智能制造技术与

智能制造技术与

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智能制造技术与智能制造系统的发展与研究——杨叔于一

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f智能制造技术与智能制造系统的发展与研究 8华中理工大学摘要评述 7智能制造技术与智能制造系 统，出 7智能制造确系 2指 1世纪的制造技术+分析了智能制造在发展中的问题+出我国智能制提造的近期研究重点应为其关键基础技术。

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所面临的众多问题的核心是“造智能 (ln制 naufcui t I ec )和制造技术的“ atr g i lgne” n ei智能化(n el t r l a in) i t l c u al t e z o。

I MT是指在制造工业的各个环节以一种高智能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，行分析、断、理、进判推构思和决策，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。

关键词制造系统

智能制造智能机器

智能制造技术智能化

纂成化

1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 17 80年到 18 90年间，制造过程的效率提高了 2倍， 0而生产管理效率只提高了 18 22倍，品设计的效率只 .~ .产 提高了 12。 .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(实质是决策自动化程度 )其则很低，制造过程中人的因素尚未得到充分的认识，尚未真正地人从复杂的生产过程中解放出来，种问题求解的各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 (括社会问题、包 生理问题等)制造过程中都有所反映。面对批在量小、品种多、量高、质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 .过程的自制造 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，统的信息处理方式已不能满足要求，传 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，策过程更加复杂，策时问要决决求更短；4制造过程的自动化程度受制于制造 ()系统的自组织能力，能水平；5现代生产要即智 ()求专家们在更大范围内进行更及时的合作，小到一

目前，MT I I￣ MS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，究研方向从最初的“人工智能在制造领域中的应用”

发展到今天的 I研究课题涉及的范围由最初 MS,仅一个企业内部的市场分析、品设计、产计产生划、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+括制造智能处理技术、包自组织加工单

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，前后历时还不到 1年时间这期间，、 0美英等国都有专著介绍制造智能，如智能制造研究领域的首本专著于 18年出版，讨智能制造内涵与前景， 98探 定义制造智能的目的是“过集成知识工程、通制造软件系统、器人视觉和机器人控制来对制造机技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产。国际知名学者共同创办的刊物 ItJo— n..fn I tlet nfc r g也已于 19 ei n uat i I g Ma un 90年问世。美国国家标准局自 8 0年代中期开始的著名的 AMR F工程的三大任务之一即是“下一代的为以知识库为基础的自动化制造系统 ( I )即 MS提供研究与实施设施， AMR F在开展各项课题时， 均充分考虑加入有关人工智能的内容，实验设备亦留有扩展的余地”国 Br n hmAl n铅 英 i ga e mi a制件公司所属的 Kks en工厂正在执行一项 tGr e投资 8英镑的研究课题，具有思维功能的 0万即“工厂”在智能制造的研究与发展计划方面，引。最

个企业内部的各个生产环节，大至一个国家甚

至世界范围内的工业界中的众多企业之间。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，算机与计算机科学以及其它

计高技术的发展，过集成制造技术、工智能等通人而发展起来的一种新型制造工程——智能制造技术 (ne i n ma uatr g t h o g, i lg t t le n f ui e n l y c n c o

I MT)与智能制造系统 ( tIe t nfcuig i ei n uatr n lg ma nss m,MS)我们有可能走出这个危机，带 yt I e使“

来真正的第二次工业革命”这是因为，。制造过程

人注目的是日本倡导的智能制造国际合作研究

智能制造技术与

中国机械工程 19年第 3卷第 2期 92

计划，其最终目的是研究开发出能使人和智能设备都不受生产操作和国界限制的彼此合作的系统。

2存在的问题总的说来，目前 I MS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

人工智能在制造领域中的应用与 I MT&I MS的一个重要区别在于：MT . I￣I MS首次以部

分取代制造中人的脑力劳动为研究目标，而不再仅起“助或支持”辅作用，在一定范围还需要能独

场分析、品设计、造过程控制、产制材料处理、信息管理、备维护等众多方面，设取得了丰硕的成果 .发了种类繁多的面向特定领域的专家系开统、基于知识的系统和智能辅助系统，甚至智能加工工作站 (MW )形成了一系列“能化孤 I,智岛”iad fneiec)这中问包括 CMS研 ( l s tl ne。 sn oi l g I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

立地适应周围环境，开展工作。值得指出的是，C MS也是面向制造过程自动化的系统， I I与 MS密切相关但又有区别。CMS强调的是企业内部 L

物料流的集成和信息流的集成， I而 MS强调的则是更大范围内的整个制造过程的自组织能力。 从某种意义而言，后者难度更大。CMS中的众 I多研究内容是 I MS的发展基础， I而 MS也将对 C MS提出更高的要求集成是智能的基础， I而智能也将反过来推动更高水平的集成。目前， C MS在工业发达国家已进入工业实践阶段， I而 I&I MT MS尚处于概念研究和实验研究阶段。 I&I MT MS的

研究成果将不只是面向 2 1世纪制造业，只是促进 C MS达到高程度的集成，不 I而且对于 F、、 N MS MS C C以至一般的工业过程的

步提高依赖制造系统的自组织能力，究工作研

还面临着一系列理论、技术和社会问题，问题的核心是“能化”智。一般说来，现代工业生产作为一

个有机的整体要受技术 (括生产系统 )人包、

(包括间接影响生产过程的社会群体 )经济 (和包

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，场预测、市 生产决策、品设计、料订购与处理、产原制造加工、生产管理、料产品的储运、品销售、究原产研

自动化或精密生产环境而盲，均有潜在的应用价值。 国内在智能制造技术与系统方面的绝大多数研究工作，目前还处在探讨人工智能在制造领域中应用的阶段。年来，几开发出了众多类型、水平各异的面向制造过程中特定环节、特定问题的

与发展等环节彼此相互影响，成产品生产的全构过程。该过程的自动化程度取决于各环节的集成

自动化 ( tgae uo tn水平，生产系统 i ertdatmal ) n o而的自组织能力取决于各环节的集成智能 ( t— ie n gae tlec) rtdi ei ne水平。 …… 此处隐藏：7585字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……