序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇智能制造技術(shù)的概念范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：G642　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1　引言

“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育意指將“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”傳授給本科生或研究生。構(gòu)建智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系通常有兩種途徑：(1)經(jīng)驗(yàn)歸納法，從社會(huì)實(shí)踐和科學(xué)研究已經(jīng)獲得的知識(shí)集合中選擇出若干，認(rèn)為這些知識(shí)應(yīng)該歸屬于“智能科學(xué)與技術(shù)”，且將其結(jié)構(gòu)化與系統(tǒng)化。(2)概念演繹法。追問“智能科學(xué)與技術(shù)”的確切含義為何，由此聯(lián)想其涉及的主要方面，概念推演形成的軌跡即是知識(shí)體系。兩種方法的結(jié)論應(yīng)是一致的。就實(shí)際操作而言，前者的主要環(huán)節(jié)是“選擇知識(shí)”和“搭建體系”，而“選擇什么”和“搭建成何樣”就與研究者的偏好相關(guān)，常出現(xiàn)觀點(diǎn)相左的情形；后者的主要環(huán)節(jié)是“明確語(yǔ)義”和“語(yǔ)義延伸”，能被稱為概念的東西總是成熟的，即已有大量的先前研究，對(duì)此人們的分歧較少，而從概念出發(fā)的語(yǔ)義延伸又是遵循演繹邏輯的，由此而得的知識(shí)體系就易被公認(rèn)。

本文的研究采用概念演繹法，具體的討論依層次遞進(jìn)展開，首先明確“智能科學(xué)與技術(shù)”的中文語(yǔ)義，其次討論該語(yǔ)義涉及的關(guān)鍵概念之內(nèi)涵，進(jìn)而合成這些關(guān)鍵概念的具體內(nèi)容，繼之概括“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”，最后設(shè)計(jì)“智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育的課程體系”。

2　“智能科學(xué)與技術(shù)”的語(yǔ)義

盡管有邏輯上的先后，“科學(xué)”與“技術(shù)”通常被認(rèn)為是并列的兩種人類文化活動(dòng)。“智能科學(xué)與技術(shù)”就應(yīng)被分為“智能科學(xué)”與“智能技術(shù)”。

智能是某種行為主體所具有的能力和所表現(xiàn)的行為。這種具有智能的行為主體目前(也許永遠(yuǎn))只有兩類：生物(其中主要是人類)和機(jī)器。若以人類代表生物，智能就有兩種表現(xiàn)形態(tài)，人類智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence)，后者是對(duì)前者的模仿與延展。

科學(xué)是為了獲得所考察對(duì)象的知識(shí)體系，技術(shù)則是依據(jù)某種原理設(shè)計(jì)制造各種人工系統(tǒng)。由此，“人類智能科學(xué)”、“人工智能科學(xué)”、“人工智能技術(shù)”是無(wú)歧義的，而“人類智能技術(shù)”就不成立(確切地說(shuō)，是間接地通過(guò)“人工智能技術(shù)”的方式表現(xiàn)出來(lái))。

基于上述分析，“智能科學(xué)與技術(shù)”的語(yǔ)義由三部分構(gòu)成，“關(guān)于人類智能的科學(xué)”、“關(guān)于人工智能的科學(xué)”和“應(yīng)用人工智能的技術(shù)”。根據(jù)慣常的教育與研究分工，前者是心理科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)所在，后二者則是信息科學(xué)領(lǐng)域的前沿方向。目前國(guó)內(nèi)所開辦的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育大多屬于理工科本科，其側(cè)重所在自然是“人工智能”。

支撐著“智能科學(xué)與技術(shù)”及其三部分構(gòu)成的關(guān)鍵概念是“智能”、“科學(xué)”與“技術(shù)”，對(duì)其進(jìn)行深入剖析有助于推演出“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”。

3　關(guān)鍵概念的剖析

3.1　“智”對(duì)應(yīng)于Intelligence

漢語(yǔ)中的“智”是“知”的后起字，而“知”是“出于口者疾如矢也”，意指認(rèn)識(shí)的事物可以脫口而出。“知”添加了“曰”即為“智”，再清楚不過(guò)，“智，知而道出也”。智，就是人們?nèi)粘？谡Z(yǔ)中的“知道”。

英語(yǔ)中的Intelligence源于拉丁語(yǔ)的動(dòng)詞intellegere，意思是to understand。而intellegere是inter(interl與legere(to choose)的合成詞，故它所表達(dá)的是“在推理基礎(chǔ)上的理解”。

可見，漢語(yǔ)的“智”關(guān)注知識(shí)(識(shí)，知也。《說(shuō)文》)及其共享；英文的Intelligence則強(qiáng)調(diào)知識(shí)及其可靠來(lái)源。有所差異并不妨礙將不同文化系統(tǒng)中的這兩個(gè)概念對(duì)應(yīng)起來(lái)。

3.2　“智”的派生詞

盡管語(yǔ)義十分貼切，卻不可將Intelligence直接漢譯為“智”。在現(xiàn)代漢語(yǔ)中，單字形式的名詞一般不用于表達(dá)抽象概念，因?yàn)閱我艄?jié)的高頻率使用在言語(yǔ)交流中難以通暢順口。通常都是采用雙字形式的名詞?！爸恰毙枰偬砑右蛔帧Ｌ幚淼霓k法無(wú)非兩類，同義重復(fù)或附加意義。前者生成的是“智慧”，后者得到的是“智能”和“智力”。

智慧之“慧”，一方面與“智”同義(知或謂之慧。《方言》)，另一方面又與佛教名詞“般若”(Praina)相連，在中國(guó)的文化傳統(tǒng)中，佛是高深至上的，這樣，智慧的真理性就毋庸置疑。作為漢語(yǔ)詞匯的“智慧”固定下來(lái)之后，除了與英文的Intelligence相對(duì)應(yīng)，還與英文的wisdom(wise“聰明的”+dom“性質(zhì)或狀態(tài)”)相一致。更重要的是，wisdom就是希臘語(yǔ)的sophy，由此構(gòu)成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”連接著中國(guó)的佛教(與中國(guó)哲學(xué)相通)和西方的哲學(xué)。智慧是哲學(xué)層面的。

“智能”和“智力”都是“智的能力”的簡(jiǎn)稱。推敲其中的意味饒是有趣。作為物理學(xué)概念的“能”和“力”，二者是一種源流關(guān)系，因而在漢語(yǔ)的習(xí)慣中，“能”更本質(zhì)，“力”則外顯，暗含著有高下之分。這樣，智能有“智能人”、“智能機(jī)器”、“智能科學(xué)”等，智力則是“智力游戲”、“智力玩具”、“智力商數(shù)”等。層次的感覺是明顯的。智能和智力是科學(xué)層面的。

“智”的派生詞最常用的有三個(gè)：智慧、智能和智力，它們均可英譯為Intelligence，但在漢語(yǔ)中分別屬于三個(gè)層次，即哲學(xué)領(lǐng)域、科學(xué)領(lǐng)域(較高層次)和科學(xué)領(lǐng)域(較低層次)。

3.3　關(guān)鍵概念的文化比較

將與“智”相關(guān)的中文概念和與Intelligence相關(guān)的英文概念進(jìn)行對(duì)比，可看出中西方文化的相通與差異，有助于更深刻明晰地理解“智能”的語(yǔ)義。表1是基于英語(yǔ)概念的文化比較。從中可見，“智能”較高于“智力”在西方文化中表現(xiàn)為對(duì)現(xiàn)在分詞的偏愛。

表2是基于漢語(yǔ)概念的文化比較。英語(yǔ)的Intelligence可以籠統(tǒng)地表示漢語(yǔ)的“智、智慧、智能、智力”?，F(xiàn)限定“構(gòu)建智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”是一項(xiàng)科學(xué)研究(即不考慮“智慧”)，再用“智能”作為“智能”和“智力”的統(tǒng)稱，這樣，“智能”就成為將要繼續(xù)討論的唯一概念。

3.4　智能之“能”

前已闡明，智能就是“智的能力”。這種能力究竟為何，學(xué)者們?cè)羞^(guò)大量的討論。其中一種通俗簡(jiǎn)潔的表述 被包含于后者之中。在人工智能中將二者分開，緣于它們的對(duì)象不同，前者針對(duì)的是自然界，后者則面向人類已有的知識(shí)積累?！巴评怼笔巧w存在的基本前提。所以，關(guān)于人工智能的科學(xué)只有兩個(gè)分支：機(jī)器感知／發(fā)現(xiàn)理論(派生于人的認(rèn)識(shí)論)和機(jī)器推理理論(基于人腦推理理論的討論)。

(4)應(yīng)用人工智能的技術(shù)。第3.6節(jié)說(shuō)明，技術(shù)就是應(yīng)用手段、技能和方法設(shè)計(jì)與制造人工系統(tǒng)。圖4模型所示意要設(shè)計(jì)與制造的人工系統(tǒng)只有專家系統(tǒng)和機(jī)器人。所以，應(yīng)用人工智能的技術(shù)主要有兩個(gè)：專家系統(tǒng)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)。

(5)基于現(xiàn)狀的人工智能科學(xué)與人工智能技術(shù)的內(nèi)容調(diào)整。前面將“機(jī)器感知”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”歸于科學(xué)范疇，其根據(jù)就是因?yàn)樗鼈兙强陀^存在。然而，現(xiàn)在的“機(jī)器感知”還非常簡(jiǎn)單，對(duì)于諸如表情、語(yǔ)氣等稍微復(fù)雜的客觀現(xiàn)象就無(wú)能為力：“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”也主要依賴于基于語(yǔ)法的關(guān)鍵詞匹配，而對(duì)于如何有效地理解語(yǔ)義特別是語(yǔ)用還差得很遠(yuǎn)。鑒于如此現(xiàn)狀，將“機(jī)器感知”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”歸于技術(shù)更合適一些。

(6)智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系。集成上述的觀點(diǎn)可得圖5所示的知識(shí)體系。理論是概念、原理的體系(《辭?！?，本身就是知識(shí)體系。技術(shù)包括手段、技能和方法，也是知識(shí)或知識(shí)指導(dǎo)下的操作。所以，智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系由兩個(gè)理論和四種技術(shù)構(gòu)成。

圖5的表示是粗線條的。正是因?yàn)樗鼪]有將與“智能”有關(guān)的科學(xué)理論和技術(shù)方法全部羅列出來(lái)，才有了一個(gè)簡(jiǎn)潔的框架，以便在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)分和添加，最終形成一個(gè)系統(tǒng)的圖景。

