智能制造技术发展现状范文第1篇
一、 智能制造是当前新产业革命的核心趋势
近年来，关于科技革命、产业革命的提法在国际国内受到了越来越多的讨论。英国《经济学人》杂志2012年4月封面文章提出“第三次工业革命”，认为以人工智能、机器人、3D打印和数字制造技术等为代表的智能化、信息化趋势对制造业的影响当前可能已到了临界点，将引起一场制造业革命。进而，随着生产的本地化、个性化趋势，将可能导致制造业向发达国家回流，引起全球产业体系的革命性重组。这一预见受到了全球产业界、学术界和政策制定者的重视。 当前正在发生的新产业革命是上世纪90年代开始的信息革命的延续和发展。随着信息技术越来越深入地融入到全球产业各个领域，带来了生产方式的变革、生产效率的提升和业态模式的创新。可以预见：未来10年信息技术仍将是产业革命的主要引领者和驱动力。近年来，随着新兴信息技术在制造业领域的应用不断深入拓展，促使制造技术发展的热点与前沿由简单提升生产的效率和规模转变为提高制造系统对信息处理的能力、效率及规模，制造系统正在由原先的能量驱动型向信息驱动型转变。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术、智能技术与制造技术的深度融合与集成。智能制造不仅仅意味着制造业自身的革命性发展，也为服务、管理等领域的创新提供了有力的支撑，开拓了广阔的空间。
智能制造的核心意义和价值体现在信息技术支撑下形成的，融合了创意、设计、生产、物流、销售、服务的一体化网络。由个别企业内部的产业链出发，以信息技术为支撑，可以延伸出覆盖全球的产业链、供应链、服务链、创新链网络;形成信息化框架下自反馈、自决策、自组织的全球化产业体系，从而在极大程度上优化资源配置，提升生产效率，激发创新活力。如苹果、IBM等跨国企业，目前已经初步将这种智能制造的理念变为了现实。美国波音公司的波音787飞机从设计、研发、制造到融资、采购、物流每一步几乎都通过全球网络实现，其中近90%的生产工作外包到全球40余家合作企业。据统计，智能制造网络使波音787飞机缩短了33%的进入市场的时间，并且节省了50%的研发费用。
智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。20世纪80年代以来，随着自动化技术、信息技术、互联网技术和人工智能技术的飞速发展，全球制造业向智能化的方向实现了巨大跨越。随着智能制造技术的创新及应用贯穿制造业全过程，以工业机器人、3D打印机为代表的智能制造装备应用日趋广泛;产品创新响应市场需求的效率大大加快;生产管理的精益化程度显著提升;分散化、个性化的生产模式开始兴起;全球供应链整合程度日益提高;企业智能决策能力有效增强;设计、生产、服务一体化的新业态、新模式加速崛起。以上趋势都代表着制造业发展的未来主流方向。吴启迪教授就此指出：通过智能系统，构建智慧企业，实现人、信息与技术的高度协调，将是未来制造业竞争力提升的关键所在。
二、当前国内外智能制造发展态势
当前，智能制造已成为全球主要发达国家的竞争热点，各国都将智能制造业作为重振制造业战略的重要抓手。2011年6月，美国正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”，2012年2月又出台“先进制造业国家战略计划”，提出要加大政府投资、建设“智能”制造技术平台，以加快智能制造的技术创新。2012年美国投资10亿美元建立全美制造业创新网络，其中智能制造的框架和方法、数字化工厂、3D打印等均被列为优先发展的重点领域。欧盟在《未来制造业：2020年展望》报告中明确提出了提高制造业智能化水平的发展目标，并于2009年9月出台了智能制造路线图，提出以实现可持续及精益制造为目标的发展战略。德国通过国家政府、弗劳恩霍夫研究所和各州合作，投资于数控机床、制造和工程自动化应用技术研究;日本提出加快发展协同式机器人、无人化工厂，提升制造业的国际竞争力。
我国国家层面也对发展智能制造予以了高度的重视，已编制完成《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，并于2011年设立“智能制造装备创新发展专项”，今年3月，我国又出台了《智能制造科技发展“十二五”专项规划》。2012年8月30日召开的中国工程院院企合作交流会议上，工程院院长周济作专题报告，强调必须抓住“数字化智能化”这一新的工业革命的核心技术，让中国制造业走上创新驱动发展的轨道。2012年2月，国家工信部批复广东顺德为全国首个智能制造试点区域。2012年8月，浙江省正式开展以企业为主体的智能装备制造产业重大科技创新专项综合试点。国家和兄弟省市的积极布局行动，更增强了上海发展智能制造的紧迫感。
三、上海智能制造发展的现状基础
上海作为国际化大都市和我国传统的制造业产业高地，为发展智能制造提供了得天独厚的条件和坚实的基础：
上海具备支撑智能制造发展的技术基础。上海集聚了一批高水平的高校、科研院所，近年来已取得了一大批相关的基础研究成果;掌握了一批智能制造所需的关键技术，如机器人技术、感知技术、复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批智能制造核心高端装备，如光刻机、自动化控制系统、高端加工中心等;实现了一批先进制造成套设备的产业化，如核电、火电装备、物流设备、轨交装备、海洋工程装备等;建设了一批有关的高水平研发平台、基地;培养、引进了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才。
上海具备智能制造发展的企业基础。通过市科委“九五”到“十一五”制造业信息化示范工程的推进，在数字化制造技术在战略产品研制中的应用、国家级应用示范企业的数量、相关技术服务能力建设等方面，上海一直走在全国前列，这为进一步加快智能制造技术发展和深化应用奠定了良好的企业基础。上海在航空航天、成套装备、船舶、汽车、钢铁、石化等优势制造领域，培育形成了6家数字化综合集成示范企业，带动了560余家企业信息化深化应用;示范企业新产品贡献率平均提高22%，设计效率平均提高27%。面向生产性服务业的培育，率先开展制造业数字化促进服务转型的示范，推进制造与服务的融合。依托“科技小巨人”计划，在一批具有行业示范作用和较好成长性的创新型中小企业中开展数字化建设，产生了良好的示范带动效应和技术辐射效应。
上海具备有利于智能制造发展的产业环境。上海制造业经过多年发展已形成了较为完善的产业体系，产业结构多样化，商业环境成熟，配套设施齐全。在汽车、飞机、船舶、电子、电机、计算机、装备制造、仪器仪表、先进材料等领域，上海都有较为成熟的产业支撑，为智能制造提升传统制造业提供了良好的发展基础和广阔的发展空间。上海作为国际化大都市，吸引了众多世界知名企业及研发中心落户，如FANUC、ABB、川崎、安川四大国际机器人巨头企业在华总部均设立于上海，这为上海制造业消化吸收国际先进技术和经验、通过国际合作提升自身水平创造了有利条件。
四、上海发展智能制造当前面临的问题
目前，智能制造技术对上海制造业转型升级的支撑能力，还有较大差距;上海智能制造的进一步提升发展还面临着一些严重的瓶颈问题，主要体现在：
一是智能制造发展战略有待明确。目前国家已发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《“十二五”制造业信息化科技工程规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，上海市也被列入国家“十二五”制造业信息化科技工程首批五个重点省市。但上海目前智能制造的总体发展战略仍有待明确，技术路线图还不清晰，全市层面对智能制造发展的协调和管理尚待完善。
