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智能制造技術(shù)的特征范文第1篇

【關(guān)鍵詞】先進制造技術(shù)；發(fā)展趨勢；關(guān)鍵技術(shù)

【中圖分類號】TH16 【文獻標識碼】A

【文章編號】1007―4309（2010）10―0086―2

先進制造技術(shù)AMT（Advanced Manufacturing Technology）是傳統(tǒng)制造技術(shù)在不斷吸收機械、材料、電子、信息、能源和現(xiàn)代化管理等領域的成果上產(chǎn)生的，它被綜合應用于產(chǎn)品的生產(chǎn)、設計、制造、檢測、管理和售后服務的全過程。它是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來的，保留了過去制造技術(shù)中的有效要素，是制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的完整的技術(shù)群，先進制造技術(shù)的發(fā)展，大體經(jīng)歷了四個階段：

第一階段（20世紀60―70年代）：柔性制造單元（CAD/CAM），它是以數(shù)控機床、加工中心和工業(yè)機器人為代表的。

第二階段（20世紀70―80年代）：柔性制造系統(tǒng)（FMS），它是以柔性制造單元加上自動或半自動物流輸送組合而成的，但特點仍然是分布式生產(chǎn)過程。

第三階段（20世紀80―90年代）：集成階段（CIMS），是以信息、工藝、物流、計算機集成控制為特點的。

第四階段（20世紀90年代至今）：智能集成制造系統(tǒng)階段，是以設計智能化、單元加工過程智能化和系統(tǒng)整體管理智能化為特征的。

一、先進制造技術(shù)的特點

目前，每一個國家都處于全球化市場中，先進制造技術(shù)的競爭是面向全球的。一個國家的先進制造技術(shù)對該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力發(fā)揮著非常重要和不可替代的作用。先進制造技術(shù)的目標是要提高產(chǎn)品對動態(tài)多變的市場的適應能力以及競爭能力，同時實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。它不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、產(chǎn)品設計、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程，概括起來有以下特點：

（1）成形和加工技術(shù)日趨精密化。

（2）企業(yè)裝備將以制造工藝、設備和工廠的柔性與可重構(gòu)性作為顯著特點。

（3）虛擬制造技術(shù)和網(wǎng)絡制造技術(shù)將被廣泛應用。

（4）機電產(chǎn)品和先進制造技術(shù)將把智能化、數(shù)字化作為發(fā)展方向。

（5）以提高對市場快速反應能力為目標的制造技術(shù)將超速發(fā)展。

（6）先進制造技術(shù)的發(fā)展越來越離不開信息技術(shù)，信息技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。

（7）21世紀的企業(yè)面臨著要在管理方面進行創(chuàng)新的新課題。

（8）現(xiàn)代設計技術(shù)將成為21世紀制造業(yè)的重要特征。（現(xiàn)代技術(shù)的內(nèi)涵即為：綠色產(chǎn)品設計技術(shù)、優(yōu)良性能設計基礎技術(shù)、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)、全壽命周期設計技術(shù)。）

二、當前先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

市場需求的個性化與多樣化趨勢越來越明顯，精密化、綠色化、智能化、信息化、虛擬化將成為未來先進制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）信息化

近幾年，信息技術(shù)和制造技術(shù)的不斷融合，使得數(shù)字化成為制造業(yè)日益發(fā)展的趨勢。數(shù)字化制造技術(shù)具有較多的優(yōu)點，如使市場多樣化和個性化的需求得到滿足；能夠?qū)κ袌鲎鞒隹焖俚捻憫股a(chǎn)成本得以降低；能夠提高產(chǎn)品精度和可靠性；等等。數(shù)字化產(chǎn)品既方便、直觀，又便于通過計算機控制產(chǎn)品，對信息進行處理和傳遞。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，制造業(yè)應用系統(tǒng)越來越離不開Internet技術(shù)，Internet技術(shù)是實現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動化的基礎，是其重要的支撐平臺?；赪eb技術(shù)的供應鏈管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等成為產(chǎn)品的主流。據(jù)專家預測，在未來生產(chǎn)中占主導地位的將是基于網(wǎng)絡制造的分布式網(wǎng)絡化生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，先進制造技術(shù)將把以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)為核心，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化為特征的信息化制造技術(shù)作為重要的發(fā)展方向。

