勇于面對挑戰(zhàn)是成長和進(jìn)步的關(guān)鍵??偨Y(jié)不僅要總結(jié)過去的成果,還要提出未來的規(guī)劃和目標(biāo)。總結(jié)是在一段時間內(nèi)對學(xué)習(xí)和工作生活等表現(xiàn)加以總結(jié)和概括的一種書面材料,它可以促使我們思考,我想我們需要寫一份總結(jié)了吧。如何提高自己的口語表達(dá)能力,使得溝通更加流暢和自信?以下是小編為大家收集的相關(guān)資料,供大家參考和學(xué)習(xí)。
智能制造論文篇一
課程名稱
先進(jìn)制造技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué)
號
專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師
完成日期 2017/10/20
目錄
一、概述
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
四、人工智能技術(shù)的評價與認(rèn)識
五、結(jié)論
六、參考文獻(xiàn)
一、概述
先進(jìn)制造技術(shù)(advanced manufacturing technique,縮寫amt,具體地說,就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括:計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。
先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域,并逐步融合與集成。而先進(jìn)制造技術(shù)主要包括以下三個技術(shù)群:(1)主體技術(shù)群:是制造技術(shù)的核心,它包括兩個基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。
(2)支撐技術(shù)群:a.信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。b.標(biāo)準(zhǔn)和框架:數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。c.機床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù):單機加工單元和過程的控制、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計劃。e.其它;(3)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施.要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育等。
先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上,不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果,將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱,也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域,并逐步融合與集成。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發(fā)展,市場需求的個性化與多元化,人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
人工智能技術(shù)簡介
人工智能的傳說可以追溯到古埃及,但隨著1941年以來電子計算機的發(fā)展,技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機器智能,“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學(xué)會上提出的,從那以后,研究者們發(fā)展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之?dāng)U展,在它還不長的歷史中,人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢,但一直在前進(jìn),從40年前出現(xiàn)至今,已經(jīng)出現(xiàn)了許多ai程序,并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。人工智能(artificial intelligence),英文縮寫為ai。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器,該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來,理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,可以設(shè)想,未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品,將會是人類智慧的“容器”。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。1956年夏季,以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見卓識的年輕科學(xué)家在一起聚會,共同研究和探討用機器模擬智能的一系列有關(guān)問題,并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語,它標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生。ibm公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起,50多年來,取得長足的發(fā)展,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)??偟恼f來,人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺能夠思考的機器,那就必須知道什么是思考,更進(jìn)一步講就是什么是智慧。什么樣的機器才是智慧的呢?科學(xué)家已經(jīng)作出了汽車,火車,飛機,收音機等等,它們模仿我們身體器官的功能,但是能不能模仿人類大腦的功能呢?到目前為止,我們也僅僅知道這個裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個神經(jīng)細(xì)胞組成的器官,我們對這個東西知之甚少,模仿它或許是天下最困難的事情了。
當(dāng)計算機出現(xiàn)后,人類開始真正有了一個可以模擬人類思維的工具,在以后的歲月中,無數(shù)科學(xué)家為這個目標(biāo)努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個科學(xué)家的專利了,全世界幾乎所有大學(xué)的計算機系都有人在研究這門學(xué)科,學(xué)習(xí)計算機的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門課程,在大家不懈的努力下,如今計算機似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如,1997年5月,ibm公司研制的深藍(lán)(deep blue)計算機戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫(kasparov)。大家或許不會注意到,在一些地方計算機幫助人進(jìn)行其它原來只屬于人類的工作,計算機以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計算機科學(xué)的前沿學(xué)科,計算機編程語言和其它計算機軟件都因為有了人工智能的進(jìn)展而得以存在。
著名的美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義:“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”而另一個美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”這些說法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應(yīng)用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
應(yīng)用領(lǐng)域:智能控制,機器人學(xué),語言和圖像理解,遺傳編程,機器人工廠,安全問題。目前人工智能還在研究中,但有學(xué)者認(rèn)為讓計算機擁有智商是很危險的,它可能會反抗人類。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等)的學(xué)科,主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計算機科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科??梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科,其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機科學(xué)的范疇,人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實踐和理論的關(guān)系,人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次,是它的一個應(yīng)用分支。從思維觀點看,人工智能不僅限于邏輯思維,要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展,數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué),數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言、思維領(lǐng)域,人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具,數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊科學(xué)等范圍發(fā)揮作用,數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科,它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。
人工智能技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與趨勢
占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而我國非常重視對先進(jìn)制造技術(shù)的研究。制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的重要支柱產(chǎn)業(yè),其先進(jìn)生產(chǎn)總值占國民生產(chǎn)總值(gdp)的40%左右。尤其,中國近幾年來房地產(chǎn)業(yè)的崛起,帶動了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機械企業(yè)的發(fā)展,而這些企業(yè)的發(fā)展的同時又帶動了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,然而雖然我們在先進(jìn)制造技術(shù)方面取得了很多卓越的成績,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
管理方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(jit)、敏捷制造(am)、精益生產(chǎn)(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
制造工藝方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機械和微米 / 納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
設(shè)計方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(cad/cam),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用cad/cam技術(shù)的比例較低。
自動化技術(shù)方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(fmc)、柔性制造系統(tǒng)(fms)、計算機集成制造系統(tǒng)(cims),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。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(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面:中國機械制造業(yè)的快速發(fā)展,主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略,加之中國勞動力豐富而資金相對短缺,致使機械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。雖然中國機械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列,但主要是勞動密集型產(chǎn)品,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機床和精密機床的可靠性差、質(zhì)量問題嚴(yán)重,軸承、液壓件、密封件等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。
人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在:
全球化:一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴(kuò)展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化:網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí),推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
自動化:自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
綠色化:綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響,同時使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。精密化:現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造,社會的發(fā)展對機械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機械制造未來的一個重點 智能化:智能制造是指綜合利用各個學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法,解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。系統(tǒng)能領(lǐng)會設(shè)計人員的意圖,能夠檢測失誤,回答問題,提出建議方案等。
快速化:快速化是指對市場的快速響應(yīng),對生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性??焖倩軓娪辛Φ赝苿又圃旒夹g(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動力”。
集成化:現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計算機的集成,信息的集成,而是人、技術(shù)、組織的整體集成,包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成。
人工智能技術(shù)在國外的發(fā)展與趨勢
智能是一種知識與思維的合成,是人類認(rèn)識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。對于人工智能,美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作”,斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)”。綜合來看人工智能是相對人的智能而言的。其本質(zhì)是對人思維的信息過程的模擬,是人的智能的物化。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能經(jīng)過信息采集、處理和反饋三個核心環(huán)節(jié),綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計算、智能反饋控制,即感知、思考、行動三個層層遞進(jìn)的特征。
輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反映。具體的研究領(lǐng)域包括知識表達(dá)、自動推理、機器學(xué)習(xí)等,與精確性計算及編程技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān),是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo),目前該領(lǐng)域研究還處于實驗室研究階段,其中機器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域目前熱度最高,科研成果最密集的領(lǐng)域。
智能反饋:智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設(shè)備,實現(xiàn)人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式,其表達(dá)能力展現(xiàn)了系統(tǒng)整體的智能水平。智能反饋控制領(lǐng)域與機械技術(shù)、控制技術(shù)和感知技術(shù)密切相關(guān),整體表現(xiàn)為機器人學(xué),目前機械技術(shù)受制于材料學(xué)發(fā)展緩慢,控制技術(shù)受益于工業(yè)機器人領(lǐng)域的積累相對成熟。在學(xué)術(shù)界,實現(xiàn)人工智能有三種路線,一是基于邏輯方法進(jìn)行功能模擬的符號主義路線,代表領(lǐng)域有專家系統(tǒng)和知識工程。二是基于統(tǒng)計方法的仿生模擬的連接主義路線,代表領(lǐng)域有機器學(xué)習(xí)和人腦仿生,三是行為主義,希望從進(jìn)化的角度出發(fā),基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術(shù),研究擬人的智能控制行為。
各國政府高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今,各國都紛紛加大對人工智能的科研投入,其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2013財年美國政府將22億美元的國家預(yù)算投入到了先進(jìn)制造業(yè),投入方向之一便是“國家機器人計劃”。
在技術(shù)方向上,美國將機器人技術(shù)列為警惕技術(shù),主攻軍用機器人技術(shù),歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機器人技術(shù),日本主攻仿人和娛樂機器人。
現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點一是云機器人技術(shù),二是人腦仿生計算技術(shù)。美國、日本、巴西等國家均將云機器人作為機器人技術(shù)的未來研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及,云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展,未來機器人技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和機器人量產(chǎn)化目標(biāo)實現(xiàn),機器人通過網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進(jìn)行處理將成為可能。目前國外相關(guān)研究的方向包括:建立開放系統(tǒng)機器人架構(gòu)(包括通用的硬件與軟件平臺)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機器人系統(tǒng)平臺、機器人網(wǎng)絡(luò)平臺的算法和圖像處理系統(tǒng)開發(fā)、云機器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。
由于深度學(xué)習(xí)的成功,學(xué)術(shù)界進(jìn)一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。人腦仿生計算技術(shù)的發(fā)展,將使電腦可以模仿人類大腦的運算并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶,同時可以觸類旁通并實現(xiàn)對知識的創(chuàng)造,這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計將會讓電腦擁有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的能力,與人類大腦的功能幾無二致。在2013年初的國情咨文中,美國總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃,宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”,以了解人腦的運行機理。歐盟委員會也在2013年初宣布,石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來新興旗艦技術(shù)項目”,并為此設(shè)立專項研發(fā)計劃,每項計劃將在未來10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費。美國ibm公司正在研究一種新型的仿生芯片,利用這些芯片,人類可以實現(xiàn)電腦模仿人腦的運算過程,預(yù)計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向?qū)嵱?。另外,由于hopfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出,使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會生活的各個領(lǐng)域。
既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人,那就一定具有相當(dāng)多的發(fā)展方向啦,那么未來它的發(fā)展趨勢會是如何呢?我們不妨可以設(shè)想一下: 在計算機網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的社會中,我們可以利用人工智能來實現(xiàn)語言技術(shù)與人類生活的聯(lián)系,雖然目前關(guān)于語言的研究尚未突破語義障礙,現(xiàn)在還看不出在解決自然語言中含糊曖昧的成份方面可能會取得多大的進(jìn)展,也很難想象在近期內(nèi)能實現(xiàn)對任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng),我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類生活密切相關(guān)的語言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語言技術(shù)產(chǎn)品市場的不斷壯大,語言技術(shù)也會得到更快的發(fā)展。另外,我們也可以利用人工智能來建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng):下一個十年人工智能研究應(yīng)著重于對未必能符號化、信息未必完全的復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究,其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。建立這樣的系統(tǒng)需要發(fā)展一些新的理論與技術(shù)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術(shù),使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類問題;其次應(yīng)發(fā)展多路學(xué)習(xí)機制,使系統(tǒng)能從復(fù)雜的變化的環(huán)境中同時學(xué)到多種技能(如機器人足球運動員就需要有這樣的功能);另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動進(jìn)化機制,使系統(tǒng)能從簡單的被動式的系統(tǒng)逐步進(jìn)化為復(fù)雜的具有自適應(yīng)能力的系統(tǒng)?;谌斯ぶ悄艿陌l(fā)展趨勢,還可以在機器學(xué)習(xí)的研究方面取得長足的發(fā)展。許多新的學(xué)習(xí)方法相繼問世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強學(xué)習(xí)算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動機器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問題是研究人員共同關(guān)心的問題,相信不久會在這些方面取得突破。
還有,在最受人關(guān)注的機器人領(lǐng)域里,人工智能蘊含著十分強大的發(fā)展空間!雖然現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了機器人與人的對話交流等強大的功能,但相信在未來,人們一定會挖掘出人工智能更多更強大的功能來運用到機器人中去,讓機器人更好的未人們服務(wù)!最后,在控制領(lǐng)域內(nèi),雖然已經(jīng)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控技術(shù),但并不普及,相信在未來,我們可以更輕松自如的利用人工智能來實現(xiàn)對家用電器等的遠(yuǎn)程控制的普及,讓每一個房子都裝有這樣的系統(tǒng),那么在主人回家之前就可以設(shè)定好最符合主人生活習(xí)慣的環(huán)境,讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨!
人工智能誕生50多年來,在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進(jìn)展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展,將會對信息時代產(chǎn)生重大影響,對人類文明產(chǎn)生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天,“人工智能”都是新時代的寵兒,注定未社會的發(fā)展,人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻(xiàn)!我們共同希望“人工智能”的明天更美好!
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識,而且要求有比較扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機器模擬人的思維。
因為人工智能的研究領(lǐng)域十分廣闊,它總的來說是面向應(yīng)用的,主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng),有人在工作,它就可以用在什么地方,因為人工智能的最根本目的還是要模擬人類的思維。可以歸納為八個字:機器智能、智能機器。
機器智能:例如,用計算機打印常用的報表,進(jìn)行一些常規(guī)的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計算機給人看病,進(jìn)行病理診斷和藥物處方,或者,用計算機給機器看病,進(jìn)行故障診斷和維修處理,就需要計算機有人工智能。人工智能學(xué)科領(lǐng)域中有一個重要的學(xué)科分支是“專家系統(tǒng)”(expert system),簡稱代寫論文es。就是用計算機去模擬、延伸和擴(kuò)展專家的智能?;趯<业闹R和經(jīng)驗,可以求解專業(yè)性問題的、具有人工智能的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。如:醫(yī)療診斷專家系統(tǒng),故障診斷專家系統(tǒng)等。
智能機器:“智能機器”(intelligent machine),簡稱im,研究如何設(shè)計和制造具有更高智能水平的機器,特別是設(shè)計和制造更聰明的計算機?,F(xiàn)在的計算機,雖然經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等幾代的發(fā)展,在工藝和性能方面都有巨大的進(jìn)步。但是,在原理上,還沒有重大的突破。通常,人們用計算機,不僅要告訴計算機:做什么?,而且還必須詳細(xì)地、正確地告訴計算機:如何做?。也就是說,人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當(dāng)?shù)挠嬎銠C語言,進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計,編制面向該任務(wù)的計算機應(yīng)用程序,并且,正確地操作計算機,裝入、啟動該應(yīng)用程序,才能用計算機完成該項工作任務(wù)。這里,計算機實質(zhì)上只是機械地、被動地執(zhí)行人們編制的應(yīng)用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過是一個低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對象和學(xué)科任務(wù)。
目前人工智能主要研究內(nèi)容是:分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識系統(tǒng)(包括專家系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對我們有用的知識)、遺傳與演化計算(通過對生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律)、人工生命(通過構(gòu)造簡單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級智能的奧秘)、人工智能應(yīng)用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等)等等。
未來人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型,智能人機接口、多智能主體系統(tǒng)、知識發(fā)現(xiàn)與知識獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。
“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學(xué)會上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機器就是計算機,人工智能的發(fā)展歷史是和計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計算機,用以代替人類從事腦力勞動,即使現(xiàn)有的計算機更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標(biāo),我們才把人工智能理解為計算機科學(xué)的一個分支。人工智能還有它的遠(yuǎn)期研究目標(biāo),即探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機(automata)模擬人類的思維過程和智能行為。這個長期目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計算機科學(xué)的范疇,幾乎涉及自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科。在重新闡述我們的歷史知識的過程中,哲學(xué)家、科學(xué)家和人工智能學(xué)家有機會努力解決知識的模糊性以及消除知識的不一致性。這種努力的結(jié)果,可能導(dǎo)致知識的某些改善,以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問題,這主要表現(xiàn)在下列幾個方面: 宏觀與微觀隔離:一方面是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科所研究的智能層次太高、太抽象;另一方面是人工智能邏輯符號、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠(yuǎn),中間還有許多層次未予研究,無法把宏觀與微觀有機地結(jié)合起來和相互滲透。全局與局部割裂:人類智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng),有著豐富的層次和多個側(cè)面。但是,符號主義只抓住人腦的抽象思維特性;連接主義只模仿人的形象思維特性;行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進(jìn)化過程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點來研究智能,才能克服上述局限性。3 理論和實際脫節(jié) 大腦的實際工作,在宏觀上我們已知道得不少;但是智能的千姿百態(tài),變幻莫測,復(fù)雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上,我們對大腦的工作機制卻知之甚少,似是而非,使我們難以找出規(guī)律。在這種背景下提出的各種人工智能理論,只是部分人的主觀猜想,能在某些方面表現(xiàn)出”智能”就算相當(dāng)成功了。
上述存在問題和其它問題說明,人腦的結(jié)構(gòu)和功能要比人們想象的復(fù)雜得多,人工智能研究面臨的困難要比我們估計的重大得多,人工智能研究的任務(wù)要比我們討論過的艱巨得多。同時也說明,要從根本上了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能,解決面臨的難題,完成人工智能的研究任務(wù),需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系,打下人工智能進(jìn)一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)。我們至少需要經(jīng)過幾代人的持續(xù)奮斗,進(jìn)行多學(xué)科聯(lián)合協(xié)作研究,才可能基本上解開”智能”之謎,使人工智能理論達(dá)到一個更高的水平。人工智能要解決的問題主要是以下幾個方面:
一、識別過程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯,將動態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉(zhuǎn)化為形式化(大腦中的信息存儲形式)的概念邏輯信息。
二、智能運算過程,輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。
三、控制過程,將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息。實用機器人在第三個方面做得比較多,而識別和智能運算是很弱的,尤其是概念知識的存儲形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果,這正是人工智能要重點解決的問題。
四、人工智能技術(shù)的評價與認(rèn)識
人工智能是一門包括計算機科學(xué)、控制學(xué)、信系論、語言論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的學(xué)科,其研究對象可以歸納為“機器智能、智能機器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個層次,而它要模擬眼神、擴(kuò)展人的智能,其研究內(nèi)容可以分為機器思維和思維機器、機器感知和感知機器、機器行為和行為機器三個層次。人工智能研究與應(yīng)用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應(yīng)用還有很大距離,還有許多問題有待于解決且需要許多學(xué)科的研究專家共同創(chuàng)作。人工智能(ai)是機器智能和計算機科學(xué)的一個分支。人工智能將是21世紀(jì)邏輯學(xué)發(fā)展的主要動力源泉,并且在很大程度上將決定21世紀(jì)邏輯學(xué)的面貌。這些年來,人工智能在計算機科學(xué)、邏輯學(xué)等領(lǐng)域已取得重大成就,但離真正的人類智能還相差甚遠(yuǎn)。
人工智能是一門研究機器智能和智能機器的新型的、綜合性的、具有強大生命力的邊緣學(xué)科,它研究怎樣讓計算機或智能機器(包括硬件和軟件)模仿、延伸和擴(kuò)展人腦從事推理、規(guī)劃、計算、思考、學(xué)習(xí)等思維活動,解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復(fù)雜問題。
人工智能遠(yuǎn)期目標(biāo)是要制造智能機器,使現(xiàn)有的計算機更聰明,能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標(biāo)是實現(xiàn)機器智能,即先部分地或某種程度地實現(xiàn)機器的智能,從而使現(xiàn)有的計算機更靈活、更好用和更有用,成為人類的智能化信息處理工具。目前,人工智能技術(shù)正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專家協(xié)同系統(tǒng)、廣義知識表達(dá)、綜合知識庫、并行推理、多種專家系統(tǒng)開發(fā)工具、大型分布式人工智能開發(fā)環(huán)境和分布式環(huán)境下的多智能體協(xié)同系統(tǒng)等方向發(fā)展。盡管如此,從目前來看,人工智能仍處于學(xué)科發(fā)展的早期階段,其理論、方法和技術(shù)都不太成熟,人們對它的認(rèn)識也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長期探索。
五、結(jié)論
先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發(fā)展,市場需求的個性化與多元化,人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì),隨著中國加入wto,中國與世界的越來越緊密,先進(jìn)制造制造技術(shù)必然會朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢發(fā)展。
人工智能對自然科學(xué)的影響。在需要使用數(shù)學(xué)計算機工具解決問題的學(xué)科,ai帶來的幫助不言而喻。更重要的是,ai反過來有助于人類最終認(rèn)識自身智能的形成。
人工智能對經(jīng)濟(jì)的影響。專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè),帶來巨大的宏觀效益。ai也促進(jìn)了計算機工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時,也帶來了勞務(wù)就業(yè)問題。由于ai在科技和工程中的應(yīng)用,能夠代替人類進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動,會造成社會結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對社會的影響。ai也為人類文化生活提供了新的模式?,F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂手段,今天,游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。
伴隨著人工智能和智能機器人的發(fā)展,不得不討論是人工智能本身就是超前研究,需要用未來的眼光開展現(xiàn)代的科研,因此很可能觸及倫理底線。作為科學(xué)研究可能涉及到的敏感問題,需要針對可能產(chǎn)生的沖突及早預(yù)防,而不是等到問題矛盾到了不可解決的時候才去想辦法化解。
人工智能的長期目標(biāo)是建立人類水平的人工智能,由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機理,建立腦模型,揭示人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技術(shù),模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實現(xiàn)機器智能。智能科學(xué)不僅要進(jìn)行功能仿真,而且要從機理上研究,探索智能的新概念、新理論、新方法。
人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展,將會對信息時代產(chǎn)生重大影響,對人類文明產(chǎn)生重大影響??茖W(xué)發(fā)展到今天,一方面是高度分化,學(xué)科在不斷細(xì)分,新學(xué)科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學(xué)科的高度融合,更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢,新興學(xué)科和交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢,在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機理,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。學(xué)科交叉將催生更多的研究成果,對于人工智能學(xué)科整體而言,要有所突破,需要多個學(xué)科合作協(xié)同,在交叉學(xué)科研究中實現(xiàn)創(chuàng)新。
人工智能原理及其應(yīng)用北京:電子工業(yè)出版社,2010
智能制造論文篇二
智能制造系統(tǒng)是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的研究熱點之一,它將先進(jìn)的信息技術(shù)與傳統(tǒng)的制造工藝相結(jié)合,在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)自動化和智能化。本文將對一篇關(guān)于智能制造系統(tǒng)的論文進(jìn)行閱讀與思考,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行心得體會的總結(jié)。
第一段:引言
近年來,全球經(jīng)濟(jì)競爭日趨激烈,制造業(yè)需要提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量和快速響應(yīng)市場需求等,而智能制造系統(tǒng)正是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的有效工具。我閱讀的這篇論文從理論和實踐兩方面對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究,對未來工業(yè)發(fā)展的趨勢以及智能制造系統(tǒng)在其中的作用進(jìn)行了探討。
第二段:理論研究
在論文的理論研究部分,作者首先回顧了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程,從傳統(tǒng)制造到數(shù)字化制造再到智能化制造,詳細(xì)介紹了智能制造系統(tǒng)的內(nèi)涵和基本框架。隨后,文章深入探討了智能制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),包括數(shù)字化建模、數(shù)據(jù)分析和挖掘、機器學(xué)習(xí)和人工智能等。通過對這些關(guān)鍵技術(shù)的分析與應(yīng)用案例的展示,作者充分展現(xiàn)了智能制造系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量上的巨大潛力。
第三段:實踐研究
論文的實踐研究部分為讀者呈現(xiàn)了一個實際的智能制造系統(tǒng)案例研究。作者選擇了某汽車制造企業(yè)作為研究對象,通過引入智能制造系統(tǒng)對其生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。通過數(shù)據(jù)采集、模型建立和實時監(jiān)控等手段,作者成功地提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,并減少了生產(chǎn)成本。這一案例研究充分說明了智能制造系統(tǒng)在實踐中的應(yīng)用潛力與優(yōu)勢。
第四段:未來展望
在對智能制造系統(tǒng)的研究與應(yīng)用基礎(chǔ)上,作者提出了未來智能制造系統(tǒng)發(fā)展的幾個重要方向。首先,智能制造系統(tǒng)需要更好地適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享和實時協(xié)同。其次,智能制造系統(tǒng)需要不斷推進(jìn)人工智能技術(shù)在制造過程中的應(yīng)用,提高生產(chǎn)的自動化程度。最后,智能制造系統(tǒng)需要加強與其他領(lǐng)域的交叉與融合,引入先進(jìn)的技術(shù)和思想,進(jìn)一步推進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。
第五段:總結(jié)
通過閱讀這篇論文,我深刻認(rèn)識到智能制造系統(tǒng)在當(dāng)前和未來的重要性和應(yīng)用前景。智能制造系統(tǒng)的發(fā)展將為制造業(yè)帶來巨大的機遇與挑戰(zhàn),需要在技術(shù)研究、政策支持和企業(yè)實踐等多個層面上共同努力。只有通過不斷創(chuàng)新和改進(jìn),我們才能在未來的工業(yè)競爭中立于不敗之地。因此,在智能制造系統(tǒng)的研究和實踐中,我們應(yīng)該加強學(xué)習(xí)、深化思考,為制造業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
總之,本文通過對一篇關(guān)于智能制造系統(tǒng)的論文進(jìn)行閱讀與思考,對智能制造系統(tǒng)的理論與實踐進(jìn)行深入剖析,并對未來發(fā)展進(jìn)行展望。智能制造系統(tǒng)的研究與應(yīng)用是當(dāng)前制造業(yè)的關(guān)鍵任務(wù),我們應(yīng)積極參與其中,為制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
智能制造論文篇三
侯炳輝:一方面,中國傳統(tǒng)制造業(yè)屬于粗放式經(jīng)濟(jì),生產(chǎn)主要靠人來完成,即使在很多年前中國制造就已經(jīng)遍布世界各地,但總體來看還偏向低端制造的范疇,無法具有較強的持續(xù)性。另一方面,在生產(chǎn)過程中,無論從能源消耗源還是環(huán)境層面上來看,傳統(tǒng)制造業(yè)都不得不由低端制造向中高端的智能制造轉(zhuǎn)型。
作為工業(yè)最核心的問題,制造業(yè)的重點是高端制造業(yè)。中國雖然每年出口大量數(shù)控機床,但都屬于中低端產(chǎn)品,高級的數(shù)控機床仍需要進(jìn)口,這就造成了進(jìn)口數(shù)量少,但花費錢卻較高的局面。在我看來,這歸根結(jié)底在于技術(shù)沒有跟上,而工業(yè)智能化力度不夠是造成這種尷尬境地的最根本誘因。此時就需要考慮產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級,就回到了工業(yè)的主題上。
《智慧城市》:我國為何會提出工業(yè)的規(guī)劃?
侯炳輝:多年前智能制造、工業(yè)信息化的內(nèi)容對于中國傳統(tǒng)制造業(yè)來說是陌生的。但現(xiàn)如今為什么開始提出工業(yè)的主題,并將其作為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,主要有兩個原因:第一,德國作為率先提出工業(yè)戰(zhàn)略的國家,已經(jīng)開始踐行工業(yè)改革之路;第二,此前我國工業(yè)相對落后,出現(xiàn)了一系列的問題,不得不重視智能化在工業(yè)發(fā)展中的作用。
《智慧城市》:在中國版工業(yè)下,哪些傳統(tǒng)制造業(yè)將首先被改造?