二是产业技术体系有待完善提升。目前，上海企业的智能制造发展仍处于较为分散和较低水平的局面，企业技术对外依存度高，自身创新能力、消化吸收能力相对不足，关键技术环节薄弱，许多重要装备、核心技术和关键零部件主要依赖进口。智能制造产业技术体系不够完整，先进材料、3D打印等前沿领域发展滞后;自主技术的智能制造高端装备尚未实现市场化;应用于各类复杂产品设计和企业管理的智能化高端软件产品缺失;在计算机辅助设计、资源计划软件、电子商务等关键技术领域与发达国家差距依然较大。
三是重硬件轻软件的现象突出。杨海成院士指出：智能制造新型工业装备包含硬装备和软装备两个方面，其中软装备包括工业软件、信息、流程、标准规范、知识经验等无形要素，是智能制造的“大脑”。当前上海多数制造企业对于设备、生产线等“硬装备”投入较大，而对于 “软装备”缺乏充分重视，在应用中存在较严重的“重生产、重结果”现象，过分依赖人的经验，对制造过程中的知识发现、积累和传承重视不足，影响到企业的长效发展和行业竞争力。
四是产业技术服务能力尚待强化。政府主导的制造业信息化技术服务与支撑体系，在技术应用初期，对加快数字化、信息化技术在上海企业的应用和普及发挥了积极的推进作用。然而随着企业数字化制造理念的普及和技术应用水平的提高，这种单一的推进模式显现出了一定的局限性，部分共性技术服务平台支撑能力不足，利用率偏低等问题也逐渐显示出来。林忠钦院士指出：上海制造产业现有的产学研合作模式往往只关注当前问题，采取一事一议的项目合作方式，而长效性合作机制欠缺。当前，上海还缺少有能力面向产业长远发展，提供智能制造共性技术服务的专业组织和机构。
五、促进上海智能制造发展的建议
当前上海在智能制造方面已经具备了良好的产业环境，骨干企业具备了较为良好的技术基础和条件，智能制造技术服务与支撑体系有了良好的前期布局和基础。为贯彻落实“创新驱动，转型发展”战略，加快推进上海智能制造发展进程，促进上海制造业迈进国际先进水平行列，提出以下发展建议：
一是把握当前有利时机，制定上海智能制造发展战略。吴启迪教授建议：上海当前应主动对接国家战略规划，抓紧研究、编制上海智能制造发展规划、行动计划和路线图。应将智能制造技术的发展作为上海科技创新重大专项来部署推进，从全市层面对上海智能制造发展路径进行顶层设计，加大对技术创新和产业应用的支持力度。
二是搭建智能制造产业联盟，帮助企业提升竞争力。与会专家普遍认为，应统筹发挥本市现有重点实验室、工程技术中心等核心技术创新资源作用，围绕上海智能制造重点领域，以骨干企业为依托，组建智能制造产业联盟。产业联盟主要发挥以下三方面的作用：一是推动技术创新，承担共性技术、关键技术研发任务;二是服务企业应用，提供技术支持、咨询服务，人才培育交流等;三是促进行业发展，为产业谋划方向，为行业制订标准。
三是整机牵引，重点突破，带动产业。据预测，2015年我国智能制造装备产业销售额将达到10000亿元。其中整机制造环节处在技术和价值的高端，对产业链、创新链具有强大的牵引作用。建议以工业机器人和高端智能装备为重点，集中力量重点突破核心制造技术，实现自主成套设备的产业化，把智能制造装备产业打造成为上海的支柱产业，并带动相关零部件、感知器件、信息系统、设计和控制软件等配套产业的全面发展。
四是促进制造服务业和智能制造专业应用软件产业的发展。大力发展具有自主知识产权的智能制造技术、软件产品、标准规范等，加大对本地智能制造软件企业的扶持力度，促进有能力的企业向提供智能制造整体解决方案的信息集成服务商转型，帮助制造业企业实现智能制造与信息、知识以及业务流程等要素的全面融合。鼓励制造业企业以智能制造技术为依托，进行跨领域的业务拓展和业态创新，积极扶持和培育集产品、技术、管理和服务于一身的新兴商业模式。
智能制造技术发展现状范文第2篇
中国智能制造装备行业发展走势分析
慧典市场研究报告网讯，装备制造业作为国民经济发展和国防建设的基础性产业，是各行业产业升级、技术进步的重要保障，是国家综合实力和技术水平的集中体 现。发展高端装备制造对提升中国制造业核心竞争力、带动产业结构优化升级具有重要战略意义。智能制造装备是在融合现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟 人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程的智能化，将有效提升海洋工程、高铁、大飞机、卫 星等其它高端装备行业以及国民经济其它制造行业的研发及生产制造水平。
近十年来，中国智能制造装备产业发展迅速。一方面，形成了一定的经济规模。据不完全统计，2011年智能制造装备产业销售额已突破4000亿元以上;另一方面，形成了一批重点产品，如高速精密加工中心、重型数控镗铣床、3.6 万吨黑色金属垂直挤压机等相继研制成功并投入应用，其中高端立卧车铣复合加工中心采用了国产总线式高档数控系统，打破了国外在这一领域长期的垄断;百万千 瓦超超临界火电机组、年产45 万吨合成氨、轨道交通等多项重大工程项目也采用了国产数字控制系统(DCS);大型轴流式压缩机组、离心式压缩机组、施工机械等陆续实现了远程监控和维护 诊断，实现了智能化和网络化。
2010年10月国务院下发的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将高端装备制造业纳入其中，全面开展智能制造技术研究将是发展高端装备制造业 的核心内容和促进我国从制造大国向制造强国转变的必然。2012年7月颁布的《智能制造装备产业 “十二五 ”发展规划》将智能制造装备明确定义为“具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称”。
在“十二五”期间乃至更长一段时期内，智能制造装备将是国家推动工业经济转型升级，发展高端装备制造的重点任务，而离散型工业以及各种装备制造中的控制系统等关键部件将成为未来智能制造装备的发展重点。 2012年5月，国家工信部下发《智能制造装备发展专项2012年实施指南》，其中，九大类发展专项都是围绕目前工业领域中重点行业制造过程优化及结构升 级。国家将继续围绕国民经济重点产业发展及战略性新兴产业培育和发展的需要，通过智能化高端装备、制造过程智能化技术与系统、基础技术与部件的研发、示范 应用及产业化，提高高端装备、技术与系统的自主率，带动我国制造业技术升级，实现制造业高效、安全及可持续发展。
目前，国内的智能制造装备主要分布在工业基础发达的东北和长三角地区。以数控机床为核心的智能制造装备产业的研发和生产企业主要分布在北京、辽宁、江苏、 山东、浙江、上海、云南和陕西等地区。近年来，辽宁与陕西的发展令人瞩目。同时，工业机器人将是未来智能制造装备发展的一个新热点，北京、上海、广东、江 苏将是国内工业机器人应用的主要市场。此外，关键基础零部件及通用部件、智能专用装备产业在河南、湖北、广东等地区也都呈现较快的发展态势。
智能制造技术发展现状范文第3篇
(江苏大学机械工程学院仪器科学与工程系，江苏，镇江，212013) 摘要：目前传统制造业正面临着劳动力成本过高，生产效率偏低，原材料利用率较低，能耗过高，服务水平相对落后等严峻挑战，严重影响到制造企业的市场竞争力和影响力。本篇报告主要简介了物联网技术在传统制造业中的使用情况和发展前景，详细介绍了与物联网相结合的智能生产线在生产要素使用方面的优势及使用情况。对未来智能制造，智能生产线的大规模投入做了预测。 关键词：制造业，物联网，生产要素，智能生产线。
英文题名
