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智能制造的概念范文1
為什么？
2011年德國漢諾威工業博覽會上，德國相關協會提出工業4.0的初步概念，此后由德國機械設備制造聯合會等協會牽頭，來自企業、政府、研究機構的專家成立了“工業4.0工作組”，進一步加強工業4.0的研究并向德國政府進行報告;2013年，德國政府將工業4.0納入《高技術戰略2020》中，正式成為一項國家戰略。目前，德國正計劃制訂推進工業4.0的相關法律，把工業4.0從一項產業政策上升為國家法律。德國工業4.0在很短的時間內得到了來自黨派、政府、企業、協會、院所的廣泛認同，并從一個來自民間的概念迅速演變國家產業戰略，現正從一個產業政策上升為國家法律。工業4.0能在這么短的時間內在全國形成共識，有其偶然性也有必然性，這種認識來自于德國長期以來把工業作為國家經濟的基石，來自于信息通信技術給工業帶來的革命性影響，也來自于新一輪科技革命中對德國工業地位的擔憂。概括起來，主要是三種意識：危機意識、機遇意識和領先意識。
危機意識：德國是傳統的科技工業強國，但是在新一輪產業技術革命中，傳統的競爭優勢受到了來自各方面的挑戰，一部分新興產業成長乏力，各界對德國未來發展表現出某種憂慮。這種憂慮包括了對新興產業創新能力的憂慮、對傳統產業競爭優勢的憂慮和對國家產業戰略方向的憂慮。
機遇意識：盡管德國各界對有些產業發展得不盡如人意表現出了憂慮，但對德國傳統優勢產業的競爭力還是表現出強烈的自信，認為德國工業經濟發展面臨許多機遇，如龐大的、快速成長的智能裝備市場，全球新一代信息技術與制造技術融合的趨勢帶給德國的是鞏固和強化技術優勢的機遇。
領先意識：在新一輪技術革命和產業變革中，德國人有危機感，也看到新機遇，并試圖在工業領域繼續保持全球領先的地位，其基本途徑就是在向工業化4.0邁進的過程中先發制人，與世界制造強國爭奪新科技產業革命的話語權，搶占產業發展的制高點。他們在努力實現五個領先：理念領先、技術領先、產業領先、標準領先、市場領先。
是什么？
與國際社會關于第三次工業革命的說法不同，德國學術界和產業界認為，前三次工業革命的發生，分別源于機械化、電力和信息技術。他們將18世紀引入機械制造設備定義為工業1.0，20世紀初的電氣化定義為2.0，始于20世紀70年代的生產工藝自動化定義為3.0，而物聯網和制造業服務化迎來了以智能制造為主導的第四次工業革命，或革命性的生產方法，即工業4.0。德國工業4.0戰略旨在通過充分利用信息通訊技術和信息物理系統相結合的手段，推動制造業向智能化轉型。
工業4.0是一個發展的概念、動態的概念，是一個理解未來信息技術與工業融合發展的多棱鏡，站在不同的角度會有不同的理解;工業4.0是互聯，是集成，是數據，是創新，是服務，也是轉型;工業4.0是CPS，是智能工廠，是智能制造;工業4.0是國家戰略，是企業行為。
但從根本上來講，工業4.0是一種在信息技術發展到新階段產生的新的工業發展模式。從終極目標來看，工業4.0不能為技術而技術，核心在于提高企業、行業乃至國家的整體競爭力。從企業來看，通過工業4.0可以實現勞動生產率大幅提高，產品創新速度加快，滿足個性化需求，減少能耗，提高產品質量和附加值大幅，增強企業核心競爭力顯著;從行業來看，通過工業4.0可以建立起高度協作的創新服務體系，提高整個行業的資源配置和運行效率;從政府來看，通過工業4.0進一步鞏固德國制造業優勢，搶占新一輪產業競爭的制高點。
如何看？
我們看待德國工業4.0，既要有國際視角，更要有中國視角;既要有技術視角，更要有轉型視角;既要有理論視角，也要有實踐視角;既要有政府視角，也要有企業視角。只有這樣，我們的觀察才有針對性、指導性和現實性，才能更好地實施兩化深度融合戰略。
德國的工業4.0與我國兩化深度融合，如出一轍、異曲同工、殊途同歸。2014年11月8日，苗圩部長在接受《人民日報》專訪時說，我國提出的兩化深度融合戰略與德國提出的工業4.0戰略如出一轍、異曲同工。盡管中德兩國工業化階段不同、企業水平不同、技術基礎不同、主導產業不同、運行機制不同，但面對新一輪產業技術革命的趨勢，有相同的危機感和緊迫感，都認識到了發展的機遇的挑戰，都有舉全國之力搶占新一輪產業競爭制高點的戰略意圖，兩國的戰略在核心理念、發展重點、方法路徑等方面也比較相似。
工業4.0是德國制造的新品牌、新名片。當提到德國時，我們會聯想到高可靠、高精密、高質量、高安全的德國工業產品，德國制造作為一種品牌已成為德國的重要資產，這是德國人歷經百年而打造的，但德國人并不滿足。在新一輪信息技術革命背景下，要賦予德國制造以新的內涵。德國工業4.0是德國工業發展的新理念、國家的新戰略，更為重要的是，它正在成為德國制造的新品牌，為德國的工業體系貼上新的標簽，它在強化德國制造原有的內涵基礎上，賦予了新的內容，即高技術、高品質、高效率。
德國舉全國之力實施工業4.0戰略。德國工業4.0戰略的實施是“舉全國之力”、“集中力量辦大事”的國際版。工業4.0作為一個新理念凝聚了德國各界的共識，并演變成了共同行動，這種共同行動跨越了黨派、中央、地方、企業、行業協會、研究院所，你能看到德國強大的組織和動員能力。
標準、技術、人才是優先行動。如何將工業4.0的理念和戰略轉化為具體行動，德國人提出的系列行動計劃，包括標準化、網絡設施、信息安全、流程再造、人才培訓、法律政策等，這些都是重要而且必要的行動，但如果一定要更聚焦到三個最核心的行動上的話，那可以考慮將標準、技術和人才作為工業4.0最優先考慮的領域。
