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智能制造技术论文智能制造技术论文篇一
摘 要：在我国建设“工业”的大背景下，新一次的工业革命正如火如荼的展开。智能制造作为新一代制造模式的典型代表，自20世纪80年代第一次提出，就收到了学术界和工业企业的广泛重视。但是现阶段工业界并没有建立起非常成功的智能制造体系，主要原因是对于智能制造内部原理的研究并不透彻，同时对于智能制造的发展趋势把握不准。本文立足于智能制造体系的本质，通过对现阶段国内外智能制造体系架构的研究，提出了未来一段时间内该体系发展的趋势。
关键字：智能制造体系；整体架构；功能特征；柔性化
1 前言
智能制造是最新的制造模式之一，具有广阔的发展前景，智能制造从本质上说是一个智能化的信息处理系统，对外操控机器人的动作，完成产品的制造和加工。该系统属于一种开放性的体系，原料、信息和能量都是开放的。智能制造是新世纪制造业振兴的发展方向，是我国实现制造业跨越的必经之路。
2 智能制造系统研究现状
智能制造系统内涵分析
智能制造体系是上世纪八十年代有先进的工业化国家率先提出的，主要包含只能制造技术和智能制造系统两部分。总体来看，智能制造体系指的是应用集成工程的思想，通过制造软件专家系统、机器人视觉和控制等先进技术，最终达到智能装配生产线上的机器人能够在人工不进行干预的情况下完场生产任务。智能制造的目的是人的脑力活动转化为制造机器人的智能化思维。智能化制造体系的物理基础是智能化机器人，所必需的设备包括智能加工机床、工具和设备的智能化输送平台以及装配设备等。
智能制造体系国内外研究现状
智能制造在上世纪八十年代提出之后，在国际范围内形成了三个主要的研究中心，分别是美国、欧洲和日本。最初的内涵指的是智能机床，智能机床能够完场熟练机械师操作普通机床完成的所有功能，具有一定的智能性。后来的智能制造概念得到发展和延伸，进而形成了一种开放性的操作系统，日本于1990年完成了世界范围内第一个智能制造工厂，融合了人工智能技术的机器人同时具备视觉的触觉功能。相对而言，我国在该领域的研究起步较晚，九十年代后才申请成立了第一个智能制造部级项目。在理论研究领域主要集中于智能制造基础理论分析、智能化单元制造与控制、智能机器人的研发等。
智能制造的应用正在世界范围内兴起，它是制造技术发展，特别是制造信息技术发展的必然，是自动化和集成技术向纵深发展的结果。然而，虽然智能制造得到了学术界的广泛重视和深入研究，然而却难以得到工业界的广泛应用和推广，同时近几年关于智能制造系统新理论方面的研究遇到了瓶颈，其问题在于智能制造系统的体系架构尚未研究透彻，同时对于智能制造系统的发展趋势没有比较好的掌控。
3 智能制造体系架构研究
智能制造体系整体架构分析
智能制造技术论文智能制造技术论文篇二
学 院： 科学技术师范学院
班 级：09级机电教育班 姓 名： 丰云
学 号：200940914106
课程论文题目：浅谈先进制造技术 课程名称： 评阅成绩： 评阅意见：
成绩评定教师签名： 日期：
浅谈先进制造技术
先进制造技术amt是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。
一、先进的工程设计技术；
二、先进制造工艺技术；
三、制造自动化技术；
四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式；
五、发展。
一、先进的工程设计技术
先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括cad、cae、capp、cat、pdm、模块化设计、dfx、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。
（1）产品（投放市场的产品和制造产品的工艺装备（夹具、刀具、量检具等））设计现代化。
（2）先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。
在信息集成环境下，采用计算机辅助工艺规程设计、即capp，数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即cam等。
二、先进制造工艺技术
（1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相当于it5级精度和it5级以上精度），表面粗糙度ra值在0.1μm以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。
超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1～0.01μm数量级，表面粗糙度ra值为0.001μm数量级的加工方法。
此外，精密加工与特种加工 一般都是计算机控制的自动化加工。（2)精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。
（3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(electrical discharge machining(edm)电火花加工 electric spark machining)是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(edm)和电火花线切割加工(电火花线切割加工 electrical discharge wire – cutting--edw)两大类。一般都采用cnc控制。
（4）快速成型制造（rpm).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点” 或“面” 的叠加而成。从cad电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。