Abstract: At present, the traditional manufacturing industry is facing high labor costs, low production efficiency, raw material utilization rate is low, energy consumption is too high, the service level is relatively backward and other challenges, seriously affect the market competitiveness of manufacturing enterprises and influence. This paper mainly introduces the use and development of networking technology in the traditional manufacturing industry, and introduces the IOT combining intelligent production line in the use of the advantages and use of the factors of production. The future of intelligent manufacturing, large-scale investment in intelligent production line has been predicted. Keywords: Manufacturing, Internet of things, production factors, intelligent production lines. 1引言
目前传统制造业正面临着劳动力成本过高，生产效率偏低，原材料利用率较低，能耗过高，服务水平相对落后等严峻挑战，严重影响到制造企业的市场竞争力和影响力。随着工业4.0的到来，智能工厂，智能制造等新概念的引入为传统制造业的发展注入了新的活力。以往生产之中，生产线的原料浪费，生产线的自我检查必须要有人为完成，如今随着物联网技术的发展，以及配套硬件设备的研发，无人生产的出现不在是局限于科幻小说之中的幻想。 2技术发展现状及趋势
智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在计算机上实现的智能。随着产品性能的完善化及其结构的复杂化、精细化，以及功能的多样化，促使产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增，随之生产线和生产设备内部的信息流量增加，制造过程和管理工作的信息量也必然剧增，因而促使制造技术发展的热点与前沿，转向了提高制造系统对于爆炸性增长的制造信息处理的能力、效率及规模上。先进的制造设备离开了信息的输入就无法运转，柔性制造系统(FMS)一旦被切断信息来源就会立刻停止工作。专家认为，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出智能，否则是难以处理如此大量而复杂的信息工作量的。其次，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境，也要求制造系统表现出更高的灵活、敏捷
和智能。因此，智能制造越来越受到高度的重视。 纵览全球，虽然总体而言智能制造尚处于概念和实验阶段，但各国政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。1992年美国执行新技术政策，大力支持被总统称之的关键重大技术(Critical Techniloty)，包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术自在其中，美国政府希望借助此举改造传统工业并启动新产业。
无线物联网属于物联网的其中一种，从大方向来说，物联网可以分为有线和无线两种，有线主要以总线为主，无线目前有zigbee、zwave、wifi、射频、蓝牙等几种。有线技术最大的特点是信号稳定，出现网络故障几率最低。缺点是需要布线，安装需要编程，如果出现一处问题可能会引起一连串的反应。主要应用工业比较合适，无线的特点是安装简单，操作简单，易学易用，一般普通人都能很容易学会并使用。一般用于比较常用的一些设备，比如最近炒得很火的智能家居，就属于无线物联网的其中一种。
与此同时为了规范物联网之中的无线设备的生产与研发，促进智能制造的健康发展需要对物联网之中的无线技术进行研究。
物联网是社会需求和技术两方面发展的结果，社会需求促使人们去努力发展技术，而技术的成熟使物联网逐步成为现实。物联网将建立更广泛的连接，更到位的感知和更深入的智能。有鉴于此，在物联网关键技术中，无线传感网技术无疑占有非常重要的地位，它可以实现广泛的连接和传感，为智能化奠定坚实的基础。无线传感网的主要内容是传感和无线传输，在无线传感网中，由于需要在很小的范围内布置大量的无线节点，近距离无线通信技术在其中占有非常重要的地位。
3核心或者关键技术介绍 1) 无线传感器技术
无线传感器的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。
传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。 2)无线传感网络
传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能。它与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。
无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。
3)低功耗传感网络
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已，但是蓝牙的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。如今，这些业者都参加了IEEE802.15.4小组，负责制定ZigBee的物理层和媒体介质访问层。IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的无线技术，用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。 4数据分析
互联网是先有计算机终端系统，然后再互联成为网络，终端系统可以脱离网络独立存在。在互联网中，网络设备用网络中惟一的IP地址标识，资源定位和信息传输依赖于终端、路由器、服务器等网络设备的IP地址。如果想访问互联网中的资源，首先要知道存放资源的服务器IP地址。可以说现有的互联网是一个以地址为中心的网络。
传感器网络是任务型的网络，脱离传感器网络谈论传感器节点没有任何意义。传感器网络中的节点采用节点编号标识，节点编号是否需要全网惟一取决于网络通信协议的设计。由于传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的，表现为节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时，直接将所关心的事件通告给网络，而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。这种以数据本身作为查询或传输线索的思想更接近于自然语言交流的习惯。所以通常说传感器网络是一个以数据为中心的网络。 5 工业电磁干扰
电磁干扰起因复杂，类型多变，可能起源于系统内部，也可能来自系统外部。本文就工控系统中普遍存在的各种电磁干扰的类型、起因、后果进行初步分析。
另外，由于在工控系统中PLC已经得到了越来越广泛的应用，而PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业安全生产和经济运行，其抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。 4典型案例分析