同樣面臨著信息安全這一全球性問題。信息技術越普及、越深化，信息安全問題就越突出，企業實施工業4.0的一大挑戰和困惑就是，工業生產智能控制的信息安全問題，這既是一個企業的挑戰，也是國家的挑戰。德國各界對此有清醒的認識，并把工控安全作為工業4.0需要解決的核心議題。
怎么干？
德國工業4.0戰略給了我們很多啟示，我們要結合中國的實踐，堅定不移地實施兩化深度融合戰略。
凝聚行業共識，把智能制造作為兩化融合的主攻方向。智能制造是兩化深度融合、德國工業4.0、美國產業互聯網概念背后的最大公約數，包含產品、裝備、生產、管理服務的智能化。把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，就是要把握全球新一代制造技術變革的新趨勢，以實現重大智能裝備和產品的自主可控為突破點，以推廣普及智能工廠為切入點，以提升制造企業研發、生產、管理和服務的智能化水平為落腳點，完善制造業國家創新體系和綜合標準化體系，建設智能制造人才培養體系，打造制造業競爭新優勢，實現中國制造的跨越式發展。
整合產業資源，把增強智能裝備和產品自主發展能力作為智能制造的突破口。盡管產品智能化已走過了很長的歷史進程，但從新一代信息技術的潛能來看，我們現在所看到的產品智能化處仍處于起步階段，在未來30年乃至更長的時間尺度內，重大裝備和產品的智能有可能走向成熟。因此，需要圍繞重大裝備和大宗消費品的智能化，整合科技創新資源，打造貫穿全產業鏈的新興信息技術推廣應用服務平臺，增強重大智能產品的自主發展能力。
突出試點示范，把推廣普及智能工廠作為智能制造的切入點。發現最佳實踐，總結行業經驗，加強交流推廣，開展試點示范，是過去幾年推進兩化融合工作的基本思路，也是德國推行工業4.0的基本方法。西門子、大眾、寶馬、博世等在講到智能制造時，都提到他們所認為的最能體現工業4.0理念的全球最佳智能工廠，而且有許多是在中國。在行業及區域層面推廣智能工廠和智能制造體系應當是下一步可以考慮的重要工作方向。
創新體制機制，把培育新業態、新機制、新模式作為智能制造的核心任務。在新一輪產業技術變革中，在搶占新一輪產業競爭制高點的過程中，我們要充分認識到中國在互聯網經濟的優勢，這一優勢是德國及歐洲國家所不具備的。如何持續創新體制機制，把互聯網與工業融合創新這篇大文章做好，事關工業由大變強的整體戰略布局。這需要我們理性客觀認識互聯網經濟在智能制造戰略布局中的地位，積極培育引導新技術新業態新模式，加快推進制造業服務化。
堅持標準先行，把制訂智能制造標準化作為智能制造的優先領域。把握智能制造發展的特點和規律，整合國內標準化資源，學習借鑒德國工業4.0標準化路線圖以及美國先進制造和工業互聯網標準建設的工作思路和組織方式，加快智能制造標準化體系建設。如，加快制定智能制造標準化路線圖，盡早啟動優先急需領域標準化制訂工作，建設和推廣企業兩化融合管理體系。
夯實產業基礎，把構建自主的信息技術產業體系和工業基礎能力作為建設智能制造的重要支撐。現在業界經常講的一句話是我們的計算機產業“缺芯少魂”，沿著這個思路展望一下十年后的產業格局，當十年以后越來越多的產品高度智能化的時候，我們會不會也面臨智能汽車、智能機器人、智能穿戴、智能家電、智能工廠等這些產品“缺芯少魂”的局面。當英特爾、高通、博通、英偉達等芯片巨頭，以及蘋果、谷歌、微軟等軟件互聯網巨頭在三四年前已圍繞智能汽車在芯片和操作系統進行全方位布局的時候，我們有理由對智能產品未來的空心化問題表示憂慮。構建技術領先、自主可控、安全可靠的信息技術產業體系的任務更加緊迫而艱巨。完善面向智能制造的網絡基礎設施、增強電子信息技術支撐服務能力、強化工業基礎能力勢在必行。
智能制造的概念范文2
在中國，過去把產業分成三個板塊：農業、工業、服務業。過去15年里，很多資金和資源都投入到了服務業。從2012起，互聯網來到了農業和工業。我認為，互聯網+制造=工業4.0。工業4.0是包含在“互聯網+”里面的一個模塊，現在互聯網還有一個非常重要的特點就是產業互聯網。
很多人問，這輪產業變革是不是一次新的工業革命？主流制造業國家，如美國、德國、中國都認為，這是一次由科技革命推動的新的工業革命。美國在2012年提出了工業互聯網，德國在“2013年漢諾威工業博覽會”上提出了工業4.0，中國在今年提出了中國制造2025。美國在設備互聯、數據分析、業務洞察、模式創新等方面十分有優勢；德國在機械制造業有非常強大的基礎和素養；中國制造2025是中國從制造大國向制造強國轉型過程中的頂層設計和路徑選擇。雖然這三個國家提出了不同的戰略，但最終指向卻是一致的，都是智能制造。
工業4.0是一個革命性的概念，其中包含“1438”架構。一個網絡是信息物理網絡系統，即CPS；四大主題是智能生產、智能工廠、智能物流、智能服務；三個集成是橫向集成、縱向集成、端到端集成；八項計劃是標準化和參考架構、管理復雜系統、一套綜合的工業寬帶基礎設施、安全和保障、工作的組織和設計、培訓和持續的職業發展、監管框架、資源利用效率。
工業4.0的兩大目標是智能制造和智能工廠。智能制造是一個非常大的系統，因為當不相干的設備和設備之間、人和人之間、人和設備之間、物和物之間產生連接的時候，必然就會產生一個系統連接到另一個系統，小系統會組成大系統，大系統會組成更大的系統。智能制造再具體一點，就到了智能工廠，就成為了機器之間的并存連接與集成。