侯炳輝:2008年由美國次貸危機引發(fā)的世界性金融危機使得歐美許多發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)都在不同程度上受到了重創(chuàng),但德國受到的影響就相對少了很多。根本原因,其實主要是由于德國的基礎(chǔ)很扎實,因此才能在二戰(zhàn)后迅速崛起。
多年后的今天,以強大的工業(yè)基礎(chǔ)為特征的德國經(jīng)濟(jì)提出工業(yè)的理念,強調(diào)“智能生產(chǎn)”和“智能工廠”,實質(zhì)上是實現(xiàn)信息化與自動化技術(shù)的高度集成,保持德國制造業(yè)在全球的競爭優(yōu)勢。
我國在工業(yè)方面,無論從發(fā)展水平、核心理念還是發(fā)展內(nèi)容上來看都與德國制造業(yè)改革有著很大的區(qū)別。中國版工業(yè)其實應(yīng)稱為信息化與工業(yè)化的深度融合,把信息化的技術(shù)完全滲透融合到工業(yè)里面去,并且將智能制造“嵌入”到傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程當(dāng)中。
傳統(tǒng)制造業(yè)哪些是要先被改造?目前我國erp管理系統(tǒng)已經(jīng)十分成熟,但在芯片、傳感器這樣的短板方面,應(yīng)該作為重點發(fā)展目標(biāo)以及未來我國制造業(yè)的投資方向。此外,國計民生部分,譬如醫(yī)療、食品行業(yè)也是短板的其中之一。
智能制造論文篇四
[摘要]當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)日新月異,科技產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度讓人咋舌。智能產(chǎn)品在人們的生活中更加普遍,人們對智能產(chǎn)品需求越來越多,且對于智能技術(shù)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性等質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。就目前的現(xiàn)狀來講,我們的生活已經(jīng)離不開人工智能了。智能技術(shù)已經(jīng)成為新技術(shù)改革的核心內(nèi)容,將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。要想在智能技術(shù)的發(fā)展方面有所突破,打造智能經(jīng)濟(jì)新動能是十分必要的。而在智能制造經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理工作是十分關(guān)鍵的,今天我們就對智能制造經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理來進(jìn)行探討。
[關(guān)鍵詞]智能制造;經(jīng)濟(jì)新動能;財務(wù)管理
當(dāng)今,電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著十分關(guān)鍵的作用。智能信息技術(shù)在個人消費、工作、醫(yī)療等方面都起到了十分重要的作用,給人們的生活帶來了便利。但電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也遇到了難以突破創(chuàng)新的問題。人們對一些智能機器人以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新興電子產(chǎn)業(yè)開始有了濃厚的興趣。這促進(jìn)了新興智能技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展。為了能更好地促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展我們需要對目前的產(chǎn)業(yè)所面臨的問題深入了解并想出對策。只有這樣,才能打造經(jīng)濟(jì)新動能。無可置疑,新經(jīng)濟(jì)動能必定帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,為了智能制造更好的發(fā)展,財務(wù)規(guī)劃管理也是其中重要的部分。
1智能制造當(dāng)前遇到的挑戰(zhàn)
智能制造產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅猛,但已到了一定的程度。為了找到創(chuàng)新發(fā)展的突破口,必須對當(dāng)前市場進(jìn)行分析,找出智能制造產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn),想出對策應(yīng)對,為智能制造的持續(xù)發(fā)展注入動力。通過調(diào)查分析,對此有了一定的了解。
11內(nèi)部因素
核心技術(shù)和高端產(chǎn)品供應(yīng)能力不足。產(chǎn)品制造多于產(chǎn)品創(chuàng)造。歸根結(jié)底是因為我國電子產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)依然處于一種急需外來核心技術(shù)支持的階段。創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新支撐體系和公共服務(wù)平臺不夠完善。現(xiàn)在是數(shù)字信息時代,智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新支撐體系的依賴性高,而公共服務(wù)平臺不完善使得消費大眾對電子產(chǎn)品的了解和反饋有一定的阻礙。為了生活便利,人們經(jīng)常在應(yīng)用市場下載一些新研發(fā)的應(yīng)用軟件,但有的智能硬件在各類應(yīng)用市場的云端服務(wù)層存在數(shù)目眾多、組織混亂、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,且存在生態(tài)化碎片等問題,制約了智能軟硬件的持續(xù)升級開發(fā)。此外安全性、兼容性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)模糊等問題仍然存在。
12外部因素
傳統(tǒng)智能制造產(chǎn)業(yè)供給側(cè)和應(yīng)用側(cè)的互動不顯著,重要行業(yè)領(lǐng)域在信息化應(yīng)用中供給方與應(yīng)用方缺少良性互動。高端產(chǎn)品供應(yīng)能力不足,難以滿足高端客戶的需求。這些都會阻礙我國智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這就要求我們必須掌握核心關(guān)鍵技術(shù),提高高端產(chǎn)品的供應(yīng)能力。
2經(jīng)濟(jì)新動能的發(fā)展
隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們對智能產(chǎn)品的需求從通信工具、家電轉(zhuǎn)化為智能衣物、智能機器人等新興智能產(chǎn)品,這就是智能制造中的新動能。所以要注重這些新興智能產(chǎn)品的開發(fā)和制造,打造經(jīng)濟(jì)新動能,開創(chuàng)新空間。
第一,引進(jìn)高水平的智能科研人員。人才是技術(shù)發(fā)展的核心,要注重人才的培養(yǎng),引進(jìn)新型的創(chuàng)造性人才,打造新的智能產(chǎn)品來滿足人們對新型智能產(chǎn)品的需求。新型智能產(chǎn)品更快地更新?lián)Q代,智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展才能不斷地提供新動能,相輔相成。
第二,注重經(jīng)濟(jì)新動能的探索。對廣大人民群眾的需求,必須要深入了解。只有深入了解,才能投其所好,創(chuàng)造出所需要的智能產(chǎn)品,開創(chuàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新領(lǐng)地,抓住發(fā)展要點,把握好商機,打造經(jīng)濟(jì)新動能,智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展才會更有前途。
3經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理思路
31財務(wù)管理權(quán)利要有效分散
由于機構(gòu)龐雜,權(quán)力的過于集中,會導(dǎo)致權(quán)力濫用、管理片面、管理效率低下等問題,尤其是財務(wù)管理關(guān)系著整個行業(yè)的命脈,所以財務(wù)管理中一定要注重權(quán)力的有效分散。只有權(quán)力有效分散了,各種權(quán)力之間才能相互制衡,才能保證管理工作中少出紕漏,資源才能得到有效的配置,才能發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。而且權(quán)利的有效分散,利于財務(wù)管理的決策,經(jīng)過各個管理職位上人員的討論最終達(dá)成共識的財務(wù)決策,不僅降低了策略失誤的可能性,而且集思廣益,利于財務(wù)決策的統(tǒng)一性及可操作性,避免決策片面化。所以必須妥善處理好財務(wù)管理權(quán)力的集中與有效分散。
32財務(wù)管理中實現(xiàn)財務(wù)與業(yè)務(wù)的統(tǒng)一
在實際工作過程中必須保證財務(wù)和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一。兩者只有保持同步,才能促進(jìn)新動能經(jīng)濟(jì)的和諧。所以在財務(wù)管理過程中,一定要實現(xiàn)財務(wù)和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一,只有以此為前提條件,經(jīng)濟(jì)新動能的發(fā)展才會有前途,智能產(chǎn)業(yè)的明天才會更加美好。
33提高財務(wù)信息效度,提高預(yù)算準(zhǔn)確性,增加經(jīng)濟(jì)效益
根據(jù)以往的經(jīng)驗,預(yù)算準(zhǔn)確性對企業(yè)財政收入有顯著正影響,財務(wù)信息效度對預(yù)算準(zhǔn)確性有顯著正影響。所以我們對于財務(wù)信息的記錄、整理、核對等一系列工作都要認(rèn)真對待,提高財務(wù)信息的效度。執(zhí)行過程中如遇市場環(huán)境改變、國家政策調(diào)整等,預(yù)算要及時調(diào)整偏差,財務(wù)部門應(yīng)建立相應(yīng)的有效機制,規(guī)范企業(yè)各種生產(chǎn)經(jīng)營行為,將其所有經(jīng)營行為都納入科學(xué)化管理的軌道上,在經(jīng)營管理、資金監(jiān)控和物資調(diào)配等方面實現(xiàn)同步控制信息流、資金流、物資流。
34財務(wù)管理中投資聚焦重點應(yīng)用領(lǐng)域,推動產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展
對于投資重點應(yīng)用領(lǐng)域,我們要另辟蹊徑,重點推動一些基礎(chǔ)好、潛力大的應(yīng)用的發(fā)展,使得這些應(yīng)用快速普及,先行示范,帶動智能技術(shù)的整體發(fā)展。并在這推動過程中形成一種標(biāo)準(zhǔn),使得其他的應(yīng)用也帶動發(fā)展,進(jìn)而逐步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,直至促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展。我們有理由相信我國的電子產(chǎn)業(yè)的前途將是一片光明的。在此過程中,財務(wù)管理的資金投入的比重十分關(guān)鍵。財務(wù)管理人員應(yīng)充分考慮這些問題,依經(jīng)濟(jì)發(fā)展的風(fēng)向及公司全局性的戰(zhàn)略決斷,財務(wù)在重點應(yīng)用領(lǐng)域的投資的把握與運籌發(fā)揮著重要作用。財務(wù)管理得當(dāng),投資到重點應(yīng)用領(lǐng)域的項目會為經(jīng)濟(jì)新動能的打造制造一定的物質(zhì)基礎(chǔ),有了這些物質(zhì)基礎(chǔ),我們加大在新動能方面的資金投入,快速壯大新動能經(jīng)濟(jì),從而促進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4結(jié)論
智能化的到來使得電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了“調(diào)速換擋期”,智能化轉(zhuǎn)型孕育著發(fā)展的新動能經(jīng)濟(jì)。發(fā)展新動能經(jīng)濟(jì)的重中之重則是財務(wù)管理的新思路的突破。我們只有意識到這一點,我們的電子產(chǎn)業(yè)才有希望。所以,我們要合理進(jìn)行財務(wù)管理,針對所面臨的問題和挑戰(zhàn)提出對應(yīng)的策略,促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,打造智能技術(shù)l展的新動能。需要財務(wù)管理對新動能技術(shù)各個環(huán)節(jié)分配合理,對于重要的環(huán)節(jié)、領(lǐng)域要加大資金分配。只有足夠的資金支持,新動能發(fā)展的速度才能快速提升。所以經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理工作十分重要。這就要求財務(wù)管理講究方式方法。也就是以上所說財務(wù)管理中應(yīng)該注意的問題。
智能制造論文篇五
摘要:在我國建設(shè)“工業(yè)”的大背景下,新一次的工業(yè)革命正如火如荼的展開。智能制造作為新一代制造模式的典型代表,自20世紀(jì)80年代第一次提出,就收到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)企業(yè)的廣泛重視。但是現(xiàn)階段工業(yè)界并沒有建立起非常成功的智能制造體系,主要原因是對于智能制造內(nèi)部原理的研究并不透徹,同時對于智能制造的發(fā)展趨勢把握不準(zhǔn)。本文立足于智能制造體系的本質(zhì),通過對現(xiàn)階段國內(nèi)外智能制造體系架構(gòu)的研究,提出了未來一段時間內(nèi)該體系發(fā)展的趨勢。
關(guān)鍵字:智能制造體系;整體架構(gòu);功能特征;柔性化。
1前言。
智能制造是最新的制造模式之一,具有廣闊的發(fā)展前景,智能制造從本質(zhì)上說是一個智能化的信息處理系統(tǒng),對外操控機器人的動作,完成產(chǎn)品的制造和加工。該系統(tǒng)屬于一種開放性的體系,原料、信息和能量都是開放的。智能制造是新世紀(jì)制造業(yè)振興的發(fā)展方向,是我國實現(xiàn)制造業(yè)跨越的必經(jīng)之路。
2智能制造系統(tǒng)研究現(xiàn)狀。
智能制造系統(tǒng)內(nèi)涵分析。
智能制造體系是上世紀(jì)八十年代有先進(jìn)的工業(yè)化國家率先提出的,主要包含只能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)兩部分??傮w來看,智能制造體系指的是應(yīng)用集成工程的思想,通過制造軟件專家系統(tǒng)、機器人視覺和控制等先進(jìn)技術(shù),最終達(dá)到智能裝配生產(chǎn)線上的機器人能夠在人工不進(jìn)行干預(yù)的情況下完場生產(chǎn)任務(wù)。智能制造的目的是人的腦力活動轉(zhuǎn)化為制造機器人的智能化思維。智能化制造體系的物理基礎(chǔ)是智能化機器人,所必需的設(shè)備包括智能加工機床、工具和設(shè)備的智能化輸送平臺以及裝配設(shè)備等。
智能制造體系國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
智能制造在上世紀(jì)八十年代提出之后,在國際范圍內(nèi)形成了三個主要的研究中心,分別是美國、歐洲和日本。最初的內(nèi)涵指的是智能機床,智能機床能夠完場熟練機械師操作普通機床完成的所有功能,具有一定的智能性。后來的智能制造概念得到發(fā)展和延伸,進(jìn)而形成了一種開放性的操作系統(tǒng),日本于1990年完成了世界范圍內(nèi)第一個智能制造工廠,融合了人工智能技術(shù)的機器人同時具備視覺的觸覺功能。相對而言,我國在該領(lǐng)域的研究起步較晚,九十年代后才申請成立了第一個智能制造部級項目。在理論研究領(lǐng)域主要集中于智能制造基礎(chǔ)理論分析、智能化單元制造與控制、智能機器人的研發(fā)等。
智能制造的應(yīng)用正在世界范圍內(nèi)興起,它是制造技術(shù)發(fā)展,特別是制造信息技術(shù)發(fā)展的必然,是自動化和集成技術(shù)向縱深發(fā)展的結(jié)果。然而,雖然智能制造得到了學(xué)術(shù)界的廣泛重視和深入研究,然而卻難以得到工業(yè)界的廣泛應(yīng)用和推廣,同時近幾年關(guān)于智能制造系統(tǒng)新理論方面的研究遇到了瓶頸,其問題在于智能制造系統(tǒng)的體系架構(gòu)尚未研究透徹,同時對于智能制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢沒有比較好的掌控。
3智能制造體系架構(gòu)研究。
智能制造體系整體架構(gòu)分析。
智能制造論文篇六
智能制造系統(tǒng)是當(dāng)今制造業(yè)中的重要發(fā)展方向之一,日益受到各界的關(guān)注和重視。作為研究者,近期我也針對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了一些深入的研究和探討,特在此分享一下我對智能制造系統(tǒng)的心得體會。
首先,我對智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)與核心技術(shù)進(jìn)行了研究和探索。智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)包括了硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)平臺。硬件設(shè)備是智能制造系統(tǒng)的實體基礎(chǔ),如機器人、傳感器、控制器等。軟件系統(tǒng)則是智能制造系統(tǒng)的大腦,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、控制指令的生成和執(zhí)行等任務(wù)。而網(wǎng)絡(luò)平臺則是智能制造系統(tǒng)的支撐,實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的通信和數(shù)據(jù)共享。而智能制造系統(tǒng)的核心技術(shù)主要包括了人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等領(lǐng)域的技術(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提升智能制造系統(tǒng)的靈活性、智能性和可持續(xù)性。
其次,我在論文中深入探討了智能制造系統(tǒng)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。智能制造系統(tǒng)相比傳統(tǒng)制造系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢,其中最突出的是其高效性和靈活性。智能制造系統(tǒng)可以根據(jù)需求實時優(yōu)化生產(chǎn)過程,實現(xiàn)個性化制造,大大提高了生產(chǎn)效率。此外,智能制造系統(tǒng)通過智能設(shè)備和軟件系統(tǒng)的應(yīng)用,可以減少人力投入,降低生產(chǎn)成本。然而,智能制造系統(tǒng)也面臨著一系列挑戰(zhàn),如技術(shù)成熟度、數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等問題。解決這些挑戰(zhàn)需要各方共同努力,推動智能制造系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。
第三,我在論文中詳細(xì)介紹了智能制造系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。智能制造系統(tǒng)不僅可以在傳統(tǒng)制造業(yè)中應(yīng)用,也可以在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于大規(guī)模農(nóng)田的智能管理和農(nóng)業(yè)機械的智能操控,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。在醫(yī)療領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于醫(yī)療器械的智能監(jiān)測和醫(yī)藥的智能生產(chǎn),提高醫(yī)療質(zhì)量和安全性。在交通領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于交通設(shè)施的智能監(jiān)控和交通流量的智能調(diào)控,提高交通系統(tǒng)的效率和安全性。
第四,我在論文中探討了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和未來展望。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,智能制造系統(tǒng)將逐漸實現(xiàn)人-機協(xié)同工作、物-物互聯(lián)和智能決策等功能。同時,智能制造系統(tǒng)還將與物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等新興技術(shù)相結(jié)合,推動制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。未來,智能制造系統(tǒng)有望在制造業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用,并為人們的生活帶來更多便利和創(chuàng)新。
最后,我總結(jié)了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來挑戰(zhàn),并提出了未來的研究方向和重點。我認(rèn)為,智能制造系統(tǒng)的發(fā)展還需要加強技術(shù)研究與開發(fā),加快標(biāo)準(zhǔn)的制定與實施,加強人機交互與數(shù)據(jù)安全的研究等。只有這樣,智能制造系統(tǒng)才能真正地為制造業(yè)帶來更大的效益和推動力。
綜上所述,智能制造系統(tǒng)作為當(dāng)今制造業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢,具有廣泛的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的影響。我在論文中對智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)、優(yōu)勢和挑戰(zhàn)、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢以及未來展望進(jìn)行了深入的研究和探討。希望通過我的努力,能夠為智能制造系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用做出一些貢獻(xiàn)。
智能制造論文篇七
摘要:當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇艱難曲折、全球航運市場持續(xù)低迷、造船產(chǎn)能面臨著嚴(yán)重過剩,市場競爭激烈。在這種形勢下,振興制造業(yè),加快結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面轉(zhuǎn)型升級、推動產(chǎn)業(yè)快速邁向高端,已成為全行業(yè)的共識。當(dāng)前,我國船舶制造行業(yè)處于一個變革的時代。新一輪的工業(yè)變革已經(jīng)開始,而其中,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為革命的核心力量。這場“智”造革命所帶來的風(fēng)暴,將深刻影響著我國造船業(yè)的未來。
關(guān)鍵詞:船舶;智能制造;數(shù)字化;自動化 1.引言
西方發(fā)達(dá)國家振興制造業(yè)走的是一條新路子,主要是依靠科技創(chuàng)新,搶占國際產(chǎn)業(yè)競爭制高點、增強經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競爭力,謀求未來發(fā)展的主動權(quán)。以智能化為核心的裝備制造業(yè)變革正牽引著傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展革命性的演變,正推動著全球新一輪科技創(chuàng)新高峰的形成。
德、英、日等國家相繼推出一系列重振制造業(yè)的重大舉措,力圖在知識技術(shù)密集的高端制造業(yè)重塑競爭優(yōu)勢。如“工業(yè) 4.0”是德國政府推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略 2020》十大未來項目之一。作為一個風(fēng)靡全球的概念,“工業(yè) 4.0”提供了工業(yè)制造的新思維,被稱為是繼蒸汽機應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命,其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造使用,目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈運行的質(zhì)量和效率,推動實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。此外,美國提出了“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”,日本提出組建科技工 業(yè)聯(lián)盟,英國提出了“工業(yè) 2050”。最近,中國也公布了中國版的“工業(yè) 4.0”,即“中國制造 2025”規(guī)劃,并提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃。
專家表示,我國要著力改變造船業(yè)“大而不強”的局面,就要依靠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,推動中國造船業(yè)盡快實現(xiàn)智能化。而“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃和“中國制造 2025”戰(zhàn)略的提出,為我國造船業(yè)實現(xiàn)從“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了機遇,同時也帶來重大挑戰(zhàn)。
2.智能制造介紹
“工業(yè)4.0”是繼蒸汽機應(yīng)用(機械時代)、電子信息技術(shù)(電氣時代)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(信息時代)之后的第四次工業(yè)革命,最早在2013年4月的德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式提出,與美國通過程序提升“先進(jìn)制造業(yè)”、推進(jìn)“柔性制造系統(tǒng)”有異曲同工之妙?!肮I(yè)4.0”為中國經(jīng)濟(jì)特別是制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整指明了發(fā)展方向。“工業(yè)4.0”其特征是基于信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù),通過大數(shù)據(jù)分析和云計算,以預(yù)測技術(shù)為核心來指導(dǎo)高效高品質(zhì)生產(chǎn)的智能制造和應(yīng)用,目的是大幅度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)、運行的質(zhì)量和效率,實現(xiàn)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)和流通消費相融合的革命性方法,將徹底推動傳統(tǒng)制造工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級。
智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上,通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程、制造過程和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化,是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合與集成。
智能化和自動化的最大區(qū)別在于知識的含量。智能制造是基于科學(xué)而非僅憑經(jīng)驗的制造,科學(xué)知識是智能化的基礎(chǔ)。因此,智能制造包含物質(zhì)的和非物質(zhì)的處理過程,不僅具有完善和快捷響應(yīng)的物料供應(yīng)鏈,還需要有穩(wěn)定且強有力的知識供應(yīng)鏈和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,源源不斷地提供高素質(zhì)人才和工業(yè)需要的創(chuàng)新成果,發(fā)展高附加值的新產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級。
“船舶工業(yè)4.0”,需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)—實體融合架構(gòu),通過適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系,以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中國船舶工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,從而使得中國船舶工業(yè)未來能夠更好地以市場為導(dǎo)向,以智能船舶為紐帶,走向定制規(guī)?;⒐芾砭?xì)化、服務(wù)高效化,以更好地創(chuàng)造和實現(xiàn)新價值。“船舶工業(yè)4.0”將促使造船廠借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能取代封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng),成為未來船舶工業(yè)的根基,徹底使我國由造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變。雖然“船舶工業(yè)4.0”還在探索,但新的變革浪潮必然會席卷而來,企業(yè)只有占得先機才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
智能船舶不是單指船舶實體本身,而是一套完整的系統(tǒng),其核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和智能船舶融合、岸海一體的智能信息服務(wù)體系。智能船舶系統(tǒng)是通過設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)和服務(wù)企業(yè)之間的信息共享,構(gòu)建一個“網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、智能化和服務(wù)化”的網(wǎng)絡(luò)和智能船舶的融合架構(gòu),實現(xiàn)從設(shè)計、生產(chǎn)、運營到服務(wù)的全流程體系的協(xié)同,建立船舶全生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈,通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析挖掘,為企業(yè)創(chuàng)造新的價值。智能船舶系統(tǒng)主要包括:智能設(shè)計、智能制造、智能船舶、智能操作、智能運營、智能服務(wù)以及云計算平臺七大模塊,如圖1 所示。
圖1 智能船舶系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
智能船舶系統(tǒng)構(gòu)建在云計算平臺之上,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的云存儲以及大數(shù)據(jù)的分析與挖掘,系統(tǒng)以智能船舶實體為核心,涉及智能船舶的設(shè)計、制造、操縱、運營以及服務(wù)各功能模塊,涵蓋了智能船舶從設(shè)計制造到報廢淘汰的整個生命周期數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用。智能船舶系統(tǒng)的生命周期如圖2 所示。
圖2 智能船舶系統(tǒng)生命周期
智能船舶系統(tǒng)具有以下特點:
1)系統(tǒng)性。智能船舶系統(tǒng)不再單指船舶實體本身,它是由多個子系統(tǒng)集成的船舶與岸基一體化智能信息服務(wù)體系,主要包括船舶設(shè)計、制造、操作、運營、服務(wù)等系統(tǒng)。
2)網(wǎng)絡(luò)性。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是基于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),借鑒傳感技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)船舶設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與船舶、船舶與岸基、岸基與云中心等的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié),實現(xiàn)信息共享、遠(yuǎn)程控制與通信交流等。
3)智能性。智能船舶系統(tǒng)是一個多智能體系統(tǒng),通過云計算平臺對船舶相關(guān)大數(shù)據(jù)的分析、預(yù)測、評估、推理等,實現(xiàn)正確的決策,通過傳感技術(shù)、虛擬技術(shù)、識別技術(shù)等理論方法,實現(xiàn)船舶設(shè)計、制造、操縱、運營、服務(wù)過程的智能化。
4)協(xié)同性。智能船舶系統(tǒng)涵蓋了船舶設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)以及服務(wù)企業(yè),實現(xiàn)信息共享,企業(yè)之間可以相互提出請求和提供服務(wù),實現(xiàn)協(xié)調(diào)運作與競爭,共同發(fā)展。5)柔韌性。系統(tǒng)能夠適應(yīng)快速變化的船舶設(shè)計、制造、運營和服務(wù)需求,通過大數(shù)據(jù)分析和溝通交流,能夠?qū)ψ兓氖袌鲂枨笞龀黾皶r的反應(yīng),具有較強的適應(yīng)性。
6)追溯性。系統(tǒng)對船舶從設(shè)計、制造、使用、淘汰的全過程進(jìn)行跟蹤,對船舶出現(xiàn)的問題能夠及時的追溯和處理。
3.2.1數(shù)據(jù)集成平臺技術(shù)
船舶平臺信息集成系統(tǒng)是進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的平臺,它規(guī)范了信息交換和系統(tǒng)運行標(biāo)準(zhǔn)及接口定義等,為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供良好的系統(tǒng)接口、穩(wěn)定的運行環(huán)境和嚴(yán)格的管理界面。船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中處理機、智能傳感器和帶有數(shù)字化接口的設(shè)備物理地分布于船上的各個部位,各自獨立運行,它們通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接,構(gòu)成一個分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)又是通過集成支撐環(huán)境將各個獨立的系統(tǒng)連通集成進(jìn)行信息交換和消息傳遞,形成一個有機的整體。船舶平臺信息集成系統(tǒng)負(fù)責(zé)除指控系統(tǒng)外其他所有信息的共享與交換。資源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控臺之間的信息傳輸和消息傳遞統(tǒng)一通過船舶平臺信息集成系統(tǒng)控制完成。
圖3船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早由美國vpl research inc.公司提出的,涉及計算機、微電子、仿真與傳感測量等眾多高新技術(shù),它是利用計算機在電腦上構(gòu)造出一個與現(xiàn)實世界相同或相似的環(huán)境,人們通過虛擬設(shè)備就可以與虛擬環(huán)境進(jìn)行交流互動,就像在現(xiàn)實世界中一樣。人們不僅能從視覺上感知虛擬世界,同時也可以從嗅覺、聽覺甚至觸覺等方面來感知虛擬世界。在計算機中構(gòu)造的虛擬世界是一個開放的環(huán)境,不僅能夠?qū)θ藗兺ㄟ^虛擬設(shè)備傳遞給它的信息做出反饋,還能夠讓人們“真實”地感知虛擬環(huán)境下的虛擬實物。
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由五方面組成:虛擬引擎、輸入/輸出設(shè)備、軟件和數(shù)據(jù)庫、用戶以及任務(wù),其中虛擬引擎和i/o設(shè)備是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心,他們之間是通過以下組成關(guān)系來完成虛擬任務(wù)的,如圖3所示:
圖3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)組成部分
vr引擎是虛擬仿真系統(tǒng)的核心部位,通過讀取輸入設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息,訪問與任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行實時計算,完成相應(yīng)工作任務(wù),最后通過輸出設(shè)備反饋任務(wù)結(jié)果。
i/o設(shè)備是實現(xiàn)虛擬環(huán)境交互性的基礎(chǔ)。人們通過專門的數(shù)據(jù)接口給計算機發(fā)送命令,同時計算機也會將實時的模擬信息反饋給用戶。比較常見的i/o設(shè)備有三維位置跟蹤器,即傳感衣、三維聲音發(fā)生器、數(shù)據(jù)傳感手套等。
軟件和數(shù)據(jù)庫,根據(jù)各個領(lǐng)域的應(yīng)用側(cè)重點不同,目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的vr仿真軟件
有很多種,軟件和數(shù)據(jù)庫的主要功能有兩部分:
1)建立虛擬對象的幾個模型,根據(jù)需要也可以加入物理屬性和行為特性,同時構(gòu)造虛擬對象層次結(jié)構(gòu),建立i/o設(shè)備到虛擬場景的映射。
2)創(chuàng)建虛擬環(huán)境,創(chuàng)建連通應(yīng)用程序與虛擬世界的數(shù)據(jù)接口,從而實現(xiàn)人機交互。任務(wù)指的是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要完成的命令和工作。傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在教育、娛樂、醫(yī)療和軍事,新型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在機器人、制造業(yè)和信息可視化等領(lǐng)域。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點主要通過四個方面來表現(xiàn),他們之間的關(guān)系如圖4所示:
圖4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
多感知性:所謂多感知性就是除了一般計算機所具有的視覺感知之外,還擁有其他方面的感知,比如聽覺感知、觸覺感知、嗅覺感知、味覺感知、甚至運動感知等。沉浸感:沉浸感是指計算機生成的虛擬環(huán)境讓人有一種真實的存在感,猶如身臨其境,所有感知就像在真實世界一樣。要有沉浸感,除了逼真的三維模型,還必須有人機交互作用才能夠?qū)崿F(xiàn)。
想象性:在進(jìn)入虛擬環(huán)境時,不僅僅是依靠外設(shè)的一些虛擬設(shè)備,像數(shù)據(jù)手套之類的來提供沉浸感,同時也要通過想象把虛擬的環(huán)境構(gòu)造出來,想象性從一方面也表達(dá)了作者的設(shè)計思路。
交互性:虛擬環(huán)境是一個開放的環(huán)境,它能通過人們輸入的信息感知人們的意愿,并做出相應(yīng)的反饋,交互性的優(yōu)劣主要由實時性和自然性來體現(xiàn)。
在經(jīng)濟(jì)全球化的今天,國際市場競爭非常激烈,尤其是工程制造領(lǐng)域。新技術(shù)、新產(chǎn)品日新月異,這對新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和制造提出了更高的要求,企業(yè)要在這樣嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)下生存發(fā)展,就必須有全新的、強有力的技術(shù)支撐,虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是工程制造領(lǐng)域未來發(fā)展的技術(shù)力量。
4.1南通中遠(yuǎn)川崎船舶智能制造項目案例
南通中遠(yuǎn)川崎的船舶制造智能車間建設(shè),實現(xiàn)了各加工系列的智能制造,達(dá)到工裝自動化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化,保障了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,縮短了加工周期,極大地提高了生產(chǎn)效率,產(chǎn)品質(zhì)量和建造效率達(dá)到世界先進(jìn)水平。
南通中遠(yuǎn)川崎在船舶智能化制造方面,率開國內(nèi)先河,高度自動化的流水作業(yè)生產(chǎn)線加上柔性化的船舶生產(chǎn)工藝流程,實現(xiàn)了船舶制造的自動化操作和流水式作業(yè)。
1.型鋼生產(chǎn)線
型鋼是船體常川部材之一,原先的生產(chǎn)方式.從畫線、寫字到切割、分料.完全采用手工作業(yè),效率低。周期長.勞動強度大,且難免出現(xiàn)誤操作。型鋼自動化生產(chǎn)線建成后.實現(xiàn)了從進(jìn)料一切割一自動分揀一成材分類疊放全過程的智能制造.包括物料信息傳輸和物料切割智能化以及物料分類感知智能化.配員由原來的20人減少為7人.有效減少了人工成本,縮短了生產(chǎn)周期.降低了勞動強度,為后續(xù)擴(kuò)大機器人應(yīng)用積累了經(jīng)驗。
2.條材機器人生產(chǎn)線
盡管造船中厚板電弧焊接實現(xiàn)機器人作業(yè)困難很多,但南通巾遠(yuǎn)川崎還是從最簡單的先行小組材開始,推進(jìn)機器人焊接。傳統(tǒng)的制造方式是,鋼板在定盤上全面鋪開。一塊一塊地裝配、焊接、翻身、背燒,占用面積大,制造周期長.效率低。先行小組立機器人生產(chǎn)線投產(chǎn)后.實現(xiàn)了工件傳輸和焊接智能化,以及自動背燒、自動工件出料.整條生產(chǎn)線僅配一名員員操作,配員減少一半以上。流水線生產(chǎn)方式是工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求.對造船業(yè)而言.車間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化將是今后實施船舶智能制造的一個重要發(fā)展方向。目前南通中遠(yuǎn)川崎已實施了大艙肋骨生產(chǎn)線、y龍筋生產(chǎn)線、焊接裝置等數(shù)個半自動化生產(chǎn)線技改項目,取得了良好的效果。
4.智能物流系統(tǒng)
采用“橫向到邊、縱向到底”的設(shè)計原則,建立了功能完善的智能物流系統(tǒng),并與設(shè)計系統(tǒng)高度集成,從而將企業(yè)的人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時間、方法等各方面資源充分調(diào)配和平衡,為企業(yè)加強財務(wù)管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等提供強有力的支持。
4.2金海重工打造智能船廠之路
船舶制造是一項傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),近年來,金海重工股份有限公司對其進(jìn)行數(shù)字化和智能制造的改造,以期把企業(yè)打造成先進(jìn)的智能船廠。目前,這項工作取得了一定進(jìn)展和成效。
攻堅重點
金海重工在開始打造智能化船廠時,非常重視數(shù)字化基礎(chǔ)工作的落地。目前,金海重工主要圍繞以下3個核心開展工作:一是生產(chǎn)計劃管理與實施核心;二是物流核心;三是設(shè)計核心。
3個核心中有一個靈魂,就是生產(chǎn)計劃管理與實施。這項計劃管理工作不是一個數(shù)據(jù)管理,而是一個行為管理。它的里面包括了計劃的制訂和計劃實施的監(jiān)控,以及可控化的計劃的落實。此項工作是金海重工眾多數(shù)字化項目中比較通順的。船廠的物流情況通常十分復(fù)雜,不僅廠外供應(yīng)商物流復(fù)雜,而是廠內(nèi)各種配料、送料等情況也十分繁瑣。為此,金海重工搭建了一套完整的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。這套供應(yīng)鏈系統(tǒng)從設(shè)計環(huán)節(jié)開始,包括設(shè)計、預(yù)算/規(guī)劃、供應(yīng)商、詢價/合同、送貨/質(zhì)檢、廠區(qū)物流、領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)、托盤集配、倉諸管理等子項目。
金海重工十分重視設(shè)計工作,無圖紙化設(shè)計是其目前大力推廣的一項內(nèi)容。與設(shè)計相關(guān)的各種工作,都離不開數(shù)據(jù)的支撐。為此,金海重工重點實施了把行為變成數(shù)據(jù)、讓數(shù)據(jù)變成可控狀態(tài)的一項工作。這項工作緊要,卻十分艱巨,僅其中一項編碼工作,就花了6個月的時間。注重工作協(xié)同船廠工作千端萬緒,若要做好工作,必須加強協(xié)同。
計劃生產(chǎn)
計劃生產(chǎn)這項工作,既涉及到銷售環(huán)節(jié),又涉及到供應(yīng)鏈環(huán)節(jié),而且它最后要落實到工人的崗位——金海重工采用的是給每個工人發(fā)派工作包的形式。這個工作包就是每名工人在作業(yè)開始的時候就必須要明確的落實的工作內(nèi)容,包括工作對象、工作量、工作場地和工作中需要注意之處。
供應(yīng)鏈
金海重工的供應(yīng)鏈很長,包括從供應(yīng)商開始,經(jīng)計劃調(diào)度、項目管理到進(jìn)庫,及進(jìn)庫后的模塊化出庫。出庫兩個含義,一是外來產(chǎn)品組裝件的組合,另一個是廠內(nèi)產(chǎn)品和外來產(chǎn)品的組合——船舶行業(yè)稱之為“托盤管理”。托盤管理需要在物流環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)等供應(yīng)鏈中間充分地組合好?!巴斜P管理”中可能要涉及到上千個零部件,所以,這項工作的內(nèi)容也是數(shù)字化集成和邏輯關(guān)系的一種表現(xiàn)。
生產(chǎn)過程智能化
智能船廠的生產(chǎn)過程必須用自動化和數(shù)據(jù)化來完成,以實現(xiàn)產(chǎn)品的成本降低、質(zhì)量提升和安全生產(chǎn)。目前,金海重工對此領(lǐng)域進(jìn)行積極而成功的探索。
鋼板自動標(biāo)記
這項工作遠(yuǎn)非一般人認(rèn)為的買一塊鋼板然后在其上貼二維碼那么簡單。船廠在生產(chǎn)過程中會遇到一個很大的困難,鋼板進(jìn)廠后,必須進(jìn)行高溫高壓條件下的預(yù)處理。如果事先把二維碼貼在上面,那么鋼板預(yù)處理結(jié)束后,二維碼肯定消失了。所以,這就要求廠方加強鋼板預(yù)處理前的一個編碼控制。金海重工經(jīng)過大量實驗,解決了這個難題。鋼板在預(yù)處理之后,編碼也會留在上面,而且經(jīng)過多少道工序,都會被找到,甚至它與其他原配料結(jié)合一起成為一個零件,都會留有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
數(shù)控聯(lián)合集成數(shù)控設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了幾十年,傳統(tǒng)方式下都是單機操作,金海重工把它們改造成流水線作業(yè)組合的操作模式。目前在切割環(huán)節(jié)中進(jìn)行了成功的應(yīng)用。汽車行業(yè)是用機器人進(jìn)行切割,而金海重工根據(jù)自身生產(chǎn)的特點和需求,用了焊接組合的方式來進(jìn)行代替,取得了不錯的效果。這種通過對現(xiàn)有設(shè)備以適應(yīng)智能制造要求的模式,在以后還有很大的發(fā)展空間。
柔性模具
船體的形狀多變,不同的船型,所以要根據(jù)實際情況運用冷加工和熱加工。所以,船廠就要設(shè)計一個柔性模態(tài)。用同一個模態(tài)應(yīng)對所有船舶曲線、平面的加工。這其中數(shù)據(jù)的采集點和數(shù)據(jù)量,包括有線源的控制,金海重工投入很大精力才完成。
自動涂裝系統(tǒng)
船舶智能制造,需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)—實體融合架構(gòu),通過適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系,以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中國船舶工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,從而使得中國船舶工業(yè)未來能夠更好地以市場為導(dǎo)向,以智能船舶為紐帶,走向定制規(guī)模化、管理精細(xì)化、服務(wù)高效化,以更好地創(chuàng)造和實現(xiàn)新價值。船舶智能制造將促使造船廠借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能取代封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng),成為未來船舶工業(yè)的根基,徹底使我國由造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變。雖然船舶智能制造還在探索,但新的變革浪潮必然會席卷而來,企業(yè)只有占得先機才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
[1]劉偉.智能制造與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展[j].學(xué)術(shù)探索.2014(4).[2]張馳.智能化引領(lǐng)船舶制造業(yè)變革[n].中國水運報.2015(5).[3]湯天浩.船舶智能化信息系統(tǒng)的探討[j].上海造船.2007(3)[4]李光正,宋新剛,徐瑜.基于“工業(yè)4.0”的智能船舶系統(tǒng)探討[j].2015(11).[5]程敬云,張圣坤,陸蓓.基于智能體的造船供應(yīng)鏈[j].2000(6).[6] 趙東,周宏.數(shù)字化造船系統(tǒng)研究[j].船舶工程.2006,28(3).[7] 邱立強,楊劍征,趙川.國外數(shù)字化造船技術(shù)發(fā)展趨勢研究[j].艦船科學(xué)技術(shù).2015,37(7).[8] 趙東,周宏.數(shù)字化造船系統(tǒng)研究[j].2006,28(3).[9] 楊國兵,李柏洲,甘志霞.應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)推進(jìn)數(shù)字化造船[j].2008,5.[10] 胡可一.數(shù)字化造船在造船業(yè)中的應(yīng)用[j].上海造船.2011,1.
