智能制造系统控制技术3633
智能制造技术专业介绍-概述说明以及解释
智能制造技术专业介绍-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述智能制造技术是一种基于现代信息技术和先进制造技术的新型制造模式。
它将人工智能、物联网、大数据、云计算等技术与传统制造业紧密结合，通过智能化和自动化的手段，实现产业升级和效率提升。
随着科技的飞速发展，智能制造技术在工业领域受到越来越广泛的关注。
这项技术的出现，不仅为传统制造业带来了巨大的机遇，也给制造企业转型升级提供了新的思路和方法。
智能制造技术的核心是将传感器、物联网、云计算等技术应用于制造过程中。
传感器可以实时感知生产环境中的各种数据，物联网可以实现设备之间的联网和互联互通，云计算则可以对大量数据进行存储和分析。
通过这些技术的应用，制造企业可以实现从生产计划到产品制造的全过程智能化管理。
同时，智能制造技术还可以提高生产效率和质量水平。
通过引入人工智能算法和机器学习技术，可以对生产过程进行智能优化，并实现自动化控制。
这不仅可以减少人工操作的产生的错误，还可以提高生产效率，缩短交货周期。
总之，智能制造技术是当前制造业发展的一个重要趋势。
它具有提高生产效率、降低成本、提高产品质量等诸多优点。
随着5G技术的广泛应用和人工智能的不断发展，智能制造技术将迎来更加广阔的发展前景。
在未来的产业转型升级中，智能制造技术必将起到重要的推动作用。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分来介绍智能制造技术专业。
在引言部分，我们将首先概述智能制造技术的重要性和应用领域，以引起读者的兴趣。
接着，我们将介绍本文的结构，明确各个部分的内容和目的。
最后，我们将阐明本文的目的，即通过介绍智能制造技术专业，让读者了解其背景、应用领域以及对产业升级的影响。
在正文部分，我们将分为两个小节来介绍智能制造技术。
首先，我们将给出智能制造技术的定义，并介绍其背景和发展历程，以帮助读者对该技术有一个整体的认识。
其次，我们将详细介绍智能制造技术在各个应用领域的运用，包括制造业、物流与供应链、人工智能等方面，以展示其广泛的应用价值和潜力。
《智能制造技术》课程教学大纲doc资料
《智能制造技术》课程教学大纲《智能制造技术》课程教学大纲一、课程基本信息（一）课程名称：智能制造技术Intelligent manufacturing technology（二）课程编码：100280029（三）课程类别及性质：专业选修课（四）学时及学分：1.课内学时：总学时数36，其中：理论学时18 ，实验（实践）学时18。
2.自主学习学时：03.学分：2（五）适用专业：车辆工程（本科）（六）先修课程：汽车单片机与网络通信技术、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、汽车CAD制图、自动控制原理、机械制造基础（七）授课学期：第六学期（八）教材及参考资料1.推荐教材：《智能制造技术基础》，邓朝辉主编，华中科技大学出版社，2017年9月。
2.参考书目：《智能制造基础与应用》，王芳主编，机械工业出版社，2018年8月。
二、课程教学目标注：教学方法主要有讲授、讨论、实验、演示等。
四、课程教学内容第一章概论（共4学时）（一）教学目标通过本章学习，了解智能制造技术发展和意义，了解智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势，了解智能制造技术体系。
（二）支撑课程教学目标指标点1.智能制造技术发展和意义2.智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势3.智能制造技术体系（三）教学内容要点1.智能制造技术发展和意义2.智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势3.智能制造技术体系（四）重点与难点重点: 1.智能制造技术发展和意义2.智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势3.智能制造技术体系难点：1.智能制造技术体系（五）课堂互动选题1.什么是智能制造？（六）自主学习内容1.智能制造技术内涵、特征、目标及发展趋势（七）课外作业选题1.简述智能制造技术体系有哪些。
第二章人工智能（共4学时）通过本章学习，了解知识表示方法，了解确定性推理方法，了解机器学习，了解人工神经网络相关知识。
