智能制造概念與技術目錄智能制造的含義1智能制造技術的特點2智能制造發展的歷史背景及發展狀況3智能制造系統5智能制造的關鍵技術4智能制造的形式7智能制造系統建模的數學方法6智能制造概述1、智能制造含義

智能制造是研究制造活動中的信息感知與分析、知識表達與學習、智能決策與執行的一門綜合交叉技術，是實現知識屬性和功能的必然手段。智能制造是人類的智慧向制造裝備轉移的過程。

智能制造概述2、智能制造技術的特點

(1)智能制造技術以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高產品對動態多變市場的適應能力和競爭力為目標。

(2)智能制造技術不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、生產管理、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程。

(3)智能制造強調技術、人、管理和信息的四維集成，不僅涉及到物質流和能量流，還涉及到信息流和知識流，即四維集成和四流交匯是智能制造技術的重要特點。(4)智能制造技術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)與組織的系統集成。智能制造概述3、智能制造發展的歷史背景及發展狀況

3.1智能制造發展的歷史背景20世紀60年代后，由于市場經濟的沖擊和信息革命的推動，世界范圍內的制造業正經歷了一場重大的變革。企業面臨的是一個多變得市場和越來越激烈的競爭環境，社會對產品的需求正從大批量產品專向多品種、小批量甚至單件產品上。企業必須對自身不斷進行改造以適應變化了的市場。因此，智能制造技術正是為了適應以上市場變化的新型制造系統。智能制造概述

3.2國外智能制造發展狀況美國政府將智能制造視為21世紀占領世界制造技術領先地位的基石。1991~1992和1992~1993年度，美國國家科學基金（NSF）著重資助了有關智能制造的諸項研究。卡內基梅隆大學（CMU）先后開發了車間調度系統（ISIS）、項目管理系統（CALLISTO）等項目。1989年，D.A.Boume組織完成了首臺智能加工工作站（IMW）的樣機。日本東京大學Furkawa教授等人正式提出了智能制造系統（IMS）國際合作計劃，并于1990年被日本立案為國際共同研究開發項目。2011，美國啟動“先進制造伙伴關系”（AMP）計劃。旨在打造關鍵國家安全工業的國內制造能力；縮短研制先進材料（用于制造產品）所需的時間；確立美國在下一代機器人技術領域的領導地位。

智能制造概述

2013年，德國政府提出“工業4.0”的概念，旨在旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。智能制造概述3.2國內智能制造發展狀況我國在智能制造的研究方面起步較晚，但在這個領域的研究發展還是比較快的。目前絕大多數的研究集中在人工智能在制造業的各個領域的應用方面，如智能CAD、CAPP專家系統、機電設備的智能控制等等。1989年在華中理科大學召開“機械制造走向2000年——回顧、展望與對策”大會。1990年，華中理科大學首次組建了IM學科組，積極跟蹤國際IMS的最新研究動態和從事IMS關鍵技術的預研工作。

2002年，國務院批準ARJ21-700飛機項目立項，已全面采用了三維數字化設計技術和并行工程方法，最終實現了大部段對接一次成功，飛機上天一次成功。2012年4月，科技部發布《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》，布局了基礎理論與技術研究、智能化裝備、制造過程智能化成套技術與裝備、智能制造基礎技術與部件、系統與集成與重大示范應用等五項重點任務。

智能制造概述

2015年，中國推出“中國制造2025”戰略，并將其定位于國家戰略。智能制造技術4、智能制造的關鍵技術

4.1智能制造裝備的關鍵技術

4.1.1裝備運行狀態和環境的感知與識別技術內容：這個技術主要對金屬切削機床的加工精度、溫度、切削力、熱變形、應力應變、圖像信息等進行感知和識別。目的：該技術目的在于研制具有高靈敏、高可靠、高精度的檢測環境信息的新型傳感器。智能制造技術4.1.2性能預測和智能維護技術

內容：該技術主要對機床的刀具磨損情況、機床故障狀態、振動狀態、精度退化狀態進行智能預測和維護。目的：該技術的目的是建立狀態表征體系與裝備性能表征指標間的映射關系，并實現對故障的自診斷和自修復，同時也能實現重大技術裝備的壽命測試和預測，從而達到對裝備可靠性和壽命精確評估的目的。智能制造技術4.1.3智能工藝規劃和智能編程技術內容：該技術主要通過計算機模擬專家處理綜合考慮機床工裝和零件材料特性的工藝規劃。目的：建立工藝系統和作業環境的集成數學模型和標定方法。建立面向典型行業的工藝數據庫和工藝知識庫以實現目標工藝優化。建立規劃與編程的智能推理和決策方法。智能制造技術4.1.4智能數控系統與智能數控驅動技術內容：主要對數控機床的數控能力進行提高。目的：完善伺服控制技術，實現系統參數自動識別、控制參數自動配置、多軸參數的自動優化、振動主動控制。完善基于視覺感知的伺服控制，實現防碰撞技術，實現自律運動、無人駕駛和靈巧操作。運用虛擬現實和人工智能技術，實現語音控制和基于虛擬現實環境的操作，發展智能化人機交互技術。

