第一篇:智能制造领域标准项目立项申请格式
智能制造领域标准项目立项申请格式
关于《×××××》等×项国家/行业标准立项申请的函
浙江经济和信息化委员会:
根据《关于申报智能制造领域标准制修订项目的通知》要求,申请×项国家标准和×项行业标准。现将有关情况函告如下:
分项目主要阐述如下内容,即一是制定的必要性;二是适用范围;三是主要规范的内容;四是国内外情况(包括标准查新)简要说明等;五是项目的急迫性、创新性和国际性以及智能制造标准体系表中的位置。
联系人:×××;联系电话(传真):×××;电子信箱:×××
设区市经信委(盖章)2015年××月××日
第二篇:项目立项申请
立项申请
目录
项 目 名 称 项 目 类 型 项 目 类 别 申 报 单 位 项 目 阐 述 项 目 内 容 简 介
双 系 统 接 入 目 的 和 意 义
大 数 据 收 集
结 束 语
一、项 目 名 称
《适老化家装防滑处理服务项目》
二、项 目 类 型
《居家养老实施》
三、项 目 类 别
《适老化家装防滑处理服务》
四、申 报 单 位
北京嘉业网络科技有限公司
五、项 目 阐 述
民政部、财政部、全国老龄办联合发布第四次中国城乡老年人生活状况抽样调查成果。结果显示:
2015年,城镇老年人口占全国老年人口的52.0%,农村占48.0%。15年间,老年人口的城镇化水平提高了17.8个百分点。
2015年,低龄(60岁至69岁)老年人口占56.1%,中龄(70岁至79岁)占30.0%,高龄(80岁及以上)占13.9%。
调查同时发现,2015年,全国城乡轻度失能、重度以上失能老年人口在老年人口中的占比18.3%,总量约为4063万。空巢老年人占老年人口的比例为51.3%。
从中国健康与养老追踪调查的数据中选取60岁以上老年人的数据,利用日常生活自理能力(ADL)量表进行老年人失能判定,并分析老年人失能的影响因素。结果显示:老年人失能率8.18%;年龄是影响失能的重要因素,未来随着老龄化程度的进一步加深,失能人数将不断增加;此外,患有多种慢性病、抑郁程度比较严重和自评健康差的老年人失能情况较严重,这必将导致对长期护理需求的不断增加。
通过对北京3000名60岁以上老年人的调查,84.5%的老年人有居家养老愿望,尤其67-73岁间老年人愿望强烈。
据中国老龄委的调查数据,老年人消费的医疗卫生资源是其他人群的3~5倍。但目前我国每千名老年人拥有的养老机构床位数只有11.6张左右,也就是说最多只有1.16%左右的老年人能够到养老机构享受养老服务,而其余98.84%的老年人,都会在家里养老。这就需要考虑绝大多数老年人的养老服务需求。
大力发展智能居家养老服务,关注老年弱势群体,妥善解决老年人养老问题,是共同构建社会主义和谐社会的各项工作紧密相连的,让每个家庭的每个老人都能分享社会发展给老年人带来的福利和成果,大力发展智能居家养老服务,用家庭化的温馨和先进化的技术为老人谋福利,最大限度地提高老年人的生活质量,提升老年人的幸福指数,从而促进家庭和睦,推动整个和谐社会的快速成长进程。
六、项 目 内 容 简 介
智能居家养老系统,为老人提供居家养老安全服务,设立安全绿色通道及医疗救助服务使老年人的日常生活处于远程安全保护状态。
终端设备系统包含智能监护系统、自动求助系统、身份识别系统、视频娱乐系统、医疗辅助系统、GPS定位系统等几个方面。以实现安全、健康、便捷的新养老模式。
七、双 系 统 接 入 的 目 的 和 意 义
智能居家养老系统在安全性、独立性、与外界沟通等方面都较传统养老模式有很大的提高,可以让老年人在日常生活中可以不受时间和地理环境的束缚,在自己家中过上高质量高享受的生活。
智能居家养老系统为老年人居家养老安全提供信息平台与技术支持,缓解老年人居家养老安全的恐惧心理,110与120系统接入特别是当老年人无论遇到公共安全危害与急重病能及时得到救助服务,可以第一时间做出反应,做好应对工作,解决独居老人生活上安全独立问题,即使子女不在老人身边,子女再也无须担心老人安全问题。安心的工作。
智能居家养老服务,是家庭亲情和高科技的最新结合,为老年人提供视频通话、健康管理、实时安全监控和精神慰藉等服务。它不同于传统的社会养老方式,因为它既体现了社会的关怀又能反映政府服务百姓的力度所以智能居家养老服务是其它养老模式的补充与完善,不仅解决了我国家庭养老资源弱化的问题。同时也减少政府的压力。
八、大 数 据 收 集
