智能制造的技術要求精選(九篇)

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第1篇：智能制造的技術要求范文

關鍵詞：智能制造；新科技革命；復合型技能；人才困境；發展建議

基金項目：2016-2017年度蘇州市“高技能人才培養研發”市級課題：“蘇州‘智能制造’人才現狀與培養對策研究”（項目編號：GJNP201604）階段性研究成果

中圖分類號：F24 文獻標識碼：A

收錄日期：2017年4月2日

一、智能制造技術是新科技革命實現的關鍵技術

科技革命是16世紀以來的一個歷史現象，是科技發展的一種表現形式。在人類文明史和現代化研究領域，科技革命大致有三個判斷標準：（1）科學范式或技術范式的轉變；（2）人類生產、生活方式或思想觀念的顯著改變；（3）人口影響覆蓋率超過50%。按照這種標準，16世紀以來世界科技大致發生了兩次科學革命和三次技術革命。兩次科學革命分別是16～17世紀的近代物理學誕生、20世紀初的相對論和量子論革命。三次技術革命分別是18～19世紀初的蒸汽機和機械革命、19～20世紀初的電力和運輸革命、20世紀40年代以來的電子和信息革命。

從世界科技的前沿角度看，第三次技術革命即電子和信息革命即將結束，后信息時代即將來臨，新一輪科技革命即將爆發。從人工智能到機器人，新興技術的商業化正在重新定義各行各業并重塑社會準則。世界經濟論壇創始人克勞斯?施瓦布指出：“第四次技術革命將數字技術、物理技術、生物技術有機融合，觸及經濟社會的方方面面，可植入技術、數字化身份、物聯網、3D打印、無人駕駛、人工智能、機器人、大數據、智慧城市等將對社會產生深刻影響，重塑全球生產、消費、運輸與交付體系，新產業、新業態、新經濟將隨之應運而生”。而這些變化的廣度與深度預示著整個生產、管理及治理體系的變革。

制造在科學、技術與產業的轉換之間具有橋梁和紐帶作用。任何新興科學或技術，都只有通過制造才能轉化為現實生產力，制造技術是包括新一輪科技革命在鵲乃有科學技術的實現技術，見圖1。而新科技革命中的制造技術則以智能制造為代表，正在改變人類生活的方方面面，智能家居、智能手機、智能設備與機器、智能建筑……所有一切都表明，人類智能的秘密正在緩緩拉開帷幕，智能制造技術將成為揭示未來新科技革命面紗的關鍵技術。（圖1）

二、智能制造工作特點與人才技能分析

技術融合是現代社會的發展趨勢，智能制造技術將通過與其他新興技術，如語音、數據、視頻、感知計算、生命科學……的交互融合，在經濟產業結構、組織生產方式、基礎設施建設等方面，通過遞進協同效應帶來社會生活的重大變革，并最終影響其工作特點與人才技能要求。

（一）智能制造工作特點

1、工作界限模糊化。傳統企業將制造過程劃分為三個層面，即工程層面、技術層面和技能層面。這三個層面的工作界線分明，工程層面（設計、規劃、決策）的工作是產品的設計、規劃與決策工作，技術層面（工藝、執行、中間）的工作是生產第一線的工藝設計或設備維護工作，技能層面（技藝、操作）的工作是生產第一線的設備操作工作。然而，在智能制造過程中，各層面的工作將相互融合，從而使工作結構呈扁平化趨勢。這種不同層面間的融合需要大量融技術理論與技能操作于一體的復合型人才，也使智能制造在人才需求層次上整體呈上移趨勢。

2、工作方式研究化。智能制造的關鍵在于使用什么樣的方式與技術來達到智能化的效果。如果忽視了工作方式與技術本身的創新，只是一味地實施智能化，必是舍本逐末。制造業要保持旺盛的生命力，關鍵在于創新。《中國制造2025》對我國技術創新與高端制造業的發展做了具體規劃。但創新是個極為復雜的過程，包括多個層面，既需要在研發設計層面創新，也需要在工藝應用層面創新。智能制造將內在地要求從業者進行創新性研究，研究與創新將成為智能制造工作內容中的應有成分。

3、操作技能高端化。智能制造生產體系所需要的是高端技能操作。高端技能操作主要存在于三大領域：（1）智能化生產系統的操作。由于智能化生產系統非常復雜，設備非常昂貴，因而對這類操作人員的能力要求也很高，操作者要能理解整個生產系統，并熟練運用各類工業軟件進行柔性化生產；（2）智能化生產線本身的安裝、調試與維護性操作；（3）特種加工所需要的高端操作。這是更為重要的方面，智能化生產系統無論如何復雜，它也只能生產常規產品，企業為了提高競爭力，往往要在此基礎上生產特種加工的產品，而這種產品很可能是無法完全用智能化設備進行加工的，必須人工操作，但它的操作會非常復雜，對操作技能的要求也會大大提高。

4、生產服務一體化。盡管服務是企業的根本使命，但在傳統制造企業中，就個體員工而言，服務與生產是相互分離的，服務屬于銷售或售后服務人員的工作范圍，車間內的從業人員只是按標準生產產品，往往眼里只有“物”，沒有“人”。這是由于在傳統制造企業中，缺乏把生產與客戶連通起來的技術和理念，智能制造則將完全改變這一狀況。智能制造的目標是把生產線與庫存、產品和客戶全部連通起來，構成一個大系統，包括智能生產、智能工廠、智能物流和智能服務四大主題。在這種制造系統中，服務與生產融為一體，生產者將直接面向客戶進行生產，這是一種全新的工作模式，生產者必須具備與客戶溝通的能力以及按照客戶需求進行定制化生產的理念。

（二）智能制造人才技能分析。智能制造的工作特點決定了其需要更多擁有跨學科背景的復合型人才，即更多具備通用性、專業性、融合性技能的人才。

1、通用性技能。智能制造將會改變從業人員原有的工作范式，對從業人員的專業性、能動性、靈活性、協作性等通用技能提出更高的要求。

（1）專業性技能。智能機器人可替代部分“低技能”勞動力，但智能化生產線和大數據系統的指揮、操作和運營需要更具專業能力的從業人員彌補機器的不足。從業人員需要能夠將所學的知識和技能應用于構建真實的工業系統，以應對自動化系統故障。

（2）能動性技能。智能制造工作內容的變化要求從業人員兼具多種工作技能，以能動性地應變復雜性的工作要求。

（3）靈活性技能。智能制造要求能夠迅速根據市場需求調整其生產適應能力。新形式的協作工廠讓虛擬工作和移動工作成為現實，多模式、用戶友好界面的智能輔助系統將協助從業者的工作。這些都可以幫助從業者實現更靈活的操作方式。

（4）協作性技能。一方面是“人人協作”，不同職業之間的分工運行模式將逐漸被合作模式所取代。智能制造將制造各個環節的聯系變得更加緊密，不同的職業分工將需要更多的溝通與合作；另一方面是“人機協作”，在智能工廠里，人、機器和資源如同在一個社交網絡里一般溝通協作，相互配合，重塑傳統制造模式下人與設備之間的機械關系。

2、專業性技能。當前，制造企業包括很多專家都意識到一個問題，即企業無法明確需求，對自身的流程、內部業務關系無法理清，“專業性技能”的缺乏影響了智能制造工作推進的進程。

（1）精益化技能。精益生產本身提出了量化基礎，而數字化車間的根基是可量化的被測對象。數學建模的控制過程、可量化的信息模型，都是依賴于精益提供基礎數據源，精益缺乏的情況下也就會失去“數字化”的根基。

