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智能制造技術基礎篇一

課程代碼：020242024

課程英文名稱：

intelligent

manufacturing

of

vehicle

課程總學時：24

講課：24

實驗：

0

上機：0

適用專業：車輛工程

大綱編寫（修訂）時間：2017.9

一、大綱使用說明

（一）課程的地位及教學目標

本課程是車輛工程專業的一門專業選修課。通過本課程的學習，使學生了解工業4.0智能制造在汽車生產中的應用，通過相關章節的學習，使學生能夠掌握汽車智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設備、智能管理系統等方面的知識，使學生能夠學習到汽車生產制造中的前沿思想和技術，緊緊的把握汽車生產制造的發展方向。

（二）知識、能力及技能方面的基本要求

通過本課程的學習使學生掌握智能制造在汽車生產過程中的應用，包括：智能制造在機械加工、冶金及塑料成型的應用；智能制造在發動機箱體、連桿、曲軸及裝配中的應用；智能制造在底盤懸架、軸類、制動系統、車輪及裝配中的應用；智能制造在車身沖壓、裝焊、涂裝中的應用；智能制造在總裝中的應用。重點掌握制造設備、工藝及其管理系統。使學生能夠掌握工業發展的前沿知識，具備將前沿技術與汽車實際生產過程相結合能力。

（三）實施說明

1．教學方法：以講授教學為主，包括對主要原理和理論的講解，對重點和難點問題，采用實例教學、啟發式教學，增強學生對知識點的理解和記憶，并增加學生的互動環節，如分組討論并進行講解，課堂提問等形式，調動學生的積極性及課堂的參與度。

2．教學手段：結合本課程內容特點，以多媒體教學為主，通過電子講義展示智能制造相關的內容、視頻及圖片，使學生能夠直觀的學習工業4.0的智能制造，避免教材內容晦澀，不直觀的缺點，提高課堂信息量及學生學習效率。

（四）對選修課的要求

本課程的教學必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有：汽車構造，汽車理論，汽車制造工藝學。

（五）對習題課、實踐環節的要求

對課堂所講授的重要知識點，在課堂上安排習題或者思考題，增強學生的思考能力和解決問題能力，通過對習題或思考題的講解，增強學生對知識的理解和記憶。

（六）課程考核方式

1．考核方式：考查

2．考核目標：重點考核學生對智能制造的理解及智能制造在汽車生產中的應用。

3．成績構成：本課程的總成績主要由兩部分組成：平時成績（包括課堂表現、出勤情況等）占30%，期末成績占70%(期末成績以小論文或者課堂測試的方式進行)

按優、良、中、及格、不及格五等級給出最終成績。

（七）參考書目

《智能制造之路：數字化工廠》，陳明等編，機械工業出版社，2016

《汽車制造工藝及裝備》，丁柏群等編，中國林業出版社，2014

二、中文摘要

課程圍繞汽車智能制造的相關知識展開，涵蓋了智能制造在汽車發動機、底盤零部件、車身制造、總裝等方面的應用，通過課堂講解及演示，使學生學習智能制造在汽車未來生產中的應用，提高學生對智能制造的認識和理解。

三、課程學時分配表

序號

教學內容

學時

講課

實驗

上機

2.1

機械加工

2.2

冶金及塑料成型

3.1

箱體類零件制造

3.2

連桿、曲軸制造

3.3

發動機裝配

4.1

底盤零部件制造

4.2

底盤總成裝配

車身智能制造

5.1

車身沖壓

5.2

車身裝焊

5.3

車身涂裝

汽車智能總裝

合計

四、大綱內容

第1部分

總學時2學時

講課

2學時

實驗0學時

上機0學時

具體內容：

重

點：

難

點：

習題內容：

第2部分

總學時4學時

講課

4學時

實驗0學時

上機0學時

第2.1部分

機械加工（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在鑄造、鍛造中的應用

2）智能制造在沖壓、焊接、切削中的應用

重

點：

智能鑄造系統，智能切削技術的設備及加工過程

難

點：

習題內容：

智能切削技術可以應用于汽車哪些零部件的加工？

第2.2部分

冶金及塑料成型（講課

2學時）

具體內容：

重

點：

智能化設計在鋼鐵冶煉中的應用，3d打印技術在塑料成型中的應用

難

點：

鋼鐵冶煉中管控架構及物理架構

習題內容：

智能化鋼鐵冶煉有哪些優勢?

第3部分

總學時6學時

講課

6學時

實驗0學時

上機0學時

第3.1部分

箱體類零件制造（講課

2學時）

具體內容：

1）數控技術在箱體加工中的應用

2）柔性生產線在箱體加工中的應用

重

點：

柔性生產線的組成，數控技術加工箱體的具體方式

難

點：

柔性生產線的原理

習題內容：

柔性生產線與傳統生產線的主要區別?