(5)先进制造工艺发展趋势
8）加工与设计之间的界限逐渐谈化，并趋向集成及一体化；
9）工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展。
三、制造自动化技术
一句话：计算机控制自动化技术
（1）数控技术与数控机床；数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等，通过控制介质，输入到控制装置，经过微机进行处理与计算，发出各种控制信号与数据，使机床各部件自动协调运动，实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床，称为数控机床。数控加工的主要特点是：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工形状复杂的轮廓表面；有利于实现计算机辅助制造；对操作者（不含编程人员）技术水平的要求相对较低；初始投资大、加工成本高。此外，数控机床是技术密集型的机电一体化产品，数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度，需要配备素质较高的维修人员和维修设备。
（2）工业机器人（用于物流与加工）及物流设备；工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近，联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。
（3）柔性制造系统（fmc,fms,fml）：包括加工设备（cnc机床）、检测设备、物料输送（工业机器人、自动交换托盘（apc）、自动输送台车（rgv、agv）等）
（4）计算机集成制造（cim）和工厂自动化（fa）。计算机集成制造系统（cims）是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造cad/cam以及柔性制造系统fms（还可能有其他生产单元）组成。cims是产品生产过程的各子系统的完美集成，即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体，以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化，达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。
四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式
包括先进制造生产模式、集成管理技术和生产组织方法等。以计算机辅助生产管理为核心，研究和应用先进的生产管理系统和技术。包括成组技术、全面质量管理、精益生产与jit、敏捷制造、并行工程、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造、智能制造、网络化制造、绿色制造、生物制造、可重构制造、mrp、mrpii、erp、scm、crm、计算机辅助后勤支援（computer aided logistic support,cals）、电子商务、知识管理。
五、发展
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：
1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
2、设计技术不断现代化
产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是：(1)设计手段的计算机化 在实现了计算机计算、绘图的基础上，当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用，以及现代产品建模理论的发展上，并且向智能化设计方向发展。
(2)新的设计思想和方法不断出现(3)向全寿命周期设计发展
(4)设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素 设计不只是单纯追求某项性能指标的先进和高低、而是注意考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。
4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展
5、工艺由技艺发展为工程科学，工艺模拟技术得到迅速发展
先进制造技术的一个重要发展趋势是，工艺设计由经验判断走向定量分析，加工工艺由技艺发展为工程科学。
6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失
7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征
(1)绿色产品设计技术 使产品在生命周期符合环保、人类健康、能耗低、资源利用率高的要求。
(2)绿色制造技术 在整个制造过程，使得对环境负面影响最小，废弃物和有害物质的排放最小，资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。
(3)产品的回收和循环再制造 例如，汽车等产品的拆卸和回收技术，以及生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂--致力于产品设计和材料处理、加工及装配等阶段，恢复系统工厂--主要对产品(材料使用)生命周期结束时的材料处理循环。
8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用 虚拟现实技术(virtual reality technology)主要包括虚拟制造技术和虚拟企业两个部分。