（二）智能化

智能化就是應用人工智能技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期（包括產(chǎn)品設計、制造、發(fā)貨、支持等）各個環(huán)節(jié)的智能化，如生產(chǎn)設備的智能化，人與制造系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮等。智能化能夠使制造系統(tǒng)的自動化和柔性化水平得到進一步的提高，使生產(chǎn)系統(tǒng)的適應與判斷能力更加完善。

（三）精密化

超高速切削、超精密加工技術(shù)以及發(fā)展新一代制造裝備成為了加工制造技術(shù)的發(fā)展方向。

1.超精密加工技術(shù)

目前已進入納米級加工時代，加工精度和表面粗糙度分別達到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段近；超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展；超精加工材料由金屬擴大到非金屬。

2.超高速切削

目前，鋁合金超高速切削的切削速度已超過1 600m/min，鑄鐵、超耐熱鎳合金、鈦合金的速度分別為1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的發(fā)展已轉(zhuǎn)移到一些難加工材料的切削加工上。

3.新一代制造裝備的發(fā)展

市場競爭和新的產(chǎn)品、技術(shù)和材料的發(fā)展對新型加工設備的研究與開發(fā)起著推動作用，如“并聯(lián)桁架式結(jié)構(gòu)數(shù)控機床”的發(fā)展就是一個典型的例子。它采用六個軸長短的變化，以實現(xiàn)刀具相對于工件的加工位姿的變化，是對傳統(tǒng)機床結(jié)構(gòu)方案的突破。

（四）綠色化

由于資源與環(huán)境的約束日益嚴格，21世紀的制造業(yè)要以綠色制造為重要特征。與此相適應的，綠色制造技術(shù)的發(fā)展也將是快速的。主要表現(xiàn)為：

1.綠色產(chǎn)品設計技術(shù)，既能夠保證產(chǎn)品在生命周期內(nèi)環(huán)保和對人類健康無危害，又能保證低能耗和高資源利用率。

2.綠色制造技術(shù)，使整個制造的過程對環(huán)境所造成的不利影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放量最少，資源利用效率最高。

3.產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造，它主要包括以設計產(chǎn)品和處理材料為主的生產(chǎn)系統(tǒng)工廠和以處理循環(huán)產(chǎn)品生命周期結(jié)束時的材料為主的恢復系統(tǒng)工廠。如汽車等產(chǎn)品的拆卸、回收技術(shù)和生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。

（五）虛擬化

在制造業(yè)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality Technology）越來越被廣泛地應用，它主要包括兩部分，即虛擬企業(yè)和虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)是在產(chǎn)品真正制出之前，先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型進行試驗，并且預測和評價其性能和可制造性。

三、未來先進制造技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)

（一）虛擬制造VM（virtual manufacturing）

VM技術(shù)的發(fā)展是以仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實VR（virtual reality）技術(shù)為基礎的。VM技術(shù)是在虛擬條件下模擬產(chǎn)品的設計、制造、測試、營銷的全過程，并預測和評價有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)和性能指標，從而使產(chǎn)品開發(fā)周期得以縮短，使制造過程得以優(yōu)化。VM技術(shù)是工程設計的一次革命性的進步，它的應用范圍是非常廣泛的，如快速設計與快速原型、面向裝配或制造的設計、產(chǎn)品維護、產(chǎn)品設計進入市場的并行處理和人員培訓等領域。

（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）

智能制造技術(shù)是一門綜合技術(shù)。之所以這么說，是因為它是通過自動化技術(shù)、制造技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等學科互相交織和滲透形成的一門技術(shù)。智能設計、智能裝配、智能加工、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能測量與診斷等都屬于智能制造技術(shù)的范疇。對于制造系統(tǒng)集成自動化和柔性自動化來說智能制造是其新發(fā)展，也是其重要組成部分，智能傳感與檢測是智能制造的重點。

（三）納米制造

20世紀出現(xiàn)了一種高新技術(shù)，即納米技術(shù)。它的加工精度或尺寸為0.1nm―100nm。而納米制造是納米技術(shù)與制造技術(shù)相融合而產(chǎn)生的，精密加工、超精加工、微細加工和超微細加工都屬于納米制造。常用的制造技術(shù)有聚焦離子束工藝等。

