前言：中文期刊网精心挑选了智能制造研究分析范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
智能制造研究分析范文1
[关键词] 喷雾干燥条件；吸湿性；含水量；吸湿率-时间曲线；吸湿速度
骨痹颗粒复方是由桑寄生、骨碎补、千年健、牛膝、鸡血藤、油松节、土鳖虫等组成的纯中药制剂，临床上用来治疗老年性关节炎具有很好的效果。喷雾干燥是骨痹颗粒制备工艺的重要工序。中药粉体的吸湿性一直是喷雾干燥领域研究的重点，但其研究内容多为考察不同制剂辅料[1]，以及粉体表面改性技术对中药粉体吸湿性的影响[2]。本文以骨痹颗粒复方为实验体系，通过考察不同工艺条件下喷雾干燥样品含水量与吸湿性能，建立吸湿过程动力学模型，结合扫描电镜技术，分析相关吸湿机制，为中药喷雾干燥工艺优化研究提供一种新的方法。
1 材料
BUCHI B-290小型喷雾干燥机（瑞士布奇公司）；S4800扫描电镜（日本日立公司） ；Waters2695高效液相色谱仪，Waters2998光电二极管阵列检测器（美国沃特世公司）；RE52AA旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；SK8200H超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；754型紫外分光光度仪（上海光谱仪器有限公司）；赛多利斯MA30快速红外水分测定仪（德国赛多利斯有限公司）；GQ105管式离心机（上海市离心机械研究所）；岛津AUW120D电子天平（日本岛津公司）。
川续断（产地东北，批号111026）；怀牛膝（产地贵州，批号111026）；骨碎补（产地贵州，批号111026）；千年健（产地广东，批号111026）；鸡血藤（产地广西，批号111026）；土鳖虫（产地安徽，批号111026）；桑寄生（产地广西，批号111026）；油松节（产地安徽，批号111026）均购自亳州市中药材饮片厂，经本校吴启南教授鉴定，均符合2010年版《中国药典》（二部）要求。
2 方法
2.1 骨痹颗粒水提液的制备
按如下处方：川续断（25 g）、怀牛膝（15 g）、骨碎补（15 g）、千年健（15 g）、鸡血藤（25 g）、土鳖虫（10 g）、桑寄生（25 g）、油松节（15 g）称取总处方量145 g水煎煮2次，每次10倍量水。水提液经过4层纱布过滤得滤过液，旋转蒸发浓缩到相对密度为1.05 g・mL-1备用。
2.2 喷雾干燥工艺考察因素及其水平的确定
中药提取液的喷雾干燥工艺研究，一般以进出、口温度，空气流量，雾化压力，送料速度，送料密度及喷雾辅料为考察因素[3-6]。根据预实验并结合有关文献，本实验中选择进口温度（A）、送料密度（B）、送料速度（C）、空气流量（D）4个因素进行考察。为了确定各因素水平的考察范围，进行了如下单因素实验。
2.2.1 进口温度对喷雾干燥的影响 控制送料密度为1.01 g・mL-1，送料速度为15 mL・min-1，空气流量40 m3・h-1，选取进口温度分别为110，120，150，180，200 ℃，分析进口温度对喷雾干燥过程的影响。实验发现进口温度为110 ℃与200 ℃时均出现了黏壁现象。为了使客观存在的差异明显，在考察温度的影响时选择了120，180 ℃这2个水平。
2.2.2 送料密度对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，送料速度为15 mL・min-1，空气流量为40 m3・h-1，选取送料密度分别为1.01，1.03，1.05，1.10 g・mL-1，分析送料密度对喷雾干燥过程的影响。结果显示，送料密度为1.10 g・mL-1时物料过浓，在喷雾干燥过程中会发生喷头堵塞的情况。与上同理，送料密度选择了1.01，1.05 g・mL-1这2个水平。
2.2.3 送料速度对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，空气流量为40 m3・h-1，送料密度为1.01 g・mL-1，选取送料速度分别为5，10，15，20，30 mL・min-1分析送料速度对喷雾干燥过程的影响。实验发现送料速度为30 mL・min-1时，出口温度为48 ℃，粉末黏附在喷雾干燥室内壁上；而送料速度为5 mL・min-1时虽然干燥完全，但是喷干效率较低。送料速度选择了10，20 mL・min-1这2个水平。
2.2.4 空气流量对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，送料密度为40 m3・h-1，送料速度为15 mL・min-1，选取空气流量分别为20，30，40，50，60 m3・h-1分析空气流量对对喷雾干燥过程的影响，实验发现空气流量为20 m3・h-1时物料完全粘附在内壁。而在其他条件下均正常，但空气流量在60 m3・h-1时喷干用氮气使用过快，使空气流量无法始终保持在高流量，会出现无法准确控制条件的情况。于是空气流量选择了30，50 m3・h-1这2个水平。
综上所述，选择进口温度（120，180 ℃）；进样密度（1.01，1.05 g・mL-1）；送料速度（10，20 mL・min-1）；空气流量（30，50 m3・h-1）进行以下实验。
2.3 喷雾干燥实验设计
以上述因素水平设计平行比较实验，控制除考察因素以外的条件保持一致，考察不同喷雾干燥因素对粉体含水量与平衡吸湿量的影响。
2.4 粉体含水量与吸湿性的测定
2.4.1 含水量测定 样品在喷雾干燥完成后，立即采用赛多利斯MA30快速红外水分测定仪测定水分含量。
2.4.2 粉体的吸湿性测定 中药粉体的吸湿性能往往采用平衡吸湿量表征，但平衡吸湿量所代表的是物料达到吸湿平衡时的含水量[7]。有些物料虽然平衡吸湿量很大，吸湿过程却很缓慢；而有些物料在一定短时间内吸湿量猛增，之后却增长缓慢。所以平衡吸湿量只能衡量吸湿终点物料的特性，而不能反映物料吸湿过程的速度特征。为表征物料吸湿速率，本研究参考文献[8]，引入吸湿率-时间曲线以及吸湿初速度、吸湿速度、吸湿加速度等参数。以冀能较全面的表征中药喷干粉的吸湿行为。
平衡吸湿量测定方法：取样品约300 mg，精密称量，平摊于称量瓶中，厚度不超过5 mm，开盖置于干燥器中48 h脱湿平衡。精密称重后置于25 ℃，相对湿度75%的恒温恒湿箱中，每隔一定时间测定，计算吸湿增重，一直维持24 h。
喷雾干燥样品吸湿率-时间曲线的绘制：计算吸湿率，以吸湿率为纵坐标，时间为横坐标，绘制吸湿率-时间曲线。吸湿率=（吸湿后样品质量-吸湿前样品质量）/吸湿前样品质量×100%。
吸湿过程动力学分析：粉体吸湿过程数据一般可用多项式方程进行拟合，对喷雾干燥各样品的吸湿曲线数据进行回归拟合，可得到如下吸湿方程[9]。
由方程（1）～（3）求算各样品的吸湿初速度、吸湿平衡时间、吸湿速度与吸湿加速度。
2.5 微粒的形貌观察
取不同条件下制备的喷雾干燥粉末少许，固定于电镜样品台导电胶上喷金，然后在真空条件下进行成像观察。
3 结果与讨论
3.1 吸湿曲线的绘制与吸湿过程速度方程的计算与比较
