智能制造系统简介
智能制造系统 IMS
智能制造系统 IMS1智能制造技术是指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地融合起来，将其贯穿应用于整个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)，以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化，从而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、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。
智能制造系统是指基于IMT，利用计算机综合应用人工智能技术(如人工神经网络、遗传算法等)、智能制造机器、代理(agent)技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法，在国际标准化和互换性的基础上，使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化，并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。
IMS是智能技术集成应用的环境，也是智能制造模式展现的载体。
IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上，目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制，自动地完成设计、加工、控制管理过程，旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。
220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、不能预测的条件下完成拟人的制造工作。
主要表现在下列的特征：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。
智能制造系统
智能制造系统智能制造系统是一种利用先进技术和智能化手段来实现自动化、高效率生产的系统。
它的出现给传统制造业带来了巨大的变革和提升。
本文将从智能制造系统的定义、特点、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、智能制造系统的定义与特点智能制造系统是指利用先进的信息技术、物联网、大数据分析等手段，对制造流程进行全面感知、数据采集、分析和优化，实现自动化、智能化决策和控制的生产系统。
智能制造系统具有以下特点：1. 自动化：智能制造系统能够通过自动感知和控制机制，减少人工操作并提高生产效率。
比如，通过机器人和自动化设备完成物料搬运、组装等工作。
2. 智能化：智能制造系统具备学习和适应能力，不断优化生产过程，并能通过分析数据、模拟预测等手段进行智能决策。
比如，通过分析生产数据，实现智能调度和优化生产计划。
3. 网络化：智能制造系统通过物联网技术实现设备、工厂和企业之间的连接和通信。
这种网络化的生产模式使得各个环节之间能够实现协同工作，提高生产效率和灵活性。
二、智能制造系统的应用领域智能制造系统的应用非常广泛，涉及各行各业。
以下是一些常见的应用领域：1. 汽车制造：智能制造系统在汽车制造领域得到了广泛应用。
通过自动化装配线、智能机器人等设备，能够实现高效率和高质量的汽车生产。
2. 电子制造：智能制造系统在电子制造行业的应用也很重要。
通过智能设备和自动化生产线，实现电子产品的快速生产和质量控制。
3. 医疗器械制造：智能制造系统在医疗器械制造中能够提高生产效率和产品质量。
例如，通过智能机器人和自动化设备实现医疗器械的装配和检测。
4. 食品加工：智能制造系统在食品加工行业的应用主要体现在提升生产效率和保证食品安全方面。
比如，通过智能传感技术和自动化设备实现食品加工过程的监控和控制。
三、智能制造系统的发展趋势智能制造系统在未来将继续发展，并呈现出以下几个趋势：1. 人工智能技术的应用：随着人工智能技术的快速发展，智能制造系统将更加智能化和自动化。
智能制造系统
智能制造系统一、智能制造系统的概念智能制造系统（Intelligent Manufacturing System—IMS）是一种有智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。
它突出了在制造各环节中，以一种高度柔性和集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。
