智能制造概念与技术概述(PPT 31页)
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智能制造PPT课件
《德国2020高技术战略》发布，并重点推 出11个“未来项目”
工业4.0概念
什么是工业4.0
通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的 价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“工业4.0”概念包含了由集中式控制 向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的 产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的 活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
智能制造
目录
1、智能制造的概述 2、智能制造的发展现状及趋势 3、智能制造关键技术 4、智能制造应用案例
1.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。
智能制造关键技术：工业互联网
智能制造关键技术：云计算
• 云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡）、热备份冗余等传统计算 机和网络技术发展融合的产物。
智能制造关键技术：工业大数据
• 工业大数据的典型应用包括产品创新、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链 优化和产品精准营销等诸多方面。
智能制造技术
• 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。
智能制造 ppt课件
ppt课件 15
3.我院在智能制造方面的发展
工程塑料
光敏树脂
橡胶类材料
金属材料
陶瓷材料
ppt课件 16
谢谢！ppt课件 17 Nhomakorabeappt课件 14
3.我院在智能制造方面的发展
3.5 3D打印材料
3D打印，又称作增材制造，是快速成型技术的一种，被誉 为“第三次工业革命”的核心技术。3D打印材料是3D打印技 术发展的重要物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈， 在某种程度上，3D打印材料的发展决定着3D打印能否有更广 泛的应用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂 、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石 膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在 3D打印领域得到了应用。
ppt课件 3
1.智能制造概述
1.2 智能制造的特征
学习能力 与自我维 护能力
自律能力
特征
人机一体 化
自组织与 超柔性
虚拟现实 技术
ppt课件 4
1.智能制造概述
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
监
冶炼过程数据记录、曲线分析管理
控
炉料配比匹配计算、炉料输送控制
炉气净化和控制
ppt课件 10
3.我院在智能制造方面的发展
3.2 矿热炉新型加料设备
使用智能控制系统实现矿热炉加料过程的全自动化。按预定的路径实 现加料区域的自动加料，并实时监测炉膛温度与识别刺火区域，实现局部 选择性加料。
ppt课件 11
ppt课件 6
2.智能制造技术的发展现状
2.1 国外发展现状
3.我院在智能制造方面的发展
工程塑料
光敏树脂
橡胶类材料
金属材料
陶瓷材料
ppt课件 16
谢谢！ppt课件 17 Nhomakorabeappt课件 14
3.我院在智能制造方面的发展
3.5 3D打印材料
3D打印，又称作增材制造，是快速成型技术的一种，被誉 为“第三次工业革命”的核心技术。3D打印材料是3D打印技 术发展的重要物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈， 在某种程度上，3D打印材料的发展决定着3D打印能否有更广 泛的应用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂 、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石 膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在 3D打印领域得到了应用。
ppt课件 3
1.智能制造概述
1.2 智能制造的特征
学习能力 与自我维 护能力
自律能力
特征
人机一体 化
自组织与 超柔性
虚拟现实 技术
ppt课件 4
1.智能制造概述
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