（二）支撑课程教学目标指标点1.知识表示方法2.确定性推理3.态空间搜索4.专家系统5.机器学习6.人工神经网络（三）教学内容要点1.知识表示方法2.确定性推理3.态空间搜索4.专家系统5.机器学习6.人工神经网络（四）重点与难点重点: 1.知识表示方法2.确定性推理3.态空间搜索4.专家系统5.机器学习6.人工神经网络难点：1.人工神经网络（五）课堂互动选题1.机器学习的方法？（六）自主学习内容1.专家系统（七）课外作业选题1.简述人工神经网络的组成。
智能制造系统的架构与实现
智能制造系统的架构与实现智能制造是指通过数字化、网络化和智能化手段，实现生产过程的自动化和智能化。
智能制造系统是实现智能制造的关键技术之一，它由多个子系统组成，包括生产计划系统、生产执行系统、物料管理系统等。
本文将介绍智能制造系统的架构和实现技术。
一、智能制造系统的架构智能制造系统可以分为以下三层：1. 应用层应用层是整个智能制造系统的顶层，负责与用户交互，提供包括生产计划、生产调度、生产执行等在内的各种生产管理功能。
在应用层中，用户可以通过图形界面来进行生产计划编制、生产任务下发、生产进度查询等操作。
2. 控制层控制层是将生产任务转化为实际加工操作的核心部分，主要包括生产设备控制、机器视觉、工艺控制等系统。
在控制层中，涉及到多种技术，如PLC编程、机器视觉算法、CAD/CAM技术等。
控制层的主要作用是从上游的应用层接收生产任务，然后将任务分解成可执行的指令，送到各个加工设备的控制系统中。
3. 感知层感知层是整个智能制造系统的底层，是通过各种传感器和测量设备获取实时生产数据的核心部分。
在感知层中，涉及到传感器选型、设备接口类型、数据传输协议等技术。
感知层采集到的各种生产数据，比如温度、湿度、工件尺寸等，会不断上传到控制层，用于实时的生产控制和过程优化。
二、智能制造系统的实现技术智能制造系统的实现离不开多种技术的支持，包括以下四个方面：1. 数据采集技术数据采集技术是实现智能制造的基础。
在感知层中使用了多种传感器和测量设备，通过这些设备可以采集到多种生产过程数据，比如温度、湿度、振动等。
数据采集技术需要针对实际生产场景进行定制化设计，比如压力传感器的选择、数据传输协议的设计等。
2. 数据处理技术为了实现对生产数据的分析和处理，需要使用多种数据处理技术，包括数据挖掘、机器学习、深度学习等技术。
数据处理技术的目标是将原始的生产数据转化为有用的信息，帮助企业优化生产过程、提高产品质量。
3. 自动化控制技术自动化控制技术是实现智能制造的另一个关键技术。
智能制造系统中的质量控制方法
智能制造系统中的质量控制方法第一章引言随着人工智能和物联网技术的发展，智能制造系统在工业生产中的应用越来越广泛。
在智能制造系统中，质量控制是保证产品达到一定标准的重要环节。
本章将介绍智能制造系统中质量控制的基本概念和意义，并概述本文后续章节的内容。
第二章数据驱动的质量控制方法数据驱动的质量控制方法是智能制造系统中常用的一种质量控制策略。
通过收集产品生产过程中的各种数据，如温度、压力、速度等参数，建立质量模型来预测产品的质量。
本章将介绍数据驱动的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过案例分析展示其应用效果。
第三章基于统计的质量控制方法基于统计的质量控制方法是传统制造业中常用的一种质量控制策略。
通过采样统计、假设检验等方法，对生产过程中的产品进行质量监控和问题定位。
本章将介绍基于统计的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过实例分析展示其应用效果。
第四章基于人工智能的质量控制方法基于人工智能的质量控制方法是智能制造系统中的新兴趋势。
通过机器学习、深度学习等技术，对大量的生产数据进行分析和挖掘，从而实现智能化的质量控制。
本章将介绍基于人工智能的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过应用实例展示其潜在的应用前景。
第五章质量控制方法的优化和集成为了进一步提高质量控制的效果，研究人员提出了一系列质量控制方法的优化和集成策略。
例如，将数据驱动的质量控制方法与基于统计的质量控制方法相结合，可以充分利用两种方法的优点，提高质量控制的准确性和灵活性。
本章将介绍质量控制方法的优化和集成策略，并通过案例分析评估其性能。
第六章智能制造系统中的质量控制案例本章将通过几个实际的智能制造系统案例，展示质量控制方法在实际生产中的应用效果。
将从数据收集、模型训练、质量控制决策等方面详细阐述案例的具体过程和技术手段。
第七章总结与展望本章对全文进行总结，回顾了智能制造系统中的质量控制方法。
并对未来智能制造系统质量控制的发展方向和可能的研究方向进行展望。
机械制造中的智能控制系统
机械制造中的智能控制系统智能控制系统是机械制造业中的重要组成部分，它将先进的计算机技术和传感器技术应用于机械设备的控制中，实现了自动化、智能化的生产过程。