智能制造論文篇八
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和移動應(yīng)用等新一輪信息技術(shù)的發(fā)展,全球化工業(yè)革命開始提上日程,工業(yè)轉(zhuǎn)型開始進(jìn)入實質(zhì)階段。在中國,智能制造、中國制造2025等戰(zhàn)略的相繼出臺,表明國家開始積極行動起來,把握新一輪工發(fā)展機遇實現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)型。智能工廠作為工業(yè)智能化發(fā)展的重要實踐模式,已經(jīng)引發(fā)行業(yè)的廣泛關(guān)注。到底什么是智能工廠?智能工廠的核心架構(gòu)是怎樣的?能為企業(yè)的轉(zhuǎn)型提供哪些支撐?這都是企業(yè)比較關(guān)心的話題。
本文以三一重工18號工廠為例,分析智能工廠的主要特點還有其智能化的框架。
1 數(shù)字化工廠、智能工廠和智能制造
1.1 數(shù)字化工廠
對于數(shù)字化工廠,德國工程師協(xié)會的定義是:數(shù)字化工廠(df)是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合網(wǎng)絡(luò),包含仿真和3d/虛擬現(xiàn)實可視化,通過連續(xù)的沒有中斷的數(shù)據(jù)管理集成在一起。數(shù)字化工廠集成了產(chǎn)品、過程和工廠模型數(shù)據(jù)庫,通過先進(jìn)的可視化、仿真和文檔管理,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)過程所涉及的質(zhì)量和動態(tài)性能:
智能工廠
智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強信息管理服務(wù),提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù),以及合理計劃排程。同時,集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體,構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。
圖2
智能制造
智能工廠是在數(shù)字化工廠基礎(chǔ)上的升級版,但是與智能制造還有很大差距。智能制造系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn)行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機器的合作,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代技術(shù)專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。
智能制造系統(tǒng)不只是“人工智能系統(tǒng),而是人機一體化智能系統(tǒng),是混合智能。系統(tǒng)可獨立承擔(dān)分析、判斷、決策等任務(wù),突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位,同時在智能機器配合下,更好發(fā)揮人的潛能。機器智能和人的智能真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。本質(zhì)是人機一體化。
國內(nèi)很多企業(yè)都在炒作智能制造,但是絕大多數(shù)企業(yè)還處在部分使用應(yīng)用軟件的階段,少數(shù)企業(yè)也只是實現(xiàn)了信息集成,也就是可以達(dá)到數(shù)字化工廠的水平;極少數(shù)企業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)人機的有效交互,也就是達(dá)到智能工廠的水平[1]。
圖3 2 從大廠房到智能工廠
在全球科技革命的大背景下,工程機械行業(yè)作為多品種、中批量、按訂單生產(chǎn)的離散型技能密集型產(chǎn)業(yè),要想向高端制造發(fā)展,必須依靠信息化建立先進(jìn)的制造和管理系統(tǒng)[2]。
18號廠房是三一重工總裝車間,有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線,是工程機械領(lǐng)域內(nèi)頗負(fù)盛名的智能工廠。
在18號廠房,廠區(qū)旁邊有兩塊電視屏幕,它們是一線工人的“老師”——不熟悉裝配作業(yè)的工人,通過電子屏幕里的數(shù)字仿真和三維作業(yè)指導(dǎo),可以學(xué)習(xí)和了解整個裝配工藝[3]。三一重工的三維作業(yè)現(xiàn)場指導(dǎo)模式,成為了著名3d技術(shù)開發(fā)公司達(dá)索的全球最佳案例。
廠房更像是一個大型計算系統(tǒng)加上傳統(tǒng)的操作工具、大型生產(chǎn)設(shè)備的智慧體,每一次生產(chǎn)過程、每一次質(zhì)量檢測、每一個工人勞動量都記錄在案。裝配區(qū)、高精機加區(qū)、結(jié)構(gòu)件區(qū)、立庫區(qū)等幾大主要功能區(qū)域都是智能化、數(shù)字化模式的產(chǎn)物[4]。
當(dāng)有班組需要物料時,裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫,配送系統(tǒng)會根據(jù)班組提供的信息,迅速找到放置該物料的容器,然后開啟堆高機,將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時,agv操作員發(fā)出取貨指令,agv小車自動行駛至液壓臺取貨[5]。取完貨后,采用激光引導(dǎo)的agv小車,將根據(jù)運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝的高反光性反射板的激光定位標(biāo)志,計算出車輛當(dāng)前的位置以及運動的方向,從而將物料運送至指定工位。像這樣的agv小車,在三一重工18號廠房有15臺。
智能背后的生產(chǎn)模式進(jìn)化
2013年8月,三一重工集團(tuán)啟動新一輪制造變革。在大會上,三一重工董事長梁穩(wěn)根這樣描繪三一重工制造體系的藍(lán)圖:“所有結(jié)構(gòu)件和產(chǎn)品都在很精益的空間范圍內(nèi)制造,車間內(nèi)只有機器人和少量作業(yè)員工在忙碌,裝配線實現(xiàn)準(zhǔn)時生產(chǎn),物流成本大幅降低,制造現(xiàn)場基本沒有存貨?!?BR> 制造模式的生產(chǎn)方式分散且獨立,需要大量的人力物力予以配合,才能完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,這使得生產(chǎn)效率低下的同時,生產(chǎn)成本還居高不下。因此三一重工開始借助信息化,在生產(chǎn)車間導(dǎo)入自動化制造模式?!安考ぷ髦行膷u”就是這樣一個嘗試。
所謂“部件島”,即單元化生產(chǎn),將每一類部件從生產(chǎn)到下線所有工藝集中在一個區(qū)域內(nèi),猶如在一個獨立的“島嶼”內(nèi)完成全部生產(chǎn),故稱為部件島,將裝配行業(yè)中“島”的概念引入到結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)中,這是三一重工重機制造人員的首創(chuàng)。
3 三一重工:智能工廠實踐
三一重工18號廠房是亞洲最大的智能化制造車間,有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線,是三一重工總裝車間。2008年開始籌建,2012年全面投產(chǎn),總面積約十萬平方米。從2012年開始,以三一18號廠房為應(yīng)用基礎(chǔ),由三一重工、湖大海捷、華工制造、華中科大等單位聯(lián)合申報的“工程機械產(chǎn)品加工數(shù)字化車間系統(tǒng)的研制與應(yīng)用示范項目”.經(jīng)過3年精心建設(shè),目前,三一已建成車間智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和刀具管理系統(tǒng)、公共制造資源定位與物料跟蹤管理系統(tǒng)、計劃、物流、質(zhì)量管控系統(tǒng)、生產(chǎn)控制中心(pcc)中央控制系統(tǒng)等智能系統(tǒng),完成了國家批復(fù)的項目建設(shè)內(nèi)容[6]。
圖4 同時,三一還與其他單位共同研發(fā)了智能上下料機械手、基于dnc系統(tǒng)的車間設(shè)備智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、智能化立體倉庫與agv運輸軟硬件系統(tǒng)、基于rfid設(shè)備及無線傳感網(wǎng)絡(luò)的物料和資源跟蹤定位系統(tǒng)、高級計劃排程系統(tǒng)(aps)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)、物流執(zhí)行系統(tǒng)(les)、在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)(spc)、生產(chǎn)控制中心管理決策系統(tǒng)等關(guān)鍵核心智能裝置,實現(xiàn)了對制造資源跟蹤、生產(chǎn)過程監(jiān)控,計劃、物流、質(zhì)量集成化管控下的均衡化混流生產(chǎn),智能化功能和系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到國家批復(fù)要求[7]。
3.1 智能加工中心與生產(chǎn)線
3.1.1 智能化加工設(shè)備
到了管理設(shè)備上,相對而言,管理設(shè)備要容易很多。3.1.2
智能刀具管理
在實際加工中,有多種因素會對加工刀具產(chǎn)生影響,首先是加工工件本身的因素,如加工工件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式、工件剛度等對刀具使用效果影響較大。其次是加工工裝,定位基準(zhǔn)、壓緊方式、結(jié)構(gòu)型式以及工裝剛度等都會影響刀具使用效果。再次加工工藝方案,如加工順序、切削三要素(切深、進(jìn)給、切削速度)對刀具使用效果影響更大。最后是加工機床,設(shè)備的切削功率、設(shè)備的剛度、設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式、切削冷卻介質(zhì)對加工刀具發(fā)揮效率也有很大影響[8]。
dnc
dnc是計算機與具有數(shù)控裝置的機床群使用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成的分布在車間中的數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)對用戶來說就像一個統(tǒng)一的整體,系統(tǒng)對多種通用的物理和邏輯資源整合,可以動態(tài)的分配數(shù)控加工任務(wù)給任一加工設(shè)備,是提高設(shè)備利用率,降低生產(chǎn)成本[9]。
圖5
3.2.1 智能化立體倉庫
立體倉庫后臺運作的自動化配送系統(tǒng)由華中科大與三一聯(lián)合研制,通過這套系統(tǒng),三一打造了批量下架、波次分揀,單臺單工位配送模式,實現(xiàn)了從頂層計劃至底層配送執(zhí)行的全業(yè)務(wù)貫通,大大提高了配送效率及準(zhǔn)確率,準(zhǔn)時配送率超95%。
三一智能化立體倉庫總投資6000多萬元, 分南北兩個庫,由地下自動輸送設(shè)備連成一個整體,總占地面積9000平方米,倉庫容量大概是16000個貨位。從南邊倉庫可以看到,這個庫區(qū)有幾千種物料,主要是泵車、拖泵、車載泵物料,能支持每月數(shù)千臺產(chǎn)品的生產(chǎn)量。
智能化立體倉庫的核心是agv智能小車,當(dāng)有班組需要物料時,裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫,配送系統(tǒng)會根據(jù)班組提供的信息,迅速找到放置該物料的容器,然后開啟堆高機,將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時,agv操作員發(fā)出取貨指令,agv小車自動行駛至液壓臺取貨。取完貨后,由于agv小車采用激光引導(dǎo),小車上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器,在運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標(biāo)志,agv依靠激光掃描器發(fā)射激光束,然后接受由四周定位標(biāo)志反射回的激光束,車載計算機計算出車輛當(dāng)前的位置以及運動的方向,通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進(jìn)行對比來校正方位,從而將物料運送至指定工位。像這樣的agv小車,在三一18號廠房有15臺。在18號廠房南北智能化立體倉庫,不僅有這樣的agv自動小車,其后臺配送也是自動化系統(tǒng)完成的。
圖6
3.2.3 公共資源定位系統(tǒng)
智能化生產(chǎn)執(zhí)行過程控制
3.3.
1高級計劃排程
執(zhí)行過程調(diào)度
系統(tǒng)除了通過各種方式如短信、郵件向管理者傳遞生產(chǎn)信息外,其設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場的mes終端機,給一線工人生產(chǎn)制造帶來了極大的便利。
目前,三一在質(zhì)檢信息化方面,通過gsp、mes、csm及qis的整合應(yīng)用,實現(xiàn)涵蓋供應(yīng)商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務(wù)等全生命周期的質(zhì)檢電子化,并實現(xiàn)了spc分析、質(zhì)量追溯等功能。
三一自動化立體倉儲配送系統(tǒng)實現(xiàn)了該公司泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能,并與agv配套實現(xiàn)工位物料自動配送至各個工位。
根據(jù)泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線在車間的位置,北自所設(shè)計了兩個庫區(qū),1#庫負(fù)責(zé)泵車物料的儲存、揀配功能,2#庫負(fù)責(zé)拖泵、車載泵物料的儲存、揀配功能,兩個庫區(qū)共用一個設(shè)置1#庫區(qū)的入庫組盤區(qū)域,2#庫入庫的物料在入庫組盤區(qū)完成組盤后通過地下輸送通道自動輸送進(jìn)入2#庫庫區(qū)存儲。
倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲(主要儲存中小件為主)+垂直升降庫存儲(主要儲存小件為主)+平面?zhèn)}庫儲存(主要儲存大件等其他特殊物資)。自動化立體倉庫和垂直升降庫的數(shù)據(jù)采用一套軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理,集中配送。通過垂直升降庫的應(yīng)用,解決了將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業(yè)模式,很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業(yè)壓力,有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。
揀配模式采用提4臺套提前一班(8小時)揀配模式,按照工位進(jìn)行配送。在兩個庫區(qū)分別設(shè)置了兩層的配盤區(qū)域,根據(jù)裝配工位數(shù)量及各工位裝配物料情況,對配盤區(qū)域的揀配托盤位置進(jìn)行分配,揀配過程中采用led顯示屏+rf手持終端模式進(jìn)行人工作業(yè)。北自所根據(jù)各工位裝配物料情況,配合用戶設(shè)計了多種不同的配送容器,采用多層存放,提高容器使用效率,減少線邊容器數(shù)量,最終提高了agv系統(tǒng)的搬運效率。
智能化生產(chǎn)控制中心
3.4.
1中央控制室
1.生產(chǎn)計劃及執(zhí)行情況、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)統(tǒng)
計圖;
2.智能計劃系統(tǒng)操作界面;
3.生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控、看板展示及異常報警; 4.各區(qū)域監(jiān)控信息;
5.設(shè)計部日常操作(支持10路信號同時切
入);
6.各區(qū)域監(jiān)控信息;
7.物流部日常操作(支持10路信號同時切
入);
8.質(zhì)量部日常操作(支持10路信號同時切
入)。3.4.2
現(xiàn)場監(jiān)視裝置
全方位的工廠車間監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)對生產(chǎn)過
程的全面監(jiān)控和記錄,保證生產(chǎn)現(xiàn)場的安全,以及現(xiàn)場事故的追溯和回放。3.4.3 現(xiàn)場andon andon系統(tǒng)能夠為操作員停止生產(chǎn)線提供一套新的、更加有效的途徑。在傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)線上,如果發(fā)生故障,整條生產(chǎn)線立即停止。采用了andon系統(tǒng)之后,一旦發(fā)生問題,操作員可以在工作站拉一下繩索或者按一下按鈕,觸發(fā)相應(yīng)的聲音和點亮相應(yīng)的指示燈,提示監(jiān)督人員立即找出發(fā)生故障的地方以及故障的原因。一般來說,不用停止整條生產(chǎn)線就可以解決問題,因而可以減少停工時間同時又提高了生產(chǎn)效率。
andon系統(tǒng)的另一個主要部件是信息顯示屏。每個顯示面板都能夠提供關(guān)于單個生產(chǎn)線的信息,包括生產(chǎn)狀態(tài)、原料狀態(tài)、質(zhì)量狀況以及設(shè)備狀況。顯示器同時還可以顯示實時數(shù)據(jù),如目標(biāo)輸出、實際輸出、停工時間以及生產(chǎn)效率。根據(jù)顯示器上提供的信息,操作員可以更加有效的開展工作。
4 智能工廠理念
“工業(yè)4.0”被認(rèn)為是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命或是工業(yè)體系革命性的生產(chǎn)方法,而智能工廠將是構(gòu)成未來工業(yè)體系的一個關(guān)鍵特征。在智能工廠里,人、機器和資源如同在一個社交網(wǎng)絡(luò)里自然地相互溝通協(xié)作,生產(chǎn)出來的智能產(chǎn)品能夠理解自己被制造的細(xì)節(jié)以及將如何使用,能夠回答“哪組參數(shù)被用來處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪里”等問題。同時,智能輔助系統(tǒng)將從執(zhí)行例行任務(wù)中解放出來,使他們能夠?qū)W⒂趧?chuàng)新、增值的活動;靈活的工作組織能夠幫助工人把生活和工作實現(xiàn)更好地結(jié)合,個體顧客的需求將得到滿足。德國工業(yè)4.0、美國ge工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)均是“工業(yè)4.0”的典范,但中國有自己特殊的國情,中國制造企業(yè)打造智能工廠,不能完全照搬國外模式,而是既要緊跟國際先進(jìn)理念,還要符合中國企業(yè)的實際情況[13]。
4.2
概念內(nèi)涵
美國與德國的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略核心均為cps(cyber-physical system)系統(tǒng),是典型的二元戰(zhàn)略。美國是c(cyber,包括:數(shù)字、信息、網(wǎng)絡(luò)等虛擬世界)+p(physical,包括機器、設(shè)備、設(shè)施等實體世界),德國是p+c,兩國均是基于高素質(zhì)勞動者、國家人力匱乏、企業(yè)高協(xié)同化、高法制化的基礎(chǔ)之上而提出的戰(zhàn)略;而中國裝備水平較美國和德國有一定差距,數(shù)據(jù)采集分析決策能力也有局限,但中國具有人力資源優(yōu)勢,所以應(yīng)該充分挖掘人的作用。因此,中國制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)發(fā)展不能完全照搬發(fā)達(dá)國家的二元戰(zhàn)略,更宜采用cpps(cyber-person-physical system)人機網(wǎng)三元戰(zhàn)略,充分體現(xiàn)人的能動作用。
圖7
所謂“三元戰(zhàn)略”,包括勞動者及其技能、素養(yǎng)、精神、組織、管理等,cpps戰(zhàn)略體現(xiàn)了以人為本,繼續(xù)發(fā)揮與挖掘了中國在人力資源方面的優(yōu)勢,揚長補短,實現(xiàn)人與賽博、物理虛實兩世界的融合和迭代發(fā)展,構(gòu)建以賽博智能為目的的人機網(wǎng)三元戰(zhàn)略方案更符合中國國情[14]。
所謂“六維智能理論”,就是在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)過程管理與控制,從6個方面打造適合中國國情的智能工廠,這6個方面包括:
1.智能計劃排產(chǎn),是從計劃源頭上集成erp,進(jìn)行aps高級排產(chǎn)。
2.智能生產(chǎn)協(xié)同,從生產(chǎn)準(zhǔn)備過程上,實現(xiàn)
物料、刀具、工裝、工藝的并行協(xié)同準(zhǔn)備。3.智能的設(shè)備互聯(lián)互通,是cps信息物理系
統(tǒng)的典型體現(xiàn),實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備的分布式網(wǎng)絡(luò)化通訊、程序集中管理、設(shè)備狀
態(tài)的實時監(jiān)控等。4.智能資源管理,包括對物料、設(shè)備、刀具、量具、夾具等生產(chǎn)資源進(jìn)行精益化管理、庫存智能預(yù)警等。
5.智能質(zhì)量過程管控,是對影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行實時采集、控制,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
6.智能決策支持,是基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持,形成管理的閉環(huán),以實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的高效生產(chǎn)模式。
總之,通過以上6個方面智能的打造,可極大提升企業(yè)的計劃科學(xué)化、生產(chǎn)過程協(xié)同化、生產(chǎn)設(shè)備與信息化的深度融合,并通過基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持對企業(yè)進(jìn)行透明化、量化的管理,可明顯提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,是一種很好的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能生產(chǎn)模式。
圖8 4.3
應(yīng)用前景
“六維智能”分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個方面著手實現(xiàn)智能工廠,這6個方面涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)的6個重要環(huán)節(jié),可實現(xiàn)全面的精細(xì)化、精準(zhǔn)化、自動化、信息化智能化管理與控制,通過底層設(shè)備的互聯(lián)互通、基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持、可視化展現(xiàn)等技術(shù)手段,實現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中的透明化協(xié)同管理、數(shù)控設(shè)備智能化的互聯(lián)互通、智能化的生產(chǎn)資源管理、智能化的決策支持,從而全方位達(dá)到智能化的生產(chǎn)過程管理與控制[15]。
具定制的,是海爾模具生態(tài)圈的主要組成部分,系統(tǒng)以生產(chǎn)設(shè)備為核心,從設(shè)備底層層面實現(xiàn)了機床、對刀儀等設(shè)備的互聯(lián)互通與大數(shù)據(jù)分析,從生產(chǎn)管理層面實現(xiàn)了協(xié)同準(zhǔn)備并行作業(yè),從展現(xiàn)層面實現(xiàn)了生產(chǎn)信息的可視化。實施本系統(tǒng)后,操作工的作業(yè)效率從原來1個人管理3臺設(shè)備提升到7~8臺設(shè)備,設(shè)備利用率提升25%以上,使生產(chǎn)管理更加透明、科學(xué)、高效,應(yīng)用效果比較明顯,在海爾模具的數(shù)字化制造與管理中發(fā)揮了重要的作用。
5 工業(yè)4.0落地戰(zhàn)略
近期,隨著“工業(yè)4.0”的在網(wǎng)絡(luò)上越炒越熱,我國也推出了“中國制造2025”戰(zhàn)略,在國家戰(zhàn)略需求的驅(qū)動下,中國對于制造大國向制造強國的邁進(jìn)之路也陡然提速,這將對中國制造轉(zhuǎn)型升級打通主動脈。就企業(yè)層面來說中國版工業(yè)4.0如何落地將成為重點,如何通過信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合,打通一切、聯(lián)通一切是企業(yè)信息化建設(shè)的目標(biāo)[16]。
工業(yè)4.0是什么?每個人站在不同的角度會有不同的理解,是互聯(lián)、集成(縱向、橫向、端到端)、數(shù)據(jù)、創(chuàng)新、服務(wù)、轉(zhuǎn)型或是cps、是智能工廠、是智能制造亦或是國家戰(zhàn)略、企業(yè)目標(biāo)。工業(yè)4.0核心內(nèi)容就是建一個網(wǎng)絡(luò)、三項集成、大數(shù)據(jù)分析、八項計劃和研究兩個主題。
5.1
建一個網(wǎng)絡(luò):信息物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(cps)
cps是英文cyberphysical system的縮寫,就是講物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓物理設(shè)備具有計算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能,從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合,將網(wǎng)絡(luò)空間的高級計算能力有效的運用于現(xiàn)實世界中,從而在生產(chǎn)制造過程中,與設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)有關(guān)的所有數(shù)據(jù)將通過傳感器采集并進(jìn)行分析,形成可自律操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。
圖9 5.2
三個集成工業(yè)4.0中的三項集成包括:橫向集成、縱向集成與端對端的集成。工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過cps形成一個智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機器、機器與機器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端對端的高度集成,集成是實現(xiàn)工業(yè)4.0的重點也是難點。5.2.1 縱向集成縱向集成主要解決企業(yè)內(nèi)部的集成,即解決信息孤島的問題,解決信息網(wǎng)絡(luò)與物理設(shè)備之間的聯(lián)通問題。5.2.2 橫向集成橫向集成主要實現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)之間、企業(yè)與售出產(chǎn)品之間(如車聯(lián)網(wǎng))的協(xié)同,將企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)信息向企業(yè)以外的供應(yīng)商、經(jīng)銷商、用戶進(jìn)行延伸,實現(xiàn)人與人、人與系統(tǒng)、人與設(shè)備之間的集成,從而形成一個智能的虛擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。制造業(yè)普遍存在的工程變更協(xié)同流程就是這樣一個典型的橫向集成應(yīng)用場景。5.2.3 端到端的集成端到端集成就是把所有該連接的端頭(點)都集成互聯(lián)起來,通過價值鏈上不同企業(yè)資源的整合,實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護(hù)的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務(wù),它以產(chǎn)品價值鏈創(chuàng)造集成供應(yīng)商(一級、二級、三級??)、制造商(研發(fā)、設(shè)計、加工、配送)、分銷商(一級、二級、三級??)以及客戶信息流、物流和資金流,在為客戶提供更有價值的產(chǎn)品和服務(wù)同時,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價值體系。
端到端的集成即可以是內(nèi)部的縱向集成內(nèi)容,也可以是外部的企業(yè)與企業(yè)之間的橫向集成內(nèi)容,關(guān)注點在流程的整合上,比如提供用戶訂單的全程跟蹤協(xié)同流程,將用戶、企業(yè)、第三方物流、售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期服務(wù)的端到端集成。
大數(shù)據(jù)分析利用
“工業(yè)4.0”時代,制造企業(yè)的數(shù)據(jù)將會呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢。隨著信息物理系統(tǒng)(cps)的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用,將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接,所有的生產(chǎn)裝備、感知設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)終端,包括生產(chǎn)者本身都在源源不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將會滲透到企業(yè)運營、價值鏈乃至產(chǎn)品的整個生命周期,是工業(yè)4.0和制造革命的基石。
總體來說,工業(yè)4.0關(guān)注的企業(yè)數(shù)據(jù)分為四類: 5.3.1
產(chǎn)品數(shù)據(jù)
運營數(shù)據(jù)
運營包括組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)設(shè)備、市
價值鏈數(shù)據(jù)
包括經(jīng)濟(jì)運行、行業(yè)、市場、競爭對手等數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對外部環(huán)境變化所帶來的風(fēng)險,企業(yè)必須充分掌握外部環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀以增強自身的應(yīng)變能力。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在宏觀經(jīng)濟(jì)分析、行業(yè)市場調(diào)研中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為企業(yè)提升管理決策和市場應(yīng)變能力的重要手段。
工業(yè)4.0落地中國企業(yè),工業(yè)大數(shù)據(jù)是一項重要抓手。利用工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,可以找出隱性的問題并預(yù)測未知情況的發(fā)生,有助于及時地做好預(yù)防,避免故障和偏差。
6 結(jié)論
以三一重工18號工廠作為研究對象.對其運作方式、運作特點進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析與討論,從而得出工廠的智能化基因。并且進(jìn)一步得出了智能工廠的框架,為系統(tǒng)化建設(shè)智能工廠打下了基礎(chǔ)。主要的研究結(jié)論如下:
1.在理論上對數(shù)字化工廠、智能工廠和智能制造進(jìn)行了分析指出,要又好又快地發(fā)展智能工廠就必須先建設(shè)好數(shù)字化工廠。
2.對比三一重工18號工廠實現(xiàn)智能化之后生產(chǎn)效率得到提升,直觀地反映了智能化對制造業(yè)帶來的好處。
3.通過對18號工廠的生產(chǎn)線、物流系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制中心進(jìn)行分析,找到了工廠可實現(xiàn)智能化的內(nèi)在基因。也就是在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)過程管理與控制,從6個方面打造適合中國國情的智能工廠(1)。
4.概括了智能工廠的框架,提出了運用大數(shù)據(jù)分析,做好cps和三個集成是實現(xiàn)智能工廠的前提條件,而智能工廠的標(biāo)志就是生產(chǎn)流程智能化,生產(chǎn)設(shè)備動態(tài)適應(yīng)個性化的產(chǎn)品需求。
參考文獻(xiàn)
[1] 李夢迪.基于以太網(wǎng)的智能工廠柔性制造生產(chǎn)
智能制造論文篇九
智能制造是一種高度網(wǎng)絡(luò)連接、知識驅(qū)動的新型制造模式,有利于實現(xiàn)可持續(xù)、綠色低碳、高智能、高經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展?!吨袊圃?025》明確提出“以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合為主線,以推進(jìn)智能制造為主攻方向”“實現(xiàn)制造業(yè)由大到強的歷史性跨越”。
在新一輪制造業(yè)革命浪潮中,基礎(chǔ)良好的湖南應(yīng)如何以建設(shè)智能制造強省為重點乘勢而上?《湖南日報》特約請專家學(xué)者、實務(wù)工作者建言獻(xiàn)策。
黨的十九大報告明確指出,“加快建設(shè)制造強國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合”,明確了先進(jìn)智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重點。湖南作為制造業(yè)大省,必須適應(yīng)新時代發(fā)展要求,加快制造業(yè)與信息化的全面深度融合,由“制造大省”向“智造強省”轉(zhuǎn)型。
湖南建設(shè)智能制造強省勢在必行
一是適應(yīng)新時代人民美好生活需要的內(nèi)在要求。中國特色社會主義進(jìn)入新時代,我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。湖南推進(jìn)制造業(yè)發(fā)展,必須貫徹人民至上的價值理念,推動制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動力變革,打造智能制造強省,提供更多更好的智能產(chǎn)品和服務(wù),滿足消費者多樣化的價值追求。
二是適應(yīng)新時代產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。當(dāng)前,以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)不斷滲透融合,推動制造業(yè)生產(chǎn)組織方式、要素配置方式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)服務(wù)模式深入變革,促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造、運輸、銷售的智能化轉(zhuǎn)型,催生了大量新業(yè)態(tài),個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、遠(yuǎn)程維護(hù)將成為制造業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。湖南制造業(yè)要想在全球競爭市場中搶占制高點,必須大力實施“互聯(lián)網(wǎng)+制造”工程。
三是適應(yīng)新時代建設(shè)美麗湖南的有效舉措。作為重化工業(yè)比重較大的制造業(yè)大省,湖南選擇了走資源節(jié)約和環(huán)境友好的新型發(fā)展道路。大力發(fā)展智能制造,可顯著提高資源利用效率、降低污染排放和生態(tài)損耗,是順應(yīng)新時代低碳、環(huán)保、節(jié)能、高效要求,建設(shè)美麗湖南的有效舉措。
湖南建設(shè)智能制造強省有基礎(chǔ)機遇好
一是具有較好基礎(chǔ)。近年來,湖南高度重視智能制造業(yè)發(fā)展,長株潭獲批“中國制造2025”試點示范城市群后,在流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能化管理、智能化服務(wù)等領(lǐng)域?qū)嵤┝酥悄苤圃煸圏c示范及應(yīng)用推廣,建設(shè)形成了一批智能化工廠、智能化車間、智能化生產(chǎn)線及智能化運營新模式。以高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造為代表的智能裝備,以新型傳感器、智能測量儀表和工業(yè)控制系統(tǒng)為代表的智能核心裝置,以智能化軌道交通裝備、智能化工程機械、智能化電力設(shè)備等為代表的智能產(chǎn)品得到快速發(fā)展;機械、船舶、汽車等行業(yè)基礎(chǔ)制造裝備的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化改造步伐加快;鋼鐵、石化、有色等行業(yè)加快普及先進(jìn)的過程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng),關(guān)鍵工藝流程數(shù)字化率不斷提高。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,2015年湖南省信息化與工業(yè)化“兩化融合”發(fā)展綜合指數(shù)為82.22,位居全國第十,比全國平均水平高9.54。2016年湖南這一指數(shù)高達(dá)98。
二是面臨難得的機遇。根據(jù)“中國制造2025”戰(zhàn)略實施要求,國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》,為湖南智能制造強省建設(shè)帶來新的歷史性機遇。湖南據(jù)此積極組建“對接《中國制造2025》建設(shè)制造強省協(xié)調(diào)推進(jìn)小組”,編制《貫徹〈中國制造2025〉建設(shè)制造強省五年行動計劃(2016-2020)》,爭取國家試點示范政策平臺,發(fā)布實施12個重點產(chǎn)業(yè)、7大專項行動、4大標(biāo)志性工程的配套政策,以及20個工業(yè)新興優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展行動計劃,成為了全國少數(shù)“1+x”政策配套體系基本成型的省份。在新一輪制造強國戰(zhàn)略中,湖南有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢、有特色、有潛力,更有機遇。
切實推進(jìn),加快智能制造強省建設(shè)
以新發(fā)展理念統(tǒng)領(lǐng)現(xiàn)代化智能制造業(yè)建設(shè)。既把智能制造作為新形勢下制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口,更要重視智能制造業(yè)建設(shè)中人的就業(yè)和現(xiàn)代化發(fā)展,最終落腳到人民的獲得感、幸福度不斷提高。
