不落帝国的崛起再到美国、日本、德国等制造业帝国的相互轮替的制造业发展史表明，虽工业革命促发生产力空前上升，但工业化所造成环境污染的问题又摆在了经济发展的道路上，壁垒重重不得不让这些“先行者”重新思考探索解决之策，唯有将产业发展重心转向发展智能产业成为众家之选。同时也指明了依赖传统加工制造为主线的制造业必须摆脱密集劳动力模式禁锢，突破传统模式思路，才能迎接未来智能化产业比拼较量。20世纪90年代以来，低端加工制造的产业主体格局有所改变，许多跨国公司把其研究机构设立在我国，如运输设备、信息技术、生物制药等产业为主要领域，但核心技术、知识产权并非掌控在我国制造产中，需逐步提高科学技术进步对经济增长贡献率作用。
我们必须清醒地认识到中国传统制造业既存“智力”不足的软肋，又患有自主知识的根基不牢的弊病，务必审慎防范知识经济控制权下的产业转移陷阱。产业转移从表面上看，似乎是发达国家为了降低机会成本而交换发展中国家廉价的劳动力、土地等政策优待的条件，让发展中国家成为产业转移的最大收益者，但这实际上是发达国家进行产业战略布局调整的策略。随着时间推移，机会成本日益加大，演变成发展中国家过渡依赖西方自主知识技术，自主创新能力被抑制，且自主知识研发基础薄弱，甚至付出环境资源破坏和财富流失的惨痛代价，安全风险存在易使我国制造业陷于外国知识产权控制。故此做好我国人才资源的挖掘、培养、投入等工作都将成为未来智能制造道路上势必补齐的短板，追赶与发达国家之间在软实力上的差别。
三、美国、日本、德国智能产业发展概况对比分析
我国智能产业发展仍存在许多制约因素，虽现阶段是继美国、日本和德国之后的世界第四大工业用品生产国，但相对比之下，生产规模较小不及美国与日本的四分之一；工业增加值率低，其中产品的加工生产的附加值占比低，仅为美国的25.12%和日本的29.32%；而劳动生产率更是落后于美国、日本和德国，分别为前三者的5.01%、4.22%和5.89%。若以垂直分工视角分析，我国制造业位于国际分工的底层。美国、日本和德国等工业大国拥有机械设备精细制造能力，密集丰富的资源要素投入，外加金融市场资金支持。这种分工位置对号入座的只能是劳动密集型生产的发展中国家；技术密集型的智能制造却占据分工金字塔结构的顶端，并具备长期性和高附加值的特征。上个世纪70年起进入美、日、德三国制造业腾飞的黄金期，三国不尽相同的发展模式是由自身相对优势出发，美国沿着以研发和生产为主线，加大对进出口的政策扶持，符合产业发展生命周期模型的特征；日本发展模式更似燕行形态理论模型，大力提升国内生产能力，意在增加出口贸易激发本国制造业生产潜能；德国则依托于产业集群效应，构建产业间共生互补的良性循环模式，供应更多具有多样性高科技产品。当制造业发展后半期时，美国、日本和德国大量向外转移低端生产加工线，国内呈现制造业“空壳化”现象，国内主营资本操控的虚拟经济。然而金融危机后虚拟经济泡沫破裂，使高失业率，低迷贸易额量等经济衰退征兆频出，要求发达国家回归实体经济重振计划提上议程，并取得一定客观效果。美、日、德的重振规划中都突出了智能制造产业的独特地位，美国一直是智能制造技术的全球领导者，熟悉的人工智能、控制论、物联网等都起源于太平洋东岸。美国颁布许多促进先进制造业发展的政策，把制造业中心放在智能制造平台搭建上，借助“再工业化”进程推动对外贸易，拉动就业率增加。日本智能产品拥有高精准、人性化特点，如机器人技术就领先于全球。但国内经济在金融危机受肆虐受挫后一蹶不振，在调整产业发展方向时，日本政府有针对性地对市场培育、人才培养、技术研发等进行了政策扶持。特别是应对去“产业空心化”时，则凸显以智能制造业为主调方向，试图以赢取知识经济竞赛得以重返全球市场原有位置。虽然德国仍需面对未逝去的欧洲债务危机余波影响和适应国家政权的频繁更替的不利环境，经济依然保持高增长态势原因在于，制造业被奉为德国经济的增长源，只有科学技术在产业转型进一步得到释放，才可保证制造业在国民经济中的支柱作用。美、日、德在传统制造业向智能产业转换上成功经验，为我国成功实现智能制造产业道路点亮了引航灯。
四、经验启示
美、日、德正如火如荼的进行产业结构调整，凭借智能产业发展强势回归实体经济的战略规划，值得我国对智能产业初步探索的经验学习与借鉴。一方面，西方发达国家出现的“产业空心化”无疑给金融风险创造了爆发经济危机的机会，同时告诫我们扎实实体经济发展基础的必要性，未来知识经济迅猛发展中，制造业应被给予更多的重视，特别是产能过剩老旧工业区成为亟待转型升级的目标区。另一方面，加快智能产业发展步伐，提高自主研发和创新能力，增加产品附加值来提升产业获益水平，有别于西方国家的再工业化过程，我国的智能制造不是简单制造业重振，而是要大力发展先进制造业，使制造业和服务业相结合的智能化高端发展。从参与主体而言，企业应着重增强研发技术开发，提高自身创新能力，将智力高效转换输出，凭借技术优势逐步进入世界智能产品市场行列。而我国政府应为智能产业提供资金支持、政策倾斜等有利环境，大力培育社会大众创业，万众创新的社会新风潮。在当下经济发展放缓时，人才的作用尤显突出，我国智力市场的潜力巨大，注重“智力库”的培养，减少与国外竞争者的时间差，有效借助智力资源促发智能化的变革。故此，发展智能产业是我国制造业改造的必经之路，只有企业、政府等多重主体的共同作用下，才能朝着定点目标前进，得以攀登全球制造产业链的新高峰。
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第4篇：智能制造系统的特征范文
关键词：机械制造技术；发展趋势；特征
中图分类号：TH16 文献标识码：A
一、现代机械制造技术及其特征
