智慧制造理论与技术
智慧工厂信息化建设方案
智慧工厂信息化建设方案智慧工厂信息化系统建设需要将现代管理理论、智慧制造理论与最新信息技术、自动化技术、网络通信技术、信息物理系统、大数据技术、云计算技术等深度融合，通过科学规划和全面集成企业设备单元、生产监控、制造执行、企业管理、设计研发等各类系统，最终构建由智慧设计、智慧经营、智慧生产、智慧决策组成的智慧工厂。
1.规划范围基于智慧工厂所需的主要业务系统进行规划建设，主要有：（1）ERP（企业资源计划系统）：它是企业信息化的核心系统，管理销售、生产、采购、仓库、质量、成本核算等。
（2）PLM（产品生命周期管理系统）：它负责产品设计的图文档、设计过程、设计变更、工程配置的管理，为ERP系统提供最主要的数据源BOM表，同时为MES系统提供最主要的数据源工艺路线文件。
（3）MES（制造执行系统）：它负责车间中生产过程的数字化管理，实现信息与设备的深度融合，为ERP系统提供完整、及时、准确的生产执行数据，是智慧工厂的基础。
（4）WMS（仓库管理系统）：它具备入库业务、出库业务、仓库调拨等功能，从ERP系统接收入出库物料清单和MES系统中接受入出库指令，协同AGV小车完成物料配送的自动化，实现立体仓库、平面库的统一仓储信息管理。
2.智慧工厂信息化总体架构基于企业系列标准的支持和企业级别的信息安全要求，在信息物理融合系统（CPS）的支持下，构建智慧设计、智慧产品、智慧经营、智慧服务、智慧生产、智慧决策六大系统。
其中，通过服务网、物联网将企业设施、设备、组织、人互通互联，集计算机、通信系统、感知系统一体化，实现对物理世界的安全、可靠、实时、协调感知和控制；同时，通过企业信息门户（EIP）实现与客户、供应商、合作伙伴的横向集成（如协同商务和信息共享），以及实现企业内部的纵向集成（如不同系统之间的业务协同）。
构建的智慧化工厂总体框架如图1所示。
根据信息化系统规划范围及建设相关要求，本文参照智慧化工厂的总体框架，构建符合企业业务特点的信息化系统架构。
智能制造中的自动化与人工智能
智能制造中的自动化与人工智能一、引言随着技术的快速发展，智能制造作为新一轮产业革命的重要驱动力，正逐渐改变着传统制造业的面貌。
自动化与人工智能是智能制造的核心要素，它们的融合和应用推动了企业的生产效率、质量和创新能力的提升。
本文将探讨智能制造中自动化与人工智能的关系，并分析其对制造业的影响和前景。
二、自动化在智能制造中的地位自动化是智能制造的基础，它涵盖了从传统的机械自动化到现代的数字化自动化的全过程。
在过去的几十年中，自动化技术取得了飞跃式发展，以编程控制、传感器和执行器等技术为核心，实现了生产过程的智能化和自主化。
在智能制造中，自动化的应用体现在各个环节，包括产品设计、设备控制、物料运输和仓储管理等方面。
例如，通过自动化的生产线，企业可以实现零件装配的高效率、一致性和品质可控；通过自动化的仓储系统，企业可以实现快速的物料转运和库存管理。
自动化提高了生产效率，降低了生产成本，提升了产品质量。
然而，传统的自动化主要依赖于预设的规则和程序，对于复杂的场景和变化多端的环境，其表现力和适应性有限。
这时候，人工智能的引入成为了必然选择。
三、人工智能在智能制造中的应用人工智能是智能制造中的重要支撑技术，其核心是模拟和延伸人类智慧的能力。
通过机器学习、深度学习和自然语言处理等算法和技术手段，人工智能能够从庞大的数据中自动学习并做出智能决策。
在智能制造中，人工智能可以应用于多个领域。
首先，在产品设计和优化方面，人工智能可以通过分析市场需求、消费者反馈和竞争对手情报等大数据，帮助企业进行产品创新和设计优化。
例如，通过对消费者购物行为的分析，企业可以精确把握市场需求，实现个性化定制和精细化生产。
其次，在生产调度和资源优化方面，人工智能可以实现智能化的生产调度和资源优化。
通过建立预测模型和实时监控系统，企业可以实时调整生产计划，并优化资源配置，提高生产效率和资源利用率。
此外，在质量控制和故障诊断方面，人工智能可以结合传感器、数据分析和机器学习等技术，实现对生产过程的实时监控和自动诊断。
智能制造中机电一体化技术的应用
智能制造中机电一体化技术的应用摘要：为更好满足我国生产和经济社会发展的需要，提高制造业的生产效率和效益，并实现过程中的节能降耗，我国在持续推进制造业的转型和创新，促进机电一体化技术等先进技术的应用，实现智能制造。
本文简要分析机电一体化技术在智慧制造中应用的优势和作用，就如何应用提出一些建议和对策。
关键词：智慧制造；机电一体化技术；应用引言我国是制造业大国，推进新时期我国的绿色发展和促进“双碳”目标的实现，并提高生产制造的效率和效益，要求基于先进技术的科学应用，持续推进制造行业的创新和转型升级。
包括促进智能机器人、自动化生产控制技术、数控技术、传感技术等先进技术的科学应用，推动我国制造业向智能化和信息化方向发展。
就目前工作实施的现状来看，仍需要结合智慧制造的特点和实际需要，为机电一体化技术的科学应用及优势发挥创造有利条件。
1 机电一体化技术在智能制造中应用的优势智能制造要求促进生产、制造、加工全过程的优化和改进，以提高生产制造的效率和效益、产品质量，实现过程中的节能降耗和降低污染。