第3.2部分

連桿、曲軸制造（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在連桿加工中的應用

2）智能制造在曲軸加工中的應用

重

點：

曲軸、連桿加工中的智能制造設備，工藝及流程

難

點：

曲軸線自動監控管理系統的基本原理

習題內容：

第3.3部分

發動機裝配（講課

2學時）

具體內容：

1）發動機裝配線智能管理

2）發動機裝配線智能設備

重

點：

發動機混流裝配線的智能管理，智能檢測裝配系統

難

點：

發動機混流裝配線管理策略

習題內容：

發動機裝配線智能設備有哪些？

第4部分

總學時4學時

講課

4學時

實驗0學時

上機0學時

第4.1部分

底盤零部件制造（講課

2學時）

具體內容：

3）智能制造在制動系統中的應用

4）智能制造在車輪、輪胎中的應用

重

點：

減振器，彈簧的智能加工，輪胎的智能加工

難

點：

制動系統的智能加工

習題內容：

懸架智能加工設備有哪些？

第4.2部分

底盤總成裝配（講課

2學時）

具體內容：

1）底盤總成裝配的自動化生產

2）底盤總成裝配的智能設備

重

點：

底盤總成裝配自動化流程，底盤總成裝配主要設備及原理

難

點：

自動化生產的基本原理

習題內容：

智能制造如何應用在底盤總成裝配過程中？

第5部分

車身智能制造

總學時6學時

講課

6學時

實驗0學時

上機0學時

第5.1部分

車身沖壓（講課

2學時）

具體內容：

1）計算機輔助沖壓技術

2）模具智能制造工藝

重

點：

計算機模擬技術，計算機虛擬技術

難

點：

模塊式沖壓技術基本原理

習題內容：

計算機控制技術是如何提高沖壓質量的？

第5.2部分

車身裝焊（講課

2學時）

具體內容：

1）焊接機器人

2)

裝焊生產線

重

點：

裝焊機器人組成及分類，裝焊機器人在裝焊線的應用

難

點：

裝焊生產線機器人布局策略

習題內容：

裝焊生產線機器人一般如何布局？

第5.3部分

車身涂裝（講課

2學時）

具體內容：

1）智能涂裝材料及工藝

2)

涂裝生產線智能控制

3）涂膠機器人

4）噴涂機器人

重

點：

水性涂裝材料，柔性運輸系統，生產線能耗控制

難

點：

涂裝生產線的實時監控

習題內容：

智能生產線如何對能耗進行控制？

第6部分

汽車智能總裝

總學時2學時

講課

2學時

實驗0學時

上機0學時

具體內容：

1）總裝自動化

2）物流系統智能控制

重

點：

總裝自動化設備及生產線布局，數字化物流配送系統及其設備

難

點：

數字化物流的信息監控原理

習題內容：

agv系統的基本構成

智能制造技術基礎篇二

摘要：智能制造專業強調多學科、多領域的知識融合.在有限學時內,完成眾多專業課程學習難度較大.合理設置課程及授課內容,有針對性的服務于綜合實踐教學環節,最后,通過綜合訓練的方法強化學生對多學科知識的共用能力.

關鍵詞：智能制造;專業課程;綜合訓練

近年來,在工業4.0和中國制造2025的時代背景下,眾多高校依據就業市場需求和行業發展需要,紛紛設立智能制造相關專業.這一舉措,在提高畢業生專業競爭力的同時,為高校設立專業培養方案提出了更高的要求.在強調多學科融合的今天,如何利用有限的學時數,使學生能夠充分的掌握相關專業知識,成為當前培養計劃制定工作的一大難題.

對此,筆者結合實際工作經驗,針對智能制造專業特點,提出了專業課程設置的設想,力求合理利用學時,最大程度地提高學生對專業知識的理解能力.

當前,我國本科專業設置強調學科交叉.智能制造作為極為典型的交叉學科,涉及的專業領域極其廣泛,要求學生對機械、電子電器、信息技術、材料科學、自動化等專業領域均有一定了解.但受到學時數限制,在實際操作過程中很難使學生在有限的時間內了解眾多學科的核心知識.

對此,結合理論課程學習內容,設立合理有效的綜合實踐教學環節是解決上述問題的有效方式.在制定上述課程的教學大綱時,要有意識的偏重于綜合實踐環節所涉及的內容,然后通過時間教學環節實現多學科、多領域的交叉互融,讓學生做到對所學各學科內容的融會貫通.

2.1機械類專業課程

機械學科為所有制造類專業的基礎,即便是在高度強調智能控制的今天,機械學科的相關知識依然為制造類專業的根本.此類專業課主要涵蓋課程有：機械原理、機械設計和液壓與氣壓傳動等課程.針對新專業提出的新要求,此類課程在制定教學大綱時,著重強調對基本傳動結構、傳動原理及應用的講解,弱化對復雜理論知識的學習（如球面漸開線等知識點,當前錐齒輪加工已經高度規范化,學生只需知道如何選用參數即可）.此部分內容的學習,可時學生對智能制造系統的末端執行方式有一定程度的認識.

2.2控制類專業課程

機電結合是智能制造最為基本的要求,而以往制造類專業中“機電分離”的問題較為突出.對此,在開展電工電子技術、電機拖動、控制原理等課程教學時,課程內容重點偏向于電機控制、邏輯控制等知識點,與機械類專業課程高度結合.同時,弱化對模擬電路等知識的學習,原因是在電子產品高度模塊化的今天,繁雜的模擬電路相關知識對使用者來說已經并不重要.