6　“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的課程體系

“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的使命就是將圖5所示的知識(shí)體系教授給本科生或研究生。學(xué)校教育總是以課程方式進(jìn)行的。智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系必須轉(zhuǎn)化為課程體系?；趫D5所示模型、兼顧目前大學(xué)課程設(shè)置的現(xiàn)狀、特別是參照國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究成果和國(guó)內(nèi)率先開辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大學(xué)的探索性經(jīng)驗(yàn)，提出“智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育的課程體系”的一種方案，見表3。

如表3所示，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的課程設(shè)置對(duì)應(yīng)于智能科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系的主要內(nèi)容(見圖5)，共六門主干課程：

(1)“腦與認(rèn)知科學(xué)”。包括“腦科學(xué)”與“認(rèn)知科學(xué)”。

(2)“機(jī)器學(xué)習(xí)”。推理是學(xué)習(xí)過(guò)程中所采用的主要方法，機(jī)器學(xué)習(xí)包含機(jī)器推理，在一般意義上可以認(rèn)為二者同義。目前講授機(jī)器學(xué)習(xí)的大學(xué)課程主要有：“機(jī)器學(xué)習(xí)”、“模式識(shí)別”(是實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的一種方法)、“計(jì)算智能”。后者包括“模糊計(jì)算”、“神經(jīng)計(jì)算”、“進(jìn)化計(jì)算”，講授一些具有前沿性的理論與方法。

(3)“機(jī)器感知”。包括“機(jī)器視覺”模仿人類的視覺、“計(jì)算機(jī)語(yǔ)音技術(shù)”模仿人類的聽覺、“自然語(yǔ)言理解”模仿人類對(duì)語(yǔ)言與文字的理解。

(4)“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”。包括“信息檢索”和“數(shù)據(jù)挖掘”，前者在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行關(guān)鍵字匹配、在萬(wàn)維網(wǎng)上進(jìn)行關(guān)鍵字匹配、在語(yǔ)義網(wǎng)上進(jìn)行語(yǔ)義匹配以獲取所需要的信息，后者將信息組織到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中以便尋求信息之間的規(guī)律性關(guān)聯(lián)即獲得知識(shí)。

(5)“專家系統(tǒng)”。該課程所講授的內(nèi)容包括管理信息系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、多Agent系統(tǒng)。它們是人工智能為人類提供的實(shí)用型信息產(chǎn)品。

(6)“機(jī)器人”。利用機(jī)器來(lái)獲得身心的解放與擴(kuò)展是人類的夢(mèng)想和永遠(yuǎn)的追求。擬人機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造涉及諸多學(xué)科，在大學(xué)的專業(yè)教育中只能講授一些基礎(chǔ)概念。

可以將整個(gè)“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”看作是一個(gè)對(duì)知識(shí)進(jìn)行“輸入一加工一輸出”的結(jié)構(gòu)。由表3可見，與知識(shí)輸入有關(guān)的是“機(jī)器感知技術(shù)”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)”；與知識(shí)加工有關(guān)的是“腦科學(xué)理論”和“機(jī)器推理理論”；與知識(shí)輸出有關(guān)的是“專家系統(tǒng)技術(shù)”和“機(jī)器人技術(shù)”。在智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中，分工專門研究知識(shí)輸入、知識(shí)加工、知識(shí)輸出，就構(gòu)成了其三個(gè)主要的研究方向：知識(shí)處理、智能理論與方法、智能系統(tǒng)與應(yīng)用(如表3所示)。

7　結(jié)論

(1)智能科學(xué)與技術(shù)是人類智能科學(xué)、人工智能科學(xué)和人工智能技術(shù)的總稱。技術(shù)的標(biāo)志是用于設(shè)計(jì)與制造人工系統(tǒng)，因而“人類智能技術(shù)”并不直接存在。

(2)“智能”是“智的能力”的統(tǒng)稱。中文的“智”之本義是“知而道出”，與英文的Intelligence(本義“推理基礎(chǔ)上的理解”)盡管側(cè)重不同，仍被認(rèn)為語(yǔ)義相等?，F(xiàn)代漢語(yǔ)不習(xí)慣單字形式的概念，“智”便有了三個(gè)常用派生名詞“智慧”、“智能”和“智力”。前者屬于哲學(xué)概念：后二者屬于科學(xué)對(duì)象，是“智的能力”的兩種不同簡(jiǎn)稱，亦有層次高下之分。在科學(xué)領(lǐng)域，“智能”通常涵蓋“智能”和“智力”。

(3)智能科學(xué)是指，認(rèn)知智能事實(shí)、歸納智能規(guī)律、總結(jié)智能理論。

(4)智能技術(shù)是指，設(shè)計(jì)與制造人工智能系統(tǒng)的手段、技能和方法。

(5)智能(intelligence)應(yīng)該是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能應(yīng)用。

(6)智能是以知識(shí)為主線的三個(gè)環(huán)節(jié)的序貫過(guò)程。智能表現(xiàn)為知識(shí)在知識(shí)獲取、知識(shí)推理、知識(shí)應(yīng)用三類活動(dòng)中的定向流動(dòng)和逐級(jí)提升。

(7)智能首先遇到的問題是知識(shí)表示。人類智能的知識(shí)表示是在文化傳承中自然實(shí)現(xiàn)的，而人工智能的知識(shí)表示則依賴于專門的人為規(guī)定。這樣，智能的內(nèi)容就有四個(gè)部分：知識(shí)表示、知識(shí)獲取、知識(shí)推理、知識(shí)應(yīng)用。

(8)智能最簡(jiǎn)明最本質(zhì)的定義是：知識(shí)+推理。人類智能的特征是，知識(shí)用自然語(yǔ)言表示、推理在人腦中進(jìn)行；人工智能的特征是，知識(shí)用機(jī)器語(yǔ)言表示、推理用機(jī)器實(shí)現(xiàn)。

(9)人類智能的內(nèi)容主要有五個(gè)：感官感知、信息檢索、人腦推理、實(shí)際問題解決方案、實(shí)際問題解決方案的執(zhí)行。

(10)人工智能是對(duì)人類智能的模仿與延伸，其主要內(nèi)容也相應(yīng)有五個(gè)：機(jī)器感知、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、機(jī)器推理、專家系統(tǒng)、機(jī)器人。

篇（2）

2.智能制造裝備的優(yōu)點(diǎn)

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，以計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)得到迅猛發(fā)展。這給傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，形成了先進(jìn)制造技術(shù)。2012年，勞動(dòng)力成本提升、產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及政策扶持等使得先進(jìn)制造裝備技術(shù)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。自?jì)算機(jī)技術(shù)問世以來(lái)，裝備制造大體沿著兩條線路發(fā)展:傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展和借助計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化科學(xué)的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，傳統(tǒng)制造技術(shù)雖然得到了不同程度的發(fā)展，但仍存在著很多問題。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品、工藝和系統(tǒng)等設(shè)計(jì)師和管理人員提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理方法不能有效地解決現(xiàn)代制造系統(tǒng)中存在的問題。要解決這些問題，需要采用現(xiàn)代的工具和方法。通過(guò)集成傳統(tǒng)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與科學(xué)及人工智能(artificialintelligent，AI)等發(fā)展起來(lái)的一種新型智能制造技術(shù)(intelligentmanufacturingtechnology，IMT)和智能制造系統(tǒng)(intelligentmanufacturingsystem，IMS)，則有可能使企業(yè)走出困境，度過(guò)危機(jī)。傳統(tǒng)的制造技術(shù)與人工智能、自動(dòng)化等技術(shù)相結(jié)合，形成了智能化的先進(jìn)制造技術(shù)(advancedmanufacturingtechnology，AMT)。先進(jìn)制造技術(shù)是在市場(chǎng)需求及科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)下逐步發(fā)展形成的。在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模已向多品種、變批量、柔性化的方向發(fā)展;在信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，制造業(yè)的資源配置已向信息(知識(shí))密集型的方向發(fā)展。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的目的，不僅是要高效制造出滿足用戶需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而且還要清潔、靈活地進(jìn)行生產(chǎn)，以提高產(chǎn)品對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。作為近兩年國(guó)家新確定的高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，智能裝備制造始終與生產(chǎn)制造息息相關(guān)，幾乎可以在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中加以運(yùn)用和體現(xiàn)。智能裝備制造提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

21世紀(jì)，先進(jìn)制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①精密化:速度、精度和效率是裝備制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)、靜態(tài)特性等有效措施，大大提高了機(jī)械裝備的速度、精度、效率。

②自動(dòng)化:先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的。自動(dòng)化技術(shù)，特別是智能控制技術(shù)，大多首先應(yīng)用于先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域。

③信息化:信息技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)，大大改變了制造的面貌，它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展與制造科學(xué)形成的主要條件。但信息技術(shù)的發(fā)展離不開制造技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)依然是發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。當(dāng)然，制造技術(shù)的發(fā)展也離不開信息技術(shù)的發(fā)展。

④柔性化:柔性化包含數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性和群控系統(tǒng)的柔性兩方面。數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性是指數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面廣;系統(tǒng)可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求。群控系統(tǒng)的柔性是指同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

⑤圖形化:用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因此開發(fā)用戶界面的工作量極大。當(dāng)前，Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能。

⑥智能化:早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成;而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，人工智能正朝著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，人工智能和實(shí)時(shí)系統(tǒng)相互結(jié)合，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。

⑦可視化:科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字表達(dá)，而是可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

⑧多媒體化:多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

⑨集成化:采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊绦蚣呻娐稦PGA、專用集成電路ASIC芯片等，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度;應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、質(zhì)量輕、體積小、功耗低、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互聯(lián)技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度等方式，降低產(chǎn)品價(jià)格、改進(jìn)產(chǎn)品性能、減小組件尺寸，并提高系統(tǒng)的可靠性。

⑩網(wǎng)絡(luò)化:制造裝備聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)制造裝備聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)制造裝備上對(duì)其他裝備進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同裝備的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)裝備的屏幕上。智能化是人類利用技術(shù)改造自然的極致，而綠色化是人類與自然和諧相處的見證。在綠色化、智能化裝備的生產(chǎn)過(guò)程中，能量的消耗更低、材料更少、質(zhì)量更輕，使用時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)能量更小、效率更高。

3.智能裝備制造的發(fā)展重點(diǎn)

當(dāng)前，制造業(yè)正著朝全球化、信息化、專業(yè)化、綠色化、服務(wù)化的方向發(fā)展;而制造技術(shù)則向高精度、自動(dòng)智能、綠色低碳、高附加值、增值服務(wù)、物流聯(lián)動(dòng)等方向發(fā)展。在智能裝備制造的發(fā)展趨勢(shì)中，制造業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)將主要圍繞“綠色化”與“智能化”展開。作為我國(guó)高端裝備制造領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的五大行業(yè)之一，智能裝備制造產(chǎn)業(yè)是目前唯一未被國(guó)內(nèi)資本市場(chǎng)充分挖掘的“金礦”，智能裝備將成為推進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)邁向“高精尖”的最主要力量。