骨痹颗粒喷雾干燥实验结果见表1。
为了表征不同喷雾干燥条件下粉末的吸湿特征，按照表3的拟合方程以2.4.2项下方法进行了数学计算，得到各组不同条件喷干粉末的吸湿初速度与吸湿平衡时间数据，见表4。按照表3的吸湿速度方程绘制出了吸湿速度变化曲线，见图1。
由表3，4中的数据可知，D2组的吸湿初速度最大，B2组的吸湿初速度最小，D2组的吸湿平衡时间最短，A1组的吸湿平衡时间最长。由表4中可知，吸湿加速度也不像文献[10]报导的维持在一个恒定的值，以A2组为例，由它的一元二次方程可知其吸湿加速度曲线呈“抛物线”型。即吸湿过程不是一个匀减速过程。由图1可知，同一组的喷干粉末吸湿速度变化情况也不一样。此处要说明的是，4组实验中均出现了吸湿速度变为负值的情况，作者推测这种情况基本排除实验误差的情况，原因可能是物料的吸湿性能由化学组成和物理性质共同决定，随着吸湿过程的进行，中药出现液化的情况，颗粒的物理结构渐渐消失，便会释放出一部分水分。由此可见不同喷雾干燥条件下，化学组成相同的喷雾干燥粉体的吸湿过程存在较大差异。中药喷干粉体的吸湿过程相对复杂，里面可能包含着很多相互影响的作用，其中的具体机制待进一步探究。
3.2 粉体微观形貌分析
按2.5项下方法，获取喷雾干燥粉末不同样品微粒的的扫描电镜图见图2。
温度下，均出现了较强程度的黏连，结合前面的含水量测定结果分析，认为过低的的进口温度与过高的进口温度均不利于喷雾干燥的进行，过低的进口温度导致含水量过高，而这诱导了粉末的黏性产生；过高的进口温度使粉末的含水量过低，不仅粉末吸湿活性更强，且粉末易于团聚也会加剧粉末的黏连。不同的进料密度下粉体的粒径出现了明显的差异，送料密度为1.01 g・mL-1，粉体的粒径在1～3 μm；而送料密度为1.05 g・mL-1，大部分粉体粒径都集中在6 μm左右。不同送料速度下的喷干粉体的形态与粒径未见明显差异。不同空气流速的粉体粒径也出现了明显差异，空气流速30 m3・h-1中大颗粒的数量明显多，粒径集中在4～10 μm；而空气流速50 m3・h-1粒径明显偏小，大部分集中在1～2 μm。另外实验也发现，除了120，180 ℃时粉末发生严重黏连之外，其他各组的粉末均呈现出了较优的球状，一般认为球形颗粒具有更好的粉体学性质，这也说明了骨痹颗粒的喷雾干燥温度控制在150 ℃左右较为适宜。
3.3 关于吸湿机制的若干分析
整个吸湿过程的主要影响因素有两大类：一类是制剂原料的物理特性，如制剂原料的孔隙率、含水量，粒径[11]、粒子的表面性质[12]等；另一类则是由制剂原料的化学特性，如化学基团所决定的制剂原料与水分子之间的吸引力。从本文的实验结果来看，喷雾干燥条件的不同，造成了粉体物理性质，如含水量、粒径等的差异，而这些差异也确实带来了粉体吸湿性能上的不同。
吸附理论[13]认为制剂原料吸湿的主要动力是水的扩散，环境中的水分子吸附于制剂原料表面，随着水分子浓度的增大，内外压差促使水分逐步向内部渗透。因而，中药的吸湿行为可以描述为水分子向内部扩散的一个过程，而此过程可以用FICK′s定理来描述[14]。dw/dt=-DA（dc/dx），式中，w为t时浸膏表面含水量，dw/dt为扩散速度，A为扩散面积，dc/dx为浓度梯度，dc代表表面的水分子浓度，dx表示扩散间距。“-”表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散物质由高浓度区向低浓度区扩散，D为扩散系数（其受多方面因素影响，如温度）。
由FICK′s定律可知，扩散面积、扩散系数、浓度梯度越大，水分的扩散速度越快，也就是吸湿性越强，反之则越弱。所以吸湿曲线的分析结果可以结合图2和FICK′s定理来得到合理的解释。
图2显示，由于温度较高，A2组粉末的含水量更低，其表面的活性基团具有更强的吸水活力。所以其在短时间内可以吸附大量的水，具有更高的吸湿初速度10.412 0 g・h-1。当表面吸附一定的水后，由于A2组粉末内部的含水量（2.66%）也很低，造成了内外大的浓度梯度，所以吸湿速度也较A1组更快（由图1中A图可以看出）。但随着内部水分的越来越多，内外水分子浓度梯度的减小，其吸湿速度也急剧减缓。而120 ℃粉末由于内外的含水量（6.79%）均要高，所以无论是外部的吸水速度还是水分向粉体内部扩散的速度都要慢，造成了总体吸湿过程的缓慢，吸湿平衡时间也更长为13.55 h。
图2中B2组的粉体粒径要比B1组明显大，可见相同质量的粉体，B1组的比表面积要比B2组大。由FICK′s定律可知，B1组的扩散初速度与扩散速度要比B2组快。所以B1达到吸湿平衡的时间也更短。这与表4和图1中B图的结果相符。在实验中发现随着实验过程的进行，粉体B1出现了部分液化的现象。其原因可能是随着吸水过程快速进行，诱导了粉体之间的黏性增大，导致粉体之间互相粘附，见图3。而此过程带来的影响是扩散表面积减小，扩散速度变慢。与此同时，也伴随着浓度差的影响，即随着水分扩散的进行，粉体内外的水分浓度差快速减小，进而导致扩散速度的进一步变慢。图2中D1、D2也可以通过上述原理来解释，在此不重复说明。
C1，C2图中粉体粒径未见明显差异，可见进样速度不同对粉体粒径的影响不大。由表2知，C1组粉体含水量为3.97%，C2组含水量为4.73%，可见含水量的差异也不大。由表2，3可发现，2组喷干粉末的吸湿拟合曲线很相似，每个时间点的吸湿率也相差较小。C1，C2 2组的上述结果再一次提示了粉体的粒径差异和含水量是影响粉体吸湿性的主要因素。
综上所述，根据实验结果，在本研究的实验体系中，可得较佳工艺条件为进口温度150 ℃，进料密度1.05 g・mL-1，进料速度20 mL・min-1，空气流速30 m3・h-1。在此综合条件下，得到的粉体具有较优的形态特征，并且具有较优的吸湿动力学过程，包括较小的吸湿速度，与较长的吸湿平衡时间。
4 结论
本文以骨痹颗粒水提液为模型体系考察了喷雾干燥条件对粉体的含水量与平衡吸湿量的影响。研究发现，喷雾干燥诸多工艺条件中，送料密度和空气流量对粉体的吸湿性影响较大，这对探索中药物料复杂体系喷雾干燥作用机制，指导实际生产具有参考意义。本研究所采用的研究方法与考察指标，亦可为评价中药物料改性条件提供借鉴。
[参考文献]
[1] 郭兴忠，杨辉，王建武，等.聚乙二醇表面改性sic粉体的物性表征[J].材料工程，2004，3（3）：8.
[2] 章波，冯怡，徐德生，等.粉体流动性的研究及其在中药制剂中的应用[J].中成药，2008，30（6）：904.
[3] 李智，韩静，岑琴，等.喷雾干燥法改善中药浸膏吸湿性的研究[J].中国药房，2007，27（18）：2115.
[4] 乌日娜，那生桑，包勒朝鲁. 复方沙刺颗粒剂的喷雾干燥工艺优选[J].中国实验方剂学杂志，2013，19（4）：56.
[5] 王秀良，向大雄，赵绪元.影响中药喷雾干燥制备浸膏粉的质量因素[J].中国药师，2002，11（5）：697.
[6] 王优杰，冯怡，杨胤，等.辅料对改善强力宁提取液喷雾干燥粘璧现象的作用研究[J].中成药，2012，1（34）：35.
[7] 杜若飞，冯怡，刘怡，等.中药提取物吸湿特性的数据分析与表征[J].中成药，2008，12（30）：1767.
