智能制造定义优选九篇

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第1篇

关键词：工业遗产；产业建筑；功篚置换；改造；再利用

中图分类号：TU-87

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2013）05-0051-04

1 前言

今天在旧城改造如火如茶的中国城市，产业建筑作为20世纪数量最大的建筑遗产，正带着城市发展的记忆在人们的视野中消失。赋予产业建筑遗产新的生命，使其在社会生活中发挥新的作用，唯一的方法就是对那些旧建筑进行功能的重新定位，产业建筑改造再利用涉及到政府、开发商、企业三方的利益，因此选择什么新功能置换原来产业建筑的旧功能是产业建筑再利用工作中的核心问题。在旧工业建筑改造利用中如何选择新的功能，需要考虑诸多因素，下面就从几个主要因素出发来探讨关于工业遗产保护的功能置换与定位的问题。

2 产业建筑的功能适应性因素

2.1区位因素

从地段来看，可达性好的地段适应大部分功能，临街适合于商业、娱乐、餐饮功能，不适于办公；景观良好适合于公共休闲空间，不宜用于仓储。具体来说，产业建筑一般改造为下面几种功能：

2.1.1博览与商务旅游开发功能

工业博物馆功能对工业遗产的要求较高，需要尽可能地保持其原貌。通常工业遗产的占地面积非常可观，由于城市土地资源稀缺且昂贵，可考虑将范围在城郊及两个大城市之间的交通枢纽处的工业遗产改造为工业博物馆。在工业博物馆中最大以及最重要的展品便是博物馆本身、工业建筑以及进行工业活动的空间及场所。所以，要求工业遗产不仅在建筑和建筑场所方面保存完好，而且在可移动工业遗产（机器设备，标语等）和非物质工业遗产方面具有丰富的内容。因此在工业发展历史上具有典型性和重要地位的工业遗产非常适合作工业博物馆。著名案例有：英国的艾思布里奇峡博物馆、德国萨尔州的弗尔克林根炼铁厂等等。

商务旅游功能模式则是通过建设工业博览馆或工业博物馆，或利用其空间举办有主题的工业博览会，并与招商活动、商务交流和交易、旅游等融合。通常，采用这种模式的工业遗产都具有悠久的历史和较高的知名度，在本行业有着特殊的地位，其深厚而独特的文化底蕴使得其相关产品至今沿用，并对本行业有着特殊的贡献或意义。在这方面国外已有很多成功案例值得借鉴，例如德国的鲁尔工业区就是针对工业遗产进行旅游开发的一个著名例子；国内比较成功的例子是西部地区的成都工业博物馆（图1），它由原国营宏明电子厂的一幢老厂房改建而成，以场景图片、文字、实物、雕塑等手法，记录了成都工业和经济发展的不平凡历程，是国内首座集工业文明历史展示和文化产业为一体的利用旧厂房改造的主题公园式新型博物馆。

2.1.2住宅、办公功能

适合被改造为住宅建筑的厂房本身应是楼房结构，因为单层工业建筑由于层高等各方面结构特点不适合被改造为住房建筑；其次建筑密度相对较高而且成本低。例如杭州汽车发电机厂被改造为小型公寓和廉租房，南京长虹无线电厂改造为学生公寓。

对于适合被改造为办公用房的工业遗产没有特殊要求，主要是如何最好的满足某地区或社区的需要，以最少的投资达到最好的发展经济的目的，使人们从中受益。这类实例有上海青平路1000号的旧仓库被改造为办公楼。

2.1.3公共休憩空间或景观公园功能

这种功能一般是针对那些处于市中心或住宅区、占地面积较大、不容许有高强度的利用，而其厂房、设备等具有较大保留价值的工业遗产。在工业区旧址上建造一些公众可以参与的游乐设施，作为人们休闲和娱乐的地方，为群众提供具有独特工业景观的户外活动场所。对距离城市中心区较近的大型企业厂区，可以将其改造为以原来的产业为主题的城市景观公园，或保留产业遗迹及片段，作为具有文化氛围的城市公共开放空间。国外案例如美国西雅图煤气厂改造的工业景观公园就是用景观设计的方法，它的成功不仅体现在公园的形式、工业景观的美学及文化价值等方面，还开创了生态净化工业废弃地的先例。国内的案例如广东中山市岐江公园（图2），就是将工业用地改造成城市开放空间的经典案例。

2.1.4创意产业园区功能

对旧工业建筑遗产最普遍的利用模式是将其改造为创意产业园和现代艺术区，用以展示现代艺术、大型雕塑、装置艺术作品等。艺术家们首先发现了废旧厂房对于艺术创作和展示的先天契合性。于是，越来越多的画廊、工作室等创意产业进驻曾经萧瑟的宽敞的废旧厂房，近代老工业建筑租金较便宜，又地处市中心，更重要的是这些老厂房、旧仓库背后所积淀的工业文明和场所记忆，能够激发创作的灵感；加上厂房开阔宽敞的结构，可随意分隔组合，重新布局，具有自然光线，还有不错的自然景观和工业元素，因此受到艺术家等创意产业从业者的青睐。

该类型的改造案例很多，如英国伦敦著名的泰特现代艺术馆，就是由原定被拆除的火力发电厂改建而成；还有美国纽约受哈顿苏荷艺术区、北京“798”艺术区、上海卢湾区8号桥（图3）等都是其中的典型代表，还有重庆的坦克仓库艺术中心等。

