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智能制造的概念范文1
为什么？
2011年德国汉诺威工业博览会上，德国相关协会提出工业4.0的初步概念，此后由德国机械设备制造联合会等协会牵头，来自企业、政府、研究机构的专家成立了“工业4.0工作组”，进一步加强工业4.0的研究并向德国政府进行报告;2013年，德国政府将工业4.0纳入《高技术战略2020》中，正式成为一项国家战略。目前，德国正计划制订推进工业4.0的相关法律，把工业4.0从一项产业政策上升为国家法律。德国工业4.0在很短的时间内得到了来自党派、政府、企业、协会、院所的广泛认同，并从一个来自民间的概念迅速演变国家产业战略，现正从一个产业政策上升为国家法律。工业4.0能在这么短的时间内在全国形成共识，有其偶然性也有必然性，这种认识来自于德国长期以来把工业作为国家经济的基石，来自于信息通信技术给工业带来的革命性影响，也来自于新一轮科技革命中对德国工业地位的担忧。概括起来，主要是三种意识：危机意识、机遇意识和领先意识。
危机意识：德国是传统的科技工业强国，但是在新一轮产业技术革命中，传统的竞争优势受到了来自各方面的挑战，一部分新兴产业成长乏力，各界对德国未来发展表现出某种忧虑。这种忧虑包括了对新兴产业创新能力的忧虑、对传统产业竞争优势的忧虑和对国家产业战略方向的忧虑。
机遇意识：尽管德国各界对有些产业发展得不尽如人意表现出了忧虑，但对德国传统优势产业的竞争力还是表现出强烈的自信，认为德国工业经济发展面临许多机遇，如庞大的、快速成长的智能装备市场，全球新一代信息技术与制造技术融合的趋势带给德国的是巩固和强化技术优势的机遇。
领先意识：在新一轮技术革命和产业变革中，德国人有危机感，也看到新机遇，并试图在工业领域继续保持全球领先的地位，其基本途径就是在向工业化4.0迈进的过程中先发制人，与世界制造强国争夺新科技产业革命的话语权，抢占产业发展的制高点。他们在努力实现五个领先：理念领先、技术领先、产业领先、标准领先、市场领先。
是什么？
与国际社会关于第三次工业革命的说法不同，德国学术界和产业界认为，前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。他们将18世纪引入机械制造设备定义为工业1.0，20世纪初的电气化定义为2.0，始于20世纪70年代的生产工艺自动化定义为3.0，而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法，即工业4.0。德国工业4.0战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统相结合的手段，推动制造业向智能化转型。
工业4.0是一个发展的概念、动态的概念，是一个理解未来信息技术与工业融合发展的多棱镜，站在不同的角度会有不同的理解;工业4.0是互联，是集成，是数据，是创新，是服务，也是转型;工业4.0是CPS，是智能工厂，是智能制造;工业4.0是国家战略，是企业行为。
但从根本上来讲，工业4.0是一种在信息技术发展到新阶段产生的新的工业发展模式。从终极目标来看，工业4.0不能为技术而技术，核心在于提高企业、行业乃至国家的整体竞争力。从企业来看，通过工业4.0可以实现劳动生产率大幅提高，产品创新速度加快，满足个性化需求，减少能耗，提高产品质量和附加值大幅，增强企业核心竞争力显著;从行业来看，通过工业4.0可以建立起高度协作的创新服务体系，提高整个行业的资源配置和运行效率;从政府来看，通过工业4.0进一步巩固德国制造业优势，抢占新一轮产业竞争的制高点。
如何看？
我们看待德国工业4.0，既要有国际视角，更要有中国视角;既要有技术视角，更要有转型视角;既要有理论视角，也要有实践视角;既要有政府视角，也要有企业视角。只有这样，我们的观察才有针对性、指导性和现实性，才能更好地实施两化深度融合战略。
德国的工业4.0与我国两化深度融合，如出一辙、异曲同工、殊途同归。2014年11月8日，苗圩部长在接受《人民日报》专访时说，我国提出的两化深度融合战略与德国提出的工业4.0战略如出一辙、异曲同工。尽管中德两国工业化阶段不同、企业水平不同、技术基础不同、主导产业不同、运行机制不同，但面对新一轮产业技术革命的趋势，有相同的危机感和紧迫感，都认识到了发展的机遇的挑战，都有举全国之力抢占新一轮产业竞争制高点的战略意图，两国的战略在核心理念、发展重点、方法路径等方面也比较相似。
工业4.0是德国制造的新品牌、新名片。当提到德国时，我们会联想到高可靠、高精密、高质量、高安全的德国工业产品，德国制造作为一种品牌已成为德国的重要资产，这是德国人历经百年而打造的，但德国人并不满足。在新一轮信息技术革命背景下，要赋予德国制造以新的内涵。德国工业4.0是德国工业发展的新理念、国家的新战略，更为重要的是，它正在成为德国制造的新品牌，为德国的工业体系贴上新的标签，它在强化德国制造原有的内涵基础上，赋予了新的内容，即高技术、高品质、高效率。
德国举全国之力实施工业4.0战略。德国工业4.0战略的实施是“举全国之力”、“集中力量办大事”的国际版。工业4.0作为一个新理念凝聚了德国各界的共识，并演变成了共同行动，这种共同行动跨越了党派、中央、地方、企业、行业协会、研究院所，你能看到德国强大的组织和动员能力。