终端设备通过注册和完善个人资料、建立健康档案,将信息同步在云端,当有急救需要时,通过终端设备呼叫120,指挥中心调度员可以实时对报警人的地点精确定位,同时也能采集患者的基本资料,大大缩短了报警、搜寻、定位和派车时间;并且患者的姓名、血型、病史、过敏药史等档案资料也传送到120指挥中心,直接进入指挥调度系统,并发送到出车医院和急救车上,让急救医生在到达现场之前,即可掌握准确的患者相关健康档案资料,为现场急救准备,提供有价值的线索。
未来可以通过终端服务设备为老人提供健康监测。运用我们的其它健康设备,进行自助式血压、血糖、心电、基础代谢率等10余项体检,上传到终端设备;实时完善建立个人健康档案;提供就医诊断参考,在大数据共享的同时,政府可以全面掌握不同年龄阶段老年人的健康数据,医疗部门可以通过大数据共享全面了解掌握当地老年人多发病或高发病原因与周期,作出相关医疗预案。
同时,APP还是一个多功能的学习急救知识的平台,市民可在手机上了解急救常识、掌握急救技能。在110日常工作中,接听人员往往因为报警人方言重、紧张表述不清而导致不能准确派车;聋哑人、空巢老人拨打
110、呼救也不方便。终端设备接入后,只要在软件上拨打过去,就算不说话,接警人员也会知道呼救人的详细情况。指挥中心系统上就会显示呼救人及家人的信息。这样更快的做出反应。
还可根据个人需要设置多个短信报警模板,在不方便用语音报警的时候,实现一键短信求助。
未来终端设备可以报警接入后可以开启设备视频状态及时保留嫌疑人影像,提高破案率。
九、结 束 语
“老有所养”是中国老百姓千百年来的传统美德和美好心愿,为做好居家养老服务工作,解决老龄化社会养老问题,共同构建“老有所养、老有所医、老有所教、老有所学、老有所为、老有所乐”的和谐社会,使他们轻松享受美好的晚年生活。本着“上为政府分忧,下为民众解难”的宗旨,以满足广大老年人日益增长的物质和文明需求为出发点,以落实“六个老有”为目标,以居家养老服务为己任,再接再厉,运用多种形式,建立服务周到、安全保障的养老服务网络,促进新时代养老服务的发展,为老年人提供更好的服务,不辜负政府的嘱托和民众的期望。通过我们大家共同的努力促进中国老年市场的自我完善和繁荣,完成中国老人居家养老总水平提高的任务。
第三篇:智能农业装备制造项目 市场分析
3.1智能农业装备国际市场现状:
智能制造装备是具有预测、感知、分析、推理、决策、控制功能装备的总称,它是先进制造技术、信息技术和人工智能技术在装备产品上的集成和融合。是传统产业升级改造、实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化的基本工具,是培育和发展战略性新兴产业的支撑,是实现生产过程和产品使用过程节能减排的重要手段。智能制造装备产业的水平已经成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。
当前工业发达国家掌握核心技术,联合制定严格的国际标准,话语权优势明显,处在产业链的上游。智能制造的概念于上世纪 90 年代首先由美国提出,其后各发达国家紧紧跟随,纷纷将智能制造系统列为国家级计划并着力发展。目前美国、德国、日本等工业发达国家在数控机床、测控仪表和自动化设备、工业机器人等方面具有多年的技术积累,优势明显,特别是高端装备差距尤为突出。国外公司进入市场较早,技术优势明显,市场经验丰富,而国内企业因缺少技术储备,技术水平与国外的差距很大。不断有新技术和新产品在市场上推广应用,主导地位牢固,垄断优势明显。因此,这些企业进入中国,国内智能制造装备领域面临激烈的国际市场竞争。同时,后金融危机时代,美国、英国等发达国家重新回归重视发展高技术的制造业,德国、日本竭力保持在智能制造装备领域的优势和垄断地位,韩国也力求跻身世界制造强国之列。各国在力保本国市场的前提下,不断蚕食别国市场。
发展中国家技术基础薄弱,处在产业链下游,在工业化过程中急需大量机械装备,是国际上的主要买家,市场潜力巨大。亚洲新兴国家处在加速工业化的过程中,对机械装备需求量巨大,例如,印度尼西亚是这个新兴市场中的明珠,作为东南亚经济总量最大的国家,其机械市场也是东南亚工程机械市场的重中之重。马来西亚的机械装备主要依靠进口,在过去的一段时间内,日本一直以近40%的市场份额高居首位,德国紧随其后。拉丁美洲除巴西外,其他国家工业化水平都较低,以美国为首的发达国家占据了该地区机械装备市场的主导地位。