2.1.5旅游购物、休闲娱乐等相结合的综合开发功能

这种功能模式是在原来的工业中心区建立一个购物中心，并配有咖啡馆、酒吧、健身及儿童娱乐场所等，集旅游购物、娱乐休闲于一体的综合性多元化功能。一般要求工业遗产地理位置优越，具有便利的交通设施和博大精深的工业文化以及独具特色的工业景观，且工业遗产的厂房面积广阔，建筑坚固，满足建造大型购物中心或其它功能场所的硬件要求。另外，这种工业遗产所在的地区一般都具有对外开放的优秀历史传统，知名度较高。

这类案例如奥地利维也纳煤气厂有四个硕大的储气罐（图4），第一个被改成了300间总统套房，第二个被改成了SA级智能商务楼，第三个被改成了大卖场，第四个被改成了娱乐中心，这四个煤气罐由此成为当地的旅游名胜。

2.2自身结构体系

2.2.1大跨型厂房的功能改造

大跨度厂房功能适应性强，空间跨度大，采光和通风良好，可对其内部空间进行重新利用和再创造，适于改建成汽车销售中心、建筑材料超市、体育馆、剧院等大型的公共建筑；大型仓库可设计为酒吧、艺术中心等功能。

2.2.2常规型厂房功能改造

旧工业建筑遗产中多层厂房也非常普遍，其内部空间结构与现在多种类型的民用建筑都有相似之处，可以改造成公寓、旅馆和办公楼等再次使用；也可设计为当代艺术家画廊和商业中心等；不适于高大空间的功能改造。

2.2.3特殊形态的构筑物功能改造

贮气罐，贮粮罐，冷却塔，烟囱等适合特殊类型的空间和功能。例如贮气罐、冷却塔等可改造成公园游乐设施和城市标志物，一些建筑构件或工业符号等则可重新组合形成新的城市雕塑或景观，构筑物和机械设施可应用为创作材料和主题语言。高炉可改造设计为旅游观光项目，游客可以通过观光电梯近距离接近它们；冷却池可设计为潜水训练基地；鼓风炉上面可建观景台；烟囱可设计为极限运动场地，设置攀爬、蹦极等极限运动。在上海八号桥景观公园中废弃的旧贮气罐就被改造为潜水俱乐部的训练池。

具有特殊形态的构筑物具有地标性特征，对改造形成很大的制约，但同时也为再利用提供了想象的空间。比如由黄浦江畔具有110年历史的南市发电厂烟囱改造为世博会未来探索馆的“世博和谐塔”（图5），具有观光功能，塔高201m，完整保留了烟囱原貌，用25个太空舱沿螺旋轨道进行人员运输，在夜幕中宛如一支含苞待放的白玉兰，而白玉兰正是上海市花；缓缓升降的太空舱，犹如半空中的点点星光，显示出上海的城市活力。

2.3空间因素

2.3.1单层大跨型工业建筑遗产

单层跨度大的建筑，其支撑结构大都为巨型钢架、桁架和拱架等，其内部形成无柱的开敞高大空间。可通过细分空间改造为小尺度的办公和生活服务综合楼，如达利中国有限公司；也可改造为中尺度的展示空间、画廊、艺术家工作室，如上海域市雕塑艺术中心（图6）。

2.3.2多层多跨型工业建筑遗产

多层且层高较大的“中跨型”建筑，常见于轻工业的多层厂房、多层仓库等。多层多跨的产业建筑则可通过改造合并原有小空间形成大空间功能或中庭。比如上海长宁区番禺路58号的中泰照明公司办公楼的入口中庭（图7）。

2.3.3工业设施设备

工业设施设备是工业遗产的重要组成部分，它体现了工业的产业特征，有着令人震撼的体量、精美的造型、体现着工业美学，不少高炉、煤炭采掘设施、铁轨以及传送带和吊车，甚至仪表和工具箱都可以被保留下来，形成令人耳目一新的后现代工业景观。

3 社会需求因素

满足城市新功能要求的再利用就是根据工业建筑所处地区的城市功能要求将其改造为公园、博物馆、学校，图书馆、住宅或其它各种文化、行政机构的办公用房、旅馆、餐厅、购物中心等，与日常生活工作需要相关的功能需求量较大，比如闲置厂房改造为学生公寓、食堂、办公用房；工作室，画室的需求催生了创意产业园的热潮。

4 价值评估因素

4.1实用价值

即考虑区位、外部空间、建筑本体，综合确定改造后的新功能。

4.2历史文化价值

对城市发展来说，将那些具有相当文化价值的工业遗址作为展现工业文明、保留历史记忆及该地区历史和文化物质的载体，可把有历史价值的机器和设备原封不动保存下来，利用原厂房建立工业博物馆，将珍贵工业物质遗产收藏于此供人参观。比如无锡北仓门的蚕丝仓库改造为生活艺术中心（图8），成为规模最大的民族丝绸业仓库，是无锡近代丝绸业发展状况的重要历史见证。

4.3科学研究价值

产业的工艺设备是工业发展水平的见证，有些产业建筑因为携带了这些信息会具有科学研究价值。如沈阳铸造厂（图9）改造为反映老工业基地文脉的铸造博物馆，向公众展示了铸造技术和生产工艺，有利于历史研究。

4.4情感价值

工业遗产往往承载着城市记忆和场所精神，市民对于产业建筑遗存有着强烈而特殊的情感，产业建筑遗存对城市的营造和市民的行为起着潜移默化的影响。在我国的许多重工业城市，人们的这种情感尤为强烈，应赋予产业建筑遗存新的生命，使其在社会生活中发挥新的作用。沈阳铁西新区在企业搬迁改造过程中，对工人村等具有代表性的工业遗存进行保护，改造为工人村生活馆、铁西人物馆、蒸汽机车博物馆，这是一种工业记忆的延续，安慰了对铁西有深厚情感的职工。