3．1“綠色化與智能化”

引領(lǐng)世界發(fā)展的潮流綠色化與智能化，一直是近年來(lái)國(guó)際工業(yè)領(lǐng)域的主要潮流。這兩大主題，無(wú)一不是對(duì)當(dāng)前實(shí)際工業(yè)需求的高度概括和響應(yīng)。國(guó)際許多知名企業(yè)，如西門子、ABB、菲尼克斯電氣、日本三菱集團(tuán)等，都在各自企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)“綠色化與智能化”，而“智能化”則是許多外國(guó)企業(yè)產(chǎn)品與技術(shù)的發(fā)展方向。2012年，漢諾威工業(yè)博覽會(huì)就是以“綠色、智能”為主題，中國(guó)是本屆工博會(huì)伙伴國(guó)。中國(guó)展團(tuán)推出了主題為“綠色、智能”的1500m2中心展區(qū)，主要展示新能源、新能源汽車和智能制造的最新產(chǎn)品和技術(shù)。2012年11月5日，第14屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)在上海開幕。該展覽會(huì)以“創(chuàng)新轉(zhuǎn)型與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”為主題，來(lái)自全球1600余家中外企業(yè)集中展示高端制造、綠色制造的各類新品。

3．2綠色化

目前，綠色經(jīng)濟(jì)受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。以里約全球峰會(huì)20周年為契機(jī)，2012年，里約召開的聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展大會(huì)(UNCSD)的主題之一就是“可持續(xù)發(fā)展和消除貧困背景下的綠色經(jīng)濟(jì)”。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)從2008年開始實(shí)施綠色經(jīng)濟(jì)倡議，2011年2月發(fā)表了綠色經(jīng)濟(jì)報(bào)告書(UNEP2011)。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)從2008年開始制定綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略，并將綠色增長(zhǎng)作為其成立50周年的紀(jì)念主題。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一場(chǎng)綠色變革浪潮正在席卷全球?？v觀世界綠色文明的發(fā)展趨勢(shì)，21世紀(jì)必將成為“綠色世紀(jì)”。綠色制造是一種綜合考慮環(huán)境問題和資源效率的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用、報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期對(duì)環(huán)境影響最小、資源利用率最高。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，綠色化是提高可持續(xù)發(fā)展水平的關(guān)鍵。中國(guó)政府高度重視發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)和綠色經(jīng)濟(jì)，把可持續(xù)發(fā)展作為國(guó)家戰(zhàn)略，把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為重點(diǎn)任務(wù)。為了適應(yīng)裝備制造業(yè)領(lǐng)域?qū)Α熬G色化”的迫切需求，必須確立管理、設(shè)計(jì)、材料、工藝、生產(chǎn)、物流、報(bào)廢、回收、循環(huán)使用等全生命周期理念。綠色制造是通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的制造技術(shù)、設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)資源能源的高效清潔利用和環(huán)境影響的最小化。制造過(guò)程的綠色化是指從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，在制造的各個(gè)階段都要充分考慮環(huán)境保護(hù)，做到可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)和自然界的統(tǒng)一與和諧。這里的環(huán)境不僅指自然環(huán)境，還包括社會(huì)環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。

3．3智能化

3．3．1智能化的概念

通常人們所指的“智能”，是指人的思維能力，從其外延來(lái)看，“智能”就是發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律的能力和分析問題、解決問題的能力。通?！爸悄堋卑ㄋ膫€(gè)方面的能力，即感知能力、記憶與思維能力、學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力。而對(duì)于智能化，目前尚無(wú)明確的、公認(rèn)的、科學(xué)的定義，但通常認(rèn)為其應(yīng)當(dāng)包括兩方面的含義:一是采用“人工智能”的理論、方法和技術(shù)來(lái)處理各種問題;二是具有“擬人智能”的特性，具備自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自校正、自協(xié)調(diào)、自組織、自診斷和自修復(fù)等功能?！皵M人智能”特性可以作為衡量是否為智能化裝置、設(shè)備、系統(tǒng)的基本標(biāo)準(zhǔn)。

3．3．2智能化的需求

世界技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展表明，發(fā)展智能制造是提升制造業(yè)效能、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)。因此，裝備制造業(yè)對(duì)于智能化的需求十分迫切。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)智能制造或?qū)⒊蔀樾碌耐黄瓶凇Ｖ悄芑亲詣?dòng)化的高級(jí)階段，是柔性化和集成化的延伸和發(fā)展。專家指出:今后，傳統(tǒng)的制造業(yè)仍將朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長(zhǎng)壽命的“六高一長(zhǎng)”方向發(fā)展。新型的先進(jìn)制造技術(shù)將朝著小型化(微型化)、集成化、成套化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、綜合自動(dòng)化、光機(jī)電一體化方向發(fā)展;在服務(wù)上，將朝著專業(yè)化、簡(jiǎn)捷化、無(wú)維護(hù)化以及組裝生產(chǎn)自動(dòng)化、無(wú)塵(或超凈)化等方向發(fā)展。在這些“化”中，占主導(dǎo)地位、起關(guān)鍵作用的是智能化和網(wǎng)絡(luò)化。智能控制是當(dāng)今多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域之一，其研究重心是解決傳統(tǒng)控制理論與方法所難以解決的不確定性問題。智能控制是自動(dòng)控制的最新發(fā)展階段，它的本質(zhì)是在宏觀結(jié)構(gòu)和行為能力上對(duì)機(jī)器人控制器進(jìn)行模擬。

3．3．3智能制造

在高端制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中，智能化是其中一個(gè)方向。現(xiàn)在倡導(dǎo)的高端制造業(yè)是全方位的發(fā)展，智能化只是技術(shù)上的要求。隨著原材料價(jià)格和人工成本的持續(xù)上漲，更多企業(yè)寄望于通過(guò)制造業(yè)與高新技術(shù)“聯(lián)姻”，孕育出新的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張模式。業(yè)內(nèi)人士表示，我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)通過(guò)融合集成先進(jìn)制造、信息和智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的綠色化、自動(dòng)化和智能化。智能制造這個(gè)概念是面向產(chǎn)品全生命周期的，用來(lái)實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。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(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程和制造裝備智能化。它是信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造過(guò)程技術(shù)的深度融合與集成。分析人士普遍認(rèn)為，制造企業(yè)引入機(jī)器人折射出三層信息:企業(yè)成本再造加速、制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)代到來(lái)、議價(jià)能力提高。這些趨勢(shì)表明，“注入人類知識(shí)”的智能制造正不斷地從根本上改變著傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。我國(guó)高端智能裝備尚處于初級(jí)階段，汽車行業(yè)萬(wàn)人工業(yè)機(jī)器人保有量仍不及發(fā)達(dá)國(guó)家的1/10。雖然2011年，中國(guó)汽車工業(yè)的增速大幅下降，但是1800萬(wàn)輛的龐大市場(chǎng)規(guī)模仍然預(yù)示著以自動(dòng)化裝備代替高漲的人工成本所帶來(lái)的巨大市場(chǎng)空間?！笆濉备叨搜b備制造發(fā)展將選擇五大方向重點(diǎn)突破，它們分別是航空裝備、衛(wèi)星及應(yīng)用、軌道交通裝備、海洋工程裝備和智能制造裝備。在智能制造裝備方面，將重點(diǎn)發(fā)展智能儀器儀表與控制系統(tǒng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、重大智能制造成套裝備等四大類產(chǎn)品。

4.智能制造技術(shù)走向

2010年10月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》明確提出要加大培育和發(fā)展高端裝備制造產(chǎn)業(yè)等七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并將智能制造裝備列為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向之一。太原科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長(zhǎng)孟文俊表示，《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》的出臺(tái)給整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇，這將會(huì)進(jìn)一步加快我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相關(guān)專家認(rèn)為，近20年來(lái)，我國(guó)微電子、通信、計(jì)算機(jī)、人工智能控制和圖像處理等多學(xué)科飛速發(fā)展，這為智能制造的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)10年，我國(guó)智能制造裝備(包括儀器儀表行業(yè))產(chǎn)業(yè)，應(yīng)牢牢抓住發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，本著“創(chuàng)新優(yōu)先、重點(diǎn)突破、技術(shù)融合、夯實(shí)基礎(chǔ)、多元投入”的原則，面向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，針對(duì)制造過(guò)程中的感知、分析、決策、控制和執(zhí)行等環(huán)節(jié)，融合集成先進(jìn)制造、信息和智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的自動(dòng)化、智能化、精益化和綠色化。

5.加快綠色化、智能化步伐的原因

加快綠色化、智能化步伐的原因分析如下。第一，我國(guó)有限的資源和嚴(yán)重的環(huán)境污染決定了必須走裝備工業(yè)綠色制造的發(fā)展道路。裝備工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的概念可歸納為研發(fā)極少產(chǎn)生廢料和污染物的工藝或技術(shù)系統(tǒng)，在環(huán)境資源不減少的前提下，加強(qiáng)環(huán)境系統(tǒng)的生產(chǎn)和更新能力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量。目前，我國(guó)正大力提倡科學(xué)發(fā)展觀和綠色GDP概念，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。加快發(fā)展裝備制造業(yè)，尤其是開展綠色先進(jìn)制造技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源的合理利用提出了更高的要求。第二，提高我國(guó)裝備制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的需要。我國(guó)加入WTO后，國(guó)內(nèi)企業(yè)的環(huán)保、技術(shù)、法制、經(jīng)濟(jì)理念需要及時(shí)更新。WTO體制及其規(guī)則允許各成員采取保護(hù)人體健康、動(dòng)植物健康、環(huán)境和自然資源等措施，提倡消耗適度、無(wú)污染、有利于環(huán)保的產(chǎn)品和服務(wù)。第三，先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的智能化水平正在加速提升，這給我國(guó)裝備制造業(yè)帶來(lái)更大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在世界先進(jìn)國(guó)家正在展開對(duì)工業(yè)智能化制高點(diǎn)的爭(zhēng)奪，特別是日本，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人和家庭機(jī)器人的研究已經(jīng)開展了十多年，而且開發(fā)得非常成功?！笆濉逼陂g，國(guó)家將在制造領(lǐng)域成立綠色化、智能化制造聯(lián)盟，積極推進(jìn)業(yè)界的發(fā)展，加快中國(guó)裝備制造業(yè)的綠色化、智能化步伐。第四，先進(jìn)制造技術(shù)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高產(chǎn)品對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)。它不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配、銷售、維修、服務(wù)以及回收再生的全過(guò)程。技術(shù)、人員、管理和信息的四維集成不僅涉及到物質(zhì)流和能量流，而且還涉及到信息流和知識(shí)流，即四維集成和四流交匯是先進(jìn)制造技術(shù)的重要特點(diǎn)。第五，積極承擔(dān)國(guó)家科技項(xiàng)目，加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外大型裝備制造商之間的合作。如與石油、化工公司開展從石油煉制到合成加工的各個(gè)方面的橫向合作研究;開發(fā)系列化綠色機(jī)械工藝用油，包括綠色極壓切削油、高速合成型電火花加工油、環(huán)保型多功能合成切削液、環(huán)保長(zhǎng)效防銹油等產(chǎn)品。在“十二五”期間，國(guó)家裝備制造業(yè)將投入大量精力開發(fā)工業(yè)機(jī)器人和智能控制系統(tǒng)。作為裝備制造業(yè)企業(yè)，應(yīng)當(dāng)抓住這種發(fā)展機(jī)遇，在“產(chǎn)學(xué)研”的合作項(xiàng)目中，吸取豐富的營(yíng)養(yǎng)。