[8] 赵立杰，冯怡，徐德生，等. 中药制剂原料吸湿特性与其物理特性相关性研究[C]. 烟台：中国药学大会暨第11届中国药师周，2011.
[9] 桂卉，严航，李静，等.乙肝宁水提取物中糖类成分吸湿性考察[J].中国实验方剂学杂志，2012，14（18）：33.
[10] 皮佳鑫，高旭，于，等.赤芍提取物的吸湿性及不同工艺和辅料对其吸湿性的影响[J].天津中医药大学学报，2012，4（31）：222.
[11] 丁志平，乔延江. 不同粒径黄连粉体的吸湿性实验研究[J].中国实验方剂学杂志，2004，10： 5.
[12] 吴斌，宗力. 微细化莲子淀粉理化性质研究[J]. 食品科技，2007，32： 69.
[13] 张春晓，张万喜，刘健，等. 有机高分子吸湿材料的研究进展[J].现代化工，2008，28： 14.
[14] 郑俊民.药用高分子材料学[M].北京：中国医药科技出版社，2000：156.
Research about effect of spray drying conditions on hygroscopicity of spray
dry powder of Gubi compound′s water extract and its mechanism
ZONG Jie1，2，SHAO Qi2，ZHANG Hong-qing2，PAN Yong-lan1，2，ZHU Hua-xu1，2*，GUO Li-wei1，2*
（1. College of Pharmacy，Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210023，China；
2. Key Laboratory of Chinese Herbal Compound Separation，Nanjing 210023，China）
[Abstract] Objective： To investigate moisture content and hygroscopicity of spray dry powder of Gubi compound′s water extract obtained at different spray drying conditions and laying a foundation for spray drying process of chinese herbal compound preparation.Method： In the paper，on the basis of single-factor experiments，the author choose inlet temperature，liquid density，feed rate，air flow rate as investigated factors.Result： The experimental absorption rate-time curve and scanning electron microscopy results showed that under different spray drying conditions the spray-dried powders have different morphology and different adsorption process. Conclusion： At different spray-dried conditions，the morphology and water content of the powder is different，these differences lead to differences in the adsorption process，at the appropriate inlet temperature and feed rate with a higher sample density and lower air flow rate，in the experimental system the optimum conditions is inlet temperature of 150 ℃，feed density of 1.05 g・mL-1，feed rate of 20 mL・min-1，air flow rate of 30 m3・h-1.
智能制造研究分析范文2
关键词：辽宁工业发展；高端智能制造业；发展优势
一、高端智能制造业概述
高端智能制造业中包含了传统行业与新兴行业，在制造工艺方面充分引入现代智能技术，产品质量得到提升的同时在质量上也有很大的进步。辽宁地区传统行业中的高端智能制造业所占有比例比较大，在新型行业中仍然处于发展阶段。高端智能所体现的层面也有很大差异性，比较常见的是技术层面的高端创新，增大了对创新技术的应用比例，其次是在价值方面体现的高端智能，通过产品创新设计，在原有功能基础上增加了操作的智能比例，更符合商品的市场需求。由此可见辽宁开展高端智能制造业规划发展是一项长期项目，对辽宁地区的经济发展也有很强的持续促进作用。
二、辽宁高端智能制造业的发展现状分析
（一）发展具有绝对性优势
辽宁地区制造产业基础资源丰富，属于国家重点规划发展的重工业基地，在制造行业中的发展经验也十分丰富，因此与其他区域相比较更具有发展优势。尤其是重工业配电机械的生产制造，具有多项自主研究专利，在全国范围内也名列设计创新前茅。高端智能领域的制造发展在我国起步较晚，辽宁地区也率先进入到高端智能产品的研究行列中，拥有丰富的传统模式重工业制造经验，向高端智能转型自然也可以节省时间。统计辽宁占据全国前10位的制造产业共有58类，其中也包含了计算机等高端智能化产业，由此可见在开展高端智能制造领域中拥有绝对性的优势，但想要达到高端智能产业的全国领导性地位，仍然需要从根本上进行转型。
（二）高端智能制造业劣势分析
虽然制造产业的规模大，但在生产能力以及经济获利能力上并不相匹配，存在着规模大能力弱的现象。同时辽宁地区的工业发展习惯以密集劳动力来提升生产加工能力，这一点与高端智能产业存在理念上的冲突。虽然从表面分析辽宁的制造业经济收益在不断的增长，但密集劳动型的产业在技能创新上存在落后的现象，经济收益进步也是以劳动成本低为前提的，这样的经济体系建立后并不牢固，受高端智能生产冲击影响严重，想要实现高端智能制造业的全面发展，需要从根源上转变这一模式，大规模逐渐过渡到高精准，采用先进的技术方法来提升产量与经济收益，这样的发展计划才是长远可行的，并且能够帮助解决传统产业中所存在的问题。这种落后的发展模式对吸引外商投资也造成了极大的阻碍，下面是统计2009～2013年辽宁吸引外商直接投资的项目数量变化表格。
通过观察上述表格可以发现辽宁地区在高端智能制造业的外商直接投资项目数量上是逐年递减的，造成这一现象的原因与产业发展结构有直接关系，也就是上述文章分析的劳动生产形成原因。
（三）高端智能制造业发展机遇
经济全球化对各省份工业影响严重，对传统产业带来冲击的同时，全面接轨国际先进技术也为企业带来了全新的发展机遇。辽宁省如果能够紧跟潮流，抓住这次机遇在发展理念上做出转变，创造适合高端智能制造业发展的环境，在发展成果上会取得更大的进展。全球化科技发展浪潮所带来的机遇比较显著，大量的国外科技企业在转移过程中会选择国内的承接地，而辽宁省属于国内著名的制造业发展区自然被选择的机遇也是相对比较大的，辽宁工业产区适当的调整自身模式，必然可以获得更多的机遇。其次是金融危机环境下所带来的机遇，此时的机遇与冲击是并存的，受金融危机影响一些外国的高端智能制造产业竞争能力被大大削弱，正为辽宁地区的新兴企业创造了机会。一些高端生产设备的采购成本也因此而下降，专业领域人才也会重新考虑发展平台，为辽宁地区所开展的高端智能制造领域突破性发展创造有利基础环境。