5 结语

第2篇

近年来，“软件定义”之风在IT业界越刮越猛，各种软件定义概念不断涌现， “软件定义”成为最先进技术的代名词。在互联网+、“中国制造2025”等国家战略推动以及云计算、大数据等新技术迅速落地应用的推动下，软件与各个领域融合渗透加剧，软件的巨大使能作用和辐射带动作用正在加速体现。

软件定义重塑信息产业

软件定义重塑IT基础架构，主导信息产业发展。软件定义网络（SDN）、软件定义存储、软件定义数据中心从概念进入深化发展，包括网络、存储和数据中心三大主业内容的IT基础架构被软件重新定义。软硬件间的角色定位发生逆转，软件不再是硬件的附属品，而是决定硬件品质、功能、灵活性、可用性的首要因素。随着软件定义在降低系统复杂性、降低成本、增强IT系统的可伸缩性和适应性等优势凸显，软件将成为硬件的主导和整个信息产业的核心。

软件与IT其他I域加速融合，驱动信息产业变革。数据量的爆发式增长及数据价值挖掘需求的不断增长推动软件与物联网、人工智能等新一代信息技术加速跨界融合和创新发展，软件定义硬件、软件定义系统、软件定义信息安全等思想、概念和产品不断涌现，电脑、手机、电子书、家居产品等传统电子产品也加入被定义的行列，催生智能机器人、电子书、车联网、可穿戴设备、智能家居等新产品、服务和模式创新。各类产品和服务被软件定义后，物理功能越来越简单，应用功能日益丰富，而且功能可以不断拓展和升级。

软件定义改造传统产业

软件作为信息产业的核心，正重新定义制造、电信、能源、电力等传统产业，成为传统产业转型升级的重要引擎。在与传统产业加速跨界融合的过程中，软件技术与制造、电信、能源等领域的专业技术深入融合，促进其业务流程、业务系统的重塑和生产模式、组织形式的变革，驱动传统行业向数字化、网络化、智能化转型升级。

以制造领域为例，以软件为主的信息技术与信息技术加速融合和倍增发展，通过工业技术的软件化，激发了研发设计、仿真验证、生产制造、经营管理等环节的创新活力，提升制造业产品、装备、生产、管理和服务的智能化水平，支撑智能制造发展。工业信息系统、工业软件和管理软件、工业云、工业大数据等融合创新应用以及个性化定制、网络化协同、服务型制造、云制造等新模式的发展，再造工业企业的业务流程和生产模式，推动工业企业信息实时交互和生产过程精准协同，满足企业对市场预测、创新研发、生产线分析、供应链优化等需求，提高制造企业的生产效率，促进智能化生产和管理。软件定义成为实现智能制造的为基础和核心，推动生产型制造向生产服务型制造转变，引发影响深远的产业变革。

第3篇

智能制造指的是以信息化、网络化及数字化技术为基础，将人工智能引入到制造理和生产实践的一种智能化产品制造技术。智能制造已成为制造业优化升级的关键所在，本文面向智能制造技术，从数据集成、智能加工技术、基于COE的组织协同及过程协同等几个方面研究了航空发动机协同设计与制造的相关问题。

【关键词】智能制造 航空发动机 设计与制造 协同

相较于发达国家来说，国内航空发动机制造业的发展还较为落后，其中设计与制造的分离是重要的问题表现。在工业4.0时代，智能制造成为了制造业的重要变革和发展趋势，对于航空发动机协同设计与制造来说，在智能制造发展的背景下，揭示其协同设计制造内涵及过程对于促进航空发动机制造业的发展有着积极的意义。基于以上，本文简要探讨了基于面向智能制造的航空发动机协同设计与制造的相关问题。

1 基于模型的数据集成

数据集成是航空发动机协同设计与制造实现的基础，统一的产品数字化定义（MBD）是实现智能制造的基础。MBD以基于特征定义的三维模型为核心，实现设计、制造、工艺等各个部门信息的集成，统一数据源，以此来作为航空发动机设计与制造协同的信息载体。MBD模型中包括几何模型和标注信息两类数据，其中通过CAD系统管理几何模型，通过产品数据管理系统来存储和管理非几何信息，从而解决航空发动机协同设计与制造的数据集成问题，具体来说如下：

1.1 设计与设计协同过程

航空发动机被誉为“工业之花”，其产品结构复杂，制造难度大，需要分布在各地的设计所与制造厂高度的协同，才能满足当前先进航空发动机研制需要，这是传统二维设计模式难以满足的。以MBD模型为基础，航空发动机公司可以建立结构领域、热力领域、强度领域等多领域的仿真环境，通过多学科设计技术的优化和综合来实现各个专业设计的协同与并行。

1.2 设计与制造协同过程

设计与制造协同本质上就是设计与工艺的协同，即对航空发动机产品设计进行工艺性审查和制造可行性分析，对于生产准备周期长的零件来说，可以提前进行毛坯设计、工装设计等工艺准备工作。基于MBD的单一数据源能够保证工艺准备和工艺设计在同一数据模型下进行，从而实现设计与制造的协同。

1.3 制造与制造协同

航空发动机制造环节复杂，这些制造活动之间需要进行数据的交互与集成，MBD能够为装配工艺设计、工装设计及数控加工等环节提供单一数据源，从而实现各个制造环节及过程之间的协同。

2 智能加工技术

新一代航空发动机以轻量化、高性能薄壁整体结构为主，其结构复杂，虽然满足了高性能要求，但对应力集中及制造偏差也更为敏感，这就对航空发动机的制造工艺提出了更高的要求。因此，需要采用智能加工技术来实现机床、刀具、工件及工装的协同加工。