促进机电一体化技术的应用，在保证高效生产、安全生产的同时，节省人力消耗和成本支出，推进传统制造业的持续转型和升级；在计算机网络技术、传感器技术和自动化控制技术等先进技术的支撑下，可以实现制造过程的动态监测和科学调节，当出现异常和问题的时候，也能及时发出预警和解决处理，保证制造生产过程更高效和安全。
此外，机电一体化技术的应用，一定程度上拓宽了智能生产技术在制造行业的应用范围，提高智能制造水平，使智能制造更严谨和准确，更能满足我国生产和发展的需要。
2 智能制造中机电一体化技术的实际应用2.1 传感器技术的应用传感器技术的科学应用，有助于提高智能制造的精准度、灵活性，进而保证较高的制造水平和产品质量。
在操作的时候，结合智能制造系统运行的实际需要，规范设置和安装具有较高刷新速率、能实时化监测、高精度动态捕捉、高效处理各种数据信息的传感器装置，以实现对产制造过程有关数据信息的广泛收集和分析处理，便于对生产制造内容、有关设备设施运行情况和参数等准确把握，极大保障了数据信息传递的及时性和完整性，为科学调整生产制造内容和机械设备维护、风险预警等工作提供数据参考。
简述智能制造技术(精选5篇)
简述智能制造技术（精选5篇）简述智能制造技术范文第1篇【关键词】现代机械设计；计算机辅佑襄助设计；设计手段；进展趋势1.现代机械设计优越性机械设计是为实现某一使用功能，同时考虑其运动可能性、制造可能性、经济可能性，从而构思一种具有肯定创新的机械产品的过程。
传统的设计技术受低劣的设备条件和落后的技术方法所限，只能在保守的观念下，依据大略的验算甚至估量，通过大量的简化和静止化假设完成机械工程设计，它一定使设计存在任意性，对个人的阅历和习惯的倚靠性极大，极难实现合理、精准和高效的设计。
现代设计技术充足利用了当今快速进展起来的计算机技术、计算技术、应用数学和力学、电子学、测试和分析技术，使设计技术有可能从阅历的、静止的和任意性很大的传统设计变为基于计算数据、学问工程或专家系统的、动态的现代设计。
这需要充足收集、分析和检索必须的信息、快速的数值运算和方案寻优，因而一定大规模地使用CAD技术和人工智能技术、数据库技术等。
现代设计虽然大体上继承了传统设计的原则和步骤、价值分析法则和指标、造型设计标准和观念、类比设计思想、组合/分解方法等但科技进展对设计技术的促进使之不可能一成不变地沿袭旧有模式，而是几乎在产品设计全周期的各阶段，都应引入现代科技成绩和工具，使用各学科的新发觉、新观念。
在计算机技术、通讯技术、图形图象处置和传输技术基础上组建“计算机支持的协同工作”（CSCW，ComputerSupportingCooperationWorking）环境以综合集体的智慧；用系统工程的观点乃至大系统理论对问题进行分解简化或综合分析。
而在随后的分析计算和优化设计阶段（或者总称认真设计阶段），应以弹性力学为基础，以有限元分析系统为工具进行机械结构的应力/应变分析和强度计算，以塑性力学、料子力学为基础，以有限元方法、计算机数字仿真和图形仿真技术为手段，进行针对料子屈曲和塑性破坏的极限设计；以振动理论、强化试验理论和安全寿命推测理论为基础，在计算机系统支持下完成针对疲乏损伤的疲乏设计。
该如何理解智能制造？
该如何理解智能制造？导语：制造是把原材料变成适用的产品。
需要特别注意的是，这里制造的含义不止限于加工和生产。
对于一个制造企业而言，其制造活动包含一切“把原材料变成适用的产品”的相关活动，如产品研发、工艺设计、设备运维、采购、销售。
「1.智能制造的定义」制造是把原材料变成适用的产品。
需要特别注意的是，这里制造的含义不止限于加工和生产。
对于一个制造企业而言，其制造活动包含一切“把原材料变成适用的产品”的相关活动，如产品研发、工艺设计、设备运维、采购、销售。
对智能制造最通俗的理解莫过于“把智能技术用于制造中”。
然而什么是智能?什么是人工智能?尽管从人工智能概念的提出到现在已经过了半个多世纪，但是关于人工智能的定义却依然存在争议。
一般认为，目前人工智能的研究方向主要集中在自然语言处理、机器学习、计算机视觉、自动推理、知识表示和机器人学等六大方向上。
但显然人们并不认为，企业实施智能制造就一定要应用上述所有技术。
关于智能制造的定义有很多。
美国Wright 和Bourne在其《制造智能》(智能制造研究领域的首本专著)中将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模,以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。
今天能够用于制造活动的智能技术不只是上述定义中所列举的，此外智能制造显然不局限于小批量生产。
但人们没有任何理由因为此定义的局限性而轻视其意义，在当时(20世纪80年代)相关技术发展尚不成熟的时期提出智能制造的概念无疑是富有远见和开创性的工作。
路甬祥曾对智能制造给出定义：“一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。
它把制造自动化的概念更新、扩展到柔性化、智能化和高度集成化”。
基于国产化控制系统的智慧制造
基于国产化控制系统的智慧制造2015.年5月8日,李克强总理批准的《中国制造2025》战略规划正式发布。
规划中提出要用30年的时间实现制造强国的战略目标。