中国机械工程学会研究提出了未来20年机械工程技术发展路线图。选择了机械工程技术最重要的产品设计、成形制造、智能制造、精密与微纳制造、再制造和仿生制造等6大技术领域，以及在我国机械工业发展中处于基础地位、对主机和成套设备性能产生重大影响的流体传动与控制、轴承、齿轮、模具、刀具五大基础领域，研究、制定了面向2030年的技术路线图。从上述11个领域凝练出影响我国制造业发展的8大机械工程技术问题，即:复杂系统的创意、建模、优化设计技术，零件精确成形技术，大型结构件成形技术，高速精密加工技术，微纳器件与系统（MEMS），智能制造装备，智能化集成化传动技术和数字化工厂。
现代机械制造技术具备以下特征：（1）机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学，它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。（2）柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求。（3）制造智能化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高。（4）设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。（5）精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。（6）产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的再循环。节约能源，保护环境。
二、现代机械制造技术的未来发展趋势
（一）精密工程技术
精密工程技术以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;超精密加工的加工精度在2000年已达到01001μm(1nm),在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到010003～010001μm(013～011nm),现在精密工程正向其终极目标――原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
微型机械是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，面临许多课题，涉及许多关键技术。当一个系统的特征尺寸达到微米级和纳米级时，将会产生许多新的科学问题。例如随着尺寸的减少，表面积与体积之比增加，表面力学、表面物理效应将起主导作用，传统的设计和分析方法将不再适用。为摩擦学、微热力这等问题在微系统中将至关重要。微系统尺度效应研究将有助于微系统的创新。
微型机械不是传统机械直接微型化，它远超出了传统机械的概念和范畴。微型机械在尺度效应、结构、材料、制造方法和工作原理等方面，都与传统机械截然不同。微系统的尺度效应、物理特性研究、设计、制造和测试研究是微系统领域的重要研究内容。
在微系统的研究工作方面，一些国内外研究机构已在微小型化尺寸效应，微细加工工艺、微型机械材料和微型结构件、微型传感器、微型执行器、微型机构测量技术、微量流体控制和微系统集成控制以及应用等方面取得不同程度的阶段性成果。微型机械加工技术是微型机械发展的关键基础技术，其中包括微型机械设计微细加工技术、微型机械组装和封装技术、为系统的表征和测量技术及微系统集成技术。
（二）制造系统的柔性化、集成化和智能化
现代制造技术的发展，使高质量和高效率成为可能。现代制造系统的发展是：NC（数控）FMS（柔性制造系统）CIMS（计算机集成制造系统）IMS（智能制造系统）。计算机集成制造系统是一个工厂的全盘集成制造系统，它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来，成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当广泛。我国起步较晚，但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用，CIMS（计算机集成制造系统）的研究已取得了相当的成就，并开始在全国进行试点、推广，现已取得了良好的效果和效益。
（三）机械制造的灵捷化
灵捷化是指使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。未来市场的一个基本特征：不确定性表现为动态多变和不可预期。面对高度不确定的市场，经营上和生产上的灵活性、机敏性变得相当重要。
虚拟制造从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误，提高系统快速响应市场变化的能力。
（四）特种加工技术
特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料，以及精密细小和复杂形状的零件。特种加工如电化学加工、电解加工、电子束加工、超声波加工和激光加工、水射流加工等加工方法，已经开始在一些先进的制造厂家中应用。
（五）绿色化趋势
制造业新的课题就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。目前绿色制造技术有以下几个方面：
(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
以上这些技术之所以都被归于绿色制造工艺,是因为这些工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,实现绿色制造。
参考文献
[1]张广琳.浅议机械制造技术及其发展方向[J].科技创业家2012(4).