监
冶炼过程数据记录、曲线分析管理
控
炉料配比匹配计算、炉料输送控制
炉气净化和控制
ppt课件 10
3.我院在智能制造方面的发展
3.2 矿热炉新型加料设备
使用智能控制系统实现矿热炉加料过程的全自动化。按预定的路径实 现加料区域的自动加料，并实时监测炉膛温度与识别刺火区域，实现局部 选择性加料。
ppt课件 11
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2.智能制造技术的发展现状
2.1 国外发展现状
智能制造培训课件.pptx
智能工厂：智能化生产系统及过程， 以及网络化分布式生产设施的实现。
智能生产：整个企业的生产物流管理、人 机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用
等。该计划将特别注重吸引中小企业参 与，力图使中小企业成为新一代智能化 生产技术的使用者和受益者，同时也成 为先进工业生产技术的创造者和供应者 。
智能物流：主要通过互联网、物联网、务 联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资 源供应方的效率，而需求方，则能够快速获 得服务匹配，得到物流支持。
工业 4.0 的提出
工业4.0平台发布
白皮书（实施计划）
德国科学-产业经济研究联盟与德 国国家科学与工程院（Acatech） 共同制定工业4.0发展战略
2014年
2013年
4月
在德国科学-产业经济研究联 盟 （Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft） 的倡导下，开始研究工业4.0
1.智能制造概述
▪ 智能制造应当包含智能制造技术 (intelligent manufacturing technology，IMT )
▪ 和智能制造系统 ▪ ( intelligent manufacturing system ，IMS) 。
智能制造技术
▪ 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。
智能生产：整个企业的生产物流管理、人 机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用
等。该计划将特别注重吸引中小企业参 与，力图使中小企业成为新一代智能化 生产技术的使用者和受益者，同时也成 为先进工业生产技术的创造者和供应者 。
智能物流：主要通过互联网、物联网、务 联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资 源供应方的效率，而需求方，则能够快速获 得服务匹配，得到物流支持。
工业 4.0 的提出
工业4.0平台发布
白皮书（实施计划）
德国科学-产业经济研究联盟与德 国国家科学与工程院（Acatech） 共同制定工业4.0发展战略
2014年
2013年
4月
在德国科学-产业经济研究联 盟 （Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft） 的倡导下，开始研究工业4.0
1.智能制造概述
▪ 智能制造应当包含智能制造技术 (intelligent manufacturing technology，IMT )
▪ 和智能制造系统 ▪ ( intelligent manufacturing system ，IMS) 。
智能制造技术
▪ 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ppt
智能制造ppt第一点：智能制造的定义和发展智能制造是制造业发展的新阶段，是以信息化和智能化为特征的生产方式。
它涉及到制造过程、产品、服务的智能化，旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
智能制造的发展可以追溯到20世纪90年代的工业自动化和数字化制造，随着物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，智能制造进入了新的阶段。
智能制造的发展主要体现在以下几个方面：1.生产过程的智能化：通过引入自动化设备和机器人，实现生产过程的自动化和智能化。
例如，在汽车制造领域，智能机器人可以完成焊接、喷漆、装配等工作，大大提高生产效率和产品质量。
2.产品智能化：通过嵌入传感器、控制器、软件等，使产品具有智能化的功能。
例如，智能家居产品可以通过手机APP远程控制，实现智能化的家居生活。
3.服务智能化：通过互联网、大数据等技术，实现服务的个性化和智能化。
例如，智能制造企业可以通过大数据分析，了解客户需求，提供个性化的产品和服务。
4.企业管理的智能化：通过引入人工智能、大数据等技术，实现企业管理的智能化。
例如，智能制造企业可以通过人工智能算法，优化生产计划，提高生产效率。
智能制造的发展前景广阔，预计到2025年，全球智能制造市场规模将达到1.5万亿美元。
然而，智能制造的发展也面临一些挑战，如技术难题、数据安全、人才短缺等。