6.結(jié)束語(yǔ)

篇（3）

[關(guān)鍵詞]先進(jìn)制造技術(shù)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展方向

機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了許多理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各個(gè)方面的個(gè)性化需求越來(lái)越強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。先進(jìn)制造技術(shù)這個(gè)概念的提出為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個(gè)名詞沒有確定的定義，但目前被公認(rèn)的認(rèn)識(shí)是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn)：

1．從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要。

2．從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。

3．從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)。

4．從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量。

5．機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為：（1）機(jī)械制造自動(dòng)化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

下面對(duì)自動(dòng)化技術(shù)給予論述和展望。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)自本世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)歷了三個(gè)階段，即剛性自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化和綜合自動(dòng)化。綜合自動(dòng)化常常與計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度。

一、集成化

計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個(gè)由若干個(gè)相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通?？蓜澐譃?部分：

1．工程技術(shù)信息分系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE），計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP），計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等。

2．管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營(yíng)管理（BM），生產(chǎn)管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），財(cái)務(wù)管理（FM）等。

3．制造自動(dòng)化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC），加工中心（MC），柔性制造單元（FMS），工業(yè)機(jī)器人（Robot），自動(dòng)裝配（AA）等。

4．質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)（CAI），計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT），計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制（CAQC），三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）等。

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機(jī)械和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應(yīng)性和友好性）。在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對(duì)于人，智能制造強(qiáng)調(diào)安全性和友好性；對(duì)于環(huán)境，要求作到無(wú)污染，省能源和資源充分回收；對(duì)于社會(huì)，提倡合理協(xié)作與競(jìng)爭(zhēng)。

三、敏捷化

敏捷制造是以競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標(biāo)共同努力來(lái)增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)用戶需求做出快速反應(yīng)，以滿足用戶的需要。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

四、虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項(xiàng)由多學(xué)科知識(shí)形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施，從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功，來(lái)達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

五、綠色制造技術(shù)的應(yīng)用及綠色設(shè)計(jì)

若從節(jié)能、降耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的角度出發(fā)，諸如快速成形技術(shù)、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)制造技術(shù)都可納入綠色制造技術(shù)的應(yīng)用范疇。不過(guò)目前能將綠色制造技術(shù)真正應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的，也是較為成功的應(yīng)用，只要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。如綠色制造技術(shù)在汽車行業(yè)上的應(yīng)用。

（1）節(jié)約資源方面：將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷類降低80%等，同時(shí)也消除了鉛、苯等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

（2）采用新設(shè)計(jì)的加工工藝方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等國(guó)外著名的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)公司，發(fā)動(dòng)了“綠色柴油機(jī)行動(dòng)”，在技術(shù)上作了較大的改進(jìn)，大大降低了汽車尾氣的排放。

（3）適用于環(huán)境友好的材料方面：世界上著名的汽車生產(chǎn)企業(yè)，使用新材料來(lái)替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質(zhì)，采用輕型材料——鋁材制造車身，使汽車重量減少40%，能耗也降低了。

（4）部件回收在制造方面：從1990年中期，美國(guó)僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項(xiàng)，每年就可獲利數(shù)十億美元。

篇（4）

今年10月，廣汽本田第三工廠暨發(fā)動(dòng)機(jī)工廠正式落成。該工廠是基于“Smart-SSC”核心理念進(jìn)行大膽創(chuàng)新從而打造的一座全新的“智慧工廠”，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)物的高度結(jié)合。

由于主要生產(chǎn)小型車，該工廠將現(xiàn)有的增城工廠廠房和設(shè)備進(jìn)行最大化活用，采取最合適的“一型”布局，實(shí)現(xiàn)人行、物流、完成車不交叉，減少了移動(dòng)浪費(fèi)，預(yù)留將來(lái)能夠擴(kuò)展的空間。

另外，廣汽本田創(chuàng)造性地在各生產(chǎn)工藝導(dǎo)入先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，將總體工藝制造水平提升到“智造”水準(zhǔn)，人員效率與增城工廠相比提升了29%。例如，沖壓車間導(dǎo)入了國(guó)內(nèi)自動(dòng)裝箱效率最高的高效伺服沖壓線；焊裝車間導(dǎo)入國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能化的自適應(yīng)焊接控制器；涂裝車間在中國(guó)汽車制造業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)密封膠100%自動(dòng)化涂抹；發(fā)動(dòng)機(jī)工廠導(dǎo)入由加工中心（NC）和多軸箱加工專機(jī)（MO）組合而成智能加工線。

不僅如此，焊裝車間還實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，讓焊接過(guò)程管理更加準(zhǔn)確且智能化，并通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)（RFID）、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（IE-CONTROL）和高精度傳感器，構(gòu)建MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。同時(shí)，還構(gòu)建了“SPS配膳物流+無(wú)線射頻識(shí)別+互聯(lián)網(wǎng)”的智能物流指示系統(tǒng)。

廣汽本田執(zhí)行副總經(jīng)理郁俊表示，作為新一代的“智慧工廠”，第三工廠實(shí)現(xiàn)了“資源占用最小化、效能發(fā)揮最大化”，讓廣汽本田實(shí)現(xiàn)了從“制造”到“智造”的全新跨越。

發(fā)力無(wú)人駕駛技術(shù)

關(guān)于無(wú)人駕駛技術(shù)，谷歌、奔馳、寶馬等企業(yè)已經(jīng)取得了關(guān)鍵性的技術(shù)突破，并且引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展的潮流。相比谷歌、奔馳等國(guó)外企業(yè)，國(guó)內(nèi)的汽車廠商在無(wú)人駕駛領(lǐng)域雖然起步較晚，但是發(fā)展較快。

盡管由于核心零部件、核心技術(shù)的差距使得中國(guó)無(wú)人駕駛汽車發(fā)展的自主性受到制約，以及由于缺乏相關(guān)法律法規(guī)的支持，使得無(wú)人駕駛汽車上路試驗(yàn)困難重重，但是隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展以及相關(guān)政策法規(guī)的日漸完善，無(wú)人駕駛技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展前景必定十分廣闊。

篇（5）

人工智能產(chǎn)業(yè)是新興領(lǐng)域，相關(guān)上市公司幾乎沒有打通基礎(chǔ)和應(yīng)用層的布局，更多使圍繞原有的制造、金融服務(wù)、IT等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)的轉(zhuǎn)型升。雖然我們已經(jīng)盡量放寬入選標(biāo)準(zhǔn)，但在眾多候選公司中我們也僅僅選出8家有一定實(shí)力的公司。

科大訊飛（002230.SZ）

概念指數(shù)：

公司是一家專業(yè)從事智能語(yǔ)音及語(yǔ)言技術(shù)研究、軟件及芯片產(chǎn)品開發(fā)、語(yǔ)音信息服務(wù)及電子政務(wù)系統(tǒng)集成的國(guó)家級(jí)骨干軟件企業(yè)。是我國(guó)眾多軟件企業(yè)中為數(shù)極少掌握核心技術(shù)并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)之一，其語(yǔ)音合成核心技術(shù)代表了世界的最高水平。在國(guó)內(nèi)語(yǔ)音核心技術(shù)市場(chǎng)合作開發(fā)伙伴已有500家，市場(chǎng)占有率超過(guò)80%。公司目前占有中文語(yǔ)音技術(shù)市場(chǎng)60%以上市場(chǎng)份額，語(yǔ)音合成產(chǎn)品市場(chǎng)份額達(dá)到70%以上，在電信、金融、電力、社保等主流行業(yè)的份額更是達(dá)到80%以上。公司以智能語(yǔ)音技術(shù)起家，但已逐漸在語(yǔ)言，語(yǔ)義領(lǐng)域形成優(yōu)勢(shì)。

機(jī)器人（300024.SZ）

概念指數(shù)：

公司大股東中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所是我國(guó)智能化較前沿的機(jī)構(gòu)，公司潔凈機(jī)器人形成系列化產(chǎn)品，主要應(yīng)用在半導(dǎo)體、平板顯示等高端市場(chǎng)。2012年，公司增資800萬(wàn)元獲得上海智網(wǎng)絡(luò)20%的股權(quán)，該公司在中文人工智能分析及信息整合服務(wù)領(lǐng)域取得突破，并擁有具有核心專利技術(shù)的人工智能信息交互平臺(tái)“小I機(jī)器人”，小I機(jī)器人是中國(guó)最大的智能機(jī)器提供商，應(yīng)用覆蓋智能終端、智能客服、互動(dòng)營(yíng)銷等方面，用戶超過(guò)5000萬(wàn)，遍布全球200多個(gè)國(guó)家。小I機(jī)器人推出微信版機(jī)器人，并幫助招商銀行成功推出國(guó)內(nèi)首個(gè)微信上智能互動(dòng)服務(wù)商業(yè)應(yīng)用，小I智能客服機(jī)器人擁有全球最領(lǐng)先的第六代中文智能人機(jī)對(duì)話引擎。

恒生電子（600570.SH）

概念指數(shù)：

公司是中國(guó)知名的金融、證券等軟件開發(fā)商之一，也是電信、期貨、電子政務(wù)、安全、軟件外包等領(lǐng)域重要的軟件開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。公司在大型信息化、電子化應(yīng)用項(xiàng)目上擁有豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、跨平臺(tái)通信、嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)有著深入的研究，在實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)交易、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、電子政務(wù)、軟件外包等領(lǐng)域有著廣泛的客戶基礎(chǔ)，在多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品市場(chǎng)占有率全國(guó)第一。2016年成立了恒生研究院，負(fù)責(zé)人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的研發(fā)。