第5篇：智能制造系统的特征范文
关键词：智能控制；机电一体化；应用
改革开放以后，我国经济发展的速度有目共睹，我国经济为了满足发展的需求，也开始向市场经济转型。然而市场经济的复杂性加剧了各个行业的竞争，企业想要在市场中生存下去，转型和对自身缺点进行优化是唯一的方法。而机电一体化系统作为我国应用范围最广的系统，随着研究的深入得到了极大的优化，然而在实际应用过程中，依然存在着这样那样的问题，其中最为显著的问题在于农业和工业中的机电一体化由于该行业中存在不确定性、多层次性以及非线性等特征，影响了机电一体化的正常运行。而智能控制在机电一体化系统中的应用则能够有效的解决问题，同时有利于提高机电一体化的操作效率。
1智能控制技术的基本概念
智能控制技术从本质上来看，其也是一种机械的自动控制方式，能够让机械设备在无人控制的情况下自动运行。智能控制主要由三个部分组成，分别是人工智能、自动控制以及运筹学。其中人工智能就是一个知识处理系统，具备对信息进行处理，并对知识进行学习和记忆等功能。而自动控制则是一种具有动力学特性的动态反馈系统；运筹学简单来说就是一种优化的方法，主要由线形规划设计、网络规划管理以及科学调度等组成，其能够对机械进行定量处理。这三个部分是智能控制技术应用的基础，能够有效的解决系统中时间、线性等问题，进而提高机械设备的运行控制水平。
2发展趋势
随着专家学者对智能控制研究不断的深入，目前我国智能控制已经具备学习、组织等功能，将其应用于机电一体化系统中将会大大提升我国机电一体化系统应用的水平。而遗传算法、专家系统以及神经网络作为机电一体化系统最常见的智能控制技术，其广泛的应用于各个领域中。然而随着智能控制技术在国内外出现并应用的时间较长，但是人们对于智能控制这一技术的认识还是不足的，因此这门新兴的理论技术依然需要一定的发展过程，才能更加成熟与完善。智能控制相比于传统的控制，其在许多方面都有着独特的优势，例如智能控制具备总体自寻特征，智能控制具有非线性特征等。智能控制虽然是一门新兴的技术，但是其能够更好的满足机电一体化系统的要求。
3智能控制在机电一体化系统中的应用分析
3.1智能控制在机械制造过程中的应用分析
机械制造作为机电一体化系统中不可缺少的关键部分，对于机械制造技术而言，计算机辅助技术和智能控制相结合的机械技术是目前我国最先进的机械制造技术，其能够实现机械制造的智能化。机械制造技术的智能化主要是通过利用计算机技术来模拟人体大脑运行的情况，以此来完成机械制造中部分的脑力劳动，进而完成机械制造的过程。在此过程中，首先是使用智能控制技术来使用神经网络模拟机械制造的实时情况，并将采集来的信息使用传感器的融合技术来进行相关的处理，并修改控制模式中的一些参数与数据。目前在我国机械制造领域中，智能控制技术的应用范围十分的广泛，其主要应用于智能学习、智能传感器以及智能诊断机械故障等方面，大大推动了我国机械制造领域的发展。
3.2智能控制在数控中的应用
近年来我国科学技术水平正在不断的发展，机电一体化系统也是如此。而数控技术作为机电一体化系统发展中十分重要的部分，其不仅能够帮助机电一体化系统完成各项智能功能，同时其在扩展、延伸以及模拟等方面也发挥着十分重要的作用。因此使用数控技术能够让机电一体化系统在实际操作中完成智能监控、智能编程以及监理智能数据库等工作，同时还能有助于机电一体化系统完成一些日常目标。举例来说：数控技术能够针对一些算法不明确或者是不具备明确结果的问题利用推理规则来对这些问题进行解决。
3.3智能控制在机器人中的应用
对于机器人而言，机器人的动力系统才是其运行的关键。而机器人的运行系统还具备许多的特性，例如非线性、时变性以及强耦合等。此外，在机器人控制参数系统中，由于其存在多边变性以及多任务性特点，十分符合智能控制技术对于应用条件的要求。而将智能控制技术应用于机器人操作中，其主要实现机器人四个方面的智能控制；一是利用专业控制系统来建模、监测、定位以及规划控制机器人的运动环境；二是智能控制机器人手臂的姿态以及动作等；三是智能规划机器人的行走轨迹以及行走路径等；四是智能控制机器人的传感器信息融合以及视觉处理等。
3.4智能控制在建筑工程中的应用
随着我国经济水平的提高，人们的生活质量有着质的飞跃，因此人们开始对生活方式和环境提出了更高的要求。而在建筑工程中应用智能控制技术来提高建筑的智能化，并为人们提供更为便捷的生活。因此智能建筑成为了我国建筑行业发展的主流趋势。智能控制在建筑工程中的应用主要表现在照明通信系统以及空调系统两个方面。首先是照明通信系统。所谓的通信系统简单来说就是互联网通信，而智能通信系统能够利用控制器来实时监控小区用户的通讯线路，可以在发生故障时，第一时间对故障线路进行检修和维护，从而为小区用户的稳定通讯提供保障。而照明系统顾名思义就是对建筑中的照明进行有效的控制，照明系统控制的主要内容包括了照明时间、照明逻辑以及照明系统节能灯等方面；最后就是空调系统的控制。智能空调系统能够模拟四级的温度变化，并利用风阀对空调进行调节，有利于净化室内的控制，并提高能源的使用效率。
3.5智能控制在交流伺服系统的应用
对于机电一体化系统而言，交流伺服系统在其中发挥着十分重要的作用。所谓的交流伺服系统就是一种转化电信号来对机械进行控制的转换装置系统。而在交流伺服系统中应用智能控制技术，一方面有利于提高工业生产的效率，同时也能大大降低生产的成本。在交流伺服系统运行过程中，由于其运行情况较为复杂，因此容易出现负载扰动、运行参数变化或者强耦合等问题，不利于该系统的运行。一般情况下，为了解决这一问题，要根据实际运行的情况来建立相关的数学模型，然而数学模型的精确度是无法保证的，然而这时无法满足工业生产下交流伺服系统运行的高要求的。而智能控制技术的应用有效的解决了该问题，一方面提高了数学模型的精确度，同时还对各种运行的指标进行了合理的调整，大大满足了工业生产对于交流伺服系统运行的要求。
4结束语
机电一体化系统作为我国科学不断发展的产物，其还在不断的改进与完善中。随着机电一体化系统中应用了智能控制技术，不仅有效的解决了机电一体化系统中实践过程中难以避免的难题外，同时还能帮助工作人员减少工作量，促进我国各行各业的发展，为我国经济的向前发展做出了巨大的贡献。
参考文献
[1]汪国庆.智能控制在机电一体化系统中的应用分析[J].科技展望，2016（04）：172.
[2]刘泽华，赵丽.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].通讯世界，2015（09）：232-233.
