智能制造中的技术十篇

时间:2024-01-03 18:11:12

智能制造中的技术

智能制造中的技术篇1

关键词:机电一体化 智能制造 应用

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0092-02

机电一体化又称为机械电子学,随着科学技术的进步和经济的迅速发展,机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用,尤其是在市场经济下竞争激烈的今天,机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力,机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合,从而实现了人们对机械设备的智能化管理,新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义,即智能制造系统和智能制造技术,在目前的工业企业生产过程中,智能制造已经成为了制造业的主流,智能制造通过计算机模拟人脑,对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策,从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化,以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程,对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念,着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用,希望对读者有所帮助。

1 机电一体化技术发展的现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。

如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。

2 智能制造技术及其发展

随着科学技术的迅速发展,机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式,科学技术赋予了机械制造新的活力,机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华,实现自身的改革和进步。现如今,生产逐步的实现机械化,人们对于机械设备的需求不断加剧,为了满足这种需求,人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流,智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件,实现机械设备系统控制的智能化,智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息,能够有效的获取生产过程中的信息,能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理,具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点,大幅度提升了产品的质量,提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示,模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术,对所要制造的产品进行设计和生产过程控制,使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。

智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制,减少了人工的劳动,解放了大量的劳动力,在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天,智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外,对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言,使用智能制造技术不失为最佳的选择,使用智能制造技术能够及时发现安全隐患,有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制,智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现,提升了产品的质量和生产效率。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。

机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。

自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。

4 结语

机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用,提升了以往低下的生产效率,革新了传统的生产模式,机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果,也是工业生产的需要,这种生产制造模式实现了技术的融合,提升了生产效率,推进了工业生产的革新。

参考文献

[1] 尚教廷.浅论机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技纵横,2010(14):234.

[2] 雷雪银.试论机电一体化技术的发展趋势[J].沿海企业与科技,2007,(9):18-19.

[3] 傅运刚,陈维健.机电一体化应用技术基础[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996:5-6.

智能制造中的技术篇2

传感技术是机电一体化技术的核心,车辆生产制造过程中的自动化和自动调节都运用了传感技术。在车辆及其零配件生产过程中,每一道工序以及出?F的每一个问题都需要传感技术采集并传送到计算机集成系统之中,通过集成系统的判断来进一步处理,从而顺利的生产出客户需要的产品。能否实现自动化和高效率的生产模式的关键就是需要具备成熟的传感技术。目前,国际上最有效且使用较广泛的传感技术是光电传感,其结合光学和电学原理,可以对多个引起光量变化的因子进行检测,并对其记录。例如:在汽车产品结构件生产过程中,一个结构件经过某一道工序时,由于钻头使用时间过长,结果使产品孔径偏小,在它经过下一道工序之前会有检测系统,产品通过红外光线时,由于孔径太小会反射更多的光线出去,传感器接收到信息后传送到集成系统,再通过集成系统的判断,最终对其做出特殊的处理。此技术已广泛应用在各大行业之中,在工业、汽车、航空航天、医疗等各个领域都有涉及。

2 柔性制造系统在企业智能制造中的应用

柔性制造系统主要由自动控制系统和物料运输系统组成,通过这两大系统配合可以完成汽车产品的及时有效的调度、运输、生产的整个过程。其最大的特点是具有人性化,对于不同产品系统会选择指定的设备以及运输工具,整个过程不需要人的参与,完全自动化,这不仅可以对多种产品进行大批量的生产,而且有着很高的效率,可以根据客户及市场的变化对产品设计方案进行调整,还可以合理的分配人力设备等资源,降低产品成本,提高生产利润。

柔性制造系统是一项先进且高度智能化的技术,其中自动控制系统又可分为信息控制系统和数字控制系统。信息控制系统可以对汽车零配件产品进行大批量的集中生产,无需人工操作就可以提高生产效率,而数字控制系统则可以检测产品各项参数是否符合规格标准,再配合物料运输系统,流水线生产模式以及自动运输来减少人力资源的浪费,将生产模式推向高度自动化。与此同时,柔性制造系统是一种有着高自动化的先进技术,不仅可以提高产品生产效率,合理分配人力设备资源,还可以降低生产成本,其特点主要有以下几点:1、可以合适分配设备的使用率,有着一套完整的人性化的系统,遇到生产故障时可以采取相应的措施而不影响其他产品的生产;2、运行灵敏,且可靠性强,可适用于多种产品的同步生产中。

3 计算机集成制造系统在汽车企业智能制造中的应用

计算机集成系统是集先进制造技术、敏捷制造和虚拟制造于一体的集成系统。先进制造技术,就包括各种先进的、不断改进与引进的新的技术,且能够对现有的汽车制造技术进行优化,对汽车零部件生产设备的能力及时效进行更新和创新,在实践的过程中总结经验,不断改进和完善,最终实现高自动化、高效率的生产模式。

敏捷技术是一项非常专业性的制造技术,敏捷制造主要包括三个要素,分别是生产技术、组织方式及管理手段。敏捷制造技术将柔性生产技术、技术、知识、劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理,这三个要素集成在一起,通过所建立的共同基础结构,可以对迅速改变的市场需求和市场实际做出快速响应。

虚拟制造等于对汽车产品制造的一种试验,当客户需要生产某种特定的汽车产品时,我们可以对其进行数据模拟,选择合适的材料,运用特定的生产方式,生产出一个产品模型,然后再总结生产的过程中会遇到问题,如产品质量、生产成本、以及市场需求等等一系列的问题。如通过虚拟制造能够在模拟生产过程中顺利解决相关系列的问题,那么此汽车产品就可以进行正常的大批量的生产,走向市场。相反的,如果没有虚拟制造,只会让汽车生产商盲目的生产产品,在实体产品试验过程中发现问题继而进行优化。这样的制造方案并不会考虑到市场需求等因素影响,同时也会大大的提高生产风险,给汽车制造企业带来损失。所以说,虚拟制造是一种可以对产品成本进行预估算、优化产品结构、降低投资风险,可以更好的迎合市场需求的一种先进技术。

4 工业智能机器人中机电一体化技术的应用

在企业智能机械制造中机电一体化技术应用最为高级的目前就属工业智能机器人,这种智能机器人的工作效率比较高,而且很多智能机器人可以完成多个功能动作。智能机器人在生产制造的过程中运用了多种先进的技术,主要技术有机构学、电子计算机技术、传感技术以及自动化控制技术等。就目前而言,通过对我国安徽省很多企业进行调查可以发现,其在2016年智能制造项目方面总投资达到了77.3亿元,项目完成之后可以帮助智能制造类企业销售额增加到196.4亿元,实现净利润收入19.6亿元。随着工业智能机器人的发展,我国很多企业已经装备了智能机器人,比如东风汽车公司、上海通用汽车等大型汽车生产制造企业,这些汽车企业在智能机器人应用方面已经经历了工业2.0、3.0乃至4.0的进程,使得汽车各个零部件的运输能够在智能机器人的工作下更加迅速的完成。通过对智能机器人的工作原理以及功能特点进行分析可以发现智能机器人主要有下面三个特点,第一个特点就是智能机器人能够利用最短的时间掌握复杂的工作流程;第二个特点就是可以自动的识别信息,并且获取重要的信息资料;第三个特点就是智能机器人的工作精度比较高。