（四）綠色制造GM（green manufacturing）

綠色制造是一種現(xiàn)代制造模式，它綜合考慮資源消耗和環(huán)境影響，其目的是使產(chǎn)品在整個生命周期中（包括從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理）做到對資源利用率最高，對環(huán)境的不利影響最小，并優(yōu)化協(xié)調(diào)企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。目前綠色制造受到了全球制造業(yè)的關(guān)注，因為未來制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開綠色制造，綠色制造已成為先進制造技術(shù)的主要內(nèi)容，也是各國支持和優(yōu)先發(fā)展的研究項目。

四、結(jié)論

我國將先進制造技術(shù)列入“九五”科技規(guī)劃和15年科技發(fā)展規(guī)劃中。21世紀的今天，經(jīng)濟全球化進程日益加快，隨之而來的日益加劇的制造業(yè)領域的競爭，實際上是以先進制造技術(shù)為競爭核心的。在這樣的大環(huán)境、大背景下，我國不僅要迎接挑戰(zhàn)，而且要抓住機遇，要不斷地對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，發(fā)展先進制造技術(shù)，要在技術(shù)、機制、管理以及人才等方面進行創(chuàng)新，只有這樣我國才能實現(xiàn)躋身世界制造強國的目標。

【參考文獻】

[1]王隆太等.先進制造技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[2]張平亮等.先進制造技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[3]馮.先進制造技術(shù)基礎[M]. 北京：北京大學出版社，2009.

智能制造技術(shù)的特征范文第2篇

關(guān)鍵詞：機械制造；工藝；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

制造業(yè)體現(xiàn)的是一個國家的綜合實力，是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)。世界發(fā)生著巨大的變化，機械制造工藝對人們的生活和生產(chǎn)影響深遠。目前，我國的機械制造工藝處于發(fā)展階段，在機械制造過程中已經(jīng)有些先進的工藝得到了推廣和應用。下面將對機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行詳細地闡述。

1、機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機械制造工藝中激光技術(shù)的應用

激光具備單色性較好、亮度高以及方向好等顯著特征，因此，激光在社會許多領域中得到了廣泛應用，激光技術(shù)是一項重要的技術(shù)，其在制造業(yè)領域的應用具體體現(xiàn)在以下兩個方面：一是快速切割成型。激光技術(shù)在制造工藝中的一個重要應用為快速切割，該技術(shù)主要是充分利用激光技術(shù)中的CAD模塊的準確定型以及快速切割，從而快速地完成對材料的切割成型?？焖偾懈畛尚偷膶ο笾饕◤碗s的零件以及零件的模型，由于快速切割成型具備獨特的優(yōu)勢， 所以其在制造業(yè)中得到了廣泛的應用；二是激光熱處理技術(shù)。激光熱處理技術(shù)主要運用在零件加工過程中， 采用激光熱處理技術(shù)有助于減少零件的磨損，提高機器的使用性能，也有助于延長零件的使用壽命。一般在零件的表面涂抹耐磨材料能夠有效地提高零件的耐磨性能。零件在加工的過程中使用激光技術(shù)時，會產(chǎn)生大量的熱能，因此，采用激光技術(shù)能夠修復模具，提高零件的使用壽命。

1.2 在機械制造工藝中應用自動化控制技術(shù)