第6篇：智能制造系统的特征范文
【关键词】制造技术；生产模式；柔性；信息；对策
随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。
一、机械制造业的发展趋势
先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是：高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品，因此， 21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面：
（一）精密化
精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。
（二）自动化
自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。
（三）信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。
（四）柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。
（五）集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。
（六）智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。
二、先进的制造模式
机械制造业发展趋势表明，只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。
（一）精良生产(LP)与独立制造岛(AMI)
20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是：（1）重视客户需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场，并向客户提供优质服务。（2）重视人的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋予每个工段有一定的独立自主权，运行企业文化。（3）精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织结构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。（4）精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。
独立制造岛是教授根据在引进先进技术的同时，必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是：以GT为基础，以NC机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间、权力下放、综合治理，并以获取经济效益为主要目标。AMI是发展中国家走向工厂自动化的重要途径，它的推广对中国机械制造业转向市场机制，参与国际竞争意义重大。
（二）敏捷制造与虚拟制造
美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长，并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。AM的特征是：（1）制造资源的集成性，企业间联作集成。充分发挥各企业的长处，针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。（2）具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。（3）充分发挥人的作用，不断提高企业职工素质和教育水平，优化人机功能分配。
虚拟制造(VM)是国际上提出的新概念。VM与AM联系密切。VM的特征是：当市场新的机遇出现时，组织几个有关公司联作，把不同的公司，不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优，能否协调运行，以及投产后的效益和风险进行评估，这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行，包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(VMT)和虚拟制造系统(VMS)意义重大，美国称AM为21世纪制造业发展战略。
（三）集成制造与智能制造
美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是：制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程，最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是CIM的核心，这种集成不仅是物的集成，更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成，计算机是集成的工具，计算机和辅助各单元技术是集成的基础，信息交换是桥梁，信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化，以提高企业对市场变化的动态响应速度，并追求最高整体效益和长期效益。
智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是：在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。
三、存在差距和实施策略
改革开放以来，通过技术改造和引进国外先进制造技术，使我国的制造工业有了长足的进步，但和先进国家相比还存在很大差距，表现在：技改投入相对不足，原有技术基础和研究开发能力薄弱，制造业产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后，缺乏国际竞争能力。面对这样形势，发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列，必须采取相适应的措施和策略。
（一）人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制，研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场，科技人员必须强化市场意识，因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域，更新教育内容与方法，培养一支了解和掌握机械工程科学的前沿技术人才，加速先进制造技术的推广和实施，为市场经济服务。
（二）加强政策与法规建设， 建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下，国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划，以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生，要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。