智能制造中的技术篇3

关键词:机电一体化技术;智能制造;应用

对于我国的工业发展来说,机电一体化技术发挥着十分重要的作用。该项技术有着较强的综合性,其结合了电子、计算机、机械与信息技术中的一系列优势,对生产设备进行了有机组合,再通过信息化设备对生产设备实施控制,使工业生产效率得到了很大程度的提升。而将机电一体化应用在智能制造当中也是未来智能制造发展的主要方向,在进行智能制造时强化对机电一体化的应用水平能够进一步提高企业生产力、产品质量以及产品科技含量,有着十分关键的意义。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术对于我国的生产、加工技术的研发与创新来说,发挥着不可替代的作用。在应用机电一体化技术时,能够缓解由于人工操作所带来的一系列问题,同时在进行技术参数、技术功能等变更的过程中,可以依照科学的路线以及方式来进行完善,进而推动我国机械制造的发展。(1)在应用机电一体化技术进行机械制造时,不仅能够满足机械制造的基础框架,还能够结合不同企业的需求以及模式,对技术方案进行完善。比如,对于日常用品的加工与生产来说,应用机电一体化技术可以让设备自动运行,特别是对于一些需要加急生产的产品,通过机电一体化技术能够在进行参数调整是使设备保持在可承受范围之内,缓解了由于极端生产对设备形成的压力,不仅有效减少了设备损耗,还能够充分发挥机电一体化技术的功能,进而实现稳定、顺利的生产。(2)机电一体化的操作难度较低。现阶段,大部分技术模式都是朝着“傻瓜式技术”的方向发展,这样能够保证技术人员在执行时,能够更好地按照相关规范与标准进行操作。这对于今后的产品优化与技术创新都可以带来更大的帮助,机电一体化本身的发展趋势也会更加明确。当前,机电一体化技术可以与大部分产业进行结合。

2智能制造概述

随着我国科技水平的不断提升,智能制造技术的发展取得了很大进步,以现阶段的社会发展角度来看,智能制造一般包括智能制造技术和及智能制造系统。智能制造技术一般是指技术人员通过计算机模拟系统来对某一系统进行分析与决策,能够节省大量的时间以及人力,研究人员利用计算机系统就能够进行充分的分析,同时确保了研发的可靠性与生产的时效性。智能制造系统也就是一种人机一体化智能系统,其主要是由人类专家以及智能机器人自称。在应用智能制造系统时,主要利用计算机来进行,通过人类专家对智能活动的分析与构思来代替制造工程中的人力与脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1传感技术的应用

在智能制造当中应用机电一体化技术是非常重要的,同时机电一体化技术可以为智能制造提供更广阔的发展前景,在各个方面都能够有针对性的进行改善。而在机电一体化当中,传感技术占据着十分关键的位置,同时传感技术有着非常明显的优势,那就是有着极强的精确性以及灵敏性。在应用传感技术时,可以有效避免外界其他信号的干扰,同时能够进一步的提升智能生产水平。而普通传感器与之相比,所发挥的效果并不理想,同时在应用的过程中还一定要建立相互匹配的传感器网络系统,这有这样才能够进行信息的对接与传输。但是通过传感技术,就能够直接和智能制造进行融合,以此来降低设计的难度以及标准,并且还能够为企业节约更多的成本。

3.2在数控领域中的应用

对于数控领域的机电一体化技术操作来说,其步骤是相对复杂的,对于操作中的一些细节要求也更加严格。如果在数控领域中应用机电一体化技术的过程中工作人员不重视流程与细节,就会使其中的智能制造过程出现事故,使得设备产生一系列故障,严重的还会为企业带来极大的经济损失。因此,对于数控领域来说,在应用机电一体化技术时,企业一定要将操作人员的培训工作做到位,进而加强操作人员的素质水平与专业能力,同时对机电一体化技术予以相应的重视。可以结合相应的惩罚机制,如果由于自身的操作失误或者马虎而造成了问题与设备故障,需要有操作人员承担,根据问题的大小来进行相应的处罚,进而提高工作人员的工作注意力,降低设备故障的发生率。

3.3自动生产控制的应用

在进行自动生产控制的过程中,企业在进行产品生产时,通常会出现由于人为因素影响而导致的产品精度以及质量不达标的情况。而通过对机电一体化技术的应用,能够对生产活动进行现代化的控制干涉,以此来推动产品产生实现自动化以及智能化,提高工作效率。而在进行产品生产的过程中一旦发生了问题,就会借助自动生产控制来实施干预,来保证产生工作技术步入正轨。现阶段,应用自动生产控制较为普遍的行业主要有香烟、饮料生产等,由于这类产品生产有着重复性强、生产力大的特点,同时对于产品品质的要求较高,因此通过自动生产控制能够在确保产品质量的基础上进行大量生产。另一方面,对于智能制造中机电一体化技术应用的研究文章发现,自动生产过程的跟踪控制系统属于一种新进的自动生产控制系统,其在应用的过程中能够对产品生产过程进行合理的控制,对相关的信息进行整理与分析,保障产品生产过程中能够按照这些参数进行规范、标准的自动化作业,保证产品生长的效率以及质量,进而推动相关企业经济效益的提升。

4结束语

综上所述,在工业生产行业的发展过程当中,智能制造发挥着十分重要的作用。智能制造可以进行工业生产的自动化、智能化管理,以此来提高生产效益及产品质量,进而提高了企业的经济效益和社会效益。而对于智能制造来说,应用机电一体化技术也是非常有必要的,机电一体化技术水平会对智能制造的功能有着很大影响。因此,有关企业一定要对相关工作予以重视,进而为智能制造今后的发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]于慧佳.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,2020,51(05):219.

[2]董新.对智能制造中机电一体化技术应用的几点探讨[J].产业科技创新,2020,2(08):65-66.