3 基于COE的组织协同

实现协同研制的组织协同是实现智能化航空发动机协同设计制造的前提条件。COE（即Centerof Excellence，意为“卓越研究基地”。是航空发动机关键技术的专业化研制中心。基于COE模式能够实现航空发动机设计与制造的组织集成，从而实现组织协同。以COE为基础形成协同平台，通过对产品定义数据的组织实现数据共享和管理控制，从而形成设计所与制造厂以MBD模型技术的应用为基础的协同研制。

利用项目牵引、总装拉动及总体设计等来实现航空发动机的协同研发，在整个平台环境中，依托于协同研发平台中的协同社区，异地总体设计人员、工艺人员及制造人员等能够实现MBD模型单一数据源的共享和可视化协作，通过协同异地管理保证异构平台用户在统一流程中执行相关工作。

4 产品BOM驱动下的过程协同

航空发动机的协同设计与制造是一个复杂的过程，涉及到多个学科领域的设计制造活动，以BOM为驱动，将PLM、MES、ERP系统进行纵向集成，打通从工艺到现场的数据链路，支持结构化工艺数据向生产管理过程的延伸，实现数据源的单一管理、车间自动获取工艺信息数据、生产加工任务、智能排产等车间现场数字化管理功能。通过对各系统中数据的整理分析，形成知识，最终实现生产管理的智能化。

通过BOM数据的流动，将PLM、ERP、MES、MRO、DNC等系统连接起来，形成一个统一的网络化的企业经营管理信息平台；通过引进智能装备，在生产管理环节关键控制点实现状态感知和自主决策功能，实现航空发动机领域关键生产环节的自动化、智能化制造技术应用。

4.1 产品数据共享区的建立

以成熟度模型为基础，设计部门将产品数据定期发送到共享区中，主要包括航空发动机外形、结构等的CAD模型和技术文件，通过这些数据来为制造人员的生产准备工作提供依据，提升准备效率。

4.2 协同数据共享

与工艺、制造相关的产品数据通过统一的定义、统一的平台、统一的编码实现了数据共享，从而最大限度的缩短的产品研制周期。

5 结论

综上所述，航空发动机的设计与制造存在着众多协同优化的问题，这种协同不仅仅指的是设计与制造之间的协同，同时也包括人、物料、设备及计算机之间的协同，在整个物理世界与信息时间及二者之间都存在协同过程，是对智能技术、信息技术及制造技术的整合、深度应用。在智能制造技术不断推广和实施的背景下，航空发动机协同设计与制造必将得到进一步的发展和应用。

参考文献

[1]陈冰.面向智能制造的航空发动机协同设计与制造[J].航空制造技术，2016（05）：16-21.

[2]单继东，王昭阳，陈贺利，曹增义.航空发动机智能制造生产线构建技术研究[J]. 航空制造技术，2016（16）：52-56.

[3]汪伟.基于面向对象Petri网的航空发动机协同设计过程动态建模方法研究[A].中国航空学会.2015年第二届中国航空科学技术大会论文集[C].中国航空学会，2015：8.

作者简介

陆波（1975-），男，贵州省镇远县人。研究生学历。现为贵阳市黎阳公司工程师。研究方向为软件工程。

第4篇

如今我国制造业信息化已经度过了终端普及、网络普及的阶段，正在向与软件业深度融合的综合集成阶段发展。其中软件业在定义制造业基础性作用方面，表现非常凸显，被广泛理解为“软件定义硬件，软件决定硬件”。软件业的水平以及能力实际上决定了未来制造业所贯彻的制造强国战略是否能够实现。

会上，工信部副部长怀进鹏，工信部信软司司长谢少锋、副司长安筱鹏，中国工程院院士李培根，中国电子信息产业发展研究院院长卢山等相关领导出席 ，国内外制造企业相关人士聚集一堂，共同分享工业软件发展的方方面面。

怀进鹏将制造业互联网融合的重点概括为新四基，分别是“一硬、一软、一网、一台”，最重要的一方面是软件支撑智能制造的理念。他表示，工业软件代表的软件协同将支撑工业制造的智能化与数字化，未来的工业将走向智能制造，积极拥抱两化融合的智能制造业将会更具竞争能力。中国制造业在走向强国的过程中，必然要经历转型与蝶变，在这样一个工业大国的背景下，创造中国模式、经验、业绩，这个目标不仅是理想，也一定会成为现实。

两化新融合 企业新智造

李培根在“工业软件智能制造的使能工具”的主题演讲中表示：“工业软件是衡量一个企业的软能力的最重要部分，而软能力在某种程度上是一个企业能力的更重要的展现。工业软件是使能工具，其中‘目标使能’就是使企业的目标能够实现。例如，华中数控机床有一个健康保障，希望保障加工使能，通过检测传感器以及主轴还有单轴，这就像检测人的心脏的心电图一样。通过这些数据再去分析，目的是控制加工质量。通过测量空间误差，数据建模多数部长，另外还要有工业软件的支撑，因为企业的质量问题不仅仅在内部，还包括供应链上的质量。”

在“功能使能”方面，提高设备功能以及制造系统功能，也在华中数控机床中得到印证。通过数控机床的健康保障测试，利用云服务平台随时掌握机床的健康状态，这也是软件在起作用。

同时，安筱鹏也从软件支撑和定义的产品，软件支撑和定义的流程，软件支撑和定义的生产方式，软件支撑和定义的新型能力以及软件支撑和定义的产业生态等方面为与会听众带来了“软件视角中的未来工业”的主题分享。

中航工业集团信息技术中心首席顾问宁振波认为，在航空制造领域软件业怎样发挥作用，关键在于明确制造业三大基础：设计、制造和试验。中航工业在下一轮空间中完成产品的设计，需要不断找出产品问题、工艺问题、装配问题，甚至试验问题。计算机修改模型十分容易，一旦找不到问题就可以映射到生产过程中，再映射到试验过程中来验证产品的功能和性能。