9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展，造业在经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后，70年代、80年代开始采用计算机集成制造系统(cims)进行制造的柔性生产的模式，并逐步向智能制造技术(imt)和智能制造系统(ims)的方向发展。精益生产(lp)、灵捷制造(am)等先进制造模式相继出现，预计21世纪初，先进制造模式必将获得不断发展。
智能制造技术论文智能制造技术论文篇三
全国政协委员、中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰在政协十二届四次会议大会发言中指出，作为新一轮科技革命的核心，智能制造能够大幅度地提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，已成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容。同时，智能制造也是我国加快发展方式转变，促进工业向中高端迈进、建设制造业强国的重要举措，是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。2015年5月，_印发的《中国制造2025》，明确提出智能制造是今后我国制造业发展的主攻方向。然而，推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程，需要不断探索乃至试错。
在徐晓兰委员看来，机器人并不能完全替代人工。智能制造并不排斥人工，例如人机交互技术就是工人与机器实现协同生产。目前的工业机器人只是代替了一些简单、繁重、危险工序中的人工；服务机器人可在居家养老、医疗康复、教育娱乐等领域解决专业人员不足等难题。总的来说，智能制造或机器人并未对社会就业率带来较大影响。
与此同时，机器人正在创造新的就业岗位。智能制造与机器人是多种技术的交叉融合，自身发展离不开大量专业技术人员，其催生的新产业生态更可吸纳大量劳动力。例如，新一代工业机器人、无人机、教育娱乐机器人等产品的国内外需求广泛、发展潜力巨大，将是我国实施“走出去”战略的重要智能装备和产品，也将是我国制造业向产业链中高端演进的重要抓手，可创造大量工作岗位。我国只有牢牢把握新一轮科技革命和产业变革所带来的发展窗口期，才能真正迈入制造业强国行列。
徐晓兰委员提出了几点措施建议：一是正确认识智能制造的深刻内涵。任何新技术、新产业在促进社会进步的同时，也会带来一些挑战。我们要特别注意对前瞻性和颠覆性技术的研究，要不断深入探讨产业生态和商业模式的变革对制造业发展的深刻影响，促进《中国制造2025》战略的实施。
二是分业施策优化产业规划布局。下大力气突破材料、核心零部件、生产工艺、系统集成、工业cps（信息物理系统cyber-phsysicalsystems）等智能制造领域关键技术，针对不同产业环节采取更具针对性的政策。
三是打造制造业强国要标准先行。加快推进制造业领域标准体系建设，形成以标准带产业、产业促标准的良好发展格局。
四是加强智能制造人才体系建设。建立智能制造人才库，健全一线科研、技术人员激励机制。推进分类侧重培养，从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养各领域专业人才。
智能制造技术论文智能制造技术论文篇四
1954年，被誉为“计算机之父”、“人工智能之父”的阿兰·图灵发表了一篇名为《机器能思考吗？》的论文，开启一门新学科——人工智能，如今已过去59年。在过去的半个多世纪里，可能连阿兰·图灵也预想不到，人工智能产品的开发、普及速度会如此迅速。连比尔·盖茨都撰文预言，机器人将会再现计算机产业的快速崛起之路，并在不远的未来彻底改变人类的生产和生活方式。而目前，工业机器人已在全球广泛应用与制造业，尤其是汽车制造和电子领域，主要从事焊接、喷漆、包装、上下料、装配、搬运等工作。
1969年，首届人工智能国际联合大会举行，如今也过去44年。在此期间，我国人工智能产业逐步崛起，并成为全球第二大工业机器人市场。时间走到今年8月3日的前一周，北京连日下着瓢泼大雨；中国股市里，和人工智能相关的股票连续多日涨停，原因是以“人工智能和计算可持续性”为主题的第23届人工智能国际联合大会在8月3日拉开序幕——作为国际人工智能领域的顶级学术会议，也是该领域内最具权威性、最为活跃的科学盛会，人工智能国际联合大会首次在中国举办。它向业界发出这样的信号：中国的人工智能行业正以迅速增长的势头融入国际人工智能领域。
机器人的盛宴
或许是大会更专注于学术研讨的缘故，关于此次大会的报道简单且稀少。如果不亲自去现场，你或许感受不到人工智能国际联合大会被誉为国际人工智能科学界的“奥林匹克”的魅力。
记者到达会场时，已是下午时分。会场展区里，人已没有很多，正好给了记者细细参观的机会。在共两层的展区里，记者发现，参展厂商多为外国公司，相比之下，国内机器人厂商的数量比较少。
这些机器人有的已经在科研领域、工业领域孜孜不倦、兢兢业业地工作，有的还在孵化“象牙塔”里，等待着走进人们的生活中。
上海abb工程公司展出的喷涂机器人已经成功向市场推广。该公司展区工作人员表示，公司开发的多个机器人已应用于工业领域。不久前该公司还开发了两套新的专用软件工具，可使机器人激光切割更加准确、更加灵活、更易使用。
在上海硅步公司展台上引人注目的轻量仿生机械臂则还在研发中。它能够完成开门、抓背这样简单的动作，适合用在智能轮椅等医疗领域。该展区工作人员告诉记者，这一产品很快就会推向市场。
记者发现，大会现场机器人品类丰富，装萌可爱，但多数处在研发阶段，真正在市场上推广的还比较少。
值得一提的是，除了产品展览，机器人大赛、ai视频竞赛、“愤怒的小鸟”人机游戏大赛等趣味竞赛活动也成为该大会的一大亮点。
