智能制造技术概述

作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月16日星期 五12时34分47秒12:34:4716 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午12时34分47秒下午12时34分12:34:4720.10.16
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.1620.10.1612:3412:34:4712:34:47Oc t-20
图形化建模与仿真：图形操作代替符号、数字操作实 现制造过程中的建模和仿真。
研究目标：建立制造资源不同属性以及资源间互相作 用/约束的抽象的统一描述方法，建立面 向制造资源库的图形化建模、规划、编程与 仿真集成开发平台。
2.2.5 智能全息人机交互技术
目前交互方法：键盘、鼠标、图形、视频、语音、触
摸屏、数据手套等。
2.2.2 机器学习与制造知识发现技术
机器学习：把人类的知识教给计算机 知识发现：计算机通过机器学习、知识发掘从数据和
信息中自动提炼知识并升华为制造策略。 研究目标：解决异构数据库/知识库间的冲突和一致性
维护问题，实现异构数据库/知识库间的透 明访问，针对特定的制造活动，开发工艺 知识库系统，研究高效、分布、异构数据 挖掘技术与知识发现技术。
内 容：数控功能的提高，如视觉伺服功能、力反馈与 力/位反馈混合控制功能、振动控制功能、负荷控制功 能、质量调控功能、伺服参数和插补参数自调整功能、 各种误差补偿功能等。
研究目标： 完善伺服控制技术，实现系统参数自动识别、控制参数
自动配置、多轴参数的自动优化、振动主动控制； 完善基于视觉感知的伺服控制，实现防碰撞技术，实现
等）与装备性能表征指标间的映射关系； 研究损伤智能识别，自愈合和智能维护技术，完善损伤
特征提取方法和实时处理技术，最终实现对故障自诊断 和自修复； 实现重大技术装备的寿命测试和寿命预测，对可靠性和 寿命精确评估。
3.3.3 智能工艺规划和智能编程技术
问 题：现有的工艺规划基本是依靠经验的派生式， 现有的编程系统主要是面向零件几何的编程，没有综合 考虑机床工装和零件材料特性，智能工艺规划和编程主 要是由计算机模拟专家处理上述情况。
优化控制技术
2010年
2020年
2030年
6.4 智能制造服务技术
目标：智能感知与智能服务
目标：制造物联网
智能制造服务技术
服务状态感知技术、 产品智能服务技术、 生产智能服务技术
制造物联网技术、 智能物流技术、 制造与服务智能集成与共享
2010年
2020年
2030年
7 智能制造与我们
磨削力适应控制 基于计算机视觉的凸轮磨削自动定位 基于计算机视觉的数控加工技术
2.1 制造智能的涵义
制造智能指制造过程中的知识、知识的发现和推理能 力、智能系统结构与结构演化能力。是智能制造的基础和 共性技术，包括以下关键技术：
感知与测控网络技术； 机器学习与制造知识发现技术； 面向制造的综合推理技术； 图形化建模与仿真技术； 智能全息人机交互技术。
2.2 制造智能的关键技术 2.2.1 感知与测控网络技术
知识经济时代的必然选择 与设备、资本投入作为经济增长模式不同，知识含量
起着越来越重要的因素。 市场的必然选择
可以提高能源和原材料的利用率，降低污染排放水平， 提高产品质量。 是先进生产力的重要体现
科学技术是第一生产力，而智能制造技术是先进科 学技术在制造领域的集中体现。
2 智能制造与制造智能
算； 互联网、物联网及射频识别技术（RFID，电子标签） 数学：数理逻辑、数学机械化、随机过程与统计分析、运
筹与决策分析、计算几何、非线性系统动力学等
无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯 号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统 与特定目标之间建立机械或光学接触
1.4 智能制造是制造技术发展的必然趋势
研究生讲座
智能制造技术
主要内容
1 什么是智能制造？ 2 智能制造与制造智能 3 智能制造装备 4 智能制造系统 5 智能制造服务 6 智能制造路线图 7 智能制造与我们
1 什么是智能制造？
1.1 智能制造的定义
智能制造是研究制造活动中的信息感知与分析、知识表达与学习、 智能决策与执行的一门综合交叉技术，是实现知识属性和功能的必然 手段。
自律运动、无人驾驶和灵巧操作； 运用虚拟现实和人工智能技术，实现语音控制和基于虚
拟现实环境的操作，发展智能化人机交互技术。
4 智能制造系统
5 智能制造服务
6 智能制造路线图
6.1 制造智能技术
目标：智能感知、学习、 推理、决策、执行
目标：即插即用
制造智能技术
智能终端技术、 机器学习/数据挖掘 /知识发现技术、 综合推理/决策支持技术 智能人机交互技术、 图形化建模与仿真技术
信息； 感知系统的组网：高速、高精度数据传输、安全处理和
容错能力，异构信息的无缝交换能力； 基于机器视觉的多元环境建模和图像理解能力。
3.3.2 性能预测和智能维护技术
内 容：刀具磨损情况、机床故障状态、振动状态、精 度退化状态 等。
研究目标： 建立状态表征体系（振动、负载、热变形、温度、压力
磨削力适应控制
Ft设定值
模糊控制器
执行机构
被控对象
L
磨削力计算
传感器
凸轮自动定位
基于计算机视觉的数控加工
谢谢！