《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”规划。
规划中提出立足国情，立足现实，力争通过“三步走”实现制造强国的战略目标。
众所周知，人类社会近几百年的跨越式发展，和制造业紧密相连的。
经济发达的国家首先就是制造业强国。
18世纪中叶以来，人类历史上先后发生了三次工业革命，第一次工业革命所开创的“蒸汽时代”（1760-1840年），标志着农耕文明向工业文明的过渡，是人类发展史上的一个伟大奇迹；第二次工业革命进入了“电气时代”（1840-1950年），使得电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业兴起，石油成为新能源，并促使交通的迅速发展，世界各国的交流更为频繁，并逐渐形成一个全球化的国际政治、经济体系；两次世界大战之后开始的第三次工业革命，更是开创了“信息时代”（1950-），全球信息和资源交流变得更为迅速，大多数国家和地区都被卷入到全球化进程之中，世界政治经济格局进一步确立，人类文明的发达程度也达到空前的高度。
第三次信息革命方兴未艾，还在全球扩散和传播。
前三次工业革命使得人类发展进入了空前繁荣的时代，与此同时，也造成了巨大的能源、资源消耗，付出了巨大的环境代价、生态成本，急剧地扩大了人与自然之间的矛盾。
进入21世纪，人类面临空前的全球能源与资源危机、全球生态与环境危机、全球气候变化危机的多重挑战，由此引发了第四次工业革命——绿色工业革命。
制造业是中国重要的支柱型产业之一，“中国制造”在全球制造业中扮演重要角色也愈加重要，然而一直以来，却不能摆脱“低端”的标签。
制造业大而不强，自主创新能力弱，关键核心技术与高端装备对外依存度高，以企业为主体的制造业创新体系不完善；产品档次不高，缺乏世界知名品牌；资源能源利用效率低，环境污染问题较为突出；产业结构不合理，高端装备制造业和生产性服务业发展滞后；信息化水平不高，与工业化融合深度不够；产业国际化程度不高，企业全球化经营能力不足随着中国经济赠速放缓，全球经济尚未完全恢复，制造业寒冬正在眼前。
智能制造五大模式
不到及时反馈。
（4）质量管理采取事后检验为主的管理方式。废品率得不到有效控制。
由于我国离散制造领域的智能制造渗透较低，因此离散型智能制造系统解决方案需求缺口较大。
在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域，企业发 展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入 手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设内容为：
5. 建立车间制造执行系统（MES），实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的 全过程闭环管理。建立企业资源计划系统（ERP），实现供应链、物流、成本等企业 经营管理的优化。
6. 建立工厂内部互联互通网络架构，实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过 程各环节之间，以及与制造执行系统（MES）和企业资源计划系统（ERP）的高效协 同与集成，建立全生命周期产品信息统一平台。
智能制造五大模式
中国制造2025的主攻方向
克强总理视察工信部重点关注工作内容
装备制造业智能制造经验交流
智能制造的内涵
信息深度自感知
准确感知企业、车间、 系统、设备、产品的 实施运行状况
精准控制自执行
执行决策，对设备状 态、车间和生产线的
计划作出调整。
智慧优化自决策
对实时运行状态数据 进行识别、分析、处 理，根据分析结果， 自动做出判断与选择。
2. 应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真，并通过物理检测与试 验进行验证与优化。建立产品数据管理系统（PDM），实现产品数据的集成管理。
3. 实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智 能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成。
加快构建和完善智能制造知识体系
加快构建和完善智能制造知识体系作者：刘九如来源：《中国信息化》2022年第11期思想之旗领航向，长风浩荡启新程。
党的二十大报告指出，要“建设现代化产业体系，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新兴工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。
实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程，支持专精特新企业发展，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。
”同时强调，“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。