三、辽宁高端智能制造业的发展策略
（一）从制度层面入手，建立适宜高端智能制造业发展的市场环境
市场氛围营造需要政府采取干扰措施，对现有的制度体系进行探讨，重点解决落实过程中所遇到的问题，通过这种方法也能促进企业更合理的利用资源，实现高端智能产业的资源优化利用。制定符合高端智能制造业发展需求的市场环境体系，市场公平环境的维护也十分重要，一些刚刚起步的产业在竞争能力上相对较弱，只有在公平的环境中才能够得到稳定发展。加大民营企业的扶持力度，这样可以帮助更好的协调现场工作环境，从根源上解决国营企业市场活性不足的问题。制定清晰的市场竞争制度，有利于市场环境下不同规模企业共同发展进步，政府要加大力度对私有财产的保护力度，发挥宏观调控作用，在如此的制度市场环境下才是最适合辽宁高端智能制造业发展的。政府对企业扶持同时也要考虑是否会造成企业的依赖性，要培养企业的自主创新能力，这样才能更快适应市场竞争环境，实现企业在高端智能制造领域上突破性的发展。
（二）转变发展模式，增强自主创新能力和竞争力
高端智能领域与常规的工业生产制造领域不同，决定企业发展前景的关键性因素是科技创新，传统工业制造中仅仅依靠提升劳动力生产量来实现经济收益增长，缺乏自主创新很难在高端智能领域占据有利位置，还会造成同行业之间的竞争能力下降。广州省在高端智能领域中的发展十分迅速，同时也吸引了大量外商直接投资，原因在于注重企业自主创新，企业都具有同行业中独特的竞争吸引因素，在此基础上所开展的规模扩大也更稳定，具有长期发展的潜质。辽宁高端智能制造业发展也应当充分借鉴这一模式，对传统的发展模式做出转变，注重企业经营理念创新，同时加大自主研发力度，在这样的工作模式下，企业的管理资源也能够得到高效利用，在同行业中更具备竞争优势，实现辽宁省智能工业的全面发展。自主创新能力是竞争能力提升的基础，企业在转型初期可能还不具备相关方面的能力，但经过一段时间的经验总结与技术积累，要逐渐向自出创新研发方面转型，更好的适应综合市场环境，达到预期的发展建设目标。
（三）鼓励中小企I发展，培育知名品牌，进而建立创新型产业集群
大型企业虽然在综合能力上比较突出，但仅仅依靠发展大型企业会造成辽宁高端智能制造业发展后劲不足，甚至还会造成市场垄断现象。针对这一问题，有效解决措施是扶持中小型企业，鼓励民营形式的高端智能制造企业发展，这样可以在市场环境中引入竞争，对国营企业发展也能起到激励作用。培育辽宁地区知名的高端智能制造品牌也是十分必要的，通过这种方法来吸引更多的外商选择投资，同时品牌形成后在市场环境中也更具有竞争能力，会有更多的消费者认可，为企业发展带来更多的经济效益。企业既要保障各自的自主创新研究体系，同时在经营发展过程中相互配合交流也是十分重要的，通过这种方法有利于企业做出更准确的自身定位。创新型产业集群的建立需要政府做出控制，建立公共企业交流平台，对平台的维护也要定期进行，确保其中所提供的信息与市场实际情况保持一致，这样也能够协调好发展资源利用问题。辽宁高端智能制造业发展要放眼世界标准，在生产制造技术与企业管理上与国际接轨，成为我国的智能制造业领导企业。增添新活力更要结合市场宏观环境来进行，开展高端智能制造业发展同时也要注重对传统工业的保护，以免影响到工人的就业生存，这样的配合发展模式才能更长远发展，达到企业的需求标准。
高端智能制造业是现阶段制造业的核心和基础，而高端智能制造业是高端智能制造业中技术含量高、附加值高和占据产业链核心部位的高端智能制造业。技术创新是高端智能制造业发展的关键性推动力，技术结构升级与高端智能制造业内部结构升级具有高度的耦合性。高端智能制造业是辽宁省重点发展的战略新兴产业之一。经过多年的发展，辽宁已经形成航空产业、轨道交通装备业、海洋工程装备以及智能制造装备四个细分领域内的行业领军企业，和以沈阳、大连为核心，以鞍山、抚顺、铁岭等为辅的高端智能制造业集群区域。通过这种全面发展规划的落实，对促进辽宁制造业进步也有很大的帮助。
参考文献：
[1]于新东，牛少凤，于洋.培育发展战略性新兴产业的背景分析、国际比较与对策研究[J].经济研究参考，2011（16）.
[2]黄英.高端发展引领装备制造业不断改造升级――关于鞍山高端装备制造业发展情况的调查报告[J].辽宁行政学院学报，2014（07）.
智能制造研究分析范文3
互联网+人工智能+制造新时代
李伯虎认为大数据是智能制造的战略资源，大数据的感知、采集、存储、通信、分析、可视化等技术都是智能制造技术的一部分。
因此，要想提升大数据在云制造中的应用率，大数据发展一定要和制造业技术深度融合，同时要和信息通信技术发展深度融合。“所以，我的观点是‘互联网+人工智能+制造’，这个时代正在到来。我们现在把大数据当做智能制造核心支撑中的很重要的组成部分，从感知、采集开始，到存储、通信、分析、可视化，把大数据和信息技术、人工智能技术结合起来进行研究。” 李伯虎说。
同时，李伯虎强调，大数据在智能制造的发展必须要和应用结合，不清楚制造业的特性和制造产品的行业特性，就会连采集什么样的数据都不清楚。采集的目的不是为了采集，而是为了改进制造流程，因此要对模型、算法等有一定基础的理解才可以顺利完成大数据的采集和应用。
技术、产业、应用协调发展
目前工业大数据研究刚刚开始，李伯虎认为其突破点是技术、产业和应用的协调发展。比如说以应用牵头，利用大数据技术可以p少制造时间，降低污染，提升产品质量与服务；在系统改进中需要利用各种各样的技术，而技术后面又必须要有产业支撑，将其工程化。即应用牵头系统，系统牵头技术和产业，在系统和产业改进以后，以改进后的系统再去推广新应用，达到良性循环。这其中，人才、技术创新体系，政策支撑都不可或缺。
智能制造研究分析范文4
【关键词】智能制造 制造业 再工业化 工业互联网 工业4.0
【中图分类号】TP27 【文献标识码】A
当前，新科技革命和产业变革正在兴起，全球工业技术体系、发展模式和竞争格局迎来重大变革。发达国家纷纷出台以先进制造业为核心的“再工业化”国家战略：美国大力推动以“工业互联网”和“新一代机器人”为特征的智能制造战略布局；德国“工业4.0”计划的提出旨在通过智能制造提振制造业竞争力；欧盟在“2020增长战略”中提出重点发展以智能制造技术为核心的先进制造；日本、韩国等制造强国也提出相应的发展智能制造的战略措施，可见，智能制造已经成为发达国家制造业发展的重要方向，成为各国发展先进制造业的制高点。我国在2015年推出的“中国制造2025”战略中也强调了智能制造的重要性。在当前以中高速、优结构、新动力、多挑战为主要特征的新常态下，发展智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口，也是重塑制造业竞争优势的新引擎，被理论与实践各界普遍认为代表了制造业的未来方向。
智能制造的本质、发展趋势和影响
国际金融危机爆发以来，各国纷纷加大科技创新投入，在全球范围内引发了以绿色、低碳、智能为特征的新一轮技术创新浪潮。在新科技革命和产业变革背景下，智能制造必将对全球制造业的发展和转型升级产生深远影响。
智能制造的本质。智能制造（Intelligent Manufacturing， IM）是以新一代信息技术为基础，配合新能源、新材料、新工艺，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。虚拟网络和实体生产的相互渗透是智能制造的本质，一方面，信息网络将彻底改变制造业的生产组织方式，大大提高制造效率；另一方面，生产制造将作为互联网的延伸和重要结点，扩大网络经济的范围和效应。以网络互连为支撑，以智能工厂为载体，构成了制造业的最新形态，即智能制造。这种模式可以有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。从软硬结合的角度看，智能制造即是一个“虚拟网络+实体物理”的制造系统。美国的“工业互联网”、德国“工业4.0”以及我国的“互联网+”战略都体现出虚拟网络与实体物理深度融合――即智能制造的特征。