1. 基于无线物联网的智能原材料监控系统案例简介
2013年 中航力源在苏州投建了中国第一条智能生产线。这条生产线将信息化技术和总体控制系统融合到液压泵核心零部件的制造过程，完成机器代人工程，具备数字化建模、智能运行管控、设备自主智能管理、资源可视化监测、实时联网数据采集共享分析、精益化生产等智能制造特征，初步实现该零件制造生产自动化、数字化、智能化。同时，mes系统的运用使得生产线的管理实现自动化，智能化。
以前的生产线，设备利用率只有40%至60%，而这条智能制造生产线可达到85%以上;以前这样一条生产线，需要30名工人，而现在只需要5名核心人才在后台进行操作控制。
在这条生产线上，一种产品完成生产之后，系统会自动根据生产计划进行设备调整，可以快速切换到第二种产品的生产。以前，公司所有产品的制造过程都是靠人工来完成，设备利用率低、生产效率低、产能不稳定。
而在这条智能制造生产线上，设备利用率是一个“定值”，设置多少就是多少，可实现设备资源的最优配置。 2 智能原材料监控系统案例分析
通过无线物联网的建立，传感器网络的建立，这条生产线上的所有生产要素信息都被物联网系统所囊括，当生产线上的物料发生缺失，通过传感器的网络即时将信息传达到中央控制室，通过即时的计算机数据分析处理，将工业生产线上的即时数据进行整理，并对于应即时处理的部分作出即时处理。
生产线中每隔20米左右便设有WiFi盒子，以保证数据网络的通畅高效。这个系统使用的是mes无线传感网络控制系统，是当下较为先进的控制网络，使得整体系统更加稳定，对外通讯接口较多，可以讲更多的生产要素数据及时加入到数据网络之中进行整体的分析。
而工人在生产之中作为一个对整体系统进行微调的角色，通过对参数的改变，达到改变生产结果的目的。 5应用前景
1)无线传感器应用前景
正是由于低功耗无线传感节点在如此广范围内的应用，使得它受到了来自军事、工业和商业以及学术专家的极大关注。其发展方向必然是无线通信的网络化， 6
即通过自组网的方式形成动态、自适应的无线传感网络。而无线传感网络( WSN) 是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分功能来实现降低功耗的目的。
除开以上所讲两种发展趋势之外，无线传感模块的应用和发展还具有极大的发展空间和良好的发展方向。当前对无线传感模块的应用都是静止性的，就目前存在的无线传感网络(WSN)，构成网络的各个节点都是被固定的安放在一个地方，要实现对整个环境的检测，就需要向环境中投放大量的无线传感节点。这样一来成本就会非常的高。若实现无线传感模块对信息的移动式采集，则在同一个环境内投放更少的节点，就能实现对环境的全面检测。
正是由于当前能耗对无线传感模块的影响，低功耗研究才上升为一个热点领域，不论是使用电源或者电池供电，在实现低功耗后，无线传感模块的发展趋势必然是自生能源式的。利用太阳能、振动能量、地热、风能等实现无线传感模块的电能供应对于全面提高无线传感模块的能力将会起到巨大的作用。 2)无线物联网技术应用前景
WSN 网络是面向应用的，贴近客观物理世界的网络系统，其产生 和发展一直都与应用相联系。多年来经过不同领域研究人员的演绎，WSN技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。2005年，美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统，为救护、反恐提供有力手段。美国科学应用国际公司采用无线传感器网络，构筑了一个电子周边防御系统，为美国军方提供军事防御和情报信息。中国中科院微系统所主导的团队积极开展基于WSN的电子围栏技术的边境防御系统的研发和试点，已取得了阶段性的成果。
在民用安全监控方面，英国的一家博物馆利用无线传感器网络设计了一个报警系统，他们将节点放在珍贵文物或艺术品的底部或背面，通过侦测灯光的亮度改变和振动情况，来判断展览品的安全状态。中科院计算所在故宫博物院实施的文物安全监控系统也是WSN技术在民用安防领域中的典型应用。
在医疗监控方面，美国英特尔公司目前正在研制家庭护理的无线传感器网络系统，作为美国“应对老龄化社会技术项目”的一项重要内容。另外，在对特殊 7
医 院(精神残障类)中病人的位置监控方面，WSN也有巨大应用潜力。
在智能交通方面，美国交通部提出了“国家智能交通系统项目规划”，预计到2025年全面投入使用。该系统综合运用大量传感器网络，配合GPS系统、区域网络系统等资源，实现对交通车辆的优化调度，并为个体交通推荐实时的、最佳的行车路线服务。WSN网络自由部署、自组织工作模式使其在自然科学探索方面有巨大的应用潜力。2005年，澳洲的科学家利用WSN技术来探测北澳大利亚蟾蜍的分布情况。佛罗里达宇航中心计划借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索。智能家居领域是WSN技术能够大展拳脚的地方。浙江大学计算机系的研究人员开发了一种基于WSN网络的无线水表系统，能够实现水表的自动抄录。复旦大学、电子科技大学等单位研制了基于WSN网络的智能楼宇系统，其典型结构包括了照明控制、警报门禁，以及家电控制的PC系统。各部件自治组网，最终由PC机将信息发布在互联网上。人们可以通过互联网终端对家庭状况实施监测。
WSN在应用领域的发展可谓方兴未艾，要想进一步推进该技术的发展，让其更好为社会和人们的生活服务，不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究，更需要国家、地区，以及优质企业在各个层面上的大力推动和支持。 3)无限物联网应用于工业生产
随着无线传感器发展，及其配套网络的日益完善，智能网络可以从工业生产到民用生活全面展开。智能生产，智能工厂的技术可以应用于智能家居，智能家居，智能交通之中。
同时虚拟现实技术的发展，如果将虚拟现实和无线传感器网络相结合，计算机小型化，可穿戴终端的日趋发展。不难想象未来的工厂之中，在生产线上，生产要素被即时监控，通过无线物联网传送到中央处理器进行数据分析。再将数据和处理结果传递到个人终端上，工人通过虚拟现实技术可以身临其境的观看生产现场，并结合数据分析作出即时的判断处理。 6 结束语
要让未来的无线物联网做到畅通无阻，首先要能让移动终端能力方便快捷的接入和高速的带宽，这些是无线移动通信网重点发展的方向。其次有无处不在的网络节点，放置我们需要的区域，如超市。医院，仓库等。通过这些节点我们能 8
实时的对目标物体进行监控处理。最后是无处不在的互联网，这也是物联网的核，任何物体是靠互联网连在一起的，通过互联网的连接到才能实现远端监控和处理，才能让物体更智能。
无线传感器技术的发展使得原始的工业生产发生巨大的变化，工业生产中的物料，器件的监控从人转移到人机互动之中。无线传感器网络和智能 参考文献
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智能制造技术发展现状范文第4篇
【摘要】智能制造是全球制造业变革的重要方向，给人类经济和社会可持续发展展示了美好前景。智能制造近年发展迅速，但目前总体还处于试验阶段，它的发展面临技术标准、系统安全、网络基础设施和复杂系统管理等技术挑战，同时还面临智能制造数据权属、智能自治系统监管和责任界定等法律与公共管理问题的挑战。发展智能制造，不但需要构建新型技术体系和商业模式，还需要构建与其相适应的法律和社会管理体系。
【关键词】智能制造 技术标准 安全 监管 法律责任
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统。它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。智能制造通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类在制造过程中的脑力劳动，能够极大地提高生产效率、生产能力并节省资源，是人类生产方式变革的重要方向。