智能制造中的技术篇4

关键词:智能化;机械制造;制造工艺

随着社会经济的不断进步,人们对于机械制造的要求也是越来越高,伴随着智能化技术的出现,对于机械制造的智能化需求也是日益强烈,制造业当中劳动力成本的上升给企业发展带来了较大负担,为了有效度过企业转型升级期,有必要开发智能化的机械制造模式,以便有效顺应时展,推动机械制造行业的进步。

一、机械制造技术概述

智能化在机械制造当中的应用,对于当前我国的机械制造业发展具有举足轻重的作用,具体表现在以下几点上:一是推动转型升级,提高制造业水平。因此,我们要加大推动机械制造的智能化发展,不断创新,才能为我国经济产业的转型升级提供强劲的推动力,从整体上提高我国的制造业水平,提高我国产品在国际市场上的竞争力;二是提升生产效率,降低企业运营成本。智能化在机械制造当中的应用能够有效节省人力资本的投入,减少工厂中工人的数量,同时利用自动化的生产设备来提升生产效率,在降低企业运营成本的情况下保证了产品制造生产的效率和质量;三是改造生产流程,提高制造精度。依靠智能化设备和软件,用机械来代替人力手工能够使生产更加规范化和标准化,提升产品的精度和质量。

二、机械制造中智能化发展趋势

在未来智能化发展当中,智能化技术的发展主要有以下几个趋势:

(一)、人机互动更加完善

人机互动是智能化操作中的重点,随着机械智能化的不断发展,机械设备控制和机械操作也更加趋向人性化,智能化技术在机械设备当中的应用通过计算机这个中介着为人机友好交互提供了桥梁,计算机终端呈现出来的可视化数据以及自动化操作都为机械设备操作人员提供了充足的信息数据,使得人机信息交流更加快捷通畅。同时CAD等设计软件在机械设计当中的应用取代了传统设计人员手绘的设计方式,既能够缩短了软件设计的时间,而且还能够在一定程度上提高机械设计的精度。多媒体技术本身自带的图像和声像处理功能使操作人员能够通过简单的图形化终端界面对机械设备各个环节进行直接操作,并对整个机械制造的过程进行实时监控录像,及时发现机械故障,也为企业在之后的生产管理方面的竞争力增加了筹码。

(二)、结构向着集成化方向发展

未来智能化的机械设备在占地体积上将越来越小,但功能却会更加强大,智能机械设备能够完成的制造工作也将越来越多,这都是与集成化的结构是分不开的。机械制造中模块化的应用为未来机械制造行业的发展指出了道路,而柔性化和微型化的应用则使得机械制造行业的产品更加贴合当前的市场需求,集成化的数控系统在机械制造当中发挥出来的作用和功能越来越强大,其赋予产品的功能也将得到充分释放,从而有效增加机械制造产业的灵活性,使机械制造能够适应不同的市场需求。

(三)、制造性能更加高效,制造过程更加智能。

现代机械制造智能化的发展离不开精密加工,微型机械等技术的发展。为了提高机械制造的精度和质量,机械制造的设备上往往安装有很多的传感器和单片机控制器,从而极大地发掘机械制造设备的性能。尤其是纳米技术获得了飞速发展,在机械制造、材料生产和电子制造当中都得到了广泛应用,极大推动了我国机械制造的智能化发展。纳米技术以其体积的优势与精密加工之间的结合更加紧密,将成为未来机械制造技术当中的重点,不断推动机械制造的智能化发展水平,同时纳米精密加工在机械制造当中的应用也使得机械制造的生产效率大大提升。集成化芯片以及大规模可编程集成电路的发展为机械制造智能化提供了坚强的后盾,产品可靠性也将得到提高。

结语:

当前机械制造的发展正在向着全面化和绿色环保的方向发展,计算机技术的快速进步,给机械设备的数字化和网络化推广带来了更多可能性,各个设备之间的网络连接和自动化技术的应用,使得机械制造智能化生产成为可能,在未来可以预见机械制造智能化的发展模式将更加完善和规范,从而不断推动机械制造行业的进步发展。

参考文献

[1]赵新乐,李斌.论机械制造智能化的发展趋势[J].太原城市职业技术学院学报,2014,(03):169-170.

[2]刘新伟,杨莉,侯亚峰,高森,代畅.浅论机械制造的智能化技术发展趋势[J].科技与企业,2013,(03):299.

智能制造中的技术篇5

关键词:智能制造;机联网;机械行业;两化融合

“两化融合”就是通过工业信息化过程达到建成信息化工业目标。手段方法是信息化,实现目标是信息化的工业。信息化的工业是现代经济、信息社会的基础。所谓“两化”,工业化的需求是牵引;信息化的技术是驱动。在“两化融合”发展框架下智能制造是提高我国装备、产品自主知识产权,提高技术含量的重要技术手段。

1.机械智能制造的发展现状

(1)我国对智能制造的研究始于20世纪80年代末。在最初的研究中在智能制造技术方面取得一些成果,进入21世纪以来的十年中智能制造在我国得到迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造相关产业也初具规模。我国已取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的智能制造技术,例如:机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备,如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、部级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高科技技术人才。

(2)智能制造装备产业体系初步形成。随着信息技术与制造技术的高速发展,我国智能制造装备的发展深度和广度日益提升,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成,一批具有自主知识产权的智能制造装备实现突破,2013年以来工业自动化控制系统、仪器仪表、数控机床、工业机器人及其系统等智能制造装备产业领域销售收入超过4000亿元。

(3)我国对智能制造的扶持力度不断加大。近年来,我国对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金大幅增长。我国了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,并设立《智能制造装备发展专项》,加快智能制造装备的创新发展和产业化,推动制造业转型升级。

2.智能制造的产业升级的必然选择

决定一个国家的智能化、自动化程度有几个因素:其一,它是国家产业发展到一定阶段的产物,例如:生产要求很高的高端设备,或在高温、高腐蚀、高危等恶劣的环境下,人工无法完成,需要机器人来完成;其二,当人工能效太低时,人的单位能效与之相比差十几二十倍,则需要使用机器人或自动化的装备来生产制造;其三,劳动力成本的快速增加也是一个重要影响因素,自动化设备和智能制造迎来了新的外部环境,对智能制造来讲是一个推动力。

目前中国已是世界第二大经济体和制造业大国,但自主创新能力薄弱、先进装备贸易逆差严重、高端装备与智能装备严重依赖进口,严重制约我国制造产业健康发展。随着世界经济迅速的发展与成长,智能化制造工厂将给所有产业升级带来冲击,也将引领全球制造业发展模式的前进与革新,对于中国制造业的产业升级来说已是必然选择。将专家的知识不断融入制造过程以实现设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化,实现拟人化制造,目的是使制造过程具有更完善的判断与适应能力,提高产品质量、生产效率,并将显著减少制造过程物耗、能耗和排放。