第一，自動化制造工廠。自動化制造工廠的技術(shù)含量較高，能夠?qū)崿F(xiàn)從材料到產(chǎn)品的自動化完成，其屬于一種綜合性非常高的自動化技術(shù)。自動化制造工廠是由自動化制造系統(tǒng)構(gòu)成的，在高自動化物料運輸系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)結(jié)合的條件下， 由于自動化制造工廠具備生產(chǎn)成本較高、科技含量高等特征，因此自動化制造工廠還沒有在制造業(yè)中得到廣泛應用。第二，自動化制造生產(chǎn)線。自動化控制系統(tǒng)是指自動化加工流水線， 目前自動化控制技術(shù)在機械制造業(yè)中應用比較廣泛。這種自動化系統(tǒng)在較少的人工直接或者是間接的干預下，將原材料加工成零件或者是將零件組裝成產(chǎn)品，在產(chǎn)品加工的過程中實現(xiàn)了工藝過程或者是管理過程的自動化。計算機通常控制著多臺加工設備，這些加工設備就是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。第三，自動化制造單元。自動化制造單元屬于一種小型的自動化控制系統(tǒng)，采用這種自動化系統(tǒng)能夠有效地提高生產(chǎn)效率，大大地降低了生產(chǎn)成本。自動化制造單元能夠獨立地完成各項任務，并且其體型較小，因此在機械制造業(yè)中得到了廣泛應用。自動化制造單元能夠是多臺設備或者是一臺設備，在組合加工設備時可以根據(jù)具體的加工產(chǎn)品來決定，比如，數(shù)控機床、物料輸送機等。

1.3 高精度技術(shù)在機械制造中的應用

精密加工是現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展方向， 精密加工主要涉及到復合加工技術(shù)、研磨加工技術(shù)、超精密切削技術(shù)以及微型機械等方面?，F(xiàn)階段，納米技術(shù)在納米材料以及納米電子等方面得到了推廣與應用，納米技術(shù)的發(fā)展直接推動著機械科學、光科學等先進技術(shù)的發(fā)展。因此，微型機械以及納米技術(shù)的發(fā)展一定會發(fā)展成為未來的關(guān)鍵技術(shù)，一些智能技術(shù)在機械制造工藝中也正朝著高精度、高速率的方向發(fā)展。

2、機械制造工藝的發(fā)展趨勢

2.1 集成化

集成化是微機設備升級的一個重要標志，也代表著現(xiàn)代微機技術(shù)的進步與發(fā)展，同時代表著計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的各種不同功能由以往的分割狀態(tài)逐漸向融合狀態(tài)轉(zhuǎn)變，集成化的工作原理是將各個獨立的部件與功能，經(jīng)過一定的整個之后形成的整體性作業(yè)功效高于零散的、部分的作業(yè)功效的總和，這一特征也是促使集成化能夠徹底改善人們生活與生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。由于新時代的信息交流與處理比較復雜，促使廣大人民群眾在對待計算機的功能時需要同時進行，這一因素是保證集成化存在和使用的關(guān)鍵。因此，在改革制造機械化運用時，需要充分地考慮該技術(shù)的獨特優(yōu)勢。

2.2 智能化

目前，智能化技術(shù)已經(jīng)滲透到社會各個行業(yè)、各個領域中，智能化技術(shù)的一個顯著特征是非簡單化機械的程序運行，智能化技術(shù)能夠較好地模擬人類大腦的一些思維方式與邏輯性運行方式。這種機械性技術(shù)的廣泛應用，給人工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時這也是機械化今后需要努力的目標之一。在沒有運用智能化技術(shù)之前，在使用機械設備時，人們經(jīng)常會抱怨機械設備的速度以及精度達不到預期的要求，并且對機械的邏輯性能力以及分析綜合性的能力沒有抱有任何的期望，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是人們清楚地認識到機械只是根據(jù)一個固定的程序發(fā)揮作用的，是無法與人們的操作產(chǎn)生任何的互動，機械所能做到的是被動地接受指令，但是智能化技術(shù)卻改變了這一現(xiàn)象，人們對智能化技術(shù)感到驚奇與欣喜。同時人們把智能化技術(shù)廣泛地應用在社會各個不同領域以及各個不同行業(yè)中去，用智能化技術(shù)替代一部分人工作用。目前，我國對智能化技術(shù)的運用已經(jīng)進入了一個比較成熟、比較完善的階段，許多具備智能化人工效能的機械設備已經(jīng)廣泛應用到各種不同行業(yè)以及各種不同領域中，并且正在慢慢地改變著廣大人民群眾的生活方式以及工作方式，促使人們逐漸體驗到了智能化機械技術(shù)運用的人性化，以及“以人為本”的設置理念。

3、小結(jié)

綜上所述，機械設備是人類生活與生產(chǎn)中的重要工具，其扮演著新時代工作中的重要身份，通過機械設備所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品直接影響著人們生活和工作的各個方面，機械制造對人類的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，尤其是生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，需要不斷創(chuàng)新機械制造的工藝技術(shù)，提高機械設備的質(zhì)量與效率，促使機械能夠更好地為人類的經(jīng)濟生活服務。

參考文獻：

[1] 高偉，殷國富，成爾京. 機械制造工藝序列中的知識發(fā)現(xiàn)方法研究[J].機械工程學報，2011.12（22）：110-111.