标准、技术、人才是优先行动。如何将工业4.0的理念和战略转化为具体行动，德国人提出的系列行动计划，包括标准化、网络设施、信息安全、流程再造、人才培训、法律政策等，这些都是重要而且必要的行动，但如果一定要更聚焦到三个最核心的行动上的话，那可以考虑将标准、技术和人才作为工业4.0最优先考虑的领域。
同样面临着信息安全这一全球性问题。信息技术越普及、越深化，信息安全问题就越突出，企业实施工业4.0的一大挑战和困惑就是，工业生产智能控制的信息安全问题，这既是一个企业的挑战，也是国家的挑战。德国各界对此有清醒的认识，并把工控安全作为工业4.0需要解决的核心议题。
怎么干？
德国工业4.0战略给了我们很多启示，我们要结合中国的实践，坚定不移地实施两化深度融合战略。
凝聚行业共识，把智能制造作为两化融合的主攻方向。智能制造是两化深度融合、德国工业4.0、美国产业互联网概念背后的最大公约数，包含产品、装备、生产、管理服务的智能化。把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，就是要把握全球新一代制造技术变革的新趋势，以实现重大智能装备和产品的自主可控为突破点，以推广普及智能工厂为切入点，以提升制造企业研发、生产、管理和服务的智能化水平为落脚点，完善制造业国家创新体系和综合标准化体系，建设智能制造人才培养体系，打造制造业竞争新优势，实现中国制造的跨越式发展。
整合产业资源，把增强智能装备和产品自主发展能力作为智能制造的突破口。尽管产品智能化已走过了很长的历史进程，但从新一代信息技术的潜能来看，我们现在所看到的产品智能化处仍处于起步阶段，在未来30年乃至更长的时间尺度内，重大装备和产品的智能有可能走向成熟。因此，需要围绕重大装备和大宗消费品的智能化，整合科技创新资源，打造贯穿全产业链的新兴信息技术推广应用服务平台，增强重大智能产品的自主发展能力。
突出试点示范，把推广普及智能工厂作为智能制造的切入点。发现最佳实践，总结行业经验，加强交流推广，开展试点示范，是过去几年推进两化融合工作的基本思路，也是德国推行工业4.0的基本方法。西门子、大众、宝马、博世等在讲到智能制造时，都提到他们所认为的最能体现工业4.0理念的全球最佳智能工厂，而且有许多是在中国。在行业及区域层面推广智能工厂和智能制造体系应当是下一步可以考虑的重要工作方向。
创新体制机制，把培育新业态、新机制、新模式作为智能制造的核心任务。在新一轮产业技术变革中，在抢占新一轮产业竞争制高点的过程中，我们要充分认识到中国在互联网经济的优势，这一优势是德国及欧洲国家所不具备的。如何持续创新体制机制，把互联网与工业融合创新这篇大文章做好，事关工业由大变强的整体战略布局。这需要我们理性客观认识互联网经济在智能制造战略布局中的地位，积极培育引导新技术新业态新模式，加快推进制造业服务化。
坚持标准先行，把制订智能制造标准化作为智能制造的优先领域。把握智能制造发展的特点和规律，整合国内标准化资源，学习借鉴德国工业4.0标准化路线图以及美国先进制造和工业互联网标准建设的工作思路和组织方式，加快智能制造标准化体系建设。如，加快制定智能制造标准化路线图，尽早启动优先急需领域标准化制订工作，建设和推广企业两化融合管理体系。
夯实产业基础，把构建自主的信息技术产业体系和工业基础能力作为建设智能制造的重要支撑。现在业界经常讲的一句话是我们的计算机产业“缺芯少魂”，沿着这个思路展望一下十年后的产业格局，当十年以后越来越多的产品高度智能化的时候，我们会不会也面临智能汽车、智能机器人、智能穿戴、智能家电、智能工厂等这些产品“缺芯少魂”的局面。当英特尔、高通、博通、英伟达等芯片巨头，以及苹果、谷歌、微软等软件互联网巨头在三四年前已围绕智能汽车在芯片和操作系统进行全方位布局的时候，我们有理由对智能产品未来的空心化问题表示忧虑。构建技术领先、自主可控、安全可靠的信息技术产业体系的任务更加紧迫而艰巨。完善面向智能制造的网络基础设施、增强电子信息技术支撑服务能力、强化工业基础能力势在必行。
智能制造的概念范文2
在中国，过去把产业分成三个板块：农业、工业、服务业。过去15年里，很多资金和资源都投入到了服务业。从2012起，互联网来到了农业和工业。我认为，互联网+制造=工业4.0。工业4.0是包含在“互联网+”里面的一个模块，现在互联网还有一个非常重要的特点就是产业互联网。
很多人问，这轮产业变革是不是一次新的工业革命？主流制造业国家，如美国、德国、中国都认为，这是一次由科技革命推动的新的工业革命。美国在2012年提出了工业互联网，德国在“2013年汉诺威工业博览会”上提出了工业4.0，中国在今年提出了中国制造2025。美国在设备互联、数据分析、业务洞察、模式创新等方面十分有优势；德国在机械制造业有非常强大的基础和素养；中国制造2025是中国从制造大国向制造强国转型过程中的顶层设计和路径选择。虽然这三个国家提出了不同的战略，但最终指向却是一致的，都是智能制造。
工业4.0是一个革命性的概念，其中包含“1438”架构。一个网络是信息物理网络系统，即CPS；四大主题是智能生产、智能工厂、智能物流、智能服务；三个集成是横向集成、纵向集成、端到端集成；八项计划是标准化和参考架构、管理复杂系统、一套综合的工业宽带基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、监管框架、资源利用效率。