3.机械智能制造的发展方向

3.1以3D打印为代表的“数字化”技术崭露头角

“数字化”制造技术有可能改变未来产品的设计、销售和交付用户的方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。3D打印技术呈现三个方面的发展趋势:打印速度和效率将不断提升;将开发出多样化的3D打印材料;3D打印机价格大幅下降。

3.2智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程

先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正引领新一轮的制造业革命,主要体现在以下四个方面:一是建模与仿真使产品设计日趋智能化;二是以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛;三是全球供应链管理创新加速;四是智能服务业模式加速形成。

3.3智能制造技术通讯网络化日趋成熟

机联网就是机器联网,指应用物联网、云计算、现代通信技术,对企业制造设备、工艺流程,空调、照明、仓储等辅助设备进行统一的改造升级管理,形成集中管理、资源共享的现代化智能制造模式,以提高生产效率,改善产品质量,促进节能减排,提高企业综合能力。“机联网”是实现“机器换人”的重要形式,是推进两化深度融合的重要载体。目前企业机器设备管理水平落后,一线劳动用工缺口持续扩大,加快机器设备联网成为企业提升生产经营水平、加快转型升级的重要突破口。实施“机联网”工程,推进企业生产制造从单机控制向多机控制,从“一人负责一机”向“一人负责多机”,甚至“一人负责一个车间”、“无人车间”方向发展,大幅减少生产一线尤其是脏活、累活、污染岗位、危险岗位的劳动用工。

4.结论

可以预见,智能制造装备在引领制造业在低碳、节能、高效发展进一步得到显现;同时,机械行业将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、三D打印装备、新型传感仪器、自动化成套生产线、机联网等重点领域形成快速发展。

参考文献:

[1]赵同春,麻洪秋, 金成海, 张军,黄赞军.金属注射成形用水雾化不锈钢粉末的制备

与应用.粉末冶金工业,2013年6月第23卷第3期

[2]王先逵.《制造工艺核心论》WMEM.2005.6

[3]《关于开展企业“机联网”工程建设的意见》(浙经信信息[2013]559号)

智能制造中的技术篇6

一、关于机电一体化的概述

1.1 机电一体化的含义

所谓机电一体化,又称机械电子学,是指将电工电子技术、信息技术、接口技术、机械技术、微电子技术、传感器技术、信号变换技术等多支技术进行有机地结合,并综合应用到实际生产生活中去的一项综合性的技术。

1.2 机电一体化的基本内容与组成要素及原则

机电一体化的基本内容包括以下几个方面:一是机械技术,二是计算机与信息技术,三是系统技术,四是自动控制技术,五是传感检测技术,六是伺服传动技术。机电一体化的组成要素包括:一是结构组成要素;二是运动组成要素;三是感知组成要素;四是职能组成要素。机电一体化的四大原则包括:一是结构耦合;二是运动传递;三是信息控制;四是能量转换。

二、关于智能控制

2.1 智能控制的含义

所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域,主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的,为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间,解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分,是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科,它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。

2.2 智能控制的特征

智能控制具有以下特征:一是智能控制的核心在高层控制,即组织级;二是智能控制器具有非线性特性;三是智能控制具有变结构特点;四是智能控制器具有总体自寻优特性;五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;六是智能控制是一门边缘交叉学科;七是智能控制是一个新兴的研究领域。

2.3 智能控制的类型

一是集成或者混合(复合)控制;二是分级递阶控制系统;三是专家控制系统(Expert System);四是人工神经网络控制系统;五是学习控制系统;六是进化计算与遗传算法;七是组合智能控制方法等。

2.4 智能控制发展的趋势

智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,其在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术,它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。近年来,智能控制技术在国内外已有了较大的发展,己进入工程化,实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术,它还处在一个发展时期。然而,随着人工智能技术,计算机技术的迅速发展,智能控制必将迎来它的发展新时期。

三、智能控制在机电一体化系统中的应用

从20世纪90年代后期,机电一体化技术向智能控制发展,开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向,智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。

3.1 智能控制在机械制造过程中的应用

机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分,当前最先进的机械制造技术就是将智能

控制技术与计算机辅助技术有机结合,向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动,从而模拟人类制造机械的活动。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括:机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

3.2 智能控制在数控领域中的应用

随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,不仅需要完成很多的智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说,利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理,再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理,从而获得维修数控机械的一些指导性建议。

3.3 智能控制在机器人领域中的应用

机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。

3.4 智能控制在建筑工程中的应用

智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。

3.5 智能控制在机电一体化中的效果

机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在,因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量,智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用:优化效能:多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式,有着较为广阔的功能涉及面,裁剪性也非常好。如果是群控系统,对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程,进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;提高精度:精度 对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标,直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比,智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统,促使机床的精度得以大大的提高;程序控制:操作程序是系统运行的主要指令,根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;改进加工:智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果,数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要,可以有效地减少人工操作次数,加工程序得到了优化和改进。

参考文献

智能制造中的技术篇7

智能制造迎来新高潮

目前,智能制造是全球新一轮制造变革的核心内容,是中国制造实现由大变强、向高端迈进的战略选择。其中,强化创新驱动;夯实发展基础;推进智能转型;深化融合发展是其几个主要方面。在落实这些内容过程中的各种措施和投入,也正在改变和推动智能化的发展进程,有可能在某些领域的技术突破及应用会引发新的产业变革和新一轮的创新浪潮。

前不久,美国国家科学基金会的《科学与工程指标2016》显示,中国已成为仅次于美国的世界第二科技研发大国,在研发投入、科技论文产出、高技术制造增加值等重要指标方面已居世界第二位。

据有关部门统计,2015年我国研发经费投入总量为1.4万亿元,占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”国家科技创新规划》,研究与试验发展经费投入强度达到2.5%。科研力量和经费的不断投入,加快了中国工业和制造体系的建立和完善,加快了中国制造迈向中国智造的步伐。

目前,中国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,拥有39个工业大类,191个中类,525个小类,已经形成了一个举世无双、行业齐全的工业体系。这些日益完备的工业体系为中国智能制造和发展打下了坚实的基础。

2015年以来,工信部连续两年组织实施智能制造专项行动。在专项行动中,共确定109个示范项目,覆盖63个行业,分布在27个省、自治区、直辖市。初步形成了石化行业智能工程、航空专业网络制造和重大技术装备远程服务和存储可服务可发展模式,还带动一批关键装备和软件产品的突破。

当前,“智能制造”一词已成许多企业家口中最热的词汇。不久前,一项对中国企业的情况调查显示,85%的企业未来一年内有意引入工业机器人、数字化智能机床、数控系统、3D打印机等智能制造设备,22%的企业未来一年向智能制造设备的投入占总预算的20%以上。