2.3信息類專業課程

計算機學科為現代智能制造系統的大腦,因此,信息類學科在智能制造類專業課程的學習中也扮演著極為重要的角色.此類學科主要為各類程序語言與算法的學習.以往此類課程的學習基本為簡單的上級操作,缺乏對實際設備的編程控制.對此,在制定教學大綱時,加強了對實際機電一體化設備的編程訓練,為后續的綜合訓練打下基礎.

脫離綜合性的實踐教學,各學科的知識難以做到互融.結合學?，F有資源,對學生進行綜合性訓練具有非常重要的意義.在學生具備一定專業基礎后,對其開展選題內容豐富的實踐教學,考查學生對多學科知識交叉運用的能力.例如車間智能物流生產線的實踐環節,學生可利用實驗室中物流線、機器人等設備,完成工裝設計與制造、電路搭建、控制策略制定與程序編寫等工作,將各學科所學知識運用到實際操作中,大大提高了理論聯系實際的能力.

通過合理設置專業課程及針對性的制定課程大綱,結合有效的綜合實踐環節,有效提高了智能制造專業學生對各學科知識的綜合運用能力,縮短了課堂到工作崗位的距離,提高了學生的就業競爭力.

參考文獻

[1]王宇.智能制造實訓教學研究與探索[j].教育進展,2019,9（05）：596-601.

[2]黃鳳霞.我國機械制造的智能化發展.信息科技探討,2019,（9）：162-163.

此文總結，此文為一篇關于對不知道怎么寫智能和制造和相關和本科和專業和課程和規劃論文范文課題研究的大學碩士、智能制造本科畢業論文智能制造論文開題報告范文和文獻綜述及職稱論文的作為參考文獻資料.

智能制造引用文獻:

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智能制造技術基礎篇三

馮劍龍 1043115257 摘要

本文評述了智能制造技術與智能制造系統，指出了智能制造確系21世紀的制造技術，分析了智能制造在發展中的問題，提出我國智能制造的近期研究重點應為其關鍵基礎技術。

3.1.2 開發環境與設計方法學ims的開發與設計方法將有別于現有任何制造系統的設計方法，因為ims是面向整個制造過程的系統和各個環節的“智能化”的 因此.有必要研究ims的設計策略和開發環境(包括開發語言、操作系統、開發工具等)必須強調ims設計過程的標準化、模塊化和通用化。

3.1.3 評價技術研究制造過程中的設計評價、生產評價、材料評價、管理評價、市場評價、經濟評價、報價評價和功能評價等問題。

3.2 制造智能理論及處理技術現代工業生產作為一個有機整體不僅是指各制造環節之間存在的技術型聯系，而且還表現在人類專家的制造智能的統一體特性方面。制造智能理論及處理技術就是要研究整個制造環境中的各種智能源的開發、描述、集成、共享與處理，最后生成智能機器的智能活動，具體研究內容包括： 3.2.1 制造環境的描述與建模研究描述制造環境的一致性概念體系、制造過程建模，影響制造過程的多因素分析與不確定性處理。

3.2.3 智能活動的生成與融合研究智能活動的生成策略，智能活動的機器化技術。3.3 智能制造單元技術的集成近10年來，人工智能在制造領域中的應用研究取得較大進展，建立了一些智能制造單元技術。為了應用于實際制造過程和面向21世紀制造工業，這些單元技術除了需要進一步完善與發展外，更重要的是研究如何集成這些單元技術。

3.3.1 并行智能設計并行工程方法學這一概念是1986年由美國國防部定義，并首先應用于美國軍事武器系統開發計剞dos cals的。.為了制造過程的設計階段能有效地模仿由來自各環節制造專家組成的專家組(expeit team)的智能行為，集成和共享各環節與各方面的制造智能，并行地開展產品環節的設計工作，必須研究并行智能設計的支撐環境、產品描述的統一模型、設計智能交互和并行智能設計方法學。

3.3.2 生產過程的智能調度、規劃、仿真與優化現代生產過程要面臨多信息源、多因素、多對象的及時處理問題，生產過程的調度與規劃中的智能決策問題的研究是迫在眉睫的。仿真與優化是實現設計和過程評估的有效途徑。目前，更強調對設計、制造、裝配、使用、維修等過程的優化與動態仿真。3.3 產品質量信息的智能處理系統研究整個制造過程的“全質量(total quality)模型和建立相應的質量數據庫，研究質量狀態的智能決策和質量過程的智能控制.3.3.4 制造過程與系統的智能監視、診斷、補償與控制研究面向在強干擾、多因素條件下監視與診斷模型，研究制造過程的動態辨識與自適應技術。