工業4.0有五大特點，分別是互聯、數據、集成、創新、轉型。這些特點可以將人和人、人和物、物和物連接在一起。全球現在最重要的一個詞就是“連接”。當傳感器可以進行互連的時候，必然會形成數據，所以數據非常重要。通過對數據的清晰挖掘和分析再造，可以產生新的商業價值。工業4.0的集成特點可理解為企業間的橫向集成和企業內部的縱向集成。端到端集成則是一個全新的概念，它圍繞產品全生命周期的價值鏈創造，通過價值鏈上不同的企業資源的整合，實現從產品設計、生產制造、物流配送、使用維護的產品全生命周期的管理和服務。
談到創新，美國的創新重點在高新科技領域，改變著人類的生活方式；德國的創新重點在嚴謹治學體系，面向全球的高端市場；中國的創新重點在商業模式，借助龐大的市場和顛覆式打法逆向全球化。工業4.0是轉型，中國要實現從要素驅動到效率驅動的轉變，需要一個過程。
智能制造的概念范文3
與美國流行的第三次工業革命的說法不同，對于工業史的演進，德國將制造業領域技術的漸進性進步描述為工業革命的四個階段，即工業4.0的進化歷程。
18世紀后半期以蒸汽機車誕生為標志的工業1.0時代，20世紀初以福特流水線為標志、以電氣化為特征的工業2.0，始于1970年代自動化的出現給現代制造業貼上了工業3.0的標簽，現在以智能制造為主導的工業4.0成為當下最火熱名詞之一。
簡單來說，2013年始于德國的工業4.0旨在通過充分利用信息通信技術和網絡空間虛擬系統――信息物理系統（CPS，Cyber Physical System），將制造業向高度智能化轉型。
工業4.0描繪的是制造業的未來愿景，目的在于提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴，其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。
在美國，與“工業4.0”相似的概念被稱作“工業互聯網”，盡管稱呼不同，但這兩個概念的基本理念一致，就是將虛擬網絡與實體連接，形成更具有效率的生產系統。
與德國強調的“硬”制造不同，軟件和互聯網經濟發達的美國更側重于在“軟”服務方面推動新一輪工業革命，希望用互聯網激活傳統工業，保持制造業的長期競爭力。
今年5月18日，國務院正式《中國制造2025》規劃，醞釀已久的中國版“工業4.0計劃”終于出爐，在其圈定的十大重點領域中，節能與新能源汽車也包括在內。
隨后，6月24日，“中國制造2025”戰略的頂級領導機構――國家制造強國建設領導小組宣布成立，國務院副總理馬凱擔任組長，工信部部長苗圩等人任副組長。他們將領導中國實施制造強國戰略第一個十年行動。
那么，怎樣才能更好地理解“中國制造2025”戰略？我們認為，深刻把握最近一年來流行于業界的德國工業4.0理念，就是一個捷徑。
我們必須承認，智能制造的確是制造業未來發展的清晰路徑，而整體薄弱的“中國制造”如何轉向“中國智造”成為一個艱難的課題。對于身處其中的汽車業，則極有必要在這個框架下認真思考和規劃自己的未來。
與《中國制造2025》最初猶豫是否把汽車業列入重點不同，德國汽車行業因其在制造業中技術含量、智能化程度較高，在最初的階段就已成為工業4.0框架的積極構建、參與和推動者。
今年上海車展期間，《汽車商業評論》在相關主題一系列密集采訪中發現，包括奔馳、寶馬、大眾、博世等德國主流整車及零部件供應商早已開始思考工業4.0給企業發展帶來的影響和可能性，并展開積極布局。
相比而言，除長安、上汽大通等車企積極回應外，國內汽車制造商對這一概念的熟悉度尚且不高，遑論思考與行動。
坊間對于工業4.0的概念也有多種解讀，有人大呼中國制造業的機會到來了，也有人認為德國政府力推工業4.0，是一個國家級的商業謀略，目的是向中國等發展中國家更多輸出智能工廠裝備及標準。
《汽車商業評論》這一組封面故事的報道和探討希望能夠掃清相關迷霧，描繪在這樣一個趨勢下，汽車制造業未來會呈現怎樣的圖景、有哪些機會，哪些企業正在作出努力，又有什么在阻礙他們的發展。
從整體來看，工業4.0時代下的汽車業面臨的主要課題包括以下幾種：開發輕量化、智能化的產品；由封閉的大規模流水線生產向開放的規?；ㄖ粕a轉變；汽車產業與信息通信、互聯網等產業融合，衍生更多的商業模式。
在這一構架下，大數據驅動汽車智能工廠與智能生產組合成精密、完整的制造體系，涵蓋產品設計、生產規劃和執行、市場銷售、售后服務等整個產業鏈條。
在此基礎上，多品種、小批量的生產成為可能，以極大滿足未來人們智能化、個性化的汽車需求。整個生產過程中人機互動、智能物流管理、3D打印等技術，使得虛擬生產成為可能，從而減少材料浪費，大幅提高了生產效率，同時達到降低了能耗。
與此同時，在產品開發環節工程師們可以使用大量虛擬仿真技術，更精確地完成原先難以完成的工序，或將原本繁雜的研發生產過程簡化或重構。
過去，汽車一直是在相對封閉的體系中進行生產，而在工業4.0的構架中，未來汽車企業的各部門都將對外開放。消費者可以將自己的需求輸入制造系統，企業則按照這些定制需求，開發產品或對其進行改進和調整。
智能化的生產體系使得每一個汽車零部件都有屬于自己的身份認證，并貫穿其整個生產、裝備和服務環節，便于管理和追溯。機器與機器之間有了實現交流的可能性，它們可以根據產品性能、環境要求等參數，結合大數據去尋找相應材料，每臺機器也可根據產品特性做相應調節，進行零部件匹配性生產。