工业4.0的两大目标是智能制造和智能工厂。智能制造是一个非常大的系统，因为当不相干的设备和设备之间、人和人之间、人和设备之间、物和物之间产生连接的时候，必然就会产生一个系统连接到另一个系统，小系统会组成大系统，大系统会组成更大的系统。智能制造再具体一点，就到了智能工厂，就成为了机器之间的并存连接与集成。
工业4.0有五大特点，分别是互联、数据、集成、创新、转型。这些特点可以将人和人、人和物、物和物连接在一起。全球现在最重要的一个词就是“连接”。当传感器可以进行互连的时候，必然会形成数据，所以数据非常重要。通过对数据的清晰挖掘和分析再造，可以产生新的商业价值。工业4.0的集成特点可理解为企业间的横向集成和企业内部的纵向集成。端到端集成则是一个全新的概念，它围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同的企业资源的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管理和服务。
谈到创新，美国的创新重点在高新科技领域，改变着人类的生活方式；德国的创新重点在严谨治学体系，面向全球的高端市场；中国的创新重点在商业模式，借助庞大的市场和颠覆式打法逆向全球化。工业4.0是转型，中国要实现从要素驱动到效率驱动的转变，需要一个过程。
智能制造的概念范文3
与美国流行的第三次工业革命的说法不同，对于工业史的演进，德国将制造业领域技术的渐进性进步描述为工业革命的四个阶段，即工业4.0的进化历程。
18世纪后半期以蒸汽机车诞生为标志的工业1.0时代，20世纪初以福特流水线为标志、以电气化为特征的工业2.0，始于1970年代自动化的出现给现代制造业贴上了工业3.0的标签，现在以智能制造为主导的工业4.0成为当下最火热名词之一。
简单来说，2013年始于德国的工业4.0旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统――信息物理系统（CPS，Cyber Physical System），将制造业向高度智能化转型。
工业4.0描绘的是制造业的未来愿景，目的在于提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴，其技术基础是网络实体系统及物联网。
在美国，与“工业4.0”相似的概念被称作“工业互联网”，尽管称呼不同，但这两个概念的基本理念一致，就是将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。
与德国强调的“硬”制造不同，软件和互联网经济发达的美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命，希望用互联网激活传统工业，保持制造业的长期竞争力。
今年5月18日，国务院正式《中国制造2025》规划，酝酿已久的中国版“工业4.0计划”终于出炉，在其圈定的十大重点领域中，节能与新能源汽车也包括在内。
随后，6月24日，“中国制造2025”战略的顶级领导机构――国家制造强国建设领导小组宣布成立，国务院副总理马凯担任组长，工信部部长苗圩等人任副组长。他们将领导中国实施制造强国战略第一个十年行动。
那么，怎样才能更好地理解“中国制造2025”战略？我们认为，深刻把握最近一年来流行于业界的德国工业4.0理念，就是一个捷径。
我们必须承认，智能制造的确是制造业未来发展的清晰路径，而整体薄弱的“中国制造”如何转向“中国智造”成为一个艰难的课题。对于身处其中的汽车业，则极有必要在这个框架下认真思考和规划自己的未来。
与《中国制造2025》最初犹豫是否把汽车业列入重点不同，德国汽车行业因其在制造业中技术含量、智能化程度较高，在最初的阶段就已成为工业4.0框架的积极构建、参与和推动者。
今年上海车展期间，《汽车商业评论》在相关主题一系列密集采访中发现，包括奔驰、宝马、大众、博世等德国主流整车及零部件供应商早已开始思考工业4.0给企业发展带来的影响和可能性，并展开积极布局。
相比而言，除长安、上汽大通等车企积极回应外，国内汽车制造商对这一概念的熟悉度尚且不高，遑论思考与行动。
坊间对于工业4.0的概念也有多种解读，有人大呼中国制造业的机会到来了，也有人认为德国政府力推工业4.0，是一个国家级的商业谋略，目的是向中国等发展中国家更多输出智能工厂装备及标准。
《汽车商业评论》这一组封面故事的报道和探讨希望能够扫清相关迷雾，描绘在这样一个趋势下，汽车制造业未来会呈现怎样的图景、有哪些机会，哪些企业正在作出努力，又有什么在阻碍他们的发展。
从整体来看，工业4.0时代下的汽车业面临的主要课题包括以下几种：开发轻量化、智能化的产品；由封闭的大规模流水线生产向开放的规模化定制生产转变；汽车产业与信息通信、互联网等产业融合，衍生更多的商业模式。
在这一构架下，大数据驱动汽车智能工厂与智能生产组合成精密、完整的制造体系，涵盖产品设计、生产规划和执行、市场销售、售后服务等整个产业链条。
在此基础上，多品种、小批量的生产成为可能，以极大满足未来人们智能化、个性化的汽车需求。整个生产过程中人机互动、智能物流管理、3D打印等技术，使得虚拟生产成为可能，从而减少材料浪费，大幅提高了生产效率，同时达到降低了能耗。
与此同时，在产品开发环节工程师们可以使用大量虚拟仿真技术，更精确地完成原先难以完成的工序，或将原本繁杂的研发生产过程简化或重构。