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1620.10.16Friday, October 16, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。12:34:4712:34:4712:3410/16/2020 12:34:47 PM
2.2.3 面向制造的综合推理技术
制造过程中的推理：制造过程中的推理是不确定、不 精确、不完整的推理问题。
研究目标：建立不确定、不精确、非完整信息的分 布/混合推理技术；研究抽象代数、计算 几何、微分几何在数控加工、自动装配、 逆向工程、机器视觉、形位测量与误差评 定中的应用。
2.2.4 图形化建模与仿真技术
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月16日 星期五12时34分47秒 Friday, October 16, 2020
相信相信得力量。20.10.162020年10月 16日星 期五12时34分 47秒20.10.16
谢谢大家！
3.2 未来市场需求及产品 智能机床 智能成形制造设备 特种智能制造设备 智能机器人 智能工程机械
3.3 智能制造装备的关键技术
3.3.1装备运行状态和环境的感知与识别技术
内 容：对于金属切削机床指：加工精度、温度、切削 力、热变形、应力应变、图像信息等。
研究目标： 新型传感器技术：高灵敏、高可靠、高精度的检测环境
研究目标： 研究工艺系统和子系统间的复杂界面行为和耦合关系，
建立工艺系统和作业环境的集成数学模型和标定方法； 建立面向典型行业的工艺数据库和工艺知识库，完善机
床、机器人、工程机械模型库，实现多目标工艺优化； 完善专家经验与计算智能的融合，建立规划与编程的智
能推理和决策方法。
3.3.4 智能数控系统与智能数控驱动技术
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.1612:34:4712:34Oc t-2016- Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。12:34:4712:34:4712:34Fri day, October 16, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.1620.10.1612:34:4712:34:47October 16, 2020
智能制造服务：
服务感知与控制的互联 工业产品智能服务 服务过程的智能运控 制造物联网与物流智能服务 制造与服务的集成共享与协同
1.3 智能制造的支持技术
数字制造技术：CNC/CAD、CAM、CAE、CIMS； 传感与控制技术：新型光机电传感系统、嵌入式控制系统
等； 人工智能技术：知识表示、机器学习、自动推理、智能计
研究目标：研究实时鲁棒处理技术和基于机器视觉的
刚/柔体空间状态感知和运动识别技术；研
究视网膜扫描、脑机接口、生机接口和生
“人
理信号识别技术；最终实现全浸入式的
在场景中”智能人机交互系统
3 智能制造装备
3.1 智能制造装备的涵义 智能制造装备具有感知、决策、执行功能，其技术
特征是：自行感知分析和处理运行环境；自行规划、控 制、决策，故障自行诊断和修复，主动分析自身性能力 劣化和维护，能够参与网络集成和网络协调。
感 知：各种智能传感器，智能仪表 测控网络：通过计算机实时网络技术实现感知到的信
息的收集、传输、管理、使用的技术。 研究目标：研究微型多功能集成智能传感器与传输技
术，RFID和物联网智能终端技术；开发基 于工业总线的即插即用技术和实时网络操 作系统，开发基于M2M和制造物联网的 产品设计 、生产、管理和服务技术。
智能制造是人类的智慧向制造装备转移的过程。
？
1.2 智能制造的技术体系
制造智能： 感知与测控网络 机器学习与制造知识发现 面向制造的综合推理 图形化建模与仿真 智能全息人机交互
智能制造设备： 工况感知与智能识别 性能预测与智能维护 智能规划与智能编程 智能数控与伺服驱动
智能制造系统： 系统建模与自组织 智能制造执行系统 智能企业管控 智能供应链管理 流程智能控制
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月16 日下午1 2时34 分20.10. 1620.1 0.16
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月16日星期 五下午12时34分47秒12:34:4720.10.16
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午12时34分20.10.1612:34October 16, 2020
智能编程技术、 智能数控技术
2010年
2020年
2030年
Biblioteka Baidu
6.3 智能制造系统技术
目标：智能决策、智能调度、 智能管控
目标：可重构、自组织、 协调优化
智能制造系统技术
智能制造执行技术、 企业智能管控技术、 智能仪表/执行器技术 FCS与智能控制技术
建模与自组织技术、 智能供应链管理、 全生产线的在线协调
2010年
即插即用技术、 嵌入式操作系统技术、 实时网络操作系统技术、
M2M(Machine-to-Machine/Man) 制造物联网技术
2020年
2030年
6.2 智能制造装备技术
目标：智能感知、智能决策、 智能执行
目标：学习、推理、自律
智能制造装备技术
工况感知技术、 智能维护技术、 智能工艺规划技术 智能伺服驱动技术