” 制造业是立国之基、强国之本；智能制造又是制造强国建设的主攻方向，其发展程度直接关乎我国制造业质量水平；发展智能制造对于巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要作用。
在新的形势下，进一步推进智能制造，顺利实施《“十四五”智能制造规划》，关键是要落实基础支撑，加强智能制造知识体系建设，以此促进智能制造人才培养。
随着新一代信息通信、生物、新材料、新能源等技术不断突破，并与先进制造技术加速融合，为制造业高端化、智能化、绿色化发展提供了历史机遇。
同时，全球科技和产业竞争更趋激烈，大国战略博弈进一步聚焦制造业，美国先后提出《国家制造业创新网络计划宪章》《无尽前沿法案》《先进制造业国家战略》，德国发布《国家工业战略2030》，英国提出《英国工业2050战略》，日本提出《超智能社会战略》，都将发展智能制造作为构建制造业竞争优势的关键举措，其中的重中之重就是人才策略。
我国智能制造的深入推进，不仅迫切需要一批能够突破智能制造关键技术、带动智能制造转型的高层次领军人才，而且亟需一批既擅长制造企业管理，又擅长高新技术的复合型人才。
据人社部统计预测，到2025年，我国智能制造人才需求达900万人，人才缺口达450万人，行业人才缺乏已成为制约智能制造发展的重要瓶颈。
智能制造导论教学指导-全套课件
1.6 智能制造技术
智能制造技术是指一种利用计算机模拟制造专家的分析、 判断、推理、构思和决策等智能活动，并将这些智能活动 与智能机器有机融合，使其贯穿应用于制造企业的各个子 系统(如经营决策、采购、产品设计、生产计划、制造、 装配、质量保证和市场销售等)的先进制造技术。该技术 能够实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化， 取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动，并对制造业 专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发 展，从而极大地提高生产效率。
1.7 智能制造系统
智能制造系统是一种由部分或全部具有一定自主性和合作性的智能制 造单元组成的、在制造活动全过程中表现出相当智能行为的制造系统。 其最主要的特征在于工作过程中对知识的获取、表达与使用。根据其 知识来源，智能制造系统可分为两类： 以专家系统为代表的非自主式制造系统。该类系统的知识是由人
在2013年的德国汉诺威工业博览会上，西门子展示了如何运用其世界 领先的科技创新成果，帮助制造业应对当今挑战，打造未来制造业发 展的新模式。同时展示了融合规划、工程和生产工艺以及相关机电系 统于一体的工业4.0全面解决方案。德国电子电气工业协会预测，工 业4.0将使现有企业工业生产效率提高30%。
1.4 全球制造业转型现状
第一章 智能制造总论
本章目标
■了解智能制造的时代背景 ■了解制造业的转型历程 ■掌握智能制造的概念 ■掌握智能制造的理论基础和体系结构 ■了解智能制造的技术特点 ■熟悉智能制造与物联网、机器人、大数据等之间的联系 ■了解中国制造的技术、管理、制度的创新
智能制造的概述及应用案例
2010
2012
2013
2011
2010年 《德国 2020 高技术战 略 》 发 布 ， 并 重 点推 出 11 个“未来项目”。 2012年3月 《德国2020高技术战略》行动 计划发布，11个“未来项目” 缩减为10个（投资84亿欧元）； “工业4.0”一词首次出现 （投资2亿欧元）。
2012
4 3
5
6 7
深入推进制造 业结构调整 积极发展服务型制 造和生产性服务业
推进信息化与工 业化深度融合
2
8
9大任务
提高国家制造 业创新能力
1
9
提高制造业国 际化发展水平
中国制造2025战略介绍
新一代信息通信技术产业
高档数控机床和机器人
节能与新能源汽车 电力装备
航空航天装备
农机装备
海洋工程装备及高技术船舶 先进轨道交通装备
智能制造
汇报人：姓名
01 02
智能制造的概述 智能制造的趋势及发展现状
目录
03
04
智能制造关键技术
智能制造应用案例
01
智能制造的概述
智能制造概述
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智 能机器和人类专家共同组成的人机 一体化智能系统，它在制造过程中 能进行智能活动，诸如分析、推理、 判断、构思和决策等。通过人与智 能机器的合作共事，去扩大、延伸 和部分地取代人类专家在制造过程 中的脑力劳动。
新材料 生物医药及高性能医疗器械
10大重点领域
中国制造2025战略介绍
到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项 目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低 30%。到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范 项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低 50%。
智能制造技术的发展(论文)