3d打印社会化
在此次大会的展览上，3d打印设备成为一大亮点。
天联科技展示了其3d打印产品的新应用方向：社会化制造。该公司产品设计师表示，“社会化制造”的概念是让用户参与到产品的设计和制造过程中，而这些产品的主要制造方式就是3d打印。
记者发现，该公司在展示两款3d打印设备。一款设备是他们自主研发的数字光处理3d打印机，和常见的熔融沉积型3d打印方式不同，该3d打印设备利用高分辨率光源将三维模型的截面投影在工作台上，使液态光聚合物逐层进行光固化，当一层固化完成之后，工作台再提升一层高度进行下一层固化。该展区工作人员介绍表示，每层的打印精度可以到达，而熔融沉积型打印方法的精度在左右。在3d打印机旁边，摆放着不同打印机的打印样品。记者看到，其曲面过渡已经很平滑自然。
天联科技展出的另一款3d打印机，以树脂为材料，打印出来的产品小巧精致。“这款打印机主要定位为家用，主要打印一些小饰品。”上述产品设计师表示，这两台3d打印机还是样机，年底可能会量产。现在预订的客户主要是高校和研究机构，艺术类院校较多。
由于定位于民用，天联科技的3d打印设备价格并不高，前一款产品报价10万元，后一款报价3万元，是国外同类产品价格的90%。
中国是大会录用论文最多的国家之一
智能制造技术论文智能制造技术论文篇五
——人工神经网络
摘要：人工神经网络是对人脑功能的某些程度的反映，具有自适应和自学习的能力，可通过对模式 样本的自学习，从中获取特征，并能将学习获得的知识应用到图像、文字等识别中。本文对人工神经网络做了简要的概述，重点讲述了两种应用最广泛的神经网络模型：bp神经网络和hopfield神经网络。对bp神经网络作了详细的介绍，重点在于三层bp网络的学习。hopfield神经网络应用非常广泛，本文用hopfield 神经网络进行英文字母识别。
1引言
运用人工神经网络建模，可以进行预测事物的发展，节省了实际要求证结果所需的研究时间。
2我国人工神经网络现状
随着人工神经网络的20世纪80年代在世界范围内的复苏，国内也逐步掀起了研究热潮，1989年10月和11月分别在北京和广州召开了神经网络及其应用讨论会和第一届全国型号处理——神经网络学术会议；1990年2月由国内八个学会（中国电子学会、人工智能学会、自动化学会、通信学会、物理学会、生物物理学会和心理学会）联合在北京召开“中国神经网络首届学术会议”，这次大会以“八学会联盟，探只能奥秘为主题，收到了300多篇学术论文”，开创了中国人工神经网络及神经计算机方面科学研究的新纪元，经过十几年的发展，中国学术界和工程界在人工神经网络的理论研究和应用方面取得了丰硕成果，学术论文、应用成果和研究人员逐年增加。在国际上，1987年，在美国加洲召开第一届国际神经网络学会，此后每年召开两次国际联合神经网络大会（ucnn），不久，改学会创办了刊物journal neural networks，另有十几种国际著名的神经网络学术刊物相继问世。至此，神经网络理论研究在国际学术领域获得了其应有的地位。
[1]。正是由于人工神经网络是一门新兴的学科，它在理论、模型、算法、应用和时限等方面都还有很多空白点需要努力探索、研究、开拓和开发。因此，许多国家的政府和企业都投入了大量的资金，组织大量的科学和技术专家对人工神经网络的广泛问题立项研究。从人工神经网络的模拟程序和专用芯片的不断推出、论文的大量发表以及各种应用的报道可以看到，在这个领域里一个百家争鸣的局面已经形成。
3人工神经网络现状的分析
人工神经网络是一个新兴学科，因此还存在许多问题。其主要表现有：
(2)还没有完整成熟的理论体系；
(3)还带有浓厚的策略和经验色彩；
(4)与传统技术的接口不成熟。
上述问题的存在，制约了人工神经网络研究的发展。
我相信只要能客服这些局限性，人工神经网络的发展将不可限量。
4结论
在理论上．rbf网络和bp网络一样能以任意精度逼近任何非线性函数。但由于它们使用的激励函数不同，其逼近性能也不相同。poggio和girosi已经证明，rbf网络是连续函数的最佳逼近，而bp网络不是。bp网络使用的sigmoid函数具有全局特性，它在输入值的很大范围内每个节点都对输出值产生影响，并且激励函数在输入值的很大范围内相互重叠，因而相互影响，因此bp网络训练过程很长。此外，由于bp算法的固有特性，bp网络容易陷入局部极小的问题不可能从根本上避免，并且bp网络隐层节点数目的确定依赖于经验和试凑，很难得到最优网络。采用局部激励函数的rbf网络在很大程度上克服了上述缺点，rbf不仅有良好的泛化能力，而且对于每个输入值，只有很少几个节点具有非零激励值，因此只需很少部分节点及权值改变。学习速度可以比通常的bp算法提高上千倍,容易适应新数据，其隐层节点的数目也在训练过程中确定，并且其收敛性也较bp网络易于保证，因此可以得到最优解[10] [11]。
从上面所示的结果来看，主要有一下几方面的不同：
（1）由于学习速率是固定的，因此bp网络的训练过程较长，当需要处理较复杂的问题时，需要的时间很长。而rbf网络的建网过程即是训练过程此外，训练时间较少．精度也比较高。
（2）在处理同一问题时，通常情况bp网络所需的神经元个数比rbf网络要少。
（3）bp网络的输出和初始的权值有关，而rbf网络的输出与初始的权值无关。
（4）rbp网络隐含层的层数和单元数的选择要凭借经验反复验证，因此网络的冗余性比较大。rbf隐层节点的数目也在训练过程中确定。但是要确定径向基函数的分布密度。
人工神经网络近来越来越受到人们的关注，因为它为解决大复杂度问题提供了一种相对来说比较有效的简单方法。可以通过神经网络对事物进行预测从而用简单的方法完成复杂的问题。
参考文献：
[2] 边肇祺，张学工.模式识别.清华大学出版社，2006.1
[4]朱大奇.人工神经网络研究现状及其展望.江南大学学报，2004
[7]马锐.人工神经网络原理.北京机械工业出版社，2010
