智能制造技术

智能制造技术
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
智能制造产品
数控机床 智能化工程机械 激光加工系统 自动化生产线 智能制造装备 工业机器人
智能制造装备
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
主要内容
一、智能制造技术简介 二、智能制造技术现状 三、智能制造技术的发展趋势
一、智能制造技术
2015年03月06日
智能制造作为国家战 略已列为“十三五” 规划的重点内容。
李克强总理在今年的《政 府工作报告》中提出，要 实施“中国制造2025”， 坚持创新驱动、智能转型 、强化基础、绿色发展， 加快从制造大国转向制造 强国。
智能制造装备包括传感、控制、驱动等三大核心 技术，如工业机器人、智能数控系统等。
2.2 智能制造系统
智能制造系统是先进制造技术、信息技术和智能技术在 装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数 字化和网络化。
数字化企业
数字化工厂
数字化车间
自动化智能化生产线
物远
激 光 器
电 子 标 签
光 电 器 件
理
念
智 能 化
智能消防 智能交通
智能安防
城市智 能化
智能电网
智能楼宇 智能医疗
智能水资源
智能食品
智能城市规划
……
智能应急系统
2.3 智能制造服务（案例：智慧城市）
应用层
应急指挥
自控技术是关键
数字城管
Байду номын сангаас
平安城市
政府热线
数字医疗
环境监控
智能交通
数字物流
平台层
IT能力
CT能力
城市数据中心
网络层
通信网
互联网
二、智能制造技术现状
1. 智能制造发展轨迹
•1989年：日本提出智能制造系统； •1992年：美国执行智能制造新技术政策； •1994年：加拿大制定战略计划发展智能系统； •1994年：欧盟启动R&D项目，大力资助信息技术； •80年代末：中国将“智能模拟”列入国家科技发展规 划。
2. 国内外发展趋势
传 感 系 统
执 行 系 统
伺 服 系 统
控 制 系 统
数 控 机 床
机 器 视 觉 系 统
工 业 机 器 人
激 光 加 工 系 统
3 D 打 印 系 统
智 能 工 艺 装 备
料 运 送 仓 储 设 备
程 监 测 监 控 系 统
2.3 智能制造服务（案例：智慧城市）
感 知 化
智
慧
城
市 核 心
物 联 化
《中国制造2025》强调了 信息技术和制造技术的深 度融合是新一轮产业竞争 的制高点，而智能制造则 是抢占这一制高点的主攻 方向。
科技部先进制造领域正在规划的四个重点专项
“双基工程”
基础件
3D打印
激光制造及 3D打印
“器换人”
机器人
“互联网+”
网络制造
密切相关：智能制造
1. 智能制造的内涵和特征
制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信 息驱动型，要求制造系统表现出更高的智能。
机械化
电气化
数字化
蒸汽机
普通装备
数控装备
制造业革命
智能化
智能装备
2. 智能制造技术组成
智能制造装备 智能制造系统 智能制造服务
信息获取，控制，执行，加工，成形，物流…… 智能生产线，智能车间，数字化工厂…… 生产性服务业智能化，供应链管理优化，物联网……
FANUC ROBO-DRILL
加工中心集成机器人
4.智能制造技术的最新进展
ASIMO BigDog 水陆两用蛇形机器人 德国机床全自动化 美国军用爬壁侦查机器人 机器人外骨骼 2010日本机器人研发进展
5. 我国制造业现状
2007年中国占世界工业生产总值中的份额为 15.6% ，美国为 19% ，日本为 15.4% ，中国已 经成为仅次于美国的全球第二大工业制造国，同 时我国装备制造业工业总产值已位居世界首位。 但存在三大问题：
智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化 技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化 的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制 造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备 制造过程技术的深度融合与集成。
—— 《智能制造科技发展“十二五”专项规划》
1.1 智能制造 ：制造业第四次革命
物联网
感知层 手机 视频电话 呼叫中心 无线网关 云计算
PC internet 摄像头 RFID 传感器网络
3. 智能制造技术
主要包括：
1. 新型传感技术 2. 模块化、嵌入式控制系统设计技术 3. 先进控制与优化技术 4. 系统协同技术 5. 故障诊断与健康维护技术 6. 高可靠实时通信网络技术 7. 功能安全技术 8. 特种工艺与精密制造技术 9. 识别技术
(1) 信息化。制造业信息化将信息技术、网络技术、现代管 理与制造技术相结合，实现产品的数字化设计、网络化制造 和敏捷制造，快速响应市场变化和客户需求，全面提升制造 业发展水平。 (2) 自动化。将完备的感知系统、执行系统和控制系统与相 关机械装备完美结合，构成了高效、高可靠的自动化装备和 柔性生产线，将实现自动、柔性和敏捷制造。 (3) 智能化。在信息化和自动化的基础上，将专家的知识不 断融入制造过程以实现设计过程智能化、制造过程智能化和 制造装备智能化，将实现拟人化制造。
• 高端装备对外依存度高 • 关键支撑技术及核心基础部件主要依赖进口 • 工业化与信息化融合程度低
—— 《智能制造科技发展“十二五”专项规划》
6. 智能制造是中国制造业产业升级必由之路
图表 1：中美日三国制造业产出全球占比（%）
中国 美国 日本 25 20 15 10
5 0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 来源： IHS Global Insight，金融时报，国金证券研究所
智能制造系统
系统建模与自行组织 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
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和协同
可重构生产系统
工业自动化控制 系统
……
2.1 智能制造装备
3. 实际案例
人脸识别
马云刷脸买礼物： 为德国总理默克尔 赠送了一份特殊礼 物：一张纪念版的 德国日历页，且恰 好就是这位女总理 的出生年月。 2015.3.16汉诺威
IT博览会
4.国外智能制造技术的最新进展
全自动焊接生产线
6杆并联运动机床 机器人双机搬运 冲压搬运机器人 工业机器人码垛 机器人椅脚自动抛光