全面推進(jìn)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合。以系統(tǒng)全面提高信息技術(shù)對制造業(yè)的支撐能力為手段,以加快新一代技術(shù)與制造業(yè)更深更廣融合為目標(biāo),以制造業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和“雙創(chuàng)”緊密結(jié)合為重點,全面推進(jìn)兩化融合管理體系貫標(biāo)。要廣泛開展工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)電子商務(wù)等制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)試點示范,推廣個性化定制、協(xié)同制造、遠(yuǎn)程運維服務(wù)新模式,深化智能化技術(shù)在企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理、營銷、服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈的集成應(yīng)用,不斷提高智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)水平。
大力實施“智能制造工程”專項行動。近年來,湖南積極制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平明顯提升,應(yīng)進(jìn)一步立足打造智能制造全生態(tài)鏈,大力實施“智能制造工程”專項行動,突出新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、先進(jìn)軌道交通裝備、工程機械等重點領(lǐng)域,建設(shè)一批智能制造示范企業(yè)、一批智能制造示范車間;提升智能裝備和產(chǎn)品水平,推動智能服務(wù)創(chuàng)新;加快智能制造推廣平臺建設(shè),支持湖南智能裝備龍頭企業(yè)拓展國際市場,推動實現(xiàn)全省智能制造重點突破、面上提升。
著力夯實智能制造強省建設(shè)保障。進(jìn)一步加強頂層設(shè)計和組織領(lǐng)導(dǎo),加強智能制造的重大規(guī)劃、重大政策、重大工程專項、重大行動、重大問題和重要工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào);建立智能制造強省戰(zhàn)略任務(wù)落實情況第三方評估和督查獎懲機制;加大財稅金融支持力度,強化人才支撐,加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān);切實轉(zhuǎn)變政府職能,營造公平公正的市場環(huán)境,不斷激發(fā)智能制造活力。
智能制造論文篇十
隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,智能制造已經(jīng)成為新時代制造業(yè)的發(fā)展趨勢。在學(xué)習(xí)和實踐智能制造過程中,我收獲頗豐。在本文中,我將分享我的心得體會。
一、技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用的要求。
智能制造需要一定的技術(shù)基礎(chǔ),包括但不限于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。而實現(xiàn)智能制造還需要一些應(yīng)用的要求,例如對數(shù)據(jù)的糾錯處理、工作流的優(yōu)化、設(shè)備的復(fù)雜管理等。在實際應(yīng)用中,需要將技術(shù)和應(yīng)用結(jié)合起來,才能真正發(fā)揮智能制造的優(yōu)勢。
二、數(shù)據(jù)的價值與挖掘。
在智能制造的生產(chǎn)過程中,數(shù)據(jù)是非常重要的資源。數(shù)據(jù)挖掘可以有效地識別潛在問題,提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時,數(shù)據(jù)分析可以為公司提供更準(zhǔn)確、詳細(xì)的市場分析和公司業(yè)務(wù)戰(zhàn)略分析。各類的監(jiān)測數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集和分析等模塊全面提升工廠監(jiān)測水平,更好地滿足客戶的需求。
三、產(chǎn)品配置能力提升。
智能制造還可以實現(xiàn)產(chǎn)品的可配置化,從而讓產(chǎn)品與消費者需求更加貼近?;谶@種模式的定制化生產(chǎn)將大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效能,同時也使生產(chǎn)線更具靈活性。這種定制化生產(chǎn)的特點還在于大大縮短交貨期,提高客戶滿意度。智能制造能夠在產(chǎn)品設(shè)計上更好地滿足市場需求,優(yōu)化產(chǎn)品,進(jìn)一步提高產(chǎn)品配置能力。
隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展,它為企業(yè)帶來了巨大的機遇,但也給企業(yè)帶來了很多的挑戰(zhàn)。智能制造要求企業(yè)加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、提高機器人智能化水平、優(yōu)化工作生態(tài)等方面。同時,企業(yè)需要打造一支具有高素質(zhì)和多元化的團(tuán)隊,加強對員工的培訓(xùn),以應(yīng)對日漸復(fù)雜的企業(yè)生存環(huán)境。
我們要把發(fā)展智能制造的思考擴(kuò)展到整條產(chǎn)業(yè)鏈、整個價值鏈,思考工業(yè)體系更高的質(zhì)量和效益,而不是僅僅考慮單一企業(yè)的競爭力。同時,我們也要認(rèn)真考慮新時代智能制造所面臨的問題和將智能制造與社會及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需求相結(jié)合的方式。我們要深入理解智能制造的本質(zhì),探索智能制造未來的前景和挑戰(zhàn)。
總結(jié)。
在智能制造的發(fā)展過程中,我們需要優(yōu)化整個生產(chǎn)鏈和流程,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時,在實踐應(yīng)用中,我們還需要考慮人性化的智能制造,充分發(fā)揮智能制造的人性化優(yōu)勢。同時,我們也要重視智能制造所帶來的社會責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展。在這個新時代,智能制造是我們重要的發(fā)展機遇之一,需要我們不斷地學(xué)習(xí)和發(fā)揚智慧。
智能制造論文篇十一
智能制造作為當(dāng)前工業(yè)4.0的重要組成部分,對于制造企業(yè)來說至關(guān)重要。作為一名從事智能制造的技術(shù)人員,我在實踐中不斷摸索,不斷總結(jié),得到了一些心得體會。下面就與大家分享一下。
第一段:智能制造的背景和發(fā)展趨勢。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的發(fā)展,人類制造方式也開始進(jìn)入智能制造時代。相對于傳統(tǒng)的制造模式,智能制造具有自適應(yīng)性、自學(xué)習(xí)性和自控制性等特點。尤其是在今天的強調(diào)“智能化”的潮流下,越來越多的公司開始探索智能制造的途徑,這給制造業(yè)發(fā)展帶來了全新的機遇。
智能制造最核心的技術(shù)之一是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。通過在生產(chǎn)設(shè)備中安裝各種傳感器,可以實時收集和傳輸設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)等信息,使企業(yè)的制造過程更為精準(zhǔn)和有效。此外,云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展也為智能制造提供了無限可能。
智能制造可以極大地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,降低成本,提高質(zhì)量,同時為了實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、個性化生產(chǎn)等,智能制造也可以應(yīng)用深度學(xué)習(xí)等技術(shù),提高生產(chǎn)線靈活性。此外,智能制造技術(shù)也可以推動制造業(yè)朝著高端、高附加值的方向發(fā)展,使制造業(yè)不解產(chǎn)生一個新的歷史性轉(zhuǎn)折點。
第四段:智能制造面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對方法。
智能制造雖然發(fā)展前景良好,但是在實施過程中也面臨諸如設(shè)備協(xié)同問題、標(biāo)準(zhǔn)制定等技術(shù)難題,以及用戶需求多樣、人才短缺、現(xiàn)有人力機械設(shè)備不能滿足需求等生產(chǎn)要素問題。如何彌補人機短板,發(fā)掘現(xiàn)代化技術(shù)實驗平臺,提升智能制造良好度顯得尤為重要。
未來,智能制造還將向著更智能、更數(shù)字化、更自適應(yīng)的方向發(fā)展。受制造業(yè)電子化和網(wǎng)絡(luò)化的深刻影響,企業(yè)經(jīng)營模式將通過電子商務(wù)、物流、外包等方式進(jìn)一步升級,智能制造將推動傳統(tǒng)實體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級,形成新的經(jīng)濟(jì)增長點。
總之,在智能制造領(lǐng)域任職也要深入了解各種智能制造技術(shù)的特點,了解各種創(chuàng)新思路,對于未來的競爭也起到非常重要的作用。各位企業(yè)家都需要在日常所需的智能制造規(guī)劃中面臨關(guān)鍵挑戰(zhàn),機構(gòu)將通過不斷提升自己知識技術(shù)水平以及管理水平,一步又一步邁向更加優(yōu)質(zhì)、高效的時代。
智能制造論文篇十二
本文評述了智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng),指出了智能制造確系21世紀(jì)的制造技術(shù),分析了智能制造在發(fā)展中的問題,提出我國智能制造的近期研究重點應(yīng)為其關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。
根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)和國家的需要,以及imt&ims研究與開發(fā)工作的特點,我們認(rèn)為近期的研究點應(yīng)該放在imt&ims的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)上,它主要包括以下內(nèi)容:
3.1智能制造系統(tǒng)理論基礎(chǔ)與設(shè)計技術(shù)ims的概念正式提出至今僅二三年時間。作為制造工程中的一個全新的概念,ims理論基礎(chǔ)與體系尚未完全形成。它的精確內(nèi)涵和設(shè)計技術(shù)亟待進(jìn)一步研究,具體研究內(nèi)容應(yīng)包括:
3.1.2開發(fā)環(huán)境與設(shè)計方法學(xué)ims的開發(fā)與設(shè)計方法將有別于現(xiàn)有任何制造系統(tǒng)的設(shè)計方法,因為ims是面向整個制造過程的系統(tǒng)和各個環(huán)節(jié)的“智能化”的因此。有必要研究ims的設(shè)計策略和開發(fā)環(huán)境(包括開發(fā)語言、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具等)必須強調(diào)ims設(shè)計過程的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和通用化。
3.1.3評價技術(shù)研究制造過程中的設(shè)計評價、生產(chǎn)評價、材料評價、管理評價、市場評價、經(jīng)濟(jì)評價、報價評價和功能評價等問題。
3.2制造智能理論及處理技術(shù)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)作為一個有機整體不僅是指各制造環(huán)節(jié)之間存在的技術(shù)型聯(lián)系,而且還表現(xiàn)在人類專家的制造智能的統(tǒng)一體特性方面。制造智能理論及處理技術(shù)就是要研究整個制造環(huán)境中的各種智能源的開發(fā)、描述、集成、共享與處理,最后生成智能機器的智能活動,具體研究內(nèi)容包括:3.2.1制造環(huán)境的描述與建模研究描述制造環(huán)境的一致性概念體系、制造過程建模,影響制造過程的多因素分析與不確定性處理。
3.2.3智能活動的生成與融合研究智能活動的生成策略,智能活動的機器化技術(shù)。3.3智能制造單元技術(shù)的集成近10年來,人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用研究取得較大進(jìn)展,建立了一些智能制造單元技術(shù)。為了應(yīng)用于實際制造過程和面向21世紀(jì)制造工業(yè),這些單元技術(shù)除了需要進(jìn)一步完善與發(fā)展外,更重要的是研究如何集成這些單元技術(shù)。
3.3.1并行智能設(shè)計并行工程方法學(xué)這一概念是1986年由美國國防部定義,并首先應(yīng)用于美國軍事武器系統(tǒng)開發(fā)計剞doscals的。.為了制造過程的設(shè)計階段能有效地模仿由來自各環(huán)節(jié)制造專家組成的專家組(expeitteam)的智能行為,集成和共享各環(huán)節(jié)與各方面的制造智能,并行地開展產(chǎn)品環(huán)節(jié)的設(shè)計工作,必須研究并行智能設(shè)計的支撐環(huán)境、產(chǎn)品描述的統(tǒng)一模型、設(shè)計智能交互和并行智能設(shè)計方法學(xué)。
3.3.2生產(chǎn)過程的智能調(diào)度、規(guī)劃、仿真與優(yōu)化現(xiàn)代生產(chǎn)過程要面臨多信息源、多因素、多對象的及時處理問題,生產(chǎn)過程的調(diào)度與規(guī)劃中的智能決策問題的研究是迫在眉睫的。仿真與優(yōu)化是實現(xiàn)設(shè)計和過程評估的有效途徑。目前,更強調(diào)對設(shè)計、制造、裝配、使用、維修等過程的優(yōu)化與動態(tài)仿真。3.3產(chǎn)品質(zhì)量信息的智能處理系統(tǒng)研究整個制造過程的“全質(zhì)量(totalquality)模型和建立相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫,研究質(zhì)量狀態(tài)的智能決策和質(zhì)量過程的智能控制。3.3.4制造過程與系統(tǒng)的智能監(jiān)視、診斷、補償與控制研究面向在強干擾、多因素條件下監(jiān)視與診斷模型,研究制造過程的動態(tài)辨識與自適應(yīng)技術(shù)。
3.3.5生產(chǎn)與經(jīng)營管理的智能決策系統(tǒng)研究多因素、多目標(biāo)智能決策模型,研究生產(chǎn)過程的實時跟蹤技術(shù),研究產(chǎn)品市場評估與預(yù)測模型。
3.4知識庫系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識庫系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是制造過程的系統(tǒng)與各環(huán)節(jié)“集成智能化”的支撐,在imt&ims研究中占有重要地位。
3.4.1分布式異構(gòu)聯(lián)想知識庫系統(tǒng)研究知識庫異構(gòu)、知識庫分布式策略與維修、知識庫聯(lián)想和分布數(shù)據(jù)庫技術(shù)。
3.4.2信息控制與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)研究ims中各種信息的交換接el、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)操作控制策略。
3.5智能機器的設(shè)計智能機器是ims中模仿人類專家智能活動的工具之一,是新一代的制造工具,因而,研究智能機器的設(shè)計方法及其相關(guān)技術(shù)將有劃時代的意義。
3.5.1機器人智能技術(shù)智能機器人將在ims中占有重要的地位,主要體現(xiàn)在機器的視覺和機器^控制兩個方面。有必要研究智能機器眼(視覺)、信息感知與智能傳感器、智能機器手(控制)和智能機器的自適應(yīng)定位與夾具設(shè)計等技術(shù)。
3.5.2機器自學(xué)習(xí)與自維護(hù)技術(shù)研究智能機器的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型,系統(tǒng)誤差的自動恢復(fù)與維護(hù)技術(shù)。
3.5.3智能制造單元機的設(shè)計與制造研究智能制造單元機的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計方法、新型材料的應(yīng)用技術(shù)。
3.6制造中人的因素ims的宗旨之一就是減輕人類制造專家的艱苦的腦力勞動負(fù)擔(dān),因此。與腦力勞動有密切聯(lián)系的制造中人的因素理應(yīng)受到充分的重視,研究內(nèi)容包括:
3.6.1人一系統(tǒng)柔性交互技術(shù)研究人一系統(tǒng)柔性、聯(lián)想、容錯交互模型以及交互環(huán)境。36.2未來制造環(huán)境的設(shè)計研究人在未來制造環(huán)境中的地位和作用以及未來舒適、友好的制造環(huán)境的設(shè)計。
3.6.3人才培養(yǎng)與教學(xué)系統(tǒng)研究面向imt&ims的^才培養(yǎng)計劃。研制教學(xué)示范系統(tǒng)。
智能制造論文篇十三
川智能化制造技術(shù)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高產(chǎn)品對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭力為目標(biāo)。
(2)智能化制造技術(shù)不局限于制造工藝,而是覆蓋了市場分析、生產(chǎn)管理、加工和裝配、銷售、維修、服務(wù),以及回收再生的全過程。
(3)智能化制造強調(diào)技術(shù)、人、管理和信息的四維集成,不僅涉及到物質(zhì)流和能量流,還涉及到信息流和知識流,即四維集成和四流交匯是智能化制造技術(shù)的重要特點:
(4)智能化制造技術(shù)更加重視制造過程組成和管理的合理化以及革新,它是硬件、軟件、智能(人)與組織的系統(tǒng)集成。
2.智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)
機械制造設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、以及對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、云計算技術(shù)的研究與應(yīng)用,使機械制造工)‘智能化技術(shù)得到了跨越式的發(fā)展,可以說這是又一次具有劃時代意義的工業(yè)技術(shù)革命。目前,智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),除了機械主體以外,主要是由智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)、智能感知技術(shù)、智能自適應(yīng)技術(shù)、智能神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能云計算技術(shù)和智能專家系統(tǒng)等主要技術(shù)構(gòu)成。
(1智能化數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控設(shè)備智能化的發(fā)
展是以數(shù)控系統(tǒng)完善的軟硬件功能及高靈敏度、高精度感知檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ),以適應(yīng)智能化、信息化、數(shù)字化集成技術(shù)發(fā)展的要求。為追求數(shù)控設(shè)備加工效率和加工質(zhì)量,數(shù)控系統(tǒng)不但有自動編程、前饋控制、模糊控制、自學(xué)習(xí)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)戎悄芑δ?,并有故障診斷專家系統(tǒng),使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨勢完善。伺服驅(qū)動系統(tǒng)智能化,能自動感知負(fù)載變化,自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。如發(fā)那科推出的hrv控制,通過共振追隨型hrv濾波器,可以避免因頻率變動而造成設(shè)備的共振。通過融合旋轉(zhuǎn)伺服電動機,高精度、高響應(yīng)和高分辨率脈沖編碼器,實現(xiàn)高速和高精度的伺服控制,保證極其平穩(wěn) 的進(jìn)刀。
(2)智能自適應(yīng)控制技術(shù)自適應(yīng)控制分為 工藝自適應(yīng)和兒何自適應(yīng)。工藝自適應(yīng)又分為
(ann)是一種模擬
除了各種數(shù)控設(shè)備和相關(guān)數(shù)控配套設(shè)備以外,智能工業(yè)機器人在智能制造單元、智能制造系統(tǒng)和智能制造工)‘中具有重要作用。
(2)智能化自動化工)‘在各種智能化自動化數(shù)控設(shè)備的基礎(chǔ)上,智能化工)‘將由工廠‘局部智能自動化、逐步分層次地發(fā)展到全工)‘智能自動化和社會化智能制造。
第一層次:單機或單元智能自動化。
單機或單元智能自動化,可以實現(xiàn)長時間無人值守。國內(nèi)外都有用于生產(chǎn)的實例。
第二個層次:生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化。
在第三代“智能機器人化單元”的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)控制生產(chǎn)車間全自動化系統(tǒng)。包括毛坯倉儲管理,再制品倉儲管理,成品零件倉儲管理及其搬運、裝卸、裝配作業(yè)和質(zhì)量檢驗等。
第三個層次:智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)。
在第二層次生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化的基礎(chǔ)上,配置網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng),來實現(xiàn)全工)‘的智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造。智能化工)‘的實現(xiàn)主要是靠信息通信技術(shù)(ict)和智能網(wǎng)絡(luò)的可靠運行加以保證。具有實時資料搜集與傳輸功能、高效能計算機與分析預(yù)測功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷功能及模擬功能等。智能化工)‘最核心的部分是生產(chǎn)過程和全面經(jīng)營運行的智能自動化,包括設(shè)計智能化,生產(chǎn)排序自動化,生產(chǎn)線自動化,測試檢驗自動化,倉儲自動化,電力管理智能自動化等等,進(jìn)一步發(fā)展到自動化無人化工)‘(絕大多數(shù)設(shè)備可以無人值守)。
第四個層次:智能化社會化生產(chǎn)。
智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造,將山企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)向企業(yè)外部傳輸。這就是所謂的internet/intranet。網(wǎng)絡(luò)可使企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行跨地區(qū)協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、信息共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)能為制造提供完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息,可以通過網(wǎng)絡(luò)將加工程序傳給遠(yuǎn)方的設(shè)備進(jìn)行加工,也可遠(yuǎn)程診斷并發(fā)出指令調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)使各地分散的數(shù)控機床聯(lián)系在一起,互相協(xié)調(diào),統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)整,使產(chǎn)品加工不局限于一個工)‘內(nèi)而實現(xiàn)社會化生產(chǎn)。智能化社會化制造能夠借助internet網(wǎng)實現(xiàn)跨行業(yè)、跨國際智能化制造,進(jìn)人internet/intranet時代。云計算借助internet網(wǎng)整合了計算機資源,為智能化制造開了先河。智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造將引領(lǐng)社會和全球資源的整合與優(yōu)化運用,同時將有效地提高人類的生活質(zhì)量,逐步地減少人類的體力勞動而擴(kuò)大腦力勞動的比重,進(jìn)入知識社會,智能社會。
智能制造具有高科技高水平的先進(jìn)制造系統(tǒng),面臨一些極具挑 戰(zhàn)性的問題。當(dāng)然也需要我們投入大量的研究去攻克這些技術(shù)難題。產(chǎn)品和制造過程的數(shù)字建模理論及混合約束求解方法,幾何表示與推理在運動規(guī)劃、抓取、夾持、裝配、nc加工、計算機視覺、測量中的應(yīng)用,制造技能和制造知識的表示、獲取與推理。智能制造單元的agent建模及智能制造系統(tǒng)的多agent建模理論、多agent系統(tǒng)學(xué)-j及重構(gòu)理論、多agent系統(tǒng)動力學(xué)分析方法及性能評價標(biāo)、多agent系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、控制與協(xié)調(diào)等。制造資源的holon模型holonic系統(tǒng)組成及其分別式協(xié)調(diào)與控制等。由于人類智能問題本身的復(fù)雜性,智能制造理論與技術(shù)的研究任重而道遠(yuǎn),上述問題的深入研究,不僅將促進(jìn)智能制造理論與技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)一步完展具有積極的推動作用。不僅要提高機器設(shè)備的智商,更要協(xié)調(diào)好人與機器的關(guān)系,建立一種新型的人機一體化關(guān)系,從而產(chǎn)生高效高性能的生產(chǎn)系統(tǒng)。總之,隨著智能制造技術(shù)的普及以及其帶來的優(yōu)勢愈發(fā)明顯,可以預(yù)見在不遠(yuǎn)的將來,智能制造將成為下一代重要的生產(chǎn)模式。參考文獻(xiàn):
智能制造論文篇十四
第一段:引言(200字)。
智能制造是當(dāng)今工業(yè)界的熱門話題,其通過融合人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化。在我與智能制造相關(guān)的實踐中,我深刻感受到這項技術(shù)的潛力和價值。本文旨在分享我對智能制造的體會和見解。
第二段:智能制造的優(yōu)勢(200字)。
智能制造的最大優(yōu)勢是提高生產(chǎn)效率和降低成本。通過采用自動化設(shè)備、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測技術(shù),企業(yè)能夠更好地規(guī)劃和管理生產(chǎn)流程,減少人為錯誤以及生產(chǎn)停頓。此外,智能制造還能提供實時數(shù)據(jù)和分析,幫助企業(yè)做出更明智的決策,優(yōu)化資源利用,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
第三段:智能制造的挑戰(zhàn)(200字)。
然而,智能制造的實施也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先,人們對于新技術(shù)的接受和適應(yīng)需要時間。在企業(yè)中推行智能制造需要員工重新學(xué)習(xí)和調(diào)整工作方式,這可能會引起一定的阻力和困惑。其次,智能制造的實施需要高投資成本,企業(yè)可能面臨經(jīng)濟(jì)和資源的壓力。最后,新技術(shù)本身的安全性和穩(wěn)定性也是個懸念。確保數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)運行穩(wěn)定需要企業(yè)加強技術(shù)保護(hù)和風(fēng)險管理。
第四段:智能制造的應(yīng)用案例(300字)。
盡管智能制造面臨一些挑戰(zhàn),但仍有許多企業(yè)成功應(yīng)用該技術(shù)取得了顯著成績。例如,某汽車制造商采用了智能制造技術(shù)來優(yōu)化生產(chǎn)線的安排,使得生產(chǎn)能力提高了15%。一家食品加工企業(yè)通過智能制造成功地降低了原材料浪費和產(chǎn)品次品率,使得利潤增長了20%。這些成功案例表明智能制造將是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一,對企業(yè)的競爭力具有重要意義。
第五段:個人感悟與未來展望(300字)。
通過與智能制造相關(guān)的實踐,我深刻體會到其在提升效率、優(yōu)化資源利用和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的巨大潛力。同時,我也認(rèn)識到實施智能制造是一個復(fù)雜而持續(xù)的過程,需要企業(yè)在技術(shù)、管理和人才培養(yǎng)等方面做出全面投入。在未來,我希望能夠繼續(xù)關(guān)注智能制造領(lǐng)域的發(fā)展,并為企業(yè)實施智能制造提供專業(yè)支持和建議。
結(jié)語(100字)。
智能制造是一個日益重要的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,其將為企業(yè)帶來巨大的競爭優(yōu)勢。盡管面臨一些挑戰(zhàn),但通過充分認(rèn)識其優(yōu)勢和案例,加強對新技術(shù)的研究和培訓(xùn),企業(yè)可以成功實施智能制造,實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。我相信通過不斷的努力和創(chuàng)新,智能制造必將為工業(yè)界帶來更大的發(fā)展和進(jìn)步。
智能制造論文篇一
課程名稱
先進(jìn)制造技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué)
號
專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師
完成日期 2017/10/20
目錄
一、概述
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
四、人工智能技術(shù)的評價與認(rèn)識
五、結(jié)論
六、參考文獻(xiàn)
一、概述
先進(jìn)制造技術(shù)(advanced manufacturing technique,縮寫amt,具體地說,就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括:計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。
先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域,并逐步融合與集成。而先進(jìn)制造技術(shù)主要包括以下三個技術(shù)群:(1)主體技術(shù)群:是制造技術(shù)的核心,它包括兩個基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。
(2)支撐技術(shù)群:a.信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。b.標(biāo)準(zhǔn)和框架:數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。c.機床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù):單機加工單元和過程的控制、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計劃。e.其它;(3)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施.要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育等。
先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上,不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果,將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱,也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù),涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域,并逐步融合與集成。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發(fā)展,市場需求的個性化與多元化,人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。
二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
人工智能技術(shù)簡介
人工智能的傳說可以追溯到古埃及,但隨著1941年以來電子計算機的發(fā)展,技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機器智能,“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學(xué)會上提出的,從那以后,研究者們發(fā)展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之?dāng)U展,在它還不長的歷史中,人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢,但一直在前進(jìn),從40年前出現(xiàn)至今,已經(jīng)出現(xiàn)了許多ai程序,并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。人工智能(artificial intelligence),英文縮寫為ai。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器,該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來,理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,可以設(shè)想,未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品,將會是人類智慧的“容器”。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。1956年夏季,以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見卓識的年輕科學(xué)家在一起聚會,共同研究和探討用機器模擬智能的一系列有關(guān)問題,并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語,它標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生。ibm公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起,50多年來,取得長足的發(fā)展,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)??偟恼f來,人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺能夠思考的機器,那就必須知道什么是思考,更進(jìn)一步講就是什么是智慧。什么樣的機器才是智慧的呢?科學(xué)家已經(jīng)作出了汽車,火車,飛機,收音機等等,它們模仿我們身體器官的功能,但是能不能模仿人類大腦的功能呢?到目前為止,我們也僅僅知道這個裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個神經(jīng)細(xì)胞組成的器官,我們對這個東西知之甚少,模仿它或許是天下最困難的事情了。
當(dāng)計算機出現(xiàn)后,人類開始真正有了一個可以模擬人類思維的工具,在以后的歲月中,無數(shù)科學(xué)家為這個目標(biāo)努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個科學(xué)家的專利了,全世界幾乎所有大學(xué)的計算機系都有人在研究這門學(xué)科,學(xué)習(xí)計算機的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門課程,在大家不懈的努力下,如今計算機似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如,1997年5月,ibm公司研制的深藍(lán)(deep blue)計算機戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫(kasparov)。大家或許不會注意到,在一些地方計算機幫助人進(jìn)行其它原來只屬于人類的工作,計算機以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計算機科學(xué)的前沿學(xué)科,計算機編程語言和其它計算機軟件都因為有了人工智能的進(jìn)展而得以存在。
著名的美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義:“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”而另一個美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”這些說法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應(yīng)用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
應(yīng)用領(lǐng)域:智能控制,機器人學(xué),語言和圖像理解,遺傳編程,機器人工廠,安全問題。目前人工智能還在研究中,但有學(xué)者認(rèn)為讓計算機擁有智商是很危險的,它可能會反抗人類。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等)的學(xué)科,主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計算機科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科??梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科,其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機科學(xué)的范疇,人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實踐和理論的關(guān)系,人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次,是它的一個應(yīng)用分支。從思維觀點看,人工智能不僅限于邏輯思維,要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展,數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué),數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言、思維領(lǐng)域,人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具,數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊科學(xué)等范圍發(fā)揮作用,數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科,它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。