3.2智能农业装备国内市场现状:
中国是农业大国,农业是国家的命脉,农业机械装备发展是农业发展的重要保证,我国已成为世界第二大农业装备制造大国。“十二五”时期,国家统筹工业化、城镇化和农业现代化发展,明确了农业机械化水平到2015年要由目前的52%达到60%左右,预计2020年达到65%,基本实现农业机械化。智能制造装备是《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确的高端装备制造业领域中的重点方向。
2008年以来,智能制造装备产业增长势头迅猛,初步形成一定的规模。2010 年国家工业和信息化部在编制“高端智能装备及基础制造装备产业专项规划”时组织专家对 2009 年装备制造产业结构分
析认为:2009 年,智能制造装备产业销售产值约3600 亿元。随着“十一五”期间“高档数控机床与基础制造装备”重大专项等一系列科技攻关项目和产业化工程的圆满完成,2010 年智能制造装备产业规模约为 4000 亿元。预计到2015年智能装备市场规模将超过1万亿元,占高端装备制造业的比重将达到20%左右,高端装备的销售产值占装备制造业的比例将达20%以上,到2020年这一比例将达到30%以上。这意味着,2015年高端装备制造业年销售产值将达到6万亿元左右。据此分析,未来5-10年智能装备行业将迎来高速增长,十二五”期间智能装备主营业务收入年均增长率将超过25%。
从对外贸易看,2010年,全行业实现出口65.66亿美元,达到历史最好水平;整个“十一五”期间,农业装备产品累计完成出口252.23亿美元,进口70.62亿美元,实现贸易顺差181.61亿美元,年平均增长29.6%。目前我国农业装备主要出口国家和地区为美国、日本、德国、越南、印尼、印度、尼日利亚等。出口数量较多的产品为拖拉机、牵引车,农产品加工机械,联合收割机,运输车,收获及场上作业机械,畜产品采集、加工机械等。
智能制造装备产业是一个完全开放和竞争的行业,中外资进入最早的行业,近年来民营经济发展迅速。机床工具行业,2009年销售收入中,国有、民营、三资所占比例分别为18.3%、67%和14.7%;仪器仪表行业 2009 年销售收入中,国营、民营、三资所占比例分别为:18.9%、45.2%和 35.9%,初步形成国有企业、民营企业、三资企业多元化发展,民营企业比例较高的格局。
中国智能装备行业的一大问题是,重大技术装备基本被国外垄断,对外依存度达到40%,其中高端产品对外依存度更是达到 70%。中国企业多数属于加工组装型,技术累积不足,没有掌握核心技术,依赖国外专利授权。没有自主知识产权,就没有真正的竞争力。提高自身技术水平,是中国智能装备制造行业未来发展的关键。
3.3智能农业装备市场预测:
随着国内外企业纷纷加大投资力度,未来智能装备行业的竞争将会更加激烈,不可避免地出现合作兼并的格局。主要工业化国家的机械装备应用普及,市场已趋于饱和,并且本国市场多被本国企业和国际大鳄所控制,新兴国家制造企业受限于技术水平,在工业化国家机会不大。因此,未来农机智能装备市场的主战场将是新兴国家。一是因为亚洲、拉丁美洲等国家传统上是农业大国,对农业机械装备需求很大。二是因为这些国家处在快速工业化进程中,对智能装备的需求逐渐扩大。因此,智能装备制造行业的竞争将会全球化,市场将会不断扩大。
从技术上讲,智能制造装备呈现出自动化、集成化、网络化、信息化、虚拟化、绿色化的发展趋势。自动化和智能化是智能制造装备的重要发展趋势,主要表现在装备能根据用户要求完成制造过程的自动化,并对制造对象和制造环境具有高度适应性,实现制造过程的优化。设计及制造过程的数字化、网络化、信息化、虚拟化与智能化的最终目标不仅是要快速开发出产品或装备,而且要努力实现大型复杂
产品一次开发成功。资源、能源的压力,使装备必须考虑从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的全生命周期中,对环境负面影响极小,资源利用率极高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造是提高智能制造装备资源循环利用效率和降低环境排放的关键途径。
总的来说,智能装备市场有着清晰的技术升级方向,又有明确的市场需求和产业化前景;从业企业覆盖大中小型企业,企业的成长性较强;资本市场纷纷进入,是最具潜力的投资领域。
3.4竞争力分析:
华丰机械有限公司技术储备良好,有自己的独特技术优势,产品质量优良,获得了社会及行业的认同,信誉度较高。集群化优势明显,周围配套产业完备。上杭工业园矿冶、光电、机械等企业数量较多,发展较为成熟,形成了完整的产业链,各企业可以互补,整体竞争力明显。基础设施、地理区位、交通运输条件良好。
第四篇:智能制造(定稿)
智能制造综述
冯剑龙 1043115257 摘要
本文评述了智能制造技术与智能制造系统,指出了智能制造确系21世纪的制造技术,分析了智能制造在发展中的问题,提出我国智能制造的近期研究重点应为其关键基础技术。
关键词智能制造智能制造技术智能制造系统智能机器 集成化智能化 智能制造系统的研究背景与发展现状
近来年,人们对制造过程的自动化程度赋予了极大的研究热情,这是因为从1870年到1980年间,制造过程的效率提高了20倍,而生产管理效率只提高了1.8~2.2倍,产品设计的效率只提高了1.2倍。这表明体力劳动通过采用自动化技术得到了极大的解放,而脑力劳动的自动化程度(其实质是决策自动化程度)则很低,制造过程中人的因素尚未得到充分的认识,人尚未真正地从复杂的生产过程中解放出来,各种问题求解的最终决策在很大程度上仍依赖于人的智慧。因而,人类群体所面临的众多问题(包括社会问题、生理问题等)在制造过程中都有所反映。面对批量小、品种多、质量高、更新快的产品市场竞争要求以及各种社会因素的综台影响.制造过程的自动化程度的提高面临众多问题,譬如;(1)专家人才的短缺和转移致使一些专门技能不能及时或长久地得到提供;(2)现代制造过程中信息量大而繁杂,传统的信息处理方式已不能满足要求,大量的信息资源需要开发与共享;(3)制造环境柔性要求更大,决策过程更加复杂,决策时问要求更短。各种迹象表明,“我们正处在制造历史上的一个危险时期” 幸运的是,计算机与计算机科学以及其它高技术的发展,通过集成制造技术、人工智能等而发展起来的一种新型制造工程—— 智能制造技术(intelligent manufacturing technology,IMT)与智能制造系统(intelIigent manufacturingsystem,IMS)使我们有可能走出这个危机,“带来真正的第二次工业革命”。这是因为,制造过程所面临的众多问题的核心是“制造智能(nlanufacturing itelIigence)”和制造技术的“智能化(intellecturallzation)。IMT是指在制造工业的各个环节以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动;并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承与发展。未来工业生产的基本特征应该是知识密集型.制造自动化的根本是决策自动化。目前,IMT~IMS的研究正迅速受到众多国家的政府、工业界和科学家们的广泛重视,研究方向从最初的“人工智能在制造领域中的应用”发展到今天的IMS,研究课题涉及的范围由最初仅一个企业内部的市场分析、产品设计、生产计划、制造加工、过程控制、材料处理、信息管理、设备维护等技术型环节的自动化.发展到今天的面向世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力+包括制造智能处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能生产管理信息系统、多级竞争式控制网络、全球通讯与操作网等。总之,智能制造是21世纪的制造技术,作为其特征的双I(integration& intelligence)将是21世纪制造业赖以行进的基本轨道。从更深刻的意义上讲,智能制造是从信息时代走向智能时代面临的第一个严重任务。存在的问题