由于这种制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位，而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式，所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
二、智能制造系统的特征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、不能预测的条件下完成拟人的制造工作。
主要表现在下列的特征：自组织能力、自律能力、自学习能力、系统的智能集成等等。
可以看出IMS作为一种模式，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。
三、智能制造系统的体系结构智能制造系统结构的主要类型有：（1）以提高制造系统智能为目标，以智能机器人、智能体等为手段的智能制造系统；（2）通过互联网把企业的建模、加工、测量、机器人的操作一体化的智能制造系统；（3）采用生物问题的求解方法的生物智能制造系统等。
目前，较多采用的是基于Agent的分布式网络化IMS的模型，见图l。
一方面通过Agent赋予各制造单元以自主权，使其成为功能完善自治独立的实体；另一方面，通过Agent之间的协同与合作，赋予系统自组织能力。
《智能制造导论》第二章智能制造系统
用。
02
技术标准与互操作性
智能制造系统的不同设备和系统之间需要实现互操作性和标准化，以确
保信息流通和协同工作。解决方案包括制定统一的技术标准和接口规范，
促进不同厂商之间的合作和交流。
03
人力资源与培训
智能制造系统的应用需要具备相关技能和知识的人力资源支持。解决方
案包括加强人才培养、培训和引进高素质人才，以满足智能制造系统发
详细描述
工业自动化技术利用传感器、控制器 、执行器等技术，实现生产过程的自 动化控制和监测，提高生产效率和产 品质量，降低能耗和减少人力成本。
05
智能制造系统的实施与案例分析
智能制造系统的实施步骤
需求分析
明确企业需求，包括生产流程、产品特性 、市场定位等，为智能制造系统提供定制 化解决方案。
测试与优化
工业人工智能技术是智能制造系统的未来发展方向，它通过 模拟人类智能，实现生产过程的自动化和智能化。
详细描述
工业人工智能技术利用机器学习、深度学习等技术，使机器 具备自主学习和决策的能力，实现自动化生产线、智能机器 人等应用，提高生产效率和产品质量。
工业自动化技术
总结词
工业自动化技术是智能制造系统的基 础，它通过自动化设备和系统，实现 生产过程的自动化和高效化。
工业大数据技术
总结词
工业大数据技术是智能制造系统的重要支撑，它通过对海量数据的挖掘和分析， 为生产决策提供科学依据。
详细描述
工业大数据技术利用数据挖掘、机器学习等技术，对生产过程中产生的海量数据 进行分析，发现数据背后的规律和趋势，为生产优化、质量控制、预测性维护等 提供支持。
工业人工智能技术
总结词
对智能制造系统进行全面测试，并根据测 试结果进行优化和改进，确保系统的性能 和稳定性达到最佳状态。
智能制造系统(IMS—Intelligent
一 智能制造系统的含义
• 智能制造系统是20世纪90年代出现的制造系统新 概念，强调“智能机器”和“自治控制”，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。通过计算机模拟人类专家的智能活动， 诸如分析、推理、判断、构思和决策等，通过人 和智能机器的合作共事，延伸和部分取代人类专 家在制造环境中的脑力劳动，同时对人类专家的 制造智能进行收集、储存、完善、共享、继承和 发展。智能制造技术是通过集成传统的制造技术、 计算机技术、自动化和人工智能等科学发展起来 的一种新兴制造技术。
• 综合应用许多传感器，来检测加工过程中 的物理现象。根据已掌握的关于加工知识 和工艺知识，建立加工过程的数据模型； 依据加工模型的理论值与检测值的比较， 计算出相关的调整量，并以此驱动执行机 构的动作，对加工状态进行自动调整，按 照给定的约束有条理进行加工作业。
智能加工设备
智能机床和智能加工中心等
•
QH2- 040A 数控曲轴圆角滚压智能柔性 加工机床
机床主轴由交流伺服电机实现无级变速和准确定位，左、右横向移动溜板分别由伺服电机 驱动，滚压力大小由电液伺服系统控制，机床配有自动送料及自动检测装置，工件由液压 缸实现自动顶紧和自动夹紧，机床其它动作均通过液压缸自动完成。
智能机床
二 智能制造系统的特征Leabharlann 智能制造系统具有以下特点：
• • • • • • 1．自律能力 2．人机一体化 3．虚拟现实（Virtual Reality）技术 4．自组织与超柔性 5．学习能力与自我优化能力 6．自我修复能力和强大的适应性