智能制造技术的发展(共10页)姓名：陈加定学号：SF南京航空航天大学2011/12/23智能制造技术的发展摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标, 人工智能与I M T、I M S的关系, I M S 和C I M S, 智能制造的物质基础及理论基础, 智能制造系统的特征及框架结构, 并简要介绍了智能加工中心IMC, 智能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。
关键词：智能制造，智能制造技术，IMS，IMC，IMT。
一、智能制造技术提出的背景制造业是国民经济的基础工业, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。
从机械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。
就制造自动化而言, 大体上每十年上一个台阶: 50～60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛，80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。
与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用化相距甚远。
随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。
80年代以来, 传统制造技术得到了不同程度的发展，但存在着很多问题。
先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战, 传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题, 这就促使我们借助现代的工具和方法, 利用各学科最新研究成果, 通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术, 发展一种新型的制造技术与系统, 这便是智能制造技术( Intelligent Manufacturing Technology, IMT) 与智能制造系统( Intelligent M anufacturing System，IMS)。
90 年代以后, 世界各国竞相大力发展I M T 和I M S 的深层次原因有：(1)集成化离不开智能；(2)机器智能化比较灵活；(3)智能化的经济效益较高；(4)白领化使得有丰富经验的机械工人和技术人员日益缺少，产品制造技术越来越复杂, 促使使用人工智能和知识工程技术来解决现代化的加工问题；(5)工厂生产率的提高更多地取决于生产管理和生产自动化。
5G时代背景下智慧工厂智能制造自动化模式探讨
5G时代背景下智慧工厂智能制造自动化模式探讨发布时间：2022-11-10T01:47:15.403Z 来源：《中国科技信息》2022年14期作者：胡少鹏[导读] 智慧工厂是工业现代化发展的重要产物，其技术水胡少鹏罗克韦尔自动化（中国）有限公司 200233 上海市摘要：智慧工厂是工业现代化发展的重要产物，其技术水平和生产能力对工业的健康化、持续化发展具有直接性的影响，而智能制造自动化模式是决定智慧工厂生产力的重要因素，因此，5G时代背景下，智能制造自动化模式的构建和发展是智慧工厂关注的焦点。
基于此，本文先简要阐述了5G技术在智慧工厂智能制造自动化模式发展中的应用价值，在此基础上对5G时代背景下智慧工厂智能制造自动化模式的构建形式和发展趋势进行分析探究，以供参考。
关键词：5G时代；智慧工厂；智能制造；自动化模式一、5G技术在智慧工厂智能制造自动化模式发展中的应用价值（一）有助于生产计划和策略的优化智能制造自动化模式的应用重点在于：由计算机下达指令，使制造过程能够自动按照相关标准规范进行，以此使工人从生产线中脱离出来并投入其他生产活动中，从而达到提高人力资源利用率，降低人为因素对制造生产过程不利影响的目的。
而智能制造自动化模式稳定、高效运行的关键在于智能制造系统能否及时发出最正确的制造指令。
基于5G技术在信息传输的强大能力，智慧工厂在进行智能制造的过程中能够更好地利用传感器、互联网、物联网等接收和传递信息，从而大幅度提升制造过程中各类数据信息的管理和服务能力，以便智能制造系统可以更加及时、更加全面地获取所需信息并对生产计划和策略进行智能优化，进而保证制造指令的科学性和精准性，更好地完成制造目标。
（二）有助于提升设备互联互通性物联网技术可将生产设备与工作人员紧密衔接，使智能制造的人机交互水平得到显著提升，因此是保障智慧工厂智能制造自动化模式高效运行的一个核心技术。
而5G技术的应用能够为智慧工厂中各类机械设备的连接，提供一个高可靠、高性能、高速率、低延时的网络环境，以此促进“以人和机器为中心，连接工厂内外”的全方位信息系统的构建，使物联网技术能够更加充分地融合到智能制造自动化模式中，从而全面提升设备间的互联互通性，为智能制造提供更有力的保障。
第一章 智能制造技术概述
02智能制造的概念、内涵和特征
• 智能制造包括智能制造技术与智能制造系统两大关键组成要素和智能设计、智 能生产、智能产品、智能管理与服务4大环节。