长安汽车作为中国四大汽车集团之一，无论从自主品牌还是研发实力都处于国内领先地位。会上，长安汽车管理信息部总工程师唐湘民讲解了汽车工艺与软件的融合。“对用户来讲，在商城上选择适合自己的配置比较容易，但是后台的工业软件，也就是信息系统，则需要进行大量的改进和升级，以此打通整个供应链，这就需要价值链的端到端的系统集成来实现，涉及到的系统有长安商城，ERP系统、DCS等。所以从长安汽车的角度来理解，智能制造为汽车产业的变革和发展带来了新的机遇，工业软件与汽车产品本身融合、产业链价值链信息系统集成即将成为汽车产业工业软件领域新的核心价值点。”

沈阳机床集团技术总监于春明在介绍i5智能机床创新实践时提出：“我们确定要打造一个智能的生态，同时也在想这些智能工厂广泛分布到全社会，会形成怎样的智能生态，智能生态能够为社会带来怎样的价值。所谓智能生态，首先一定要面向行业，行业整个生态链都要集合在平台上，才能为需求和社会资源做中间桥梁，智能生态肯定要连接需求、资源，打造一个交易平台化和运营平台化的生态组织。”

另外，合力集团CIO张孟青在会上深刻阐述了集团从传统企业变成现代企业的成功路径，可以用两个字来形容，分别是硬和软。所谓“硬”指的是传统的制造业的普通概念，所谓“软”是指不断用新的思想、方法、流程、工具、文化，甚至价值观，当然也包含用软件去改造企业，进而做到以IPD为核心的产品创新体系再加上“以市场为导向，以客户为中心”的价值观。

观念新重构 再造新未来

索为在过去十年中从工程的角度以及发展的过程，奠定了知识自动化的核心理念，什么是知识自动化？

用下棋的例子做简单解释。以前下棋是在物理棋盘上，IT将物理棋盘转移到了计算机上，今年的alphaGO是机器代替人下棋，alphaGO所代表的就是知识自动化。实际上是将下棋的方法与知识移植到机器中，完成机器代替人进行工作的整体流程，做到知识自动化推动工业技术软件化。

就此，北京索为系统技术股份有限公司董事长李义章对如今国内购置很多先进的软件和设备，但其使用效果并没有达到预期的问题发表了自己的见解。他认为，很重要的原因是没有建立使用这些软件，操作这些工具的方法与技术体系，这些带来的问题，如今主要靠人工操作工具。一方面，这些工具很难充分发挥作用；另外，现在很多工程技术人员，80%的时间都是在做重复性的低层次工作，也就是我们经常说的“聪明人做不聪明的事儿”，以至于很多企业的众多核心与技术伴随着人员离岗而消失，无法传承延续。

在两化融合与智能制造的大背景下，用友本身也在发生变化。不只提供软件产品，也不只提供一项两项服务，而是提供企业全程的服务，包括商业模式、金融以及各种各样企业需要的服务，并且均是通过远程、软件、互联网的方式提供。用友自身的商业模式，在某种程度上代表工业软件转型，很有启发意义。

用友网络科技股份有限公司董事长兼CEO王文京在“互联网时代软件企业如何创新”的演讲中说：“整个业务要从起初侧重企业内部的信息化服务提供，转向面向社会化商业的社会级企业服务，我们服务领域也从原来主要偏企业中后台的企业管理向企业的业务运营以及企业金融扩展。如今重点的服务领域是数字营销和客服、智能制造，另外是共享服务，还有社交和协同，当然还涉及互联网金融。同时会有三种形态的产品和业务服务企业和客户，例如软件形态、云服务形态和金融服务，这说明3.0的全部技术完全基于新一代企业计算的技术。”

第5篇

 

2013年4月，德国政府在汉诺威工业技术博览会上正式推出 “工业4.0”高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。德国学术界和产业界将机械制造设备定义为工业1.0，电气化定义为工业2.0，生产工艺自动化定义为工业3.0，将物联网和制造业服务化带来的智能制造定义为工业4.0。

 

德国“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统(CPS)相结合的手段，推动制造业向智能化转型。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，建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。“工业4.0”主要分为三大主题，一是“智能工厂”，重点研究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;二是“智能生产”，主要涉及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。三是“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，使需求方能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

 

二、工业4.0在医疗行业智能化中推演

 

医疗行业正在通过云计算、物联网、大数据、移动设备、互联网技术等相结合的手段，向信息化迈进。对照“工业4.0”，推演医疗信息化与工业化的融合与创新，可以设计出两大医疗智能化主题，分别为：“智能医院”和“智能医疗”。

 

2.1 智能医院

 

智能医院是在数字化医院的基础上，利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务;通过大数据与分析平台，将云计算中由大型医疗设备产生的数据转化为实时信息，并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效安全、环境舒适的人性化医院。其基本特征主要包含有医疗设备使用过程管控可视化、系统监管全方位两个层面。

 

医疗设备使用过程管控可视化是指在医疗设备使用过程上，包括医用耗材管控及流程，均可直接实时展示于控制者眼前，此外，医疗设备的现况亦可实时掌握，减少因系统故障造成医疗偏差。医疗设备工作过程中的相关数据均可保留在数据库中，让管理者得以有完整信息进行后续规划，也可以依医疗设备的现况规划机器的维护;可根据信息的整合建立医疗设备的智能组合。

 

系统监管全方位是指通过物联网以传感器做连接，使医疗设备具有感知能力，系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类医疗装备，可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合，主要是透过系统平台累积知识的能力，来建立设备信息及反馈的数据库。