三
智能加工与智能加工 设备
智能加工是一种柔性度和自动化 水平更高的制造技术。
智能制造生产系统(3篇)
第1篇随着科技的不断发展，制造业正面临着前所未有的变革。
智能制造作为一种新型的生产模式，已成为全球制造业发展的重要趋势。
智能制造生产系统作为智能制造的核心，将信息化、网络化、智能化等先进技术应用于生产过程，实现了生产过程的自动化、智能化和高效化。
本文将从智能制造生产系统的定义、特点、关键技术及发展趋势等方面进行探讨。
一、智能制造生产系统的定义智能制造生产系统是指通过应用现代信息技术、网络技术、自动化技术、人工智能技术等，实现生产过程的智能化、网络化、绿色化和高效化，从而提高产品质量、降低生产成本、提升企业竞争力的生产系统。
二、智能制造生产系统的特点1. 自动化：智能制造生产系统通过自动化设备、机器人等实现生产过程的自动化，降低人力成本，提高生产效率。
2. 智能化：智能制造生产系统利用人工智能、大数据等技术，实现生产过程的智能决策、优化和自适应调整。
3. 网络化：智能制造生产系统通过物联网、工业互联网等技术，实现生产设备、生产过程、供应链等各环节的信息共享和协同工作。
4. 绿色化：智能制造生产系统注重节能减排，采用环保材料和节能设备，降低生产过程中的能耗和污染。
5. 高效化：智能制造生产系统通过优化生产流程、提高生产效率，降低生产成本，提升企业竞争力。
三、智能制造生产系统的关键技术1. 自动化技术：包括机器人、自动化生产线、自动化物流等，实现生产过程的自动化。
2. 信息化技术：包括物联网、大数据、云计算等，实现生产过程的信息化和智能化。
3. 人工智能技术：包括机器学习、深度学习、自然语言处理等，实现生产过程的智能决策和优化。
4. 网络安全技术：保障智能制造生产系统的信息安全，防止网络攻击和数据泄露。
5. 传感器技术：实现生产过程的数据采集和监测，为生产过程的智能化提供数据支持。
四、智能制造生产系统的发展趋势1. 智能制造生产系统将进一步向模块化、标准化、集成化方向发展，提高系统的通用性和可扩展性。
智能制造系统
柔性制造与智能制造技术
1.4 智能制造的典型案例
智能制造系统的本质特征是个体制造单元的“自主性”与系统整体的“自组织能力”, 其基本格局是分布式多自主体智能系统。下面以车间调度系统为例说明Agent的结构、划分和 协作。在包含信息流与物料流集成的车间调度系统中,假设车间内有1台数控车床、1台数控铣 床、2个机器人、1辆自动导向小车(AGV)和1个调度软件系统。现把数控车床、机器人、自动 导向小车定义为物理Agent,它们具有信息接口和行为接口,调度软件为逻辑Agent,仅具有信息 接口,如图所示。
先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计和管理人员发出了新的挑战, 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,这就促使我们通过集成 传统制造技术、计算机技术与人工智能等技术,发展一种新型的制造技术与系统,这便是智能制 造技术与智能制造系统。智能制造(intelligent manufacturing,IM)正是在这一背景下产生的。
柔性制造与智能制造技术
1.2 智能制造系统的含义、特征和模式
1. 智能制造系统的含义 智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等 学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术,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。它能在制造过程中进行智能 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,以扩大、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。 智能制造系统是以取代制造中人的脑力劳动为目标的自动化技术, 也就是要把人的智能活动变为制造机器或系统的智能活动。智能制造系 统的构成如图所示。先进制造技术柔性制造与智能制造技术
1.1 智能制造系统概述
智能制造系统
智能供应链
需求预测
物流协同
智能制造系统通过大数据分析和机器 学习技术，实现对市场需求的精准预 测，优化库存管理和降低库存成本。
智能制造系统通过物流协同管理，实 现供应链各环节的物流信息共享和协 同作业，提高物流效率和降低成本。
协同计划与采购
智能制造系统实现供应链各环节的协 同计划和采购，提高供应链的协同效 率和响应速度。
智能服务