人工智能技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與趨勢
占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而我國非常重視對先進(jìn)制造技術(shù)的研究。制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的重要支柱產(chǎn)業(yè),其先進(jìn)生產(chǎn)總值占國民生產(chǎn)總值(gdp)的40%左右。尤其,中國近幾年來房地產(chǎn)業(yè)的崛起,帶動了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機械企業(yè)的發(fā)展,而這些企業(yè)的發(fā)展的同時又帶動了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,然而雖然我們在先進(jìn)制造技術(shù)方面取得了很多卓越的成績,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
管理方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(jit)、敏捷制造(am)、精益生產(chǎn)(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
制造工藝方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機械和微米 / 納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
設(shè)計方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(cad/cam),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用cad/cam技術(shù)的比例較低。
自動化技術(shù)方面:工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(fmc)、柔性制造系統(tǒng)(fms)、計算機集成制造系統(tǒng)(cims),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。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(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面:中國機械制造業(yè)的快速發(fā)展,主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略,加之中國勞動力豐富而資金相對短缺,致使機械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。雖然中國機械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列,但主要是勞動密集型產(chǎn)品,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機床和精密機床的可靠性差、質(zhì)量問題嚴(yán)重,軸承、液壓件、密封件等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。
人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在:
全球化:一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴(kuò)展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化:網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí),推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
自動化:自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
綠色化:綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響,同時使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。精密化:現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造,社會的發(fā)展對機械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機械制造未來的一個重點 智能化:智能制造是指綜合利用各個學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法,解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。系統(tǒng)能領(lǐng)會設(shè)計人員的意圖,能夠檢測失誤,回答問題,提出建議方案等。
快速化:快速化是指對市場的快速響應(yīng),對生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性??焖倩軓娪辛Φ赝苿又圃旒夹g(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動力”。
集成化:現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計算機的集成,信息的集成,而是人、技術(shù)、組織的整體集成,包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成。
人工智能技術(shù)在國外的發(fā)展與趨勢
智能是一種知識與思維的合成,是人類認(rèn)識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。對于人工智能,美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作”,斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)”。綜合來看人工智能是相對人的智能而言的。其本質(zhì)是對人思維的信息過程的模擬,是人的智能的物化。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能經(jīng)過信息采集、處理和反饋三個核心環(huán)節(jié),綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計算、智能反饋控制,即感知、思考、行動三個層層遞進(jìn)的特征。
輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反映。具體的研究領(lǐng)域包括知識表達(dá)、自動推理、機器學(xué)習(xí)等,與精確性計算及編程技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān),是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo),目前該領(lǐng)域研究還處于實驗室研究階段,其中機器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域目前熱度最高,科研成果最密集的領(lǐng)域。
智能反饋:智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設(shè)備,實現(xiàn)人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式,其表達(dá)能力展現(xiàn)了系統(tǒng)整體的智能水平。智能反饋控制領(lǐng)域與機械技術(shù)、控制技術(shù)和感知技術(shù)密切相關(guān),整體表現(xiàn)為機器人學(xué),目前機械技術(shù)受制于材料學(xué)發(fā)展緩慢,控制技術(shù)受益于工業(yè)機器人領(lǐng)域的積累相對成熟。在學(xué)術(shù)界,實現(xiàn)人工智能有三種路線,一是基于邏輯方法進(jìn)行功能模擬的符號主義路線,代表領(lǐng)域有專家系統(tǒng)和知識工程。二是基于統(tǒng)計方法的仿生模擬的連接主義路線,代表領(lǐng)域有機器學(xué)習(xí)和人腦仿生,三是行為主義,希望從進(jìn)化的角度出發(fā),基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術(shù),研究擬人的智能控制行為。
各國政府高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今,各國都紛紛加大對人工智能的科研投入,其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2013財年美國政府將22億美元的國家預(yù)算投入到了先進(jìn)制造業(yè),投入方向之一便是“國家機器人計劃”。
在技術(shù)方向上,美國將機器人技術(shù)列為警惕技術(shù),主攻軍用機器人技術(shù),歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機器人技術(shù),日本主攻仿人和娛樂機器人。
現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點一是云機器人技術(shù),二是人腦仿生計算技術(shù)。美國、日本、巴西等國家均將云機器人作為機器人技術(shù)的未來研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及,云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展,未來機器人技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和機器人量產(chǎn)化目標(biāo)實現(xiàn),機器人通過網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進(jìn)行處理將成為可能。目前國外相關(guān)研究的方向包括:建立開放系統(tǒng)機器人架構(gòu)(包括通用的硬件與軟件平臺)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機器人系統(tǒng)平臺、機器人網(wǎng)絡(luò)平臺的算法和圖像處理系統(tǒng)開發(fā)、云機器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。
由于深度學(xué)習(xí)的成功,學(xué)術(shù)界進(jìn)一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。人腦仿生計算技術(shù)的發(fā)展,將使電腦可以模仿人類大腦的運算并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶,同時可以觸類旁通并實現(xiàn)對知識的創(chuàng)造,這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計將會讓電腦擁有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的能力,與人類大腦的功能幾無二致。在2013年初的國情咨文中,美國總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃,宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”,以了解人腦的運行機理。歐盟委員會也在2013年初宣布,石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來新興旗艦技術(shù)項目”,并為此設(shè)立專項研發(fā)計劃,每項計劃將在未來10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費。美國ibm公司正在研究一種新型的仿生芯片,利用這些芯片,人類可以實現(xiàn)電腦模仿人腦的運算過程,預(yù)計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向?qū)嵱?。另外,由于hopfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出,使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會生活的各個領(lǐng)域。
既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人,那就一定具有相當(dāng)多的發(fā)展方向啦,那么未來它的發(fā)展趨勢會是如何呢?我們不妨可以設(shè)想一下: 在計算機網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的社會中,我們可以利用人工智能來實現(xiàn)語言技術(shù)與人類生活的聯(lián)系,雖然目前關(guān)于語言的研究尚未突破語義障礙,現(xiàn)在還看不出在解決自然語言中含糊曖昧的成份方面可能會取得多大的進(jìn)展,也很難想象在近期內(nèi)能實現(xiàn)對任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng),我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類生活密切相關(guān)的語言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語言技術(shù)產(chǎn)品市場的不斷壯大,語言技術(shù)也會得到更快的發(fā)展。另外,我們也可以利用人工智能來建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng):下一個十年人工智能研究應(yīng)著重于對未必能符號化、信息未必完全的復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究,其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。建立這樣的系統(tǒng)需要發(fā)展一些新的理論與技術(shù)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術(shù),使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類問題;其次應(yīng)發(fā)展多路學(xué)習(xí)機制,使系統(tǒng)能從復(fù)雜的變化的環(huán)境中同時學(xué)到多種技能(如機器人足球運動員就需要有這樣的功能);另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動進(jìn)化機制,使系統(tǒng)能從簡單的被動式的系統(tǒng)逐步進(jìn)化為復(fù)雜的具有自適應(yīng)能力的系統(tǒng)?;谌斯ぶ悄艿陌l(fā)展趨勢,還可以在機器學(xué)習(xí)的研究方面取得長足的發(fā)展。許多新的學(xué)習(xí)方法相繼問世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強學(xué)習(xí)算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動機器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問題是研究人員共同關(guān)心的問題,相信不久會在這些方面取得突破。
還有,在最受人關(guān)注的機器人領(lǐng)域里,人工智能蘊含著十分強大的發(fā)展空間!雖然現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了機器人與人的對話交流等強大的功能,但相信在未來,人們一定會挖掘出人工智能更多更強大的功能來運用到機器人中去,讓機器人更好的未人們服務(wù)!最后,在控制領(lǐng)域內(nèi),雖然已經(jīng)實現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控技術(shù),但并不普及,相信在未來,我們可以更輕松自如的利用人工智能來實現(xiàn)對家用電器等的遠(yuǎn)程控制的普及,讓每一個房子都裝有這樣的系統(tǒng),那么在主人回家之前就可以設(shè)定好最符合主人生活習(xí)慣的環(huán)境,讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨!
人工智能誕生50多年來,在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進(jìn)展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展,將會對信息時代產(chǎn)生重大影響,對人類文明產(chǎn)生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天,“人工智能”都是新時代的寵兒,注定未社會的發(fā)展,人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻(xiàn)!我們共同希望“人工智能”的明天更美好!
三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題
人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識,而且要求有比較扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機器模擬人的思維。
因為人工智能的研究領(lǐng)域十分廣闊,它總的來說是面向應(yīng)用的,主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng),有人在工作,它就可以用在什么地方,因為人工智能的最根本目的還是要模擬人類的思維。可以歸納為八個字:機器智能、智能機器。
機器智能:例如,用計算機打印常用的報表,進(jìn)行一些常規(guī)的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計算機給人看病,進(jìn)行病理診斷和藥物處方,或者,用計算機給機器看病,進(jìn)行故障診斷和維修處理,就需要計算機有人工智能。人工智能學(xué)科領(lǐng)域中有一個重要的學(xué)科分支是“專家系統(tǒng)”(expert system),簡稱代寫論文es。就是用計算機去模擬、延伸和擴(kuò)展專家的智能?;趯<业闹R和經(jīng)驗,可以求解專業(yè)性問題的、具有人工智能的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。如:醫(yī)療診斷專家系統(tǒng),故障診斷專家系統(tǒng)等。
智能機器:“智能機器”(intelligent machine),簡稱im,研究如何設(shè)計和制造具有更高智能水平的機器,特別是設(shè)計和制造更聰明的計算機?,F(xiàn)在的計算機,雖然經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等幾代的發(fā)展,在工藝和性能方面都有巨大的進(jìn)步。但是,在原理上,還沒有重大的突破。通常,人們用計算機,不僅要告訴計算機:做什么?,而且還必須詳細(xì)地、正確地告訴計算機:如何做?。也就是說,人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當(dāng)?shù)挠嬎銠C語言,進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計,編制面向該任務(wù)的計算機應(yīng)用程序,并且,正確地操作計算機,裝入、啟動該應(yīng)用程序,才能用計算機完成該項工作任務(wù)。這里,計算機實質(zhì)上只是機械地、被動地執(zhí)行人們編制的應(yīng)用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過是一個低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對象和學(xué)科任務(wù)。
目前人工智能主要研究內(nèi)容是:分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識系統(tǒng)(包括專家系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對我們有用的知識)、遺傳與演化計算(通過對生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律)、人工生命(通過構(gòu)造簡單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級智能的奧秘)、人工智能應(yīng)用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等)等等。
未來人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型,智能人機接口、多智能主體系統(tǒng)、知識發(fā)現(xiàn)與知識獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。
“人工智能”(artificial intelligence)一詞最初是在1956年dartmouth學(xué)會上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機器就是計算機,人工智能的發(fā)展歷史是和計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計算機,用以代替人類從事腦力勞動,即使現(xiàn)有的計算機更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標(biāo),我們才把人工智能理解為計算機科學(xué)的一個分支。人工智能還有它的遠(yuǎn)期研究目標(biāo),即探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機(automata)模擬人類的思維過程和智能行為。這個長期目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計算機科學(xué)的范疇,幾乎涉及自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科。在重新闡述我們的歷史知識的過程中,哲學(xué)家、科學(xué)家和人工智能學(xué)家有機會努力解決知識的模糊性以及消除知識的不一致性。這種努力的結(jié)果,可能導(dǎo)致知識的某些改善,以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問題,這主要表現(xiàn)在下列幾個方面: 宏觀與微觀隔離:一方面是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科所研究的智能層次太高、太抽象;另一方面是人工智能邏輯符號、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠(yuǎn),中間還有許多層次未予研究,無法把宏觀與微觀有機地結(jié)合起來和相互滲透。全局與局部割裂:人類智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng),有著豐富的層次和多個側(cè)面。但是,符號主義只抓住人腦的抽象思維特性;連接主義只模仿人的形象思維特性;行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進(jìn)化過程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點來研究智能,才能克服上述局限性。3 理論和實際脫節(jié) 大腦的實際工作,在宏觀上我們已知道得不少;但是智能的千姿百態(tài),變幻莫測,復(fù)雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上,我們對大腦的工作機制卻知之甚少,似是而非,使我們難以找出規(guī)律。在這種背景下提出的各種人工智能理論,只是部分人的主觀猜想,能在某些方面表現(xiàn)出”智能”就算相當(dāng)成功了。
上述存在問題和其它問題說明,人腦的結(jié)構(gòu)和功能要比人們想象的復(fù)雜得多,人工智能研究面臨的困難要比我們估計的重大得多,人工智能研究的任務(wù)要比我們討論過的艱巨得多。同時也說明,要從根本上了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能,解決面臨的難題,完成人工智能的研究任務(wù),需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系,打下人工智能進(jìn)一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)。我們至少需要經(jīng)過幾代人的持續(xù)奮斗,進(jìn)行多學(xué)科聯(lián)合協(xié)作研究,才可能基本上解開”智能”之謎,使人工智能理論達(dá)到一個更高的水平。人工智能要解決的問題主要是以下幾個方面:
一、識別過程,外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯,將動態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉(zhuǎn)化為形式化(大腦中的信息存儲形式)的概念邏輯信息。
二、智能運算過程,輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策,并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。
三、控制過程,將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息。實用機器人在第三個方面做得比較多,而識別和智能運算是很弱的,尤其是概念知識的存儲形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果,這正是人工智能要重點解決的問題。
四、人工智能技術(shù)的評價與認(rèn)識
人工智能是一門包括計算機科學(xué)、控制學(xué)、信系論、語言論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的學(xué)科,其研究對象可以歸納為“機器智能、智能機器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個層次,而它要模擬眼神、擴(kuò)展人的智能,其研究內(nèi)容可以分為機器思維和思維機器、機器感知和感知機器、機器行為和行為機器三個層次。人工智能研究與應(yīng)用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應(yīng)用還有很大距離,還有許多問題有待于解決且需要許多學(xué)科的研究專家共同創(chuàng)作。人工智能(ai)是機器智能和計算機科學(xué)的一個分支。人工智能將是21世紀(jì)邏輯學(xué)發(fā)展的主要動力源泉,并且在很大程度上將決定21世紀(jì)邏輯學(xué)的面貌。這些年來,人工智能在計算機科學(xué)、邏輯學(xué)等領(lǐng)域已取得重大成就,但離真正的人類智能還相差甚遠(yuǎn)。
人工智能是一門研究機器智能和智能機器的新型的、綜合性的、具有強大生命力的邊緣學(xué)科,它研究怎樣讓計算機或智能機器(包括硬件和軟件)模仿、延伸和擴(kuò)展人腦從事推理、規(guī)劃、計算、思考、學(xué)習(xí)等思維活動,解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復(fù)雜問題。
人工智能遠(yuǎn)期目標(biāo)是要制造智能機器,使現(xiàn)有的計算機更聰明,能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標(biāo)是實現(xiàn)機器智能,即先部分地或某種程度地實現(xiàn)機器的智能,從而使現(xiàn)有的計算機更靈活、更好用和更有用,成為人類的智能化信息處理工具。目前,人工智能技術(shù)正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專家協(xié)同系統(tǒng)、廣義知識表達(dá)、綜合知識庫、并行推理、多種專家系統(tǒng)開發(fā)工具、大型分布式人工智能開發(fā)環(huán)境和分布式環(huán)境下的多智能體協(xié)同系統(tǒng)等方向發(fā)展。盡管如此,從目前來看,人工智能仍處于學(xué)科發(fā)展的早期階段,其理論、方法和技術(shù)都不太成熟,人們對它的認(rèn)識也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長期探索。
五、結(jié)論
先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)今國際間科技競爭的焦點,隨著社會的發(fā)展,市場需求的個性化與多元化,人們對產(chǎn)品的要求也日益多元化,市場競爭日趨激烈,企業(yè)要在日趨激烈的市場競爭中生存發(fā)展,就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì),隨著中國加入wto,中國與世界的越來越緊密,先進(jìn)制造制造技術(shù)必然會朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢發(fā)展。
人工智能對自然科學(xué)的影響。在需要使用數(shù)學(xué)計算機工具解決問題的學(xué)科,ai帶來的幫助不言而喻。更重要的是,ai反過來有助于人類最終認(rèn)識自身智能的形成。
人工智能對經(jīng)濟(jì)的影響。專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè),帶來巨大的宏觀效益。ai也促進(jìn)了計算機工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時,也帶來了勞務(wù)就業(yè)問題。由于ai在科技和工程中的應(yīng)用,能夠代替人類進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動,會造成社會結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對社會的影響。ai也為人類文化生活提供了新的模式?,F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂手段,今天,游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。
伴隨著人工智能和智能機器人的發(fā)展,不得不討論是人工智能本身就是超前研究,需要用未來的眼光開展現(xiàn)代的科研,因此很可能觸及倫理底線。作為科學(xué)研究可能涉及到的敏感問題,需要針對可能產(chǎn)生的沖突及早預(yù)防,而不是等到問題矛盾到了不可解決的時候才去想辦法化解。
人工智能的長期目標(biāo)是建立人類水平的人工智能,由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機理,建立腦模型,揭示人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技術(shù),模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實現(xiàn)機器智能。智能科學(xué)不僅要進(jìn)行功能仿真,而且要從機理上研究,探索智能的新概念、新理論、新方法。
人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展,將會對信息時代產(chǎn)生重大影響,對人類文明產(chǎn)生重大影響??茖W(xué)發(fā)展到今天,一方面是高度分化,學(xué)科在不斷細(xì)分,新學(xué)科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學(xué)科的高度融合,更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢,新興學(xué)科和交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢,在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機理,形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。學(xué)科交叉將催生更多的研究成果,對于人工智能學(xué)科整體而言,要有所突破,需要多個學(xué)科合作協(xié)同,在交叉學(xué)科研究中實現(xiàn)創(chuàng)新。
人工智能原理及其應(yīng)用北京:電子工業(yè)出版社,2010
智能制造論文篇二
智能制造系統(tǒng)是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的研究熱點之一,它將先進(jìn)的信息技術(shù)與傳統(tǒng)的制造工藝相結(jié)合,在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)自動化和智能化。本文將對一篇關(guān)于智能制造系統(tǒng)的論文進(jìn)行閱讀與思考,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行心得體會的總結(jié)。
第一段:引言
近年來,全球經(jīng)濟(jì)競爭日趨激烈,制造業(yè)需要提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量和快速響應(yīng)市場需求等,而智能制造系統(tǒng)正是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的有效工具。我閱讀的這篇論文從理論和實踐兩方面對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究,對未來工業(yè)發(fā)展的趨勢以及智能制造系統(tǒng)在其中的作用進(jìn)行了探討。
第二段:理論研究
在論文的理論研究部分,作者首先回顧了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程,從傳統(tǒng)制造到數(shù)字化制造再到智能化制造,詳細(xì)介紹了智能制造系統(tǒng)的內(nèi)涵和基本框架。隨后,文章深入探討了智能制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),包括數(shù)字化建模、數(shù)據(jù)分析和挖掘、機器學(xué)習(xí)和人工智能等。通過對這些關(guān)鍵技術(shù)的分析與應(yīng)用案例的展示,作者充分展現(xiàn)了智能制造系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量上的巨大潛力。
第三段:實踐研究
論文的實踐研究部分為讀者呈現(xiàn)了一個實際的智能制造系統(tǒng)案例研究。作者選擇了某汽車制造企業(yè)作為研究對象,通過引入智能制造系統(tǒng)對其生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。通過數(shù)據(jù)采集、模型建立和實時監(jiān)控等手段,作者成功地提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,并減少了生產(chǎn)成本。這一案例研究充分說明了智能制造系統(tǒng)在實踐中的應(yīng)用潛力與優(yōu)勢。
第四段:未來展望
在對智能制造系統(tǒng)的研究與應(yīng)用基礎(chǔ)上,作者提出了未來智能制造系統(tǒng)發(fā)展的幾個重要方向。首先,智能制造系統(tǒng)需要更好地適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享和實時協(xié)同。其次,智能制造系統(tǒng)需要不斷推進(jìn)人工智能技術(shù)在制造過程中的應(yīng)用,提高生產(chǎn)的自動化程度。最后,智能制造系統(tǒng)需要加強與其他領(lǐng)域的交叉與融合,引入先進(jìn)的技術(shù)和思想,進(jìn)一步推進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。
第五段:總結(jié)
通過閱讀這篇論文,我深刻認(rèn)識到智能制造系統(tǒng)在當(dāng)前和未來的重要性和應(yīng)用前景。智能制造系統(tǒng)的發(fā)展將為制造業(yè)帶來巨大的機遇與挑戰(zhàn),需要在技術(shù)研究、政策支持和企業(yè)實踐等多個層面上共同努力。只有通過不斷創(chuàng)新和改進(jìn),我們才能在未來的工業(yè)競爭中立于不敗之地。因此,在智能制造系統(tǒng)的研究和實踐中,我們應(yīng)該加強學(xué)習(xí)、深化思考,為制造業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
總之,本文通過對一篇關(guān)于智能制造系統(tǒng)的論文進(jìn)行閱讀與思考,對智能制造系統(tǒng)的理論與實踐進(jìn)行深入剖析,并對未來發(fā)展進(jìn)行展望。智能制造系統(tǒng)的研究與應(yīng)用是當(dāng)前制造業(yè)的關(guān)鍵任務(wù),我們應(yīng)積極參與其中,為制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
智能制造論文篇三
侯炳輝:一方面,中國傳統(tǒng)制造業(yè)屬于粗放式經(jīng)濟(jì),生產(chǎn)主要靠人來完成,即使在很多年前中國制造就已經(jīng)遍布世界各地,但總體來看還偏向低端制造的范疇,無法具有較強的持續(xù)性。另一方面,在生產(chǎn)過程中,無論從能源消耗源還是環(huán)境層面上來看,傳統(tǒng)制造業(yè)都不得不由低端制造向中高端的智能制造轉(zhuǎn)型。
作為工業(yè)最核心的問題,制造業(yè)的重點是高端制造業(yè)。中國雖然每年出口大量數(shù)控機床,但都屬于中低端產(chǎn)品,高級的數(shù)控機床仍需要進(jìn)口,這就造成了進(jìn)口數(shù)量少,但花費錢卻較高的局面。在我看來,這歸根結(jié)底在于技術(shù)沒有跟上,而工業(yè)智能化力度不夠是造成這種尷尬境地的最根本誘因。此時就需要考慮產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級,就回到了工業(yè)的主題上。
《智慧城市》:我國為何會提出工業(yè)的規(guī)劃?
侯炳輝:多年前智能制造、工業(yè)信息化的內(nèi)容對于中國傳統(tǒng)制造業(yè)來說是陌生的。但現(xiàn)如今為什么開始提出工業(yè)的主題,并將其作為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,主要有兩個原因:第一,德國作為率先提出工業(yè)戰(zhàn)略的國家,已經(jīng)開始踐行工業(yè)改革之路;第二,此前我國工業(yè)相對落后,出現(xiàn)了一系列的問題,不得不重視智能化在工業(yè)發(fā)展中的作用。
《智慧城市》:在中國版工業(yè)下,哪些傳統(tǒng)制造業(yè)將首先被改造?