（2）信息化技能。很多精益生產基礎很好的企業，同樣困惑如何推動智能制造。因為，在傳統的制造業里，也有所謂的“CIO”（Chief Information Officer，首席信息官），這些CIO可能是IT出身，但是對于如何將底層數據、智能分析進行融合，由于缺乏對工藝對象的了解，使得具備智能制造意義下信息化技能的人才極其缺乏。

（3）自動化技能。自動化銜接了機器控制與數據采集，但是自動化在向更為智能的機器開發時，需要基于PLCopen的標準化編程、OPC UA、機器人應用與集成系統的規劃與開發等技術人才。隨著機器的智能性、集成性的提高，對于自動化本身的人才需求也與以往更加不同，對于軟件工程的能力，包括軟件開發、軟件質量與進度控制這些綜合能力的要求較之以往更高。

3、融合性技能。技術的融合，包括OICT（Operational、Information、Communication、Technology的縮寫）的融合是一種趨勢，但是規劃與設計的全局性人才是缺乏的，這類人才需要具有統籌運作與規劃的技能。

（1）項目規劃技能。這項技能要求懂得精益生產，了解生產過程與工藝，能夠將信息通過組織分類來設定企業的制造目標，并能夠統籌自動化、信息化與通信規劃流程、制定執行路線圖，推動項目的進度并持續推進設計的改善。

（2）資源整合技能。整合技能包括內部各個部門之間的溝通、外部力量的協調，類似于一個中央節點來協調各方，對各方設定目標、提出需求，并定義標準接口，設計流程與檢查，以及進行階段性的目標監視。

（3）結構化思維與思維完整性技能。與所有的創新一樣，智能制造的創新也不是大腦靈光一現的結果。創新需要系統性的思維，需要在一個問題中能夠按照邏輯順序將可能潛藏的問題進行結構化的規劃，包括對問題的結構化思考、策略性思考，而這需要具備標準化、模塊化思想，以及完整性思考的能力。

三、智能制造人才困境與發展建議

根據教育部官網2012～2014年統計數據測算，2014年度，我國十大重點制造領域年度人才總缺口粗略估計在50萬人左右。其中，高檔數控機床和機器人、農機裝備、節能與新能源汽車三大智能制造領域人才缺口共計25.5萬人左右。（圖2）

《世界經理人》雜志2015年公布的《中國制造企業智能制造現狀報告》顯示，有近三成被訪企業認為，使用智能設備生產的最大難題是人才，越來越多企業面臨“設備易得、人才難求”的尷尬局面。人社部的勞動力市場供需數據亦能說明我國技工的緊缺現象，數據顯示，近幾年我國技能勞動者的求人倍率一直在1.5∶1（1.5個崗位對應1個求職者）以上，高級技工的求人倍率更是達到2∶1以上的水平。

目前，智能制造人才除了在盜可洗嬖誥藪筧笨冢在技能上亦與發達國家相去甚遠。以機器人行業為例，2013年我國就已超越日本成為全球最大的工業機器人應用市場，2014年我國共銷售工業機器人5.6萬臺，2015年6.42萬臺，但多以三軸、四軸低端機器人為主，五軸、六軸等高端機器人較少，且關鍵零部件，如控制器、減速機、伺服電機等主要依靠進口。

人才的缺失極大地制約了智能制造的推進與發展，造成這種現象的主要原因有：

（一）缺乏能促進職業能力持續積累的人才培養體系。智能制造所需要的高度復合型人才的供給，需要一種能促進職業能力持續積累的人才培養體系。目前，我國的職業教育體系有完備的中等職業教育、高等職業教育，如果一批本科院校能順利向技術應用型轉換，我們還將擁有規模較大的技術應用型本科教育。同時，專業學位教育隨著多元化學位制度改革的順利進行，在人才培養中發揮的作用也將越來越強。但問題是，各個階段的職業教育相互割裂，其關系更多的只是學制關聯，而非課程關聯。雖然許多省市推出了中高職銜接甚至是中本銜接項目，但這種銜接也更多地只是為了解決職業院校的招生問題，它們往往只是在現有課程框架下對課程體系做些整合，以提高人才培養效益，并沒有系統探索這種框架在新的人才培養體系中的功能。

（二）缺乏基于職業能力開發的課程體系與組織方法。任何人才的培養最終都要依托課程設置。當前，既有職業院校的課程體系仍以應用系統的學科知識架構為主，且專業區分過于細化，跨學科的課程體系相對缺乏，造成懂信息化的不懂智能化，懂智能化的又不懂制造技術等，因而跟不上智能制造實踐的發展需求。職業能力課程標準體系是智能制造人才培養體系有效運行的前提，只有設計直接針對基于實際工作職業能力的課程體系，才能保障智能制造意義上的人才供給。這就涉及到基于實際工作的職業能力開發及課程組織問題，這也是課程體系開發的關鍵環節，如果缺乏有效解決這一問題的方法，智能制造職業能力的培養就只能停留在概念或理想階段。

（三）缺乏基于深度校企合作的工藝傳承模式。目前，智能制造最具代表性的國家是德國、日本和美國。美國的制造業主要靠基礎研究的重大突破作支撐，德國和日本的制造業則主要靠精湛的工藝與工藝創新作支撐。從我國制造業的發展軌跡來看，短期內期望通過基礎研究的重大突破來提升競爭力不太現實，較為可靠的路徑是工藝層面的突破。無論德國還是日本，之所以擁有大量技術精湛的工匠，能在工藝領域有重大創新，關鍵在于其技術技能人才培養都有著企業的成功介入，而且這種介入不是表層的校企合作，而是有著企業內穩定的師徒關系作保障。正是這種師徒關系，使其技術技能人才能獲得大量企業技術專家的支持，并通過師徒傳承持續地在某技術領域進行鉆研，最終取得突破。目前，我國院校職業教育只能教給學生普通的技術知識，這種技術知識對于維持處于粗放型階段的企業運行是可行的，但對定位于高技術的企業來說就遠遠不夠了，對于從事智能制造的企業來說更顯無力。

針對以上問題，建議如下：

（一）深化“專業能力”和“通用能力”兼具的人才培養體系。智能制造對人才的專業能力無疑提出了更高的要求。技術的日趨復雜和精密，專業化程度越來越高，無扎實的專業知識則無法滿足崗位需要。為提高專業能力，需要加大專業訓練的強度，增加專業知識的深度，在大學階段就強化學生在校項目經驗以及企業實習經歷。除了專業能力，綜合能力或通用能力也很重要。通用能力如溝通表達能力、自我管理能力、邏輯思維能力、問題解決能力、學習能力等，至為關鍵。優秀的個人素養和職業素養，也是人才持續發展的重要因素。德國慕尼黑工業大學機械工程系的社會軟技能培訓提供了一個通用能力培養的范例。除了在學士學位課程和碩士學位課程中分別設置有兩學期和一學期的軟技能模塊，該系還成立了社會能力與管理培訓中心、關鍵能力中心等專門的機構，并開設超越工程學科本身的職業技能主題工作坊。社會能力和管理培訓中心的目標是增加本系學生除工程學科之外的各種技能。該中心的教學主題覆蓋了社交途徑、問題方法和管理培訓等方面，具體包括團隊和項目工作能力、解決問題的能力、創造力、肢體語言和領導能力、自我反思能力等。關鍵能力中心通過塑造高水平的課程，旨在為學生提供職業技能以及所需要的其他能力資質，并充分滿足以服務和效率為導向的社會需要。