雖然目前汽車生產線已經可以實現相對柔性化的生產，但未來，這種柔性會進一步加大，更極端的構想是，汽車工廠實現網絡化、分布式、模塊化的生產，社區工廠就可以生產消費者想要的車型。
工業4.0時代，汽車共享模式會得到進一步發展，這種模式改變了汽車的銷售模式和使用方式，汽車企業更多將通過提供服務實現盈利，而其發展出的新商業模式對各國也意味著重新洗牌，誰先開發出新的商業模式，誰就將占領更大的市場。
現實的殘酷性則恰恰在于在美好的圖景背后是必須要面對的現實――中國制造業包括汽車制造業本身基礎薄弱，甚至在還沒有完成自動化的情況下，就要跨步邁進信息化。雖然國內也有類似蘭光創新這樣的企業成功開發出構建智能工廠所需要的軟件流程體系，但比起軟件、硬件、智能設備和體系等，專業人才的作用可能更大。
智能制造的概念范文4
江鵬程：華軟目前管理資金的規模大概是130億人民幣，投資主要領域是新一代信息技術，大概占70%，同時會擴展其它領域，例如裝備制造、節能環保。始終堅持信息技術是主要投資方向。華軟資本最近出了一本書《2049智能崛起》，聯想30多年以后信息技術在各個行業會引發什么變化，來找一些方向性的投資的機會。
《融資中國》：華軟為什么會選擇裝備制造業？
江鵬程：選擇這個領域是因為第一我們要和信息技術緊密結合。第二點我們會選擇國家七大戰略新興行業。對于裝備制造業很看好，在兩年前華軟就定了策略方向 ，那個時候還沒提到工業4.0等概念，智能制造的背后一定有信息技術的廣泛應用，對于現在的工業制造會有很大的提升。有些裝備制造可能很高端，但那些不一定是華軟的投資方向，我們看的是工業4.0對工業生產效率的提升，這樣的改變都是一步一步來的，不是一蹴而就。
《融資中國》：工業制造4.0概念真正落實到企業中需要多長時間？
江鵬程：工業4.0不完全是一個概念，它是逐漸發展的過程，不能說立馬達到工業4.0的標準，但是工業自動化 ，工業流水線的智能化是一直在進行的。例如iPhone配件很多都是在國內生產，在這些生產企業里面會廣泛應用到無人管理和高效智能控制，達到4.0是逐漸的過程，但絕對不是摸不著的東西，不僅僅是一個概念。
《融資中國》：工業4.0細分哪幾個方向？
江鵬程：我們不講方向，講解決問題。如生產線的物料搬運，是不是能達到節省的目的，如工廠設計，什么地方會應用到機器人，后面會有搬運系統，有嵌入式軟件，也有獨立的某一個環節機器人手的應用，這些應用能夠提高效率。機器人手臂放哪里，怎么設計，每秒怎樣能夠完成更多工作，這些都是很現實的東西。
《融資中國》：在物聯網人工智能方面有哪些布局？
江鵬程：物聯網很早之前就有布局，物聯網本身是分層的，最底層，中間系統設計和應用 ，各個層面投資的時點不同。我們做了一些投資比如RFID（射頻識別）的一些應用，也有一些項目投完被收購了，這個方向我們絕對認可，包括我們新書里提到新一代信息技術應用最重要的四個方向“大物移云”，大數據，物聯網，移動互聯網和云計算，以這四個作為我們新一代信息技術未來發展最主要的內容，我們會持續看好，做投資的話會看在這個企業在物聯網某個階段解決了什么問題，它能否在未來三到五年中持續的增長。
智能制造的概念范文5
關鍵詞：智能控制；機電一體化系統
中圖分類號：TP文獻標識碼：A文章編號1673-9671-(2012)042-0099-01
1機電一體化概述
隨著微電子技術逐漸滲入到機械工程中，導致機械工程與微電子技術有機結合，從而形成一個新概念—機電一體化。機電一體化是一門新興交叉學科，它把自動控制技術、計算機技術、電子技術及機械技術有效融為一體，促使設計人員從系統的角度出發，采用現代方法發現問題、分析問題和解決問題。
2智能控制
2.1智能控制概念及作用
智能控制系統是指能夠模擬人工智能或具有人工智能的系統。智能控制系統是一個知識處理系統，可以分為兩部分：智能控制器和外部環境。如圖1所示為智能控制系統的結構示意圖。智能控制通過分析歸納廣義被控對象的各類固有知識和信息，并對這些知識和信息進行處理，使系統處于最優狀態。
2.2智能控制的特點
智能控制理論源于傳統控制理論，但又不同于傳統控制理論，傳統控制理論只是智能控制理論的一部分。傳統控制理論研究的是被控對象，而智能控制研究的是控制器本身，并且該控制器的模型為知識系統和數學模型相結合的廣義模型。相比于其他控制理論與方法，智能控制具有以下特點。
1）智能控制可以模擬工人智能，模擬人的學習能力、對知識的運用能力和對問題的推理和求解能力。
2）高層控制是智能控制的核心，智能系統能從全局出發，求解廣義問題和控制復雜系統。
3）智能控制系統不僅具有變結構的特點，還具有自學習、自適應、判斷決策和較高的容錯能力，從而促使系統處于最優
狀態。
4）智能控制系統具有補償能力。
5）智能控制遵循“智能遞增，精度遞降”的基本原理，具有較高的安全性和可靠性。
3智能控制在機電一體化系統中的應用
3.1智能控制在機器人領域的應用
在控制參數方面，機器人要求控制參數是多變的；在動力學方面，機器人具有時變性、非線性和強耦合的要求；在傳感器信息方面，機器人具有多信息要求；在控制任務方面，機器人具有多任務的要求。分析機器人和智能控制的特點可以發現，智能控制非常適合應用于機器人領域。
