智能制造装备与系统

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1、学科前沿智能制造装备与系统学生：柯小林学号：20112651班级：机自11班指导老师：鄢萍阎春平5学科前沿智能制造装备与系统班级:11机自11班学号：20112651姓名：柯小林摘要：随着制造信息的爆炸性增长以及处理信息工作量的猛增,要求制造系统表现出更大的智能,但是专业人才的缺乏和专门知识的短缺，严重制约了制造工业的发展，在发展中国家是如此，在发达国家由于制造企业向第三世界转移，同样也造成本国技术力量的空虚，这动荡不定的市场和激烈的竞争要求制造企业在生产活动中表现出更高的机敏性和智能，而CIMS的

2、实施和制造业的全球化发展遇到两个重大的障碍，即目前已形成的“自动化孤岛”的连接和全局优化问题以及各国、各地区的标准、数据和人-机接口的统一问题，这些问题的解决促进了智能制造系统的产生。智能制造装备的定义[1]是：具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。关键词：智能制造智能制造装备智能制造系统一、智能制造的主要特征智能制造主要表现有下列的特征：自组织能力、自律能力、自学习能力、系统的智能集成、人机一体化智能系统等等。可以看出IMS作为一种模

3、式，它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身，并不断向纵深发展的先进制造系统。20世纪60年代的数控机床(CNC)实现了机械加工过程的可编程自动化：2O世纪70年代的柔性制造系统(FMS)将车间级的机床设备、工艺装备、工业机器人及搬运小车等通过计算机在线控制实现了以物流为基础的系统自动化。进一步满足制造系统的柔性化要求；20世纪80年代的计算机集成制造(CIM)通过信息技术将工厂中CAD、CAPP、CAM及经营管理等集成起来，按照人们预测的方式实现加工过程的自动化。而智能制造可以在确定性不明确、不

4、能预测的条件下完成拟人的制造工作。二、智能制造的发展方向根据《中国智能制造装备行业价值链与市场前瞻分析报告》[2]分析，重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。例如，在精密和智能仪器仪表与试验设备领域，要针对生物、节能环保、石油化工等产业发展需要，重点发展智能化压力、流量、物位、成分、材料、力学性能等精密仪器仪表和科学

5、仪器及环境、安全和国防特种检测仪器。在关键基5学科前沿础零部件、元器件及通用部件领域，要重点发展高参数、高精密和高可靠性轴承、液压/气动/密封元件、齿轮传动装置及大型、精密、复杂、长寿命模具等。在智能专用装备领域，要重点发展新一代大型电力和电网装备，机器人产业，全断面掘进机、快速集成柔性施工装备等智能化大型施工机械，以及大型先进高效智能化农业机械等。此外，还要以大飞机、支线飞机及通用飞机为应用对象，采用飞机制造、机床制造和材料生产企业相结合，重点发展复合材料制备装备、自动辅带/辅丝设备、构件加工机床

6、、超声加工/高压水切割设备等。工业和信息化部装备工业司副司长李东18日在2011年国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会上表示，高端装备制造业是国家“十二五”规划提出的战略性新兴产业七大领域之一，其中智能制造装备是高端装备制造业的重点方向之一。李东说，改造提升制造业、加快培育战略新兴产业是国家“十二五”规划中明确的重要任务。实现由主要依靠规模增长的传统工业化道路向主要依靠技术进步和可持续发展的新型工业化道路转变，调整优化技术结构、组织结构、布局结构和行业结构，成为转变工业发展方式的核心工作。[3]

7、面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，重点推进智能仪表装备、智能装备等四大类产品，其中智能专用装备主要包括大型智能工程机械、高效农业机械、智能印刷机械、自动化纺织机械、环保机械、煤炭机械、冶金机械等各类专用装备，实现各种制造过程自动化、智能化、精义化，带动整体智能装备水平的提升。[4]从智能制造的系统结构方面来考虑，未来智能制造系统应为分布式自主制造系统，该系统由若干个智能施主组成，根据生产任务细化层次的不同，智能施主可以分为不同的级别。如一个智能车间称为一个施主，它调度管理车间的加工设备

8、，它以车间级施主身份参与整个生产活动；同时对于一个智能车间而言，它们直接承担加工任务。无论哪一级别的施主，它与上层控制系统之间通过网络实现信息的连接，各智能加工设备之间通过自动引导小车实现物质传递。在这样的制造环境中产品的生产过程为通过并行智：能设计出的产品，经过IMS智能规划,将产品的加工任务分解成一个个子任务，控制系统将子任务通过网络向相关施主“广播”，若某个施主具有完成此子任务的能力且当前空闲，则该施主通过网络向控制系统投出一份“标书”，“标书”中包含了该施主完