3.3.5 生產與經營管理的智能決策系統研究多因素、多目標智能決策模型，研究生產過程的實時跟蹤技術，研究產品市場評估與預測模型。

3.4 知識庫系統與網絡技術知識庫系統與信息網絡技術是制造過程的系統與各環節“集成智能化”的支撐，在imt＆ims研究中占有重要地位。

3.4.1 分布式異構聯想知識庫系統研究知識庫異構、知識庫分布式策略與維修、知識庫聯想和分布數據庫技術。

3.4.2 信息控制與網絡通訊技術研究ims中各種信息的交換接el、網絡通訊技術、系統操作控制策略。

3.5 智能機器的設計智能機器是ims中模仿人類專家智能活動的工具之一，是新一代的制造工具，因而，研究智能機器的設計方法及其相關技術將有劃時代的意義。

3.5.1 機器人智能技術智能機器人將在ims中占有重要的地位，主要體現在機器的視覺和機器^控制兩個方面。有必要研究智能機器眼(視覺)、信息感知與智能傳感器、智能機器手(控制)和智能機器的自適應定位與夾具設計等技術。

3.5.2 機器自學習與自維護技術研究智能機器的自適應學習模型，系統誤差的自動恢復與維護技術。

3.5.3 智能制造單元機的設計與制造研究智能制造單元機的結構組成與設計方法、新型材料的應用技術。

3.6.1 人一系統柔性交互技術研究人一系統柔性、聯想、容錯交互模型以及交互環境。3 6.2 未來制造環境的設計研究人在未來制造環境中的地位和作用以及未來舒適、友好的制造環境的設計。

3.6.3 人才培養與教學系統研究面向imt＆ims的^才培養計劃.研制教學示范系統。

智能制造技術基礎篇四

21世紀以來，世界經濟發展迅速，人們開始走向智能化的時代，互聯網技術、人機交互技術以及各種各樣的智能設備充斥著我們的日常生活，這不僅使我們的生活越來越有效率，也對制造企業做出了很大貢獻。

縱觀當今社會，智能制造技術無疑是世界制造業未來發展的重要方向之一。所謂智能制造技術，是指在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術，實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。接下來，我們談談我國的智能制造技術發展現狀以及存在的一些問題。

一．我國智能制造技術的發展現狀

我國對的研究開始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術方面取得了一些成果，而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發展，在許多重點項目方面取得成果，智能制造相關產業也初具規模。我國已取得了一批相關的基礎研究成果和長期制約我國產業發展的智能制造技術，如機器人技術、感知技術、工業通信網絡技術、控制技術、可靠性技術、機械制造工藝技術、數控技術與數字化制造復雜制造系統、智能信息處理技術等；攻克了一批長期嚴重依賴并影響我國產業安全的核心高端裝備，如盾構機、自動化控制系統、高端加工中心等。建設了一批相關的國家重點實驗室、國家工程技術研究中心、國家級企業技術中心等研發基地，培養了一大批長期從事相關技術研究開發工作的高技術人才。

隨著信息技術與先進制造技術的高速發展，我國智能制造裝備的發展深度和廣度日益提升，以新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系已經初步形成，一批具有自主知識產權的智能制造裝備也實現了突破。

二．我國智能制造技術存在的問題

近年來，我國智能制造技術及其產業化發展迅速，并取得了較為顯著的成效。然而，制約我國智能制造快速發展的突出矛盾和問題依然存在，主要表現在以下四個方面。

1.智能制造基礎理論和技術體系建設滯后

智能制造的發展側重技術追蹤和技術引進，而基礎研究能力相對不足，對引進技術的消化吸收力度不夠，原始創新匱乏?？刂葡到y、系統軟件等關鍵技術環節薄弱，技術體系不夠完整。先進技術重點前沿領域發展滯后，在先進材料、堆積制造等方面差距還在不斷擴大。

2.智能制造中長期發展戰略缺失

金融危機以來，工業化發達國家紛紛將包括智能制造在內的先進制造業發展上升為國家戰略。盡管我國也一直重視智能制造的發展，及時發布了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》和《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》，但智能制造的總體發展戰略依然尚待明確，技術路線圖還不清晰，國家層面對智能制造發展的協調和管理尚待完善。

3.高端制造裝備對外依存度較高

目前我國智能裝備難以滿足制造業發展的需求，我國90%的工業機器人、80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關鍵設備、核電等重大工程的自動化成套控制系統及先進集約化農業裝備嚴重依賴進口。船舶電子產品本土化率還不到10%。關鍵技術自給率低，主要體現在缺乏先進的傳感器等基礎部件，精密測量技術、智能控制技術、智能化嵌入式軟件等先進技術對外依賴度高。

4.關鍵智能制造技術及核心基礎部件主要依賴進口

構成智能制造裝備或實現制造過程智能化的重要基礎技術和關鍵零部件主要依賴進口，如新型傳感器等感知和在線分析技術、典型控制系統與工業網絡技術、高性能液壓件與氣動原件、高速精密軸承、大功率變頻技術、特種執行機構等。許多重要裝備和制造過程尚未掌握系統設計與核心制造技術，如精密工作母機設計制造基礎技術、百萬噸乙烯等大型石化的設計技術和工藝包等均未現國產化。幾乎所有高端裝備的核心控制技術嚴重依賴進口。