（二）開發“工作系統分析”與“職業能力研究”相結合的課程體系。適應智能制造職業能力開發的課程體系，必須按照職業教育課程開發原理，找到適合職業能力開發與課程框架的正確方法，否則很容易滑入偏向理論知識的學科課程體系中，從而培養不出技術應用型人才。這種課程開發方法應當朝兩個方向進行研究：一是工作系統分析。這種方法不是把個體要執行的局部任務作為分析單元，而是把個體要完成的一個完整的工作系統作為分析單元，從而避免因任務的片段化而無法獲得整體能力的問題；二是職業能力研究。智能制造系統對職業能力的要求是深層多樣的，要開發出這種反映個體工作實際的能力標準，有必要在工作系統分析能力的基礎上輔以職業能力研究。這種職業能力研究還應當建立在工作模式研究的基礎上，結合心理學等學科挖掘智能制造所需要的職業能力。

（三）構建基于深度校企合作的高端現代學徒制。智能制造人才的培養必須有企業的深度介入，這需要在一貫制培養體系設計的基礎上，進一步構建現代學徒制的人才培養方法?，F代學徒制需要考慮以下三個方面的問題：（1）解決社會青年的就業問題；（2）培養技術精湛的技術技能型人才；（3）通過師徒之間技術的傳承與長期積累實現技術創新。學校職業教育盡管存在許多優勢，但它也只能讓學生獲得基礎性的技術知識，無法讓學生獲得精深的技術知識，技術精湛并能實現技術創新的人才培養體系離不開現代學徒制。

四、結論

綜上所述，以智能制造櫬表的新科技革命在有望促進經濟發展、改善人類生活品質的同時，對人才技能的培養也產生了深遠影響。在智能制造過程中，從業人員將扮演規劃者、協調者、評估者、決策者等多個角色，不僅需要懂得管理、研發與創新，還需要熟悉機械、電子、通信、互聯網等領域，不僅需要承擔起智能設備的設計、安裝、改裝、保養工作，還需要對相關信息物理系統、新型網絡組件進行維護，并對生產設備模式、框架結構、規章條款、研發設計進行不斷優化，這些都對從業人員提出了更多更高的技能性要求。智能制造人才的培養，需要我們對相關問題進行深入、系統的研究，這是一個龐大的工程，需要做好頂層設計，并采取果斷行動。

主要參考文獻：

[1]中國教育科學研究院課題組.完善先進制造業重點領域人才培養體系研究[J].教育研究，2016.1.

[2]朱劍英.智能制造的意義、技術與實現[J].機械制造與自動化，2013.3.

第2篇：智能制造的技術要求范文

關鍵詞：智能加工；模具制造；應用

中圖分類號： TG502文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10 （C）-0000-00

智能加工技術是一種將人工智能理論和數字化設計制造理論結合為一體的加工技術，優點是能夠大大提高制造質量、效率和效益，在傳統的加工過程中會出現很多不確定因素，影響模具制造的質量和效率，而在智能加工技術加入之后，模具制造效率和質量都在很大程度上得到了提高，尤其是在“中制造2025”提出之后，更加要在制造業上應用智能加工技術，這樣才能為我國經濟的發展奠定良好的基礎。

一、智能加工技術在模具制造中的應用現狀

在生產中的模具制造只要是通過注塑、擠出、壓鑄、拉伸等方法來得到所需要產品的模具或者工具，一個國家制造業水平的高低主要是通過對模具制造的質量和效率來衡量的，這也直接決定著一個國家在國際上的競爭力，從全球目前的形勢來看，模具制造更加向著集約化、智能化、自動化等方向發展，在生產周期上也是進行了進一步的縮短。因為模具制造要朝著大型、精密和標準等方向發展，因此我國制造企業在模具制造這方面應該加大重視力度，應用智能加工技術來提高我國模具制造的質量和效率，這也是為了完成“中國制造2025”最基本的要求。智能加工技術在模具制造中的應用還是比較廣泛的，傳統的模具制造方法在生產企業中幾乎看不到了，更多的是數控技術來取代，這就是智能加工技術的體現，現在的數控機床更加的精密、高速、復合與智能，完全符合現在模具制造的要求，對我國未來制造業的發展有著重要的作用。

二、智能加工技術的特點分析

精度高，質量穩定性好：智能加工技術是通過數控來對裝置進行智能控制，此裝置是由很多硬件，例如電路板、顯示器、鍵盒等，同時還具備一些零星的程序，來進行數字輸入，這樣就能實現對模具制造的有效控制，在信息存儲、數據轉換以及插補運算等方面都有著很好的作用。恰恰是因為這些核心的裝置，因此相比較傳統的模具制造，智能加工技術能更加的精密和穩定。

加工復雜零件：在模具加工的過程中，難免會遇到一些比較復雜的零件，對于這樣的零件，通常來說使用傳統的模具制造方式是比較復雜且困難的，而智能加工技術的應用則是通過多坐標聯動的方式來對數控裝置進行控制，很多平面曲線和空間曲線的加工工作都能夠輕松完成，這樣就大大節省了時間，提高了制作模具的工作效率。

生產效率大大提高：智能加工技術的應用是主要是通過數字化來進行控制的，這樣就讓生產和加工變為一體化，通過數字化和智能化來對機床進行全程的控制，智能化的控制能夠減少生產單位的時間，提高模具制造的效率，對企業的生產和經濟效益的提高都有著重要的作用。

自動化程度較高，對工作人員素質要求較高：在智能加工技術的應用下，模具的制造主要是通過數字化控制完成，這樣就能夠減少工作人員的工作強度，減少了生產成本，對企業的效益也是一種提高。但是這樣的工作需要具有一定專業素質的人員來進行操作，因此需要工作人員的專業素質較高。像一些數控加工語言需要應用CAM軟件來進行仿真模擬，這種高技術的專業知識并不是每一個工作人員都能明白的。

三、智能加工技術在模具制造中的具體應用

1.DXF轉換工具

在模具加工中，其曲面的精準性直接影響著模具制造的質量，在很多加工企業中，對于一些大型的模具都是進行自動化加工控制的，但是很多局部的程序需要進行適當的調整，這就需要一定的時間來完成，同時在對模具輪廓進行修改的過程中也是需要一定的程序修改，這樣就浪費了時間。而智能加工技術中DXF的應用就能很好的解決這一問題，可以讓加工機器在運行的狀態下進行修改程序，避免了停機等待，在對輪廓進行修改的過程中也是能夠單獨設立一段程序進行，為客戶減少了等待的時間，簡化工作程序。

2.手輪疊加和運動控制

在模具加工中，尤其是一些大型的精密的模具，操作人員需要直接對其進行自動加工控制，這就需要手輪疊加運動。在運動開始之前會對全局程序的參數進行設置，這樣疊加運動的范圍就能夠確定，在這樣的前提下，手輪疊加運動是非常安全的。

曲面加工在模具制造中是比較重要的一環，往往是使用CAD或者CAM來生成曲面加工程序，但是在很多直線程序的插補過程中會出現很多棘手的問題。在智能加工技術下，數控系統就能夠讓其自動過渡，刀具也能夠以穩定的速度在模具上切割。在運動控制中還有一個重要的功能就是減少后處理器的二次運算，這一功能在上夜班無人看管的前提下非常好用。

3.智能控制加工精度

機床幾何誤差、旋轉軸定位誤差及空間漂移是在模具制造加工中經常出現的問題，想要提高其加工精度就要從這幾方面入手進行解決，而在智能加工技術的應用下，KinematicsComp功能和KinematicsOpt功能就能對這種問題進行及時的解決。在KinematicsComp功能中，是將所有軸的實際特性結合到運動特性的模型中，高精度的來測量刀尖的空間誤差。從而提高加工精度。KinematicsOpt功能是通過海德漢高精度觸發式測頭來測量球心的位置，對被測軸進行自動優化，然后對參數進行修改，這樣就保證了模具質量生產的穩定性。