因此，各国政府和企业应积极推动智能制造的研发和应用，加强人才培养和技术创新，以应对这些挑战。
第二点：智能制造的关键技术和应用领域智能制造的关键技术主要包括物联网、大数据、人工智能、机器人等。
这些技术的快速发展为智能制造提供了强大的支持。
物联网技术可以将生产设备和产品通过网络连接起来，实现数据的实时采集和分析，从而优化生产过程。
大数据技术可以对生产过程中的海量数据进行存储、处理和分析，为企业提供有价值的信息。
人工智能技术可以通过算法模型，实现生产过程的自动化和智能化。
机器人技术可以替代人工，完成危险、繁重的生产任务。
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04
智能制造的挑战与机遇
智能制造面临的挑战
01
02
03
04
技术更新迅速
智能制造技术不断更新，企业 需要不断跟进和学习新技术。
人才短缺
智能制造领域需要具备高素质 、高技能的人才，但目前市场
上人才短缺。
信息安全风险
智能制造系统涉及大量数据和 信息，存在信息安全风险。
成本压力
智能制造需要投入大量资金和 资源，对企业成本构成压力。
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汇报人： 2023-12-22
• 智能制造概述 • 智能制造技术体系 • 智能制造实践案例 • 智能制造的挑战与机遇 • 智能制造的未来发展趋势 • 总结与展望
01
智能制造概述
定义与发展
定义
智能制造是一种深度融合先进制 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 信息技术的制造模式。
智能制造在航空航天行业的应用
总结词
航空航天行业是技术密集型行业，智能制造 技术的应用为该行业带来了巨大的变革。
详细描述
智能制造在航空航天行业的应用主要体现在 零部件加工和装配环节上。通过引入高精度 数控机床和智能化检测设备，实现了零部件 的高精度加工和快速检测，提高了产品质量 和生产效率。同时，智能制造技术的应用也 推动了航空航天行业的数字化设计和虚拟仿 真技术的发展。
智能制造在其他领域的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
除了上述领域外，智能制造还在医疗、物流、能源等领域 得到了广泛应用。
在医疗领域，智能制造技术的应用推动了医疗器械的智能 化和个性化发展，例如智能假肢、个性化种植牙等。在物 流领域，智能制造技术的应用实现了物流过程的自动化和 智能化，提高了物流效率和准确性。在能源领域，智能制 造技术的应用推动了能源生产和管理的智能化发展，例如 智能电网、智能油田等。
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02
智能制造的关键技术
工业互联网
总结词
工业互联网是智能制造的基础，通过互联网技术实现设备连 接、数据交互和远程控制等功能，提升生产效率和灵活性。
详细描述
工业互联网通过设备连接，实现生产数据的实时采集和传输 ，支持远程监控和控制，提高生产过程的透明度和可追溯性 。同时，工业互联网还支持设备间的协同作业，优化资源配 置，提高生产效率。
智能制造培训课件
汇报人：可编辑
2023-12-24
CONTENTS
• 智能制造概述 • 智能制造的关键技术 • 智能制造的实践案例 • 智能制造的挑战与解决方案 • 智能制造的未来展望
01
智能制造概述
定义与特点
定义
智能制造是一种深度融合先进制 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 信息技术的制造模式。
政策支持
政府应出台相关政策，支持智能制造的发 展，鼓励企业加大投入，推动产业升级。
法规制定
制定和完善相关法律法规，规范智能制造 领域的市场秩序和竞争行为。
标准制定
制定智能制造相关标准，推动产业标准化 和规范化发展。
05
智能制造的未来展望
技术发展趋势
人工智能与机器学习
随着算法和计算能力的提升，AI和机 器学习将在智能制造中发挥越来越大 的作用，实现自动化决策和优化。
产品智能化：将传感器、控制器 和执行器等智能组件集成到产品 中，实现产品的智能化和自主控 制。
个性化定制：利用数字化技术和 定制化平台，实现产品的个性化 定制，满足不同用户的特殊需求 。
智能服务的创新与实施
总结词：智能服务是 智能制造的重要组成 部分，通过创新的服 务模式和技术手段， 提高客户满意度和服 务质量。
智能制造案例ppt
总结词
高效、低成本、柔性
详细描述
智能化生产流程通过对生产过程进行全面数字化改造，实现了生产设备的自动化、生产流程的优化以及生产管理的智能化。这种方法能够提高生产效率、降低生产成本，同时还能提高生产灵活性，快速响应市场需求。
智能化生产流程
总结词
智能预测、精准调度、协同响应
详细描述
智能化供应链管理通过运用大数据、人工智能等技术，对全球供应链资源进行精准预测和调度，实现供应链的智能响应和协同。这种方法能够提高供应链的透明度和响应速度，降低库存成本，提高物流效率。
数字化网络精益制造：引入精益生产理念，实现制造过程的精益化、敏捷化和个性化，提高企业竞争力。