总的说来,目前IMS的研究仍处在人工智能在制造领域中应用的阶段,研究课题涉及到市场分析、产品设计、制造过程控制、材料处理、信息管理、设备维护等众多方面,取得了丰硕的成果.开发了种类繁多的面向特定领域的专家系统、基于知识的系统和智能辅助系统,甚至智能加工工作站(IMW),形成了一系列“智能化孤岛”(islands of intelligence)。这中间包括CIMS研究中所取得的有关进展然而,随着研究与应用工作的深入,人们逐渐地认识到自动化程度的进一步提高依赖制造系统的自组织能力,研究工作还面临着一系列理论、技术和社会问题,问题的核心是“智能化”。一般说来,现代工业生产作为一个有机的整体要受技术(包括生产系统)、人(包括间接影响生产过程的社会群体)和经济(包括市场竞争和社会竞争)-方面因素的制约。从技术的角度来看,对于一个企业来说,市场预测、生产决策、产品设计、原料订购与处理、制造加工、生产管理、原料产品的储运、产品销售、研究与发展等环节彼此相互影响,构成产品生产的全过程。该过程的自动化程度取决于各环节的集成自动化(integrated automatlon)水平,而生产系统的自组织能力取决于各环节的集成智能(inte—grated intelligence)水平。目前,尚缺乏这种“集成”制造智能的技术,这也是目前“并行工程”的研究重点。由日本提出的国际合作研究计划对IMS的解释可看出,IMS的研究包括三个基本方面:智能活动、智能机器和两者的有机融合技术,其中智能活动是问题的核心。在IMS研究的众多基础技术中.制造智能处理技术(manufacturing in—telligence processing technology)是最为关键和追切需要研究的问题之一,因为它负责各环节的制造智能的集成和生成智能机器的智能活动。从人的因素方面来看,其一,企业内部负责各个环节的专家和技术人员有着各自不同的知识背景和解决问题的策略,他们应该“坐”在一起,通过相互之间充分的合作、协商与理解,“并行”地开睫制造过程中各环节的工作,把以后可能出现的“隐患”和“反复”降低到最低程度。其二,人们参与制造过程的智能行为和知识存在着多种层次水平、多种类型。因而要采用多种表示方式。其三,参与制造过程的群体,作为社会中的一子集,受社会发展变更的影响,这种影响都将对制造过程产生既有积极又有消极的作用 最后.人与人之间存在生活、语言、社会背景等方面的差别。总之,人的因素对现代生产的自动化程度有着关键作用。事实证明,人的因素是IMS中制造智能的重要来源。从经济因素来看,它包括三个方面:第一,IMS系统的主要目标之一是全面提高制造过程的生产与经济效益,它将把制造过程自动化的概念更新和拓宽到“集成化”和“智能化”的高度,从而具有更强的市场竞争能力 但如何设定和评价IMS的各项经济性指标和性能则是一个问题。第二,目前,在工业发达国家普遍存在着劳动力昂贵,所占生产成本的比例越来越高的问题。从当前的经济利益出发,大量的制造企业被转移至发展中国家,致使生产技术和劳动者因素等方面受到牵制,存在丧失他们产品市场竞争力的危险这也是智能制造国际合作研究计划提出的重要原因之一。方向与课题
根据国内现有的工作基础和国家的需要,以及IMT&IMS研究与开发工作的特点,我们认为近期的研究点应该放在IMT&IMS的关键基础技术上,它主要包括以下内容:
3.1 智能制造系统理论基础与设计技术IMS的概念正式提出至今仅二三年时间。作为制造工程中的一个全新的概念,IMS理论基础与体系尚未完全形成.它的精确内涵和设计技术亟待进一步研究,具体研究内容应包括:
3.1.1 体系结构与发展战略 需要建立IMS统一的概念体系,研究IMS的系统组成和发展方向以及跟踪国际上该领域的研究前沿
3.1.2 开发环境与设计方法学IMS的开发与设计方法将有别于现有任何制造系统的设计方法,因为IMS是面向整个制造过程的系统和各个环节的“智能化”的 因此.有必要研究IMS的设计策略和开发环境(包括开发语言、操作系统、开发工具等)必须强调IMS设计过程的标准化、模块化和通用化。
3.1.3 评价技术研究制造过程中的设计评价、生产评价、材料评价、管理评价、市场评价、经济评价、报价评价和功能评价等问题。
3.2 制造智能理论及处理技术现代工业生产作为一个有机整体不仅是指各制造环节之间存在的技术型联系,而且还表现在人类专家的制造智能的统一体特性方面。制造智能理论及处理技术就是要研究整个制造环境中的各种智能源的开发、描述、集成、共享与处理,最后生成智能机器的智能活动,具体研究内容包括: 3.2.1 制造环境的描述与建模研究描述制造环境的一致性概念体系、制造过程建模,影响制造过程的多因素分析与不确定性处理。
3.2.2 制造智能处理技术重点研究制造智能源的开发与获取、制造智能的表示、制造智能的集成与共享
3.2.3 智能活动的生成与融合研究智能活动的生成策略,智能活动的机器化技术。3.3 智能制造单元技术的集成近10年来,人工智能在制造领域中的应用研究取得较大进展,建立了一些智能制造单元技术。为了应用于实际制造过程和面向21世纪制造工业,这些单元技术除了需要进一步完善与发展外,更重要的是研究如何集成这些单元技术。