4.自適應控制加工過程

通常生產企業都想盡可能的提高機床的生產效率，為企業帶來更大的經濟效益，因而對給予機床一個更大的加速度，在這樣的高速運動下，機床的承受能力是巨大的，嚴重時會影響機床的正常工作。而在加工過程中運用受力自適應控制就能對加速度進行檢測，讓機床運行速度保持在一個正常的、合理的范圍之內，同時還能夠提供扭矩和摩擦力的數據參數，讓工作人員不斷地調整控制參數，這樣就能適應工件當前的質量。而位置自適應控制是應用在機床的動態性能控制中，最大限度的提升機床的動態性能，從而提高控制系統的穩定性。

四、模具制造中智能加工技術的應用趨勢

隨著經濟的發展和工業產品質量要求的提高，對模具制造的要求也是越來越高，模具制造的方向也應該朝著更高的方向發展，智能化生產將會變得越來越普及，其中數字化控制將會成為模具制造發展趨勢中的主要潮流，模具制造主要是對速度和精度進行控制，只有將這兩方面控制好，那么就能夠得到高質量的產品。在未來的模具制造中，會要求工業生產更加的高效、精準、復合化和多元化，而在實現這些標準的前提就是應用智能加工技術，因此智能加工技術將會應用的更加普遍、成熟。

五、結束語

現在智能加工技術被廣泛的應用在模具制造中，隨著計算機技術和網絡的發展，數控技術是智能加工最好的體現方式之一，對于一些大型精密模具的制造都是有著至關重要的作用。上述具體應用在工業生產中都發揮著重要的作用，相信在未來的發展中也是極為可靠、準確的。

參考文獻

[1]楊興.模具制造智能化技術在東風模具的應用[J].金屬加工（冷加工）.2015（11）

第3篇：智能制造的技術要求范文

    關鍵詞:工業;自動化;智能制造;技術

    中圖分類號:TH164 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2011)22-0102-01

    自動化生產是新時期工業經濟的先進理念,機電一體化、機械制造自動化等均是工業自動化的具體表現。積極推廣智能制造技術是未來企業發展的必經之路。

    1 傳統制造模式的缺陷

    不可否認,傳統手工制作對當時的工業進步起到了推動作用,但在倡導科技創新的今天,傳統制造技術卻顯現了多方面的缺陷。

    ①生產質量低。我國工業包括重工業、輕工業等兩大類別,重工業指的是采掘業、原材料加工等,輕工業則指化工等行業。傳統的工業制造生產依賴于手工操作,許多產品的質量無法保證,如:機械制造行業靠手工打造金屬物件,產品的尺寸、形狀等指標很難達到高水平。

    ②生產時間長。傳統工業制造因缺乏先進的工藝流程,制造人員幾乎憑借個人經驗制造產品。對于一些先進的制造工藝未能及時采用,如:采煤行業中煤礦開采工藝落后,造成礦工每天的煤礦開采量量少,且礦工需持續工作12 h以上才能保證足夠的產量,作業時間超出預期范圍。

    ③生產效益少。企業投入了大量的成本投入工業制造,但由于生產產品質量不達標,成批產品無法走向市場銷售,這造成企業出現貨物囤積現象。此外,由于質量問題引起的各種補償問題均給企業經營造成很大的阻礙。早期我國工業呈現出生產投資大,回收效益少的狀況。

    ④生產設備缺。根據我國工業發展歷程可知,早期工業產品的制造生產70%以上均依賴于手工操作。這不僅是國內工業技術落后的表現,也是工業生產設備不足的象征。由于缺乏機械設備從事相關生產,手工制造才會一直占據工業產品加工的主流,制約了工業自動化進程的加快。

    2 智能制造技術的工業運用

    改革開放之后,國家對工業經濟的發展給予了高度關注,全國各地開始積極開展工業技術創新活動。經過近30年的技術改革,我國的工業制造生產已經掌握了自動化、一體化、智能化等多項技術。有了先進技術為支撐,我國的工業經濟效益開始翻倍增長,智能制造技術在工業中的運用更加普遍。工業生產自動化中引進智能制造技術的優點如下:

    ①人機操作。智能制造技術的最大特點是實現了“人機操作”,企業在制造高精度、高要求、高質量的產品時,必須要使用智能化操控系統保證自動化生產的質量。如:機械制造行業中,對于金屬產品的精度要求十分嚴格,若依舊安排人工制造加工時無法達到精度指標的。企業可利用計算機與數控設備建立連接,用計算機編程后輸入程序指令,機械自動化生產可保證產品精度符合要求。

    ②自動設計。智能機器具有強大的推理、預測、判斷等功能,制造設備可參照接收到的數字信號或程序代碼設計工業產品。產品研發人員把某個產品的重點參數及程序代碼輸入智能機器中,則可通過自動設計將產品模型顯示在計算機上,讓企業根據產品的實際情況選擇最佳方案投入生產。如:許多企業采用CAD、proE UG等自動化設計軟件,獲得的產品模型更加精準。

    ③虛擬生產。虛擬技術依舊以計算機為核心控制,并結合信號處理、動畫技術、智能推理、數據預測、模擬仿真等功能,對工業產品的生產流程進行模擬。虛擬化模擬生產可及時發現設計產品存在的問題,對生產制造工藝做進一步改學原料比例調整提供依據。

    3 結 語

    總之,隨著工業經濟效益持續增長,企業致力于擴大生產規模,制造產品的數量相比之前更多。面對這種狀況若依舊采用傳統的生產制造模式,則難以滿足生產效率指標的要求。

    參考文獻:

    [1] 孟俊煥,孫汝軍,姚俊紅,張秀英.智能制造系統的現狀與展望[J].機械工程與自動化,2005,(4).

第4篇：智能制造的技術要求范文

[關鍵詞]智能制造；傳統制造業；轉型升級

一、智能制造是傳統制造業轉型升級的必然選擇

智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術，實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。智能制造是制造業自動化、數字化發展的高級階段和必然結果，其發展和應用對于改變傳統生產模式、降低生產成本、提高生產效率、提升制造業核心競爭力具有非常重要的意義。

智能制造主要包括三方面內容。一是以信息化創新研發設計手段、研制智能產品；二是推進生產裝備的數字化、網絡化，發展智能裝備；三是推進生產過程的自動化、智能化，建設自動工廠。

智能制造是傳統制造業轉型升級的必由之路。首先，自動化、數字化工廠使直接從事生產的勞動能力大幅下降，勞動力占生產總成本越來越小。其次，數字化制造可以滿足個性化需求，實現定制生產，并且交貨期大大縮短。最后，傳統的自上而下集中式經營方式將被分散的經營方式所取代，傳統的金字塔式的管理體制將被扁平管理體制取代，對市場也將會做出更加快速的反應。

智能制造將進一步提高制造系統的柔性化和自動化水平，使生產系統具有更完善的判斷與適應能力，顯著減少制造過程物耗、能耗，提升傳統制造業的水平。

二、提升智能制造水平促進傳統制造業轉型升級的途徑

通過創新驅動、機器換人，以現代化、自動化的裝備提高勞動生產率和提升傳統產業，實現減員增效、減能增效、減耗增效、減污染排放增效和提高優質產品率、提高全員勞動生產率等“四減兩提高”目標。這是遼寧傳統制造業以技術紅利替代人口紅利，應對傳統低成本優勢削弱所面臨的挑戰，推動轉型升級的關鍵途徑。