如今，在機器人領域的很多方面都應用了智能控制技術。例如，利用智能控制技術可以有效控制機器人手臂的動作、姿態；利用多傳感器信息融合技術、信息處理技術和控制技術對機器人的行走路徑、停留位置和躲避障礙物等動作進行控制。
隨著智能控制方法的不斷發展，它們的實用性、可靠性和優越性已經在很多應用系統中得到證明。神經網絡控制具有很強的魯棒性和容錯功能，通過利用神經元之間的聯結和權值的分布表示特定的信息，并對各傳感器接受到的信息進行處理，最后以直接自校正控制等方式對機器人進行控制；模糊控制具有很強的魯棒性，建立在模糊集合、模糊推理和模糊語言變量的基礎之上。模糊控制廣泛應用于機器人的建模、控制等很多方面。模糊控制首先對被控對進行建模，在同時考慮控制規則和模糊變量的隸屬度函數的基礎上，利用模糊控制器，對機器人機械控制；在設計與規劃機器人路徑的時候主要用到免疫算法，再結合遺傳算法和進化算法，可以對控制程序和控制技術進行優化。
3.2智能控制在數控領域的應用
智能化是當今數控系統的一個發展趨勢，隨著科學技術的發展，人們對加工質量提出了更高的要求，尤其是在數控領域應用智能控制成為人們越來越迫切的要求，如對制造網絡通行能力、加工運動的模擬、推理和決策能力、智能編程、智能監控、自尋優等功能的要求。數控系統中的某些模塊通過數學建模及傳統的控制方法可以實現，但是數控系統中的很多環節因為缺乏準確的信息，無法通過數學建模和傳統的控制方法實現，這時就需要通過智能控制方法和理論實現。利用模糊推理對數控機床進行故障診斷，利用模糊控制優化加工過程，利用模糊集合理論對某些控制參數進行調整；利用神經網絡技術可以實現插補計算、故障診斷；利用專家系統可以實現對某些難以確定算法或結構不明確的情況進行推理計算。另外，利用專家系統對多個數控機床維修專家的經驗進行綜合，并收集現場故障信息，再根據合理的推理規則，結合故障情況提出相應的維修意見。
3.3智能控制在交流伺服系統中的應用
伺服系統是機電一體化典型產品的重要組成部分，它屬于一種轉換裝置，通過轉換電信號以實現機械操作。交流伺服系統非常復雜，由于存在強耦合、負載擾動、參數時變等諸多不確定因素，所以不可能建立起精確的數學模型，只能建立起與實際情況相近的模型，該模型難以滿足某些廠家對系統高性能指標的要求。如果能引入智能控制系統，交流伺服系統將不再需要精確的控制器參數和數學模型就能使系統具有較高的性能指標。
3.4智能控制在機械制造中的應用
隨著計算機技術、智能控制技術和傳統機械理論的有效結合和制造機電一體化系統的飛速發展，機械制造技術不斷向著智能化方向發展。機械制造系統利用智能控制技術，模擬機械制造專家的智能活動，從而提高制造機電一體化的技術水平。要在機械制造中實現智能控制，首先必須結合機械制造特點不斷發展與完善智能控制理論、技術和方法；其次，利用神經網絡的學習功能和對信息的處理功能，對零部件的加工信息進行處理；最后，利用控制技術控制機電一體化系統加工機械零部件。
4總結
智能控制是機電一體化發展的必然趨勢，控制水平的高低直接影響機電一體化系統的運行質量。智能控制相對于傳統控制具有明顯的優越性，目前為止，智能控制已經在機電一體化中得到廣泛應用，但仍有很大的發展空間。因此，為了實現機電一體化系統的高度智能化，我們仍需不斷努力與探索。
參考文獻
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智能制造的概念范文6
傳統裝備制造業仍存在著許多不足，具體介紹如下。①產量低、質量差:傳統裝備制造業在產品的產量與質量方面都比較欠缺。②生產時間長:“時間就是金錢”，在“知識經濟”時代，機遇稍縱即逝。產品設計、生產、投放市場以及產品更新換代的時間都需要加快。③生產效率低:隨著工業經濟效益的持續增長，企業致力于擴大生產規模，制造產品的數量比之前有大幅度增加。面對這種狀況，若依舊采用傳統的生產制造模式，難以滿足生產效率指標的要求。④節能降耗差:一些傳統裝備制造業企業是在大量消耗能源與材料的基礎上進行生產的，很少注意節能降耗的問題。⑤競爭能力弱:由于產品更新換代慢、生產工藝差、生產效益低，難以更好地滿足用戶的個性化需求，因此，企業競爭能力弱。促進中國裝備制造業由大變強已成為新時期我國一項重大而緊迫的戰略任務。
2.智能制造裝備的優點
自20世紀70年代以來，以計算機、信息技術為基礎的高新技術得到迅猛發展。這給傳統的制造業帶來了新的發展機遇。計算機技術、信息技術、自動化技術與傳統制造技術相結合，形成了先進制造技術。2012年，勞動力成本提升、產業升級以及政策扶持等使得先進制造裝備技術具有較強的發展潛力。自計算機技術問世以來，裝備制造大體沿著兩條線路發展:傳統制造技術的發展和借助計算機與自動化科學的先進制造技術的發展。自20世紀80年代以來，傳統制造技術雖然得到了不同程度的發展，但仍存在著很多問題。先進的計算機技術和制造技術對產品、工藝和系統等設計師和管理人員提出了新的挑戰，傳統的設計和管理方法不能有效地解決現代制造系統中存在的問題。要解決這些問題，需要采用現代的工具和方法。通過集成傳統制造技術、計算機技術與科學及人工智能(artificialintelligent，AI)等發展起來的一種新型智能制造技術(intelligentmanufacturingtechnology，IMT)和智能制造系統(intelligentmanufacturingsystem，IMS)，則有可能使企業走出困境，度過危機。傳統的制造技術與人工智能、自動化等技術相結合，形成了智能化的先進制造技術(advancedmanufacturingtechnology，AMT)。先進制造技術是在市場需求及科學技術帶動下逐步發展形成的。在市場需求不斷變化的驅動下，制造業的生產規模已向多品種、變批量、柔性化的方向發展;在信息科學技術發展的推動下，制造業的資源配置已向信息(知識)密集型的方向發展。發展先進制造技術的目的，不僅是要高效制造出滿足用戶需求的優質產品，而且還要清潔、靈活地進行生產，以提高產品對動態多變的市場的適應能力和競爭能力。作為近兩年國家新確定的高端裝備制造業的重點發展方向之一，智能裝備制造始終與生產制造息息相關，幾乎可以在每一個生產環節中加以運用和體現。智能裝備制造提高了生產效率，降低了成本。