（三）发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式，要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展，避免盲目的追求目前实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。
（四）建立与发展我国自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自动化单元技术，结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生产(LP)、智能制造( IM)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式，(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。
第7篇：智能制造系统的特征范文
一、加速智能电网特征财产链建立的主要意义
智能电网财产涵盖了电力系统“发、输、变、配、用、调”六大环节以及综合节制、通讯收集、电子数据、视频、智能家电节制、楼宇主动化和电动交通等多个范畴,具有产物高度集成、技能含量和附加值高、财产链条长、经济带举措用强的特点。国度电网公司提出了建立我国“一致刚强智能电网”的施行规划,并了《智能电网技能规范系统规划》和《智能电网要害设备(系统)研制规划》,估计到2020年前将构成数万亿元的投资规划。加速智能电网特征财产链建立,既是我市抓住国度政策时机,培养和强大智能电网财产,抢占新一轮经济科技竞争制高点的必定选择,也是我市发扬电力配备制造业优势、完美财产链条、促进财产晋级的急迫需求,照样我市完成低碳开展、绿色开展、跨越式开展的有用路子。全市上下要充沛看法加速智能电网特征财产链建立的主要意义,凝集共识,一致思维,构成合力,把智能电网财产培养成为引领全市经济开展的计谋性新兴财产。
二、总体思绪和首要目的
(一)总体思绪
容身我市电气配备业比拟优势,抓住国度制定“一致刚强智能电网”建立规划和我市龙头企业与国度电网计谋协作的时机,凸起“高端化、集聚化、特征化”的开展和结构思绪,以重点范畴为依托,以重点项目为支撑,重点在华夏电气谷和市经济开拓区为中心的“两大区域”内,施行“发、输、变、配、用、调”六大范畴财产化项目工程,加速建成融“研发攻关、规范制定、检测查验”为一体的财产公共效劳平台,打破一批严重技能课题,推进我市电力配备业向智能电网财产转型。
(二)开展目的
对峙全体规划、分步施行的准则,争夺经由5年左右的起劲,建成涵盖将来智能电网各环节智能化产物的智能电网特征财产链,成为国内抢先和国际一流的智能电网成套配备制造、研发和效劳基地。1.规划启动阶段(2010年):重点进行智能电网特征财产链开展规划,统筹协调各企业优势资本,在省直有关部分牵头下,以我市龙头企业为主设立智能电网技能联盟,启动要害技能研发和设备研制及重点研发项目。昔时整个财产链完成年产值200亿元以上。2.重点打破阶段(2011年—2012年):由许继集团、森源集团、阳光电缆等龙头企业牵头,在一些重点范畴完成拳头产物研发完美,在一系列要害技能上完成自立立异打破,根本构成一支高程度的研发步队。还,财产链内初步完成各财产板块的相互共同、协调开展。到2012年,整个财产链完成年产值400亿元以上。3.具体提拔阶段(2013年—2015年):完成涵盖高级量测系统、高级配电系统、高级输电系统、高级资产治理系统的智能电网全财产链系列产物的具体提拔和起飞,建成一系列当局政策平台、公共信息平台、公共效劳平台,建成财产链研发中间、制造中间、系统集成中间和检测中间。到2015年,整个财产链完成年产值600亿元以上,最终完成整个财产链具有国际竞争优势,成为面向世界的财产开展平台和主要的智能电网配备出口基地。
三、重点义务
(一)调整产物构造
在智能电网财产中的风力发电、超高压输电、智能变电站、智能城市配电、智能用电设备以及智能调剂六大优势范畴,施行一批高程度的重点财产化项目,以项目带动财产和产物构造调整、强大财产规划。近3年内投资规划到达30亿元以上,5年内投资规划到达100亿元以上。
(二)增强要害技能研发
以新动力要害技能、特高压智能输电技能、输变电一二次设备智能化技能、智能用电、双向互动表计和终端技能、智能电网能耗剖析与仿真技能等要害技能为重点,加大研发力度,打破一批要害技能,把握一批中心技能,为促进整个财产链的疾速构成和开展供应技能支撑。
(三)建立财产效劳平台
在现有国度级、省级企业技能中间、查验中间以及实行室的根底上,构建承当技能立异各个环节分歧义务的国度、省级和企业三个层面的立异系统,有用进步智能电网特征财产链的立异才能,加强财产链的中心竞争力。以许继集团为主建立融“研发攻关、规范制定、检测查验”为一体的财产公共效劳平台,领先施行许继集团新动力并网不变运转实行平台项目和森源集团智能电网研讨院项目。经过公共效劳立异平台和各级企业技能中间建立,促进智能电网的“输、配、变、用、调”等方面的相关专利系统、规范系统的研讨制订,完成智能电网各环节立异才能的不时打破,最终使整个智能电网财产链的立异才能到达国内抢先、国际进步前辈程度。
(四)进步财产集聚才能
依照财产集聚、规划开展的要求,对峙市场主导与当局指导相连系,以华夏电气谷为首要依托,完美根底前提与配套效劳功用,促进智能电网财产链项目标出产要素向华夏电气谷集中,还统筹市经济开拓区在财产链分工方面的共同效果,构成以华夏电气谷为主体,以市经济开拓区为增补的财产结构。接纳集中建立与定向开拓相连系的建立形式,全力抓好电力配备成套产物综合出产才能建立,经过集群化的财产情况、专业化的效劳系统,协助财产链各企业疾速完成效果产物财产化,构成主体堆积凸起、特征互相照应、配套系统完美、规划效益明显的财产集群。
四、保证办法
(一)规划建立智能电网财产园
在华夏电气谷中心区域内高起点规划建立智能电网财产园。加大市财务资金投入力度,多渠道融集建立资金,多样化拓展建立形式,使智能电网财产园内根底设备建立早日投入运用。入驻智能电网财产园的智能电网财产项目,华夏电气谷管委会在地盘、规划、环保等方面赐与最优惠前提和优先保证。
(二)执行优惠的税收及行政事业性收费政策
入园建立智能电网项目标相关企业,由市科技部分依照相关顺序要求,积极为其请求省高新技能企业认定,获批后享用所得税率15%的税收优惠政策。答应企业按昔时实践发作的技能开拓费用的150%抵扣昔时应征税所得额。企业实践发作的技能开拓费用昔时抵扣缺乏局部,可按税律例定在5年内结转抵扣。
入园建立的智能电网财产项目,当局行政事业性收费全免,运营效劳性收费按应收额的30%征收。
(三)赐与倾斜性的政策性资金搀扶
对智能电网特征财产链财产化和立异才能建立项目,市企业开展资金要赐与倾斜支撑,支撑比例要占到昔时支撑额度的50%以上。全市各级各部分争夺上级专项搀扶资金时应优先思索智能电网财产。优选一批根底前提好、开展前景宽广的智能电网范畴高新企业,经过股票上市、刊行债券等方法筹集建立资金。合时成立我市智能电网特征财产链开展基金,用以指导我市智能电网财产在财产化项目和自立立异项目方面的投资导向。用好当局指导资金,指导创业投资等本钱积极进入智能电网特征财产链范畴,强大一批高生长性智能电网配备制造企业。
(四)展开特征招商