（一）面向需求發展智能制造裝備產業

“產學研用”緊密結合打造智能制造裝備產業聯盟。引導建立企業、高校和科研院所共同參與的產學研用聯盟，加強智能裝備制造企業技術創新能力；加強產業鏈垂直整合，通過“基地―項目―人才”的長期支持，形成覆蓋設計、制造、銷售、維護等產業鏈環節的聯盟運行機制。

加快發展智能制造裝備技術。加強對知識產權的保護力度，以聯盟為基礎共建智能制造領域產業研究院、公共重點實驗室和工程技術中心，增強技術研發能力，攻克智能制造系統和核心部件的關鍵共性技術，研發工程化產品，推動核心部件的技術突破和產業化。

著力推進工業機器人產業發展和企業應用。吸引國際國內的機器人產品生產或研發企業來遼寧發展，培育工業機器人大型企業集團，促進企業聯合、兼并與合作，培育一批具有國際競爭力的大企業和單項產品“小巨人”，形成一批優秀企業及產品品牌。建設機器人產業公共技術研發服務平臺，著力培育工業機器人服務業，做大前端研發和后端營銷，打造工業機器人技術研發、產品設計、服務中心、營銷平臺。

實施智能制造裝備標準化與質量控制提升工程。以加強標準化工作為突破口，為智能制造裝備提供技術標準支撐，提升重點行業、重點企業和重點產品采標達標水平；加快智能制造裝備重點領域標準的制訂步伐，加大采用國際標準和國外先進標準的力度；以產業聚集區為載體推進企業間的交流與合作，實現上下游產品標準對接，保證產業鏈的協調性和一致性；以穩定和提高產品質量為目標，聯合相關專業機構共同開展專項技術攻關活動，解決影響供應鏈質量的瓶頸問題；指導企業提高對采購產品的質量檢測能力，確保產業鏈各環節的產品質量水平，并對重要供應商開展第三方審核；加大對采用新材料、新產品、新技術和新工藝的支持力度，支持企業開展技術改造和技術創新工作。

在沈陽等地建立智能制造裝備集聚區。圍繞紡織、輕工、機械、電子電器、建材、五金等傳統制造業領域轉型升級的需要，以沈陽裝備制造產業集群為基礎，以中國科學院創新研究中心及產業化基地為核心，構建遼寧智能制造裝備產業發展集聚區，集聚國內外智能裝備及關鍵零部件研發生產機構，建立適合行業需求的專用智能制造裝備產業體系。

（二）政策扶持完善智能制造支撐體系

設立“智能制造”專項資金。對智能制造裝備產業化發展給予資金支持，采用無償資助、貸款貼息、有償使用、委托投資等多種操作方式，扶持企業實施“機器換人”項目。鼓勵金融機構對試點企業“機器換人”項目優先給予貸款，鼓勵省內信用擔?；饍炏冉o予擔保貸款貼息；鼓勵金融機構開展多種形式的首臺套保險業務。

加強對“智能制造”發展的研究指導。成立智能制造專家咨詢小組，邀請國內外專家進行實地調研和現場診斷，重點研究探討智能制造推進過程中遇到的熱點難點問題，研究技術和產業發展趨勢，定期出臺政策，對部分工種要求強制采用機器代替人工。

建設智能制造公共服務平臺。通過完善功能、提升能力，為中小企業提供智能制造設計及檢測、產品測試、檢測設備研發、工業設計、虛擬仿真、樣品分析、快速成型、3C認證、人才培養等服務。積極為企業提供物聯網技術支持，推進企業應用條碼、物聯網技術實現生產過程的實時監測、質量控制和售后過程的產品跟蹤、故障診斷、服務優化。

實施智能制造人才培養工程。依托高校、科研院所和企業培訓資源，建立智能制造人才培訓和實訓基地，重點培養高層次研發和應用人員。積極推進行業職業技能鑒定工作和高技能人才選拔工作，加強企業人員職業培訓，每年針對示范企業技術骨干開展提高培訓，針對企業員工開展普及培訓。

加強對智能制造的國際合作與宣傳力度。鼓勵開展智能制造聯合創新、應用示范、人才培訓和評估認證等領域的國際交流與合作，支持國內相關組織和企業參與相關領域國際標準的制修訂。普及工業轉型升級知識，推廣先進經驗，營造社會氛圍，提高全社會對發展智能制造的知曉度、認知度、參與度。

參考文獻

第5篇：智能制造的技術要求范文

關鍵詞:智能制造;物聯網;機器人;區域協同

前言

制造業是國民經濟的主體，是一個國家發展的支柱和動力源泉，也是提升工業核心競爭力的重要支撐和引擎?！笆濉币巹澨岢鲆涌旖ㄔO制造強國，將“智能制造和機器人領域”提升為中國的“長遠的戰略需求”，智能制造產業將是我國制造業發展的重中之重。智能制造是一項復雜而龐大的系統工程，需要不斷探索、試錯，要實現智能制造生產方式，單靠一個企業的創新是難以實現，智能制造的多元性和關聯性決定了智能制造產業必須協同創新。成都市是四川省重要的經濟發展區域，成都制造業通過多年的發展已經形成了一定規模。2016年5月國家批復的成渝城市群發展規劃中，就要求“成都要以建設國家中心城市為目標，增強作為西部地區重要的經濟、科技、文創和對外交往中心職能與綜合交通樞紐功能”。可以看出，在國家戰略背景下，成都的戰略地位在國家層面得到了很大提升。成都需要抓住制造業發展機遇，找準發展方向，加快轉型升級，更加主動、更深程度地融入國際國內區域和產業分工體系，搶占新一輪發展制高點，實現成都經濟帶新跨越。

1智能制造的內涵與智能制造協同創新

1.1智能制造的內涵

智能是獲取知識，并利用知識求解的能力。智能制造包含智能技術和自動制造系統。一般認為智能制造可分為“Smart”階段和“Intelligent”階段，“Smart”也就是智能工廠的概念，通俗地講:“智能”的范圍有限，還局限在企業內部的生產組織，側重于快速制造，靈活制造，沒有自主決策，沒有智能設計;而“Intelligent”是真正意義上的智能制造，它可利用互聯網技術鏈接更大大范圍的終端市場，全方位的自主感知需要的知識，通過自主學習產生更多的產品設計思路，通過不斷優化實施計劃，改變產品產生過程，精細生產，實現自主感知、自主設計、自主決策、精準執行、不斷改進的目標。

1.2協同創新的概念及協同創新的要素

協同創新是一項復雜的創新組織方式，其關鍵是形成以企業、用戶為核心要素，以政府、科研院所、金融機構、學會、創新平臺、非營利性組織等為輔助要素的多元主體協同互動的創新模式。以企業為主體，以市場為導向，確立需求目標，通過知識創造主體和技術創新主體間的深入合作和資源整合，產生系統疊加效應。成都市科技局高新技術處提出了產業集群協同創新模式，即以骨干企業為龍頭，整合科研機構、重點院校以及多家企業，圍繞當前關鍵技術，制定攻關實施計劃，形成“抱團取暖”之勢，融入技術，構建創新的生態系統，加速推進智能制造產業的發展。圖1表述了一個抱團之勢，不難看出，政府、大學、科研機構、金融機構都是圍繞企業開展各項活動，協會、學會、聯盟等社會非營利組織起到一個承上啟下的橋梁作用，為政府、企業、科研院所等提供雙向服務。