智能制造的发展趋势。20世纪80年代末，信息技术尚未对人类生产生活造成巨大影响之时，智能制造的概念就已经在欧美日等发达国家被提出。进入新世纪之后，实现智能制造的技术和成本条件成熟，并且，随着资源环境压力加大、劳动成本上升等制造业制约因素的增强，智能制造市场近年来在全球出现了爆发增长并呈现新的特征。
互联网技术是实现制造业智能化的动力引擎。互联网技术、云计算、大数据、宽带网络等一系列技术构成广义的互联网，只有借助互联网这一动力引擎，才能实现传感器设备的信息感知，通过宽带网络对数据进行精确控制和远程协作，这些都是智能制造的关键基础。基于互联网应用才能打破组织边界，实现制造业与服务业的融合。美国的先进制造业战略以及对下一代机器人的开发便是基于移动互联网技术的发展与应用，谷歌公司进军智能制造业正是依托其背后强大的互联网基因。
智能制造系统将具备自适应能力和人机交互功能。智能制造通过工况在线感知、智能决策和控制、装备自律执行的闭环过程，完成对周围环境的自适应能力。随着人工智能、仿真等技术的发展，智能制造系统将生成自身的操作、故障解决方案，人和系统之间也将建立协同共事、相互“理解”的合作关系，最终实现广泛的人机交互以及系统交互，从而使人从简单重复的劳动中解脱出来，从事更加富有创造性、附加值更高的生产活动。
跨国公司持续加大智能制造投入。一方面，互联网企业开始投资实体经济，充分发挥自身信息技术领域的优势。例如，谷歌公司2013年收购了8家与机器人有关的公司，2014年又陆续收购人工智能公司DeepMind和智能家居公司Nest，智能制造成为谷歌新的业务领域。另一方面，传统制造企业适应环境变化也大力投资智能制造实现改造升级。例如，富士康启动实施了“百万机器人”计划，其2015年规划提出在未来3年内由自动化设备、机器人取代7成左右的人力劳动。
以工业机器人为代表的智能制造装备被广泛应用。根据世界机械联合会的数据，2013年机器人销售量同比增长12%，达到17.8万台，在2008年到2013年之间，机器人年均销售增长为9.5%。同时，随着人工智能技术、新材料技术以及信息存储、传输和处理技术的快速发展，工业机器人逐渐呈现出智能化发展态势。装配传感器和具备人工智能的机器人能够自动识别环境的变化，从而减少对人的依赖。未来的无人工厂能够根据订单要求自动规划生产流程和工艺，在无人参与的情况下完成生产。高速网络和云存储使得机器人成为物联网的终端和结点。随着信息技术的进步，工业机器人将更有效地接入网络，组成更大的生产系统，多台机器人协同实现一套生产解决方案成为可能。
中国成为全球最大的智能制造装备市场。2008～2013年，我国工业机器人销量年均复合增长率达到37.2%，持续高于全球增速。2013年我国机器人销售规模高达36560万台，同比增长41%，占全球销量的20.5%，超越日本成为全球最大机器人需求市场，2014年的需求增速更是达到54%。但我国工业机器人的密度仍然非常低，为30台/万人，德国的机器人密度是我国的10倍，日本是我国的11倍，因此可预测，我国将成为全球主要机器人制造厂纷纷瞄准的智能装备需求市场。
智能制造的影响。智能制造将推动制造业生产方式变革。基于互联网、大数据、智能制造装备的智能制造具有更快和更准确的感知、反馈和分析决策能力，更加能够满足个性化的市场需求，进行柔性化的产品生产。与当前全球制造业普遍采用的大规模订单生产方式不同，智能制造使个性化产品的大规模定制成为可能，且这种方式即将成为现实。例如，大众汽车已经制定了一项全新的生产战略――模块化横向矩阵，通过标准化部件参数，最终达到通过一条生产线生产出市场所需的任何款型汽车的目的。
智能制造促进全球供应链管理创新。智能制造将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个生产过程，使得企业能够在全球范围配置和优化资源。新一代互联网技术将催生虚拟产业集群，促使全球供应链管理向网络化和虚拟化转变。3D打印（堆积制造）的广泛应用可以使消费者通过互联网将其所需要的产品就地“打印”出来，由此可以预计，传统的大型生产厂商将面临数以万计的小型社区生产者的挑战。
智能制造引领制造业服务化转型。智能制造贯穿产品制造的全过程，消费者不仅能够获得个性化的定制产品，还可以从产品设计阶段就参与其中，监督和指挥加工制造、销售物流环节，实现随时参与和决策自由配置各个功能组件。相应地，制造企业也可以在线生产所需要的各种制造服务，实现生产要素的优化配置。在这种情况下，智能制造生产商不仅提品或“产品+附加服务”，而且提供一揽子的“产品服务包”，角色由产品提供者转变为服务提供者。
智能制造加速制造企业成本再造。智能制造使得生产工艺和供应链管理更具有效率，能源消耗程度明显降低，通过系统的自我纠正还能够降低产品的不合格率，产品从设计到投入市场的周期也将缩短，快捷化、服务化的产品为企业创造更多的市场价值，这些都使制造企业的成本投入结构发生明显变化。
主要发达国家智能制造发展概况
国际金融危机之后，为了刺激本国经济增长，重新塑造在实体经济领域的竞争力，许多发达国家都实施了一系列国家战略，例如美国的“先进制造业伙伴计划”、德国的“工业4.0”计划、日本的“再兴战略”、韩国的“新增长动力战略”、法国的“新工业法国”等。尽管这些战略或计划各有侧重点，但都包括：对新兴产业的补贴和扶持；对前沿技术（未来技术）研发的扶持；对中小企业的扶持；对竞争环境的优化；对新产品市场的培育；对人才培育的改革，等等。此外，通过发展智能制造适应新的要素和市场环境也是这些战略或计划的重要内容。
美国：以智能制造弥补劳动力成本劣势。本轮金融危机以来，美国为重振本国制造业，密集出台了多项政策文件，对未来的制造业发展进行了重新规划，体现了美国抢占新一轮技术革命领导权，通过发展智能制造重塑国家竞争优势的战略意图。
智能制造能够在一定程度上弥补美国劳动力成本高的比较劣势，从而促进高端制造业的回归。2009年以来，美国先后了《重振美国制造业框架》、《制造业促进法案》和《先进制造业伙伴计划》，明确要降低制造业成本，促进就业，实现美国能源独立，并把美国打造为企业总部基地。而要实现这一目标，就必须以智能制造改造传统制造业，并大力发展智能电网、清洁能源、先进汽车、航空和太空技术、生物和纳米技术、新一代机器人、先进材料等新兴领域。美国发展制造业的最大约束是高劳动力成本，通过发展智能制造，能够大幅减少制造业的用工需求，使制造业劳动力成本支出维持在一个合理的比例内，从而使得美国的科技优势能够在本国转化为产业优势。
下一代机器人是实现智能制造的关键。美国在《重振美国制造业框架》中明确提出要发展先进机器人技术，在《先进制造业伙伴计划》中也提出要推出一项耗资7000万美元的下一代机器人研究计划。2011年6月奥巴马总统宣布启动国家机器人技术计划，并于2013年制定了《从互联网到机器人――美国机器人路线图》，从战略意义、研究路线图、重点发展领域等方面分析了美国制造机器人、医疗保健机器人、服务机器人、空间机器人、国防机器人的发展路线图，推动机器人技术在各领域的广泛应用，加强美国在机器人技术方面的领先地位。可见，下一代机器人是美国在智能制造产业布局的重点领域，工业机器人的普及和升级对缓解美国高劳动力成本的发展约束也起到积极作用。