21世紀，先進制造技術的優點主要體現在以下幾個方面。
①精密化:速度、精度和效率是裝備制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動、靜態特性等有效措施，大大提高了機械裝備的速度、精度、效率。
②自動化:先進制造技術的發展是和自動化技術的發展緊密聯系在一起的。自動化技術，特別是智能控制技術，大多首先應用于先進制造技術的發展領域。
③信息化:信息技術，特別是計算機技術，大大改變了制造的面貌，它是先進制造技術發展與制造科學形成的主要條件。但信息技術的發展離不開制造技術的發展，制造業依然是發展信息產業乃至整個知識經濟的基礎工業。當然，制造技術的發展也離不開信息技術的發展。
④柔性化:柔性化包含數控系統本身的柔性和群控系統的柔性兩方面。數控系統本身的柔性是指數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面廣;系統可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求。群控系統的柔性是指同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。
⑤圖形化:用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因此開發用戶界面的工作量極大。當前，Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作，實現藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能。
⑥智能化:早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是調度任務，以確保任務在規定期限內完成;而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。在科學技術不斷發展的今天，人工智能正朝著具有實時響應、更現實的領域發展，而實時系統也朝著具有智能行為、更加復雜的應用發展，人工智能和實時系統相互結合，由此產生了實時智能控制這一新的領域。
⑦可視化:科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字表達，而是可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域。這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
⑧多媒體化:多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在先進制造技術領域，應用多媒體技術可以實現信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。
⑨集成化:采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規?？删幊绦蚣呻娐稦PGA、專用集成電路ASIC芯片等，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度;應用LED平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、質量輕、體積小、功耗低、攜帶方便等優點，可實現超大尺寸顯示。應用先進封裝和互聯技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度等方式，降低產品價格、改進產品性能、減小組件尺寸，并提高系統的可靠性。
⑩網絡化:制造裝備聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過制造裝備聯網，可在任何一臺制造裝備上對其他裝備進行編程、設定、操作、運行。不同裝備的畫面可同時顯示在每一臺裝備的屏幕上。智能化是人類利用技術改造自然的極致，而綠色化是人類與自然和諧相處的見證。在綠色化、智能化裝備的生產過程中，能量的消耗更低、材料更少、質量更輕，使用時所需的驅動能量更小、效率更高。
3.智能裝備制造的發展重點
當前，制造業正著朝全球化、信息化、專業化、綠色化、服務化的方向發展;而制造技術則向高精度、自動智能、綠色低碳、高附加值、增值服務、物流聯動等方向發展。在智能裝備制造的發展趨勢中，制造業的發展重點將主要圍繞“綠色化”與“智能化”展開。作為我國高端裝備制造領域重點發展的五大行業之一，智能裝備制造產業是目前唯一未被國內資本市場充分挖掘的“金礦”，智能裝備將成為推進我國裝備制造業邁向“高精尖”的最主要力量。