积极展开针对智能电网财产链单薄环节的主题招商,有选择地引进一批高精尖的智能电网财产项目,依照“大项目—财产链—财产集群”的准则,增强与国外大型企业及跨国集团的高位嫁接,延长财产链条,提拔财产链价值,加强财产开展的立异竞争力和内涵生机。
(五)建立我市智能电网使用示范工程
由市供电公司担任,积极共同省电力公司建立220千伏鄢陵智能化变电站试点工程,向省电力公司请求在我市建立智能电网使用示范工程,引荐我市智能电网产物的推行使用。
(六)培育和引进高本质人才
持续落实引进人才优惠政策,以重点高校、科研院所和优势企业为主体,加速引进高条理立异人才。鼓舞企业执行股权和期权的薪酬治理形式,对在智能电网技能立异中做出凸起奉献的科技人员赐与重奖。对智能电网财产园内引进的博士以上学历或享用国度非凡津贴专家的高条理人才,由华夏电气谷管委会对其小我收入所得税赐与全额奖励。加速电气学院的前期准备任务,为我市智能电网财产培育更多的合用型专业技能人才。
第8篇：智能制造系统的特征范文
随着信息技术与工业技术的高度融合，网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型，在制造领域，这种资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络―实体物理系统”（Cyber-physical Systems，CPS）被德国人定义为“工业4.0”。
同时，德国联邦教研部与联邦经济技术部也于2013年将工业4.0项目纳入了《德国2020高技术战略》的十大未来项目中。德国机械及制造商协会（VDMA）等协会还合作设立了“工业4.0平台”。
接着，德国电气电子和信息技术协会于2013年12月工业4.0标准化路线图，同年召开的汉诺威工业博览会的主题“融合的工业――下一步”则很好地契合了德国自2013年以来力推的创新概念――工业4.0。德国总理默克尔则将工业4.0称作“一座里程碑”。
在这个宏大概念的背后，有着德国政府、德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司以及众多中小企业等德国学术界和产业界的合作与支持，德国政府甚至提供了2亿欧元的资金支持。
作为未来生产的代表性概念之一，德国政府提出的工业4.0计划被理解为第四次工业革命，它意在升级工业体系，形成“智能制造”的未来。工业4.0强调两大主题：一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。由此可见，工业4.0并不陌生，当前智能化、信息化、绿色生产已经将制造业推到变革的门槛，工业4.0只是临门一脚。
德国工业4.0战略的主要内容
赛迪智库工业经济所副所长刘春长将德国工业4.0的核心内容总结为：建设一个网络（信息物理系统）、研究两大主题（智能工厂、智能生产）、实现三大集成（横向集成、纵向集成与端对端集成）、推进三大转变。
一是建设一大网络，即信息物理系统（CPS）。CPS的核心思想是强调虚拟网络世界与实体物理系统的融合。换言之，即强调制造业在数据分析基础上的转型。进一步讲，CPS的主要特征可以用“6C”来定义，即Connection（连接）、Cloud（云储存）、Cyber（虚拟网络）、Content（内容）、Community（社群）、Customization（定制化）。CPS可以将资源、信息、物体以及人员紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。
二是研究两大主题，即智能工厂与智能生产。实现工业4.0的核心是智能工厂与智能生产。作为目标核心载体的智能工厂，即分散的、具备一定智能化的生产设备，在实现了数据交互之后，能够形成高度智能化的有机体，实现网络化、分布式的生产设施;智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程。
未来智能工厂与智能生产的实现意味着，较之传统生产模式，新的生产方式将大幅提高资源利用率，产品生产过程中的实时图像显示使得虚拟生产变为可能，从而减少材料浪费;个性化定制将成为可能并且生产速度大幅提高。
三是实现三大集成。即价值链上企业间的横向集成、网络化制造系统的纵向集成以及端对端工程数字化集成。
在生产、自动化工程以及IT领域，价值链上企业间的横向集成是指将使用于不同生产阶段及商业规划过程的IT系统集成在一起，这包括发生在公司内部以及不同公司之间的材料、能源以及信息的交换（比如入站物流、生产过程、出站物流、市场营销），横向集成的目的是提供端对端的解决方案。
与此相对应，网络化制造系统的纵向集成是指将处于不同层级的IT系统进行集成（如执行器和传感器、控制、生产管理、制造和企业规划执行等不同层面），其目的同样是提供一种端对端的解决方案。
端对端工程数字化集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端实现数字化的前提下所实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合，这将在最大限度上实现个性化定制。在此模式下，客户从产品设计阶段就参与到整条生产链，并贯穿加工制造、销售物流等环节，可实现随时参与和决策并自由配置各个功能组件。
四是促进三个转变。（1）实现生产由集中向分散的转变，规模效应不再是工业生产的关键因素，工业生产的基本模式将由集中式控制向分散式增强型控制转变。（2）实现产品由大规模趋同性生产向规模化定制生产转变，未来产品都将完全按照个人意愿进行生产，极端情况下，将成为自动化、个性化的单件制造。（3）实现由客户导向向客户全程参与的转变，客户不仅出现在生产流程的两端，而是广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。
总之，德国工业4.0的核心，就是利用信息通信技术把产品、机器、资源和人有机结合在一起，通过信息通信技术建立一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在此模式中，CPS系统将推动生产对象直接或借助互联网通过M2M（machine-to-machine，机器对机器）通信自主实现信息交换、运转和互相操控;智能工厂能够自行运转，产品与机器可以相互交流，机器可以自组织生产，供应链将自动化协同，产业链分工将被重组，创造新价值的过程将发生改变。
相对于刘春长的精简总结，工业和信息化部电子信息司副司长、中国信息化百人会成员安筱鹏则从互联、数据、创新等多个维度来阐述他对工业4.0的理解。
工业4.0是互联
工业4.0的核心是连接，要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。工业4.0适应了万物互联的发展趋势，将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统（CPS）形成一个智能网络，使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联，使得机器、工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流。
具体来说，又包括生产设备之间的互联、设备和产品的互联、虚拟和现实的互联、万物互联网。