本文将从智能控制系统的定义、应用领域和优势等方面进行论述。
一、智能控制系统的定义智能控制系统是指利用先进的计算机技术、传感器技术以及自动控制理论等，对机械设备进行监测、控制和优化的系统。
通过智能控制系统，可以实时地获取设备的运行状态，对设备进行控制和调节，提高生产效率和产品质量。
二、智能控制系统的应用领域智能控制系统广泛应用于机械制造业的各个领域，例如汽车制造、机床加工、食品加工等。
下面以机床制造为例，阐述智能控制系统在机械制造中的应用。
1. 自动化加工智能控制系统可以实现机床的自动化加工，通过对工件进行实时监测和控制，实现加工过程的自动化和智能化。
例如，在数控机床加工过程中，智能控制系统可以根据工件的尺寸和要求，自动调节加工参数，确保加工质量的稳定性和一致性。
2. 节能环保智能控制系统可以对机床的能源消耗进行监测和管理，通过对机床的能源利用率进行优化，实现能源的节约和环境保护。
例如，在机床运行过程中，智能控制系统可以根据不同加工工艺的能耗特点，自动控制机床的能源消耗，减少能源浪费，降低环境污染。
3. 故障诊断与维修智能控制系统可以通过对机床运行状态的监测和分析，实现故障的预测和诊断。
通过对机床故障的准确判断，可以及时采取维修措施，缩短机床的停机时间，提高生产效率。
三、智能控制系统的优势智能控制系统在机械制造中具有多方面的优势，下面列举几点：1. 提高生产效率智能控制系统可以实现机械设备的自动化加工和生产过程的智能化控制，减少了人为因素对生产效率的影响，提高了生产效率和生产质量的稳定性。
2. 降低生产成本智能控制系统可以通过优化加工参数，减少能源消耗和材料浪费，降低生产成本。
同时，通过对机械设备的故障预测和维修，减少了因故障而导致的停机时间和维修费用。
集成制造系统的智能系统与智能控制
集成制造系统的智能系统与智能控制1. 智能系统在集成制造系统中的作用集成制造系统是一种综合了计算机科学、控制工程和制造工程等多学科知识的高度自动化制造系统。
智能系统在集成制造系统中扮演着至关重要的角色，它通过应用人工智能、机器学习和控制算法等技术，使制造系统具有更高的智能化和自动化水平。
智能系统在集成制造系统中的作用主要体现在以下几个方面：1.1 智能决策支持智能系统可以通过数据分析和模型预测等技术，对制造系统中的各个环节进行智能决策支持。
例如，智能系统可以根据实时的生产数据和市场需求，优化生产计划和调度，提高生产效率和资源利用率。
1.2 智能故障诊断与预测智能系统可以监测和分析制造系统中的各个设备和工艺参数，及时发现异常和故障，并进行故障诊断和预测。
这可以帮助制造企业提前采取措施，避免生产中断和降低维修成本。
1.3 智能质量控制智能系统可以通过采集和分析生产过程中的关键数据，实现对产品质量的实时监控和控制。
它可以检测产品的特征和性能，提前发现潜在的质量问题，并及时进行调整和改进，保证产品质量的稳定和一致性。
2. 智能控制在集成制造系统中的应用智能控制是指利用先进的控制算法和技术，在制造系统中实现对生产过程的智能化控制。
智能控制可以提高制造系统的自适应性、鲁棒性和效率，从而提高生产质量和降低生产成本。
智能控制在集成制造系统中的应用主要包括以下几个方面：2.1 智能调度与优化智能控制可以通过优化算法和调度模型，实现对生产任务和资源的智能调度和优化。
它可以根据实时的工艺参数、设备状态和产品需求等信息，动态地分配和调整生产资源，最大限度地提高生产效率和资源利用率。
2.2 智能工艺控制智能控制可以通过建立精确的工艺模型和控制算法，实现对生产过程的智能化控制。
它可以根据工艺参数和设备状态，自动调整生产参数和工艺流程，保证产品的质量和稳定性。
2.3 智能质量控制智能控制可以通过采集和分析大量的生产数据，实时监控和控制产品的质量。
任务2 智能制造系统控制方案设计
检查页
根据控制方案设计情况，对任务完成情况按照验收标准进行检查验收和评价，并将验收问题及
其整改措施、完成时间进行记录。
对任务完成情况按照验收标准进行检查验收和评价，包括毛坯入库控制方式设计、毛坯出库控
制方式设计、毛坯上料控制方式设计等，并将验收问题及其整改措施、完成时间进行记录。验收
标准及评分表见表2-5，验收过程问题记录表见表2-6。
表2-5 验收标准及评分表
序号
验收项目
验收
毛坯入库控制方式设计
设计合理，能够实现 10
2
毛坯出库控制方式设计
设计合理，能够实现 10
3
毛坯、成品转运的控制方式设计
设计合理，能够实现 10
4
毛坯上料控制方式设计
设计合理，能够实现 10
10
制定计划能力
10
专业能力60分 操作符合规范
15
工作效率
10
任务验收质量
15
合计
100
创新能力加分 20
创新性思维和行动
20
总计
120
教师签名： 学生签名：
谢 谢！
计划页