3．1“綠色化與智能化”
引領世界發展的潮流綠色化與智能化，一直是近年來國際工業領域的主要潮流。這兩大主題，無一不是對當前實際工業需求的高度概括和響應。國際許多知名企業，如西門子、ABB、菲尼克斯電氣、日本三菱集團等，都在各自企業的發展過程中，強調“綠色化與智能化”，而“智能化”則是許多外國企業產品與技術的發展方向。2012年，漢諾威工業博覽會就是以“綠色、智能”為主題，中國是本屆工博會伙伴國。中國展團推出了主題為“綠色、智能”的1500m2中心展區，主要展示新能源、新能源汽車和智能制造的最新產品和技術。2012年11月5日，第14屆中國國際工業博覽會在上海開幕。該展覽會以“創新轉型與戰略性新興產業”為主題，來自全球1600余家中外企業集中展示高端制造、綠色制造的各類新品。
3．2綠色化
目前，綠色經濟受到國際社會的廣泛關注。以里約全球峰會20周年為契機，2012年，里約召開的聯合國可持續發展大會(UNCSD)的主題之一就是“可持續發展和消除貧困背景下的綠色經濟”。聯合國環境規劃署(UNEP)從2008年開始實施綠色經濟倡議，2011年2月發表了綠色經濟報告書(UNEP2011)。經濟合作與發展組織(OECD)從2008年開始制定綠色增長戰略，并將綠色增長作為其成立50周年的紀念主題。隨著世界經濟的發展，一場綠色變革浪潮正在席卷全球?？v觀世界綠色文明的發展趨勢，21世紀必將成為“綠色世紀”。綠色制造是一種綜合考慮環境問題和資源效率的現代制造模式，其目標是使產品在設計、制造、包裝、運輸、使用、報廢處理的整個產品生命周期對環境影響最小、資源利用率最高。隨著人類社會的進步和發展，綠色化是提高可持續發展水平的關鍵。中國政府高度重視發展綠色產業和綠色經濟，把可持續發展作為國家戰略，把建設資源節約型、環境友好型社會作為重點任務。為了適應裝備制造業領域對“綠色化”的迫切需求，必須確立管理、設計、材料、工藝、生產、物流、報廢、回收、循環使用等全生命周期理念。綠色制造是通過改進傳統的制造技術、設計理念和生產方式，實現資源能源的高效清潔利用和環境影響的最小化。制造過程的綠色化是指從環境保護角度出發，在制造的各個階段都要充分考慮環境保護，做到可持續發展，實現人類社會和自然界的統一與和諧。這里的環境不僅指自然環境，還包括社會環境和生產環境。
3．3智能化
3．3．1智能化的概念
通常人們所指的“智能”，是指人的思維能力，從其外延來看，“智能”就是發現規律、運用規律的能力和分析問題、解決問題的能力。通?！爸悄堋卑ㄋ膫€方面的能力，即感知能力、記憶與思維能力、學習能力和自適應能力。而對于智能化，目前尚無明確的、公認的、科學的定義，但通常認為其應當包括兩方面的含義:一是采用“人工智能”的理論、方法和技術來處理各種問題;二是具有“擬人智能”的特性，具備自適應、自學習、自校正、自協調、自組織、自診斷和自修復等功能?！皵M人智能”特性可以作為衡量是否為智能化裝置、設備、系統的基本標準。
3．3．2智能化的需求
世界技術進步與經濟發展表明，發展智能制造是提升制造業效能、促進經濟發展的大趨勢。因此，裝備制造業對于智能化的需求十分迫切。產業轉型升級智能制造或將成為新的突破口。智能化是自動化的高級階段，是柔性化和集成化的延伸和發展。專家指出:今后，傳統的制造業仍將朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩定、高可靠、高環保和長壽命的“六高一長”方向發展。新型的先進制造技術將朝著小型化(微型化)、集成化、成套化、電子化、數字化、多功能化、智能化、網絡化、計算機化、綜合自動化、光機電一體化方向發展;在服務上，將朝著專業化、簡捷化、無維護化以及組裝生產自動化、無塵(或超凈)化等方向發展。在這些“化”中，占主導地位、起關鍵作用的是智能化和網絡化。智能控制是當今多學科交叉的前沿領域之一，其研究重心是解決傳統控制理論與方法所難以解決的不確定性問題。智能控制是自動控制的最新發展階段，它的本質是在宏觀結構和行為能力上對機器人控制器進行模擬。
3．3．3智能制造
在高端制造業發展過程中，智能化是其中一個方向。現在倡導的高端制造業是全方位的發展，智能化只是技術上的要求。隨著原材料價格和人工成本的持續上漲，更多企業寄望于通過制造業與高新技術“聯姻”，孕育出新的產業擴張模式。業內人士表示，我國智能制造產業應通過融合集成先進制造、信息和智能等技術，實現制造業的綠色化、自動化和智能化。智能制造這個概念是面向產品全生命周期的，用來實現泛在感知條件下的信息化制造。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。它是信息技術、智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。分析人士普遍認為，制造企業引入機器人折射出三層信息:企業成本再造加速、制造業產業轉型時代到來、議價能力提高。這些趨勢表明，“注入人類知識”的智能制造正不斷地從根本上改變著傳統生產方式。我國高端智能裝備尚處于初級階段，汽車行業萬人工業機器人保有量仍不及發達國家的1/10。雖然2011年，中國汽車工業的增速大幅下降，但是1800萬輛的龐大市場規模仍然預示著以自動化裝備代替高漲的人工成本所帶來的巨大市場空間?！笆濉备叨搜b備制造發展將選擇五大方向重點突破，它們分別是航空裝備、衛星及應用、軌道交通裝備、海洋工程裝備和智能制造裝備。在智能制造裝備方面，將重點發展智能儀器儀表與控制系統、關鍵基礎零部件、高檔數控機床與基礎制造裝備、重大智能制造成套裝備等四大類產品。