过去，汽车一直是在相对封闭的体系中进行生产，而在工业4.0的构架中，未来汽车企业的各部门都将对外开放。消费者可以将自己的需求输入制造系统，企业则按照这些定制需求，开发产品或对其进行改进和调整。
智能化的生产体系使得每一个汽车零部件都有属于自己的身份认证，并贯穿其整个生产、装备和服务环节，便于管理和追溯。机器与机器之间有了实现交流的可能性，它们可以根据产品性能、环境要求等参数，结合大数据去寻找相应材料，每台机器也可根据产品特性做相应调节，进行零部件匹配性生产。
虽然目前汽车生产线已经可以实现相对柔性化的生产，但未来，这种柔性会进一步加大，更极端的构想是，汽车工厂实现网络化、分布式、模块化的生产，社区工厂就可以生产消费者想要的车型。
工业4.0时代，汽车共享模式会得到进一步发展，这种模式改变了汽车的销售模式和使用方式，汽车企业更多将通过提供服务实现盈利，而其发展出的新商业模式对各国也意味着重新洗牌，谁先开发出新的商业模式，谁就将占领更大的市场。
现实的残酷性则恰恰在于在美好的图景背后是必须要面对的现实――中国制造业包括汽车制造业本身基础薄弱，甚至在还没有完成自动化的情况下，就要跨步迈进信息化。虽然国内也有类似兰光创新这样的企业成功开发出构建智能工厂所需要的软件流程体系，但比起软件、硬件、智能设备和体系等，专业人才的作用可能更大。
智能制造的概念范文4
江鹏程：华软目前管理资金的规模大概是130亿人民币，投资主要领域是新一代信息技术，大概占70%，同时会扩展其它领域，例如装备制造、节能环保。始终坚持信息技术是主要投资方向。华软资本最近出了一本书《2049智能崛起》，联想30多年以后信息技术在各个行业会引发什么变化，来找一些方向性的投资的机会。
《融资中国》：华软为什么会选择装备制造业？
江鹏程：选择这个领域是因为第一我们要和信息技术紧密结合。第二点我们会选择国家七大战略新兴行业。对于装备制造业很看好，在两年前华软就定了策略方向 ，那个时候还没提到工业4.0等概念，智能制造的背后一定有信息技术的广泛应用，对于现在的工业制造会有很大的提升。有些装备制造可能很高端，但那些不一定是华软的投资方向，我们看的是工业4.0对工业生产效率的提升，这样的改变都是一步一步来的，不是一蹴而就。
《融资中国》：工业制造4.0概念真正落实到企业中需要多长时间？
江鹏程：工业4.0不完全是一个概念，它是逐渐发展的过程，不能说立马达到工业4.0的标准，但是工业自动化 ，工业流水线的智能化是一直在进行的。例如iPhone配件很多都是在国内生产，在这些生产企业里面会广泛应用到无人管理和高效智能控制，达到4.0是逐渐的过程，但绝对不是摸不着的东西，不仅仅是一个概念。
《融资中国》：工业4.0细分哪几个方向？
江鹏程：我们不讲方向，讲解决问题。如生产线的物料搬运，是不是能达到节省的目的，如工厂设计，什么地方会应用到机器人，后面会有搬运系统，有嵌入式软件，也有独立的某一个环节机器人手的应用，这些应用能够提高效率。机器人手臂放哪里，怎么设计，每秒怎样能够完成更多工作，这些都是很现实的东西。
《融资中国》：在物联网人工智能方面有哪些布局？
江鹏程：物联网很早之前就有布局，物联网本身是分层的，最底层，中间系统设计和应用 ，各个层面投资的时点不同。我们做了一些投资比如RFID（射频识别）的一些应用，也有一些项目投完被收购了，这个方向我们绝对认可，包括我们新书里提到新一代信息技术应用最重要的四个方向“大物移云”，大数据，物联网，移动互联网和云计算，以这四个作为我们新一代信息技术未来发展最主要的内容，我们会持续看好，做投资的话会看在这个企业在物联网某个阶段解决了什么问题，它能否在未来三到五年中持续的增长。
智能制造的概念范文5
关键词：智能控制；机电一体化系统
中图分类号：TP文献标识码：A文章编号1673-9671-(2012)042-0099-01
1机电一体化概述
随着微电子技术逐渐渗入到机械工程中，导致机械工程与微电子技术有机结合，从而形成一个新概念—机电一体化。机电一体化是一门新兴交叉学科，它把自动控制技术、计算机技术、电子技术及机械技术有效融为一体，促使设计人员从系统的角度出发，采用现代方法发现问题、分析问题和解决问题。
2智能控制
2.1智能控制概念及作用
智能控制系统是指能够模拟人工智能或具有人工智能的系统。智能控制系统是一个知识处理系统，可以分为两部分：智能控制器和外部环境。如图1所示为智能控制系统的结构示意图。智能控制通过分析归纳广义被控对象的各类固有知识和信息，并对这些知识和信息进行处理，使系统处于最优状态。
2.2智能控制的特点
智能控制理论源于传统控制理论，但又不同于传统控制理论，传统控制理论只是智能控制理论的一部分。传统控制理论研究的是被控对象，而智能控制研究的是控制器本身，并且该控制器的模型为知识系统和数学模型相结合的广义模型。相比于其他控制理论与方法，智能控制具有以下特点。
1）智能控制可以模拟工人智能，模拟人的学习能力、对知识的运用能力和对问题的推理和求解能力。
2）高层控制是智能控制的核心，智能系统能从全局出发，求解广义问题和控制复杂系统。
3）智能控制系统不仅具有变结构的特点，还具有自学习、自适应、判断决策和较高的容错能力，从而促使系统处于最优
状态。
4）智能控制系统具有补偿能力。
5）智能控制遵循“智能递增，精度递降”的基本原理，具有较高的安全性和可靠性。
3智能控制在机电一体化系统中的应用
3.1智能控制在机器人领域的应用