首先是生产和设备之间的互联。从工业2.0到工业3.0时代的重要标志是，单机智能设备的广泛普及。工业4.0工作组把1969年第一台可编程逻辑控制器Modicon084的使用作为工业3.0的起点，其核心是各种数控机床、工业机器人自动化设备在生产环节的推广，我们可以把它理解为单机设备智能化水平不断提升并广泛普及推广。
工业4.0的核心是单机智能设备的互联，不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线，不同的智能生产线间的互联组成智能车间，智能车间的互联组成智能工厂，不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统，这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由地、动态地组合，以满足不断变化的制造需求，这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。
其次是设备和产品的互联。正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的，工业4.0的意味着智能工厂能够自行运转，零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信，使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时，它们能协助生产过程，回答诸如“我是什么时候被制造的”“哪组参数应该被用来处理我”“我应该被传送到哪”等问题。
再次是虚拟和现实的互联。信息物理系统（CPS）是工业4.0的核心，它通过将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。信息物理系统（CPS）可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境，是实现设备、产品、人协调互动的基础。智能制造的核心在于实现机器智能和人类智能协，实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复。
最后是万物互联。信息技术发展的终极目标是实现无所不在的连接，所有产品都将成为一个网络终端。万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网连接在一起，实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联，重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。人们能够以多种方式通过社交网络连接到互联网，基于感知、传输、处理的各类人造物将成为网络的终端，人、物、数据在网络环境下进行流程再造，基于物理世界感知和人互的在线化、实时化的数据与智能处理改变着我们对外部世界的响应模式。
工业4.0是数据
德国机械设备制造业协会及SAP的专家在交流时都提出，工业4.0的核心就是数据。SAP高级副总裁柯曼说，企业数据分析就像汽车的后视镜，开车没有后视镜就没有安全感，但更重要的是车的前挡风玻璃――对实时数据的精准分析。
从工业1.0、2.0、3.0演进的角度来看，这一认识不无道理，数据是区别于传统工业生产体系的本质特征。在工业4.0时代，制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。
随着信息物理系统（CPS）的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用，将会带来无所不在的感知和无所不在的连接，所有的生产装备、感知设备、联网终端，包括生产者本身都在源源不断地产生数据，这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期，是工业4.0和制造革命的基石。
具体说来，数据又可分为产品数据、运营数据、价值链数据和外部数据。
首先是产品数据。包括设计、建模、工艺、加工、测试、维护、产品结构、零部件配置关系、变更记录等数据。产品的各种数据被记录、传输、处理和加工，使得产品全生命周期管理成为可能，也为满足个性化的产品需求提供了条件。（1）外部设备将不再是记录产品数据的主要手段，内嵌在产品中的传感器将会获取更多的、实时的产品数据，使得产品管理能够贯穿需求、设计、生产、销售、售后到淘汰报废的全部生命历程。（2）企业与消费者之间的交互和交易行为也将产生大量数据，挖掘和分析这些数据，能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计、柔性加工等创新活动中。
其次是运营数据。包括组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划、电子商务等数据。工业生产过程的无所不在的传感、连接，带来了无所不在的数据，这些数据会创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。生产线、生产设备的数据可以用于对设备本身进行实时监控，同时生产所产生的数据反馈至生产过程中，使得工业控制和管理最优化。
通过对采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据采集和分析，将带来效率的大幅提升和成本的大幅下降，并将极大地减少库存，改进和优化供应链。利用销售数据、供应商数据的变化，可以动态调整优化生产、库存的节奏和规模。此外，基于实时感知的能源管理系统，能够在生产过程中不断实时优化能源效率。
再次是价值链数据。包括客户、供应商、合作伙伴等数据。企业在当前全球化的经济环境中参与竞争，需要全面地了解技术开发、生产作业、采购销售、服务、内外部后勤等环节的竞争力要素。
大数据技术的发展和应用，使得价值链上各环节数据和信息能够被深入分析和挖掘，为企业管理者和参与者提供看待价值链的全新视角，使得企业有机会把价值链上更多的环节转化为企业的战略优势。例如，汽车公司大数据提前预测到哪些人会购买特定型号的汽车，从而实现目标客户的响应率提高了15%至20%，客户忠诚度提高7%。
最后是外部数据。包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。为了应对外部环境变化所带来的风险，企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力。大数据分析技术在宏观经济分析、行业市场调研中得到了越来越广泛的应用，已经成为企业提升管理决策和市场应变能力的重要手段。少数领先的企业已经通过为包括从高管到营销甚至车间工人在内的员工提供信息、技能和工具，引导员工更好、更及时地在“影响点”做出决策。
工业4.0是创新
工业4.0的实施过程实际上就是制造业创新发展的过程，制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。
第一是技术创新。未来工业4.0的技术创新在三条轨道上进行，一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据在信息技术创新体系中不断演进，并为新技术在其他行业的不断融合渗透奠定技术基础。二是传统工业在信息化创新环境中，不断优化创新流程、创新手段和创新模式，在既有的技术路线上不断演进。三是传统工业与信息技术的融合发展，它既包括信息物理空间（CPS）、智能工厂整体解决方案等一系列综合集成技术，也包括集成工业软硬件的各种嵌入式系统、虚拟制造、工业应用电子等单项技术突破。