4.智能制造技術走向
2010年10月，《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》明確提出要加大培育和發展高端裝備制造產業等七大戰略性新興產業，并將智能制造裝備列為高端裝備制造產業的重點方向之一。太原科技大學機電工程學院院長孟文俊表示，《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》的出臺給整個制造業的轉型升級帶來了前所未有的機遇，這將會進一步加快我國智能制造裝備產業的發展。相關專家認為，近20年來，我國微電子、通信、計算機、人工智能控制和圖像處理等多學科飛速發展，這為智能制造的發展奠定了堅實的基礎。未來10年，我國智能制造裝備(包括儀器儀表行業)產業，應牢牢抓住發展的戰略機遇期，本著“創新優先、重點突破、技術融合、夯實基礎、多元投入”的原則，面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展的需求，針對制造過程中的感知、分析、決策、控制和執行等環節，融合集成先進制造、信息和智能等技術，實現制造業的自動化、智能化、精益化和綠色化。
5.加快綠色化、智能化步伐的原因
加快綠色化、智能化步伐的原因分析如下。第一，我國有限的資源和嚴重的環境污染決定了必須走裝備工業綠色制造的發展道路。裝備工業可持續發展的概念可歸納為研發極少產生廢料和污染物的工藝或技術系統，在環境資源不減少的前提下，加強環境系統的生產和更新能力，實現經濟的持續發展，提高人們的生活質量。目前，我國正大力提倡科學發展觀和綠色GDP概念，推進可持續發展戰略。加快發展裝備制造業，尤其是開展綠色先進制造技術的開發和應用，對環境保護和資源的合理利用提出了更高的要求。第二，提高我國裝備制造業國際競爭力的需要。我國加入WTO后，國內企業的環保、技術、法制、經濟理念需要及時更新。WTO體制及其規則允許各成員采取保護人體健康、動植物健康、環境和自然資源等措施，提倡消耗適度、無污染、有利于環保的產品和服務。第三，先進工業國家的智能化水平正在加速提升，這給我國裝備制造業帶來更大挑戰?，F在世界先進國家正在展開對工業智能化制高點的爭奪，特別是日本，對于工業機器人和家庭機器人的研究已經開展了十多年，而且開發得非常成功?！笆濉逼陂g，國家將在制造領域成立綠色化、智能化制造聯盟，積極推進業界的發展，加快中國裝備制造業的綠色化、智能化步伐。第四，先進制造技術以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高產品對動態多變市場的適應能力和競爭力為目標。它不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、產品設計、加工和裝配、銷售、維修、服務以及回收再生的全過程。技術、人員、管理和信息的四維集成不僅涉及到物質流和能量流，而且還涉及到信息流和知識流，即四維集成和四流交匯是先進制造技術的重要特點。第五，積極承擔國家科技項目，加強與國內外大型裝備制造商之間的合作。如與石油、化工公司開展從石油煉制到合成加工的各個方面的橫向合作研究;開發系列化綠色機械工藝用油，包括綠色極壓切削油、高速合成型電火花加工油、環保型多功能合成切削液、環保長效防銹油等產品。在“十二五”期間，國家裝備制造業將投入大量精力開發工業機器人和智能控制系統。作為裝備制造業企業，應當抓住這種發展機遇，在“產學研”的合作項目中，吸取豐富的營養。
6.結束語
“十二五”期間裝備制造業的發展思路可總體概括為一個戰略、一個目標。一個戰略指的是調整轉型、創新升級;一個目標指的是推進裝備制造業由大變強?！笆濉逼陂g，我國裝備制造業的戰略思想是:深入貫徹落實科學發展觀，堅持走新型工業化道路;以科學發展為主題，以加快發展方式轉變和推進經濟結構為主線，實施“調整轉型、創新升級”戰略，圍繞建設裝備制造業強國目標，著力調整產業技術結構和企業的組織結構，帶動產業轉型和技術升級;著力加強自主創新，加快形成自主技術、產品和品牌;著力培育戰略性新興產業，大力發展高端制造業，促進形成新的競爭優勢和經濟增長點;著力推進信息化和工業化融合，提升裝備制造業整體素質。不斷發展的自動化技術，也正在這個方興未艾的“智能時代”中尋找著自己的廣闊天地。事實上，智能化在各領域的迅速普及，也許正是自動化技術在未來的一片廣闊藍海，而自動化也將助推智能應用的發展?？傊?，我國要由“傳統”向“先進”、“制造”向“創造”跨越，實現裝備制造業高端突破，必須要實現“六大轉變”，即由粗放加工向精密制造和工藝創新轉變、由簡單模仿制造向掌握核心技術轉變、由低附加值產品向高附加值產品轉變、由重生產規模向重質量控制和標準化轉變、由設備制造向系統集成轉變、由單純制造向制造服務化轉變。在2012年“第八屆中國國際工業博覽會．新自動化論壇”上［5］，一些企業的領導和專家認識到轉型的重要性。這充分體現了這些企業對市場環境的敏銳性。