紫光股份（000938.SZ）

概念指數(shù)：

公司業(yè)務(wù)領(lǐng)域廣泛覆蓋IT和通訊的主流方向，公司參股公司紫光優(yōu)藍(lán)（占20%），注冊(cè)資本為500萬(wàn)元。紫光優(yōu)藍(lán)是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的家用智能機(jī)器人研發(fā)銷售公司，并與清華大學(xué)、中科院等科研機(jī)構(gòu)形成戰(zhàn)略合作，在人工智能、語(yǔ)音識(shí)別、智能感應(yīng)等各方面都是行業(yè)的專家。公司產(chǎn)品覆蓋幼教機(jī)器人、老人陪伴機(jī)器人等。公司愛樂優(yōu)家用機(jī)器人為“十二五”科研規(guī)劃重點(diǎn)課題，獲得科博會(huì)科普產(chǎn)品金獎(jiǎng)、中國(guó)自主創(chuàng)新產(chǎn)品新銳獎(jiǎng)等。紫光優(yōu)藍(lán)的國(guó)內(nèi)第一條生產(chǎn)線―巴羅科技愛樂優(yōu)智能機(jī)器人項(xiàng)目成為目前國(guó)內(nèi)最大家用智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地。

拓爾思（300229.SZ）

概念指數(shù)：

公司是中文全文檢索技術(shù)的創(chuàng)始者，國(guó)家重點(diǎn)布局軟件企業(yè)。主要從事以非結(jié)構(gòu)化信息處理為核心的軟件研發(fā)、銷售和技術(shù)服務(wù)，核心軟件產(chǎn)品包括企業(yè)搜索、內(nèi)容管理和文本挖掘等相關(guān)平臺(tái)和應(yīng)用軟件;從事相關(guān)行業(yè)的信息化工程咨詢、開發(fā)、實(shí)施和維護(hù)服務(wù);提供基于非結(jié)構(gòu)化信息智能處理技術(shù)的在線軟件運(yùn)營(yíng)和信息服務(wù)。公司自主研發(fā)的TRS系列產(chǎn)品已被國(guó)內(nèi)外3000多家企業(yè)級(jí)機(jī)構(gòu)客戶廣泛使用，覆蓋了眾多國(guó)家部委和地方政府部門、國(guó)內(nèi)主要新聞媒體、大型企業(yè)集團(tuán)等。公司是中國(guó)非結(jié)構(gòu)化信息處理技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

梅泰諾（300038.SZ）

概念指數(shù)：

公司實(shí)現(xiàn)"互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)+信息基礎(chǔ)設(shè)施雙主業(yè)"的布局。在新業(yè)務(wù)領(lǐng)域持續(xù)聚焦"大數(shù)據(jù)+人工智能"，借助研發(fā)投入和外延并購(gòu)實(shí)現(xiàn)布局。其中2016-2017年互聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)盈利占比將分別超過(guò)50%， 80%。人工智能算法作為底層技術(shù)，大數(shù)據(jù)是算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。今年3月，梅泰諾發(fā)起成立"北京盛世泰諾股權(quán)投資基金"，作為北京市政府重點(diǎn)支持《<中國(guó)制造2025>北京行動(dòng)綱要》的政府引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基金之一，并且是唯一專注大數(shù)據(jù)和人工智能的基金，說(shuō)明梅泰諾在該領(lǐng)域的布局得到了北京市政府的首肯，此次成立大數(shù)據(jù)和人工智能研究院及新任高管的聘任無(wú)疑是其"大數(shù)據(jù)+人工智能"戰(zhàn)略落地的進(jìn)一步佐證。

神思電子（300479.SZ）

概念指數(shù)：

公司是身份識(shí)別領(lǐng)域解決方案的提供商和服務(wù)商，專業(yè)從事智能身份認(rèn)證終端和行業(yè)應(yīng)用軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)。公司以居民身份證閱讀機(jī)具應(yīng)用為業(yè)務(wù)切入點(diǎn)，針對(duì)金融行業(yè)賬戶實(shí)名制與EMV遷移、公安行業(yè)身份核查與實(shí)有人口管理、人社行業(yè)新型社保體系建設(shè)與人證同一認(rèn)證等快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求為依托，專注智能卡應(yīng)用技術(shù)、生物特征識(shí)別技術(shù)、電子支付技術(shù)等，公司關(guān)注大數(shù)據(jù)處理、智能視頻分析、數(shù)字城市與智能社區(qū)等新業(yè)態(tài)，架構(gòu)差異化行業(yè)解決方案，開發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能終端與行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)軟件。

篇（6）

軟件定義重塑信息產(chǎn)業(yè)

軟件定義重塑IT基礎(chǔ)架構(gòu)，主導(dǎo)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、軟件定義存儲(chǔ)、軟件定義數(shù)據(jù)中心從概念進(jìn)入深化發(fā)展，包括網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)中心三大主業(yè)內(nèi)容的IT基礎(chǔ)架構(gòu)被軟件重新定義。軟硬件間的角色定位發(fā)生逆轉(zhuǎn)，軟件不再是硬件的附屬品，而是決定硬件品質(zhì)、功能、靈活性、可用性的首要因素。隨著軟件定義在降低系統(tǒng)復(fù)雜性、降低成本、增強(qiáng)IT系統(tǒng)的可伸縮性和適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì)凸顯，軟件將成為硬件的主導(dǎo)和整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的核心。

軟件與IT其他I域加速融合，驅(qū)動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)變革。數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)及數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘需求的不斷增長(zhǎng)推動(dòng)軟件與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)加速跨界融合和創(chuàng)新發(fā)展，軟件定義硬件、軟件定義系統(tǒng)、軟件定義信息安全等思想、概念和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，電腦、手機(jī)、電子書、家居產(chǎn)品等傳統(tǒng)電子產(chǎn)品也加入被定義的行列，催生智能機(jī)器人、電子書、車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、智能家居等新產(chǎn)品、服務(wù)和模式創(chuàng)新。各類產(chǎn)品和服務(wù)被軟件定義后，物理功能越來(lái)越簡(jiǎn)單，應(yīng)用功能日益豐富，而且功能可以不斷拓展和升級(jí)。

軟件定義改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

軟件作為信息產(chǎn)業(yè)的核心，正重新定義制造、電信、能源、電力等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要引擎。在與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速跨界融合的過(guò)程中，軟件技術(shù)與制造、電信、能源等領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)深入融合，促進(jìn)其業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重塑和生產(chǎn)模式、組織形式的變革，驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

篇（7）

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0103-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空航天領(lǐng)域也呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展新態(tài)勢(shì)。航空航天材料的設(shè)計(jì)也在向多樣化、智能化及信息化方向發(fā)展。但是在材料的設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然面臨著設(shè)計(jì)成本高、設(shè)計(jì)精確度要求高等問題，這就要求設(shè)計(jì)者們必須嚴(yán)密地設(shè)計(jì)出需要的航空材料，并且盡可能地減小誤差，這也給設(shè)計(jì)者帶來(lái)了很大的技術(shù)難題。3D打印技術(shù)為此類問題的解決提供了新的方案[1]。

1 3D打印技術(shù)的概念及發(fā)展特點(diǎn)

1.1 3D打印技術(shù)的概念

3D打印技術(shù)即一種快速打印樣品成型技術(shù)。其原理是將金屬粉末或塑料粉末等當(dāng)做打印“墨”，根據(jù)數(shù)字模型要求，再通過(guò)逐層打印的方式打印出成品，這種技術(shù)在國(guó)外也被稱為“增材制造”。3D打印技術(shù)的發(fā)展得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，其打破了傳統(tǒng)打印的意義。此外，隨著3D打印技術(shù)的不斷完善與成熟，其越來(lái)越多地應(yīng)用于生活、社會(huì)活動(dòng)以及高科技等各個(gè)方面，諸如航天航空領(lǐng)域，對(duì)于我國(guó)高科技的發(fā)展有著重要的意義。

1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

3D打印技術(shù)發(fā)展歷程大致如下：1984年的基于數(shù)字資源的三維立體模型打印技術(shù)、1993年發(fā)明的3D印刷技術(shù)（3DP）、1996年具有真正意義上的的“3D打印機(jī)”問世、2005年第一臺(tái)彩色“3D打印機(jī)”――Spe問世、2010年可以打印整個(gè)身軀轎車的“3D打印機(jī)”出現(xiàn)、2011年能夠打印飛機(jī)的“3D打印機(jī)”出現(xiàn)。3D打印技術(shù)在不斷朝著復(fù)雜、多樣化以及高科技等領(lǐng)域的方向發(fā)展。因?yàn)槠洳恍枰獋鹘y(tǒng)的機(jī)械加工或制造模具就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)生成任何形狀的物體，極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。這對(duì)航空航天材料的智能設(shè)計(jì)起著很大的作用[2]。

2 3D打印技術(shù)運(yùn)用于航空航天材料設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢(shì)

2.1 節(jié)省材料

一個(gè)飛機(jī)機(jī)身的模型需要許多零件和部分組成，而應(yīng)用3D打印技術(shù)之后，不用剔除航空材料的邊角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技術(shù)取代了傳統(tǒng)的大規(guī)模、占用空間以及耗人力等的生產(chǎn)線，從而最大化地節(jié)省了材料，降低了成本。

2.2 制作材料精度高

材料的精確設(shè)計(jì)是確保航天航空領(lǐng)域安全發(fā)展以及快速發(fā)展的最基本要求。而傳統(tǒng)的材料設(shè)計(jì)技術(shù)無(wú)法保證人為的錯(cuò)誤以及將誤差降到最低等，這就限制了航天航空的發(fā)展。因此，3D打印技術(shù)運(yùn)用于航天航空領(lǐng)域時(shí)，給航空航天的智能化材料設(shè)計(jì)帶來(lái)的將是質(zhì)的飛躍與創(chuàng)新。

2.3 無(wú)需傳統(tǒng)模具

3D打印技術(shù)在智能化材料設(shè)計(jì)過(guò)程中不用使用傳統(tǒng)的刀具、機(jī)床以及其他磨具，通過(guò)將產(chǎn)品的外形等通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)如AUTO CAD技術(shù)設(shè)計(jì)出來(lái)，然后直接打印生成實(shí)物產(chǎn)品。這在很大程度上簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)磨具下的制造工藝。