• 广义而论，智能制造是一个大概念，是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合 ，贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节，以及制造系统集成，实现制造业数 字化、网络化，智能化不断提升企业产品质量，效益服务水平，推动制造业创、绿色 、协调、开放、共享发展。
• 美国能源部对智能制造的定义：是先进传感、仪器、监测、控制和过程优化的技术 和实际的组合，它们将信息和通信技术与制造环境融合在一起，实习工厂和企业中能 量、生产率和成本的实时管理。
•虚拟网络和实体生产的相互渗透是智能制造的本质：一方面，信息网络将彻底 改变制造业的生产组织方式，大大提高制造效率；另一方面，生产制造将作为互 联网的延伸和重要结点，扩大网络经济的范围和效应。以网络互连为支撑，以智 能工厂为载体，构成了制造业的最新形态，即智能制造。这种模式可以有效缩短 产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消 耗。从软硬结合的角度看，智能制造即是一个“虚拟网络+实体物理”的制造系统。
02智能制造的概念、内涵和特征
•智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是以新一代信息技术为基础，配 合新能源、新材料、新工艺，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环 节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制 造过程、系统与模式的总称。
智能制造应用实训总结报告
一、实训背景随着我国经济的快速发展，制造业已成为国民经济的重要支柱。
然而，传统制造业面临着转型升级的挑战，智能制造作为一种新型生产模式，已成为制造业发展的必然趋势。
为了更好地适应这一发展趋势，提升我国制造业的竞争力，我们参加了智能制造应用实训，通过实际操作和理论学习，深入了解智能制造的基本原理、关键技术及其实际应用。
二、实训内容1. 智能制造基本原理实训期间，我们学习了智能制造的基本原理，包括：自动化技术、信息技术、人工智能、物联网等。
通过学习，我们了解到智能制造是将这些技术融合在一起，实现生产过程的自动化、智能化、网络化。
2. 智能制造关键技术实训中，我们重点学习了智能制造的关键技术，包括：（1）工业机器人：实训中，我们了解了工业机器人的种类、特点及应用场景，并通过实际操作，掌握了工业机器人的编程、调试及维护技能。
（2）数控机床：实训中，我们学习了数控机床的基本原理、操作方法及编程技巧，并通过实际操作，提高了数控机床的编程和操作能力。
（3）传感器技术：实训中，我们了解了传感器的工作原理、种类及在实际生产中的应用，掌握了传感器信号采集、处理及传输技术。
（4）物联网技术：实训中，我们学习了物联网的基本原理、架构及在实际生产中的应用，掌握了物联网设备的数据采集、传输及处理技术。
3. 智能制造实际应用实训期间，我们参观了多个智能制造企业，了解了智能制造在实际生产中的应用。
主要包括：（1）自动化生产线：实训中，我们参观了自动化生产线，了解了生产线的设计、布局及运行原理。
（2）智能仓储物流：实训中，我们了解了智能仓储物流系统的组成、功能及运行原理，并通过实际操作，掌握了智能仓储物流系统的操作技能。
（3）智能检测与质量控制：实训中，我们学习了智能检测与质量控制技术在生产中的应用，掌握了相关设备的操作及数据处理方法。
三、实训收获1. 提升了理论知识水平：通过实训，我们对智能制造的基本原理、关键技术及实际应用有了更深入的了解，为今后的工作打下了坚实的理论基础。
智能制造的理论和实践
智能制造的理论和实践智能制造是指利用信息技术、传感器技术、自动化控制技术等现代科技手段，集成先进的生产管理模式和现代化的制造工艺，实现智慧化、自适应化、柔性化、个性化、高效化的制造模式。
智能制造已经成为了制造业转型升级的重要方向和关键抓手，是推动我国制造业高质量发展的重要手段。
智能制造的理论基础主要有三方面：第一，信息化和智能化的新技术新模式。
随着信息技术、传感器技术、人工智能技术的快速发展，智能制造的能力得到了很大的提升。
第二，集成化的工程体系。
智能制造需要设计、仿真、生产、质量控制、售后等各方面的集成，形成一个闭环体系。
第三，人机协同的制造环境。
智能制造需要建立紧密的人机协同环境，实现人机无缝衔接，提高制造的效率和质量。
智能制造的实践包括以下几个方面：第一，建立信息化和智能化的工厂。
通过利用互联网、大数据、云计算等技术构建智能工厂，实现生产过程的全面数字化、网络化、智能化。
第二，实现数据驱动的制造。
通过对生产数据的实时监控和分析，提高制造过程的可视化和可控性。
第三，推广灵活生产模式。
通过引入柔性制造系统，实现生产工艺的灵活性和生产能力的提高，从而适应市场需求的变化。
第四，应用智能化工具。
通过智能感知、智能规划、智能协同、智能决策等工具，提高制造效率和质量。
智能制造在各个行业都有广泛的应用。
在制造业领域，智能制造逐渐成为了产业升级的关键方向和发展路径。
在汽车、机床、航空、电子等行业，中国企业已经开始了智能制造的实践，并取得了一定的成果。