德国：工业4.0构建智能生产系统。国际金融危机之后，德国经济在2010年率先欧洲其他发达国家回升，其制造业出口贡献了国家经济增长的2/3，是德国经济恢复的重要力量。德国始终重视制造业发展，并且专注于工业科技产品的创新和对复杂工业过程的管理。2010年，德国《高技术战略2020》，着眼于未来科技和全球竞争，并将工业4.0战略作为十大未来项目之一。2013年，德国联邦教研部与联邦经济技术部联手正式了《保障德国制造业的未来：关于实施“工业4.0”战略的建议》，并得到了德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的响应和推动，从而上升为国家级战略。
智能工厂成为发展方向。在工业4.0阶段，新型的智能工厂基于信息物理系统并借助社交网络，可实现自然的人机互动，这将重塑传统制造工厂模式下人与生产设备之间操控与被动反应的机械关系。为达此目的，需要在制造装备、原材料、零部件及生产设施上广泛植入智能终端，借助物联网不仅可实现终端之间的实时互动，自动信息交换，自动触发行动，而且可实施独立控制，对生产进行个性化管理。人还可以通过远程控制系统，对生产系统加以调控，可使从业人员的工作与家庭生活之间的关系更为协调。
构建嵌入式制造“智能生产”系统。在构建工业生产的各种要素中，除了传统的土地、劳动、资本、企业家等要素之外，数据将成为一种重要的甚至是影响全局的生产要素。依托于信息物理系统，智能工厂生产出可实时生成数据的“智能产品”，形成大数据系统。大数据经过实时分析与归总后，形成“智能数据”，经过可视化和互动式加工，向智能工厂反馈产品和工艺流程的实时优化方案，从而形成“智能工厂―智能产品―智能数据”闭环，驱动生产系统走向智能化。而这一切的实现，依赖于云技术等互联网基础设施的建设和应用。智能工厂和智能产品构成嵌入式制造系统，该系统的特点是：企业间的业务流程构成横向价值链，企业内部的运营流程构成纵向价值网络，终端到终端技术实现横向和纵向的整合。在智能工厂的基础上，通过物联网和服务联网，将智能交通、智能物流、智能建筑、智能产品和智能电网等相互连接，以新型工业化实现经济社会系统的全面智能化。
英国：重构制造业价值链。2008年的国际金融危机中，曾一度推行去工业化战略的英国实体经济遭受沉重打击，迫使英国政府重新摸索重振制造业的方法。为增强英国制造业对全球的吸引力，英国政府积极推进制造基地建设，面向境外企业进行招商。2011年12月，英国政府提出“先进制造业产业链倡议”，支持范围不仅包括汽车、飞机等传统产业，还包括在全球领先的可再生能源和低碳技术等领域，政府计划投资1.25亿英镑，打造先进制造业产业链，从而带动制造业竞争力的恢复。
随着新科学技术、新产业形态的不断涌现，传统制造模式和全球产业格局都发生深刻的变化，英国政府于2012年1月启动了对未来制造业进行预测的战略研究项目。该项目是定位于2050年英国制造业发展的一项长期战略研究，通过分析制造业面临的问题和挑战，提出英国制造业发展与复苏的政策。2013年10月，英国政府科技办公室报告《未来制造业：一个新时代给英国带来的机遇与挑战》。报告认为制造业并不是传统意义上“制造之后进行销售”，而是“服务+再制造（以生产为中心的价值链）”，并在通信、传感器、发光材料、生物技术、绿色技术、大数据、物联网、机器人、增材制造、移动网络等多个技术领域开展布局，从而形成智能制造的格局。
2014年，英国商业、创新和技能部了《工业战略：政府与工业之间的伙伴关系》，旨在增强英国制造业的竞争性，促使其可持续发展，并减少未来的不确定性。报告分析了当前产业现状，明确了重点扶持领域以及前沿技术，提出通过创新平台，加强创新研发与工业的衔接，并且提出完善技能培训体系，支持高成长性的小企业进行技术创新，激励商业合作创新，建立公平、透明的政府采购体系等多项政策措施，重点支持大数据、高能效计算，卫星以及航天商业化，机器人与自动化，先进制造业等多个重大前沿产业领域。
日本：巩固“机器人”大国地位。早在1990年6月，日本通产省就提出了智能制造研究的十年计划，并联合欧洲共同体委员会、美国商务部协商共同成立IMS（智能制造系统）国际委员会。在随后的10年，日本共投资1500亿日元进行智能制造系统的研究和实验。1992年，日、美、欧三方共同提出研发能使人和智能设备不受生产操作和国界限制的合作系统，并于1994年启动了先进制造国际合作研究项目，其中包括全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制等。日本机器人在制造业工厂迅速普及，汽车制造商都广泛采取智能制造技术，注重自动化、信息化与传统制造业的融合发展，通过计算机软硬件技术将自动化制造系统有机集成起来。
日本是全球工业机器人装机数量最多的国家，其机器人产业也极具竞争力。为适应产业变革的需求和维持其“机器人大国”的地位，2015年1月，日本政府了《机器人新战略》，并提出三大核心目标：一是成为“世界机器人创新基地”，通过增加产、学、官合作，增加用户与厂商的对接机会，诱发创新，同时推进人才培养、下一代技术研发、开展国际标准化等工作，彻底巩固机器人产业的培育能力；二是成为“世界第一的机器人应用国家”，在制造、服务、医疗护理、基础设施、自然灾害应对、工程建设、农业等领域广泛使用机器人，在战略性推进机器人开发与应用的同时，打造应用机器人所需的环境，使机器人随处可见；三是“迈向世界领先的机器人新时代”，随着物联网的发展和数据的高级应用，所有物体都将通过网络互联，日常生活中将产生无数的大数据，因此，未来机器人也将通过互联网交换和存储数据，平台安全以及标准化也会不可或缺。
实施严格技术保密是日本智能制造设计研发的重要特征。为确保核心技术不被泄露和盗版，所有的大中型制造企业一般都设立了相应的智能制造“设计中心”，其主要职能是将研发中心产生的新工艺技术固化在所生产的智能制造装备之中。如日本机器人制造商发那科（FANUC）利用“黑匣子”的形式将控制软件浓缩然后再交付客户，以保证核心机密不被泄露和盗版；日本阿斯莫微电机有限公司的智能制造设计中心统揽了70%左右研发中心的设计图纸进行自行制造；日本天龙工场（YAZAKI）燃气仪表制造公司的所有设备都是工厂遵循“以需定制”的原则，根据客户的实际需求进行自主研发和制造。通过加大对智能装备硬件核心技术和智能软件核心技术的加密和保护，保障了智能制造产品的长期竞争力。
我国推动智能制造的进展、主要瓶颈及对策建议
我国推动智能制造的进展。为适应工业化进入后期阶段的发展特征，应对新科技革命和产业变革的挑战，近年来，我国中央政府、地方政府和企业都制定、实施了一系列促进智能制造和智能制造产业发展的战略、政策和具体措施，以推动智能制造的发展和普及。
中央政府连续出台政策力推智能制造，国家层面智能制造战略框架逐渐清晰完善。2010年10月，国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，明确提出要加大培育和发展高端装备制造产业等七大战略性新兴产业，并将智能制造装备列为高端装备制造产业的重点方向之一。2012年5月，工业和信息化部《高端装备制造业“十二五”发展规划》，指出在智能制造装备领域将重点发展智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件、高档数控机床与基础制造装备、重大智能制造成套装备等四大类产品。2012年4月，科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，布局了基础理论与技术研究、智能化装备、制造过程智能化成套技术与装备、智能制造基础技术与部件、系统集成与重大示范应用等五项重点任务。从2011年到2014年连续四年，国家发展和改革委员会同财政部、工业和信息化部共同实施《智能制造装备发展专项》，重点突破以自动控制系统、工业机器人、伺服和执行部件为代表的智能装置，加大对智能制造的金融财税政策支持力度。2015年3月，工业和信息化部启动智能制造试点示范专项行动，并且部署了智能制造综合标准化体系建设。2015年，“中国制造2025”成为国家战略，提出以加快新一代信息技术与制造业融合为主线，以推动智能制造为主攻方向，重塑我国制造业的竞争优势。随着这一系列国家层面的战略、规划、政策的颁布和实施，我国智能制造发展的重点和方向逐渐清晰，支持智能制造发展的政策框架也基本完成。