还有,国内许多知名企业也积极联合向中国智造迈进,如浪潮集团联合中国航天科技集团、大连船舶重工集团等20多家机构,成立中国智能制造信息化推进联盟,以航空航天、船舶、高端装备制造等国家核心行业为中心,打造协同创新平台与成果产业化应用推广联合体,围绕智能制造产业链的新需求合力攻关,打造智能制造生态圈。

在山东,青岛海信集团每年投入2亿―3亿元打造“智能工厂”,到今年年底将达到上千台机器人的使用规模。在生产场地没有增加和工人数量减少的情况下,电视机产量由2011年的800万台增长到去年的1110万台,增长了39%。

因此,人们相信中国智造业的产品智能、设备智能、生产过程智能,将是继零售业、信息传播产业等领域发生颠覆性改造以后的下一个高潮,智能制造是中国工业经济阵营里的新技能。

国外智造业战略的提出和发展

当前,智能制造技术已成为世界制造业发展的客观趋势,世界上主要工业发达国家正在大力推广和应用。如日本早在1989年提出智能制造系统,美国在1992年执行新技术政策,大力支持包括信息技术、新的制造工艺和智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目,选择了39项核心技术,其中信息技术、分子生物学和先进制造技术均突出了智能制造技术的地位。

目前,智能制造装备跨国企业主要集中在美国、德国及日本工业化发达国家。以智能控制系统为例,全球前50家企业排行榜中74%为美、德、日企业,入榜企业最多的是美国和德国,各有13家,其次是日本有11家企业,其后相对居多的国家是英国和瑞士,其中,排名前10位企业中有半数是美国企业。

近年来,美国为了重塑制造业的全球竞争优势,启动了制造业振兴计划,加快发展技术密集型先进制造业,实现再工业化。并研发智能制造系统集成等关键要素技术进行系统支持。

奥巴马政府也重点提出了再工业化战略,目的是优化本国投资环境,吸引本国制造业回归和外国直接投资。从2010―2014年,美国制造业以年均3.46%的速度增长,高于同期GDP增长率,制造业就业人数从1200多万上升到1300多万,年均增长2.05%,制造业成为美国经济复苏的重要引擎。

2013年,美国GE公司宣布将在今后几年投入15亿美元开发工业互联网,并同年《工业互联网@工作》报告,直接与美国政府的战略举措相呼应。在GE公司的未来构想中,工业互联网将通过智能机床、先进分析方法以及人的连接,深度融合数字世界与机器世界,深刻改变全球工业。

还有德国政府,根据本国工业形势发展需要积极和弗劳恩霍夫研究所、各州政府合作,投资数控机床、制造和工程自动化行业应用制造研究,巩固其制造业领先地位。

在2014年汉诺威工业博览会上,德国展示了10家企业联合研发的全球第一个“工业4.0”演示系统。向世界提供用智能制造系统生产的产品,并扮演智能制造系统供应者的角色。

智能制造中的技术篇8

关键词:自动化技术;机械制造;应用

自动化技术的应用是提高机械制造效率的重要技术支持力量,在随着我国的科学技术水平进一步提高下,对机械制造的要求也会进一步提高,自动化技术的应用需求也会增加。智能制造机械技术和设备的问世,引发大众对于传统工业生产利弊和前途的思考。随着智能制造技术的推广和智能设备在社会生产中的逐渐认可及利用,人们已经普遍认识到,智能机械设备优于传统工业生产,其在未来必将代替广泛的传统工业生产不可逆转。通过加强对自动化技术的应用研究,对实际机械制造发展就有着积极意义。

1机械制造中自动化技术应用重要性和实际应用

1.1机械制造中自动化技术应用重要性

机械制造产业的蓬勃发展对我国生产力水平提高有着积极作用,在全面建设小康社会的发展环境下,为保障人们的生活质量水平提高,在机械制造生产的质量和效率水平提高层面就有着强调。而机械制造产业的发展需要有新的技术支持,自动化技术就是重要应用技术,这对提高机械制造的生产能力有着积极作用[1]。通过将自动化技术在机械制造当中加以应用,对系统生产能力提高就能发挥积极作用,能进一步提高生产质量。自动化技术的应用对机械制造的全面监控目标能得以实现。

1.2机械制造中自动化技术实际应用

机械制造当中自动化技术在多个环节都能得以应用,如将自动化技术在数控技术方面的应用。机械制造的数字化目标实现,是讲数字技术和硬件以及控制技术进行了结合,从而保障了机械制造的自动化水平提高,使得机械制造的效率水平得到了显著提高。自动化技术在数控技术方面的应用,对操作的规范性以及安全性得到了保障,这就在经济效益创造方面发挥着积极作用。机械制造中自动化技术在人工智能当中的应用能发挥积极作用,机械制造中人工智能技术是把自动化技术和系统功能等技术进行了融合,并进行相互的渗透。这一技术是通过智能机器以及人类专家形成了一体化操控,能在机械设备的制造过程中进行判断以及推理等智能活动,这就对机械制造的整体效率水平得到了提高,使得机械制造的智能化目标得到了实现,避免了操作中存在的误差。自动化技术应用在机械制造当中能实现信息流动自动化。将计算机作为辅助设计,产品数据管理和制造自动化技术系统进行连接,就能实现信息的自动化传递。机械制造中对信息的及时传递就能提高生产力水平,对自动化的程度提高,这对机械制造的工件工艺设计的精确度也能得以有效保证[2]。自动化技术的应用在加工系统的自动化目标也能得以实现,自动化技术的应用能将大量劳动力从繁重的工作中解放,对机械制造的精度以及减少事故的发生起到了保障作用。机械制造过程中的自动化技术应用,能实现物流系统的自动化目标,机械自动化能实现物流系统自动化更新,检测中以及装备的自动化系统管理方面,机械制造自动化系统的应用,能结合生产工序当中的相关要求,以及按照相应标准完成零部件的加工制作,能实现自动化系统整体分工以及装配作业,这样就能对装配的质量水平得以有效提高。