同时，智能制造也在服务业和农业等领域得到了应用。
智能制造对于企业的发展具有重要的意义。
一方面，智能制造能够提高企业的生产效率和产品质量，满足客户个性化需求，提高企业竞争力。
另一方面，智能制造也能够促进产业转型升级，推动各行业的技术创新和产业升级。
总之，智能制造是制造业的未来发展方向之一，是集团企业实现可持续发展的关键因素。
通过不断探索和实践，我们相信智能制造能够发挥越来越重要的作用，成为推动我国制造业高质量发展的强大引擎。
浅谈云制造
浅谈云制造云制造（Cloud Manufacturing）是一种基于互联网的、面向服务的制造新模式,是先进的信息技术、制造技术及新兴云计算、物联网等技术交叉融合的产物,是面向服务制造理念的具体体现。
云制造将实现制造资源和制造能力共享与协同，通过网络，为制造企业提供按需获取的高附加值、低成本和全球化制造的各类服务。
云制造模式就是以人为中心的，互联化、个性化、服务化、社会化的智慧制造新模式和手段。
智能制造最突出的特点就是能够有效缩短产品研制周期，提高生产效率和产品质量，降低运营成本和资源能源消耗；基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式，对传统的管理理念、生产方式和商业模式带来颠覆性影响。
中国大数据专家委员会顾问、中国电子学会云计算专家委员会副主任委员、中国工程院院士李伯虎表示，制造业正面临全球新技术革命和产业变革的挑战：新一代信息通信技术快速发展并与制造业的深度融合，正引发制造业发展理念、制造模式、制造手段、技术体系、和价值链重大变革;中国制造业大而不强，正面临从价值链的低端向中高端，从制造大国向制造强国、从中国制造向中国创造转变的关键历史时期；国际制造业发展态势和竞争格局面临重大调整；我国经济发展和国家安全对制造业发展提出了更高要求。
以上为航天科工专有云在晕制造方面的模块操作情况。
航天集团企业研制特点；多学科交叉、多专业配套;跨地域协作、全生命周期高度协同；产业资源丰富,产业链比较完整（十多个骨干所、全国各地数百家协作单位）。
接入了100万亿次高性能计算资源,320TB存储资源；10多种、300套机械、电子、控制等多学科大型设计分析软件及其许可证资源；总装联调厂等3个厂所的高端数控加工设备及企业单元制造系统；制造过程各阶段的专业能力（如多学科设计优化能力，多专业、系统和体系仿真分析能力、高端半实物仿真能力等)；支持总体部、专业所、总装生产厂等单位在线开展论证、设计、仿真、生产阶段的协同研制。
智能制造概论PPT课件(共5单元)项目一 智能制造理论
03
PART 03
第三部分
导入
说起小米手机大家并不陌 生，小米手机操作系统按用户 需求快速更新是它的品牌优势。 小米公司这种充分听取用户声 音，快速试错，快速迭代系统 的互联网产业模式在营销上取 得了很大的成功。 那么，你觉得小米公司的这种产业模式是智能制造的产业 模式吗？为什么？
个性化定制
在智能制造时代，客户的需求将呈现多样化、复杂化、 个性化的趋势。而智能制造企业可以大规模地满足客户的 个性化需求。这就要求企业在生产产品前对客户需求进行 分析预测，即预测型制造，最终实现整个制造过程中的零 故障、零忧患、零意外、零污染。
个性化定制将成为智能制造时代市场的主流消费方式， 产品的生产方式也将随之发生变化。
个性化定制
随着互联网时代的到来， 消费者可以进行线上购物，但 这也不是真正意义上的个性化 消费，根本上还是企业决定了 产品。真正意义上的个性化消 费应该是产品完全围绕个人的 需求进行设计和制造，为消费 者“量身定做”。
2．个性化定制
智能制造将为产品的生产
大数据等互联网技术的
方式带来脱胎换骨的变化，
出现，使企业可以实时与
“企业决定产品”的传统生
消费者进行沟通，了解消
产方式将逐渐转变为“消费
费者的需求与消费偏好，
者决定产品”的智能生产方
进而实施个性化定制。
式。
目前，一些产品的个性化定制已经存在，但由于其价格高昂，无法实现全民
项目目标
1.掌握智能制造的概念 2.掌握智能制造的特征 3.了解智能制造的现状 4.了解智能制造的前景 5.了解智能制造的产业模式
CONTENTS
目 录
1 认识智能制造 2 智能制造的现状与背景 3 智能制造的产业模式
智能制造新趋势自动化生产流程培训课件
01
PDCA循环
通过计划、执行、检查和行动四个阶段的循环，不断发现问题、解决问
题，推动质量管理的持续改进。
02
5W1H分析法
运用五个W（为什么、是什么、在哪里、何时、由谁）和一个H（如何
）的提问方式，深入挖掘问题本质，找出根本原因并制定改进措施。
03
质量功能展开（QFD）
将客户需求转化为具体的产品特性和工艺要求，确保产品设计和生产满
定义
智能制造是一种基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活 动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能 的先进制造过程、系统与模式的总称。
发展历程
智能制造经历了数字化制造、网络化制造和智能化制造三个阶段，当前正处于 智能化制造的快速发展期。
智能制造核心技术
人工智能技术
企业如何应对变革
加强技术研发与创新能力