2成都經濟區智能制造產業發展狀況

2.1成都經濟區及發展狀況

成都經濟區，也成為成都平原經濟區，包含成都、德陽、綿陽、眉山、樂山、資陽、雅安、遂寧八個城市，以成都、德陽、綿陽三大城市為龍頭，重點發展高新技術、先進制造業和現代服務業。2010年成都與7市簽署了《成都經濟區區域合作框架協議》。成都經濟區涵蓋了四川省重要的科研資源，云集了眾多的國家級科研院所，每年產生出大量的科研成果，對區域企業的轉型升級和科技發展起到了積極促進作用。據成都市經信委有關負責人介紹，成都制造業經過多年發展，已經形成較為完備的產業門類和工業體系，現有電子信息、汽車、機械、食品等4個千億級產業，規模以上工業增加值穩居全國副省級城市第二方陣。

2.2成都制造業發展中存在的問題

目前，成都智能制造裝備產業的發展側重于技術追蹤和技術引進。智能制造及機器人所需的感知和在線分析技術、典型控制系統與工業網絡技術、高速精密軸承、伺服電機及驅動器、精密減速器、控制器等關鍵核心部件技術都需要引進，本地智能制造及機器人企業成為了名副其實的集成商。研發投入不足，導致對國外技術的依存度高，導致智能制造系統價格巨高，使有意實施智能制造的企業望而此步，只能徘徊在工業2.0和3.0之間，與國外差距進一步加大。

3智能制造裝備產業的發展對策

3.1以智能制造為切入點，大力推進

“互聯網+制造”實施智能制造是制造業發展的必然選擇。成都制造業有一定基礎，現在暫時落后于東部沿海地區，但是，只要抓住第四次工業革命契機，用先進制造方式改造企業，用“互聯網+”制造實現智能制造生產方式，就有趕超的機會。實施“互聯網+制造”，要以智能制造為切入點。有些企業估計談“智”色變，認為智能制造是高投入、長周期、高風險。實際上本文想表達的觀點是:實施智能制造重要的是觀念轉變，要用大數據、大制造、大管理的開放式思維模式支撐企業發展，把過去單一的電氣化、自動化、信息化思維方式等轉變到智能化生產思路上來，從過去簡單盲目生產轉變到理性的、貼近現實需要的“互聯網+”制造的智能生產模式。就是說企業必須用三個維度的思路來組織生產經營活動。圖2企業智能化生產模式要快速適應市場變化就必須建立大制造的思維模式，要實現大制造就必須要有大的管理思路，實現大管理就必須要有大數據支撐。前面文章中提到的“PLM(產品生命周期管理)、ERP(企業資源計劃即)、CRM(客戶關系管理)、SCM(供應鏈管理)和MES(制造企業生產過程執行系統)”五大核心系統，構建了智能制造的核心要素，催生了智能制造時代的到來。當前制造業實施智能制造，最重要的是把大制造、大管理、大數據的思路貫穿始終，整體構思，分步實施，避免建成一個個系統孤島，最后又來打通信息孤島。

3.2以企業自主創新為重點，加快推進區域協同發展

要實現大制造就必須要有大管理的思維方式，要實現大管理就必須有大數據作支撐。過去企業生產著眼點在企業內部，按照生產能力組織生產，最大限度發揮設備的生產能力，然后組織銷售。其結果，市場飽和、產品積壓，最后導致惡性競爭，出現“鋼鐵價格不如白菜價格”的奇怪現象。今后企業必須提高制造的柔性度，適應高端、小批量、高附加值的市場需求。要實現這一目標，企業內部自主創新是遠遠不夠的，需要整合更多的、企業以外的資源，建立健全產業配套鏈。要立足成都制造，圍繞供給側改革和高端制造業共性需求，把德陽、綿陽制造業以及其它城市納入合作共同體，實現跨區域合作，拓展合作領域，把制造的觸角深入到重大裝備制造、軍工制造。采取政府與社會合作，政產學研會協同創新，共享智能制造與機器人相關技術和成果信息，共同開展智能制造與機器人關鍵技術和核心技術的協同攻關、開發與應用推廣;建立完善的產業鏈，形成產業鏈集群優勢，促進制造產業結構調整、轉型升級、提質增效;激發成都智能制造領域創新要素，促進成都制造業在技術、信息、生產、市場經營等方面創新能力，為本區域經濟發展做出貢獻。

4結束語

智能制造面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展需求，已成為當前制造業發展的大趨勢。實施智能制造戰略會面臨諸多復雜問題，不可能一蹴而就。但是，觀念的轉變尤為重要需要，整合區域科技資源，協同創新，抱團取暖，舉協同之力，突破難點，帶動區域發展，打造良好的智能制造生態園。政府、企業、科研院所以及社會各界要給予重視和支持，激活科技創新能力，實現區域科技成果的共享。

參考文獻

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［2］劉貴生．基于物聯網的自動化物流設備開發應用研究，自動化與儀器儀表，2015年(6)

［3］藍曉霞．美國產學研協同創新機制研究，北京交通大學出版社，2014年6月．

［4］陳利民．基于物聯網的物流管理平臺設計研究，自動化與儀器儀表，2016年(3)

［5］劉華．歐盟科技政策對協同創新的啟示，科學技術哲學研究，2013年4期．

［6］孫遜，孫峰．創新型國家科技創新體系建設的有益經驗及啟示，中國高新技術企業，2012年25期．

［7］邵云飛，何偉，劉磊．高校協同創新機制與人才培養模式研究，清華大學出版社，2015年8月．

［8］王慶金，馬偉，馬浩．區域協同創新平臺體系研究，中國社會科學出版社，2014年6月．

［9］馬建峰．美國科技政策與技術創新模式的協同演進研究，科技進步與對策，2012年1期．

［10］劉華．歐盟科技政策對協同創新的啟示，科學技術哲學研究，2013年4期．

［11］高建新．區域協同創新的形成機理及影響因素研究，科技管理研究，2013年10期．

［12］李彥．推進成都制造業服務化對策研究，成都行政學院學報，2014年．

［13］廖娟，付丙海，崔有祥，謝富紀．基于三螺旋理論的區域協同創新效率評價研究，科技與經濟，2015年6期．

［14］解學梅，曾賽星．創新集群跨區域協同創新網絡研究述評，研究與發展管理，2009年1期．

第6篇：智能制造的技術要求范文

(1)為支持快速敏捷制造，幾何知識的共享已成為制約現代機械技術中產品開發和制造的關鍵問題。機械制造過程中物理和力學現象的幾何化研究形成了機械制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進一步突破，當前一門新學科——計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。

(2)在現代機械制造過程中，信息不僅已成為主宰機械制造行業的決定性因素，而且還是最活躍的驅動因素。提高機械制造系統的信息處理能力已成為現代制造科學發展的一個重點。由于機械制造系統信息組織和結構的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海景數據的制造知識庫管理等方面，都還有待進一步突破。

(3)各種人工智能工具和計算智能方法在機械制造中的廣泛應用促進了機械制造智能的發展。一類基于生物進化算法的計算智能工具，在包括調度問題在內的組合優化求解技術領域中，受到越來越普遍的關注，有望在機械制造中完成組合優化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規模的制約。機械制造智能還表現在；智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規劃、智能診斷等多方面。這些問題是當前產品創新的關鍵理論問題，也是機械制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性問題。這些問題的重點突破，可以形成產品創新的基礎研究體系。