 

2.2 智能医疗

 

主要涉及整个医疗过程的物流管理、人机互动、3D打印等技术在医疗过程中的应用。

 

智能医疗是指由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在医疗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医疗过程中的脑力劳动。与传统的医疗相比，智能医疗具有学习能力和自维护能力、人机一体化、虚拟实现等特征。

 

近年来，由人工智能、医用机器人和数字化辅助医疗技术等相结合的智能医疗技术，正引领新一轮的医疗变革。智能医疗技术开始贯穿于检验、手术、护理和康复等医疗的各个环节。当今世界医疗行业智能化发展呈现两大趋势。

 

一是以3D打印为代表的“数字化”技术在医疗行业率先应用。尤其是康复医学领域个性定制化需求显着，而个性化、小批量和高精度恰是3D打印技术的优势所在。目前，3D打印在医疗生物行业的应用主要包括1、体外医疗器械如假肢、助听器、齿科手术模板，医疗模型等;2、永久植入物，如骨骼。对人体身体部位的复制是高度定制化的产品，通过3D打印，这些部件可以与身体完全契合，与身体融为一体。3、细胞3D打印，这是一种基于微滴沉积的技术。

 

能够为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具;为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术，推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展;应用于药物筛选技术和药物控释技术，在药物开发领域具有广泛前景。

 

二是智能医疗技术创新及应用贯穿医疗行业全过程，使得医疗行业的诊断、治疗、管理、服务各个环节日趋智能化，主要体现在以下四个方面。

 

(1)建模与仿真：如用于跨部门复杂医疗流程诊断，医院医疗应急响应系统，生理系统的建模与仿真等，可以极大的提升医疗诊断的准确率。

 

(2)以医疗机器人为代表的智能医疗装备：如医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、整形外科、泌尿科手术等方面得到了广泛的应用。机器人在手术的准确性、可靠性和精准性上远远超过了外科医生。

 

(3)基于无线、嵌入式技术的智能资产管理解决方案：可整合医院资产信息，全面了解设备资产的成本消耗及使用情况，实现设备维护管理标准化和电子信息化升级，提供资产投资和使用分析的依据，帮助医院制定成本控管、设备采购计划，优化医院运营和资产管理。

 

(4)智能医疗服务业急速发展：通过各种可佩戴装置、嵌入式软件，互联网连接和在线服务的启用整合成新的“智能”医疗服务业模式，院内院外制之间的界限日益模糊，融合越来越深入。

 

三、改进之路

 

工业4.0在医疗领域的发展之路将会是一段革命性的进展。现有的医疗科技和经验必将进行改变和革新，而且对于医疗新领域和新市场的创新解决方案将层出不穷。为此，医疗行业需要在标准化与架构、复杂系统管理、医疗宽带设施、安全和安保、工作的组织和设计、培训和职业发展、监管框架和资源效率等方面进行持续和适应性改进。

 

四、价值

 

通过智能医院和智能医疗的建设。可以推动医疗行业设备及服务升级，帮助医院提高生产率和运营力，提升医师软实力。可提高医生工作效率、疾病检出率，扩大医疗可及性。帮助医院实现智能化临床管理、预算及资产优化、智能化运营和决策支持，从而提升生产率和工作效率，降低运营成本。分析预测特定高发疾病的病因、防治路径以及成本进行科研研究，为进一步降低发病率、降低医药成本、提升诊断率提供科学的依据。

第6篇

随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

1基本概念

11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1)柔性制造系统(FMS)

关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

2)柔性制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。

3)柔性制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。

4)柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

2柔性制造所采用的关键技术2.1计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。

24人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

3柔性制造技术的发展趋势

31FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

32发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

33朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

4结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。

4结论

第7篇

    随着社会的进步和生活水平的进步,社会对产品多样化,低制造本钱及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械和控制设备的发展,制造业自动化进进一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各产业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

    1 基本概念

    11 柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率和无干扰情况下的生产率期看值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的本钱低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低本钱、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括  1) 机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

    2) 工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

    3) 产品柔性 一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继续能力和兼容能力。

    4) 维护柔性 采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

    5) 生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

    6) 扩展柔性 当生产需要的时候,可以很轻易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

    7) 运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

    12 柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同外形加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们以为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

    1) 柔性制造系统(FMS)

    有关柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

    美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工正确、迅速和自动化。中心计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程探究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心和车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及治理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

    2) 柔性制造单元(FMC)

    FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1~2台加工中心、产业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特征是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进进普及应用阶段。

    3) 柔性制造线(FML)

    它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线和中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特征是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进进实用化阶段。

    4) 柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投进实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产治理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营治理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特征是实现工厂柔性化及自动化。

    2 柔性制造所采用的关键技术

    2.1 计算机辅助设计

    未来CAD技术发展将会引进专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的新题目。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操纵,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

    2.2 模糊控制技术

    模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制用具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

    2.3 人工智能、专家系统及智能传感器技术

    迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类新题目(如解释、猜测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论和通过经验获得的知知趣结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展看未来,以知识密集为特征

    ,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的功能。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的还是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融进制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感用具有内在的“决策”功能。