智能制造：利用物联网、大数据、人工智能等技术实现制造过程的智能化、自适应和预测性，提高生产效率和质量。
智能制造的发展历程
智能制造的重要性
02
智能制造技术
设备连接与数据采集
物联网技术可以实现设备之间的互联互通，进而实现数据的实时采集和传输。
重视技术研发
企业应该完善自身的产业链，从原材料采购到产品销售实现信息化和智能化。
完善产业链
企业应该加强智能制造领域的人才培养，提高员工的技能水平和综合素质。
加强人才培养
针对企业的建议
更多的智能化应用
未来智能制造将会应用于更多的领域，智能化程度也将不断提高，实现更高效、更精准的生产。
对未来的展望
技术创新推动发展
该企业引进自动化生产线和机器人，对产品加工、装配和检测等环节进行自动化改造。通过自动化技术的应用，生产过程中的质量和误差得到了有效控制，产品质量得到了显著提升，同时也降低了生产成本和人力资源的浪费。
企业三：采用自动化技术提升产品质量
智能制造培训pptx
03
工业互联网技术广泛应用于制造业、能源、医疗、物流等领域，提高了生产效率、降低了成本、优化了资源配置，推动了产业升级和转型。
工业大数据是指工业生产过程中产生的海量数据，包括设备运行数据、生产数据、销售数据等。
工业大数据的概念
随着数据处理技术和存储技术的不断发展，工业大数据技术逐渐成熟，为智能制造提供了重要的数据支撑。
详细描述
数字化生产线、高精度加工、检测技术。
技术应用
详细描述
医疗器械行业的生产流程要求高度洁净和高精度，智能化生产流程可以更好地控制产品质量和安全性，提高生产效率。
总结词
高度洁净、高精度、智能化。
技术应用
洁净室技术、高精度加工、检测技术、物联网技术。
案例三：医疗器械行业的智能化生产流程
食品安全、高效、节能。
协同生产
协同服务
人机协同更加紧密
通过物联网、大数据等技术，实现人与设备的实时交互和远程监控，提高服务质量和效率。
通过计算机辅助设计（CAD）等技术，实现人与计算机的协同设计，提高设计效率和准确性。
制造业服务化趋势明显
谢谢您的观看
THANKS
20世纪90年代，随着互联网的普及，智能制造开始进入快速发展阶段，出现了数字化工厂、虚拟制造等新概念和技术。
进入21世纪，智能制造逐渐成熟，开始广泛应用于制造业，特别是在高精度、高效率、高质量的产品制造领域。
智能制造的发展历程
智能制造在汽车制造领域的应用
通过自动化生产线和工业机器人实现汽车的自动化生产，同时通过数据和知识的驱动，实现生产过程的智能化和自适应，提高生产效率和质量。
人工智能技术的发展
人工智能技术广泛应用于生产过程优化、设备维护、质量控制等领域，提高了生产效率、降低了成本、提高了产品质量和客户满意度。
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机。 日本东京大学Furkawa教授等人正式提出了智能制造系统（IMS）国
际合作计划，并于1990年被日本立案为国际共同研究开发项目。 2011，美国启动“先进制造伙伴关系”（AMP）计划。旨在打造关
键国家安全工业的国内制造能力；缩短研制先进材料（用于制造产品） 所需的时间；确立美国在下一代机器人技术领域的领导地位。
1989年在华中理科大学召开“机械制造走向2000年——回顾、展望 与对策”大会。
1990年，华中理科大学首次组建了IM学科组，积极跟踪国际IMS的 最新研究动态和从事IMS关键技术的预研工作。
2002年，国务院批准ARJ21-700飞机项目立项，已全面采用了三维 数字化设计技术和并行工程方法，最终实现了大部段对接一次成功，飞 机上天一次成功。
智能制造概述
2013年，德国政府提出“工业4.0”的概念，旨在旨在提升制造业的智 能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商 业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
智能制造概述
3.2 国内智能制造发展状况 我国在智能制造的研究方面起步较晚，但在这个领域的研究发展还
是比较快的。目前绝大多数的研究集中在人工智能在制造业的各个领域 的应用方面，如智能CAD、CAPP专家系统、机电设备的智能控制等等。
智能制造技术
4、智能制造的关键技术
4.1 智能制造装备的关键技术
4.1.1装备运行状态和环境的感知与识别技术 内容：这个技术主要对金属切削机床的加工精度、温度、切削力、 热变形、应力应变、图像信息等进行感知和识别。 目的：该技术目的在于研制具有高灵敏、高可靠、高精度的检测环 境信息的新型传感器。
智能制造技术
3.1 智能制造发展的历史背景 20世纪60年代后，由于市场经济的冲击和信息革命的推动，世界
范围内的制造业正经历了一场重大的变革。 企业面临的是一个多变得市场和越来越激烈的竞争环境，社会对产
品的需求正从大批量产品专向多品种、小批量甚至单件产品上。企业必 须对自身不断进行改造以适应变化了的市场。因此，智能制造技术正是 为了适应以上市场变化的新型制造系统。
智能制造概念与技术
智能制造的含义 智能制造技术的特点 智能制造发展的历史背景及发展状况 智能制造的关键技术 智能制造系统 智能制造系统建模的数学方法 智能制造的形式