按照任务书要求和获取的信息，制定制定智能制造系统控制方案，包括毛坯件出库过 程控制方案、毛坯件的加工过程控制方案等工作内容和步骤，计划应考虑到安全、绿色与环 保要素。智能制造系统控制方案工作计划见表2-2。
表2-2 控制方案
步骤 1 2 3 4 5 6
工作内容 毛坯件的出库过程控制方案 毛坯件的加工过程控制方案 成品件的检测过程控制方案
任务页
任务页
学习目标： （1）能够根据零件工艺流程，对零件智能制造系统控制方案进行设计； （2）能够掌握毛坯入库、出库、AGV搬运、数控加工上下料、智能检测等智能 制造各环节的作用和控制方式。 （3）能够团队协作完成整个方案的设计与实施。
《智能制造技术导论》2.2 智能制造系统系统的自动化
2024/7/23
*
智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
四、自动化制造系统总体设计
制造系统设计过程的输入为用户提出的对未来新系统的 要求，输出为提交给用户使用的新系统和相关文档。为 保证系统设计与实施工作有条不紊地进行，一般需设立 统管全局的机构，如总体组。这样，系统的设计与实施 可在总体组的领导和协调下进行。在进行系统设计与实 施的过程中，每一阶段均需按总体组下达的任务书启动 和进行，该阶段完成后需通过总体组组织的评审，通过 评审后，总体组才能下达下一阶段的任务书。
2024/7/23
*
智能制造技术导论
（1）CIMS的功能构成 CIMS的功能构成包括下列内容。
①管理功能 ②设计功能 ③制造功能 ④质量控制功能 ⑤集成控制与网络功能
第二章 智能制造系统
2024/7/23
*
智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
CIMS关键技术
信息 集成
过程 集成
企业 集成
2024/7/23
2024/7/23
*
智能制造技术导论
ห้องสมุดไป่ตู้
第二章 智能制造系统
五、自动化制造系统分系统设计
1. 加工设备选择
（1）自动化制造系统对加工设备的要求
一般来说，对自动化制造系统的加工设备应在以下几个方面提出基本要求。
①工序集中 ②质量 ③生产率
④柔性
⑤成本
⑥易控制性
2024/7/23
*
智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
2024/7/23
*
智能制造技术导论
3. 柔性制造系统
第二章 智能制造系统
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是由两台或两台以上加工中心 或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化，其基本组
- 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)。
智能工厂的必要技术
•传感器网络 •数据互操作性 •大规模动态建模与仿真 •智能化自动控制 •可伸缩的、多层次的信 息安全
智能工厂带来的收益
• 降低产品上市周期 • 推动动态的、基于需求的生产模式 • 带来全局性的竞争力优势 • 使过程向零事故和零排放方向发展 • 利用能耗管理与智能电网集成的优势 • 快速响应消费者需求的变化
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
4
智能制造内涵
制造智能：随着互联网、物联网、大数据、云制造等技术的发展，使制造装 备和过程与信息技术深度融合，制造具有概念、判断、推理以及自诊断、自 维护，自恢复等能力。 如：德国推出工业4.0、美国提出智能制造、日本提 出的“智能制造系统计划”等 。
解决四个关键技术：
• 开放的感知、控制和驱动 一体化控制技术是系统控 制技术的新特点
• 多种信息有效集成和管理 为制造过程智能化提供技 术基础；
• 统一数据描述、一致性、 互操作性标准化技术体系 是技术发展趋势
智能制造系统控制技术3633
汇报提纲-2
1、智能制造控制技术与问题
2、系统控制技术与趋势
3、突破几个关键技术
汇报提纲-3
1、智能制造控制技术与问题
2、系统控制技术与趋势
3、突破几个关键技术
4、应用案例
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
智能工厂的定义
智能工厂：面向产品全产业链环节，综合应用现代传感技术、网络技术、 自动化技术、智能化技术和管理技术等先进技术，与现有生产过程的工艺 和设备运行技术高度集成的新型工厂，以实现复杂环境下生产运营的高效 、节能和可持续为目标。
控制网络和信息网络融合日趋明显
• 1）网络功能无处不在（移动互联）
有线无线通信技术已经成熟 现场总线、控制总线、互联网、移动终端可以混合使用