智能制造技術

4.2智能CAD/CAM技術

內容：該技術主要以人為主體，借助計算機硬件、軟件工具，輔助完成產品設計與制造。

優點：1、系統各模塊之間資源共享，提高了系統的運行效率，系統成本降低。

2、避免了應用系統之間信息傳遞的人為誤差，提高了產品的質量。

3、有利于實現并行作業，縮短產品上市周期、提高產品質量和企業的市場競爭力。

智能制造技術4.2.1CAD/CAM的組成CAD/CAM系統硬件系統軟件系統計算機外圍設備系統軟件支撐軟件應用軟件智能制造技術

4.2.2CAD/CAM技術的發展趨勢

計算機技術的發展為CAD/CAM技術的發展提供了有利的條件,使其向著集成化、智能化和標準化的方向發展。智能制造技術

4.3智能計算機輔助工藝規劃技術（ICAPP）

CAPP是通過向計算機輸入被加工零件的原始數據，加工條件和加工要求，由計算機自動地進行編碼，編程直至最后輸出經過優化的工藝規程卡片的過程。計算機輔助工藝規劃常是聯結計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的橋梁。

智能制造技術

CAPP智能化？將人工智能運用到CAPP系統的研究與開發中，使得CAPP系統在知識推理、知識獲取等方面能夠模擬人的智能活動與思維方式，實現復雜工藝設計問題的解決，使得CAPP能夠具有人類的智能特性，也就是智能化CAPP。

智能制造技術

CAPP系統的組成:智能制造技術5、智能制造系統智能制造系統由智能機器組成。整個系統包含制造過程的智能控制、作業的智能調度與控制、制造質量信息的智能處理系統、智能檢測與診斷系統。智能制造技術

5.1MES系統MES系統即制造企業生產過程執行管理系統，是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統。MES可以為企業提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊，為企業打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協同管理平臺。智能制造技術

5.2MES系統的功能

現場管理細度：由按天變為按分鐘/秒

現場數據采集：由人手錄入變為掃描、快速準確采集電子看板管理：由人工統計發布變為自動采集、自動發布倉庫物料存放：模糊、雜散變為透明、規整生產任務分配：人工變為自動分配、產能平衡倉庫管理：人工、數據滯后變為系統指導、及時、準確責任追溯：困難、模糊變為清晰、正確績效統計評估：靠殘缺數據估計變為憑準確數據分析統計分析：按不同時間/機種/生產線等多角度分析對比智能制造技術

5.2MES應用存在的主要問題

1、MES體系還不完整

2、通用性和可配置性較差

3、實時性不強

4、智能化程度不高

智能制造技術6、智能制造系統建模的數學方法

6.1專家系統專家系統通常由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數據庫、知識獲取等6個部分構成。優點：解決一些比較簡單的確定性問題缺點：有延遲，不易滿足實時性要求

智能制造技術

工作過程

專家、知識工程師用戶

人機交互界面知識獲取推理機解釋器知識庫綜合數據庫專業知識why,how的信息智能制造技術

6.2模糊推理

從不精確的前提集合中得出可能的不精確結論的推理過程。優點：可以解決不確定現象和模糊現象缺點：需要大量經驗和感知為前提

智能制造技術

6.3神經網絡

神經網絡的研究內容相當廣泛，反映了多學科交叉技術領域的特點。主要的研究工作集中在以下幾個方面：（1）生物原型研究（2）建立理論模型（3）網絡模型與算法研究（4）人工神經網絡應用系統

優點：可以實時處理動態多變得復雜問題缺點：還處于發展階段，普及有困難智能制造技術7、智能制造的形式

7.1智能機器數控機床

智能制造技術加工中心智能制造技術

機器人

謝謝大家演講完畢，謝謝觀看！內容總結智能制造概念與技術。因此，智能制造技術正是為了適應以上市場變化的新型制造系統。美國政府將智能制造視為21世紀占領世界制造技術領先地位的基石。1989年，D.A.Boume組織完成了首臺智能加工工作站（IMW）的