发达地区率先推动智能制造发展。经过改革开放以来三十余年的高速发展，东部发达地区制造业要素供给发生巨大变化，劳动力、土地、资源、能源约束都相继出现，已经进入必须依靠技术进步和产业变革实现发展的新阶段，对发展具有要素集约效应的智能制造有迫切的要求。在这种情况下，发达地区地方政府在全国率先制定相关发展计划，促进智能制造发展。例如，浙江省2012年开始部署“全面推进机器换人”，提出五年实施5000亿元机器换人项目。广东东莞自2014年起每年支出2亿元财政资金扶持企业“机器换人”，目前大量的机器人已运用到生产线中。在国家和地方政策的扶持下，机器人制造商不断涌现，江苏、上海、广东、河南洛阳等省市纷纷成立了工业机器人产业技术创新联盟。2013年3月，中国机器人产业创新联盟在北京成立，标志着我国机器人等智能制造产业跃升到一个新的发展阶段。
国内领军制造企业加快布局智能制造。2012年，海尔开始谋划建设数字化互联网工厂，探索智能制造的模式创新。目前，海尔已建成两大支撑平台――众创汇用户交互定制平台和海达源模块商资源平台，四大互联工厂――沈阳冰箱、郑州空调、佛山洗衣机和青岛热水器，开启定制化大规模生产模式，很好地契合了工业4.0的智能制造之路。用户通过多种终端登陆交互平台，实时跟踪由定制内容、定制下单、订单下线到订单配送等10个关节性节点构成的生产全过程。从此，用户不再是产品的被动接受者，而是产品的设计创造者。在生产制造的另一端，零部件供应商纷纷升级为模块商，直接对接用户需求，与用户共同参与产品设计，提升产品增值空间。海尔互联工厂颠覆了传统家电业的制造模式，在全球范围内实现行业引领。在汽车生产领域，奇瑞专门成立了机器人公司，并于2012年宣布将自己研发的200台机器人投入应用，将在3年内打造初具规模的工业机器人产业化基地。在通讯设备领域，中兴、华为都开启了智能制造，中兴位于西安的智能手机生产基地建设了25条全自动生产线，在多数环节实现全自动化生产。
我国智能制造发展面临的主要瓶颈。我国工业化起步晚，技术积累相对落后，先进技术的产业化能力也与发达国家存在显著差距，致使国产智能制造产品和系统的发展同时面临技术和市场的瓶颈。
关键零部件受制于人，导致国产智能制造装备价格倒挂，缺乏竞争力。以智能制造最核心的装备――工业机器人为例，目前我国精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等机器人核心零部件大部分依赖进口，而这些零部件占到整体生产成本70%以上。其中，精密减速器75%的份额被日本垄断，国内高价购买占到生产成本的45%，而在日本仅为25%，我国采购核心零部件的成本就已经高于国外同款机器人的整体售价，在高端机器人市场上根本无法与国外品牌竞争。绝大多数国内机械零部件企业都只能生产低端产品，不能够满足高端智能装备产业发展的要求，而这些产业的升级远比组装装配环节的制造业要困难得多，需要的时间也更漫长。短期内，我国智能制造装备产业的发展仍然需要采购国外零部件，但必须降低进口部件采购成本，实现采购渠道的稳定和多元化。
软件系统发展滞后造成智能化水平难以提高。相对于硬件方面的技术差距，软件技术水平与发达国家的差距更显著。长期以来，我国重硬件制造、轻软件开发的思维十分普遍，智能制造装备生产企业的软件技术积累严重不足。近年来，虽然制造企业和软件企业的系统集成能力有所增强，但鲜有企业和科研机构进行智能制造基础软件系统的开发，国产数控机床、机器人等高端产品还大量使用国外软件系统，国内软件企业的研发也主要针对消费产品市场。在跨国公司布局智能制造装备模块化生产和操作系统研发时，我国的智能制造装备产业将面临基础操作系统缺失的风险。
跨国公司垄断势力挤压国内企业发展空间。当前，全球智能制造产业的垄断势力已基本形成，对后发国家智能制造产业发展形成了掣肘作用。虽然我国成为全球最大的智能制造装备的需求市场，但70%以上的市场份额被ABB、FANUC、YASKAWA等几家国际巨头所占据，高端市场的90%依赖进口，国内还没有一家具有全球影响力的智能制造企业。近年来，随着我国工业机器人等智能装备市场的增长提速，跨国公司加快了在国内的战略布局，以合资或独资形式在我国经济发达地区建设工厂，虽然对带动我国智能制造产业的发展和技术进步起到一定的作用，但同时也进一步挤压国内自主品牌企业的市场空间。
促进我国智能制造发展的对策建议。新科技革命为我国发展智能制造及相关产业带来重大机遇，我国应把握“机会窗口期”，积极总结和借鉴国外先进经验，以智能制造为突破口，推动我国产业技术升级，实现制造业竞争优势由传统要素优势向技术优势的转型。
将基础系统软件的开发和标准的制定纳入到顶层设计中。未来智能制造的发展将围绕软件系统展开，例如，德国智能工厂建设就基于信息物理系统，GE、西门子等都由传统制造向服务化转型，为用户提供一整套的系统解决方案。作为互联网企业的谷歌将研发目标瞄准机器人的操作系统和标准建设。我国之所以要从国外进口高端装备和成套生产线，一个重要原因就是缺乏自主工艺数据库和专家系统，这是我国发展智能制造产业的短板。因此，必须重视基础软件系统和标准的制定工作，形成自主的智能制造产业制高点，避免在硬件制造中再次受制于国外操作系统。
加强关键核心技术攻关，打造国产机器人自主品牌。我国的机器人产业起步较晚，由于发展阶段、条件和目标不同，机器人产业很难也不能再走传统“市场换技术”的老路。将来应大力推动核心关键技术的攻关项目，加强对技术研发成果的知识产权保护工作。同时，培育具有国际影响力的机器人骨干企业，发展一批创新力强的中小型企业，提升国产自主品牌的国际竞争力。
大力培养技能工人，注重利用全球人才资源。从美国的《重振美国制造业框架》到《先进制造业伙伴计划》，再到《先进制造业国家战略计划》，都把提高劳动者素质作为重要的政策内容，通过对工人进行培训提高其劳动技能，以适应先进技术发展的需要。我国也要大力发展满足智能制造要求的职业技能教育和培训，以不断适应制造业变革所需要的技能要求，同时还要吸引全球制造业人才，尤其是高层次人才，利用全球人才资源发展中国智能制造。
完善落实相关配套政策，大力鼓励技术创新。美日欧等发达国家的先进制造业都获得了政府的大力扶持，财政资金也大量向研发创新倾斜。例如，日本在2006～2010年间为了攻克关键的服务机器人技术每年投入1000万美元，美国联邦政府当前对每个制造业创新研究资助7000万美元至1.2亿美元。为扶持智能制造产业的发展，我国也应从多个方面完善落实相关配套政策：加大财政和税收方面的扶持力度，建立智能机器人研发风险准备金，激发制造业企业创新活力；加大对国产智能制造装备的政府采购，给予这个幼稚产业一定的保护期；在部分地区、部分行业开展智能制造试点示范，探索新模式、新方法，并逐步推广普及。
参考文献
[美]里夫金：《第三次工业革命：新经济模式如何改变世界》，中信出版社，2012年。
[日]冈崎哲二：《质疑产业政策――培育新产业，成世界潮流》，《日本经济新闻》，2013年4月1日。
贾根良：《第三次工业革命与新型工业化道路的新思维――来自演化经济学和经济史的视角》，《中国人民大学学报》，2013年第2期。
左世全：《第三次工业革命背景下我国制造业的战略转型》，《机械管理开发》，2013年第6期。
智能制造研究分析范文5