2.4 縮短材料制作周期

3D打印技術(shù)可以自動(dòng)、快速、直接和精準(zhǔn)地將計(jì)算機(jī)中的三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型，甚至能夠直接制造零件和模具，繞過(guò)了傳統(tǒng)的制造工序，從而有效地縮短了材料設(shè)計(jì)的研發(fā)與制作周期。

3 3D打印技術(shù)對(duì)航空航天材料智能化設(shè)計(jì)的促進(jìn)作用

3.1 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)技術(shù)的革新

3D打印技術(shù)的運(yùn)用加快了其材料智能化的設(shè)計(jì)進(jìn)程，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維和方法，使得航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，更是將高科技與制造業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合推向了一個(gè)新的高度，加快了智能設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展與革新。

3.2 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)成本的降低

在航空領(lǐng)域，不管是創(chuàng)新設(shè)計(jì)還是機(jī)械制造，都需要嚴(yán)密規(guī)整的模型。在造一架飛機(jī)時(shí)，要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的模型模擬，而每一次模型的制造以及模擬都需要很大的財(cái)力支持。而應(yīng)用3D打印技術(shù)，這種資金消耗將得到大幅度降低。3D打印技術(shù)依靠高精確度使得設(shè)計(jì)時(shí)模型能夠精準(zhǔn)使用物料，這使得設(shè)計(jì)材料時(shí)所使用的資金的到合理的運(yùn)用。

3.3 促進(jìn)了航空航天材料設(shè)計(jì)的創(chuàng)意性發(fā)展

在航空航天領(lǐng)域，其運(yùn)用3D打印技術(shù)可以促進(jìn)材料設(shè)計(jì)的智能創(chuàng)新，可以促進(jìn)飛機(jī)機(jī)身的多形狀化發(fā)展、零件的多顏色發(fā)展等。在使用3D打印技術(shù)之后，我們有理由期待一種更先進(jìn)更具有創(chuàng)意性的航空航天產(chǎn)品。

3.4 促進(jìn)航空航天材料設(shè)計(jì)的人性化發(fā)展

運(yùn)用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)智能化之后，材料制作可以向著個(gè)性化、多樣化方向發(fā)展，例如：我們可以根據(jù)每家航空公司理念等的不同設(shè)計(jì)出富有個(gè)性化、突出其理念的產(chǎn)品，而不是趨同的制作，比如航天飛機(jī)上的座椅可以根據(jù)員工的操作習(xí)慣以及身體結(jié)構(gòu)量身“3D”打造。這體現(xiàn)出材料制作的個(gè)性化，而這得益于3D打印技術(shù)的運(yùn)用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，筆者認(rèn)為基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的3D打印技術(shù)以其高精確度、高生產(chǎn)率等特點(diǎn)將快速融入航空航天領(lǐng)域材料的智能化設(shè)計(jì)。但是，目前該技術(shù)仍然存在著強(qiáng)度低、材料存在局限性等缺點(diǎn)，因而其應(yīng)用范圍還不是太廣泛。不過(guò)我們相信，3D打印技術(shù)的進(jìn)一步完善會(huì)深刻的影響我們生活。

篇（8）

1 引言

在歷史的長(zhǎng)河中，人類經(jīng)歷了三次重大的工業(yè)變革，它們代表了三個(gè)重要的工業(yè)革命時(shí)代，分別是蒸汽機(jī)時(shí)代、電氣化時(shí)代以及信息化時(shí)代。隨著信息化技術(shù)的完善，人類正在經(jīng)歷著第四個(gè)重要時(shí)期，它是可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的智能化時(shí)代]?，F(xiàn)如今，有很多人們指的關(guān)注的信息，其中最為重要的幾個(gè)信息是：2011年由美國(guó)倡導(dǎo)的先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃；2012年美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在任期間提出了一個(gè)新穎的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)用于建設(shè)國(guó)家的制造行業(yè)；2014年，德國(guó)的漢諾威舉辦了工業(yè)博覽會(huì)，在會(huì)上，基于信息物理融合系統(tǒng)的智能化概念再一次成為人們熱議的焦點(diǎn)；在2015年的5月18日，我國(guó)提出了“中國(guó)制造2025”的口號(hào)。發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于工業(yè)化改革的行動(dòng)給了我們一個(gè)強(qiáng)烈的信息，那就是工業(yè)化改革即將迎來(lái)大的突破、大的技術(shù)變革，每個(gè)國(guó)家都想在制造業(yè)上有所突破、有所作為。面對(duì)此種情況，我國(guó)的高等教育即將面臨新的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)高素質(zhì)的自動(dòng)化專業(yè)人才是被迫切需求的。

2 滿足“中國(guó)制造2025”要求的自動(dòng)化專業(yè)人才

2015年，在只能制造國(guó)際會(huì)議上，工信部苗圩部長(zhǎng)提出“中國(guó)制造2015”的主攻方向是智能制造。實(shí)現(xiàn)智能制造就是要實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合以及互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合。目前，在我國(guó)創(chuàng)新型與專業(yè)型人才較為短缺，與世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著不小的差距，培養(yǎng)我國(guó)自己的自動(dòng)化專業(yè)人才迫在眉睫。“中國(guó)制造2025”需求四個(gè)方面的自動(dòng)化專業(yè)人才。

2.1 中國(guó)制造2025”的自動(dòng)化信息技術(shù)需要人才

2025中國(guó)制造需要的是高端智能人才，智能人才者是信息技術(shù)的執(zhí)行者，自動(dòng)化的對(duì)設(shè)備、工程機(jī)械及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重組。只能這些自動(dòng)化信息技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，才標(biāo)志著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的智能實(shí)現(xiàn)。

2.2 需要人工智能技術(shù)人才

完善的人工智能技術(shù)可以提供有效的解決方法去處理以及分析生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)與信息。在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，如果遇到復(fù)雜繁瑣，甚至是人類難以解決的問題時(shí)，人工智能技術(shù)就會(huì)凸顯出它的自身優(yōu)勢(shì)。此種技術(shù)如果應(yīng)用在制造業(yè)中必將促進(jìn)制造業(yè)的快速發(fā)展。

2.3 需要軟件類人才

智能化制造是一個(gè)全方位的概念，從最初的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、外包、生產(chǎn)、最后到達(dá)交付環(huán)節(jié)，這些都有它的身影。智能化工廠的重要基礎(chǔ)就是軟件，優(yōu)異的軟件性能是決定制造業(yè)可否實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵，軟件性能的好壞取決于多方面因素，例如：操作接口是否人性化、運(yùn)算平臺(tái)連接是否有高的效率、云端運(yùn)算是否為跨網(wǎng)絡(luò)模式等等。

2.4 中國(guó)制造2025需要多學(xué)科的綜合性技術(shù)人才

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的各類自動(dòng)化信息技術(shù)中廣泛應(yīng)用，在這種大環(huán)境下，制造業(yè)中的自動(dòng)化技術(shù)將成為一項(xiàng)復(fù)合性的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的單一性專業(yè)人才已經(jīng)不適合未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展需求，未來(lái)制造業(yè)需要的是一專多精、多專多精的復(fù)合型專業(yè)人才。

3 自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革

要想以“中國(guó)制造2025”對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出的新要求為基準(zhǔn)，培養(yǎng)出高素質(zhì)的自動(dòng)化專業(yè)人才，改革自動(dòng)化專業(yè)人才的培養(yǎng)模式是勢(shì)在必行的。首先我們要在培養(yǎng)模式的改革上達(dá)成共識(shí)，對(duì)需要改變的內(nèi)容、需要革新的內(nèi)容以及需要增加的內(nèi)容，都應(yīng)該深思熟慮，形成共識(shí)，最后付諸于實(shí)踐，并在實(shí)踐中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)完善改革后的內(nèi)容。

最近幾年，很多試點(diǎn)院校已經(jīng)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了改革，共同的特點(diǎn)有三個(gè)：

（1）使學(xué)生們擁有扎實(shí)的自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)的理論知識(shí)，為此開設(shè)了多門課程，例如：優(yōu)化理論、自動(dòng)控制、系統(tǒng)辨識(shí)、智能控制理論等等；

（2）加強(qiáng)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制系統(tǒng)仿真原理、嵌入式系統(tǒng)等課程被開設(shè)；

（3）具有針對(duì)性地補(bǔ)充學(xué)生們自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，樓宇自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)等課程都應(yīng)該被引入日常教學(xué)中。雖然這些方式對(duì)自動(dòng)化人才專業(yè)的培養(yǎng)模式起到了一定的改革作用，但是并不能滿足未來(lái)制造業(yè)對(duì)人才的需求，因?yàn)檫@些改革項(xiàng)目改變的僅僅是基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，缺少技術(shù)實(shí)踐層面的改變，所以我們要對(duì)自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行深入的探討。

“中國(guó)制造2025”的出現(xiàn)對(duì)很多技術(shù)領(lǐng)域都提出了更高的要求，例如：在設(shè)計(jì)技術(shù)方面，國(guó)家提出在未來(lái)我國(guó)的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)要以綠色環(huán)保、智能化、協(xié)同性為發(fā)展目標(biāo)。再比如，國(guó)家也提出了制造過(guò)程的智能化應(yīng)該被快速實(shí)現(xiàn)。在某些重點(diǎn)領(lǐng)域的試點(diǎn)單位，已經(jīng)建立了智能化車間，在生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理等智能化技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用。面對(duì)未來(lái)更加快速的技術(shù)革新，當(dāng)前我國(guó)高校的自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)模式還無(wú)法培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才去滿足制造業(yè)新技術(shù)的要求。根據(jù)現(xiàn)有形勢(shì)，應(yīng)該調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，需要在日常的培養(yǎng)模式中加入智能感知技術(shù)、智能規(guī)劃技術(shù)、集成電路原理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等等。

4 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了知識(shí)的快速革新，在校期間，學(xué)生們需要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)越來(lái)越多，只有通過(guò)合理的培養(yǎng)模式以及高效的教學(xué)方法才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)自動(dòng)化專業(yè)人才的目標(biāo)。在我國(guó)近500所高校設(shè)有自動(dòng)化專業(yè)，如果這些高校都可以找到適合本校的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，就可以為“中國(guó)制造2025”輸送更多自動(dòng)化專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

篇（9）

1.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概念

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)就是指將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中， 對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)化、連續(xù)性的生產(chǎn)作業(yè)，使得機(jī)械制造行業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更加自動(dòng)化、高效化和安全化。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使得整個(gè)制造過(guò)程中投入原料的流動(dòng)速度和加工工藝變化更為迅速及時(shí)，從而達(dá)到節(jié)約機(jī)械制造人力資源投入的目的。實(shí)踐研究結(jié)果證實(shí)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，強(qiáng)化了生產(chǎn)效率，有效控制了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的更新速度，從而使得整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)成本得到了有效控制，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