綜上所述，我國的智能制造技術還存在著一些問題，需要我們去挖掘更有效的方法來解決，我們更應該著重于思路的創新性，與國際化接軌。目前，世界各國都對智能制造系統進行了各種研究，未來智能制造技術也會不斷地發展。目前，以3d打印為代表的“數字化”制造技術已經嶄露頭角，未來智能制造技術創新及應用也會貫穿制造業全過程，世界范圍內智能制造國家戰略將會空前高漲，這對我國來說，無疑是一項挑戰也是巨大的動力。

智能制造技術基礎篇五

智能制造作為信息化技術衍生的產物，是我國工業制造的發展方向，受到了全社會的廣泛關注與各行業的重視。為了滿足現代社會日漸增長的生產需求，也為了推動我國工業制造的可持續發展，有必要將傳統的工業制造與現代科學技術密切結合，實現我國制造業的成功轉型升級，提升工業制造水平。基于此，本文將立足智能制造時代背景，對機械設計及自動化技術的應用進行分析，并對機械設計及自動化技術的發展方向展開討論。

智能制造;機械設計;自動化技術

機械設計作為我國工業制造行業的重要經濟來源，除了能夠為我國的工業制造帶來強大的技術支持基礎外，同時也能全面提升國民生產效率。而隨著時代的發展，越來越多更先進的智能化技術應用到傳統的機械設計制造行業中，有效改善了以往勞動力投入過大、勞動強度過高等不足，實現了機械設計的自動化與智能化制造[1]。在如今的智能制造時代背景下，我國近年來的機械設計行業對自動化技術的研究取得了長足進步，不過相對于技術起步更早且更加成熟的發達國家而言還存在一定差距，所以有必要探明我國機械設計及自動化技術的未來發展方向，持續推動我國工業制造行業的健康發展。

智能制造背景下的機械設計會應用到智能集成化技術、智能柔性自動化技術、虛擬自動化技術等，涉及的技術內容極為豐富。下文便以應用自動化技術的多功能調試臺控制系統為例，對其在機械設計中的實際應用展開分析[2]。

2.1多功能調試臺

利用多功能調試臺構建的穩定支撐試驗平臺，具備多旋轉功能，基本用在繼電保護設備的組裝與調試生產中。將智能自動化技術應用其中，能夠顯著縮小電機體積與重量，進而提升設備運行的安全穩定性。此外，在對多功能調試臺的自動化技術設計中加入自動化控制程序(plc)，便可實現對系統性能的實時化試驗與調試，保障系統運行的整體可靠性。

2.2基于多功能調試臺的機械設計

采用了自動化技術的多功能調試臺控制系統，將其應用在機械設計當中，主要借助于調試臺的持續性升降功能，保證位于不一樣高度的繼電保護裝置能夠配備到位，并且能實現對功能的測試效果。在此過程中，應當全面分析系統故障檢測及隔離保護功能。在多功能調試臺控制系統的設計過程中，應采取多元化控制方式以及應用智能自動化技術，借助plc編程邏輯控制，構建單片機控制體系，確保工業控制機能夠控制到位[3]。在全方位考量控制要求之后，應構建多功能調試臺控制系統，確保plc控制模式能實現。多功能調試臺控制系統的構建過程中，需要重視多模塊的組建，其中包含控制、通信、檢測及輸出等模塊，同時畫出詳細的系統構架圖。該控制系統主要應用自動化檢測技術對機械設計展開測量，分為直接測量與間接測量。其中，直接測量能夠測得所設計機械設備的規格尺寸，結合參數變化達到控制機床技術模塊的效果;而間接測量則是利用控制模塊中的刀具去建立刀具部件運行機制，比如根據待測表面的差異，對待測裝置的斷續表層、平面等多項參數予以檢測，具體如圖1所示。我們以圖1中的輸出與檢測兩大主要模塊舉例，起初需要借助輸出模塊對伺服驅動電路進行分析，構建自動化編碼與框架系統，并且預先設計故障預警電路，主要應用plc輸出接口對伺服驅動電路予以控制，同步傳輸電機轉動的脈沖控制量，保證伺服電機的轉動速度、轉動方向更加精準。同時，還應構建起基于信息反饋的閉環控制機制以及智能自動化框架系統，保證框架的高度、水平度都能精準調位，對整個系統的故障內容予以分析。自動化技術在其中的應用能夠實現對框架高度、水平度的合理控制，保證一旦系統發生故障，plc仍然能夠保證警報信號輸出的正常[4]。此外便是檢測模塊，在該模塊中包含位移與傾角兩類傳感器，plc模擬量輸入模塊接口能夠保證傾角傳感器的信號正常傳送，對位置閉環控制的參考量予以優化。立足設計全局視角來看，多功能調試臺控制系統構建的是一種驅動方案設計體系，既能計算重要參數，確保旋轉機構的合理性以及工作到位，同時也能避免過載情況發生。此外，還要重點考量驅動方案設計的所需因素，參考電機的體積、重量、功率等特性，構建負載旋轉機構以及對驅動裝置進行優化設計，構建具備框架大負載旋轉機構的驅動裝置，實現調整可回轉裝置組件及過渡件的效果，優選驅動電機且做好量化計算，比如對電機經由減速器且傳送到絲桿力矩位置的驅動力進行計算，保證驅動系統一直具備較高的冗余度。