企业应注重技术研发，提升自主创新能力，以应对智能制造技术的快速发展。
培养与引进高素质人才
企业应建立完善的人才培养和引进机制，吸引和留住高素质人才，为智能制造发展提供强 有力的人才保障。
加强数据安全保障措施
企业应建立完善的数据安全保障体系，确保智能制造系统中的数据安全，防范潜在的网络 攻击和数据泄露风险。
设备联网与数据采集
选用支持联网和数据采集的设备，为后续实现智能制造打下基础。
生产线平衡与优化方法
生产线平衡分析
通过计算生产线上各工序 的作业时间和平衡率，找 出瓶颈工序进行改善。
作业方法改善
运用工业工程方法对作业 动作进行分析和改善，提 高作业效率和员工舒适度 。
引入自动化设备
针对重复性强、劳动强度 大的工序引入自动化设备 ，提高生产效率和产品质 量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
智慧制造理论与技术
姚锡凡, 周佳军
北京：科学出版社, 2020.6.1
内容简介
《智慧制造理论与技术》论述基于社会信息物理系统的人机物协同智能制造一智慧制造的理论与技术，具体包括智慧制造系统基础理论与技术体系、智慧制造共性基础技术与体系架构，以及制造物联化技术、制造智能化技术、制造服务化技术和制造社会化技术。
目录
前言
绪论1
1.1 智慧制造的诞生背景1
1.2 智慧制造基本概念3
1.2.1 智慧制造概念的提出3
1.2.2 智慧制造的定义4
1.3 智慧制造研宄现状与展望4
1.3.1 人工智能与智能制造的演化发展5
1.3.2 智慧制造是智能制造的继承与创新发展9 1.3.3 智慧制造代表新一代智能制造发展方向16 1.3.4 智慧制造未来走向21
1.4 本书内容安排22
参考文献23
第2章智慧制造系统基础理论与技术体系26
2.1 智慧制造系统组成及其子系统相互作用26 2.1.1 制造作为社会技术系统26
2.1.2 智慧制造系统组成31
2.1.3 社会、信息与物理三个子系统的相互作用33 2.1.4 智慧制造特性36
2.2 智慧制造运作机制39
2.3 智慧制造技术体系42
2.3.1 制造物联化技术42
2.3.2 制造智能化技术44
2.3.3 制造服务化技术45
2.3.4 制造社会化技术45
2.3.5 总体与基础技术47
2.4 基础理论与技术体系关联分析48
参考文献51
第3章智慧制造共性基础技术与体系架构53
3.1 智慧制造共性基础技术53
3.1.1 工业革命与制造模式演化53
3.1.2 数据/信息/知识/智慧61
3.1.3 人工智能65
3.1.4 未来互联网73
3.1.5 工业互联网75
3.2 智慧制造体系架构77
3.2.1 面向服务的智慧制造体系架构77
3.2.2 面向组织符号学的智慧制造体系架构78 3.2.3 大数据驱动的智慧制造体系架构80
3.2.4 多组元表示的智慧制造体系架构81
3.2.5 包容性智慧制造体系架构82
参考文献84
第4章制造物联化技术86
4.1 “互联网+制造”概念86
4.2 从物联网到制造物联89
4.2.1 物联网89
4.2.2 制造物联91
4.3 走向价值创造的制造物联96
4.4 制造物联案例104
4.4.1 基于RFID信息集成的数控系统105 4.4.2 实时事件驱动的加工作业调度111
参考文献118
第5章制造智能化技术121
5.1 “人工智能+制造”概念121
5.2 智能制造沿革125
5.2.1 传统智能制造125
5.2.2 新一代智能制造127
5.3 新一代智能制造应用概况及案例130
5.3.1 新一代智能制造应用概况130
5.3.2 基于深度学习的工件识别与抓取133 5.3.3 基于卷积神经网络的刀具磨损检测137 5.4 走向大数据价值深度利用的智能制造140 5.4.1 大数据价值深度利用途径140
5.4.2 主动制造理念142
5.4.3 主动调度案例145
参考文献151
第6章制造服务化技术154
6.1 制造业服务化背景154
6.2 面向服务构架的制造技术155
6.2.1 虚拟企业/动态联盟156
6.2.2 产品服务系统156
6.2.3 应用服务提供商157
6.2.4 制造网格158
6.3 云制造技术158
6.3.1 云制造的内涵159
6.3.2 云制造系统160
6.3.3 云制造体系架构162
6.3.4 云制造资源虚拟化164
6.3.5 云制造服务描述模型167
6.3.6 云制造研究现状167
6.4 云制造服务组合优化170
6.4.1 云制造服务组合特性170
6.4.2 云服务组合过程模型基本架构171
6.4.3 服务组合框架的关键技术172
6.4.4 制造云服务组合全生命周期管理流程174
6.4.5 云资源优选与服务组合研究现状176
6.4.6 服务组合QoS聚合计算方法177
6.4.7 求解动态制造云务组合问题的智能优化算法179 6.4.8 算法有效性验证184
参考文献187
第7章制造社会化技术192
7.1 Web2.0 192
7.2 社会计算193
7.3 3D打印194
7.4 企业2.0 196
7.5 众包/众胃196
7.6 社会化制造197
7.7 社会化制造案例198 7.8 社会5.0 199
参考文献201。