侯炳輝:2008年由美國次貸危機引發(fā)的世界性金融危機使得歐美許多發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)都在不同程度上受到了重創(chuàng),但德國受到的影響就相對少了很多。根本原因,其實主要是由于德國的基礎(chǔ)很扎實,因此才能在二戰(zhàn)后迅速崛起。
多年后的今天,以強大的工業(yè)基礎(chǔ)為特征的德國經(jīng)濟(jì)提出工業(yè)的理念,強調(diào)“智能生產(chǎn)”和“智能工廠”,實質(zhì)上是實現(xiàn)信息化與自動化技術(shù)的高度集成,保持德國制造業(yè)在全球的競爭優(yōu)勢。
我國在工業(yè)方面,無論從發(fā)展水平、核心理念還是發(fā)展內(nèi)容上來看都與德國制造業(yè)改革有著很大的區(qū)別。中國版工業(yè)其實應(yīng)稱為信息化與工業(yè)化的深度融合,把信息化的技術(shù)完全滲透融合到工業(yè)里面去,并且將智能制造“嵌入”到傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程當(dāng)中。
傳統(tǒng)制造業(yè)哪些是要先被改造?目前我國erp管理系統(tǒng)已經(jīng)十分成熟,但在芯片、傳感器這樣的短板方面,應(yīng)該作為重點發(fā)展目標(biāo)以及未來我國制造業(yè)的投資方向。此外,國計民生部分,譬如醫(yī)療、食品行業(yè)也是短板的其中之一。
智能制造論文篇四
[摘要]當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)日新月異,科技產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度讓人咋舌。智能產(chǎn)品在人們的生活中更加普遍,人們對智能產(chǎn)品需求越來越多,且對于智能技術(shù)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性等質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。就目前的現(xiàn)狀來講,我們的生活已經(jīng)離不開人工智能了。智能技術(shù)已經(jīng)成為新技術(shù)改革的核心內(nèi)容,將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。要想在智能技術(shù)的發(fā)展方面有所突破,打造智能經(jīng)濟(jì)新動能是十分必要的。而在智能制造經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理工作是十分關(guān)鍵的,今天我們就對智能制造經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理來進(jìn)行探討。
[關(guān)鍵詞]智能制造;經(jīng)濟(jì)新動能;財務(wù)管理
當(dāng)今,電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著十分關(guān)鍵的作用。智能信息技術(shù)在個人消費、工作、醫(yī)療等方面都起到了十分重要的作用,給人們的生活帶來了便利。但電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也遇到了難以突破創(chuàng)新的問題。人們對一些智能機器人以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新興電子產(chǎn)業(yè)開始有了濃厚的興趣。這促進(jìn)了新興智能技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展。為了能更好地促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展我們需要對目前的產(chǎn)業(yè)所面臨的問題深入了解并想出對策。只有這樣,才能打造經(jīng)濟(jì)新動能。無可置疑,新經(jīng)濟(jì)動能必定帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,為了智能制造更好的發(fā)展,財務(wù)規(guī)劃管理也是其中重要的部分。
1智能制造當(dāng)前遇到的挑戰(zhàn)
智能制造產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅猛,但已到了一定的程度。為了找到創(chuàng)新發(fā)展的突破口,必須對當(dāng)前市場進(jìn)行分析,找出智能制造產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn),想出對策應(yīng)對,為智能制造的持續(xù)發(fā)展注入動力。通過調(diào)查分析,對此有了一定的了解。
11內(nèi)部因素
核心技術(shù)和高端產(chǎn)品供應(yīng)能力不足。產(chǎn)品制造多于產(chǎn)品創(chuàng)造。歸根結(jié)底是因為我國電子產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)依然處于一種急需外來核心技術(shù)支持的階段。創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新支撐體系和公共服務(wù)平臺不夠完善。現(xiàn)在是數(shù)字信息時代,智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新支撐體系的依賴性高,而公共服務(wù)平臺不完善使得消費大眾對電子產(chǎn)品的了解和反饋有一定的阻礙。為了生活便利,人們經(jīng)常在應(yīng)用市場下載一些新研發(fā)的應(yīng)用軟件,但有的智能硬件在各類應(yīng)用市場的云端服務(wù)層存在數(shù)目眾多、組織混亂、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,且存在生態(tài)化碎片等問題,制約了智能軟硬件的持續(xù)升級開發(fā)。此外安全性、兼容性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)模糊等問題仍然存在。
12外部因素
傳統(tǒng)智能制造產(chǎn)業(yè)供給側(cè)和應(yīng)用側(cè)的互動不顯著,重要行業(yè)領(lǐng)域在信息化應(yīng)用中供給方與應(yīng)用方缺少良性互動。高端產(chǎn)品供應(yīng)能力不足,難以滿足高端客戶的需求。這些都會阻礙我國智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這就要求我們必須掌握核心關(guān)鍵技術(shù),提高高端產(chǎn)品的供應(yīng)能力。
2經(jīng)濟(jì)新動能的發(fā)展
隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們對智能產(chǎn)品的需求從通信工具、家電轉(zhuǎn)化為智能衣物、智能機器人等新興智能產(chǎn)品,這就是智能制造中的新動能。所以要注重這些新興智能產(chǎn)品的開發(fā)和制造,打造經(jīng)濟(jì)新動能,開創(chuàng)新空間。
第一,引進(jìn)高水平的智能科研人員。人才是技術(shù)發(fā)展的核心,要注重人才的培養(yǎng),引進(jìn)新型的創(chuàng)造性人才,打造新的智能產(chǎn)品來滿足人們對新型智能產(chǎn)品的需求。新型智能產(chǎn)品更快地更新?lián)Q代,智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展才能不斷地提供新動能,相輔相成。
第二,注重經(jīng)濟(jì)新動能的探索。對廣大人民群眾的需求,必須要深入了解。只有深入了解,才能投其所好,創(chuàng)造出所需要的智能產(chǎn)品,開創(chuàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新領(lǐng)地,抓住發(fā)展要點,把握好商機,打造經(jīng)濟(jì)新動能,智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展才會更有前途。
3經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理思路
31財務(wù)管理權(quán)利要有效分散
由于機構(gòu)龐雜,權(quán)力的過于集中,會導(dǎo)致權(quán)力濫用、管理片面、管理效率低下等問題,尤其是財務(wù)管理關(guān)系著整個行業(yè)的命脈,所以財務(wù)管理中一定要注重權(quán)力的有效分散。只有權(quán)力有效分散了,各種權(quán)力之間才能相互制衡,才能保證管理工作中少出紕漏,資源才能得到有效的配置,才能發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。而且權(quán)利的有效分散,利于財務(wù)管理的決策,經(jīng)過各個管理職位上人員的討論最終達(dá)成共識的財務(wù)決策,不僅降低了策略失誤的可能性,而且集思廣益,利于財務(wù)決策的統(tǒng)一性及可操作性,避免決策片面化。所以必須妥善處理好財務(wù)管理權(quán)力的集中與有效分散。
32財務(wù)管理中實現(xiàn)財務(wù)與業(yè)務(wù)的統(tǒng)一
在實際工作過程中必須保證財務(wù)和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一。兩者只有保持同步,才能促進(jìn)新動能經(jīng)濟(jì)的和諧。所以在財務(wù)管理過程中,一定要實現(xiàn)財務(wù)和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一,只有以此為前提條件,經(jīng)濟(jì)新動能的發(fā)展才會有前途,智能產(chǎn)業(yè)的明天才會更加美好。
33提高財務(wù)信息效度,提高預(yù)算準(zhǔn)確性,增加經(jīng)濟(jì)效益
根據(jù)以往的經(jīng)驗,預(yù)算準(zhǔn)確性對企業(yè)財政收入有顯著正影響,財務(wù)信息效度對預(yù)算準(zhǔn)確性有顯著正影響。所以我們對于財務(wù)信息的記錄、整理、核對等一系列工作都要認(rèn)真對待,提高財務(wù)信息的效度。執(zhí)行過程中如遇市場環(huán)境改變、國家政策調(diào)整等,預(yù)算要及時調(diào)整偏差,財務(wù)部門應(yīng)建立相應(yīng)的有效機制,規(guī)范企業(yè)各種生產(chǎn)經(jīng)營行為,將其所有經(jīng)營行為都納入科學(xué)化管理的軌道上,在經(jīng)營管理、資金監(jiān)控和物資調(diào)配等方面實現(xiàn)同步控制信息流、資金流、物資流。
34財務(wù)管理中投資聚焦重點應(yīng)用領(lǐng)域,推動產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展
對于投資重點應(yīng)用領(lǐng)域,我們要另辟蹊徑,重點推動一些基礎(chǔ)好、潛力大的應(yīng)用的發(fā)展,使得這些應(yīng)用快速普及,先行示范,帶動智能技術(shù)的整體發(fā)展。并在這推動過程中形成一種標(biāo)準(zhǔn),使得其他的應(yīng)用也帶動發(fā)展,進(jìn)而逐步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,直至促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展。我們有理由相信我國的電子產(chǎn)業(yè)的前途將是一片光明的。在此過程中,財務(wù)管理的資金投入的比重十分關(guān)鍵。財務(wù)管理人員應(yīng)充分考慮這些問題,依經(jīng)濟(jì)發(fā)展的風(fēng)向及公司全局性的戰(zhàn)略決斷,財務(wù)在重點應(yīng)用領(lǐng)域的投資的把握與運籌發(fā)揮著重要作用。財務(wù)管理得當(dāng),投資到重點應(yīng)用領(lǐng)域的項目會為經(jīng)濟(jì)新動能的打造制造一定的物質(zhì)基礎(chǔ),有了這些物質(zhì)基礎(chǔ),我們加大在新動能方面的資金投入,快速壯大新動能經(jīng)濟(jì),從而促進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4結(jié)論
智能化的到來使得電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了“調(diào)速換擋期”,智能化轉(zhuǎn)型孕育著發(fā)展的新動能經(jīng)濟(jì)。發(fā)展新動能經(jīng)濟(jì)的重中之重則是財務(wù)管理的新思路的突破。我們只有意識到這一點,我們的電子產(chǎn)業(yè)才有希望。所以,我們要合理進(jìn)行財務(wù)管理,針對所面臨的問題和挑戰(zhàn)提出對應(yīng)的策略,促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,打造智能技術(shù)l展的新動能。需要財務(wù)管理對新動能技術(shù)各個環(huán)節(jié)分配合理,對于重要的環(huán)節(jié)、領(lǐng)域要加大資金分配。只有足夠的資金支持,新動能發(fā)展的速度才能快速提升。所以經(jīng)濟(jì)新動能中的財務(wù)管理工作十分重要。這就要求財務(wù)管理講究方式方法。也就是以上所說財務(wù)管理中應(yīng)該注意的問題。
智能制造論文篇五
摘要:在我國建設(shè)“工業(yè)”的大背景下,新一次的工業(yè)革命正如火如荼的展開。智能制造作為新一代制造模式的典型代表,自20世紀(jì)80年代第一次提出,就收到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)企業(yè)的廣泛重視。但是現(xiàn)階段工業(yè)界并沒有建立起非常成功的智能制造體系,主要原因是對于智能制造內(nèi)部原理的研究并不透徹,同時對于智能制造的發(fā)展趨勢把握不準(zhǔn)。本文立足于智能制造體系的本質(zhì),通過對現(xiàn)階段國內(nèi)外智能制造體系架構(gòu)的研究,提出了未來一段時間內(nèi)該體系發(fā)展的趨勢。
關(guān)鍵字:智能制造體系;整體架構(gòu);功能特征;柔性化。
1前言。
智能制造是最新的制造模式之一,具有廣闊的發(fā)展前景,智能制造從本質(zhì)上說是一個智能化的信息處理系統(tǒng),對外操控機器人的動作,完成產(chǎn)品的制造和加工。該系統(tǒng)屬于一種開放性的體系,原料、信息和能量都是開放的。智能制造是新世紀(jì)制造業(yè)振興的發(fā)展方向,是我國實現(xiàn)制造業(yè)跨越的必經(jīng)之路。
2智能制造系統(tǒng)研究現(xiàn)狀。
智能制造系統(tǒng)內(nèi)涵分析。
智能制造體系是上世紀(jì)八十年代有先進(jìn)的工業(yè)化國家率先提出的,主要包含只能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)兩部分??傮w來看,智能制造體系指的是應(yīng)用集成工程的思想,通過制造軟件專家系統(tǒng)、機器人視覺和控制等先進(jìn)技術(shù),最終達(dá)到智能裝配生產(chǎn)線上的機器人能夠在人工不進(jìn)行干預(yù)的情況下完場生產(chǎn)任務(wù)。智能制造的目的是人的腦力活動轉(zhuǎn)化為制造機器人的智能化思維。智能化制造體系的物理基礎(chǔ)是智能化機器人,所必需的設(shè)備包括智能加工機床、工具和設(shè)備的智能化輸送平臺以及裝配設(shè)備等。
智能制造體系國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
智能制造在上世紀(jì)八十年代提出之后,在國際范圍內(nèi)形成了三個主要的研究中心,分別是美國、歐洲和日本。最初的內(nèi)涵指的是智能機床,智能機床能夠完場熟練機械師操作普通機床完成的所有功能,具有一定的智能性。后來的智能制造概念得到發(fā)展和延伸,進(jìn)而形成了一種開放性的操作系統(tǒng),日本于1990年完成了世界范圍內(nèi)第一個智能制造工廠,融合了人工智能技術(shù)的機器人同時具備視覺的觸覺功能。相對而言,我國在該領(lǐng)域的研究起步較晚,九十年代后才申請成立了第一個智能制造部級項目。在理論研究領(lǐng)域主要集中于智能制造基礎(chǔ)理論分析、智能化單元制造與控制、智能機器人的研發(fā)等。
智能制造的應(yīng)用正在世界范圍內(nèi)興起,它是制造技術(shù)發(fā)展,特別是制造信息技術(shù)發(fā)展的必然,是自動化和集成技術(shù)向縱深發(fā)展的結(jié)果。然而,雖然智能制造得到了學(xué)術(shù)界的廣泛重視和深入研究,然而卻難以得到工業(yè)界的廣泛應(yīng)用和推廣,同時近幾年關(guān)于智能制造系統(tǒng)新理論方面的研究遇到了瓶頸,其問題在于智能制造系統(tǒng)的體系架構(gòu)尚未研究透徹,同時對于智能制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢沒有比較好的掌控。
3智能制造體系架構(gòu)研究。
智能制造體系整體架構(gòu)分析。
智能制造論文篇六
智能制造系統(tǒng)是當(dāng)今制造業(yè)中的重要發(fā)展方向之一,日益受到各界的關(guān)注和重視。作為研究者,近期我也針對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了一些深入的研究和探討,特在此分享一下我對智能制造系統(tǒng)的心得體會。
首先,我對智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)與核心技術(shù)進(jìn)行了研究和探索。智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)包括了硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)平臺。硬件設(shè)備是智能制造系統(tǒng)的實體基礎(chǔ),如機器人、傳感器、控制器等。軟件系統(tǒng)則是智能制造系統(tǒng)的大腦,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、控制指令的生成和執(zhí)行等任務(wù)。而網(wǎng)絡(luò)平臺則是智能制造系統(tǒng)的支撐,實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的通信和數(shù)據(jù)共享。而智能制造系統(tǒng)的核心技術(shù)主要包括了人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等領(lǐng)域的技術(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提升智能制造系統(tǒng)的靈活性、智能性和可持續(xù)性。
其次,我在論文中深入探討了智能制造系統(tǒng)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。智能制造系統(tǒng)相比傳統(tǒng)制造系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢,其中最突出的是其高效性和靈活性。智能制造系統(tǒng)可以根據(jù)需求實時優(yōu)化生產(chǎn)過程,實現(xiàn)個性化制造,大大提高了生產(chǎn)效率。此外,智能制造系統(tǒng)通過智能設(shè)備和軟件系統(tǒng)的應(yīng)用,可以減少人力投入,降低生產(chǎn)成本。然而,智能制造系統(tǒng)也面臨著一系列挑戰(zhàn),如技術(shù)成熟度、數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等問題。解決這些挑戰(zhàn)需要各方共同努力,推動智能制造系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。
第三,我在論文中詳細(xì)介紹了智能制造系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。智能制造系統(tǒng)不僅可以在傳統(tǒng)制造業(yè)中應(yīng)用,也可以在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于大規(guī)模農(nóng)田的智能管理和農(nóng)業(yè)機械的智能操控,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。在醫(yī)療領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于醫(yī)療器械的智能監(jiān)測和醫(yī)藥的智能生產(chǎn),提高醫(yī)療質(zhì)量和安全性。在交通領(lǐng)域,智能制造系統(tǒng)可以應(yīng)用于交通設(shè)施的智能監(jiān)控和交通流量的智能調(diào)控,提高交通系統(tǒng)的效率和安全性。
第四,我在論文中探討了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和未來展望。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,智能制造系統(tǒng)將逐漸實現(xiàn)人-機協(xié)同工作、物-物互聯(lián)和智能決策等功能。同時,智能制造系統(tǒng)還將與物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等新興技術(shù)相結(jié)合,推動制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。未來,智能制造系統(tǒng)有望在制造業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用,并為人們的生活帶來更多便利和創(chuàng)新。
最后,我總結(jié)了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來挑戰(zhàn),并提出了未來的研究方向和重點。我認(rèn)為,智能制造系統(tǒng)的發(fā)展還需要加強技術(shù)研究與開發(fā),加快標(biāo)準(zhǔn)的制定與實施,加強人機交互與數(shù)據(jù)安全的研究等。只有這樣,智能制造系統(tǒng)才能真正地為制造業(yè)帶來更大的效益和推動力。
綜上所述,智能制造系統(tǒng)作為當(dāng)今制造業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢,具有廣泛的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的影響。我在論文中對智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)、優(yōu)勢和挑戰(zhàn)、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢以及未來展望進(jìn)行了深入的研究和探討。希望通過我的努力,能夠為智能制造系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用做出一些貢獻(xiàn)。
智能制造論文篇七
摘要:當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇艱難曲折、全球航運市場持續(xù)低迷、造船產(chǎn)能面臨著嚴(yán)重過剩,市場競爭激烈。在這種形勢下,振興制造業(yè),加快結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面轉(zhuǎn)型升級、推動產(chǎn)業(yè)快速邁向高端,已成為全行業(yè)的共識。當(dāng)前,我國船舶制造行業(yè)處于一個變革的時代。新一輪的工業(yè)變革已經(jīng)開始,而其中,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為革命的核心力量。這場“智”造革命所帶來的風(fēng)暴,將深刻影響著我國造船業(yè)的未來。
關(guān)鍵詞:船舶;智能制造;數(shù)字化;自動化 1.引言
西方發(fā)達(dá)國家振興制造業(yè)走的是一條新路子,主要是依靠科技創(chuàng)新,搶占國際產(chǎn)業(yè)競爭制高點、增強經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競爭力,謀求未來發(fā)展的主動權(quán)。以智能化為核心的裝備制造業(yè)變革正牽引著傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展革命性的演變,正推動著全球新一輪科技創(chuàng)新高峰的形成。
德、英、日等國家相繼推出一系列重振制造業(yè)的重大舉措,力圖在知識技術(shù)密集的高端制造業(yè)重塑競爭優(yōu)勢。如“工業(yè) 4.0”是德國政府推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略 2020》十大未來項目之一。作為一個風(fēng)靡全球的概念,“工業(yè) 4.0”提供了工業(yè)制造的新思維,被稱為是繼蒸汽機應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命,其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造使用,目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈運行的質(zhì)量和效率,推動實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。此外,美國提出了“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”,日本提出組建科技工 業(yè)聯(lián)盟,英國提出了“工業(yè) 2050”。最近,中國也公布了中國版的“工業(yè) 4.0”,即“中國制造 2025”規(guī)劃,并提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃。
專家表示,我國要著力改變造船業(yè)“大而不強”的局面,就要依靠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,推動中國造船業(yè)盡快實現(xiàn)智能化。而“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃和“中國制造 2025”戰(zhàn)略的提出,為我國造船業(yè)實現(xiàn)從“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了機遇,同時也帶來重大挑戰(zhàn)。
2.智能制造介紹
“工業(yè)4.0”是繼蒸汽機應(yīng)用(機械時代)、電子信息技術(shù)(電氣時代)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(信息時代)之后的第四次工業(yè)革命,最早在2013年4月的德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式提出,與美國通過程序提升“先進(jìn)制造業(yè)”、推進(jìn)“柔性制造系統(tǒng)”有異曲同工之妙?!肮I(yè)4.0”為中國經(jīng)濟(jì)特別是制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整指明了發(fā)展方向。“工業(yè)4.0”其特征是基于信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù),通過大數(shù)據(jù)分析和云計算,以預(yù)測技術(shù)為核心來指導(dǎo)高效高品質(zhì)生產(chǎn)的智能制造和應(yīng)用,目的是大幅度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)、運行的質(zhì)量和效率,實現(xiàn)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)和流通消費相融合的革命性方法,將徹底推動傳統(tǒng)制造工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級。
智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上,通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程、制造過程和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化,是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合與集成。
智能化和自動化的最大區(qū)別在于知識的含量。智能制造是基于科學(xué)而非僅憑經(jīng)驗的制造,科學(xué)知識是智能化的基礎(chǔ)。因此,智能制造包含物質(zhì)的和非物質(zhì)的處理過程,不僅具有完善和快捷響應(yīng)的物料供應(yīng)鏈,還需要有穩(wěn)定且強有力的知識供應(yīng)鏈和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,源源不斷地提供高素質(zhì)人才和工業(yè)需要的創(chuàng)新成果,發(fā)展高附加值的新產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級。
“船舶工業(yè)4.0”,需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)—實體融合架構(gòu),通過適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系,以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中國船舶工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,從而使得中國船舶工業(yè)未來能夠更好地以市場為導(dǎo)向,以智能船舶為紐帶,走向定制規(guī)?;⒐芾砭?xì)化、服務(wù)高效化,以更好地創(chuàng)造和實現(xiàn)新價值。“船舶工業(yè)4.0”將促使造船廠借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能取代封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng),成為未來船舶工業(yè)的根基,徹底使我國由造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變。雖然“船舶工業(yè)4.0”還在探索,但新的變革浪潮必然會席卷而來,企業(yè)只有占得先機才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
智能船舶不是單指船舶實體本身,而是一套完整的系統(tǒng),其核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和智能船舶融合、岸海一體的智能信息服務(wù)體系。智能船舶系統(tǒng)是通過設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)和服務(wù)企業(yè)之間的信息共享,構(gòu)建一個“網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、智能化和服務(wù)化”的網(wǎng)絡(luò)和智能船舶的融合架構(gòu),實現(xiàn)從設(shè)計、生產(chǎn)、運營到服務(wù)的全流程體系的協(xié)同,建立船舶全生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈,通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析挖掘,為企業(yè)創(chuàng)造新的價值。智能船舶系統(tǒng)主要包括:智能設(shè)計、智能制造、智能船舶、智能操作、智能運營、智能服務(wù)以及云計算平臺七大模塊,如圖1 所示。
圖1 智能船舶系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
智能船舶系統(tǒng)構(gòu)建在云計算平臺之上,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的云存儲以及大數(shù)據(jù)的分析與挖掘,系統(tǒng)以智能船舶實體為核心,涉及智能船舶的設(shè)計、制造、操縱、運營以及服務(wù)各功能模塊,涵蓋了智能船舶從設(shè)計制造到報廢淘汰的整個生命周期數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用。智能船舶系統(tǒng)的生命周期如圖2 所示。
圖2 智能船舶系統(tǒng)生命周期
智能船舶系統(tǒng)具有以下特點:
1)系統(tǒng)性。智能船舶系統(tǒng)不再單指船舶實體本身,它是由多個子系統(tǒng)集成的船舶與岸基一體化智能信息服務(wù)體系,主要包括船舶設(shè)計、制造、操作、運營、服務(wù)等系統(tǒng)。
2)網(wǎng)絡(luò)性。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是基于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),借鑒傳感技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)船舶設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與船舶、船舶與岸基、岸基與云中心等的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié),實現(xiàn)信息共享、遠(yuǎn)程控制與通信交流等。
3)智能性。智能船舶系統(tǒng)是一個多智能體系統(tǒng),通過云計算平臺對船舶相關(guān)大數(shù)據(jù)的分析、預(yù)測、評估、推理等,實現(xiàn)正確的決策,通過傳感技術(shù)、虛擬技術(shù)、識別技術(shù)等理論方法,實現(xiàn)船舶設(shè)計、制造、操縱、運營、服務(wù)過程的智能化。
4)協(xié)同性。智能船舶系統(tǒng)涵蓋了船舶設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)以及服務(wù)企業(yè),實現(xiàn)信息共享,企業(yè)之間可以相互提出請求和提供服務(wù),實現(xiàn)協(xié)調(diào)運作與競爭,共同發(fā)展。5)柔韌性。系統(tǒng)能夠適應(yīng)快速變化的船舶設(shè)計、制造、運營和服務(wù)需求,通過大數(shù)據(jù)分析和溝通交流,能夠?qū)ψ兓氖袌鲂枨笞龀黾皶r的反應(yīng),具有較強的適應(yīng)性。
6)追溯性。系統(tǒng)對船舶從設(shè)計、制造、使用、淘汰的全過程進(jìn)行跟蹤,對船舶出現(xiàn)的問題能夠及時的追溯和處理。
3.2.1數(shù)據(jù)集成平臺技術(shù)
船舶平臺信息集成系統(tǒng)是進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的平臺,它規(guī)范了信息交換和系統(tǒng)運行標(biāo)準(zhǔn)及接口定義等,為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供良好的系統(tǒng)接口、穩(wěn)定的運行環(huán)境和嚴(yán)格的管理界面。船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中處理機、智能傳感器和帶有數(shù)字化接口的設(shè)備物理地分布于船上的各個部位,各自獨立運行,它們通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接,構(gòu)成一個分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)又是通過集成支撐環(huán)境將各個獨立的系統(tǒng)連通集成進(jìn)行信息交換和消息傳遞,形成一個有機的整體。船舶平臺信息集成系統(tǒng)負(fù)責(zé)除指控系統(tǒng)外其他所有信息的共享與交換。資源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控臺之間的信息傳輸和消息傳遞統(tǒng)一通過船舶平臺信息集成系統(tǒng)控制完成。
圖3船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早由美國vpl research inc.公司提出的,涉及計算機、微電子、仿真與傳感測量等眾多高新技術(shù),它是利用計算機在電腦上構(gòu)造出一個與現(xiàn)實世界相同或相似的環(huán)境,人們通過虛擬設(shè)備就可以與虛擬環(huán)境進(jìn)行交流互動,就像在現(xiàn)實世界中一樣。人們不僅能從視覺上感知虛擬世界,同時也可以從嗅覺、聽覺甚至觸覺等方面來感知虛擬世界。在計算機中構(gòu)造的虛擬世界是一個開放的環(huán)境,不僅能夠?qū)θ藗兺ㄟ^虛擬設(shè)備傳遞給它的信息做出反饋,還能夠讓人們“真實”地感知虛擬環(huán)境下的虛擬實物。
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由五方面組成:虛擬引擎、輸入/輸出設(shè)備、軟件和數(shù)據(jù)庫、用戶以及任務(wù),其中虛擬引擎和i/o設(shè)備是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心,他們之間是通過以下組成關(guān)系來完成虛擬任務(wù)的,如圖3所示:
圖3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)組成部分
vr引擎是虛擬仿真系統(tǒng)的核心部位,通過讀取輸入設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息,訪問與任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行實時計算,完成相應(yīng)工作任務(wù),最后通過輸出設(shè)備反饋任務(wù)結(jié)果。
i/o設(shè)備是實現(xiàn)虛擬環(huán)境交互性的基礎(chǔ)。人們通過專門的數(shù)據(jù)接口給計算機發(fā)送命令,同時計算機也會將實時的模擬信息反饋給用戶。比較常見的i/o設(shè)備有三維位置跟蹤器,即傳感衣、三維聲音發(fā)生器、數(shù)據(jù)傳感手套等。
軟件和數(shù)據(jù)庫,根據(jù)各個領(lǐng)域的應(yīng)用側(cè)重點不同,目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的vr仿真軟件
有很多種,軟件和數(shù)據(jù)庫的主要功能有兩部分:
1)建立虛擬對象的幾個模型,根據(jù)需要也可以加入物理屬性和行為特性,同時構(gòu)造虛擬對象層次結(jié)構(gòu),建立i/o設(shè)備到虛擬場景的映射。
2)創(chuàng)建虛擬環(huán)境,創(chuàng)建連通應(yīng)用程序與虛擬世界的數(shù)據(jù)接口,從而實現(xiàn)人機交互。任務(wù)指的是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要完成的命令和工作。傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在教育、娛樂、醫(yī)療和軍事,新型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在機器人、制造業(yè)和信息可視化等領(lǐng)域。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點主要通過四個方面來表現(xiàn),他們之間的關(guān)系如圖4所示:
圖4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
多感知性:所謂多感知性就是除了一般計算機所具有的視覺感知之外,還擁有其他方面的感知,比如聽覺感知、觸覺感知、嗅覺感知、味覺感知、甚至運動感知等。沉浸感:沉浸感是指計算機生成的虛擬環(huán)境讓人有一種真實的存在感,猶如身臨其境,所有感知就像在真實世界一樣。要有沉浸感,除了逼真的三維模型,還必須有人機交互作用才能夠?qū)崿F(xiàn)。
想象性:在進(jìn)入虛擬環(huán)境時,不僅僅是依靠外設(shè)的一些虛擬設(shè)備,像數(shù)據(jù)手套之類的來提供沉浸感,同時也要通過想象把虛擬的環(huán)境構(gòu)造出來,想象性從一方面也表達(dá)了作者的設(shè)計思路。
交互性:虛擬環(huán)境是一個開放的環(huán)境,它能通過人們輸入的信息感知人們的意愿,并做出相應(yīng)的反饋,交互性的優(yōu)劣主要由實時性和自然性來體現(xiàn)。
在經(jīng)濟(jì)全球化的今天,國際市場競爭非常激烈,尤其是工程制造領(lǐng)域。新技術(shù)、新產(chǎn)品日新月異,這對新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和制造提出了更高的要求,企業(yè)要在這樣嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)下生存發(fā)展,就必須有全新的、強有力的技術(shù)支撐,虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是工程制造領(lǐng)域未來發(fā)展的技術(shù)力量。
4.1南通中遠(yuǎn)川崎船舶智能制造項目案例
南通中遠(yuǎn)川崎的船舶制造智能車間建設(shè),實現(xiàn)了各加工系列的智能制造,達(dá)到工裝自動化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化,保障了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,縮短了加工周期,極大地提高了生產(chǎn)效率,產(chǎn)品質(zhì)量和建造效率達(dá)到世界先進(jìn)水平。
南通中遠(yuǎn)川崎在船舶智能化制造方面,率開國內(nèi)先河,高度自動化的流水作業(yè)生產(chǎn)線加上柔性化的船舶生產(chǎn)工藝流程,實現(xiàn)了船舶制造的自動化操作和流水式作業(yè)。
1.型鋼生產(chǎn)線
型鋼是船體常川部材之一,原先的生產(chǎn)方式.從畫線、寫字到切割、分料.完全采用手工作業(yè),效率低。周期長.勞動強度大,且難免出現(xiàn)誤操作。型鋼自動化生產(chǎn)線建成后.實現(xiàn)了從進(jìn)料一切割一自動分揀一成材分類疊放全過程的智能制造.包括物料信息傳輸和物料切割智能化以及物料分類感知智能化.配員由原來的20人減少為7人.有效減少了人工成本,縮短了生產(chǎn)周期.降低了勞動強度,為后續(xù)擴(kuò)大機器人應(yīng)用積累了經(jīng)驗。
2.條材機器人生產(chǎn)線
盡管造船中厚板電弧焊接實現(xiàn)機器人作業(yè)困難很多,但南通巾遠(yuǎn)川崎還是從最簡單的先行小組材開始,推進(jìn)機器人焊接。傳統(tǒng)的制造方式是,鋼板在定盤上全面鋪開。一塊一塊地裝配、焊接、翻身、背燒,占用面積大,制造周期長.效率低。先行小組立機器人生產(chǎn)線投產(chǎn)后.實現(xiàn)了工件傳輸和焊接智能化,以及自動背燒、自動工件出料.整條生產(chǎn)線僅配一名員員操作,配員減少一半以上。流水線生產(chǎn)方式是工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求.對造船業(yè)而言.車間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化將是今后實施船舶智能制造的一個重要發(fā)展方向。目前南通中遠(yuǎn)川崎已實施了大艙肋骨生產(chǎn)線、y龍筋生產(chǎn)線、焊接裝置等數(shù)個半自動化生產(chǎn)線技改項目,取得了良好的效果。
4.智能物流系統(tǒng)
采用“橫向到邊、縱向到底”的設(shè)計原則,建立了功能完善的智能物流系統(tǒng),并與設(shè)計系統(tǒng)高度集成,從而將企業(yè)的人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時間、方法等各方面資源充分調(diào)配和平衡,為企業(yè)加強財務(wù)管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等提供強有力的支持。
4.2金海重工打造智能船廠之路
船舶制造是一項傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),近年來,金海重工股份有限公司對其進(jìn)行數(shù)字化和智能制造的改造,以期把企業(yè)打造成先進(jìn)的智能船廠。目前,這項工作取得了一定進(jìn)展和成效。
攻堅重點
金海重工在開始打造智能化船廠時,非常重視數(shù)字化基礎(chǔ)工作的落地。目前,金海重工主要圍繞以下3個核心開展工作:一是生產(chǎn)計劃管理與實施核心;二是物流核心;三是設(shè)計核心。
3個核心中有一個靈魂,就是生產(chǎn)計劃管理與實施。這項計劃管理工作不是一個數(shù)據(jù)管理,而是一個行為管理。它的里面包括了計劃的制訂和計劃實施的監(jiān)控,以及可控化的計劃的落實。此項工作是金海重工眾多數(shù)字化項目中比較通順的。船廠的物流情況通常十分復(fù)雜,不僅廠外供應(yīng)商物流復(fù)雜,而是廠內(nèi)各種配料、送料等情況也十分繁瑣。為此,金海重工搭建了一套完整的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。這套供應(yīng)鏈系統(tǒng)從設(shè)計環(huán)節(jié)開始,包括設(shè)計、預(yù)算/規(guī)劃、供應(yīng)商、詢價/合同、送貨/質(zhì)檢、廠區(qū)物流、領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)、托盤集配、倉諸管理等子項目。
金海重工十分重視設(shè)計工作,無圖紙化設(shè)計是其目前大力推廣的一項內(nèi)容。與設(shè)計相關(guān)的各種工作,都離不開數(shù)據(jù)的支撐。為此,金海重工重點實施了把行為變成數(shù)據(jù)、讓數(shù)據(jù)變成可控狀態(tài)的一項工作。這項工作緊要,卻十分艱巨,僅其中一項編碼工作,就花了6個月的時間。注重工作協(xié)同船廠工作千端萬緒,若要做好工作,必須加強協(xié)同。
計劃生產(chǎn)
計劃生產(chǎn)這項工作,既涉及到銷售環(huán)節(jié),又涉及到供應(yīng)鏈環(huán)節(jié),而且它最后要落實到工人的崗位——金海重工采用的是給每個工人發(fā)派工作包的形式。這個工作包就是每名工人在作業(yè)開始的時候就必須要明確的落實的工作內(nèi)容,包括工作對象、工作量、工作場地和工作中需要注意之處。
供應(yīng)鏈
金海重工的供應(yīng)鏈很長,包括從供應(yīng)商開始,經(jīng)計劃調(diào)度、項目管理到進(jìn)庫,及進(jìn)庫后的模塊化出庫。出庫兩個含義,一是外來產(chǎn)品組裝件的組合,另一個是廠內(nèi)產(chǎn)品和外來產(chǎn)品的組合——船舶行業(yè)稱之為“托盤管理”。托盤管理需要在物流環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)等供應(yīng)鏈中間充分地組合好?!巴斜P管理”中可能要涉及到上千個零部件,所以,這項工作的內(nèi)容也是數(shù)字化集成和邏輯關(guān)系的一種表現(xiàn)。
生產(chǎn)過程智能化
智能船廠的生產(chǎn)過程必須用自動化和數(shù)據(jù)化來完成,以實現(xiàn)產(chǎn)品的成本降低、質(zhì)量提升和安全生產(chǎn)。目前,金海重工對此領(lǐng)域進(jìn)行積極而成功的探索。
鋼板自動標(biāo)記
這項工作遠(yuǎn)非一般人認(rèn)為的買一塊鋼板然后在其上貼二維碼那么簡單。船廠在生產(chǎn)過程中會遇到一個很大的困難,鋼板進(jìn)廠后,必須進(jìn)行高溫高壓條件下的預(yù)處理。如果事先把二維碼貼在上面,那么鋼板預(yù)處理結(jié)束后,二維碼肯定消失了。所以,這就要求廠方加強鋼板預(yù)處理前的一個編碼控制。金海重工經(jīng)過大量實驗,解決了這個難題。鋼板在預(yù)處理之后,編碼也會留在上面,而且經(jīng)過多少道工序,都會被找到,甚至它與其他原配料結(jié)合一起成為一個零件,都會留有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
數(shù)控聯(lián)合集成數(shù)控設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了幾十年,傳統(tǒng)方式下都是單機操作,金海重工把它們改造成流水線作業(yè)組合的操作模式。目前在切割環(huán)節(jié)中進(jìn)行了成功的應(yīng)用。汽車行業(yè)是用機器人進(jìn)行切割,而金海重工根據(jù)自身生產(chǎn)的特點和需求,用了焊接組合的方式來進(jìn)行代替,取得了不錯的效果。這種通過對現(xiàn)有設(shè)備以適應(yīng)智能制造要求的模式,在以后還有很大的發(fā)展空間。
柔性模具
船體的形狀多變,不同的船型,所以要根據(jù)實際情況運用冷加工和熱加工。所以,船廠就要設(shè)計一個柔性模態(tài)。用同一個模態(tài)應(yīng)對所有船舶曲線、平面的加工。這其中數(shù)據(jù)的采集點和數(shù)據(jù)量,包括有線源的控制,金海重工投入很大精力才完成。
自動涂裝系統(tǒng)
船舶智能制造,需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)—實體融合架構(gòu),通過適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系,以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中國船舶工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,從而使得中國船舶工業(yè)未來能夠更好地以市場為導(dǎo)向,以智能船舶為紐帶,走向定制規(guī)模化、管理精細(xì)化、服務(wù)高效化,以更好地創(chuàng)造和實現(xiàn)新價值。船舶智能制造將促使造船廠借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能取代封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng),成為未來船舶工業(yè)的根基,徹底使我國由造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變。雖然船舶智能制造還在探索,但新的變革浪潮必然會席卷而來,企業(yè)只有占得先機才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
[1]劉偉.智能制造與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展[j].學(xué)術(shù)探索.2014(4).[2]張馳.智能化引領(lǐng)船舶制造業(yè)變革[n].中國水運報.2015(5).[3]湯天浩.船舶智能化信息系統(tǒng)的探討[j].上海造船.2007(3)[4]李光正,宋新剛,徐瑜.基于“工業(yè)4.0”的智能船舶系統(tǒng)探討[j].2015(11).[5]程敬云,張圣坤,陸蓓.基于智能體的造船供應(yīng)鏈[j].2000(6).[6] 趙東,周宏.數(shù)字化造船系統(tǒng)研究[j].船舶工程.2006,28(3).[7] 邱立強,楊劍征,趙川.國外數(shù)字化造船技術(shù)發(fā)展趨勢研究[j].艦船科學(xué)技術(shù).2015,37(7).[8] 趙東,周宏.數(shù)字化造船系統(tǒng)研究[j].2006,28(3).[9] 楊國兵,李柏洲,甘志霞.應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)推進(jìn)數(shù)字化造船[j].2008,5.[10] 胡可一.數(shù)字化造船在造船業(yè)中的應(yīng)用[j].上海造船.2011,1.