智能制造已经成为发达国家产业升级的焦点
发达国家为了打造国家制造业竞争新优势，正积极推进高端制造业再升级，智能制造、网络制造、绿色制造、服务性制造日益成为生产方式变革的重要方向，跨领域、协同化、网络化的创新平台正在重组制造业创新体系。纵览全球，虽然智能制造总体而言尚处于概念和实验阶段，但发达国家政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。
美国于1992年执行新技术政策，大力支持关键重大技术创新（Critical Techniloty），包括信息技术和新的制造工艺，希望借助智能制造技术改造传统工业并启动新产业。2008年金融危机之后，奥巴马政府将制造业看作创造就业机会和推动经济复苏的关键，连续出台一系列重大政策，并于2009年12月公布《重振美国制造业框架》，2010年8月签署《2010美国制造业促进法案》，2012年2月制订了《先进制造业的国家战略计划》，2012年7月，基于已经发布的《先进制造业的国家战略计划》，AMP指导委员会发布了《保持美国在先进制造领域竞争优势》，2014年10月，AMP指导委员会又发布了《振兴美国先进制造业》。这些计划旨在依托新一代信息技术、新材料技术、新能源技术，在美国加快发展以先进传感器、工业机器人、先进制造测试设备为代表的智能制造。
欧洲国家早在1982年制订的信息技术发展战略计划中就强调了智能制造核心技术的开发。由德国、法国和英国发起的主题为“未来的工厂”的尤里卡项目，将解决敏捷智能制造方面的研究与开发作为重点①。德国西门子、瑞士ABB、法国施耐德电气等公司已将部分人工智能技术应用到工业控制设备与系统中。由欧盟资助的智能制造系统IMS2020计划囊括了意大利、德国、瑞士、美国、日本、韩国等多个先进国家与SAP、IBM、Siemens、BMW、MIT、Cambridge等多家企业与高校，包括了可持续制造、节能制造、关键技术、标准化、创新培训五个关键领域。
英国于2013年发布《英国工业2050战略》。英国是第一次工业革命的起源国家，制造业曾经带给英国300多年的经济繁荣。但是，随着信息化与互联网的发展，上世纪80年代以来，英国开始推行去工业化战略，集中精力发展金融、数字创意等高端服务产业。2004年，英国制造业位列世界第四，现已退到了第七位。国际金融危机后，英国GDP转向负增长，英国政府开始摸索重振制造业，提升国际竞争力，重现18世纪工业革命时代的辉煌。英国工业2050战略注重智能制造人才的培养和智能制造基地的建设。为了支持智能制造基地的发展，英国政府围绕打造先进制造业产业链，投资了1.25亿英镑。面向汽车、飞机、可再生能源、低碳技术等传统产业，旨在支持英国制造企业在全球市场发挥重要作用。
德国针对来自亚洲制造业的竞争威胁和美国的“先进制造业”发展，提出了“工业4.0”计划，期望充分发挥德国在制造业的现有优势，以确保德国制造业的未来。“工业4.0”项目主要分为两大主题：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等。德国依托其在工业过程中广泛应用的信息和通信技术、强大的机械和装备制造业、在嵌入式系统和自动化工程方面的高技术水平和全球市场的领导地位，通过“工业4.0”计划的实施正在进一步巩固全球领先生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商的地位。
日本早在1989年就发起过“智能制造系统”计划，在1990年日本工业和国际贸易部（MITI）发起组织了一个新的国际合作研究计划——智能制造系统（IMS）的研究，由日本、美国和西欧共同参加，共投资10亿美元，其中日本占60%。②该计划从1992至1994年进行可行性研究，建立了六项由工业界主导的“可行性国际合作测试案例”，包括《流程工业洁净制造》、《全球化制造同步工程》、《21世纪全球化制造》、《全方位制造系统》、《快速产品开发》、《知识系统化》等智能系统，重点研究了开发全球化制造、下一代制造系统、全能制造系统等技术。2004年，日本启动了“新产业创造战略”，为制造业寻找未来战略方向，并将信息家电、机器人、环境能源等7个领域作为重点发展对象，努力提高日本制造业在国际上的产业竞争力。
韩国于1991年底提出了“高级先进技术国家计划”，即G-7计划，包括七项先进技术及七项基础技术，目标是到2000年把韩国的技术实力提高到世界第一流发达国家的水平，该目标已基本达到。为占领智能化生产技术的制高点，韩国目前又将智能制造技术列入“高级先进技术国家计划”之中，重点研究智能化生产技术。
我国对智能制造的研究开始于20世纪80年代末，并在相关方面取得了一些成果。近年来，我国对智能制造的发展也越来越重视，越来越多的研究项目成立，研究资金也大幅增长。我国在2012年发布了《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《智能制造装备产业“十二五”发展规划》④，并设立《智能制造装备发展专项》，加快智能制造装备的创新发展和产业化，推动制造业转型升级。中国版工业4.0规划——《中国制造业发展纲要（2015～2025）》也将在今年发布。规划将智能制造作为我国工业升级抓手，重点在新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备十大领域，强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造，提升制造业层次和核心竞争力。
智能制造系统的特点
智能制造系统和传统的制造系统相比具有以下几个特点。
高效自治。⑤自治能力是智能制造系统的一种重要的标志性特征，包括自学习、自组织、自维护等能力。智能制造系统具有搜集与理解环境信息及自身的信息并进行分析判断和规划自身行为的自学习能力；智能制造系统中的各种组成单元能够根据工作任务的需要自行集结成一种超柔性最佳结构并按照最优的方式运行的自组织能力；以原有的专家知识为基础在实践中不断进行学习完善系统的知识库，对系统故障进行自我诊断、排除及修复的自维护能力。例如，在德国工业4.0实施方案中，信息物理系统（CPPSs）帮助智慧工厂进行自我管理，并实现生产的定制化和个性化。CCPSs不仅可以实现生产的自我管理，还可以实现维护的自我管理。
人机一体。智能制造系统不单纯是“人工智能”系统而是人机一体化智能系统，是一种混合智能。人机一体化一方面突出人在制造系统中的核心地位同时在智能机器的配合下更好地发挥了人的潜能，使人机之间表现出一种平等共事、相互“理解”、相互协作的关系，使两者在不同的层次上各显其能，相辅相成。虚拟制造技术成为实现高水平人机一体化的关键技术之一。人机结合的新一代智能界面使得可用虚拟手段智能地表现现实，它是智能制造的一个显著特征。
网络集成。智能制造系统在强调各个子系统智能化的同时更注重整个制造系统的网络化集成。这是智能制造系统与传统的面向制造过程中特定应用的“智能化孤岛”的根本区别。这种网络集成包括两个层面。智能制造的第一个特点体现在企业智能生产系统的纵向整合以及网络化。网络化的生产系统利用信息物理系统（CPPSs）实现工厂对订单需求、库存水平变化以及突发故障的迅速反应。生产资源和产品由网络连接，原料和部件可以在任何时候被送往任何需要它的地点。生产流程中的每个环节都被记录，每个差错也会被系统自动记录，这有利于帮助工厂更快速有效地处理订单的变化、质量的波动、设备停机等事故。工厂的浪费将大大减少。二是价值链横向整合。与生产系统网络化相似，全球或本地的价值链网络通过CPPSs相连接，囊括物流、仓储、生产、市场营销及销售，甚至下游服务。任何产品的历史数据和轨迹都有据可查，仿佛产品拥有了“记忆”功能。这便形成一个透明的价值链——从采购到生产再到销售，或从供应商到企业再到客户。客户定制不仅可以在生产阶段实现，还可以在开发、订单、计划、组装和配送环节实现⑥。