3.1重視產品數據的收集與共享

在智能制造時代背景下，機械設計主要利用智能化手段完成，產品設計、制造與自動化技術之間的關系極為密切，因此在未來發展中需要提高對產品數據的收集與共享工作的重視度。一方面，利用智能系統對產品設計方法的合理性進行精準識別。對產品生產過程中產生的數據進行分析與模擬，形成資源共享平臺，通過智能化識別，機械制造控制系統能夠直接儲存與設計、生產相關的數據，同時也能根據生產批次的規格要求去分析操作狀態。如果生產過程中察覺出問題，在信號傳感器的加持下會第一時間發出預警信號，那么機械設計工作人員則會能通過對設計數據的排查找出問題所在。另一方面，借助機電控制模塊對產品質量進行分析，還可通過分析所采集的數據，對機器運行速度、生產狀態展開全面檢查，并且能通過模擬機械設計制造加工的過程，精準地判斷出操作狀態[5]。為了實現智能制造，需要高度重視產品設計制造與技術的結合，將智能數據共享中心設置為獨立監控設備，在各類傳感器的配置下做出動態化分析，然后借助網絡技術對所采集的數據予以共享，方便機械設計參數的及時調整。

3.2重視節能環保

隨著科學技術與社會經濟水平的不斷提升，我國也逐漸邁進了經濟與產業結構轉型升級的關鍵時期。能源節約與環境保護現已成為企業實力的重要標準，尤其是在“碳中和”的時代背景下，企業要想實現健康的可持續發展，必定要在未來發展中不斷改革升級，擯棄用犧牲環境換取經濟效益的想法與做法。所以，在智能制造背景下，未來的機械設計及自動化技術發展要重視如下幾點：其一，加強對新材料的研發，機械設計不僅要滿足智能制造功能要求，而且要保證使用更加節能環保的材料;其二，做好機械設計制造過程中的噪音污染控制工作，盡量減少或舍棄噪音污染較大的機械設備;其三，要重視廢棄設備的回收利用。機械設備在工作一段時間后會因為達不到生產要求而被淘汰，但其回收價值依舊較高，需要做好資源的二次利用。

3.3重視人工智能的引入

人工智能一定是未來工業制造領域的發展趨勢，能夠完成機械設計、生產制造過程中的復雜程度較高的工作。另外，隨著我國人口老齡化程度不斷加深，人口紅利逐漸消失，人工成本自然會不斷提升，通過人工智能技術的引入能夠冥想降低企業的生產成本，同時為產品質量提供更強大的保障。在機械設計領域，人工智能的引入需要注意如下幾點：其一，機械設計方案中的不同部件生命周期同樣需要展開智能化分析，通過大量方案的比較進行優選;其二，機械設計需要綜合考量對產品性能提出的要求，盡量進行模塊化設計;其三，機械設計過程中要關注產品使用壽命，關注可能需要拓展的模塊與性能，方便產品今后在功能與網絡方面的升級。

綜上所述，智能制造作為工業制造的未來發展方向，應用自動化技術的機械設計生產不僅能夠提升生產可控性，降低人為干預誤差，同時也能收集到更多且精準的設計生產數據，實現設計制造的自動化與智能化。在今后的機械設計及自動化技術發展中，需要重點關注產品數據收集與共享、節能環保、人工智能的引入等方向。唯有將傳統的機械設計及自動化技術與智能制造有機結合，才能促使我國機械制造行業煥發新的活力以及實現技術層面的突破，推動我國工業制造行業的健康發展。

[1]安仲舉.智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢研究[j].中國設備工程，2020(06)：25-27.

[2]劉金鋒，朱鈺萍，田桂中，王筱蓉.面向智能制造的機械制造工藝裝備課程改革探討[j].教育現代化，2019.6(08)：46-48.

[3]蔡志容.智能制造時代機械設計制造及其自動化技術研究[j].內燃機與配件，2019(22)：195-196.

[4]白劍森.機械設計制造及其自動化的發展方向分析[j].內燃機與配件，2020(08)：226-227.

[5]李峰.智能制造背景下機械設計及自動化技術發展方向研究[j].農機使用與維修，2021(07)：45-46.

智能制造技術基礎篇六

智能制造作為信息化技術衍生的產物，是我國工業制造的發展方向，受到了全社會的廣泛關注與各行業的重視。為了滿足現代社會日漸增長的生產需求，也為了推動我國工業制造的可持續發展，有必要將傳統的工業制造與現代科學技術密切結合，實現我國制造業的成功轉型升級，提升工業制造水平?；诖耍疚膶⒘⒆阒悄苤圃鞎r代背景，對機械設計及自動化技術的應用進行分析，并對機械設計及自動化技術的發展方向展開討論。