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
• 2）硬件软件化趋势日益明显
+
=
系统控制技术趋势
+
=
仪表功能集成到控制器中，测量功能做成软件功能块 执行器中具有可编程控制功能，执行器就是一个可编程序控制器
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
系统控制技术趋势
• 3）可编程控制系统，嵌入式系统（板级，芯片级）和MEMS （微机电系统）等多种形态的统一
(1)符合工业应用环境， (2)具有可编程功能，(3)支持网络功能
仪表、控制器和驱动器统一成整体 控制系统形式多样化
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
4、应用案例
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
智能制造系统控制技术组成
智能制造控制系统组成:
1）单元控制技术——解决特种仪表、控制器和执行器中的关键单元技术 2）系统控制技术——用可编程系统解决制造高效/安全/绿色等关键技术 3）开发平台技术——程序开发、组态监控和信息集成等开发平台技术 4）智能控制技术——对数据进行分析和处理，实现系统的智能化（知识自动化） 5）网络互联技术——解决不同系统的信息互通和统一理解（不同系统的集成）
1）数据智能采集技术
支持设备、条码、IC卡以及视频等 信息集成；信息自动获取。
2）全互联网络集成技术
各种生产过程数据全集成，消除各 种信息壁垒。
3）协同自动化技术
实时数据和数据库多种信息集成， 实现监控（HMI）、制造执行（MES）、 企业资源管理（ERP）以及产品全生命 周期管理（PLM）。
4）制造全信息化技术
DCCE NEAS 组件
路漫漫其悠远
大数据的智能控制技术
智能技术
信息开发平台（HMI/MES/ERP) 开发平台
网络化程序开发平台
技术
软PLC控制系统
可编程控制器（PLC/NC/DCS）
系统控制 技术
嵌入式可编程序控制器
关键控制单元
单元控制
EPA/WIA + 其它网络
网络集成
智能制造控制系统
智能制造系统控制技术3633
智能制造系统控制技术3-633
路漫漫其悠远
2020/11/16
智能制造系统控制技术3633
汇报提纲-1
1、智能制造控制技术与问题
2、系统控制技术与趋势
3、突破几个关键技术
4、应用案例
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
智能制造控制系统
流程制造(DCS/大型PLC)
离散制造(PLC/ECU) 汽车
智能工厂当前的潜在应用
• 利用嵌入操作员工具和服务信息系 统的数字化控制系统，优化生产操 作和提高安全性 • 利用预防性维护、统计评价和度量 进行资产管理，提高工厂的可靠性 • 利用智能传感器检测异常，避免非 正常和灾难性事件 • 智能系统、能耗管理系统、外部智 能电网集成，进行实时能源优化
路漫漫其悠远
智能制造系统控制技术3633
关键技术1）监控管理开发平台
• 像生产汽车一样生产软件，像搭积木一样构建系统。 • 由用户自己开发所需要的软件，修改、维护和升级
业务使用统一模型描述。 业务系统按统一组件化 标准开发。
统一标准的组件可以 快速装配出适合业务 需要的系统。
开发团队1 开发团队2
业务系统A
业务变化时，业务 系统可以快速重组， 适应变化。
高铁
原
然油等
飞机
油
有机材料
家电
微机
通信
纺织
煤
电力等
轻工
炭
能源动力
食品
矿
金属等
石
无机材料
高效、绿色、安全、智能
路漫漫其悠远
工程 机械
工业机器人 服务机器人 特种机器人
无人制造(MC/NC/Robot)
智能制造系统控制技术3633
德国工业4.0的内涵
• 德国工业4.0
德国工业 4.0的特性
信息技术深度融合制造 过程
全产业链能够自组织集 成
通过信息技术改变制造模式 实现产业工人与制造过程分
离
制造具有个性化制造特 征
实现用户对制造过程的深度 参与
德国工业 4.0的重点是创造智能产品、程序和过程
人、机器、资源如同在一个社交网络里自然的相互沟通协
作
智能产品和制造过程与用户密切结合，产品功能和服务能
力得到较大提高
人、机器、资源如同在一个社交网 路络漫漫里其自悠远然的相互沟通协作
智能制造系统控制技术3633
智能装备和智能产品
ห้องสมุดไป่ตู้路漫漫其悠远
嵌入式可编程控制器，具 有视觉测量、距离测量、 环境测量、输出驱动、运 行执行和网络通信等功能 。
智能制造系统控制技术3633
路漫漫其悠远
智能制造控制系统要解决问题
• 网络由现场总线、控制总 线、车间级管理总线组成 ，多种网络集成技术是控 制系统要解决的问题