2机械制造中自动化技术应用发展趋势

中国制造业的自动化和智能化进程任重而道远,随着世界经济迅速的发展与成长,自动化制造工厂将给所有产业升级带来冲击,也将引领全球制造业发展模式的前进与革新,对于中国制造业的产业升级来说已是必然选择。第一,实用性发展趋势。机械制造当中自动化技术的应用发展,在随着技术水平的提高就会更加注重实用性。机械制造对自动化技术的应用获得更高的经济效益,是当前比较关注的,而实用性也是未来机械制造自动化技术的应用目标[3]。我国当前在机械制造自动化技术的应用规模还有待扩大,自动化水平低的现状还需要进行改善,要能将自动化技术和机械制造领域紧密结合,促进机械制造整体水平的提高。第二,智能化发展趋势。自动化技术在机械制造中的应用在智能化的发展趋势方面愈来愈显著。从近些年我国的人工智能技术的研究发展现状能看出,智能化技术的应用愈来愈成为机械制造生产力水平提高的重要应用技术,这一智能化技术将人脑研究功能分析结果在机械制造领域得到了应用,对机械制造的整体水平得到了提高[4]。人工智能和机械制造领域的发展在未来将会更加的紧密,通过人工智能来替代人工制造,实现智能化的机械制造系统。第三,绿色化发展趋势。自动化技术应用在机械制造领域中,会向着绿色化的方向迈进。在当前可持续发展观念的进一步深化下,绿色化在机械制造领域成为重要发展目标,绿色化的机械制造就能对生态环境污染进行降低,从而有利于机械制造产业的可持续发展。

3结语

总之,机械制造当中自动化技术的应用,是促进机械制造企业在市场中良好发展的重要基础,只有充分重视自动化技术的科学应用,才能保障机械制造的质量。希望通过此次理论研究,能为实际自动化技术应用起到促进作用。

作者:李慧 单位:洛阳北玻台信风机技术有限责任公司

参考文献:

[1]郭鑫.数控技术在机械制造中的应用研究[J].科技创新与应用,2017(08).

[2]李凤.自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].时代农机,2017(02).

智能制造中的技术篇9

此外,博览会和分论坛也将起到促进产业链上下游深化融合,推动智能制造落地的作用。

作为该博览会的重要组成部分,在以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”上,与会嘉宾探讨了智能制造的发展趋势、技术进展和成功案例,并对传统制造业进行智能制造转型提出相关建议。

在“2016中国(成都)智慧产业国际博览会”(以下简称2016中国(成都)智博会)举办期间,以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”于8月4日成功举办。

说起智能制造,事实上,这并非四川省第一次举办此类活动。7月,20i6中国(成都)电子展就在成都世纪城新国际会展中心召开。展会以“推进智能制造促进军民融合”为主题,设置了智能制造、军民融合、电子元器件、测试测量、微波射频、物联网及云应用、智能硬件、创新创业核心展区,涵盖智能硬件、无人机、VR/AR、智能终端等电子信息产业前沿热点内容。

如果说7月份的电子展是一次智能制造领域的预热展会的话,那么8月份的2016中国(成都)智博会就是全面推进智能制造与“互联网+”战略深度融合的研讨会。来自四川省与工业和信息化部的相关部门领导、中国国际贸易促进委员会四川省委员会领导、智能制造领域知名的专家、学者,以及中外企I与方案供应商和相关领域的嘉宾,齐聚一堂,共同探讨智能制造的发展趋势、技术进展和成功案例。

智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。建设智慧城市,对加快工业化、信息化、城镇化、农业现代化融合,提升城市可持续发展能力具有重要意义。2016年政府工作报告中提到要发展智慧城市,加大公共设施建设。我国智慧城市发展已进入规模推广阶段,智慧城市的总投资规模预计达到1.1万亿元。

四川省早于2012年就了《关于加快西部信息网络枢纽建设的指导意见》,明确以国家信息化发展战略为指引,加强综合信息基础设施建设,坚持以“光网四川”为基础,以科技创新为动力,以三网融合试点为契机,加快智慧应用项目、智慧产业基地建设,大力推进智慧政务、智慧产业、智慧民生三大工程,建设智慧四川,打造西部信息高地。20t5年,四川已建成“全光网省”,对于四川推进“互联网+”行动计划、落实三网融合、促进信息消费、发展智慧产业将起到重要作用。

我国智慧城市发展已进入规模推广阶段,2016中国(成都)智博会,以智慧城市建设为载体,带动智慧产业发展,力争把展会打造成国际知名、国内一流的智慧城市与智慧产业招商引资平台、装备采购平台、技术合作平台、品牌推广平台和创新创业平台。

此次大会以中央、四川省委经济工作会议和城市工作会议精神为指导,围绕四川省“三大发展战略”和对外开放实际,对接国家“互联网+”行动计划和“中国制造2025”战略,把握新一轮科技革命和产业变革新趋势,充分运用国际国内“两种资源”和“两个市场”,促进四川省产业转型升级和新型城镇化发展,以“政府引导、市场运作”为原则,以“兴业惠民”为目标,以“发展智慧产业、引领智慧生活”为主题,坚持消费提档升级和产业转型升级互动互促,着力新一代信息技术展览展示和应用推广,以智慧城市建设为载体,带动智慧产业发展,加快国际国内智慧产业资源向四川汇聚,推动高端成长型产业和战略性新兴产业发展,促进传统制造业技术改造,加速我国西部智慧城市建设与智慧产业发展。力争把展会打造成国际知名、国内一流的智慧城市与智慧产业招商引资平台、装备采购平台、技术合作平台、品牌推广平台和创新创业平台。

本届会展举办了1场展览、3场重要会议、3场论坛和1场比赛。工业和信息化部领导,中国工程院院士李德毅、李培根、方滨兴、沈昌祥、邬江兴,以及在信息安全、智能制造等领域的国内外知名专家、名企高管等共聚盛会,共同探讨分享“互联网+人工智能”和网络信息安全等领域的新趋势、新成果、新应用和新经验。

据组委会相关负责人介绍,20t6中国(成都)智博会旨在加快国际国内智慧产业资源向四川汇聚,促进四川智能制造产业、信息安全产业发展,推动四川建成国家信息安全产业高地和西部制造强省,让智慧产业更多更好惠及广大群众。由“中国制造”到“中国智造”

四川作为制造业大省,现已初步具备了建设全国制造强省的产业基础和发展条件。2016年,四川省全力实施《中国制造2025四川行动计划》,重点在电子信息、汽车制造、高端装备制造等产业领域开展一批重点企业的数字化生产线、智能工厂(车间)建设,培育发展一批智能制造设备、夯实智能制造基础设施等,力争率先建成西部制造强省和“中国制造”西部高地。

成都智博会积极响应行动计划,组织各方资源打造“四川智造”展区,集中展示智能制造、传感器应用系统、3D打印、新材料和新一代信息技术,汇集西门子、华为、长虹、九州电器、华体照明等31家四川制造领先企业集体亮相。四川长虹积极参展,带来旗下最新智慧城市解决方案及智能产品。

据介绍,本次智博会展览面积2万平方米,参展企业共14l家,集中展示“智能制造”、“智慧城市”、“智能安防”、“数字娱乐”、“智能家居”、“信息科技”6大板块内容。