目录
智能制造概述
1、智能制造含义
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。
智能制造技术
4.1.3 智能工艺规划和智能编程技术
内容：该技术主要通过计算机模拟专家处理综合考虑机床工装和零 件材料特性的工艺规划。
目的：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以实现目标工
艺优化。 建立规划与编程的智能推理和决策方法。
智能制造技术
(3)智能制造强调技术、人、管理和信息的四维集成，不仅涉及到物质 流和能量流，还涉及到信息流和知识流，即四维集成和四流交汇是智能 制造技术的重要特点。
(4)智能制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化以及革新，它 是硬件、软件、智能(人)与组织的系统集成。
智能制造概述
3、智能制造发展的历史背景及发展状况
智能制造概述
3.2 国外智能制造发展状况 美国政府将智能制造视为21世纪占领世界制造技术领先地位的基石。 1991~1992和1992~1993年度，美国国家科学基金（NSF）着重资
助了有关智能制造的诸项研究。 卡内基梅隆大学（CMU）先后开发了车间调度系统（ISIS）、项目
管理系统（CALLISTO）等项目。 1989年，D.A.Boume组织完成了首台智能加工工作站（IMW）的样
4.1.4 智能数控系统与智能数控驱动技术
内容：主要对数控机床的数控能力进行提高。
目的：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。
智能制造是人类的智慧向制造装备转移的过程。
智能制造概述
2、智能制造技术的特点
(1)智能制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高产 品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。
(2)智能制造技术不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、生产管理、 加工和装配、销售、维修、服务，以及回收再生的全过程。
2012年4月，科技部发布《智能制造科技发展“十二五”专项规 划》，布局了基础理论与技术研究、智能化装备、制造过程智能化成套 技术与装备、智能制造基础技术与部件、系统与集 成 与重 大 示 范 应 用 等 五 项 重 点 任务。
智能制造概述
2015年，中国推出“中国制造2025”战略，并将其定位于国家战 略。
智能制造技术
4.2.1 CAD/CAM的组成
CAD/CAM系统
硬件系统
软件系统
计算机
外围设备
系统软件
支撑软件
应用软件
智能制造技术
4.2.2 CAD/CAM技术的发展趋势
计算机技术的发展为CAD/CAM技术的发展提供了有利的条件,使 其向着集成化、智能化和标准化的方向发展。
智能制造技术
4.3 智能计算机辅助工艺规划技术（ICAPP）
智能制造技术
4.2 智能CAD/CAM技术
内容：该技术主要以人为主体，借助计算机硬件、软件工具，辅助 完成产品设计与制造。
优点： 1、系统各模块之间资源共享，提高了系统的运行效率，系 统成本降低。
2、避免了应用系统之间信息传递的人为误差，提高了产品 的质量。
3、有利于实现并行作业， 缩短产品上市周期、提高产品 质量和企业的市场竞争力。
4.1.2 性能预测和智能维护技术
内容：该技术主要对机床的刀具磨损情况、机床故障状态、振动状 态、精度退化状态进行智能预测和维护。
目的：该技术的目的是建立状态表征体系与装备性能表征指标间的 映射关系，并实现对故障的自诊断和自修复，同时也能实现重大技术装 备的寿命测试和预测，从而达到对装备可靠性和寿命精确评估的目的。
际合作计划，并于1990年被日本立案为国际共同研究开发项目。 2011，美国启动“先进制造伙伴关系”（AMP）计划。旨在打造关
键国家安全工业的国内制造能力；缩短研制先进材料（用于制造产品） 所需的时间；确立美国在下一代机器人技术领域的领导地位。
1989年在华中理科大学召开“机械制造走向2000年——回顾、展望 与对策”大会。
1990年，华中理科大学首次组建了IM学科组，积极跟踪国际IMS的 最新研究动态和从事IMS关键技术的预研工作。
2002年，国务院批准ARJ21-700飞机项目立项，已全面采用了三维 数字化设计技术和并行工程方法，最终实现了大部段对接一次成功，飞 机上天一次成功。
智能制造概述
2013年，德国政府提出“工业4.0”的概念，旨在旨在提升制造业的智 能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商 业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
智能制造概述
3.2 国内智能制造发展状况 我国在智能制造的研究方面起步较晚，但在这个领域的研究发展还