3.3.1 并行智能设计并行工程方法学这一概念是1986年由美国国防部定义,并首先应用于美国军事武器系统开发计剞DOs CALS的。.为了制造过程的设计阶段能有效地模仿由来自各环节制造专家组成的专家组(expeit team)的智能行为,集成和共享各环节与各方面的制造智能,并行地开展产品环节的设计工作,必须研究并行智能设计的支撑环境、产品描述的统一模型、设计智能交互和并行智能设计方法学。
3.3.2 生产过程的智能调度、规划、仿真与优化现代生产过程要面临多信息源、多因素、多对象的及时处理问题,生产过程的调度与规划中的智能决策问题的研究是迫在眉睫的。仿真与优化是实现设计和过程评估的有效途径。目前,更强调对设计、制造、装配、使用、维修等过程的优化与动态仿真。3.3 产品质量信息的智能处理系统研究整个制造过程的“全质量(total quality)模型和建立相应的质量数据库,研究质量状态的智能决策和质量过程的智能控制.3.3.4 制造过程与系统的智能监视、诊断、补偿与控制研究面向在强干扰、多因素条件下监视与诊断模型,研究制造过程的动态辨识与自适应技术。
3.3.5 生产与经营管理的智能决策系统研究多因素、多目标智能决策模型,研究生产过程的实时跟踪技术,研究产品市场评估与预测模型。
3.4 知识库系统与网络技术知识库系统与信息网络技术是制造过程的系统与各环节“集成智能化”的支撑,在IMT&IMS研究中占有重要地位。
3.4.1 分布式异构联想知识库系统研究知识库异构、知识库分布式策略与维修、知识库联想和分布数据库技术。
3.4.2 信息控制与网络通讯技术研究IMS中各种信息的交换接El、网络通讯技术、系统操作控制策略。
3.5 智能机器的设计智能机器是IMS中模仿人类专家智能活动的工具之一,是新一代的制造工具,因而,研究智能机器的设计方法及其相关技术将有划时代的意义。
3.5.1 机器人智能技术智能机器人将在IMS中占有重要的地位,主要体现在机器的视觉和机器^控制两个方面。有必要研究智能机器眼(视觉)、信息感知与智能传感器、智能机器手(控制)和智能机器的自适应定位与夹具设计等技术。
3.5.2 机器自学习与自维护技术研究智能机器的自适应学习模型,系统误差的自动恢复与维护技术。
3.5.3 智能制造单元机的设计与制造研究智能制造单元机的结构组成与设计方法、新型材料的应用技术。
3.6 制造中人的因素IMS的宗旨之一就是减轻人类制造专家的艰苦的脑力劳动负担,因此.与脑力劳动有密切联系的制造中人的因素理应受到充分的重视,研究内容包括:
3.6.1 人一系统柔性交互技术研究人一系统柔性、联想、容错交互模型以及交互环境。3 6.2 未来制造环境的设计研究人在未来制造环境中的地位和作用以及未来舒适、友好的制造环境的设计。
3.6.3 人才培养与教学系统研究面向IMT&IMS的^才培养计划.研制教学示范系统。
第五篇:智能制造
智能制造是先进制造技术的最新的制造模式之一,智能制造系统是一个信息处理系统,它的原料、能量和信息都是开放的,因此智能制造系统是一个开放的信息系统。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。智能制造是新世纪制造业的发展方向。由于其实施方案可以在整个制造的大系统(产品的全生命周期)进行,也可以在单元技术(例如模具设计专家系统、数控机床诊断专家系统、智能机器人等)上逐步推进,从经济性、实用性讲,也是我国实现制造业跨越发展的必经之路。引言
智能制造「‘」(工M:Intelligent Manufacturing)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。并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展。1.1智能制造系统概述
智能制造系统「2」就是要通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉与机器人控制等来对制造技术的技能与专家知识进行模拟,使智能机器在没有人工干预情况下进行生产。智能制造系统就是要把人的智力活动变为制造机器的智能活动。智能制造系统的物理基础是智能机器,它包括具有各种程序的智能加工机床,工具和材料传送装置,检测和试验装置,以及装配装置等。1.2智能化制造的特点