2現代機械工程的前沿科學

2.1機械制造信息科學

機電產品是信息在原材料上的物化。許多現代產品的價值增值主要體現在信息上。因此機械制造過程中信息的獲取和應用十分重要。信息化是機械制造科學技術走向全球化和現代化的重要標志。人們一方面對機械制造技術開始探索產品設計和機械制造過程中的信息本質，另一方面對機械制造技術本身加以改造，以使得其適應新的信息化機械制造環境。隨著對機械制造過程和機械制造系統認識的加深，研究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達，以進一步達到實現控制和優化的目的。

2.2微機械及其制造技術研究

微型電子機械系統(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。微型機電系統的研究需要多學科交叉的研究隊伍，微型機電系統技術是在微電子工藝的基礎上發展的多學科交叉的前沿研究領域，涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學、化學以及生物醫學等多種工程技術和科學。目前對微觀條件下的機械系統的運動規律，微小構件的物理特性和載荷作用下的力學行為等尚缺乏充分的認識，還沒有形成基于一定理論基礎之上的微系統設計理論與方法，因此只能憑經驗和試探的方法進行研究。微型機械系統研究中存在的關鍵科學問題有微系統的尺度效應、物理特性和生化特性等。微系統的研究正處于突破的前夜，是亟待深入研究的領域。

2.3材料制備、零件制造一體化和加工新技術基礎

材料是人類進步的里程碑，是機械制造業和高技術發展的基礎。每一種重要新材料的成功制備和應用，都會推進物質文明，促進國家經濟實力和軍事實力的增強。21世紀中，世界將由資源消耗型的工業經濟向知識經濟轉變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設計實現定量化、數字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實現二者一體化、集成化。材料和零件的數字化設計與擬實仿真優化是實現材料與零件的高效優質制備／制造及二者一體化、集成化機械制造的關鍵。一方面，通過計算機完成擬實仿真優化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實驗性環節，獲得最佳的工藝方案，實現材料與零件的高效優質制備／制造；另一方面，根據不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數、電磁性能等，研究材料和零件的設計形式。進而結合傳統的去除材料式制造技術、增加材料式覆層技術等，研究多種材料組分的復合成形工藝技術。形成材料與零件的數字化制造理論、技術和方法，如快速成形技術采用材料逐漸增長的原理，突破了傳統的去材法和變形法機械加工的許多限制，加工過程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復雜形狀又具有一定功能的三維實體模型或零件。

2.4機械仿生制造

21世紀將是生命科學的世紀，機械科學和生命科學的深度融合將產生全新概念的產品(如智能仿生結構)，開發出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產業，并為解決產品設計、制造過程和系統中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創新和挑戰的前沿領域。

地球上的生物在漫長的進化中所積累的優良品性為僻決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現象中學習組織與運行復雜系統的方法和技巧，是今后解決目前制造業所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長與自進化等功能結構和運行模式的一種制造系統與制造過程。如果說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，“仿生制造”則可以說延伸了人類自身的組織結構和進化過程。

仿生制造所涉及的科學問題是生物的“自組織”機制及其在制造系統中的應用問題。所謂“自組織”是指一個系統在其內在機制的驅動下，在組織結構和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環境適應能力的過程。仿生制造的“自組織”機制為自下而上的產品并行設計、制造工藝規程的自動生成、生產系統的動態重組以及產品和制造系統的自動趨優提供了理論基礎和實現條件。

仿生制造屬于制造科學和生命科學的“遠緣雜交”，它將對21世紀的制造業產生巨大的影響。

3現代機械制造技術的發展趨勢

隨著電子、信息等高新技術的不斷發展，市場需求個性化與多樣化，未來現代制造技術發展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發展。當前現代制造技術的發展趨勢大致有以下幾個方面：

(1)信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合，現代機械制造生產模式會獲得不斷發展。

(2)設計技術與手段更現代化。

(3)成型及制造技術精密化、機械制造過程實現低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發新一代超精密、超高速機械制造裝備。

第7篇：智能制造的技術要求范文

(1)為支持快速敏捷制造，幾何知識的共享已成為制約現代機械技術中產品開發和制造的關鍵問題。機械制造過程中物理和力學現象的幾何化研究形成了機械制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進一步突破，當前一門新學科——計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。

(2)在現代機械制造過程中，信息不僅已成為主宰機械制造行業的決定性因素，而且還是最活躍的驅動因素。提高機械制造系統的信息處理能力已成為現代制造科學發展的一個重點。由于機械制造系統信息組織和結構的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海景數據的制造知識庫管理等方面，都還有待進一步突破。

(3)各種人工智能工具和計算智能方法在機械制造中的廣泛應用促進了機械制造智能的發展。一類基于生物進化算法的計算智能工具，在包括調度問題在內的組合優化求解技術領域中，受到越來越普遍的關注，有望在機械制造中完成組合優化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規模的制約。機械制造智能還表現在；智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規劃、智能診斷等多方面。這些問題是當前產品創新的關鍵理論問題，也是機械制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性問題。這些問題的重點突破，可以形成產品創新的基礎研究體系。

2現代機械工程的前沿科學

2.1機械制造信息科學

機電產品是信息在原材料上的物化。許多現代產品的價值增值主要體現在信息上。因此機械制造過程中信息的獲取和應用十分重要。信息化是機械制造科學技術走向全球化和現代化的重要標志。人們一方面對機械制造技術開始探索產品設計和機械制造過程中的信息本質，另一方面對機械制造技術本身加以改造，以使得其適應新的信息化機械制造環境。隨著對機械制造過程和機械制造系統認識的加深，研究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達，以進一步達到實現控制和優化的目的。

2.2微機械及其制造技術研究

微型電子機械系統(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。微型機電系統的研究需要多學科交叉的研究隊伍，微型機電系統技術是在微電子工藝的基礎上發展的多學科交叉的前沿研究領域，涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學、化學以及生物醫學等多種工程技術和科學。目前對微觀條件下的機械系統的運動規律，微小構件的物理特性和載荷作用下的力學行為等尚缺乏充分的認識，還沒有形成基于一定理論基礎之上的微系統設計理論與方法，因此只能憑經驗和試探的方法進行研究。微型機械系統研究中存在的關鍵科學問題有微系統的尺度效應、物理特性和生化特性等。微系統的研究正處于突破的前夜，是亟待深入研究的領域。

2.3材料制備、零件制造一體化和加工新技術基礎

材料是人類進步的里程碑，是機械制造業和高技術發展的基礎。每一種重要新材料的成功制備和應用，都會推進物質文明，促進國家經濟實力和軍事實力的增強。21世紀中，世界將由資源消耗型的工業經濟向知識經濟轉變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設計實現定量化、數字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實現二者一體化、集成化。材料和零件的數字化設計與擬實仿真優化是實現材料與零件的高效優質制備／制造及二者一體化、集成化機械制造的關鍵。一方面，通過計算機完成擬實仿真優化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實驗性環節，獲得最佳的工藝方案，實現材料與零件的高效優質制備／制造；另一方面，根據不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數、電磁性能等，研究材料和零件的設計形式。進而結合傳統的去除材料式制造技術、增加材料式覆層技術等，研究多種材料組分的復合成形工藝技術。形成材料與零件的數字化制造理論、技術和方法，如快速成形技術采用材料逐漸增長的原理，突破了傳統的去材法和變形法機械加工的許多限制，加工過程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復雜形狀又具有一定功能的三維實體模型或零件。

2.4機械仿生制造

21世紀將是生命科學的世紀，機械科學和生命科學的深度融合將產生全新概念的產品(如智能仿生結構)，開發出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產業，并為解決產品設計、制造過程和系統中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創新和挑戰的前沿領域。