2.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1 智能機(jī)械制造的應(yīng)用

在機(jī)械制造行為，通常是勞動(dòng)密集型的生產(chǎn)模式，需要的從業(yè)人員較多，工作任務(wù)較重，如果能夠?qū)崿F(xiàn)智能化生產(chǎn)，可減少人員的使用并提高生產(chǎn)效率，將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造之中可以為實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造添磚加瓦。但僅應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造還是不夠，這需要將多門學(xué)科融會(huì)貫通，如人工智能技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等。將相關(guān)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行整合，形成新的智能化系統(tǒng)，科研人員可通過(guò)人工智能將制造工序由機(jī)械智能實(shí)現(xiàn)。如將人工智能系統(tǒng)安置于機(jī)械生產(chǎn)用機(jī)械人的操作程序之中等等多種表現(xiàn)形式。

2.2 集成化的應(yīng)用

集成化主要是用來(lái)加強(qiáng)機(jī)械制造技術(shù)的功能的集成。集成化技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)制造技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)提高，同時(shí)對(duì)相關(guān)制造設(shè)備及裝置的管理也更為規(guī)范和科學(xué)合理。例如將現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中，可以對(duì)制造的全過(guò)程進(jìn)行有效管控，并優(yōu)化制造過(guò)程。要想對(duì)整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，且形成機(jī)械制造中不同層次級(jí)別的集成系統(tǒng)，那么就是將集成化運(yùn)用到機(jī)械制造之中。在機(jī)械自動(dòng)化快速發(fā)展的今天，在機(jī)械制造中融入集成化技術(shù)及管理已經(jīng)成為機(jī)械制造過(guò)程的主流技術(shù)。

2.3 虛擬化的應(yīng)用

將自動(dòng)化虛擬制造技術(shù)融入機(jī)械制造之中，就是將諸如人工智能學(xué)、機(jī)械制造工藝以及多媒體技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)整合在一起，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造虛擬化。該技術(shù)的使用是基于一定的模擬和仿真技術(shù)之上的。例如，利用MasterCAM計(jì)算機(jī)輔助制造軟件對(duì)機(jī)械部件的數(shù)控制造進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬等，將數(shù)控程序在計(jì)算機(jī)上編程并驗(yàn)證，將出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行改正后再投入真正的生產(chǎn)，大大縮短了生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本，且提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)收益，也推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步。

2.4柔性自動(dòng)化的應(yīng)用

在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，機(jī)械制造企業(yè)要想在市場(chǎng)多變且競(jìng)爭(zhēng)激烈的形勢(shì)下生存并發(fā)生，就要根據(jù)市場(chǎng)需求及用戶需求隨時(shí)做出調(diào)整及變革。而柔性自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用可以幫助機(jī)械制造企業(yè)的改變更加順利和可行。如在機(jī)械產(chǎn)品的加工生產(chǎn)過(guò)程中，客戶要更改原有的加工方案，這時(shí)柔性自動(dòng)化就能夠提高機(jī)械制造的應(yīng)對(duì)變化的能力，根據(jù)客戶需求及時(shí)做出調(diào)整，使用戶需求得到最大化的滿足。這就為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了有力的質(zhì)量和效率保障，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的主流研究方向，它不僅對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起到主導(dǎo)作用，同時(shí)還對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步起到了積極的帶動(dòng)作用，因此我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)就從我國(guó)的行業(yè)實(shí)際情況出發(fā)，開辟出具有中國(guó)特色的機(jī)械自動(dòng)化之路。因此在實(shí)際的操作中，應(yīng)注重與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，發(fā)展出投資少、成果見效快的自動(dòng)化技術(shù)，并使相關(guān)的配套設(shè)施更為完善。

3.1 發(fā)展適用的自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1.1生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量得以大幅度提高。

3.1.2提高了產(chǎn)品科技含量，提升了產(chǎn)品的具體功能。

3.1.3產(chǎn)品的可靠性與安全性更高。

3.1.4提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討。從目前我國(guó)機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用情況看，機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)將會(huì)朝著多方面發(fā)展，以朝著機(jī)電一體化、智能化等方向尤為重要。此外， 對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展進(jìn)行分析，機(jī)械制造及自動(dòng)化勢(shì)必面向智能化的方向發(fā)展，這關(guān)鍵在于機(jī)械制造的機(jī)械技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮，推進(jìn)智能化產(chǎn)品的發(fā)展，從而完善了企業(yè)制造生產(chǎn)中產(chǎn)品單一的結(jié)構(gòu)，豐富了裝備制造業(yè)產(chǎn)品的種類。

3.2 降低發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)的成本

在發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，要注重研究成本的控制，使其更符合我國(guó)的基本國(guó)情，最大限度的節(jié)約社會(huì)資源，在不影響機(jī)械自動(dòng)化效果的基礎(chǔ)上，開避自動(dòng)化發(fā)展新思路。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們要高度重視高新技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，讓新的、更實(shí)用的技術(shù)為社會(huì)生產(chǎn)提供更多的便利，才能夠促進(jìn)各行各業(yè)快速的發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化這門新的科學(xué)技術(shù)給人們帶來(lái)的好處有目共睹，但我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水平相較與發(fā)達(dá)國(guó)家還落后一定的距離，但這樣的差距不是永久性的，只要通過(guò)我國(guó)科研人員及實(shí)踐人員的共同努力和學(xué)習(xí)，就能夠逐漸縮短差距，提高我國(guó)的機(jī)械制造水平，趕超發(fā)達(dá)國(guó)家，使我國(guó)在機(jī)械制造領(lǐng)域走的更快更穩(wěn)，為我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更為有力的支持。

篇（10）

專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)的研究。

1 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）

1.1 CAPP概述

CAPP是將產(chǎn)品零件的設(shè)計(jì)信息和加工條件輸入計(jì)算機(jī)，建立工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)依據(jù)這些些信息自動(dòng)進(jìn)行編碼、繪圖、建立工藝文件。CAPP不僅解決了工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中的多樣性問題，減少了工藝人員的重復(fù)勞動(dòng)，而且有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和工藝過(guò)程的優(yōu)化，保證工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1.2 CAPP的發(fā)展趨勢(shì)

1）知識(shí)化、智能化：基于知識(shí)的CAPP系統(tǒng)作為工藝設(shè)計(jì)的輔助工具，具有將工藝專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累起來(lái)并加以利用的任務(wù)。該系統(tǒng)必將在表達(dá)、獲取和處理各種知識(shí)的靈活性和有效性上進(jìn)一步發(fā)展。

2）工具化、工程化：CAPP既要適應(yīng)各企業(yè)的具體情況，又要控制針對(duì)具體企業(yè)的實(shí)施工作量、提高通用性，因此，需要加強(qiáng)CAPP系統(tǒng)的工具化和工程化。

3）網(wǎng)絡(luò)化、集成化：CAPP是CAD與CAM之間的橋梁，是CAQ、PDM及ERP的重要產(chǎn)品信息來(lái)源，必須在并行工程思想的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)CAPP與CAD、CAM等系統(tǒng)的全面集成。網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代系統(tǒng)集成應(yīng)用的必然要求。

4）交互式、漸近式：CAPP系統(tǒng)用來(lái)幫助而不是取代工藝設(shè)計(jì)人員，操作者要有足夠的判斷能力和工藝知識(shí)，做出關(guān)鍵決策。知識(shí)庫(kù)及使用法則需要逐步建立、完善、驗(yàn)證，基于知識(shí)的、商品化的CAPP工具系統(tǒng)需要有目標(biāo)、有計(jì)劃的漸近式發(fā)展。

2 計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（CAM）

2.1 CAM概述

CAM有狹義和廣義的兩個(gè)概念。CAM的狹義概念是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工制造之間的一切生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)，包括CAPP、數(shù)控編程、工時(shí)定額的計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂、資源需求計(jì)劃的制訂等。CAM的廣義概念包括其狹義定義包含的所有內(nèi)容，還包括制造活動(dòng)中與物流有關(guān)的所有過(guò)程（加工、裝配、檢驗(yàn)、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理。

CAM的工作步驟：準(zhǔn)備被加工零件的幾何模型生成加工軌跡（刀位軌跡）校驗(yàn)加工軌跡后置處理，生成NC代碼反讀數(shù)控代碼，檢查加工代碼的重要性數(shù)控代碼傳至數(shù)控機(jī)床。

2.3 CAM的關(guān)鍵技術(shù)

1）數(shù)控編程技術(shù)：數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程。合理的數(shù)控編程可以保證產(chǎn)品達(dá)到很高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工自動(dòng)化和縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用。

2）NC刀具軌跡生成技術(shù)：數(shù)控編程的核心工作是生成刀具軌跡，然后將其離散成刀位點(diǎn)，經(jīng)后置處理產(chǎn)生數(shù)控加工程序。

3）數(shù)控仿真技術(shù)：是利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬實(shí)際加工過(guò)程，是驗(yàn)證數(shù)控加工程序的可靠性和預(yù)測(cè)切削過(guò)程的有力工具。切削過(guò)程仿真分為幾何仿真和力學(xué)仿真兩個(gè)方面。

3 柔性制造系統(tǒng)（FMS）

3.1 FMS概述

FMS是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。

FMS工程中的柔性有多種涵義，除了加工柔性外，還包含設(shè)備柔性、工藝柔性、產(chǎn)品柔性、流程柔性、批量柔性、擴(kuò)展柔性和生產(chǎn)柔性。

應(yīng)用FMS可以獲得明顯的制造優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)MS是實(shí)現(xiàn)未來(lái)工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 FMS的發(fā)展趨勢(shì)

1）FMS的小型化：FMS需要大量的設(shè)備投資，F(xiàn)MC可認(rèn)為是FMS中最小的一種，或可認(rèn)為是擴(kuò)大了功能的加工中心或切削中心。它也能提高機(jī)床利用率，增大生產(chǎn)柔性，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)率。

2）開發(fā)經(jīng)濟(jì)型FMS：由于FMS需要先進(jìn)的技術(shù)、投資大，影響了它的推廣。開發(fā)經(jīng)濟(jì)型FMS，其規(guī)模為2-7臺(tái)加工中心，或以NC機(jī)床等通用機(jī)床為基礎(chǔ)構(gòu)成。組成的單機(jī)可作FMC使用，系統(tǒng)建立可分步擴(kuò)展。

3）向模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展：模塊化已成為當(dāng)前FMS設(shè)計(jì)、制造和系統(tǒng)擴(kuò)展的一個(gè)主要原則，即FMS的各系統(tǒng)（機(jī)床、運(yùn)貯系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及軟件）均采用模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。