提供智能化服务，包括远程监控、预测性维护、个性化服务等，提升 客户体验和价值。
智能制造系统的优势
01
02
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04
提高生产效率
通过自动化和智能化生产，减 少人工干预，降低生产成本，
提高生产效率。
提升产品质量
通过精确控制生产过程和实时 监测产品质量，减少不良品率
，提高产品质量。
快速响应市场
智能制造系统能够快速调整生 产计划和生产流程，满足市场
智能制造系统
汇报人： 202X-01-06
contents
目录
• 智能制造系统概述 • 智能制造系统的关键技术 • 智能制造系统的应用场景 • 智能制造系统的未来发展 • 智能制造系统的挑战与解决方案 • 智能制造系统案例研究
01
智能制造系统概述
定义与特点
定义
智能制造系统是一种集成先进制造技 术、信息物理系统以及互联网、大数 据、人工智能等新一代信息技术的制 造系统。
04
智能制造系统的未来发展
工业互联网的融合
工业互联网是实现智能制造的关键技 术之一，通过将设备、生产线、工厂 、供应商和客户等全面连接，实现数 据共享和协同生产。
工业互联网的融合将促进企业内部的 数字化转型，提升生产效率、降低成 本、优化供应链管理，为企业创造更 大的商业价值。
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生产1)生产的制程管控、物料防呆防错。
2)生产进度监控,实时掌握进度。
3)人员工时效率及资质管控。
落实生产/设备/质量/监控的作业质量1)导引人员依检验标准执行。
2)过程检验数据自动收集及分析。
监控1)异常主动报警能力。
2)目视化模式使以管理更直观、快速、有效。
3)即时获取决策的关键参考数据。
设备1)车间设备类型系统化集中管控。
2)设备即时状态即时掌握、稼动效率分析。
3)保养、维修落实执行。
人机 料环法控实现产线自动化自动上料投产半成品自动下料RMSOle SPCMESEAI(Enterprise Application Integration)CIM System机台设备整合平台(EAP)WIP 仓管理系统AGV ＋Robot设备OEESECS-IHSMSSECS-IIGEM RS232 TCP/IP CMS PM STSCJM设备信息／品质信息／Run card 信息／制程信息 配方download & Check产品信息／出入库库位储位信息Auto Dispatch生产计划／工单／Run card 资讯物料拉动管理系统Magazine 仓储设备Die/Wire Bond/烘烤设备AOI 品质检验设备中控室生产管控设备管控监控看板远程监控自动出库自动入库Recipe Down & Check企业集成架构MES 制造执行系统 ERP 企业资源计划人力资源管理物料管理财务管理生产计划管理采购管理销售管理自动化控制系统数字化产品设计生命周期管理3D 仿真P L M 产 品 生 命 周 期 管 理W M S 仓 库 管 理 系 统自动化立体库输送系统AGV 小车计划、物料主数据、产品BOM 、工艺指导生产工艺、工单、数量……出库申请单、物料配送计划库存、物料信息、……物料消耗、产量、质量、 实际工艺数据 ……物料主数据、……库存、 ……设备状态、参数、异常信息、测试数据……产品BOM 、工艺路线、……产品BOM 、工艺指导 生产BOM实际工艺数据管理层执行层控制层设备层经营管理层EAI（电子数据交换）EAP现场作业计算机PC/PAD自化生产测试设备Barcode/RFID TAG生产过账信息数据读写设备信息品检信息IN作业显示信息OUT作业结果IN作业显示信息OUT设备参数测试结果IN品检信息OUT检验结果INTAG信息MES主要功能批量管制在制品模块作业站信息收集模块流程卡管理模块作业警示模块进料检验管理模块设备综合效率模块Real Time SPC重工管理模块条形码管理模块机台设备保养维修系统质量管理模块ERP联机管理模块现场实时看板模块基本数据权限管理整合机台联机系统工单管理模块原材料入出库管理模块标准查询与报表产生器企业信息系统ERP IN生产计划基本信息OUT生产结果品检结果企业决策分析平台OUT整合信息KPI指标仓储管理系统e-SOP全面层级覆盖系统架构－模块化操作✓功能模块化设计：触控模式设计使用者便于操作✓个人个性化设定：可依喜好定义各接口字体大小、背景、模块颜色✓应用自动更新：透过最少的使用者互动来安装和执行的自行更新架构应用程序ClickOnce DeploymentMESServer功能覆盖面⏹IQC检验作业(含良品销退) ⏹仓库备料／发料／退料流程⏹半成品／成品出入库流程⏹转仓作业流程⏹报废作业流程⏹杂项领发料作业流程⏹杂项缴回作业流程⏹出货与销退回转作业流程⏹借出／缴回作业流程⏹采购退回作业流程⏹年度盘点作业流程⏹库存冻结／解冻作业流程1.