在控制参数方面，机器人要求控制参数是多变的；在动力学方面，机器人具有时变性、非线性和强耦合的要求；在传感器信息方面，机器人具有多信息要求；在控制任务方面，机器人具有多任务的要求。分析机器人和智能控制的特点可以发现，智能控制非常适合应用于机器人领域。
如今，在机器人领域的很多方面都应用了智能控制技术。例如，利用智能控制技术可以有效控制机器人手臂的动作、姿态；利用多传感器信息融合技术、信息处理技术和控制技术对机器人的行走路径、停留位置和躲避障碍物等动作进行控制。
随着智能控制方法的不断发展，它们的实用性、可靠性和优越性已经在很多应用系统中得到证明。神经网络控制具有很强的鲁棒性和容错功能，通过利用神经元之间的联结和权值的分布表示特定的信息，并对各传感器接受到的信息进行处理，最后以直接自校正控制等方式对机器人进行控制；模糊控制具有很强的鲁棒性，建立在模糊集合、模糊推理和模糊语言变量的基础之上。模糊控制广泛应用于机器人的建模、控制等很多方面。模糊控制首先对被控对进行建模，在同时考虑控制规则和模糊变量的隶属度函数的基础上，利用模糊控制器，对机器人机械控制；在设计与规划机器人路径的时候主要用到免疫算法，再结合遗传算法和进化算法，可以对控制程序和控制技术进行优化。
3.2智能控制在数控领域的应用
智能化是当今数控系统的一个发展趋势，随着科学技术的发展，人们对加工质量提出了更高的要求，尤其是在数控领域应用智能控制成为人们越来越迫切的要求，如对制造网络通行能力、加工运动的模拟、推理和决策能力、智能编程、智能监控、自寻优等功能的要求。数控系统中的某些模块通过数学建模及传统的控制方法可以实现，但是数控系统中的很多环节因为缺乏准确的信息，无法通过数学建模和传统的控制方法实现，这时就需要通过智能控制方法和理论实现。利用模糊推理对数控机床进行故障诊断，利用模糊控制优化加工过程，利用模糊集合理论对某些控制参数进行调整；利用神经网络技术可以实现插补计算、故障诊断；利用专家系统可以实现对某些难以确定算法或结构不明确的情况进行推理计算。另外，利用专家系统对多个数控机床维修专家的经验进行综合，并收集现场故障信息，再根据合理的推理规则，结合故障情况提出相应的维修意见。
3.3智能控制在交流伺服系统中的应用
伺服系统是机电一体化典型产品的重要组成部分，它属于一种转换装置，通过转换电信号以实现机械操作。交流伺服系统非常复杂，由于存在强耦合、负载扰动、参数时变等诸多不确定因素，所以不可能建立起精确的数学模型，只能建立起与实际情况相近的模型，该模型难以满足某些厂家对系统高性能指标的要求。如果能引入智能控制系统，交流伺服系统将不再需要精确的控制器参数和数学模型就能使系统具有较高的性能指标。
3.4智能控制在机械制造中的应用
随着计算机技术、智能控制技术和传统机械理论的有效结合和制造机电一体化系统的飞速发展，机械制造技术不断向着智能化方向发展。机械制造系统利用智能控制技术，模拟机械制造专家的智能活动，从而提高制造机电一体化的技术水平。要在机械制造中实现智能控制，首先必须结合机械制造特点不断发展与完善智能控制理论、技术和方法；其次，利用神经网络的学习功能和对信息的处理功能，对零部件的加工信息进行处理；最后，利用控制技术控制机电一体化系统加工机械零部件。
4总结
智能控制是机电一体化发展的必然趋势，控制水平的高低直接影响机电一体化系统的运行质量。智能控制相对于传统控制具有明显的优越性，目前为止，智能控制已经在机电一体化中得到广泛应用，但仍有很大的发展空间。因此，为了实现机电一体化系统的高度智能化，我们仍需不断努力与探索。
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智能制造的概念范文6
传统装备制造业仍存在着许多不足，具体介绍如下。①产量低、质量差:传统装备制造业在产品的产量与质量方面都比较欠缺。②生产时间长:“时间就是金钱”，在“知识经济”时代，机遇稍纵即逝。产品设计、生产、投放市场以及产品更新换代的时间都需要加快。③生产效率低:随着工业经济效益的持续增长，企业致力于扩大生产规模，制造产品的数量比之前有大幅度增加。面对这种状况，若依旧采用传统的生产制造模式，难以满足生产效率指标的要求。④节能降耗差:一些传统装备制造业企业是在大量消耗能源与材料的基础上进行生产的，很少注意节能降耗的问题。⑤竞争能力弱:由于产品更新换代慢、生产工艺差、生产效益低，难以更好地满足用户的个性化需求，因此，企业竞争能力弱。促进中国装备制造业由大变强已成为新时期我国一项重大而紧迫的战略任务。
2.智能制造装备的优点
自20世纪70年代以来，以计算机、信息技术为基础的高新技术得到迅猛发展。这给传统的制造业带来了新的发展机遇。计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合，形成了先进制造技术。2012年，劳动力成本提升、产业升级以及政策扶持等使得先进制造装备技术具有较强的发展潜力。自计算机技术问世以来，装备制造大体沿着两条线路发展:传统制造技术的发展和借助计算机与自动化科学的先进制造技术的发展。自20世纪80年代以来，传统制造技术虽然得到了不同程度的发展，但仍存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术对产品、工艺和系统等设计师和管理人员提出了新的挑战，传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中存在的问题。要解决这些问题，需要采用现代的工具和方法。