智能制造技術(shù)的特征范文第3篇

摘 要：隨著科學技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，機電一體化技術(shù)的應用也越來越廣泛。本文對機電一體化技術(shù)的應用進行闡述，并對其發(fā)展進行探究。

關(guān)鍵詞：機電一體化應用發(fā)展

機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，它使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機電一體化技術(shù)的應用

1.1 在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應用 傳統(tǒng)機械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟的基礎上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業(yè)是以信息為主導，采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術(shù)和先進組織管理形式的全新的機械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領域的新技術(shù)相繼誕生，如計算機數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業(yè)中的應用 機電一體化技術(shù)是當今發(fā)展最快、應用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機械的開發(fā)、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應用

1.3.1 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。

1.3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設置在現(xiàn)場的儀表與設置在控制室內(nèi)的控制設備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。

1.3.3 交流傳動技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

1.3.4 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡使各種控制設備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。

1.3.5 分布式控制系統(tǒng)(DCS) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

2機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 智能化 智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

2.2 數(shù)字化 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起，為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程控制操作、診斷和修復。

2.3 自源化 自源化是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。

2.4 人性化 人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說更自然，更接近生活習慣。

2.5 微型化 微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

2.6 綠色化 工業(yè)發(fā)達給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

3結(jié)束語

隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實現(xiàn)了機電一體化，有利實現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2006.

智能制造技術(shù)的特征范文第4篇

關(guān)鍵詞：智能化；機械工程；發(fā)展趨勢；探討

智能化機械工程是繼傳統(tǒng)機械工程技術(shù)發(fā)展起來的一種自動化控制技術(shù)，智能化機械工程主要由現(xiàn)代機械設備組成，機械裝置具有復雜性與精巧性的特征，也能夠制造出更為精確的產(chǎn)品，因此可以在理論創(chuàng)新與實際問題的解決方面發(fā)揮重要作用[1]。本文簡單探討了機械工程智能化的發(fā)展趨勢問題，旨在為智能化機械工程實現(xiàn)進一步推廣提供參考依據(jù)。

一、智能化機械工程的特征

機械工程的智能化發(fā)展指的是采用智能化管理方法、設備及技術(shù)，有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機械工程，使傳統(tǒng)機械工程實現(xiàn)智能化運作與發(fā)展。智能化機械工程具有以下特征：（1）高品質(zhì)、高效率。在機械工程中應用智能化技術(shù)能夠減少生產(chǎn)能耗，并可以延長生產(chǎn)鏈，如從機械生產(chǎn)延伸至生產(chǎn)管理、產(chǎn)品銷售及再回收等過程，同時保證高效率生產(chǎn)產(chǎn)品及提高產(chǎn)品的品質(zhì)。（2）四流交匯、四維集成。人、機、硬件、軟件相互交流與集成是智能化機械工程的基本特征，四流交匯與四維集成保證了智能化機械工程的高效性與智能性，這對于機械工程的發(fā)展有著非常重要的作用[2]。（3）節(jié)能與環(huán)保。節(jié)能環(huán)保是機械工程發(fā)展的重要趨勢之一，利用傳統(tǒng)機械工程技術(shù)的過程中難免會產(chǎn)生污染，且污染產(chǎn)生后治理難度較大。智能化機械工程中所使用的技術(shù)與設備均具有節(jié)能環(huán)保的特點，能夠減少污染物的排放，避免以犧牲環(huán)境作為發(fā)展機械工程的代價。