第二是产品创新。信息通信技术不断融入工业装备中，推动着工业产品向数字化、智能化方向发展，使产品结构不断优化升级。一方面，传统的汽车、船舶、家居的智能化创新步伐加快，如汽车正进入“全面感知+可靠通信+智能驾驶”的新时代，万物互联（IOE）时代正在到来。另一方面，制造装备从单机智能化向智能生产线、智能车间到智能工厂演进，提供工厂级的系统化、集成化、成套化的生产装备成为产品创新的重要方向。
第三是模式创新。工业4.0将发展出全新的生产模式、商业模式。在生产模式层面，工业4.0对传统工业提出了新的挑战，要求从过去的“人脑分析判断+机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断+机器生产制造”的方式，基于信息物理系统（CPS）的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。
在商业模式层面，工业4.0的“网络化制造”“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征，也使得它追求新的商业模式以率先满足动态的商业网络而非单个公司，网络众包、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等新型智能制造模式将加速构建产业竞争新优势。
第四是业态创新。伴随信息等技术升级应用，从现有产业领域中衍生叠加出的新环节新活动，将会发展成为新的业态。进一步来讲，在新市场需求的拉动下，将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看，工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。制造与服务融合的趋势，使得全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链的新体系。
第五是组织创新。在工业4.0时代，很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念，进行业务流程重组和企业组织再造，现有的组织体系将会被改变，符合智能制造要求的组织模式将会出现。基于信息物理系统（CPS）的智能工厂将会加快普及，进一步推动企业业务流程的优化和再造。
企业组织管理创新，也是两化融合管理体系标准的重要内容，两化融合管理体系的九大原则、四大核心要素、四个管理域中都涉及如何围绕企业获取可续的竞争优势，不断优化企业的业务流程和组织架构。
从实践的角度来看，国内企业在组织创新方面做了很多积极探索，张瑞敏提出企业无边界、组织无领导、供应链无中心等新的管理理念;任正非提出让听见炮火的人指挥战斗，作战的基本单元要从师一级缩小到旅、团、营、连，一直到班，以后的战争是“班长的战争”。
工业4.0的目标
第9篇：智能制造系统的特征范文
根据《2016-2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》，2015年我国智能制造产值在1万亿左右，2020年有望超过3万亿元人民币，年复合增长率约20%。报告同时指出，大部分中国企业处于研发阶段，仅16%的企业进入智能制造应用阶段；从智能制造的经济效益来看，52%的企业智能制造收入贡献率低于10%，60%的企业其智能制造利润贡献率低于10%。
即使如此，面对全球制造业日趋激烈的竞争，中国企业一直在努力创新改革，推进智能制造、促进产业升级转型。
机床被称为是万械之基、工业母机，机床的智能化直接影响到一个国家整个制造业的智能化水平。
2007年至2013年期间，沈阳机床集中做了一件事：全面攻关“i5系统”核心技术，每年投入两个多亿，全方位的资源倾斜。
i5代表着“工业化、信息化、网络化、智能化、集成化”，是面向未来的新一代智能化数控系统，该系统误差补偿算法、五轴控制技术、虚拟与显示系统达到了世界领先水平。
经过2000余次大小版本技术修正更新、上千次产品测试，2014年，世界首台i5智能机床面世，不仅是精度高，运算速度快，加载i5系统的机床，生产效率也达到一个新的水平。i5智能机床具有自动对刀、特征编程、加工仿真、实时监控、智能诊断、远程维护等功能，能够实现网络化的智能制造和智能服务。
直到这时，沈阳机床终于获得了梦寐以求的、能够在国际竞争中一较高下的“核心竞争力”。“2012年我们已经实现了i5系统最基本的运动控制技术底层的突破，而第一台基于i5系统智能机床的诞生是在2013年，我们2014年进行了正式。”沈阳机床总系统师朱志浩介绍说，“同时我们推出了一个基于云计算技术的工业互联网平台与i5系统无缝对接，实现i5智能机床的实时在线。”
基于这i5和工业互联网平台，沈阳机床能做什么呢？
i5和工业互联网平台的全面对接，使数控系统不仅是一台机床的控制器，而成为工厂信息化网络的一个节点。依托i5数控系统提供的丰富接口，实现异地工厂车间和设备之间的双向数据交互，可为用户提供不同层次和规模的产品和服务，比如产品租赁、个性化定制等。
进入信息社会，对于一个企业来说，数据的价值越来越凸显，已经成为重要的生产要素。而对于像沈阳机床这样的传统制造企业来说，服务和个性化定制是目前看来最为可行的转型方向。但是，无论是卖服务还是个性化定制需要有数据的联系与支撑。“首先得有数据，然后你才能有机会基于数据进行商业行为，比如卖服务和个性化定制。这也是为什么设备必须是智能化的，有实时采集和回传数据的条件和能力。”朱志浩表示，“具体到我们沈阳机床，要做的第一件事就是基于产品的全生命周期运营，服务是其中重要内容，但是这个服务不是简单的传统意义上的售后服务，而是贯穿整个运营周期，从设计到生产，从销售到使用和再制造。未来是共享经济，我们需要最大程度摊薄我们产品的购买和使用成本，提高产品的利用效率，而且站在客户的角度我们也应该这样去做。所以，从产品设计之初便应该有这样一种新商业模式的思考和定位。那么如何串联起从设计到再制造整个运营周期的各个环节从而形成协同效应，那就是数据。”
所以说，i5代表的是一种崭新的商业模式。沈阳机床正在规划一套商业系统、计费系统、结算系统，不再以制造产品为盈利手段，而是使用价值营销，为客户创造价值，提供全生命周期管理服务。客户无需一次性拿出大笔资金购买设备，只需支付部分定金，就可以接单生产。这种模式完全改变传统经济中简单“买”与“卖”的模式，通过按产品工件、使用时间甚至是所创造的价值付费，极大地降低了将用户的创业门槛，形成共享经济新模式，由此打造制造方、使用方和供应链伙伴新型关系。
这就是“i5新生态”。沈阳机床会依托智能机床终端，借助互联网云平台，打造一个整合产业链各方资源、在线高效配置生产要素的产业生态体系，让传统生产方式和消费模式发生颠覆性改变。
沈阳机床的i5战略深度契合了《中国制造2025》规划的方向，沈阳机床集团对未来智能网络化制造实践的探索，对我国制造业如何迈向工业4.0时代有所启迪，提供了如何借鉴德国经验为我所用的途径。此外，我们一直在谈“供给侧改革”，i5战略可以说是供给侧改革的一个范本。供给侧改革必须实现三大突破即核心技术突破、商业模式创新以及创造新需求市场，而这正是i5战略的核心。
所以，i5已经超产品范畴，它代表的是一种制造业转型的新思维和新模式，具有普遍的借鉴意义，也对传统制造业未来发展型指明了方向。