是比较快的。目前绝大多数的研究集中在人工智能在制造业的各个领域 的应用方面，如智能CAD、CAPP专家系统、机电设备的智能控制等等。
智能制造技术
4、智能制造的关键技术
4.1 智能制造装备的关键技术
4.1.1装备运行状态和环境的感知与识别技术 内容：这个技术主要对金属切削机床的加工精度、温度、切削力、 热变形、应力应变、图像信息等进行感知和识别。 目的：该技术目的在于研制具有高灵敏、高可靠、高精度的检测环 境信息的新型传感器。
智能制造技术
3.1 智能制造发展的历史背景 20世纪60年代后，由于市场经济的冲击和信息革命的推动，世界
范围内的制造业正经历了一场重大的变革。 企业面临的是一个多变得市场和越来越激烈的竞争环境，社会对产
品的需求正从大批量产品专向多品种、小批量甚至单件产品上。企业必 须对自身不断进行改造以适应变化了的市场。因此，智能制造技术正是 为了适应以上市场变化的新型制造系统。
智能制造概念与技术
智能制造的含义 智能制造技术的特点 智能制造发展的历史背景及发展状况 智能制造的关键技术 智能制造系统 智能制造系统建模的数学方法 智能制造的形式
目录
智能制造概述
1、智能制造含义
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。
智能制造技术
4.1.3 智能工艺规划和智能编程技术
内容：该技术主要通过计算机模拟专家处理综合考虑机床工装和零 件材料特性的工艺规划。
目的：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以实现目标工
艺优化。 建立规划与编程的智能推理和决策方法。
智能制造技术
(3)智能制造强调技术、人、管理和信息的四维集成，不仅涉及到物质 流和能量流，还涉及到信息流和知识流，即四维集成和四流交汇是智能 制造技术的重要特点。
(4)智能制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化以及革新，它 是硬件、软件、智能(人)与组织的系统集成。
智能制造概述
3、智能制造发展的历史背景及发展状况
智能制造概述
3.2 国外智能制造发展状况 美国政府将智能制造视为21世纪占领世界制造技术领先地位的基石。 1991~1992和1992~1993年度，美国国家科学基金（NSF）着重资
助了有关智能制造的诸项研究。 卡内基梅隆大学（CMU）先后开发了车间调度系统（ISIS）、项目
管理系统（CALLISTO）等项目。 1989年，D.A.Boume组织完成了首台智能加工工作站（IMW）的样
4.1.4 智能数控系统与智能数控驱动技术
内容：主要对数控机床的数控能力进行提高。
目的：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。
智能制造是人类的智慧向制造装备转移的过程。
智能制造概述
2、智能制造技术的特点
(1)智能制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高产 品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。
(2)智能制造技术不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、生产管理、 加工和装配、销售、维修、服务，以及回收再生的全过程。
2012年4月，科技部发布《智能制造科技发展“十二五”专项规 划》，布局了基础理论与技术研究、智能化装备、制造过程智能化成套 技术与装备、智能制造基础技术与部件、系统与集 成 与重 大 示 范 应 用 等 五 项 重 点 任务。
智能制造概述
2015年，中国推出“中国制造2025”战略，并将其定位于国家战 略。
智能制造技术
4.2.1 CAD/CAM的组成
CAD/CAM系统
硬件系统
软件系统
计算机
外围设备
系统软件
支撑软件
应用软件
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4.2.2 CAD/CAM技术的发展趋势
计算机技术的发展为CAD/CAM技术的发展提供了有利的条件,使 其向着集成化、智能化和标准化的方向发展。
智能制造技术
4.3 智能计算机辅助工艺规划技术（ICAPP）
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4.2 智能CAD/CAM技术
内容：该技术主要以人为主体，借助计算机硬件、软件工具，辅助 完成产品设计与制造。
优点： 1、系统各模块之间资源共享，提高了系统的运行效率，系 统成本降低。
2、避免了应用系统之间信息传递的人为误差，提高了产品 的质量。
3、有利于实现并行作业， 缩短产品上市周期、提高产品 质量和企业的市场竞争力。
4.1.2 性能预测和智能维护技术
内容：该技术主要对机床的刀具磨损情况、机床故障状态、振动状 态、精度退化状态进行智能预测和维护。
目的：该技术的目的是建立状态表征体系与装备性能表征指标间的 映射关系，并实现对故障的自诊断和自修复，同时也能实现重大技术装 备的寿命测试和预测，从而达到对装备可靠性和寿命精确评估的目的。