二、機械工程智能化的發(fā)展趨勢分析

（一）網(wǎng)絡化與信息化發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡化與信息化是機械工程朝智能化方向發(fā)展的主要趨勢。就信息化發(fā)展趨勢而言，與機械工程相關(guān)的企業(yè)正在不斷改革自身管理體系，并注重通過智能化技術(shù)改善內(nèi)部管理環(huán)境及利用外部環(huán)境，確保機械工程能夠在信息化管理環(huán)境中實現(xiàn)進一步發(fā)展。目前EPR（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）及MRPII（制造資源計劃）等在企業(yè)中的廣泛應用為智能化機械工程的信息化發(fā)展提供了有利條件，同時也能夠使機械工程在虛擬企業(yè)、動態(tài)聯(lián)盟、電子商務、網(wǎng)絡物流等領域中發(fā)揮非常重要的作用。機械工程在信息化管理領域中的應用也能夠加快智能化機械工程的信息化發(fā)展。例如，在對機械工程中的機電產(chǎn)品進行研發(fā)時，通常會應用到信息技術(shù)，在選擇機械加工設備時，通常會優(yōu)先考慮數(shù)控式加工機床等含有智能化信息技術(shù)的機械設備。商業(yè)化智能機械研發(fā)機構(gòu)的出現(xiàn)也為機械工程的信息化與網(wǎng)絡化發(fā)展提供了必要條件，目前已有研發(fā)機構(gòu)成功利用智能CAD（計算機輔助設計）技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)等設計及開發(fā)新型機械產(chǎn)品，并逐漸朝CAM（計算機輔助制造）、CAPP（計算機輔助工藝過程設計）等方向發(fā)展[3]。此外，機械工程生產(chǎn)體系的網(wǎng)絡化發(fā)展趨勢尤為明顯。智能化機械制造系統(tǒng)以人機結(jié)合為主要特征，目前制造模式已經(jīng)得到了優(yōu)化，生產(chǎn)體系注重以人為本，并確保機器智能與人類的智能能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合，因此可保證調(diào)度計劃與生產(chǎn)計劃能夠組成智能化控制網(wǎng)絡，確保機械工程的智能化控制系統(tǒng)具有可重構(gòu)性。例如，可以重構(gòu)路線調(diào)度數(shù)量品種，適應機械加工設備及組成方案等。

（二）集成化與自動控制化發(fā)展趨勢。隨著機械工程智能化研究的不斷深入，智能化機械應用集成化與自動化控制技術(shù)的趨勢也表現(xiàn)得越來越明顯。在機械工程領域中，基于單機集成與智能控制的自動化換擋系統(tǒng)已經(jīng)得到了推廣與應用，自動化換擋系統(tǒng)主要分為液壓式換擋系統(tǒng)與電液式換擋系統(tǒng)，應用以上兩種系統(tǒng)后不但可以改善機械設備的使用性能，提高機械工作效率及作業(yè)質(zhì)量，同時還能夠使機械操作人員的勞動強度得以減輕。另一方面，機械工程中所使用的監(jiān)控技術(shù)、檢測技術(shù)、遠程診斷技術(shù)及維護技術(shù)等也已經(jīng)逐步實現(xiàn)了智能化，并具有明顯的集成化與自動化控制的發(fā)展趨勢。例如，智能化電子診斷技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在線智能檢測、預報及檢測機械設備的運行工況，同時還可以自動將故障診斷及維修數(shù)據(jù)發(fā)送給機械操作人員，方便操作人員集成化控制工程機械。近些年國外部分廠家已經(jīng)可以在電子監(jiān)控裝置當中安裝數(shù)據(jù)輸出接口與數(shù)據(jù)存儲接口，這就能夠為機械工程中故障數(shù)據(jù)的記錄提供有效的物質(zhì)基礎，當?shù)贸龉收蠑?shù)據(jù)后，機械維護或操作人員便可以根據(jù)故障代碼輸出結(jié)果分析故障情況，因此有利于精確確定機械故障類型及故障點。此外，集成化與自動化控制的發(fā)展趨勢還體現(xiàn)在了網(wǎng)絡機群方面。網(wǎng)絡機群是機械工程智能化的具體體現(xiàn)，實施網(wǎng)絡機群管理能夠優(yōu)化配置多機種及高性能機械，確保各類機械充分發(fā)揮協(xié)同作用。