機械設計作為我國工業制造行業的重要經濟來源，除了能夠為我國的工業制造帶來強大的技術支持基礎外，同時也能全面提升國民生產效率。而隨著時代的發展，越來越多更先進的智能化技術應用到傳統的機械設計制造行業中，有效改善了以往勞動力投入過大、勞動強度過高等不足，實現了機械設計的自動化與智能化制造[1]。在如今的智能制造時代背景下，我國近年來的機械設計行業對自動化技術的研究取得了長足進步，不過相對于技術起步更早且更加成熟的發達國家而言還存在一定差距，所以有必要探明我國機械設計及自動化技術的未來發展方向，持續推動我國工業制造行業的健康發展。

智能制造背景下的機械設計會應用到智能集成化技術、智能柔性自動化技術、虛擬自動化技術等，涉及的技術內容極為豐富。下文便以應用自動化技術的多功能調試臺控制系統為例，對其在機械設計中的實際應用展開分析[2]。

多功能調試臺

利用多功能調試臺構建的穩定支撐試驗平臺，具備多旋轉功能，基本用在繼電保護設備的組裝與調試生產中。將智能自動化技術應用其中，能夠顯著縮小電機體積與重量，進而提升設備運行的安全穩定性。此外，在對多功能調試臺的自動化技術設計中加入自動化控制程序(plc)，便可實現對系統性能的實時化試驗與調試，保障系統運行的整體可靠性。

基于多功能調試臺的機械設計

采用了自動化技術的多功能調試臺控制系統，將其應用在機械設計當中，主要借助于調試臺的持續性升降功能，保證位于不一樣高度的繼電保護裝置能夠配備到位，并且能實現對功能的測試效果。在此過程中，應當全面分析系統故障檢測及隔離保護功能。在多功能調試臺控制系統的設計過程中，應采取多元化控制方式以及應用智能自動化技術，借助plc編程邏輯控制，構建單片機控制體系，確保工業控制機能夠控制到位[3]。在全方位考量控制要求之后，應構建多功能調試臺控制系統，確保plc控制模式能實現。多功能調試臺控制系統的構建過程中，需要重視多模塊的組建，其中包含控制、通信、檢測及輸出等模塊，同時畫出詳細的系統構架圖。該控制系統主要應用自動化檢測技術對機械設計展開測量，分為直接測量與間接測量。其中，直接測量能夠測得所設計機械設備的規格尺寸，結合參數變化達到控制機床技術模塊的效果;而間接測量則是利用控制模塊中的刀具去建立刀具部件運行機制，比如根據待測表面的差異，對待測裝置的斷續表層、平面等多項參數予以檢測，具體如圖1所示。我們以圖1中的輸出與檢測兩大主要模塊舉例，起初需要借助輸出模塊對伺服驅動電路進行分析，構建自動化編碼與框架系統，并且預先設計故障預警電路，主要應用plc輸出接口對伺服驅動電路予以控制，同步傳輸電機轉動的脈沖控制量，保證伺服電機的轉動速度、轉動方向更加精準。同時，還應構建起基于信息反饋的閉環控制機制以及智能自動化框架系統，保證框架的高度、水平度都能精準調位，對整個系統的故障內容予以分析。自動化技術在其中的應用能夠實現對框架高度、水平度的合理控制，保證一旦系統發生故障，plc仍然能夠保證警報信號輸出的正常[4]。此外便是檢測模塊，在該模塊中包含位移與傾角兩類傳感器，plc模擬量輸入模塊接口能夠保證傾角傳感器的信號正常傳送，對位置閉環控制的參考量予以優化。立足設計全局視角來看，多功能調試臺控制系統構建的是一種驅動方案設計體系，既能計算重要參數，確保旋轉機構的合理性以及工作到位，同時也能避免過載情況發生。此外，還要重點考量驅動方案設計的所需因素，參考電機的體積、重量、功率等特性，構建負載旋轉機構以及對驅動裝置進行優化設計，構建具備框架大負載旋轉機構的驅動裝置，實現調整可回轉裝置組件及過渡件的效果，優選驅動電機且做好量化計算，比如對電機經由減速器且傳送到絲桿力矩位置的驅動力進行計算，保證驅動系統一直具備較高的冗余度。

重視產品數據的收集與共享

智能制造技術基礎篇七

作者：王玉石

摘要：介紹了智能制造提出的背景、主要研究內容和目標,人工智能與imt、im的關系,ims和cims,智能制造的物質基礎及理論基礎,智能制造系統的特征及框架結構,并簡要介紹了智能加工中心imc,智能制造技木的發展趨勢，以及智能制造系統研究成果及存在問題。