在“四川智造”展区,6(30平方米的场地内集结了智能制造、3D打印、传感应用系统、新材料、新一代信息技术等一大批代表本土创新创业新技术、新潮流的高新技术产品和系统,包括拥有GPS高精度定位的天润农用无人机、普什宁江的智能柔性制造系统(FMS)、虚拟工厂与现实工厂相结合的西门子成都工厂、能够智能推荐合理搭配餐食的长虹智能冰箱、可呈现好莱坞色彩的极米无屏电视、能够最佳匹配用户个性需求的华为桌面云解决方案等,在展会上向观众进行精彩展示。

在四川省市州专题展区,宜宾的智慧城市成果展示,眉山的四川省首个智能机器人生产基地凯德尔机器人、双FID的在线VOC监测站,广元的动中通卫星通信车、高轨迹精度的OTC机器人、智能家居产品等都在智博会上进行了展示。此外,德阳、自贡、乐山、雅安、凉山等市州也展示了它们的智能制造和智慧城市等领域的特色产品与技术。

看各国在做什么

智能制造,这个在大数据、物联网、人工智能同期被大家热议的话题,中西方虽然有各自的表述,但总体上看都是基于信息化和智能分析为基础的产业变革。

美国国际标准与技术研究院对此的看法是:智能制造是全集成协同制造系统,该系统可以作出实时响应,以满足工厂、供应链网络和客户不断变化的需求和条件。

而中国,工业和信息化部的相关文件提出:智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。

从智能制造的产业链来看,大体会分为三个层面:首先是感知层。在这个层面上可能涉及传感器、半导体等产品。从技术角度来看,会应用到传感感知、信息采集等技术。其次是网络层。网络层上可能会涉及智能芯片等产品。从技术角度来看,会应用到云计算、大数据、网络传输等技术。最后是应用层面。这个层面会涉及机器人、智能机床、3D打印等产品。会应用到3D打印、机器人解决方案等技术。

以上三个层面对整个制造业来说,是机遇也是挑战。这三个层面所涉及的产品供应商涵盖了传感器厂商、二维码厂商、云计算软件企业、网络解决方案企业、系统集成商等各行各业的企业。谁能够抓住这个机会,谁就能淘到智能制造时代的第一桶金。

为了迎接智能制造的新时代,各国都在积极推动产业改革。以西方国家美国和德国为例,美国推出了先进制造伙伴计划(AMP)、国家制造业创新网络等计划;德国推出了工业40战略。日本推出制造业白皮书,发展基于大数据的制造业,大力发展机器人、3D打印等技术。韩国也推出了自己的制造业创新3D战略,加强信息技术与制造业融合。在国外政府推动下,国外很多知名企业都开始行动起来。我国为了应对产业变革,也推出了中国制造2025计划,将智能制造作为主攻方向。那么我国又有哪些知名企业开始行动了呢?

人杰地灵。共建四川智能制造

作为市场创新的主体力量,传统制造业如何拥抱互联网,实现智能制造的目标,制造业一些领军人物也提出了各自的考量。

海尔集团董事局主席张瑞敏早在2C00年就提出“不触网就会死”的理念。在第二檬澜缁チ网大会的论坛上,张瑞敏表示,互联网时代下的智能制造,被看重的不是产品,而是如何创造用户资源。传统企业和互联网企业最大的不同,就在于传统企业重颐客,互联网企业重用户。

富士康科技集团首席执行官郭台铭表示,这几年传统产业和互联网面临很大的产业变革,“唯有实虚结合,才能使效益最大化”。

而已经宣称自身是大数据企业的阿里巴巴集团董事局主席马云称:“现在正处于变革时期,人类已经从IT走向了DT(数据科技时代),在数据时代,30年以后世界上最优秀的CEO可能是一个机器人。”

在四川积极推进智能制造战略的前夕,事实上,很多人也看到了四川在产业链上的一些不足。比如,四川虽作为制造大省,但仍面临着产品质量不高、创新和核心竞争力不足、产业结构不合理等诸多问题。

因此,四川省对接国家《中国制造2025》,制定了一系列政策和措施:制订了《中国制造2025四川行动计划2016重点工作推进方案》、《四川省智能制造2016年8月15日第31期责编:赵明E-mail“十三五”规划》等方针规划,设立四川高端装备和智能制造基金对智能制造项目进行大力扶持。

同时,四川省与众多大企业、大集团建立战略合作关系,四川省政府分别与中国电子科技集团公司、航天科工集团、中国电子信息产业集团公司、中国移动通信集团公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、浪潮集团、京东集团等签署了战略合作协议,共同推进智能制造、信息安全、智慧城市、互联网+、云计算、大数据、集成电路、电子政务、电子商务等智慧产业重点领域发展。2016年智博会在四川省政府的大力支持下,云集海内外顶尖行业专家,以会带展全力打造西部地区最佳的智慧产业平台。高端论坛促企业智能化转型

作为“2016中国(成都)智慧产业国际博览会”的重要组成部分,以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”在成都成功举办。该论坛由中国电子信息产业发展研究院与中国国际贸易促进委员会四川省委员会共同主办。

四川省是国家布局的重要电子信息产业基地。军事电子装备整体实力居全国第一,信息安全产业总量居全国第二,微型计算机产量占全国20%以上,航空电子、平板显示、卫星应用、物联网、云计算、大数据、自动控制系统等方面整体实力名列全国前茅。

在智能装备制造方面,四川的高精度数控加工设备、柔性生产制造系统已经达到国内领先水平,工业机器人焊接生产线集成应用在国内有一定的优势,增材制造装备在零部件制造、修复、成型等方面进展较快,外来投资企业在川发展良好,德国西门子在成都的工厂就是四川智能制造的典范。

为推动四川率先建成西部制造业强省和中国制造的西部高地,四川省政府印发了《中国制造2025四川行动计划》等系列文件,提出推动信息技术与制造业深度融合,围绕制造业智能化、绿色化、服务化三大主攻方向,将信息化的普及、智能化的转型、高端化的突破作为三大着力重点,使四川省成为全国重要的重大技术装备制造、信息技术研发和产品制造、战略资源精深加工、名优特新消费品生产和研发制造基地,实现制造业强省的战略目标。力争到2020年,四川省传统制造业重点领域基本实现数字化,有条件有基础的重点行业将全面启动并逐步实现智能化。四川省投资促进局副局长万怡挺介绍,四川省将重点发展高档数控机床、工业机器人、增材制造装备、智能检测与装配装备、智能传感与控制装备、智能物流与仓储装备等6大领域的核心技术。