[关键词]MES系统、智能制造、助力
中图分类号：F714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0136-02
1 传统MES系统的定义与应用
MES系统是制造执行系统的简称，它是由美国的AMR公司在90年代初期的时候提出来的，目的是为了使MPR计划的执行功能进行加强，把车间作业现场和MPR计划进行现场的控制，利用执行系统把它们连接起来。这里面所说的现场控制主要指的是数据采集器、条形码、PLC程序控制器、机械手以及各种各样的检测和计量的仪器。MES系统通过设置必要的接口，和厂商之间建立起合作关系。现代的MES系统是一种管理系统，它是面向制造企业和执行层的生产信息化。它能够给企业提供计划排程管理、设备管理、采购和成本管理、对生产过程进行控制、对项目看板进行管理、对底层数据进行集成分析、对上层数据进行集成分解等等的管理模块，目的是为企业打造出一个可靠、全面、可行并且扎实的制造协同管理的一个平台。
MES的体系结构经历过两个发展历程，即从T-MES向I-MES的发展历程。传统的MES（即T-MES）是在1960年在零星的车间级应用里面发展起来的。它又可以分为专用MES和集成MES两大类。专用的MES是属于一种自己就是一体的应用系统。它一般是对单一的生产问题来说的。这些问题包括制品的库存过大、设备的利用率低以及a品的质量不能够得到更好的保证，它能够给这些问题去提供有限功能。比如质量设备、设备的维护、作业维度、物料管理，还可以适合于某一种特定的生产环境（如应用于MEMS车间和半导体的MES，应用于FMS系统的MES）。专用的MES具有投入少、实施快等等的优点，但是它的可集成性和通用性都比较差。集成MES系统的初衷是为了针对某些特定的行业（如装配、半导体、食品和卫生、航空等等）特定的环境而进行设定的。目前整个的工业领域都得到了拓展。它在功能上面已经实现了与上层处理事务和下层控制系统进行实时的集成。MES集成化具有相当丰富的应用功能，还具有统一的逻辑数据库和产品及工程的模型等优点。但是这类系统一般都会对特定的车间环境有着特殊的依赖，柔性相对来说也比较差，缺少广泛的集成能力和通用性，很难伴随着业务的过程发生变化而进行重新的配置。
可集成MES这个概念是AMR在发展和分析信息技术的方面和MES应用的前景之下提出来的，它是将消息机制、组件技术模块化应用到MES系统的开发中，它是两类传统的MES系统的结合。在表现形式方面看，I-MES具有专业MES系统的特点，就是说可以实现上下两层的集成。另外，I-MES还具有可扩展、可重构、客户化和互操作等等的特性。能够实现各个不同厂商之间的集成和原有系统方便的进行，目前的基于组件的I-MES是MES发展的主要的方面。综合利用成熟的技术和理论，形成可以适应，可以集成，可以重构的MES的框架体系，为了进一步提高MES软件能够跨行业的使用、适应和协调能力进行强有力的支持。基于现在已经具有的成果和基础，发出符合我国流程工业和离散制造业特点及需求的MES软件系统、构件库和相关的工具。
2 智能制造的概念及体系架构
智能制造的定义是由人类专家和智能设备一起组成的人和机器一体化的一种智能系统，它主要在制造的过程中进行智能的活动，比如一系列了判断、分析和决策等等。主要通过人与机器结合在一起共同做事，进而扩大延伸或者部分的去取代人类的专家从事制造中进行的脑力劳动。它更新了制造及其自动化的概念，并扩展到高度集成化、柔性化和智能化。
产品的智能化一般包括自适应工况、产品的个性化定制与服务、人机交换、自主决策；而装备的智能化，是将很多歌专家的经验和他们的专业知识进行融入感知、执行和决策的环节，给产品制造在线注入知识进化和学习的能力，比如来说在很多机械装备里面实现各种动态信息的制造；车间的智能化，主要表现为一个车间到底要生产什么，车间的设备的运行状态如何，质量如何的去管控，物料是否能做到及时的配送，是不是具有生产防范错误的系统，是不是有作业的指导，什么时候可以开始进行生产的统计，产品是不是能进行及时的发送和运输等等都可以成功的实现全局的生产和管理控制；工厂的智能化，一般包括智能化生产的管理与控制。智能化的物流与仓储、智能的生产线和加工中心，还有智能化生产的管理与控制；当然最重要还是要实现一个完整生产现场的智能化控制，举例而言很多很多的企业都开始使用了自动化的仓库，还有没人引导的小车等等。实现了工厂智能化最应该重视的人与机器的互动。智能制造还体现在建立制造一体化知识库与产品设计体系；以生产知识的再次利用和共享作为目标聚焦制造问题下的制约条件，从而进一步建立产品设计的体系；把那些长期研究目标的工厂和生产过程中的一些知识的共享作为目的，来建立出可以重构的生产与生产管理的体系；构造建立出柔性的设备，把研究库的研究成果加以利用，从而开发探讨出一种柔性人机一体化的新模式，进一步的去探讨出大规模下的生产模式。
智能制造研究分析范文6
交流会上，来自博世中国、海尔、航天科工、浙江正泰太阳能、烽火通讯科技、武汉企业园区、青岛生态园区以及英飞凌、德国弗劳恩霍夫研究院、德国机械制造研究会、德国标准化协会等中德双方企业和专家代表进行了经验分享交流。
英飞凌科技有限公司全球副总裁Olaf Herzog表示，在中德企业合作的过程中应该看到双方的优势所在，同时要从灵活性、速度性上进行综合考虑，不止是要考虑当下，更要着眼于未来。
那么，如何做到着眼未来？“第一要建机制，建立两国政府间以及企业与企业之间的长效合作机制。第二要搭平台，搭建像中德智能制造企业家大会这样的合作交流平台。第三要明确重点领域方向。第四要创造良好的市场环境。” 工信部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏说到。
另外，海尔集团的代表说道：“工业4.0时代，已经超越了原先简单的项目合作关系或者合同关系，朝着双方深入的战略平衡的方式去开展。所以说从集团角度来讲，不仅仅是产品或者市场要做到全球化、国际化，同时从资源、合作领域、资源平台整合方面也要做到全球化和国际化。”
目前，航天科工在互联网技术和科技应用上，例如智能工厂建设、智能产品互联等诸多领域都处于国际领先水平。而在与德国企业的合作过程中也深刻感受到必须立足于中国的实际情况，做到开放互联、资源共享，航天科工的代表说到。
谈到立足于中国发展实际，烽火通讯科技的代表也深有感触。他表示，在智能制造的大形势下，需要解决两个问题：一个是要立足现在，提升整体竞争能力；另一个就是要落实创新机制，依托创新实现产业和技术变革。同时，他还从技术标准化、全球物流解决方案以及定制化三个角度分析了中国企业在全球化发展形势下的优势和不足。
与中国企业的视角略有不同的是，来自德国的弗劳恩霍夫研究院和德国机械制造研究会的代表从战略发展、文化认同、人才培养以及注重中小企业发展几个方面讲述了一些看法。
弗劳恩霍夫研究院的代表表示，弗劳恩霍夫很早就已经进入了中国市场，并且和很多的中国企业有过合作。在合作的过程中，他们感觉在战略的发展路径以及文化包容方面，中德双方还是会产生分歧，这就需要双方更进一步的增加了解和信任。
另外，“工业4.0”时期，对人才的需求日趋强烈，要解决这个问题，就需要建立自身的培养体系。弗劳恩霍夫在欧洲正在启动在职持续教育，同时在中国也引进了这样一个培训体系项目，来为企业、为社会做“工业4.0”以及“工业4.0”物流培训再教育。
另外，德国机械制造研究会的代表谈到，“工业4.0”时代，一定要注重中小型企业发展，德国的中小型企业之所以能够支撑德国的工业发展，恰恰在于中小型企业充满活力。同时，他认为，在《中国制造2025》和“工业4.0”战略下，中国和德国互有优势和缺陷。中国有速度和灵活性，德国有质量和创新，而中德双方的合作尤其在“工业4.0”方面的合作是工业互补。