地球上的生物在漫長的進化中所積累的優良品性為僻決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現象中學習組織與運行復雜系統的方法和技巧，是今后解決目前制造業所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長與自進化等功能結構和運行模式的一種制造系統與制造過程。如果說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，“仿生制造”則可以說延伸了人類自身的組織結構和進化過程。

仿生制造所涉及的科學問題是生物的“自組織”機制及其在制造系統中的應用問題。所謂“自組織”是指一個系統在其內在機制的驅動下，在組織結構和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環境適應能力的過程。仿生制造的“自組織”機制為自下而上的產品并行設計、制造工藝規程的自動生成、生產系統的動態重組以及產品和制造系統的自動趨優提供了理論基礎和實現條件。

仿生制造屬于制造科學和生命科學的“遠緣雜交”，它將對21世紀的制造業產生巨大的影響。

3現代機械制造技術的發展趨勢

隨著電子、信息等高新技術的不斷發展，市場需求個性化與多樣化，未來現代制造技術發展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發展。當前現代制造技術的發展趨勢大致有以下幾個方面：

(1)信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合，現代機械制造生產模式會獲得不斷發展。

(2)設計技術與手段更現代化。

(3)成型及制造技術精密化、機械制造過程實現低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發新一代超精密、超高速機械制造裝備。

第8篇：智能制造的技術要求范文

關鍵詞：自動化技術；機械制造；應用

自動化技術的應用是提高機械制造效率的重要技術支持力量，在隨著我國的科學技術水平進一步提高下，對機械制造的要求也會進一步提高，自動化技術的應用需求也會增加。智能制造機械技術和設備的問世，引發大眾對于傳統工業生產利弊和前途的思考。隨著智能制造技術的推廣和智能設備在社會生產中的逐漸認可及利用，人們已經普遍認識到，智能機械設備優于傳統工業生產，其在未來必將代替廣泛的傳統工業生產不可逆轉。通過加強對自動化技術的應用研究，對實際機械制造發展就有著積極意義。

1機械制造中自動化技術應用重要性和實際應用

1.1機械制造中自動化技術應用重要性

機械制造產業的蓬勃發展對我國生產力水平提高有著積極作用，在全面建設小康社會的發展環境下，為保障人們的生活質量水平提高，在機械制造生產的質量和效率水平提高層面就有著強調。而機械制造產業的發展需要有新的技術支持，自動化技術就是重要應用技術，這對提高機械制造的生產能力有著積極作用[1]。通過將自動化技術在機械制造當中加以應用，對系統生產能力提高就能發揮積極作用，能進一步提高生產質量。自動化技術的應用對機械制造的全面監控目標能得以實現。

1.2機械制造中自動化技術實際應用

機械制造當中自動化技術在多個環節都能得以應用，如將自動化技術在數控技術方面的應用。機械制造的數字化目標實現，是講數字技術和硬件以及控制技術進行了結合，從而保障了機械制造的自動化水平提高，使得機械制造的效率水平得到了顯著提高。自動化技術在數控技術方面的應用，對操作的規范性以及安全性得到了保障，這就在經濟效益創造方面發揮著積極作用。機械制造中自動化技術在人工智能當中的應用能發揮積極作用，機械制造中人工智能技術是把自動化技術和系統功能等技術進行了融合，并進行相互的滲透。這一技術是通過智能機器以及人類專家形成了一體化操控，能在機械設備的制造過程中進行判斷以及推理等智能活動，這就對機械制造的整體效率水平得到了提高，使得機械制造的智能化目標得到了實現，避免了操作中存在的誤差。自動化技術應用在機械制造當中能實現信息流動自動化。將計算機作為輔助設計，產品數據管理和制造自動化技術系統進行連接，就能實現信息的自動化傳遞。機械制造中對信息的及時傳遞就能提高生產力水平，對自動化的程度提高，這對機械制造的工件工藝設計的精確度也能得以有效保證[2]。自動化技術的應用在加工系統的自動化目標也能得以實現，自動化技術的應用能將大量勞動力從繁重的工作中解放，對機械制造的精度以及減少事故的發生起到了保障作用。機械制造過程中的自動化技術應用，能實現物流系統的自動化目標，機械自動化能實現物流系統自動化更新，檢測中以及裝備的自動化系統管理方面，機械制造自動化系統的應用，能結合生產工序當中的相關要求，以及按照相應標準完成零部件的加工制作，能實現自動化系統整體分工以及裝配作業，這樣就能對裝配的質量水平得以有效提高。

2機械制造中自動化技術應用發展趨勢

中國制造業的自動化和智能化進程任重而道遠，隨著世界經濟迅速的發展與成長，自動化制造工廠將給所有產業升級帶來沖擊，也將引領全球制造業發展模式的前進與革新，對于中國制造業的產業升級來說已是必然選擇。第一，實用性發展趨勢。機械制造當中自動化技術的應用發展，在隨著技術水平的提高就會更加注重實用性。機械制造對自動化技術的應用獲得更高的經濟效益，是當前比較關注的，而實用性也是未來機械制造自動化技術的應用目標[3]。我國當前在機械制造自動化技術的應用規模還有待擴大，自動化水平低的現狀還需要進行改善，要能將自動化技術和機械制造領域緊密結合，促進機械制造整體水平的提高。第二，智能化發展趨勢。自動化技術在機械制造中的應用在智能化的發展趨勢方面愈來愈顯著。從近些年我國的人工智能技術的研究發展現狀能看出，智能化技術的應用愈來愈成為機械制造生產力水平提高的重要應用技術，這一智能化技術將人腦研究功能分析結果在機械制造領域得到了應用，對機械制造的整體水平得到了提高[4]。人工智能和機械制造領域的發展在未來將會更加的緊密，通過人工智能來替代人工制造，實現智能化的機械制造系統。第三，綠色化發展趨勢。自動化技術應用在機械制造領域中，會向著綠色化的方向邁進。在當前可持續發展觀念的進一步深化下，綠色化在機械制造領域成為重要發展目標，綠色化的機械制造就能對生態環境污染進行降低，從而有利于機械制造產業的可持續發展。

3結語

總之，機械制造當中自動化技術的應用，是促進機械制造企業在市場中良好發展的重要基礎，只有充分重視自動化技術的科學應用，才能保障機械制造的質量。希望通過此次理論研究，能為實際自動化技術應用起到促進作用。

作者:李慧 單位:洛陽北玻臺信風機技術有限責任公司

參考文獻：

[1]郭鑫.數控技術在機械制造中的應用研究[J].科技創新與應用，2017(08).

[2]李鳳.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].時代農機，2017(02).

第9篇：智能制造的技術要求范文

機械自動化 模糊控制 人工智能

【中圖分類號】P415.1+3文獻標識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0012-01

機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術，應實事求是，一切從我國的具體國情出發，做好各項基礎工作，走中國的機械自動化技術發展之路。

1我國機械自動化的現狀

機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來，在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用計算機集成制造系統，大大加快了機械自動化的發展，但我國讓處于初級操作階段的自動化。

近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。

1.1管理方面

工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。

1.2設計方面

工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。

1.3制造工藝方面

工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。

1.4自動化技術方面

工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）等。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。

2機械自動化關鍵技術

自動化制造系統（FMS）系指具有自動化程度高的制造系統。目前所談及的FMS通常是指在批量切削加工中以先進的自動化和高水平的自動化為目標的制造系統。隨著社會對產品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，FMS發展頗為迅速，并且由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展。

2.1計算機輔助設計

未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.2模糊控制技術

模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。

2.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀中期，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。

2.4人工神經網絡技術

人工神經網絡fANN是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。

3現代機械技術的發展方向

現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。

3.1精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

3.2無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。

3.3快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。