智能制造論文篇八
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和移動應(yīng)用等新一輪信息技術(shù)的發(fā)展,全球化工業(yè)革命開始提上日程,工業(yè)轉(zhuǎn)型開始進(jìn)入實質(zhì)階段。在中國,智能制造、中國制造2025等戰(zhàn)略的相繼出臺,表明國家開始積極行動起來,把握新一輪工發(fā)展機遇實現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)型。智能工廠作為工業(yè)智能化發(fā)展的重要實踐模式,已經(jīng)引發(fā)行業(yè)的廣泛關(guān)注。到底什么是智能工廠?智能工廠的核心架構(gòu)是怎樣的?能為企業(yè)的轉(zhuǎn)型提供哪些支撐?這都是企業(yè)比較關(guān)心的話題。
本文以三一重工18號工廠為例,分析智能工廠的主要特點還有其智能化的框架。
1 數(shù)字化工廠、智能工廠和智能制造
1.1 數(shù)字化工廠
對于數(shù)字化工廠,德國工程師協(xié)會的定義是:數(shù)字化工廠(df)是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合網(wǎng)絡(luò),包含仿真和3d/虛擬現(xiàn)實可視化,通過連續(xù)的沒有中斷的數(shù)據(jù)管理集成在一起。數(shù)字化工廠集成了產(chǎn)品、過程和工廠模型數(shù)據(jù)庫,通過先進(jìn)的可視化、仿真和文檔管理,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)過程所涉及的質(zhì)量和動態(tài)性能:
智能工廠
智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強信息管理服務(wù),提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù),以及合理計劃排程。同時,集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體,構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。
圖2
智能制造
智能工廠是在數(shù)字化工廠基礎(chǔ)上的升級版,但是與智能制造還有很大差距。智能制造系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn)行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機器的合作,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代技術(shù)專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。
智能制造系統(tǒng)不只是“人工智能系統(tǒng),而是人機一體化智能系統(tǒng),是混合智能。系統(tǒng)可獨立承擔(dān)分析、判斷、決策等任務(wù),突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位,同時在智能機器配合下,更好發(fā)揮人的潛能。機器智能和人的智能真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。本質(zhì)是人機一體化。
國內(nèi)很多企業(yè)都在炒作智能制造,但是絕大多數(shù)企業(yè)還處在部分使用應(yīng)用軟件的階段,少數(shù)企業(yè)也只是實現(xiàn)了信息集成,也就是可以達(dá)到數(shù)字化工廠的水平;極少數(shù)企業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)人機的有效交互,也就是達(dá)到智能工廠的水平[1]。
圖3 2 從大廠房到智能工廠
在全球科技革命的大背景下,工程機械行業(yè)作為多品種、中批量、按訂單生產(chǎn)的離散型技能密集型產(chǎn)業(yè),要想向高端制造發(fā)展,必須依靠信息化建立先進(jìn)的制造和管理系統(tǒng)[2]。
18號廠房是三一重工總裝車間,有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線,是工程機械領(lǐng)域內(nèi)頗負(fù)盛名的智能工廠。
在18號廠房,廠區(qū)旁邊有兩塊電視屏幕,它們是一線工人的“老師”——不熟悉裝配作業(yè)的工人,通過電子屏幕里的數(shù)字仿真和三維作業(yè)指導(dǎo),可以學(xué)習(xí)和了解整個裝配工藝[3]。三一重工的三維作業(yè)現(xiàn)場指導(dǎo)模式,成為了著名3d技術(shù)開發(fā)公司達(dá)索的全球最佳案例。
廠房更像是一個大型計算系統(tǒng)加上傳統(tǒng)的操作工具、大型生產(chǎn)設(shè)備的智慧體,每一次生產(chǎn)過程、每一次質(zhì)量檢測、每一個工人勞動量都記錄在案。裝配區(qū)、高精機加區(qū)、結(jié)構(gòu)件區(qū)、立庫區(qū)等幾大主要功能區(qū)域都是智能化、數(shù)字化模式的產(chǎn)物[4]。
當(dāng)有班組需要物料時,裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫,配送系統(tǒng)會根據(jù)班組提供的信息,迅速找到放置該物料的容器,然后開啟堆高機,將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時,agv操作員發(fā)出取貨指令,agv小車自動行駛至液壓臺取貨[5]。取完貨后,采用激光引導(dǎo)的agv小車,將根據(jù)運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝的高反光性反射板的激光定位標(biāo)志,計算出車輛當(dāng)前的位置以及運動的方向,從而將物料運送至指定工位。像這樣的agv小車,在三一重工18號廠房有15臺。
智能背后的生產(chǎn)模式進(jìn)化
2013年8月,三一重工集團(tuán)啟動新一輪制造變革。在大會上,三一重工董事長梁穩(wěn)根這樣描繪三一重工制造體系的藍(lán)圖:“所有結(jié)構(gòu)件和產(chǎn)品都在很精益的空間范圍內(nèi)制造,車間內(nèi)只有機器人和少量作業(yè)員工在忙碌,裝配線實現(xiàn)準(zhǔn)時生產(chǎn),物流成本大幅降低,制造現(xiàn)場基本沒有存貨?!?BR> 制造模式的生產(chǎn)方式分散且獨立,需要大量的人力物力予以配合,才能完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,這使得生產(chǎn)效率低下的同時,生產(chǎn)成本還居高不下。因此三一重工開始借助信息化,在生產(chǎn)車間導(dǎo)入自動化制造模式?!安考ぷ髦行膷u”就是這樣一個嘗試。
所謂“部件島”,即單元化生產(chǎn),將每一類部件從生產(chǎn)到下線所有工藝集中在一個區(qū)域內(nèi),猶如在一個獨立的“島嶼”內(nèi)完成全部生產(chǎn),故稱為部件島,將裝配行業(yè)中“島”的概念引入到結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)中,這是三一重工重機制造人員的首創(chuàng)。
3 三一重工:智能工廠實踐
三一重工18號廠房是亞洲最大的智能化制造車間,有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線,是三一重工總裝車間。2008年開始籌建,2012年全面投產(chǎn),總面積約十萬平方米。從2012年開始,以三一18號廠房為應(yīng)用基礎(chǔ),由三一重工、湖大海捷、華工制造、華中科大等單位聯(lián)合申報的“工程機械產(chǎn)品加工數(shù)字化車間系統(tǒng)的研制與應(yīng)用示范項目”.經(jīng)過3年精心建設(shè),目前,三一已建成車間智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和刀具管理系統(tǒng)、公共制造資源定位與物料跟蹤管理系統(tǒng)、計劃、物流、質(zhì)量管控系統(tǒng)、生產(chǎn)控制中心(pcc)中央控制系統(tǒng)等智能系統(tǒng),完成了國家批復(fù)的項目建設(shè)內(nèi)容[6]。
圖4 同時,三一還與其他單位共同研發(fā)了智能上下料機械手、基于dnc系統(tǒng)的車間設(shè)備智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、智能化立體倉庫與agv運輸軟硬件系統(tǒng)、基于rfid設(shè)備及無線傳感網(wǎng)絡(luò)的物料和資源跟蹤定位系統(tǒng)、高級計劃排程系統(tǒng)(aps)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)、物流執(zhí)行系統(tǒng)(les)、在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)(spc)、生產(chǎn)控制中心管理決策系統(tǒng)等關(guān)鍵核心智能裝置,實現(xiàn)了對制造資源跟蹤、生產(chǎn)過程監(jiān)控,計劃、物流、質(zhì)量集成化管控下的均衡化混流生產(chǎn),智能化功能和系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到國家批復(fù)要求[7]。
3.1 智能加工中心與生產(chǎn)線
3.1.1 智能化加工設(shè)備
到了管理設(shè)備上,相對而言,管理設(shè)備要容易很多。3.1.2
智能刀具管理
在實際加工中,有多種因素會對加工刀具產(chǎn)生影響,首先是加工工件本身的因素,如加工工件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式、工件剛度等對刀具使用效果影響較大。其次是加工工裝,定位基準(zhǔn)、壓緊方式、結(jié)構(gòu)型式以及工裝剛度等都會影響刀具使用效果。再次加工工藝方案,如加工順序、切削三要素(切深、進(jìn)給、切削速度)對刀具使用效果影響更大。最后是加工機床,設(shè)備的切削功率、設(shè)備的剛度、設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式、切削冷卻介質(zhì)對加工刀具發(fā)揮效率也有很大影響[8]。
dnc
dnc是計算機與具有數(shù)控裝置的機床群使用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成的分布在車間中的數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)對用戶來說就像一個統(tǒng)一的整體,系統(tǒng)對多種通用的物理和邏輯資源整合,可以動態(tài)的分配數(shù)控加工任務(wù)給任一加工設(shè)備,是提高設(shè)備利用率,降低生產(chǎn)成本[9]。
圖5
3.2.1 智能化立體倉庫
立體倉庫后臺運作的自動化配送系統(tǒng)由華中科大與三一聯(lián)合研制,通過這套系統(tǒng),三一打造了批量下架、波次分揀,單臺單工位配送模式,實現(xiàn)了從頂層計劃至底層配送執(zhí)行的全業(yè)務(wù)貫通,大大提高了配送效率及準(zhǔn)確率,準(zhǔn)時配送率超95%。
三一智能化立體倉庫總投資6000多萬元, 分南北兩個庫,由地下自動輸送設(shè)備連成一個整體,總占地面積9000平方米,倉庫容量大概是16000個貨位。從南邊倉庫可以看到,這個庫區(qū)有幾千種物料,主要是泵車、拖泵、車載泵物料,能支持每月數(shù)千臺產(chǎn)品的生產(chǎn)量。
智能化立體倉庫的核心是agv智能小車,當(dāng)有班組需要物料時,裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫,配送系統(tǒng)會根據(jù)班組提供的信息,迅速找到放置該物料的容器,然后開啟堆高機,將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時,agv操作員發(fā)出取貨指令,agv小車自動行駛至液壓臺取貨。取完貨后,由于agv小車采用激光引導(dǎo),小車上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器,在運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標(biāo)志,agv依靠激光掃描器發(fā)射激光束,然后接受由四周定位標(biāo)志反射回的激光束,車載計算機計算出車輛當(dāng)前的位置以及運動的方向,通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進(jìn)行對比來校正方位,從而將物料運送至指定工位。像這樣的agv小車,在三一18號廠房有15臺。在18號廠房南北智能化立體倉庫,不僅有這樣的agv自動小車,其后臺配送也是自動化系統(tǒng)完成的。
圖6
3.2.3 公共資源定位系統(tǒng)
智能化生產(chǎn)執(zhí)行過程控制
3.3.
1高級計劃排程
執(zhí)行過程調(diào)度
系統(tǒng)除了通過各種方式如短信、郵件向管理者傳遞生產(chǎn)信息外,其設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場的mes終端機,給一線工人生產(chǎn)制造帶來了極大的便利。
目前,三一在質(zhì)檢信息化方面,通過gsp、mes、csm及qis的整合應(yīng)用,實現(xiàn)涵蓋供應(yīng)商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務(wù)等全生命周期的質(zhì)檢電子化,并實現(xiàn)了spc分析、質(zhì)量追溯等功能。
三一自動化立體倉儲配送系統(tǒng)實現(xiàn)了該公司泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能,并與agv配套實現(xiàn)工位物料自動配送至各個工位。
根據(jù)泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線在車間的位置,北自所設(shè)計了兩個庫區(qū),1#庫負(fù)責(zé)泵車物料的儲存、揀配功能,2#庫負(fù)責(zé)拖泵、車載泵物料的儲存、揀配功能,兩個庫區(qū)共用一個設(shè)置1#庫區(qū)的入庫組盤區(qū)域,2#庫入庫的物料在入庫組盤區(qū)完成組盤后通過地下輸送通道自動輸送進(jìn)入2#庫庫區(qū)存儲。
倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲(主要儲存中小件為主)+垂直升降庫存儲(主要儲存小件為主)+平面?zhèn)}庫儲存(主要儲存大件等其他特殊物資)。自動化立體倉庫和垂直升降庫的數(shù)據(jù)采用一套軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理,集中配送。通過垂直升降庫的應(yīng)用,解決了將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業(yè)模式,很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業(yè)壓力,有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。
揀配模式采用提4臺套提前一班(8小時)揀配模式,按照工位進(jìn)行配送。在兩個庫區(qū)分別設(shè)置了兩層的配盤區(qū)域,根據(jù)裝配工位數(shù)量及各工位裝配物料情況,對配盤區(qū)域的揀配托盤位置進(jìn)行分配,揀配過程中采用led顯示屏+rf手持終端模式進(jìn)行人工作業(yè)。北自所根據(jù)各工位裝配物料情況,配合用戶設(shè)計了多種不同的配送容器,采用多層存放,提高容器使用效率,減少線邊容器數(shù)量,最終提高了agv系統(tǒng)的搬運效率。
智能化生產(chǎn)控制中心
3.4.
1中央控制室
1.生產(chǎn)計劃及執(zhí)行情況、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)統(tǒng)
計圖;
2.智能計劃系統(tǒng)操作界面;
3.生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控、看板展示及異常報警; 4.各區(qū)域監(jiān)控信息;
5.設(shè)計部日常操作(支持10路信號同時切
入);
6.各區(qū)域監(jiān)控信息;
7.物流部日常操作(支持10路信號同時切
入);
8.質(zhì)量部日常操作(支持10路信號同時切
入)。3.4.2
現(xiàn)場監(jiān)視裝置
全方位的工廠車間監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)對生產(chǎn)過
程的全面監(jiān)控和記錄,保證生產(chǎn)現(xiàn)場的安全,以及現(xiàn)場事故的追溯和回放。3.4.3 現(xiàn)場andon andon系統(tǒng)能夠為操作員停止生產(chǎn)線提供一套新的、更加有效的途徑。在傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)線上,如果發(fā)生故障,整條生產(chǎn)線立即停止。采用了andon系統(tǒng)之后,一旦發(fā)生問題,操作員可以在工作站拉一下繩索或者按一下按鈕,觸發(fā)相應(yīng)的聲音和點亮相應(yīng)的指示燈,提示監(jiān)督人員立即找出發(fā)生故障的地方以及故障的原因。一般來說,不用停止整條生產(chǎn)線就可以解決問題,因而可以減少停工時間同時又提高了生產(chǎn)效率。
andon系統(tǒng)的另一個主要部件是信息顯示屏。每個顯示面板都能夠提供關(guān)于單個生產(chǎn)線的信息,包括生產(chǎn)狀態(tài)、原料狀態(tài)、質(zhì)量狀況以及設(shè)備狀況。顯示器同時還可以顯示實時數(shù)據(jù),如目標(biāo)輸出、實際輸出、停工時間以及生產(chǎn)效率。根據(jù)顯示器上提供的信息,操作員可以更加有效的開展工作。
4 智能工廠理念
“工業(yè)4.0”被認(rèn)為是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命或是工業(yè)體系革命性的生產(chǎn)方法,而智能工廠將是構(gòu)成未來工業(yè)體系的一個關(guān)鍵特征。在智能工廠里,人、機器和資源如同在一個社交網(wǎng)絡(luò)里自然地相互溝通協(xié)作,生產(chǎn)出來的智能產(chǎn)品能夠理解自己被制造的細(xì)節(jié)以及將如何使用,能夠回答“哪組參數(shù)被用來處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪里”等問題。同時,智能輔助系統(tǒng)將從執(zhí)行例行任務(wù)中解放出來,使他們能夠?qū)W⒂趧?chuàng)新、增值的活動;靈活的工作組織能夠幫助工人把生活和工作實現(xiàn)更好地結(jié)合,個體顧客的需求將得到滿足。德國工業(yè)4.0、美國ge工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)均是“工業(yè)4.0”的典范,但中國有自己特殊的國情,中國制造企業(yè)打造智能工廠,不能完全照搬國外模式,而是既要緊跟國際先進(jìn)理念,還要符合中國企業(yè)的實際情況[13]。
4.2
概念內(nèi)涵
美國與德國的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略核心均為cps(cyber-physical system)系統(tǒng),是典型的二元戰(zhàn)略。美國是c(cyber,包括:數(shù)字、信息、網(wǎng)絡(luò)等虛擬世界)+p(physical,包括機器、設(shè)備、設(shè)施等實體世界),德國是p+c,兩國均是基于高素質(zhì)勞動者、國家人力匱乏、企業(yè)高協(xié)同化、高法制化的基礎(chǔ)之上而提出的戰(zhàn)略;而中國裝備水平較美國和德國有一定差距,數(shù)據(jù)采集分析決策能力也有局限,但中國具有人力資源優(yōu)勢,所以應(yīng)該充分挖掘人的作用。因此,中國制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)發(fā)展不能完全照搬發(fā)達(dá)國家的二元戰(zhàn)略,更宜采用cpps(cyber-person-physical system)人機網(wǎng)三元戰(zhàn)略,充分體現(xiàn)人的能動作用。
圖7
所謂“三元戰(zhàn)略”,包括勞動者及其技能、素養(yǎng)、精神、組織、管理等,cpps戰(zhàn)略體現(xiàn)了以人為本,繼續(xù)發(fā)揮與挖掘了中國在人力資源方面的優(yōu)勢,揚長補短,實現(xiàn)人與賽博、物理虛實兩世界的融合和迭代發(fā)展,構(gòu)建以賽博智能為目的的人機網(wǎng)三元戰(zhàn)略方案更符合中國國情[14]。
所謂“六維智能理論”,就是在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)過程管理與控制,從6個方面打造適合中國國情的智能工廠,這6個方面包括:
1.智能計劃排產(chǎn),是從計劃源頭上集成erp,進(jìn)行aps高級排產(chǎn)。
2.智能生產(chǎn)協(xié)同,從生產(chǎn)準(zhǔn)備過程上,實現(xiàn)
物料、刀具、工裝、工藝的并行協(xié)同準(zhǔn)備。3.智能的設(shè)備互聯(lián)互通,是cps信息物理系
統(tǒng)的典型體現(xiàn),實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備的分布式網(wǎng)絡(luò)化通訊、程序集中管理、設(shè)備狀
態(tài)的實時監(jiān)控等。4.智能資源管理,包括對物料、設(shè)備、刀具、量具、夾具等生產(chǎn)資源進(jìn)行精益化管理、庫存智能預(yù)警等。
5.智能質(zhì)量過程管控,是對影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行實時采集、控制,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
6.智能決策支持,是基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持,形成管理的閉環(huán),以實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的高效生產(chǎn)模式。
總之,通過以上6個方面智能的打造,可極大提升企業(yè)的計劃科學(xué)化、生產(chǎn)過程協(xié)同化、生產(chǎn)設(shè)備與信息化的深度融合,并通過基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持對企業(yè)進(jìn)行透明化、量化的管理,可明顯提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,是一種很好的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能生產(chǎn)模式。
圖8 4.3
應(yīng)用前景
“六維智能”分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個方面著手實現(xiàn)智能工廠,這6個方面涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)的6個重要環(huán)節(jié),可實現(xiàn)全面的精細(xì)化、精準(zhǔn)化、自動化、信息化智能化管理與控制,通過底層設(shè)備的互聯(lián)互通、基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持、可視化展現(xiàn)等技術(shù)手段,實現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中的透明化協(xié)同管理、數(shù)控設(shè)備智能化的互聯(lián)互通、智能化的生產(chǎn)資源管理、智能化的決策支持,從而全方位達(dá)到智能化的生產(chǎn)過程管理與控制[15]。
具定制的,是海爾模具生態(tài)圈的主要組成部分,系統(tǒng)以生產(chǎn)設(shè)備為核心,從設(shè)備底層層面實現(xiàn)了機床、對刀儀等設(shè)備的互聯(lián)互通與大數(shù)據(jù)分析,從生產(chǎn)管理層面實現(xiàn)了協(xié)同準(zhǔn)備并行作業(yè),從展現(xiàn)層面實現(xiàn)了生產(chǎn)信息的可視化。實施本系統(tǒng)后,操作工的作業(yè)效率從原來1個人管理3臺設(shè)備提升到7~8臺設(shè)備,設(shè)備利用率提升25%以上,使生產(chǎn)管理更加透明、科學(xué)、高效,應(yīng)用效果比較明顯,在海爾模具的數(shù)字化制造與管理中發(fā)揮了重要的作用。
5 工業(yè)4.0落地戰(zhàn)略
近期,隨著“工業(yè)4.0”的在網(wǎng)絡(luò)上越炒越熱,我國也推出了“中國制造2025”戰(zhàn)略,在國家戰(zhàn)略需求的驅(qū)動下,中國對于制造大國向制造強國的邁進(jìn)之路也陡然提速,這將對中國制造轉(zhuǎn)型升級打通主動脈。就企業(yè)層面來說中國版工業(yè)4.0如何落地將成為重點,如何通過信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合,打通一切、聯(lián)通一切是企業(yè)信息化建設(shè)的目標(biāo)[16]。
工業(yè)4.0是什么?每個人站在不同的角度會有不同的理解,是互聯(lián)、集成(縱向、橫向、端到端)、數(shù)據(jù)、創(chuàng)新、服務(wù)、轉(zhuǎn)型或是cps、是智能工廠、是智能制造亦或是國家戰(zhàn)略、企業(yè)目標(biāo)。工業(yè)4.0核心內(nèi)容就是建一個網(wǎng)絡(luò)、三項集成、大數(shù)據(jù)分析、八項計劃和研究兩個主題。
5.1
建一個網(wǎng)絡(luò):信息物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(cps)
cps是英文cyberphysical system的縮寫,就是講物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓物理設(shè)備具有計算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能,從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合,將網(wǎng)絡(luò)空間的高級計算能力有效的運用于現(xiàn)實世界中,從而在生產(chǎn)制造過程中,與設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)有關(guān)的所有數(shù)據(jù)將通過傳感器采集并進(jìn)行分析,形成可自律操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。
圖9 5.2
三個集成工業(yè)4.0中的三項集成包括:橫向集成、縱向集成與端對端的集成。工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過cps形成一個智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機器、機器與機器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端對端的高度集成,集成是實現(xiàn)工業(yè)4.0的重點也是難點。5.2.1 縱向集成縱向集成主要解決企業(yè)內(nèi)部的集成,即解決信息孤島的問題,解決信息網(wǎng)絡(luò)與物理設(shè)備之間的聯(lián)通問題。5.2.2 橫向集成橫向集成主要實現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)之間、企業(yè)與售出產(chǎn)品之間(如車聯(lián)網(wǎng))的協(xié)同,將企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)信息向企業(yè)以外的供應(yīng)商、經(jīng)銷商、用戶進(jìn)行延伸,實現(xiàn)人與人、人與系統(tǒng)、人與設(shè)備之間的集成,從而形成一個智能的虛擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。制造業(yè)普遍存在的工程變更協(xié)同流程就是這樣一個典型的橫向集成應(yīng)用場景。5.2.3 端到端的集成端到端集成就是把所有該連接的端頭(點)都集成互聯(lián)起來,通過價值鏈上不同企業(yè)資源的整合,實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護(hù)的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務(wù),它以產(chǎn)品價值鏈創(chuàng)造集成供應(yīng)商(一級、二級、三級??)、制造商(研發(fā)、設(shè)計、加工、配送)、分銷商(一級、二級、三級??)以及客戶信息流、物流和資金流,在為客戶提供更有價值的產(chǎn)品和服務(wù)同時,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價值體系。
端到端的集成即可以是內(nèi)部的縱向集成內(nèi)容,也可以是外部的企業(yè)與企業(yè)之間的橫向集成內(nèi)容,關(guān)注點在流程的整合上,比如提供用戶訂單的全程跟蹤協(xié)同流程,將用戶、企業(yè)、第三方物流、售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期服務(wù)的端到端集成。
大數(shù)據(jù)分析利用
“工業(yè)4.0”時代,制造企業(yè)的數(shù)據(jù)將會呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢。隨著信息物理系統(tǒng)(cps)的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用,將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接,所有的生產(chǎn)裝備、感知設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)終端,包括生產(chǎn)者本身都在源源不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將會滲透到企業(yè)運營、價值鏈乃至產(chǎn)品的整個生命周期,是工業(yè)4.0和制造革命的基石。
總體來說,工業(yè)4.0關(guān)注的企業(yè)數(shù)據(jù)分為四類: 5.3.1
產(chǎn)品數(shù)據(jù)
運營數(shù)據(jù)
運營包括組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)設(shè)備、市
價值鏈數(shù)據(jù)
包括經(jīng)濟(jì)運行、行業(yè)、市場、競爭對手等數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對外部環(huán)境變化所帶來的風(fēng)險,企業(yè)必須充分掌握外部環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀以增強自身的應(yīng)變能力。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在宏觀經(jīng)濟(jì)分析、行業(yè)市場調(diào)研中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為企業(yè)提升管理決策和市場應(yīng)變能力的重要手段。
工業(yè)4.0落地中國企業(yè),工業(yè)大數(shù)據(jù)是一項重要抓手。利用工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,可以找出隱性的問題并預(yù)測未知情況的發(fā)生,有助于及時地做好預(yù)防,避免故障和偏差。
6 結(jié)論
以三一重工18號工廠作為研究對象.對其運作方式、運作特點進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析與討論,從而得出工廠的智能化基因。并且進(jìn)一步得出了智能工廠的框架,為系統(tǒng)化建設(shè)智能工廠打下了基礎(chǔ)。主要的研究結(jié)論如下:
1.在理論上對數(shù)字化工廠、智能工廠和智能制造進(jìn)行了分析指出,要又好又快地發(fā)展智能工廠就必須先建設(shè)好數(shù)字化工廠。
2.對比三一重工18號工廠實現(xiàn)智能化之后生產(chǎn)效率得到提升,直觀地反映了智能化對制造業(yè)帶來的好處。
3.通過對18號工廠的生產(chǎn)線、物流系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制中心進(jìn)行分析,找到了工廠可實現(xiàn)智能化的內(nèi)在基因。也就是在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)過程管理與控制,從6個方面打造適合中國國情的智能工廠(1)。
4.概括了智能工廠的框架,提出了運用大數(shù)據(jù)分析,做好cps和三個集成是實現(xiàn)智能工廠的前提條件,而智能工廠的標(biāo)志就是生產(chǎn)流程智能化,生產(chǎn)設(shè)備動態(tài)適應(yīng)個性化的產(chǎn)品需求。
參考文獻(xiàn)
[1] 李夢迪.基于以太網(wǎng)的智能工廠柔性制造生產(chǎn)
智能制造論文篇九
智能制造是一種高度網(wǎng)絡(luò)連接、知識驅(qū)動的新型制造模式,有利于實現(xiàn)可持續(xù)、綠色低碳、高智能、高經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展?!吨袊圃?025》明確提出“以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合為主線,以推進(jìn)智能制造為主攻方向”“實現(xiàn)制造業(yè)由大到強的歷史性跨越”。
在新一輪制造業(yè)革命浪潮中,基礎(chǔ)良好的湖南應(yīng)如何以建設(shè)智能制造強省為重點乘勢而上?《湖南日報》特約請專家學(xué)者、實務(wù)工作者建言獻(xiàn)策。
黨的十九大報告明確指出,“加快建設(shè)制造強國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合”,明確了先進(jìn)智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重點。湖南作為制造業(yè)大省,必須適應(yīng)新時代發(fā)展要求,加快制造業(yè)與信息化的全面深度融合,由“制造大省”向“智造強省”轉(zhuǎn)型。
湖南建設(shè)智能制造強省勢在必行
一是適應(yīng)新時代人民美好生活需要的內(nèi)在要求。中國特色社會主義進(jìn)入新時代,我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。湖南推進(jìn)制造業(yè)發(fā)展,必須貫徹人民至上的價值理念,推動制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動力變革,打造智能制造強省,提供更多更好的智能產(chǎn)品和服務(wù),滿足消費者多樣化的價值追求。