川智能化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)智能化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。
(3)智能化制造强调技术、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化制造技术的重要特点:
(4)智能化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。
2.智能化制造数控设备的关键技术
机械制造设备的智能化、网络化、以及对神经元网络、云计算技术的研究与应用,使机械制造工)‘智能化技术得到了跨越式的发展,可以说这是又一次具有划时代意义的工业技术革命。目前,智能化制造数控设备的关键技术,除了机械主体以外,主要是由智能数控系统技术、智能感知技术、智能自适应技术、智能神经元网络技术、智能云计算技术和智能专家系统等主要技术构成。
(1>智能化数控系统数控设备智能化的发
展是以数控系统完善的软硬件功能及高灵敏度、高精度感知检测系统为基础,以适应智能化、信息化、数字化集成技术发展的要求。为追求数控设备加工效率和加工质量,数控系统不但有自动编程、前馈控制、模糊控制、自学习控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等智能化功能,并有故障诊断专家系统,使自诊断和故障监控功能更趋势完善。伺服驱动系统智能化,能自动感知负载变化,自动优化调整参数。如发那科推出的HRV控制,通过共振追随型HRV滤波器,可以避免因频率变动而造成设备的共振。通过融合旋转伺服电动机,高精度、高响应和高分辨率脉冲编码器,实现高速和高精度的伺服控制,保证极其平稳 的进刀。
(2)智能自适应控制技术自适应控制分为 工艺自适应和儿何自适应。工艺自适应又分为
最佳自适应控制系统(ACO)和约束式自适应(ACC)。自适应控制自20世纪60年代已开始研究,但用于生产实践尚不普遍。目前应用面较广的还是结构简单的ACC系统,已用于铣、车、钻、磨、电加工和加工中心等机床上;而ACO多用于加工因素相对简单的磨削和电火花加工(ED M)上。影响加工的因素很多很复杂,不仅建立数学模
型困难,而且要实时采集和实时调整参数也有很大难度,有待深入研究。(3)智能化神经元网络技术最智能的莫过于人的大脑,人工神经元网络
(ANN)是一种模拟
人的神经结构,即类似人的大脑神经突触连接的结构进行信息处理的复杂网络系统。人工神经网络具有自学习功能、联想记忆功能、非线性映射功能和高速寻找优化解的功能等。目前,神经元网络多用于数控设备可靠性预测和优化工艺参数方面,神经元网络在机床数控系统方面的研究与应用尚不多见。随着神经元网络技术的发展,在数控机床方面的应用可能会有很好的前景,或许会把数控系统的智能化水平推向高级阶段。未来儿年希望能有一个较快的发展。(4)智能专家系统专家系统是一个智能计算i机程序系统,其专家知识库中含有某个领域大量的l专家知识与经验,就是利用这些专家知识、经验和土解决问题的方法来处理该领域的技术问题。它能够f应用人工智能技术,根据该专家系统中的知识和经验进行推理和判断,模拟专家的决策过程,来解决·需要专家处理的复杂问题。目前,数控设备领域尚l缺乏这种专家系统。(5)云计算将把智能化制造推向更高级阶右段国外工业技术发达国家的大型工业企业、研究机构和高等院校对云计算的研究和发展都极为重视,之认为这是一种具有划时代意义的技术。如美国宇航!局和通用汽车公司都在研究和应用云计算技术;我1国北京建有云计算基地,华为技术有限公司和TCL集团也都特别关注云计算的发展、研究和应用。3.智能化工厂
智能化机械工)‘是以“智能化”为核心,以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工)‘将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工)‘中扮演着重要角色。(1>智能工业机器人在智能化数控设备中
除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工)‘中具有重要作用。