（三）產(chǎn)品智能化與人工智能化發(fā)展趨勢。在機械工程本身不斷實現(xiàn)智能化的同時，機械工程中的產(chǎn)品也逐漸朝智能化的方向發(fā)展，同時在機械工程領域中應用人工智能化及計算機科技技術(shù)的發(fā)展趨勢也變得越來越明顯。智能化、多樣化及個性化的機械產(chǎn)品能夠更好地滿足消費者的需求，其中智能化機械產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。例如，索尼公司開發(fā)的智能化娛樂機器狗（愛寶）投入到市場后受到了廣大消費者的歡迎，同時也帶來了巨大經(jīng)濟效益。機械工程領域中的智能化產(chǎn)品多能夠模擬人類大腦所具有的控制功能、分析功能，因此可以實現(xiàn)共同控制與定時控制。在機械產(chǎn)品中安裝位置、壓力及溫度傳感裝置等，不但可以高效感知與分析外界信號，同時還能夠及時處理信號。例如，機械產(chǎn)品中的分級控制可以通過電子電路、SCM（ 供應鏈管理）及顯示管等的靈活配置實現(xiàn)。人工智能化與計算機科技技術(shù)的應用也加快了機械工程智能化的發(fā)展進程。現(xiàn)代科技技術(shù)從研發(fā)到應用之間的周期正在不斷縮短，機械工程中應用的人工智能化技術(shù)也變得越來越多，人工智能與計算機智能的結(jié)合已經(jīng)成為機械工程技術(shù)研究中的熱點，研究的關(guān)鍵點在于解決知識節(jié)點劃分與模塊共享之間存在的技術(shù)難題，以便可以協(xié)調(diào)人工智能、產(chǎn)品智能與計算機智能之間的關(guān)系。此外，機械工程智能化知識資源為智能軟件的設計提供了必要依據(jù)，如MAS技術(shù)（移動服務器）、DPS技術(shù)（數(shù)據(jù)保護）等的應用不但提高了機械工程的人工智能化水平，同時還能夠提升機械產(chǎn)品的制造質(zhì)量，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。因此能夠加快機械工程的智能化發(fā)展。

結(jié)束語：綜上所述，機械工程在人類文明發(fā)展的過程中起到了非常重要的作用，智能化機械工程的出現(xiàn)將機械工程帶入了一個嶄新的發(fā)展紀元。機械工程智能化的發(fā)展趨勢是多樣化的，包括網(wǎng)絡化、信息化、人工智能化與產(chǎn)品智能化等，只有把握好機械工程智能化的發(fā)展趨勢，才能夠豐富機械工程領域的內(nèi)涵，并由此加快機械工程的發(fā)展。

參考文獻：

智能制造技術(shù)的特征范文第5篇

一、機電一體化及智能控制系統(tǒng)概述

當前的機電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應用到實際生產(chǎn)生活中，其基本內(nèi)容主要是機械技術(shù)、計算機技術(shù)、系統(tǒng)及自動化控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)?；窘M成要素包括結(jié)構(gòu)組成要素、運動組成要素、感知組成要素以及職能組成要素。機電一體化的基本原則有四個，分別是結(jié)構(gòu)耦合原則、運動傳遞原則、信息控制原則以及能量轉(zhuǎn)換原則。智能化控制就是在無人干預的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標的自動控制技術(shù)，是用計算機模擬人類智能的一個重要領域。智能化控制是傳統(tǒng)控制的優(yōu)化升級，智能化控制系統(tǒng)是一個開放的、分布式的、對信息具有綜合處理能力的機構(gòu)，在當今社會得到廣泛的應用。智能控制系統(tǒng)是將自動控制理論、人工智能理論、信息理論及運籌學理論綜合應用的系統(tǒng)，智能控制的主要對象一般具有復雜程度高、非線性的特點，而且具有不確定性。與傳統(tǒng)控制形式相比，智能化控制具有明顯的優(yōu)越性。

二、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用

從20世紀90年代后期，機電一體化技術(shù)向智能控制發(fā)展，開辟了機電一體化技術(shù)發(fā)展的新篇章。機電一體化的未來發(fā)展必將是以智能化作為主要方向，智能控制的優(yōu)劣直接決定機電一體化系統(tǒng)的整體水平。