二是適應(yīng)新時代產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。當(dāng)前,以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)不斷滲透融合,推動制造業(yè)生產(chǎn)組織方式、要素配置方式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)服務(wù)模式深入變革,促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造、運輸、銷售的智能化轉(zhuǎn)型,催生了大量新業(yè)態(tài),個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、遠(yuǎn)程維護(hù)將成為制造業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。湖南制造業(yè)要想在全球競爭市場中搶占制高點,必須大力實施“互聯(lián)網(wǎng)+制造”工程。
三是適應(yīng)新時代建設(shè)美麗湖南的有效舉措。作為重化工業(yè)比重較大的制造業(yè)大省,湖南選擇了走資源節(jié)約和環(huán)境友好的新型發(fā)展道路。大力發(fā)展智能制造,可顯著提高資源利用效率、降低污染排放和生態(tài)損耗,是順應(yīng)新時代低碳、環(huán)保、節(jié)能、高效要求,建設(shè)美麗湖南的有效舉措。
湖南建設(shè)智能制造強省有基礎(chǔ)機遇好
一是具有較好基礎(chǔ)。近年來,湖南高度重視智能制造業(yè)發(fā)展,長株潭獲批“中國制造2025”試點示范城市群后,在流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能化管理、智能化服務(wù)等領(lǐng)域?qū)嵤┝酥悄苤圃煸圏c示范及應(yīng)用推廣,建設(shè)形成了一批智能化工廠、智能化車間、智能化生產(chǎn)線及智能化運營新模式。以高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造為代表的智能裝備,以新型傳感器、智能測量儀表和工業(yè)控制系統(tǒng)為代表的智能核心裝置,以智能化軌道交通裝備、智能化工程機械、智能化電力設(shè)備等為代表的智能產(chǎn)品得到快速發(fā)展;機械、船舶、汽車等行業(yè)基礎(chǔ)制造裝備的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化改造步伐加快;鋼鐵、石化、有色等行業(yè)加快普及先進(jìn)的過程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng),關(guān)鍵工藝流程數(shù)字化率不斷提高。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,2015年湖南省信息化與工業(yè)化“兩化融合”發(fā)展綜合指數(shù)為82.22,位居全國第十,比全國平均水平高9.54。2016年湖南這一指數(shù)高達(dá)98。
二是面臨難得的機遇。根據(jù)“中國制造2025”戰(zhàn)略實施要求,國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》,為湖南智能制造強省建設(shè)帶來新的歷史性機遇。湖南據(jù)此積極組建“對接《中國制造2025》建設(shè)制造強省協(xié)調(diào)推進(jìn)小組”,編制《貫徹〈中國制造2025〉建設(shè)制造強省五年行動計劃(2016-2020)》,爭取國家試點示范政策平臺,發(fā)布實施12個重點產(chǎn)業(yè)、7大專項行動、4大標(biāo)志性工程的配套政策,以及20個工業(yè)新興優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展行動計劃,成為了全國少數(shù)“1+x”政策配套體系基本成型的省份。在新一輪制造強國戰(zhàn)略中,湖南有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢、有特色、有潛力,更有機遇。
切實推進(jìn),加快智能制造強省建設(shè)
以新發(fā)展理念統(tǒng)領(lǐng)現(xiàn)代化智能制造業(yè)建設(shè)。既把智能制造作為新形勢下制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口,更要重視智能制造業(yè)建設(shè)中人的就業(yè)和現(xiàn)代化發(fā)展,最終落腳到人民的獲得感、幸福度不斷提高。
全面推進(jìn)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合。以系統(tǒng)全面提高信息技術(shù)對制造業(yè)的支撐能力為手段,以加快新一代技術(shù)與制造業(yè)更深更廣融合為目標(biāo),以制造業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和“雙創(chuàng)”緊密結(jié)合為重點,全面推進(jìn)兩化融合管理體系貫標(biāo)。要廣泛開展工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)電子商務(wù)等制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)試點示范,推廣個性化定制、協(xié)同制造、遠(yuǎn)程運維服務(wù)新模式,深化智能化技術(shù)在企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理、營銷、服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈的集成應(yīng)用,不斷提高智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)水平。
大力實施“智能制造工程”專項行動。近年來,湖南積極制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平明顯提升,應(yīng)進(jìn)一步立足打造智能制造全生態(tài)鏈,大力實施“智能制造工程”專項行動,突出新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、先進(jìn)軌道交通裝備、工程機械等重點領(lǐng)域,建設(shè)一批智能制造示范企業(yè)、一批智能制造示范車間;提升智能裝備和產(chǎn)品水平,推動智能服務(wù)創(chuàng)新;加快智能制造推廣平臺建設(shè),支持湖南智能裝備龍頭企業(yè)拓展國際市場,推動實現(xiàn)全省智能制造重點突破、面上提升。
著力夯實智能制造強省建設(shè)保障。進(jìn)一步加強頂層設(shè)計和組織領(lǐng)導(dǎo),加強智能制造的重大規(guī)劃、重大政策、重大工程專項、重大行動、重大問題和重要工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào);建立智能制造強省戰(zhàn)略任務(wù)落實情況第三方評估和督查獎懲機制;加大財稅金融支持力度,強化人才支撐,加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān);切實轉(zhuǎn)變政府職能,營造公平公正的市場環(huán)境,不斷激發(fā)智能制造活力。
智能制造論文篇十
隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,智能制造已經(jīng)成為新時代制造業(yè)的發(fā)展趨勢。在學(xué)習(xí)和實踐智能制造過程中,我收獲頗豐。在本文中,我將分享我的心得體會。
一、技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用的要求。
智能制造需要一定的技術(shù)基礎(chǔ),包括但不限于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。而實現(xiàn)智能制造還需要一些應(yīng)用的要求,例如對數(shù)據(jù)的糾錯處理、工作流的優(yōu)化、設(shè)備的復(fù)雜管理等。在實際應(yīng)用中,需要將技術(shù)和應(yīng)用結(jié)合起來,才能真正發(fā)揮智能制造的優(yōu)勢。
二、數(shù)據(jù)的價值與挖掘。
在智能制造的生產(chǎn)過程中,數(shù)據(jù)是非常重要的資源。數(shù)據(jù)挖掘可以有效地識別潛在問題,提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時,數(shù)據(jù)分析可以為公司提供更準(zhǔn)確、詳細(xì)的市場分析和公司業(yè)務(wù)戰(zhàn)略分析。各類的監(jiān)測數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集和分析等模塊全面提升工廠監(jiān)測水平,更好地滿足客戶的需求。
三、產(chǎn)品配置能力提升。
智能制造還可以實現(xiàn)產(chǎn)品的可配置化,從而讓產(chǎn)品與消費者需求更加貼近?;谶@種模式的定制化生產(chǎn)將大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效能,同時也使生產(chǎn)線更具靈活性。這種定制化生產(chǎn)的特點還在于大大縮短交貨期,提高客戶滿意度。智能制造能夠在產(chǎn)品設(shè)計上更好地滿足市場需求,優(yōu)化產(chǎn)品,進(jìn)一步提高產(chǎn)品配置能力。
隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展,它為企業(yè)帶來了巨大的機遇,但也給企業(yè)帶來了很多的挑戰(zhàn)。智能制造要求企業(yè)加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、提高機器人智能化水平、優(yōu)化工作生態(tài)等方面。同時,企業(yè)需要打造一支具有高素質(zhì)和多元化的團(tuán)隊,加強對員工的培訓(xùn),以應(yīng)對日漸復(fù)雜的企業(yè)生存環(huán)境。
我們要把發(fā)展智能制造的思考擴(kuò)展到整條產(chǎn)業(yè)鏈、整個價值鏈,思考工業(yè)體系更高的質(zhì)量和效益,而不是僅僅考慮單一企業(yè)的競爭力。同時,我們也要認(rèn)真考慮新時代智能制造所面臨的問題和將智能制造與社會及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需求相結(jié)合的方式。我們要深入理解智能制造的本質(zhì),探索智能制造未來的前景和挑戰(zhàn)。
總結(jié)。
在智能制造的發(fā)展過程中,我們需要優(yōu)化整個生產(chǎn)鏈和流程,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時,在實踐應(yīng)用中,我們還需要考慮人性化的智能制造,充分發(fā)揮智能制造的人性化優(yōu)勢。同時,我們也要重視智能制造所帶來的社會責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展。在這個新時代,智能制造是我們重要的發(fā)展機遇之一,需要我們不斷地學(xué)習(xí)和發(fā)揚智慧。
智能制造論文篇十一
智能制造作為當(dāng)前工業(yè)4.0的重要組成部分,對于制造企業(yè)來說至關(guān)重要。作為一名從事智能制造的技術(shù)人員,我在實踐中不斷摸索,不斷總結(jié),得到了一些心得體會。下面就與大家分享一下。
第一段:智能制造的背景和發(fā)展趨勢。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的發(fā)展,人類制造方式也開始進(jìn)入智能制造時代。相對于傳統(tǒng)的制造模式,智能制造具有自適應(yīng)性、自學(xué)習(xí)性和自控制性等特點。尤其是在今天的強調(diào)“智能化”的潮流下,越來越多的公司開始探索智能制造的途徑,這給制造業(yè)發(fā)展帶來了全新的機遇。
智能制造最核心的技術(shù)之一是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。通過在生產(chǎn)設(shè)備中安裝各種傳感器,可以實時收集和傳輸設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)等信息,使企業(yè)的制造過程更為精準(zhǔn)和有效。此外,云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展也為智能制造提供了無限可能。
智能制造可以極大地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,降低成本,提高質(zhì)量,同時為了實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、個性化生產(chǎn)等,智能制造也可以應(yīng)用深度學(xué)習(xí)等技術(shù),提高生產(chǎn)線靈活性。此外,智能制造技術(shù)也可以推動制造業(yè)朝著高端、高附加值的方向發(fā)展,使制造業(yè)不解產(chǎn)生一個新的歷史性轉(zhuǎn)折點。
第四段:智能制造面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對方法。
智能制造雖然發(fā)展前景良好,但是在實施過程中也面臨諸如設(shè)備協(xié)同問題、標(biāo)準(zhǔn)制定等技術(shù)難題,以及用戶需求多樣、人才短缺、現(xiàn)有人力機械設(shè)備不能滿足需求等生產(chǎn)要素問題。如何彌補人機短板,發(fā)掘現(xiàn)代化技術(shù)實驗平臺,提升智能制造良好度顯得尤為重要。
未來,智能制造還將向著更智能、更數(shù)字化、更自適應(yīng)的方向發(fā)展。受制造業(yè)電子化和網(wǎng)絡(luò)化的深刻影響,企業(yè)經(jīng)營模式將通過電子商務(wù)、物流、外包等方式進(jìn)一步升級,智能制造將推動傳統(tǒng)實體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級,形成新的經(jīng)濟(jì)增長點。
總之,在智能制造領(lǐng)域任職也要深入了解各種智能制造技術(shù)的特點,了解各種創(chuàng)新思路,對于未來的競爭也起到非常重要的作用。各位企業(yè)家都需要在日常所需的智能制造規(guī)劃中面臨關(guān)鍵挑戰(zhàn),機構(gòu)將通過不斷提升自己知識技術(shù)水平以及管理水平,一步又一步邁向更加優(yōu)質(zhì)、高效的時代。
智能制造論文篇十二
本文評述了智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng),指出了智能制造確系21世紀(jì)的制造技術(shù),分析了智能制造在發(fā)展中的問題,提出我國智能制造的近期研究重點應(yīng)為其關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。
根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)和國家的需要,以及imt&ims研究與開發(fā)工作的特點,我們認(rèn)為近期的研究點應(yīng)該放在imt&ims的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)上,它主要包括以下內(nèi)容:
3.1智能制造系統(tǒng)理論基礎(chǔ)與設(shè)計技術(shù)ims的概念正式提出至今僅二三年時間。作為制造工程中的一個全新的概念,ims理論基礎(chǔ)與體系尚未完全形成。它的精確內(nèi)涵和設(shè)計技術(shù)亟待進(jìn)一步研究,具體研究內(nèi)容應(yīng)包括:
3.1.2開發(fā)環(huán)境與設(shè)計方法學(xué)ims的開發(fā)與設(shè)計方法將有別于現(xiàn)有任何制造系統(tǒng)的設(shè)計方法,因為ims是面向整個制造過程的系統(tǒng)和各個環(huán)節(jié)的“智能化”的因此。有必要研究ims的設(shè)計策略和開發(fā)環(huán)境(包括開發(fā)語言、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具等)必須強調(diào)ims設(shè)計過程的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和通用化。
3.1.3評價技術(shù)研究制造過程中的設(shè)計評價、生產(chǎn)評價、材料評價、管理評價、市場評價、經(jīng)濟(jì)評價、報價評價和功能評價等問題。
3.2制造智能理論及處理技術(shù)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)作為一個有機整體不僅是指各制造環(huán)節(jié)之間存在的技術(shù)型聯(lián)系,而且還表現(xiàn)在人類專家的制造智能的統(tǒng)一體特性方面。制造智能理論及處理技術(shù)就是要研究整個制造環(huán)境中的各種智能源的開發(fā)、描述、集成、共享與處理,最后生成智能機器的智能活動,具體研究內(nèi)容包括:3.2.1制造環(huán)境的描述與建模研究描述制造環(huán)境的一致性概念體系、制造過程建模,影響制造過程的多因素分析與不確定性處理。
3.2.3智能活動的生成與融合研究智能活動的生成策略,智能活動的機器化技術(shù)。3.3智能制造單元技術(shù)的集成近10年來,人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用研究取得較大進(jìn)展,建立了一些智能制造單元技術(shù)。為了應(yīng)用于實際制造過程和面向21世紀(jì)制造工業(yè),這些單元技術(shù)除了需要進(jìn)一步完善與發(fā)展外,更重要的是研究如何集成這些單元技術(shù)。
3.3.1并行智能設(shè)計并行工程方法學(xué)這一概念是1986年由美國國防部定義,并首先應(yīng)用于美國軍事武器系統(tǒng)開發(fā)計剞doscals的。.為了制造過程的設(shè)計階段能有效地模仿由來自各環(huán)節(jié)制造專家組成的專家組(expeitteam)的智能行為,集成和共享各環(huán)節(jié)與各方面的制造智能,并行地開展產(chǎn)品環(huán)節(jié)的設(shè)計工作,必須研究并行智能設(shè)計的支撐環(huán)境、產(chǎn)品描述的統(tǒng)一模型、設(shè)計智能交互和并行智能設(shè)計方法學(xué)。
3.3.2生產(chǎn)過程的智能調(diào)度、規(guī)劃、仿真與優(yōu)化現(xiàn)代生產(chǎn)過程要面臨多信息源、多因素、多對象的及時處理問題,生產(chǎn)過程的調(diào)度與規(guī)劃中的智能決策問題的研究是迫在眉睫的。仿真與優(yōu)化是實現(xiàn)設(shè)計和過程評估的有效途徑。目前,更強調(diào)對設(shè)計、制造、裝配、使用、維修等過程的優(yōu)化與動態(tài)仿真。3.3產(chǎn)品質(zhì)量信息的智能處理系統(tǒng)研究整個制造過程的“全質(zhì)量(totalquality)模型和建立相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫,研究質(zhì)量狀態(tài)的智能決策和質(zhì)量過程的智能控制。3.3.4制造過程與系統(tǒng)的智能監(jiān)視、診斷、補償與控制研究面向在強干擾、多因素條件下監(jiān)視與診斷模型,研究制造過程的動態(tài)辨識與自適應(yīng)技術(shù)。
3.3.5生產(chǎn)與經(jīng)營管理的智能決策系統(tǒng)研究多因素、多目標(biāo)智能決策模型,研究生產(chǎn)過程的實時跟蹤技術(shù),研究產(chǎn)品市場評估與預(yù)測模型。
3.4知識庫系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識庫系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是制造過程的系統(tǒng)與各環(huán)節(jié)“集成智能化”的支撐,在imt&ims研究中占有重要地位。
3.4.1分布式異構(gòu)聯(lián)想知識庫系統(tǒng)研究知識庫異構(gòu)、知識庫分布式策略與維修、知識庫聯(lián)想和分布數(shù)據(jù)庫技術(shù)。
3.4.2信息控制與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)研究ims中各種信息的交換接el、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)操作控制策略。
3.5智能機器的設(shè)計智能機器是ims中模仿人類專家智能活動的工具之一,是新一代的制造工具,因而,研究智能機器的設(shè)計方法及其相關(guān)技術(shù)將有劃時代的意義。
3.5.1機器人智能技術(shù)智能機器人將在ims中占有重要的地位,主要體現(xiàn)在機器的視覺和機器^控制兩個方面。有必要研究智能機器眼(視覺)、信息感知與智能傳感器、智能機器手(控制)和智能機器的自適應(yīng)定位與夾具設(shè)計等技術(shù)。
3.5.2機器自學(xué)習(xí)與自維護(hù)技術(shù)研究智能機器的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型,系統(tǒng)誤差的自動恢復(fù)與維護(hù)技術(shù)。
3.5.3智能制造單元機的設(shè)計與制造研究智能制造單元機的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計方法、新型材料的應(yīng)用技術(shù)。
3.6制造中人的因素ims的宗旨之一就是減輕人類制造專家的艱苦的腦力勞動負(fù)擔(dān),因此。與腦力勞動有密切聯(lián)系的制造中人的因素理應(yīng)受到充分的重視,研究內(nèi)容包括:
3.6.1人一系統(tǒng)柔性交互技術(shù)研究人一系統(tǒng)柔性、聯(lián)想、容錯交互模型以及交互環(huán)境。36.2未來制造環(huán)境的設(shè)計研究人在未來制造環(huán)境中的地位和作用以及未來舒適、友好的制造環(huán)境的設(shè)計。
3.6.3人才培養(yǎng)與教學(xué)系統(tǒng)研究面向imt&ims的^才培養(yǎng)計劃。研制教學(xué)示范系統(tǒng)。
智能制造論文篇十三
川智能化制造技術(shù)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高產(chǎn)品對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭力為目標(biāo)。
(2)智能化制造技術(shù)不局限于制造工藝,而是覆蓋了市場分析、生產(chǎn)管理、加工和裝配、銷售、維修、服務(wù),以及回收再生的全過程。
(3)智能化制造強調(diào)技術(shù)、人、管理和信息的四維集成,不僅涉及到物質(zhì)流和能量流,還涉及到信息流和知識流,即四維集成和四流交匯是智能化制造技術(shù)的重要特點:
(4)智能化制造技術(shù)更加重視制造過程組成和管理的合理化以及革新,它是硬件、軟件、智能(人)與組織的系統(tǒng)集成。
2.智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)
機械制造設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、以及對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、云計算技術(shù)的研究與應(yīng)用,使機械制造工)‘智能化技術(shù)得到了跨越式的發(fā)展,可以說這是又一次具有劃時代意義的工業(yè)技術(shù)革命。目前,智能化制造數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),除了機械主體以外,主要是由智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)、智能感知技術(shù)、智能自適應(yīng)技術(shù)、智能神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能云計算技術(shù)和智能專家系統(tǒng)等主要技術(shù)構(gòu)成。
(1智能化數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控設(shè)備智能化的發(fā)
展是以數(shù)控系統(tǒng)完善的軟硬件功能及高靈敏度、高精度感知檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ),以適應(yīng)智能化、信息化、數(shù)字化集成技術(shù)發(fā)展的要求。為追求數(shù)控設(shè)備加工效率和加工質(zhì)量,數(shù)控系統(tǒng)不但有自動編程、前饋控制、模糊控制、自學(xué)習(xí)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)戎悄芑δ?,并有故障診斷專家系統(tǒng),使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨勢完善。伺服驅(qū)動系統(tǒng)智能化,能自動感知負(fù)載變化,自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。如發(fā)那科推出的hrv控制,通過共振追隨型hrv濾波器,可以避免因頻率變動而造成設(shè)備的共振。通過融合旋轉(zhuǎn)伺服電動機,高精度、高響應(yīng)和高分辨率脈沖編碼器,實現(xiàn)高速和高精度的伺服控制,保證極其平穩(wěn) 的進(jìn)刀。
(2)智能自適應(yīng)控制技術(shù)自適應(yīng)控制分為 工藝自適應(yīng)和兒何自適應(yīng)。工藝自適應(yīng)又分為
(ann)是一種模擬
除了各種數(shù)控設(shè)備和相關(guān)數(shù)控配套設(shè)備以外,智能工業(yè)機器人在智能制造單元、智能制造系統(tǒng)和智能制造工)‘中具有重要作用。
(2)智能化自動化工)‘在各種智能化自動化數(shù)控設(shè)備的基礎(chǔ)上,智能化工)‘將由工廠‘局部智能自動化、逐步分層次地發(fā)展到全工)‘智能自動化和社會化智能制造。
第一層次:單機或單元智能自動化。
單機或單元智能自動化,可以實現(xiàn)長時間無人值守。國內(nèi)外都有用于生產(chǎn)的實例。
第二個層次:生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化。
在第三代“智能機器人化單元”的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)控制生產(chǎn)車間全自動化系統(tǒng)。包括毛坯倉儲管理,再制品倉儲管理,成品零件倉儲管理及其搬運、裝卸、裝配作業(yè)和質(zhì)量檢驗等。
第三個層次:智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)。
在第二層次生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化的基礎(chǔ)上,配置網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng),來實現(xiàn)全工)‘的智能化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)制造。智能化工)‘的實現(xiàn)主要是靠信息通信技術(shù)(ict)和智能網(wǎng)絡(luò)的可靠運行加以保證。具有實時資料搜集與傳輸功能、高效能計算機與分析預(yù)測功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷功能及模擬功能等。智能化工)‘最核心的部分是生產(chǎn)過程和全面經(jīng)營運行的智能自動化,包括設(shè)計智能化,生產(chǎn)排序自動化,生產(chǎn)線自動化,測試檢驗自動化,倉儲自動化,電力管理智能自動化等等,進(jìn)一步發(fā)展到自動化無人化工)‘(絕大多數(shù)設(shè)備可以無人值守)。
第四個層次:智能化社會化生產(chǎn)。
智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造,將山企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)向企業(yè)外部傳輸。這就是所謂的internet/intranet。網(wǎng)絡(luò)可使企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行跨地區(qū)協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、信息共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)能為制造提供完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息,可以通過網(wǎng)絡(luò)將加工程序傳給遠(yuǎn)方的設(shè)備進(jìn)行加工,也可遠(yuǎn)程診斷并發(fā)出指令調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)使各地分散的數(shù)控機床聯(lián)系在一起,互相協(xié)調(diào),統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)整,使產(chǎn)品加工不局限于一個工)‘內(nèi)而實現(xiàn)社會化生產(chǎn)。智能化社會化制造能夠借助internet網(wǎng)實現(xiàn)跨行業(yè)、跨國際智能化制造,進(jìn)人internet/intranet時代。云計算借助internet網(wǎng)整合了計算機資源,為智能化制造開了先河。智能化網(wǎng)絡(luò)化社會化制造將引領(lǐng)社會和全球資源的整合與優(yōu)化運用,同時將有效地提高人類的生活質(zhì)量,逐步地減少人類的體力勞動而擴(kuò)大腦力勞動的比重,進(jìn)入知識社會,智能社會。
智能制造具有高科技高水平的先進(jìn)制造系統(tǒng),面臨一些極具挑 戰(zhàn)性的問題。當(dāng)然也需要我們投入大量的研究去攻克這些技術(shù)難題。產(chǎn)品和制造過程的數(shù)字建模理論及混合約束求解方法,幾何表示與推理在運動規(guī)劃、抓取、夾持、裝配、nc加工、計算機視覺、測量中的應(yīng)用,制造技能和制造知識的表示、獲取與推理。智能制造單元的agent建模及智能制造系統(tǒng)的多agent建模理論、多agent系統(tǒng)學(xué)-j及重構(gòu)理論、多agent系統(tǒng)動力學(xué)分析方法及性能評價標(biāo)、多agent系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、控制與協(xié)調(diào)等。制造資源的holon模型holonic系統(tǒng)組成及其分別式協(xié)調(diào)與控制等。由于人類智能問題本身的復(fù)雜性,智能制造理論與技術(shù)的研究任重而道遠(yuǎn),上述問題的深入研究,不僅將促進(jìn)智能制造理論與技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)一步完展具有積極的推動作用。不僅要提高機器設(shè)備的智商,更要協(xié)調(diào)好人與機器的關(guān)系,建立一種新型的人機一體化關(guān)系,從而產(chǎn)生高效高性能的生產(chǎn)系統(tǒng)。總之,隨著智能制造技術(shù)的普及以及其帶來的優(yōu)勢愈發(fā)明顯,可以預(yù)見在不遠(yuǎn)的將來,智能制造將成為下一代重要的生產(chǎn)模式。參考文獻(xiàn):
智能制造論文篇十四
第一段:引言(200字)。
智能制造是當(dāng)今工業(yè)界的熱門話題,其通過融合人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化。在我與智能制造相關(guān)的實踐中,我深刻感受到這項技術(shù)的潛力和價值。本文旨在分享我對智能制造的體會和見解。
第二段:智能制造的優(yōu)勢(200字)。
智能制造的最大優(yōu)勢是提高生產(chǎn)效率和降低成本。通過采用自動化設(shè)備、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測技術(shù),企業(yè)能夠更好地規(guī)劃和管理生產(chǎn)流程,減少人為錯誤以及生產(chǎn)停頓。此外,智能制造還能提供實時數(shù)據(jù)和分析,幫助企業(yè)做出更明智的決策,優(yōu)化資源利用,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
第三段:智能制造的挑戰(zhàn)(200字)。
然而,智能制造的實施也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先,人們對于新技術(shù)的接受和適應(yīng)需要時間。在企業(yè)中推行智能制造需要員工重新學(xué)習(xí)和調(diào)整工作方式,這可能會引起一定的阻力和困惑。其次,智能制造的實施需要高投資成本,企業(yè)可能面臨經(jīng)濟(jì)和資源的壓力。最后,新技術(shù)本身的安全性和穩(wěn)定性也是個懸念。確保數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)運行穩(wěn)定需要企業(yè)加強技術(shù)保護(hù)和風(fēng)險管理。
第四段:智能制造的應(yīng)用案例(300字)。
盡管智能制造面臨一些挑戰(zhàn),但仍有許多企業(yè)成功應(yīng)用該技術(shù)取得了顯著成績。例如,某汽車制造商采用了智能制造技術(shù)來優(yōu)化生產(chǎn)線的安排,使得生產(chǎn)能力提高了15%。一家食品加工企業(yè)通過智能制造成功地降低了原材料浪費和產(chǎn)品次品率,使得利潤增長了20%。這些成功案例表明智能制造將是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一,對企業(yè)的競爭力具有重要意義。
第五段:個人感悟與未來展望(300字)。
通過與智能制造相關(guān)的實踐,我深刻體會到其在提升效率、優(yōu)化資源利用和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的巨大潛力。同時,我也認(rèn)識到實施智能制造是一個復(fù)雜而持續(xù)的過程,需要企業(yè)在技術(shù)、管理和人才培養(yǎng)等方面做出全面投入。在未來,我希望能夠繼續(xù)關(guān)注智能制造領(lǐng)域的發(fā)展,并為企業(yè)實施智能制造提供專業(yè)支持和建議。
結(jié)語(100字)。
智能制造是一個日益重要的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,其將為企業(yè)帶來巨大的競爭優(yōu)勢。盡管面臨一些挑戰(zhàn),但通過充分認(rèn)識其優(yōu)勢和案例,加強對新技術(shù)的研究和培訓(xùn),企業(yè)可以成功實施智能制造,實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。我相信通過不斷的努力和創(chuàng)新,智能制造必將為工業(yè)界帶來更大的發(fā)展和進(jìn)步。