智能制造面临四大技术挑战
异构异质系统的融合。智能制造系统利用信息物理系统（CPPSs）纵向实现智能生产系统整合和网络化，横向实现价值链的整合与网络化。现在面临的问题是，传统的工业自动化系统中不同的技术发展相对割裂。尽管一些既定的标准已经在各种技术学科、专业协会和工作组中使用，但是缺乏对这些标准的协调。目前，不同工业网络之间，设备之间存在严重的异构异质问题需要解决。异构性是指不同类型的网络技术（如Internet，WSN等）高质量互联互通的问题。异质性是指不同公司生产的、不同功能的硬件不兼容的设备在没有彼此差异的情况下进行互联互通的问题⑦。这要求从传感器、数据卡开始，从数据采集点，到整个网络、云平台、数据中心、全连接，需要统一的架构，以及标准化的接口。这需要一套新的国际技术标准，实现大范围嵌入式设备之间的互联以及向虚拟世界互联。通过网络间的融合与协同，对异构网络分离的、局部的优势能力与资源进行有序整合，最终实现无处不在、无所不能的一种智能网络。在异构的网络中，每一个通信节点都具备自路由的功能，形成一个自组织、自管理、自修复、自我平衡的智能网络。各个设备因为异构异质的融合可以相互之间进行良好的通信交流，在不同的网络共存的情况下，还可以整合与优化资源配置，利用性能更好的网络进行通信，实现更高效的资源利用。
解决这个问题，单靠哪家企业都不现实，需要积极推进智能制造的各国政府，跨国界的产业技术创新组织、跨国公司以及广泛的中小企业共同参与，将现有标准，如在自动化领域（工业通信、工程、建模、IT安全、设备集成、数字化工厂等）纳入一个新的全球参考体系是实现智能制造的基础。这项工作具有高度的复杂性，是智能制造发展面临的一大挑战。
复杂大系统管理。在现代管理中，我们一般可通过模型模拟来解决一些非常广泛的真实的或假想的管理问题，例如产品，制造资源或整个制造系统，如人类与智能系统的互动，又如不同企业和组织之间业务流程等管理方面的问题。
在智能制造时代，基于模型模拟使用标准的方式来配置和优化制造工艺对于企业是一个重大挑战。主要原因在于智能制造系统变得越来越复杂，由于功能增加、产品用户特定需求增加、交付要求频繁变化、不同技术学科和组织日益融合，以及不同的公司之间合作形式变化迅速，很难开发一套稳定且具有极强适应性的管理模型。另外，开发新的管理系统模型的成本与收益问题也是一大难题。智能制造系统在建立初期阶段就需要建立明确的管理模型，这一阶段需要较高的资金支出。在高产量行业（如汽车行业）或有严格安全标准的行业（如航空电子行业），公司更有可能接受较高的初期投入。如果它们只生产小批量或个性化产品，则不太可能这样做。
高质量高容量网络基础设施。智能制造需要更高容量和更高质量的数据交换网络技术和基础设施，以保证智能制造所需的延迟时间、可靠性、服务质量和通用带宽。工业企业的信息化水平越来越高，信息数据量也越来越多，各种设备仪器产生的海量数据对信息处理的要求也提高了。高运行可靠性，数据链路可用性，保证延迟时间和稳定的连接成为智能制造的关键，因为他们直接影响应用程序的性能⑧。
高质量高容量网络技术开发和基础设施建设是智能制造面临的又一个挑战。这种挑战主要表现在以下几个方面：一是工业领域宽带的基础架构过去并不是面向大数据的，大量机器与机器、设备与设备等数据的收集、传输、交互等，对工业领域宽带基础架构提出了更大的挑战。二是要实现端到端的全生命周期基于数据来驱动，需要更大范围、更大维度的信息交流，异构异质网络的信息交流是一大挑战。三是网络的复杂性和成本控制的挑战。智能制造网络不仅需要高速、带宽、简单、可扩展、安全，还需要便宜，不明显增加现有制造产品和服务的成本。这个网络需要绑定可靠的SLA（服务水平协议）；通信容量的可用性和性能高；持数据链路调试/跟踪，尤其是提供相关的技术援助；提供广泛可用/有保证的通信容量（固定/可靠的带宽）；广泛使用的嵌入式SIM卡；所有移动网络运营商之间的短信传递状态通知；标准化的应用程序编程接口（APIs）的配置，涵盖所有供应商（SIM卡激活/停用）；移动服务合约的成本控制；负担得起的数据全球漫游通讯费用等。
系统安全。智能制造系统涉及高度网络化系统结构，将大量的有关人、IT系统、自动化元件和机器信息纳入其中。更多的参与者涉入到整个价值链。广泛的网络和潜在的第三方访问至少意味着一系列全新的安全问题呈现在智能制造系统中。因此，在智能制造中，必须考虑到信息安全措施（加密程序或认证程序）对生产安全的影响（时间关键功能、资源可用性）。
智能制造安全性的挑战主要表现在两个方面。首先，现有的工厂将升级网络安保技术和措施，以满足新的安全要求的挑战。但是，通常企业的机械装备寿命较长，原有的很多设备并不具备可靠的网络连接功能，升级改造非常困难。同时，企业内部生产系统与外部的和在某些情况下很难联网的陈旧基础设施等因素影响，安全性的保障也很困难。其次，要为新的工厂和机器制定解决方案的挑战。企业界目前缺乏完全标准化的操作平台，以实施足够的安保解决方案。满足信息物理系统（CPPSs）安全的技术和标准化平台开发本身也充满挑战。
智能制造面临两大法律挑战
数据的权属问题。智能制造是数据驱动的制造。在智能制造时代，每一个工厂都应有一套智能系统，它首先能够通过传感器，对机器运作数据进行采集，并加以分析，从而实时了解工厂的运作情况；其次，能够通过执行器对机器运作进行控制；此外，还能对消费者行为数据进行分析，对产品从设计到销售的全生命周期，进行最优化的管理。因此，智能制造很大程度上依赖于数据的处理和加工，以数据链为基础，更自动化的生产设备，更灵活的流程管理，让工厂能够基于市场预测，快速地装配调度，智能地生产，从而以最快的速度匹配消费者需求，并在全社会范围内优化资源配置。
海量数据在智能制造时代具有前所未有的商业价值。自动化时代的工业数据主要是在厂商的自动化生产和配送系统内部进行流转，因此制造商毋容置疑的享有其所有权。但是在智能制造时代，制造系统的数据、顾客的需求数据等海量数据将在一个更加广阔的工业互联网中流转，而且网络的参与者也更加的多元化，能够利用这些数据谋利的主体也更加的多元化。目前法律只对有形资产和专利保护有明确的界定，如果不从法律上解决数据的权属问题，并建立起适合智能制造发展需求的法律框架，使企业投资和开发数据、共享数据能够获得满意的回报，企业投资智能制造的积极性就会大打折扣，智能制造的发展可能会被大大的延迟。
法律监管问题。智能制造系统在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。随着人工智能技术的不断发展，这种智能制造系统可能拥有越来越高的“自治”能力，并逐渐演化成“自治系统”。与此同时，自治系统带来的损害和伤害责任的法律问题也随之增长。在智能制造时代，很多相关的法律责任都需要重新界定。
自动驾驶汽车是一个典型的“自治系统”，它面临的事故责任和法律监管问题是智能制造时代的典型案例。按照目前大多数相关的车辆法规，自动驾驶汽车这种“自治系统”是不能上路行驶的。1949年版的《日内瓦道路交通公约》要求驾驶员“应当时刻能够控制其车辆”，因此，欧洲原有的道路交通法规不允许自动驾驶汽车上路。目前，美国只有4个州允许无人驾驶汽车上路。它们在欧洲也不被法律认可，尽管联合国《维也纳道路交通公约》近期的一项修订意味着，包括欧洲和美洲在内的72个国家允许汽车在特定期间自主驾驶。但是道路交通法律仍然要求司机有能力控制车辆。而其他国家在推行自动驾驶汽车方面也面临着相同的挑战。这种挑战其实是自治系统使用的合法性问题，也是关系到未来越来越多的具有“自治”能力的智能制造系统是否能够大规模使用和推广的关键。