通过集成传统制造技术、计算机技术与科学及人工智能(artificialintelligent，AI)等发展起来的一种新型智能制造技术(intelligentmanufacturingtechnology，IMT)和智能制造系统(intelligentmanufacturingsystem，IMS)，则有可能使企业走出困境，度过危机。传统的制造技术与人工智能、自动化等技术相结合，形成了智能化的先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology，AMT)。先进制造技术是在市场需求及科学技术带动下逐步发展形成的。在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模已向多品种、变批量、柔性化的方向发展;在信息科学技术发展的推动下，制造业的资源配置已向信息(知识)密集型的方向发展。发展先进制造技术的目的，不仅是要高效制造出满足用户需求的优质产品，而且还要清洁、灵活地进行生产，以提高产品对动态多变的市场的适应能力和竞争能力。作为近两年国家新确定的高端装备制造业的重点发展方向之一，智能装备制造始终与生产制造息息相关，几乎可以在每一个生产环节中加以运用和体现。智能装备制造提高了生产效率，降低了成本。
21世纪，先进制造技术的优点主要体现在以下几个方面。
①精密化:速度、精度和效率是装备制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动、静态特性等有效措施，大大提高了机械装备的速度、精度、效率。
②自动化:先进制造技术的发展是和自动化技术的发展紧密联系在一起的。自动化技术，特别是智能控制技术，大多首先应用于先进制造技术的发展领域。
③信息化:信息技术，特别是计算机技术，大大改变了制造的面貌，它是先进制造技术发展与制造科学形成的主要条件。但信息技术的发展离不开制造技术的发展，制造业依然是发展信息产业乃至整个知识经济的基础工业。当然，制造技术的发展也离不开信息技术的发展。
④柔性化:柔性化包含数控系统本身的柔性和群控系统的柔性两方面。数控系统本身的柔性是指数控系统采用模块化设计，功能覆盖面广;系统可裁剪性强，便于满足不同用户的需求。群控系统的柔性是指同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
⑤图形化:用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因此开发用户界面的工作量极大。当前，Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，实现蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能。
⑥智能化:早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是调度任务，以确保任务在规定期限内完成;而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。在科学技术不断发展的今天，人工智能正朝着具有实时响应、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为、更加复杂的应用发展，人工智能和实时系统相互结合，由此产生了实时智能控制这一新的领域。
⑦可视化:科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字表达，而是可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域。这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
⑧多媒体化:多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在先进制造技术领域，应用多媒体技术可以实现信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
⑨集成化:采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程序集成电路FPGA、专用集成电路ASIC芯片等，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、质量轻、体积小、功耗低、携带方便等优点，可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互联技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度等方式，降低产品价格、改进产品性能、减小组件尺寸，并提高系统的可靠性。
⑩网络化:制造装备联网可进行远程控制和无人化操作。通过制造装备联网，可在任何一台制造装备上对其他装备进行编程、设定、操作、运行。不同装备的画面可同时显示在每一台装备的屏幕上。智能化是人类利用技术改造自然的极致，而绿色化是人类与自然和谐相处的见证。在绿色化、智能化装备的生产过程中，能量的消耗更低、材料更少、质量更轻，使用时所需的驱动能量更小、效率更高。
3.智能装备制造的发展重点