    24 人工神经网络技术

    人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。 3 柔性制造技术的发展趋向

    31 FMC将成为发展和应用的热门技术

    这是由于FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

    32 发展效率更高的FML

    多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替换通用的加工中心将是FML的发展趋向。

    33 朝多功能方向发展

    由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

    4 结束语

第8篇

【关键字】SML；AMI；AMR；MUC；IEC62056

引言

随着信息技术和通讯技术的发展，电网系统不断的进行更新换代，迈向了更加智能化的道路。从最初的人工抄表系统，到后来的AMR（Automatic Meter Reading）系统，再到现在的AMI系统，通讯技术起到了举足轻重的作用。由于通讯技术发展迅速，更新换代频率高，导致刚上市不久的电力产品就面临被淘汰的局面。拿PLC（Power Line Communication）来说吧，2008年法国EDF启动LINKY项目，其主推的PLC技术为S-FSK，并成为主流的通讯技术，但不到两年的时间，PLC主力正营开始偏向于PRIME技术，可PRIME技术好景不长，现在PLC主力正营又开始偏向于G3技术。发展如此迅速的通讯技术，导致电力产品制造公司面临很大的经济损失。在这种形势下，几个国际上知名的能源公司和电表制造商开始合作，设想研发出一款通讯模块可更换的智能电表，并因此，成立了Sym2（Synchronous Modular Meters）项目。SML通讯协议也因Sym2项目而诞生，并成功应用到德国智能电表的改造项目当中。

1、AMI系统架构

AMR系统被认为是AMI系统的前身，其主要完成电网数据的抄读功能。随着电力用户用电负荷的不断上升，对电网的调度带来了很大的难度，因此需要对用户的负荷进行控制，当用户超负荷时，需要远程断开继电器；当断电时间结束时，需要远程闭合继电器。另外根据不同的时期，需要远程更新电能表的费率表，使其运行新的尖峰平谷收费政策，实现远程费控。由于以上各种情况的出现，AMI系统开始慢慢取代AMR系统。因为AMI系统不仅具备抄读功能，同时还具备远程设置功能，以及点对点实时操控功能等。

（6）手持单元（Handheld Units）：主要用于智能电表和集中器在安装和维护阶段的数据抄读和参数修改。另外当远程通讯出现问题时，可以用它进行本地数据抄读和现场维护。

2、SML通讯协议

3、SML的应用

（I1）这类通讯接口主要用于数据集中器和智能电表之间，另外当主站无法与智能电表通讯的时候，也可通过它采用手持单元对数据集中器进行维护，典型的应用有PLC通讯。

（I2）这类通讯接口用于主站和智能电表之间的通讯，典型的应用有GPRS网络和以太网。

（I3）这类通讯接口用于智能电表和手持单元之间的通讯，在智能电表安装或无法远程通讯的时候，可通过手持单元进行设置参数和维护，典型的应用有近（远）红外通讯、RS485通讯等。

（I5）这类通讯接口用于家庭内部网络的智能电表和用户终端电气设备之间的通讯，例如IHD可通过该接口获取智能电表的数据并进行显示，典型的应用有无线M-bus通讯、Zigbee通讯等。

SML通讯协议可应用于AMI系统下的I1、I2、I3、I4、I5等通讯接口，德国智能电表项目采用SML协议贯串了整个AMI系统。

德国AMI系统的特点是电表功能简单，MUC功能复杂，其设计思路为电表尽量简单，提供其可靠性和使用寿命，当通讯方式更新换代时，电表无需更换，仅更换MUC即可。从短期看，一个电表需要搭配一个MUC，该方案的成本上升了，但从长期看，该方案却可以大大减少成本。

第9篇

关键词：机械设计制造；自动化；现状；发展；

中图分类号：TN830文献标识码： A

前言：因为现代机械自动化在设计 以及制造 上具备低能耗 、高可靠性、高质量、多功能 的意义 ,所 以机械的设计以及制造都是随着机械自动化来展开的 与此同时机械自动化技术所面对的主要技 术是信息处理技术、自动化控制 技术 、传感检测 技术、精 密机械技 术、接 口技术 、伺服驱动技术以及精密机械技术等 。所 以机械自动化系统是机电一体化系统 。

1.机械自动化的定义

对于现代机械的定义，由于研究的角度不同，进而给出不同的定义 。例如美国机械工程师协会，将其定义为：现代机械是通过计算机信息网络协调与控制的机械和（或）机电部件相互联系的系统，该系统可以完成机械力 运动和能量流等动力学任务 而国际机器与机构理论联合会将现代机械定义为：机电一体化是精密机械工程 ，电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。

2.机械设计制造及其自动化的特色和作用

科技的发展离不开经济的需求和促进，然后经过开发应用反作用于经济，促进经济更进一步的发展 。作为一种高效的技术，机械设计制造及其自动化首先是经济发展催生的技术，他在自身不断发展的同时

也带动着工业的不断进步。采用机械设计制造可以降低成本，增加单位数量，提高生产的质量，从而在市场的竞争中赢得自己的一席之地。

在科技高度发达的今天，首先机械设计以及自动化技术的应用，不仅可以节约大量的人力资源，机器化作业还可以提高生产过程的安全性，其次还可以在自动化生产的过程中提高单位产出提高生产的效率，在高效生产的同时保证较高的质量，从而获得更多的经济效益 再次自动化技术的应用能够在生产的过程中还可以减少浪费降低成本。

3.机械设计制造及其自动化在设计中的原则

3.1满足对机械设备功能的要求

在进行机械设计制造及其自动化设计的时候，必须掌握机械设备的使用功能和重要的核心作用，必须满足人们正常获取信息数据的要求，在整个机械设计制造及其自动化的过程中，要对机械设备进行一个全面系统的把握，掌握每一个机械设备的功能，以及自动化使用的实际需要。

3.2采用先进的技术

机械设计制造和自动化技术的不断进步和持续推广极大促进了我国经济的发展，技术进步是机械设计制造和自动化不断发展的基本前提条件，机械化产品的生产和加工都是以先进的技术为保障的，只有技术进步才能够带动整个产业的发展。机械设计的基本设备都需要将技术放在重要的位置。在各项技术的发展当中，机械技术处于比较重要的位置，需要根据具体情况进行相关分析，不断在技术领先方面实现技术进步的智能化。