这一挑战的另外一个方面，是自治系统的法律责任界定问题。例如，现在的道路交通法规一般都规定，驾驶者对所驾驶的车辆造成的事故负有直接责任。但如果是自动驾驶的汽车，交通事故发生的责任界定将变得复杂。因为事故的原因可能是自动驾驶系统的问题，也可能是驾驶者违规操作的问题。这使得责任的牵扯方将不再只包括驾驶者，还可能包括自动驾驶车的制造方、驾驶系统软件提供商等。法律并不是仅仅规定自动驾驶汽车能否上路那么简单，而是一整套条例和法令，决定了你遭遇具体情境时会发生什么。对于自动驾驶系统来说，这些规则中的大部分尚未出现。假如法律规定驾驶者应该承担更多的责任，就有可能极大地影响智能汽车的销售。如果法律规定限制自动驾驶汽车的制造商，也会影响厂商开发自动驾驶汽车和推动器上市的积极性。
自动驾驶汽车只是诸多“智能系统”中的一种，在“智能制造”时代，如何更好的监管数量庞大、种类繁多的“自治”系统，将是全球法律系统面临的一个更为巨大的挑战。
注释
张洁、吕佑龙：《智能制造的现状与发展趋势》，《高科技与产业化》，2015年3月23日。
雷源忠：《21世纪的制造技术——智能制造系统》，《中国机械工程》，1992年第2期。
中华人民共和国科学技术部：《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，2012年4月24日。
中华人民共和国工业和信息化部：《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，2012年7月16日。
杨叔子、丁洪：《智能制造技术与智能制造系统的发展与研究》，《中国机械工程》，1992年3月2日。
德勤：《迎接智能制造企业数字化转型新契机》，2015年5月8日。
张平：《工业4.0面临的三大技术难题如何解构？》，《中国电子报》，2015年1月23日。
柯曼：《工业4.0七大挑战》，中国电子信息产业网，2014年12月5日。
责 编∕凌肖汉
智能制造技术发展现状范文第5篇
一、机械制造智能化
(一) 机械制造智能化概念
机械制造技术是一门研究产品从设计、生产、加工、维护到回收的一系列技术的总称, 最终目标是提升效益、质量和核心竞争力。传统的机械制造业中, 人工劳作占据最重要的部分。但是随着智能化的发展, 智能机械制造技术实现了用信息化模拟, 即利用计算机模拟制造专家的分析、推理、判断、构思以及决策等职能活动, 同时把这部分职能活动同智能机器进行有机地结合, 将其作用于整体制造业企业的各个子系统, 促进整个制造企业经营运作的集成化与高度柔性化, 从而解放劳动力, 取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动。近年来, 职能制造系统被开发出来, 进一步实现了运用科技, 结合人工智能技术、材料与代理技术, 融合当前企业管理、电子制造及其技术的理论与方法, 在标准化操作的基础上, 实现机械制造业的各个子分支智能化, 进一步推动整个机械制造网络的集成化智能处理。
(二) 智能化对于机械制造的意义
首先, 随着经济的发展和环境保护意识的提升, 很多国家大力倡导节能减排, 创造优惠政策鼓励机械制造行业引进智能化的制造设备降低能耗, 减少生产大量排放废气的问题。其次, 机械制造智能化可以最大限度地解放人工成本, 对于机械制造业来说, 人工成本作为最大的成本投入, 已经超出了技术成本和原材料成本, 消耗巨大, 利润率不高。通过智能化发展和集成化操作, 将促进机械制造业节省人工成本开支, 扩大利润空间。数控设备的引进和数控技术的应用可以促进机械制造业开发新的设备, 开拓信息化集成系统, 流程化的操作将极大解放人工成本, 甚至可以实现一个工人操作很多台生产设备的情况, 极大节省人称成本, 提高生产效率, 促进行业发展和升级。最后, 智能化生产可以使企业管理层通过大数据平台整合生产信息, 迅速了解设备的利用情况, 使得生产整个流程实现及时性和信息化, 方便企业管理人员预判断生产过程中的问题。
二、我国机械制造技术的现状
20世纪30年代, 作为一种先进的制造方式, 机械制造的智能化在西方国家被提出并发展。但在我国的发展和应用还并不成熟, 我国有些地区甚至保持着传统劳动密集型的机械制造模式, 我国制造业的发展进步制约。
(一) 管理经验不足
在工业基础较好的西方国家, 由于机械管理和组织制度都比较完善, 机械制造方面较为先进, 可以为智能化发展提供较为完整的管理制度和生产模式的保障, 在机械制造智能化的发展过程中, 可以根据发展现状随时调整, 弥补相应的不足。但我国因为企业管理水平还不够高, 实现信息集成化共享和管理的企业为数不多, 无法对机械制造智能化发展提供配套的企业管理经验, 大部分企业的管理经验比较陈旧, 对新时期的智能管理认识不足, 使得我国的机械制造业发展落后于工业发达国家。
(二) 设计和制造不足
我国设计和制造的经验不足, 加之技术不够成熟, 很多制造企业对机械设计的方案和整体规划不够细致, 很多企业并没有像西方发达国家一样实现无图纸化造作, 这使我国的机械制造技术发展进程较为缓慢。同时, 如复合机械制造加工技术, 集成化纳米科技, 高精密加工等先进制造方式在我国的普及率也较低, 很多机械制造的核心技术还掌握在工业发达国家的手里, 导致我国的机械制造智能化的技术依然处于较被动的境地。
(三) 技术水平有待提高
机械制造行业的智能化水平很大程度上取决于制造技术, 数控加工科技和集成化机械制造等工艺还和智能化相差较远, 一些技术的应用和融合还不够成熟, 我国需要进一步进行机械制造智能化的学习和引进, 技术水平有待提高。
三、机械制造智能化对我国提出的新要求
我国要实现机械制造的智能化发展, 需要系统地全面地处理问题, 优化整合机械制造技术的应用结构和应用方式, 在此基础上确立机械制造智能化的发展方向和应用要点, 在机械制造以及机械相关产业方面重视和完善机械制造智能化的全面发展和应用。
(一) 以性能发展为中心
要实现机械制造的智能化, 需要坚持以性能发展为核心。性能如果具有高效率, 高质量和高精确度, 可以在任命职能以及集成化信息平台的综合应用之下对机械设计体系进行集成处理和重组, 大大提高生产效率和生产质量。所以, 在机械制造智能化的发展过程中, 需要以性能发展为核心, 这可以全面带动智能化科技的应用、融合和推广。具体措施可以从以下几个方面优化和布局。
1. 发挥机械制造智能化技术的性能优势
充分发挥机械制造智能化技术的优势, 在精密机械加工和制造等方面加快速度的提升、精密度的提升和效率的全程优化, 注重利用性能缩短机械制造过程中的误差, 进一步减少生产的废弃物, 减少成本、控制废品率。发挥机械制造智能化技术的性能优势, 可以进一步加快机械制造的速度, 提高产品的精确度, 加快生产制造的效率。以上种种优势可以辅助机械制造产业降低生产成本, 进一步实现利润最大化。
2. 开发新材料的新性能和新功能
要全面实现机械制造智能化, 需要各大企业加大科研投入力度, 开发新材料, 同时着重开辟新材料的性能和功能, 以此作为全面实现智能化机械制造的支撑。如:要注重利用纳米材料以及最新设备, 同时开发设备和材料的新性能, 提高生产效率和应用效率, 企业管理人员要注重整个制造体系扩展和外延, 在今后的发展中需要应用新性能组建新的平台, 加强机械制造业对于诶来市场的适应性, 提升机械制造行业对于适应最新科学技术的效率。
3. 注意多工艺和多技术的复合应用
机械制造想实现智能化的发展, 实现生产效率和生产产品的提升, 需要坚持提高机械制造的产品质量, 依靠新的机械制造处理工序, 注重多功能多技术的符合工艺, 降低生产环节和加工工序。在实现集合处理的基础上对表面加工, 应用智能化科技, 进一步建立起机械制造智能化技术实用化的新平台。
(二) 加强产品结构的科学调整