当前，制造业正着朝全球化、信息化、专业化、绿色化、服务化的方向发展;而制造技术则向高精度、自动智能、绿色低碳、高附加值、增值服务、物流联动等方向发展。在智能装备制造的发展趋势中，制造业的发展重点将主要围绕“绿色化”与“智能化”展开。作为我国高端装备制造领域重点发展的五大行业之一，智能装备制造产业是目前唯一未被国内资本市场充分挖掘的“金矿”，智能装备将成为推进我国装备制造业迈向“高精尖”的最主要力量。
3．1“绿色化与智能化”
引领世界发展的潮流绿色化与智能化，一直是近年来国际工业领域的主要潮流。这两大主题，无一不是对当前实际工业需求的高度概括和响应。国际许多知名企业，如西门子、ABB、菲尼克斯电气、日本三菱集团等，都在各自企业的发展过程中，强调“绿色化与智能化”，而“智能化”则是许多外国企业产品与技术的发展方向。2012年，汉诺威工业博览会就是以“绿色、智能”为主题，中国是本届工博会伙伴国。中国展团推出了主题为“绿色、智能”的1500m2中心展区，主要展示新能源、新能源汽车和智能制造的最新产品和技术。2012年11月5日，第14届中国国际工业博览会在上海开幕。该展览会以“创新转型与战略性新兴产业”为主题，来自全球1600余家中外企业集中展示高端制造、绿色制造的各类新品。
3．2绿色化
目前，绿色经济受到国际社会的广泛关注。以里约全球峰会20周年为契机，2012年，里约召开的联合国可持续发展大会(UNCSD)的主题之一就是“可持续发展和消除贫困背景下的绿色经济”。联合国环境规划署(UNEP)从2008年开始实施绿色经济倡议，2011年2月发表了绿色经济报告书(UNEP2011)。经济合作与发展组织(OECD)从2008年开始制定绿色增长战略，并将绿色增长作为其成立50周年的纪念主题。随着世界经济的发展，一场绿色变革浪潮正在席卷全球。纵观世界绿色文明的发展趋势，21世纪必将成为“绿色世纪”。绿色制造是一种综合考虑环境问题和资源效率的现代制造模式，其目标是使产品在设计、制造、包装、运输、使用、报废处理的整个产品生命周期对环境影响最小、资源利用率最高。随着人类社会的进步和发展，绿色化是提高可持续发展水平的关键。中国政府高度重视发展绿色产业和绿色经济，把可持续发展作为国家战略，把建设资源节约型、环境友好型社会作为重点任务。为了适应装备制造业领域对“绿色化”的迫切需求，必须确立管理、设计、材料、工艺、生产、物流、报废、回收、循环使用等全生命周期理念。绿色制造是通过改进传统的制造技术、设计理念和生产方式，实现资源能源的高效清洁利用和环境影响的最小化。制造过程的绿色化是指从环境保护角度出发，在制造的各个阶段都要充分考虑环境保护，做到可持续发展，实现人类社会和自然界的统一与和谐。这里的环境不仅指自然环境，还包括社会环境和生产环境。
3．3智能化
3．3．1智能化的概念
通常人们所指的“智能”，是指人的思维能力，从其外延来看，“智能”就是发现规律、运用规律的能力和分析问题、解决问题的能力。通常“智能”包括四个方面的能力，即感知能力、记忆与思维能力、学习能力和自适应能力。而对于智能化，目前尚无明确的、公认的、科学的定义，但通常认为其应当包括两方面的含义:一是采用“人工智能”的理论、方法和技术来处理各种问题;二是具有“拟人智能”的特性，具备自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断和自修复等功能。“拟人智能”特性可以作为衡量是否为智能化装置、设备、系统的基本标准。
3．3．2智能化的需求
世界技术进步与经济发展表明，发展智能制造是提升制造业效能、促进经济发展的大趋势。因此，装备制造业对于智能化的需求十分迫切。产业转型升级智能制造或将成为新的突破口。智能化是自动化的高级阶段，是柔性化和集成化的延伸和发展。专家指出:今后，传统的制造业仍将朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”方向发展。新型的先进制造技术将朝着小型化(微型化)、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化方向发展;在服务上，将朝着专业化、简捷化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或超净)化等方向发展。在这些“化”中，占主导地位、起关键作用的是智能化和网络化。智能控制是当今多学科交叉的前沿领域之一，其研究重心是解决传统控制理论与方法所难以解决的不确定性问题。智能控制是自动控制的最新发展阶段，它的本质是在宏观结构和行为能力上对机器人控制器进行模拟。
3．3．3智能制造
在高端制造业发展过程中，智能化是其中一个方向。现在倡导的高端制造业是全方位的发展，智能化只是技术上的要求。随着原材料价格和人工成本的持续上涨，更多企业寄望于通过制造业与高新技术“联姻”，孕育出新的产业扩张模式。业内人士表示，我国智能制造产业应通过融合集成先进制造、信息和智能等技术，实现制造业的绿色化、自动化和智能化。智能制造这个概念是面向产品全生命周期的，用来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。它是信息技术、智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。分析人士普遍认为，制造企业引入机器人折射出三层信息:企业成本再造加速、制造业产业转型时代到来、议价能力提高。这些趋势表明，“注入人类知识”的智能制造正不断地从根本上改变着传统生产方式。我国高端智能装备尚处于初级阶段，汽车行业万人工业机器人保有量仍不及发达国家的1/10。虽然2011年，中国汽车工业的增速大幅下降，但是1800万辆的庞大市场规模仍然预示着以自动化装备代替高涨的人工成本所带来的巨大市场空间。“十二五”高端装备制造发展将选择五大方向重点突破，它们分别是航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备和智能制造装备。在智能制造装备方面，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。