1.智能控制在機械制造過程中的應用。

機械制造是機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，當前最先進的機械制造技術(shù)就是將智能控制技術(shù)與計算機輔助技術(shù)有機結(jié)合，向智能機械制造技術(shù)的方向發(fā)展。其最終目標是利用先進的計算機技術(shù)取代一部分腦力勞動，從而模擬人類制造機械的活動。同時，智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)計算的方法對機械制造的現(xiàn)狀進行動態(tài)地模擬，通過傳感器融合技術(shù)將采集的信息進行預處理，從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據(jù)。智能控制在機械制造中的應用領域包括：機械故障智能診斷、機械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控與檢測、智能傳感器及智能學習等。

2.智能控制在數(shù)控領域中的應用。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國的機電一體化技術(shù)的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求，不僅需要完成很多的智能功能，還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能，從而使得數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標，運用智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)這些目標。比如說，利用專家系統(tǒng)可以數(shù)控領域中難以確定算法與結(jié)構(gòu)不明確的一些問題進行綜合處理，再運用推理規(guī)則將數(shù)控現(xiàn)場的一些數(shù)控故障信息進行推理，從而獲得維修數(shù)控機械的一些指導性建議。

3.智能控制在機器人領域中的應用。

機器人所具有非線性、強耦合、時變性的特征主要體現(xiàn)在動力系統(tǒng)中，在控制參數(shù)的系統(tǒng)中機器人具有多任務及多邊變性的特征，這些特征適合智能控制技術(shù)的應用。當前智能控制技術(shù)在機器人領域中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是機器人手臂姿態(tài)及動作的智能控制;二是機器人在多傳感器信息融合與視覺處理方面的智能控制;三是機器人在行走路徑與行走軌跡跟蹤方面的智能控制;四是通過專家控制系統(tǒng)對機器人的運動環(huán)境進行定位、監(jiān)測、建模及規(guī)劃控制等方面的探究。

4.智能控制在建筑工程中的應用。

智能控制在建筑工程中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是智能控制在建筑物照明系統(tǒng)中的應用，它主要通過通信與計算機控制的聯(lián)網(wǎng)，對每一個時段的照明系統(tǒng)進行控制，主要表現(xiàn)在對照明時間、照明系統(tǒng)的節(jié)能、照明邏輯方面的智能控制;二是對建筑物內(nèi)的空調(diào)進行智能控制，通過比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式對空調(diào)在夏季與冬季使用時的模式進行設置，可以智能地調(diào)節(jié)空調(diào)的風閥，在確保建筑內(nèi)空氣質(zhì)量的同時，減少能量的浪費。

5.智能控制在機電一體化中的效果。

機電一體化是推動工業(yè)現(xiàn)代化的重要技術(shù)?！爸悄芑弊鳛楫敶萍嫉内厔菟?，因此智能控制在機電一體化中的作用不可估量，智能控制應用于機電一體化中有以下幾點作用：（1）優(yōu)化效能：多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)運用的是模塊化設計的思路和方式，有著較為廣闊的功能涉及面，裁剪性也非常好。如果是群控系統(tǒng)，對于相同的群控系統(tǒng)完全可以借助各種操作流程，進而保證系統(tǒng)的調(diào)整能夠符合相關(guān)標準和要求;（2）提高精度：精度對于數(shù)控機床而言是衡量機電一體化制造技術(shù)的重要指標，直接影響著產(chǎn)品加工成品率的高低。與舊的設備相比，智能數(shù)控系統(tǒng)融合了高速CPU芯片、多CPU控制系統(tǒng)、RISC芯片與交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，促使機床的精度得以大大的提高;（3）程序控制：操作程序是系統(tǒng)運行的主要指令，根據(jù)加工產(chǎn)品的尺寸、精度來編制操作程序才能使產(chǎn)品加工后達到智能效果;（4）改進加工：智能控制方式的運用可以縮短加工時間、優(yōu)化操作流程。實現(xiàn)了復合加工的效果，數(shù)控機床通過智能控制滿足了多軸、多控制加工的需要，可以有效地減少人工操作次數(shù)，加工程序得到了優(yōu)化和改進

三、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中發(fā)展的必然趨勢分析