4）向功能復(fù)雜化方向發(fā)展：目前，大多數(shù)FMS仍然是以機(jī)加工為主，今后的發(fā)展將是擴(kuò)大工藝范圍，如裝配、熱處理等。

5）采用模擬仿真技術(shù)：采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立FMS系統(tǒng)的模型，可預(yù)先了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。目前，F(xiàn)MS系統(tǒng)的建模與仿真技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

4.1 CIMS概述

計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）：是企業(yè)生產(chǎn)從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)，是一個(gè)不可分割的整體。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。最終形成的產(chǎn)品，可以看作數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。實(shí)際上就是強(qiáng)調(diào)整體觀點(diǎn)（即系統(tǒng)觀點(diǎn)）和信息觀點(diǎn)。其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是信息（數(shù)據(jù)）的集成。

CIM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)CIM理念的各種技術(shù)的總稱，而CIMS則是以CIM為理念的一種新型生產(chǎn)系統(tǒng)。CIMS在提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)方面起著重要的作用。它保障和提高了新產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量；縮短了新產(chǎn)品上市的周期；降低了產(chǎn)品的成本。

CIMS通過(guò)實(shí)現(xiàn)信息集成、功能集成和過(guò)程集成，提供了改善生產(chǎn)組織方式、提高管理水平的有效手段，加速了企業(yè)管理技術(shù)的革新。

4.2 CIMS的發(fā)展趨勢(shì)

1）集成化：從當(dāng)前企業(yè)內(nèi)部的的功能集成和信息集成，發(fā)展到過(guò)程集成（以并行工程為代表）并正在步入實(shí)現(xiàn)企業(yè)間集成的階段（以敏捷制造為代表）。

2）數(shù)字化/虛擬化：從產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)開始發(fā)展到產(chǎn)品全生命周期中各類活動(dòng)、設(shè)備及實(shí)體的數(shù)字化。在數(shù)字化基礎(chǔ)上，虛擬化技術(shù)正在迅速發(fā)展，包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和虛擬制造。

3）網(wǎng)絡(luò)化：從基于局域網(wǎng)發(fā)展到基于Intranet/Internet/

Extranet的分布網(wǎng)絡(luò)制造，以支持全球制造策略的實(shí)現(xiàn)。

4）柔性化：正積極研究發(fā)展企業(yè)間動(dòng)態(tài)聯(lián)盟技術(shù)、敏捷設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)、柔性可重組機(jī)器技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)敏捷制造。

5）智能化：是制造系統(tǒng)在柔性化和集成化基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸與發(fā)展，引入智能控制技術(shù)和人工智能，實(shí)現(xiàn)具有智能、自律、敏捷、仿生、分布、分形等特點(diǎn)的新一代制造系統(tǒng)。

6）綠色化：包括綠色制造、生態(tài)工廠、清潔化生產(chǎn)、環(huán)境意識(shí)的設(shè)計(jì)與制造等。它是全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的體現(xiàn)。

5 敏捷制造（AM）技術(shù)

5.1 AM技術(shù)概述

AM是指制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過(guò)快速配置各種資源（包括技術(shù)、管理和人），以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性，提高企業(yè)在不斷變化、不可預(yù)測(cè)的經(jīng)營(yíng)環(huán)境中快速應(yīng)變的能力。

AM的實(shí)質(zhì)是在先進(jìn)的柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)企業(yè)內(nèi)部和外部多功能項(xiàng)目組，組建虛擬公司，它是一種多變的動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)，可把全球范圍內(nèi)的各種資源（包括人的資源）集成在一起，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、管理和人的集成，從而在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)最大限度的滿足用戶需求，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。目的是快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)向市場(chǎng)提供適銷對(duì)路的環(huán)保型產(chǎn)品。

5.2 AM的關(guān)鍵技術(shù)

1）并行工程技術(shù)：強(qiáng)調(diào)工作流程的并行進(jìn)行，即產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程、生產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程甚至加工過(guò)程可以同步進(jìn)行，可及早發(fā)現(xiàn)并修改設(shè)計(jì)方案存在的問題，還可縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2）虛擬制造技術(shù)：是將制造企業(yè)的一切活動(dòng)，如設(shè)計(jì)過(guò)程、加工過(guò)程、裝配過(guò)程、生產(chǎn)管理、企業(yè)管理等建立與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)完全相同的計(jì)算機(jī)模型即虛擬系統(tǒng)，利用它模擬運(yùn)行整個(gè)企業(yè)的一切活動(dòng)并進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，在求得最佳運(yùn)行參數(shù)后再進(jìn)行實(shí)際制造活動(dòng)，確保整個(gè)運(yùn)行都在最佳狀態(tài)。

3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：由于敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟是跨結(jié)構(gòu)、跨地區(qū)的全球企業(yè)組織方式，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為其最基本的技術(shù)基礎(chǔ)。

4）系統(tǒng)集成技術(shù)：開放式體系結(jié)構(gòu)、信息及交換的標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體集成的關(guān)鍵。敏捷制造的系統(tǒng)集成所要面對(duì)的是連續(xù)變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在系統(tǒng)集成運(yùn)行的條件下，保證系統(tǒng)各部分功能的獨(dú)立性。

5）動(dòng)態(tài)聯(lián)盟技術(shù)：動(dòng)態(tài)聯(lián)盟是由多個(gè)本質(zhì)上獨(dú)立的企業(yè)，為了完成一個(gè)共同的目標(biāo)而結(jié)成的暫時(shí)性同盟。動(dòng)態(tài)同盟中的盟主最先發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)機(jī)遇或客戶要求，擁有主要的核心資源，通過(guò)合理選擇合作伙伴，組成分布式的制造網(wǎng)絡(luò)。各合作伙伴成員充分發(fā)揮各自的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合完成產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和銷售全過(guò)程。

6）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）技術(shù)：PDM是一種從數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的信息集成技術(shù)，能管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程。從廣義上講，它可以覆蓋整個(gè)企業(yè)從產(chǎn)品的市場(chǎng)需求、研究與開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程制造、銷售、服務(wù)與維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域、全生命周期中的產(chǎn)品信息。

5.3 AM的發(fā)展趨勢(shì)

1）面向知識(shí)和信息網(wǎng)絡(luò)，建立一套支持敏捷制造數(shù)字化、集成化、智能化、并行化的多模態(tài)人機(jī)交互信息處理與應(yīng)用理論及方法，根據(jù)用戶的個(gè)性化需求和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，以有效地組織敏捷制造的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，充分利用各種資源進(jìn)行多模態(tài)人機(jī)協(xié)同的敏捷制造，盡快響應(yīng)市場(chǎng)需求。

2）基于知識(shí)和信息網(wǎng)絡(luò)，對(duì)定制產(chǎn)品的外觀形態(tài)、方案布局和多模態(tài)環(huán)境下人機(jī)交互等環(huán)節(jié)的支持加強(qiáng)，以提高敏捷制造系統(tǒng)的可塑性及定制產(chǎn)品的美觀性、宜人性等方面運(yùn)作過(guò)程的可視化。

3）利用多模態(tài)人機(jī)交互技術(shù)改變企業(yè)以試制、試驗(yàn)和改進(jìn)為主的傳統(tǒng)制造開發(fā)過(guò)程，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)需求下以分析、設(shè)計(jì)和評(píng)估為主，并基于知識(shí)和信息網(wǎng)絡(luò)迅速組成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的可視化敏捷制造，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

6 智能制造系統(tǒng)（IMS）

6.1 IMS概述

IMS是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)。智能制造的概念源于人工智能的研究，它突出了在各個(gè)制造環(huán)節(jié)中，以一種高度集成與柔性的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬人類專家的智能活動(dòng)，進(jìn)行構(gòu)思、分析、判斷、推理和決策，延伸或取代制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，同時(shí)繼承、收集、存儲(chǔ)、共享、完善和發(fā)展人類專家的制造智能。

6.2 IMS的特征

1）自律能力：即理解與搜集自身和環(huán)境信息，并進(jìn)行判斷、分析和規(guī)劃自身行為的能力。

2）人機(jī)一體化：IMS不單純是“人工智能”系統(tǒng)，而是人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，是一種混合智能。人機(jī)一體化突出了人在制造系統(tǒng)中的核心地位，同時(shí)在智能機(jī)器的配合下，更好地發(fā)揮人的潛能，使人機(jī)之間表現(xiàn)出一種平等共事，相互協(xié)作、相互“理解”的關(guān)系。

3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：是實(shí)現(xiàn)虛擬制造的支持技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)高水平人機(jī)一體化的關(guān)鍵技術(shù)。其特點(diǎn)是要按照人們的意愿任意變化，這種人機(jī)結(jié)合的新一代智能界面，是智能制造的一個(gè)顯著特征。

4）自組織與超柔性：IMS能夠依據(jù)工作任務(wù)的需要，自行組成一種最佳結(jié)構(gòu)，其柔性不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)形式上，而且表現(xiàn)在運(yùn)行方式上，所以稱這種柔性為超柔性，就像人類專家組成的群體，具有生物特征。

5）學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力：IMS能夠在實(shí)踐中不斷充實(shí)知識(shí)庫(kù)，具有自學(xué)習(xí)功能。同時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中自行進(jìn)行故障診斷、并具有自行維護(hù)、自行排除故障的能力。使智能制造系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化并適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境。

6.3 IMS的關(guān)鍵技術(shù)

1）智能設(shè)計(jì)：把專家系統(tǒng)引入設(shè)計(jì)領(lǐng)域，將人們從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)。目前在CAD/CAPP/CAM領(lǐng)域中應(yīng)用專家系統(tǒng)已取得了一定的進(jìn)展。

2）智能機(jī)器人：應(yīng)具有視覺、聽覺、觸覺、語(yǔ)音、分析判斷等功能，與機(jī)械手不同。

3）智能診斷：除了計(jì)算機(jī)的自診斷功能外，還可以進(jìn)行故障分析、原因查找和故障的自動(dòng)排除，保證系統(tǒng)在無(wú)人狀態(tài)下正常工作。

4）自適應(yīng)功能：目前人們是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制制造系統(tǒng)，加工時(shí)不可能達(dá)到最佳狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量很難提高。要實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)功能，在線的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)整是關(guān)鍵技術(shù)。

5）智能管理系統(tǒng)：應(yīng)具備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)調(diào)度，信息的收集、整理與反饋以及企業(yè)的各種情況的資料庫(kù)等。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化，未來(lái)先進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展的總趨勢(shì)是向柔性化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、清潔化、全球化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：