各种加工行业的机械化设备。通过对相关产品进行处理与加工，改变相关产品原有的形态，增加相关产品中所具备的的功能，例如：机床、 数控车床等各种加工行业的现代化机械设备。转换能量的机械化设备。动力机械主要的功能就是以转换能量为主，如：内燃机、 水轮

机、 电动机等一系列转换能力的机械化设备。处理数据信息的机械化设备。将数据信息输人相关的机械化设备后，经过机械化设备的处理之后得到所需要的数据信息，最常见的处理数据信息的机械化设备

有传真机、计算机等一系列机械化设备。具有其他功能的机械化设备。只有对机械设计制造及其自动化这一项技术进行深入的分析与研究，了解这一项技术中所具备的主要功能，才能在运用机械设计制造及其自动化技术时将不同的产品设计出来，培养创新的思维。用途、 功能不同的机械化设备在运行的方式上也不同，这一点充分的体现了机械化制造及其自动化在发展过程中的空间非常的大，根据对机械设计制造及其自动化这项技术的不断创新与设计，机械设计制造及其自动化会更加的完善。机械设计制造及其自动化这一项技术在发展中，先进的技术依然是其最强有力的支撑，在不断完善的过程中要对其进行科学合理的规划与设计。

4.机械设计制造及自动化的发展前景

4.1 多功能

在机械零件的加工过程中， 会有大量的时间消耗在工件搬运 、上下料 、安装调整、 换刀和主轴的升降上 ，为了尽可能降低这些时间， 人们把不同的加工功能组合在同一台机床上， 从而使一台机床具有多种功能， 这种复合功能的机床已成为近年来发展最快的机种。

4.2 模块化

机械设计和制造的产品数目众多， 在某种程度上将导致在对产品进行设计时各种复杂研发需求的出现， 绝大多数新研发的产品在发展及其开发上均不可脱离标准单元的利用， 模块化不仅具有良好的适应性和扩展性， 而且模块化易于组织规模生产， 从而保证质量， 形成批量。

4.3 智能化

智能化是21 世纪机械设计制造发展的一个大方向当前， 机械制造技术的核心功能即是智能加工， 智能加工是一种基于模糊控制 数字化控制的机床加工， 它主要是在加工过程中模拟人类专家的智能活动， 从而解决以前需要在人工干预下才能解决的问题 智能化主要体现在机械设计制造及其自动化发展中的两个方面: 一是提高加工效率的智能化; 二是智能诊断 智能监控以及智能化的自动编程等。

4.4 微型化

由于新技术、 新材料的广泛应用， 很多机械设计制造及其自动化产品呈现出新的特点， 比如， 操作更为便捷， 产品的体积也更为精细 精致 由于呈现出这些特点， 使其作为占据经济市场的重要手段和特色， 体积微小的机械设计制造及其自动化产品主要是指微电子机械.

4.5生 态化

随着科技的逐渐发展， 人们 了解到环境 因素对经济 发展有非 常重要的影响。因此出现了绿色生 态的理念 。机械设计制 造的绿 色设计主要就是最大化的使用资源取得新型 的绿色产品设计 。产品设计的时候 ,以产品环境的属性为重点 不 但要满足 环境的要求 池要保证产品的经济性以及基本功能。绿色 产品不但要有指定的使用功能 ,也不可以对四周的环境和人的健康带 来损害。推 动可持续发 展战略 ,就会向生态化的发展道路走去。现代机械设计重视生态化 不但可 以降低资源损耗，也可以提高产品的使用质量和竞争力 。

4.6智能化

计算机辅助技术 CA D 的产生 ，使得其图形工作能力 可以服务于设计工作。把 CA D 技术与人工智能 展开 结合 ,可 以促使 C A D 系 统有着比较好 的创造力 。因为现代机械具备智能化和集成化的特征 ,C A D 技术只可 以与人工系统、专家系统相结合 ，这样才可以推动 计算机的系统集成。目前 ，计算机已成为了最为常用的设计工具 ，用计 算机技术创建一个整体性的模型 ，能够对机械产品的工况展开描述 ，不日， 用智能化的方式展开处理 ，能够为机械产品提供最有利 的设计方案 。

4.7定量化和 系统化

现代机械设计制造把传统设计 内的经验和类比设计都提高到逻辑

性和理性的程度 形成了系统之 中的新型 设计方式 。把机械产 品当作整体的系统来查看 根据 计算机技术 ,可 以把人与环 境的关 系展开 协调 。机械设计制造系统化就是 把总系统分 为多个子系 统 ,再运 用现代设计的理论和方法 肥子系统展开协调 达到系统化的主要目标。倘 若是 比较传统的设计方 法 在分析的时 候是静态的 ,是 凭着经 验去感 受的。因此不能够使用动态化的定量设计 。

实质工况不能用传统设计方法展开反映 。机械产品结束功能设计 是在随机动态的状况下展开的 。

结束语：机械设计制 造及其 自动化是新 兴学科， 它集 不同技 术于一体 ，加强了机械设施的稳定性与可靠性 ，社机械设施更加智能化 与人性化 。机械设计制造及其 自动化的发展潜力和发展空 间非常大 ，能够及时跟进当前的科技前沿。文章对我国机械设计制造及其自动化发展前景进行了探讨。

参考文献：

[1]农应斌. 机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J]. 科技传播,2013,02:65+51.

[2]刘超. 我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]. 河南科技,2013,06:105.

[3]石. 机械设计制造及自动化的未来发展思考[J]. 群文天地,2012,10:249.

[4]程世雄. 机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J]. 湖南农机,2012,03:220-221.