电子化透明仓库2.实物与账务一致3.物料拉动速度提升4.生产计划响应速度提升5.降低呆滞与过期库存管理目标智能仓库自动化仓储智能仓库自动化仓储快速控制和管理物料，达到迅速、准确、及时，加速物资周转，降低储存及管理费用1.运用立体化仓储设备，合理安排储位、密集存储2.结合FIFO管理，有效控制库龄，避免超期物料3.快速导引物料路线，加快出入库搬运效率4.标准化作业流程，降低人员处理工时5.结合物流设备(如：AGV／物流线体) ，智能化物料拉动管理要料看板需求任务依需求配料指定发送位置物料消耗看板仓管员动态线边库存计算物料消耗信息用料需求依指定路线输送快速指导仓库人员配料、指定配送，杜绝停工待料现象发生物料拉动管理平台产线实时 用料信息物料防呆/追踪管理平台物料防呆物料追踪原材料投产到成品出货，依物料、成品、原料批次、制程。
等进行正返向追溯智能生产管理平台依订单合理排定计划，整合工厂资源有效降低库存，按时交货1.依人、机、料、法、环五大因素，制定计划与排程2.计划与排程目视管理3.依工厂实际情况智能调整排程计划排产计划e-SOP工艺管理报警系统工时管理完整的流程管制，管制与监控生产过程中的每一细节1.构建标准化、结构化的工艺流程、工艺参数2.产品按照构建的结构化工艺进行流动3.在运行流程的中，可以设定异常站与回流站工单弹性建立、拆/并批、暂停、转投、跳站流程卡拆(并)批历程完整记录,流程卡母(子)批原始依据流程卡依照工单开立的途程，可以弹性于各制程执行排产计划e-SOP工艺管理报警系统⏹自定义序号类型与编码格式，确保序号的唯一性⏹链接卷标编码软件，自由设定卷标字段与自动打印 ⏹可建立多组编码规则具备弹性自定义条码格式与序号产生规则 符合各类编码样式排产计划e-SOP工艺管理报警系统条码规则管理减少人工输入所造成的数据不正确的情况发生作业站信息采集排产计划e-SOP工艺管理报警系统FEP ServerStation1Station 2Station 3SOPSOPSOPOffice PC / NBHDMIHDMIHDMILED MonitorLED MonitorLED MonitorSOP ServerSajetMESSOP SOP SOPDCNDCNDCN排产计划e-SOP工艺管理报警系统质量控制SPC可汇整质量检验数据，设备量测数值做统计制程分析⏹SPC Monitor具备及时并正确地找出不良原因，可使质量稳⏹SPC Monitor具備功能如下：◆判斷製程能力是否滿足。
若與機台連線模組結合，可省去製造過程中，需要人力抽樣、測定及計算的麻煩。
X-R Chart、X-S Chart◆以某時期之製程狀況，以分配情形來掌握製程。
Histogram◆透過製程能力指數分析大量Sample數的品質狀況。
CP/CPK◆將樣本區分為良品與不良品，易於瞭解整個品質情況及連續之製造流程中製程的變化。
P Chart、Pn Chart 、C Chart 、 Plaot Chart设备集成OEE智慧工厂自动化ZoneDriver-1 ZoneDriver-2 ZoneDriver-3Robot DriverLift DriverZone Driver-1ZoneDriver-2ZoneDriver-32nd layer: IT 工业网络1st layer: 设备接口3rd layer: 内部网络4th layer: 互联网制程/测试/物流设备人员手工作业站工厂环境/能耗监控Process ControlMonitorFlowMES / IMSBig Data AnalysisMachine Integration⏹支持主流OPC Server⏹可与多种PLC 型号进行快速通讯⏹RS232/RS422/RS485多种通讯方式⏹快速进行数据读与写的双向操作⏹底层设备无缝对接看板显示产线实时生产信息，让管理者随时掌控与因应。
1.管理人员可以拖拉出产能、良率、稼动率的资料2.透过无线方式播放进行目视化管理FEP 看板推播系统IMS / MES 看板服务器看板FEP追溯查询FEP 主机JSO NLine1 Line 2 Line 3 Office PC行动装置HDMIHDMIHDMILED MonitorLED MonitorLED Monitor外部系统数据库看板FEP 追溯查询快速正确提供日常不同需要之生产数据，灵活与容易操作产出，有效降低人工制作所费工时。
1.提供各平台报表查询接口– Windows/Android/iOS2.可自议各式的报表类型与权限3.支援多层子查询、图表、2D报表产生电脑Customer Report IMS / MES报表服务器移动设备。