關鍵詞：智能制造，ims,imc,imt。1.主要研究內容和目標

智能制造在國際上尚無公認的定義。目前比較通行的一種定義是, 智能制造技術是指在制造工業的各個環節,以一種高度柔性與高度集成的方式,通過計算機來模擬人類專家的制造智能活動。因此,智能制造的研究開發對象是整個機械制造企業, 其主要研究開發目標有二: ①整個制造工作的全面智能化,它在實際制造系統中首次提出了以機器智能取代人的部腦力勞動作為主要目標,，強調整個企業生產經營過程大范圍的自組織能力;②信息和制造智能的集成與共享, 強調智能型的集成自動化。目前,imt和ims的研究方向已從最初的人工智能在制造領域中的應用(aim)發展到今天ims,研究課題涉及的范圍由最初僅一個企業內的市場分析、產品設計、生產計劃、制造加工、過程控制、信息管理、設備維護等技術型環節的自動化,發展到今天的面向世界范圍內的整個制造環境的集成化與自組織能力,包括制造智能處理技術、自組織加工單元、自組織機器人、智能生產管理信息系統、多級競爭式控制網絡、全球通訊與操作網等。2.人工智能與imt，ims 人工智能的研究一開始就未能擺脫制造機器生物的思想,即“機器智能化”。這種以“自主”系統為目標的研究路線,嚴重地阻礙了人工智能研究的進展。許多學者已意識到這一點, feigenbaum、newell、錢學森從計算機角度出發,提出了人與計算機相結合的智能系統概念。目前國外對多媒體及虛擬技術研究進行大量投資,以及日本第五代智能計算機研制計劃的擱淺等事例, 就是智能系統研究目標有所改變的明證。人工智能技術在機械制造領域中的應用涉及市場分析、產品設計、生產規劃、過程控制、質量管理、材料處理、設備維護等諸方面。結果是開發出了種類繁多的面向特定領域的獨立的專家系統、基于知識的系統或智能輔助系統,形成一系列的“智能化孤島”。隨著研究與應用的深入,人們逐漸認識到, 未來的制造自動化應是高度集成化與智能化的人—機系統的有機融合, 制造自動化程度的進一步提高要依賴于整個制造系統的自組織能力。如何提高這些“孤島”的應用范圍和在實際制造環境中處理問題的能力, 成為人們的研究焦點。在80 年代末和90年代初,一種通過集成制造自動化、新一代人工智能、計算機等科學技術而發展起來的新型制造工程—— imt和新——代制造系統—— ims 便脫穎而出。人工智能在制造領域中的應用與 imt 和ims 的一個重要區別在于, ims 和 imt 首次以部分取代制造中人的腦力勞動為研究目標, 而不再僅起“輔助和支持”作用,在一定范圍還需要能獨立地適應周圍環境, 開展工作。四ims和cims發展的道路不是一帆風順的。今天,cims的發展遇到了不可逾越的障礙,可能是剛開始時就對cims提出了過高的要求,也可能是cims本身就存在某種與生俱來的缺陷,今天的cims在國際上已不像幾年前那樣受到極大的關注與廣泛地研究。從cims的發展來看,眾多研究者把重點放在計算機集成上,從科學技術的現狀看,要完成這樣一個集成系統是很困難的。cims作為一種連接生產線中的單個自動化子系統的策略,是一種提高制造效率的技術。它的技術基礎具有集中式結構的遞階信息網絡。盡管在這個遞階體系中有多個執行層次,但主要控制設施仍然是中心計算機。cims存在的一個主要問題是用于異種環境必須互連時的復雜性。在cims概念下,手工操作要與高度自動化或半自動化操作集成起來是非常困難和昂貴的。在cims深入發展和推廣應用的今天,人們已經逐漸認識到,要想讓cims真正發揮效益和大面積推廣應用,有兩大問題需要解決:①人在系統中的作用和地位;②在不作很大投資對現有設施進行技術改造的情況下亦能應用cims?，F有的cims概念是解決不了這兩個難題的。今天,人力和自動化是一對技術矛盾,不能集成在一起,所能做的選擇,或是昂貴的全自動化生產線,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造設備之間的相容性,人機工程只是一個方面的考慮,更重要的相容性考慮要體現在競爭、技能和決策能力上。人在制造中的作用需要被重新定義和加以重視。

3．智能制造的物質基礎及理論基礎

3.1.智能制造系統的物質基礎主要有：

(1)數控機床和加工中心美國于1952年研制成功第一臺數控銑床,使機械制造業發生一次技術革命。數控機床和加工中心是柔性制造的核心單元技術。(2)計算機輔助設計與制造提高了產品的質量和縮短產品生產周期,改變了傳統用手工繪圖、依靠圖紙組織整個生產過程的技木管理模式。

(3)工業控制技術、微電子技術與機械工業的結合———機器人開創了工業生產的新局面,使生產結構發生重大變化,使制造過程更富于柔性擴展了人類工作范圍。

(4)制造系統為智能化開發了面向制造過程

中特定環節、特定問題的“智能化孤島”,如專家系統、基干知識的系統和智能輔助系統等。

制造業是國家經濟和綜合國力的基礎,被稱為“立國之本”。而我國的制造工業與發達國家相比,差距很大,主要表現為自主開發能力和技術創新能力薄弱,核心技術、關鍵技術仍依賴進口。對此,我國已引起重視,在“九五”科技規劃和15年科技發展規劃中,將先進制造技術列為重點發展領域之一。進入21世紀,經濟全球化的進程日益加快,制造業領域的競爭日益加劇,而競爭的核心是先進制造技術。在此環境下,我們只有抓住機遇,迎接挑戰,利用先進制造技術改造傳統產業,實現技術創新、機制創新、管理創新及人才創新,才能實現我國躋身世界制造強國的目標。

參考文獻