4.智能制造技术走向
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。太原科技大学机电工程学院院长孟文俊表示，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的出台给整个制造业的转型升级带来了前所未有的机遇，这将会进一步加快我国智能制造装备产业的发展。相关专家认为，近20年来，我国微电子、通信、计算机、人工智能控制和图像处理等多学科飞速发展，这为智能制造的发展奠定了坚实的基础。未来10年，我国智能制造装备(包括仪器仪表行业)产业，应牢牢抓住发展的战略机遇期，本着“创新优先、重点突破、技术融合、夯实基础、多元投入”的原则，面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节，融合集成先进制造、信息和智能等技术，实现制造业的自动化、智能化、精益化和绿色化。
5.加快绿色化、智能化步伐的原因
加快绿色化、智能化步伐的原因分析如下。第一，我国有限的资源和严重的环境污染决定了必须走装备工业绿色制造的发展道路。装备工业可持续发展的概念可归纳为研发极少产生废料和污染物的工艺或技术系统，在环境资源不减少的前提下，加强环境系统的生产和更新能力，实现经济的持续发展，提高人们的生活质量。目前，我国正大力提倡科学发展观和绿色GDP概念，推进可持续发展战略。加快发展装备制造业，尤其是开展绿色先进制造技术的开发和应用，对环境保护和资源的合理利用提出了更高的要求。第二，提高我国装备制造业国际竞争力的需要。我国加入WTO后，国内企业的环保、技术、法制、经济理念需要及时更新。WTO体制及其规则允许各成员采取保护人体健康、动植物健康、环境和自然资源等措施，提倡消耗适度、无污染、有利于环保的产品和服务。第三，先进工业国家的智能化水平正在加速提升，这给我国装备制造业带来更大挑战。现在世界先进国家正在展开对工业智能化制高点的争夺，特别是日本，对于工业机器人和家庭机器人的研究已经开展了十多年，而且开发得非常成功。“十二五”期间，国家将在制造领域成立绿色化、智能化制造联盟，积极推进业界的发展，加快中国装备制造业的绿色化、智能化步伐。第四，先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。它不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再生的全过程。技术、人员、管理和信息的四维集成不仅涉及到物质流和能量流，而且还涉及到信息流和知识流，即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。第五，积极承担国家科技项目，加强与国内外大型装备制造商之间的合作。如与石油、化工公司开展从石油炼制到合成加工的各个方面的横向合作研究;开发系列化绿色机械工艺用油，包括绿色极压切削油、高速合成型电火花加工油、环保型多功能合成切削液、环保长效防锈油等产品。在“十二五”期间，国家装备制造业将投入大量精力开发工业机器人和智能控制系统。作为装备制造业企业，应当抓住这种发展机遇，在“产学研”的合作项目中，吸取丰富的营养。
6.结束语
“十二五”期间装备制造业的发展思路可总体概括为一个战略、一个目标。一个战略指的是调整转型、创新升级;一个目标指的是推进装备制造业由大变强。“十二五”期间，我国装备制造业的战略思想是:深入贯彻落实科学发展观，坚持走新型工业化道路;以科学发展为主题，以加快发展方式转变和推进经济结构为主线，实施“调整转型、创新升级”战略，围绕建设装备制造业强国目标，着力调整产业技术结构和企业的组织结构，带动产业转型和技术升级;着力加强自主创新，加快形成自主技术、产品和品牌;着力培育战略性新兴产业，大力发展高端制造业，促进形成新的竞争优势和经济增长点;着力推进信息化和工业化融合，提升装备制造业整体素质。不断发展的自动化技术，也正在这个方兴未艾的“智能时代”中寻找着自己的广阔天地。事实上，智能化在各领域的迅速普及，也许正是自动化技术在未来的一片广阔蓝海，而自动化也将助推智能应用的发展。总之，我国要由“传统”向“先进”、“制造”向“创造”跨越，实现装备制造业高端突破，必须要实现“六大转变”，即由粗放加工向精密制造和工艺创新转变、由简单模仿制造向掌握核心技术转变、由低附加值产品向高附加值产品转变、由重生产规模向重质量控制和标准化转变、由设备制造向系统集成转变、由单纯制造向制造服务化转变。在2012年“第八届中国国际工业博览会．新自动化论坛”上［5］，一些企业的领导和专家认识到转型的重要性。这充分体现了这些企业对市场环境的敏锐性。