在实现智能化大生产的同时, 要注重加强产品结构的科学调整, 在全球经济一体化的背景下, 需要机械制造工业不仅仅提供生产资料, 还需要加强产品整合, 提供人民群众需要的各种生活资料, 我国机械制造的各企业在产品结构调整中, 在选择产品时不管是生产资料还是消费品, 都要首选带有智能信息技术的机电一体化产品。
(三) 加大技术研发力度
在实现智能化的过程中, 要求我国尽量结合外国先进经验, 加大科技研发力度, 进而在经验的基础上最大限度地做到创新, 同时尽量缩短技术的研发周期。在研发的过程中要结合我国行业的现状以及市场要求和我国国情, 重点研发低成本大前景, 实用性强的智能化技术, 实现贴和国情的机械制造技术升级。
四、我国机械制造智能化发展方向
由于我国和西方发达国家的工业化进程还有较大差距, 机a械制造的完全智能化还有漫长的路要走。作为发展中国家, 在全球一体化进程的浪潮中, 扩大机械设计智能化我国保持着较大的优势和上升空间。在今后建设的过程中, 要注重科研和学习技术的能力, 建议相关部门科学建设人才培养体系, 引进智能化相关开发技术和机械制造技术, 集成发展, 重点突破。在后续的发展中要立足我国机械制造的发展现状, 深刻了解国家的工业化发展的现状, 以及未来的发展方向。在关注工业发达国家在该行业最新技术的同时, 需要结合我国的工业发展现状和发展基础, 着重发展那些适合国情的, 投资需求较少的、资金回流胡子哼速度较快的智能化技术。在新时代的新形势下, 我们需要充分了解国情, 全面审视我国机械制造业的基础, 精准定位机械制造行业未来的发展目标, 全面把握智能化的趋势, 积极借鉴国外先进的技术经验, 拉近我国和发达国家之间的差距, 从而提升我国参与国际竞争的综合实力, 并最终促进我国经济的健康可持续发展。
摘要：本文从机械制造的智能化概念和其职能化对于机械制造的意义作为切入点, 总结了我国机械制造智能化发展的现状, 找出我国智能化机械制造的不足之处, 分析了智能化对于机械制造的新要求, 并尝试分析我国机械制造业在智能化方面的发展方向和建议。
关键词：机械制造,智能化,发展方向
参考文献
[1] 宋国强.试论我国先进机械制造技术的特点及发展趋势[J].湖北农机化, 2018 (4) :53-55.
[2] 马海丰.机械制造智能化发展趋势分析[J].吉林广播电视大学学报, 2018 (1) :111-112.
[3] 霍晓姝.我国装备制造业市场势力研究[D].沈阳:辽宁大学, 2014.
智能制造技术发展现状范文第6篇
摘要：随着社会的发展和经济的进步，机械制造技术发展的越来越成熟，以及应用也日益广泛。机械制造作为一门知识性与专业性结合的科学，主要包括产品的设计、生产、销售以及维修和回收等过程，并且在工业生产中，机械制造与自动化技术都发挥着重要的作用，它们将生产与实际相结合，解决在机械制造过程中产生的很多问题。随着人们生活水平逐步提高，对生活质量的要求也不断加大，特别是关于产品的快捷性、多样性方面的要求。只有加强对机械制造和自动化的探讨分析，才能使工业生产更好的进行。
关键词：机械制造；自动化；工业生产
机械制造业是制造业的最主要的组成部分，是为用户创造和提供机械产品的行业，包括机械产品的开发、设计、制造、流通、和售后服务全过程。国民经济的发展速度，在很大程度上取决于机械制造工业技术水平的高低和发展速度。
1 我国机械自动化现状？
现在中国已经是一个制造大国，中国的制造业规模已经达到世界第四位，仅次于美国、日本和德国。但是，与工业发达国家相比较，还存在很大的差距。主要表现为产品质量和技术水平不高，具有自主知识产权的产品少，而且制造技术及工艺落后，结构不够合理，技术创新能力落后，以及在先进制造技术和生产管理等方面，也存在一定的差距。
在机械制造业中，机床、夹具、检测仪器等设备很大程度上决定了加工水平。而许多关键零部件我国还不能自己生产制造，完全依赖进口，这在很大程度上限制了我国机械制造业的发展。
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。
随着计算机技术等高新技术的发展，机械制造业的自动化技术程度进一步提高。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、智能化、集成化。
2 机械自动化的发展历史
机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，上世纪60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明，这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。
3 未来机械自动化技术的发展方向
近年来，我国机械制造行业已经慢慢朝着自动化、智能化的方向发展，近年来随着我国科技水平的不断创新和发展，越来越多的人开始重视机械制造自动化技术，未来机械制造自动化技术的性能会朝着智能化、准确化、自动化的方向发展。
3.1 智能化发展？
智能化制造系统，顾名思义就是在机械制造过程中可以应用智能程序进行相关活动，像是判断分析以及推理构思的过程。智能系统的适应性和友好性很好，这是智能化的具体体现。无论是机械设计的过程还是机械制造的过程，模块化的方法是最常采用的方法，因此有机结合智能化、自动化应该是机械制造自动化技术发展的必然趋势，可以模拟人脑实现机械自动化的智能化生产。
3.2 标准化
机械制造自动化技术会朝着精准化、高效化的方向发展，现阶段机床硬件研发水平有显著提高，因此数控机床的控制能力的可操性性会很强，未来机械制造自动化技术必然要朝着精准化的方向发展。
3.3 机电一体化
机械设计制造及其自动化在不断发展的过程中，已经逐渐向机电一体化方向发展，机电一体化是建立在机械设计制造自动化基础上的，是对其有效的延续，在工业行业中应用机电一体化，可以进一步的推动机械工业的发展，而且还可以为其持续的发展提供有力的依据以及动力。
3.4 微观领域的应用？
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息、等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5 生态化
工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。一方面，物质丰富，生活舒适：另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染，于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势，绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害及少，资源利用率最高。设计绿色的机械自动化产品，具有远大的发展前途。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。
总而言之，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式，也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。
4 总结
随着科学技术的不断进步，机械制造自动化技术也越来越成熟，是机械制造企业的必然发展结果，使机械制造取得了飞跃性的进步。机械制造行业的发展影响着世界各国的工业生产，机械制造自动化技术水平对机械制造行业的整体发展水平发挥着重要作用，同时能够显示出国家工业整体的发展水平。因此，我国机械制造业的发展，必须投入大量的人力、物力促进机械制造自动化的进步和发展。
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