(2)智能化自动化工)‘在各种智能化自动化数控设备的基础上,智能化工)‘将由工厂‘局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工)‘智能自动化和社会化智能制造。
第一层次:单机或单元智能自动化。
单机或单元智能自动化,可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产 的实例。
第二个层次:生产制造系统智能自动化。
在第三代“智能机器人化单元”的基础上,实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理,再制品仓储管理,成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。
第三个层次:智能化数字化网络制造系统。
在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上,配置网络综合管理系统,来实现全工)‘的智能化数字化网络制造。智能化工)‘的实现主要是靠信息通信技术(ICT)和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。智能化工)‘最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化,包括设计智能化,生产排序自动化,生产线自动化,测试检验自动化,仓储自动化,电力管理智能自动化等等,进一步发展到自动化无人化工)‘(绝大多数设备可以无人值守)。
第四个层次:智能化社会化生产。
智能化网络化社会化制造,将山企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息,可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工,也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起,互相协调,统一优化调整,使产品加工不局限于一个工)‘内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助Internet网实现跨行业、跨国际智能化制造,进人Internet/Intranet时代。云计算借助Internet网整合了计算机资源,为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用,同时将有效地提高人类的生活质量,逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重,进入知识社会,智能社会。
智能制造具有高科技高水平的先进制造系统,面临一些极具挑 战性的问题。当然也需要我们投入大量的研究去攻克这些技术难题。产品和制造过程的数字建模理论及混合约束求解方法,几何表示与推理在运动规划、抓取、夹持、装配、NC加工、计算机视觉、测量中的应用,制造技能和制造知识的表示、获取与推理。智能制造单元的Agent建模及智能制造系统的多Agent建模理论、多Agent系统学>-j及重构理论、多Agent系统动力学分析方法及性能评价标、多Agent系统规划、调度、控制与协调等。制造资源的Holon模型Holonic系统组成及其分别式协调与控制等。由于人类智能问题本身的复杂性,智能制造理论与技术的研究任重而道远,上述问题的深入研究,不仅将促进智能制造理论与技术的发展与进一步完展具有积极的推动作用。不仅要提高机器设备的智商,更要协调好人与机器的关系,建立一种新型的人机一体化关系,从而产生高效高性能的生产系统。总之,随着智能制造技术的普及以及其带来的优势愈发明显,可以预见在不远的将来,智能制造将成为下一代重要的生产模式。参考文献:
1.赵亚波 智能制造(工业控制计算机}2002年15卷第3期(333001)2.荣烈润 面向21世纪的智能制造机电一体化2006,12(4)3.熊有伦 孙容磊 李斌 吴波 智能制造:回顾与展望木华中科技大学机械学院武汉430074 C1〕土子龙.中国装备制造业系统演化与评价研究[D].中国博 上学位论文全文数据库,2007 C2} l一继勇.教育结构、产业结构和就业结构的关系研究[D].中 国优秀硕士学位论文全文数据库,2007 参考文献
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