中国电子信息产业发展研究院副院长、中德智能制造联盟秘书长王鹏,国家信息中心专家委员会主任宁家骏分别就《中国制造2025》的战略与实施,以及如何推进制造强国建设发表了各自的见解。来自施耐德电气(中国)有限公司、北京航天智造科技发展有限公司、中航工业精益六西格玛研究所、浪潮国际、数之联、软通动力信息技术(集团)有限公司、智能云科、渡鸿集团的高管和专家,分别就智能制造的综合解决方案、云计算与智能制造、智能制造的生态系统、精益生产与智能制造、核心制造技术突破等主题发表了演讲。

在最后的圆桌论坛环节,施耐德电气(中国)有限公司工业事业部OEM副总裁庞刑健、软通动力信息技术(集团)有限公司副总裁季献忠、数之联CTO方育柯、成飞公司数控加工厂副厂长宋智勇等嘉宾,就如何应对和抓住智能制造带来的挑战与机遇的话题,结合各自所在的领域发表了各自的看法,并就四川省发展智能制造业给出了各自的建议。

四川不仅是我国三大重型装备制造基地之一,同时在机床、军工、石油机械、电子装备等领域都具有无可比拟的制造优势。选择在成都举办这次以智能制造创新合作为主要议题的论坛,探讨智能制造的发展战略、制造模式的变革,分享智能制造的用户经验,对推进四川省乃至全国智能制造发展都很有极其重要的意义。

2016智慧产业国际博览会及其分论坛将成为一次契机。它将进一步强化制造业统筹规划,对产业部署进行协同攻关,共同推进制造业智能化转型。此外,博览会和分论坛也将起到促进产业链上下游深化融合,推动智能制造落地的作用。

中国智能制造产业发展前景

当前中国智能制造产业正处在新一轮技术革命十年周期的起点上,可穿戴设备、机器人、智能家居、智能医疗、智能汽车等正在成为行业热点词汇。这轮产业革命的本质是信息技术取代传统制造技术成为产业的核心价值来源,传统产业向互联网生态系统转移,标志着继移动互联网之后的新一轮技术创新浪潮,即泛智能化时代已经来临。

2015年我国智能制造产值在1万亿左右,2020年有望超过3万亿元,年复台增长率约20%。智能制造产业中五大热点分别是:机器人、无人机、人工智能、3D打印、无人驾驶,本文将围绕这五大热点细分领域未来发展规模进行预测分析。

1未来10年中国机器人市场将达6000亿元

伴随劳动力的结构性短缺以及劳动力成本的急剧上升,机械的使用放大并延伸了人的四肢能力,计算机的使用提升了人脑的功能,机器人的使用将大大拓展人类的综合能力,机器人r代即将到来,这使国内机器人产业迎来了大发展的春天。

根据《中国制造2025》的规划,2020、2025和2030年工业机器人销量的目标,分别是15万台、26万台和40万台,未来市场空间巨大。

机器人已从早期的工业机器人发展为种类繁多的现代工业机器人、特种机器人和服务机器人。工业机器人已广泛应用于各大门类工业领域,应用正扩展到越来越多的行业,包括3D打印、农业、装配、建筑、电子、物流和仓储、生产制造、医药、采矿、运输等很多其它行业。

2预计2018年中国民用无人机市场将达到110.9亿元

近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和电力巡线两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。在其它行业的潜在需求也将逐步显现,中国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期,或将在未来3年内,迎来第一个行业应用小高潮。

民用无人机用途极为广泛,未来市场主要集中于农林保值、影视航拍、电力巡视等领域。鉴于国内民用无人机政策的规范和低空空域改革的深化,我国民用无人机行业将呈现爆发式增长到2018年,我国民用无人机市场规模有望达到110.9亿元。

无人机迅猛发展主要原因在于不仅其成本与价格具备优势,而且其技术品质又可与国外产品比肩。目前无人机在农业、空中监测、研究等领域的应用可行性更高。目前无人机并非完全的智能化,无人机依旧需要专业的飞行人员来操控,市场专业性人才缺口大,人才培训市场具有很高的投资价值。

3.2020年人工智能市场规模破百亿元

人工智能为21世纪科技领域最为前沿的技术之一,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其所使用的技术旨在根据数据和分析赋予计算机能够做出类似人类的判断。我国在人工智能的研究上与发达国家相比不算落后,再加上我国在人工智能相关领域不断产生新的突破,未来人工智能将呈现跨越式增长,预计2020年人工智能市场规模将超过3百亿元。

我国自主知识产权的文字识别、语音识别、中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人等智能科技成果已进入广泛的实际应用。2014年,中国市场的工业机器人销量猛增54%,2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元;指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。近年来,我国人工智能技术在人工智能基础研究、人脑研究、网络融合、3D智能打印等领域不断产生新的突破。未来随着人均可支配收入的增加,以及人口老龄化的时代来临,人工智能家庭化的现象将会普及,届时家用助老服务机器人、医疗机器人,以及家用清洁机器人的市场需求将会激增。

4.预计2018年3D打印市场规模或超过200亿元

当前我国整体经济存在下行压力,传统制造业亟待转型升级。中国作为传统制造业大国,在发展中国家低成本优势显现的大背景下,加快发展3D打印是我国由制造大国迈向制造强国的有效途径之一。

政策、经济、技术,以及社会文化四方面驱动3D打印发展。2014年,全球3D打印机市场规模达到38.5亿美元,预计2018年,市场规模将增长到125.8亿美元。中国3D打印市场规模近年均保持较高增长速度,增速维持在3070以上,预计2018年中国3D打印市场规模或超过200亿元。

目前我国制造业正处于行业转型升级期,要利用好这个机会,企业应敢于尝试3D技术在原有领域的更新升级,拓展3D技术在更多领域的应用。

航天航空领域是金属3D打印增长最陕的领域。3D打印在飞机机翼机身、发动机零件、航空站零件补给、无人机系统中都有广泛应用,未来20年3D打印航空发动机零部件市场可达125万亿。

以国际层面的产业化导向,重c布局工业领域。我国已有技术主要关注轻型3D设备的研发,但对工业用途的机型缺乏长远规划,而3D打印技术的核心竞争力和主战场是工业领域的应用。

5.2020年将成无人驾驶汽车商业化元年

国内无人驾驶产业仍处于萌芽期,部分细分市场仍为空白。从整车制造视角看,除运动控制系统、辅助驾驶系统ADAS和GPS等可以延用传统车辆制造已有的较为成熟的技术以外,其他大部分无人驾驶技术处于起步阶段,需要多主体包括整车厂、零部件供应商、技术提供商等联合研发、生产,涉及的产业链较长,目前我国正在努力赶超一些国外企业,在关键技术上获得突破。

2020年将成为无人驾驶汽车商业化元年,并从此进入爆发增长期。2025年全球无人驾驶汽车销量将达到2。万辆,有望产生2000亿至19万亿美元的产值,2035年将达到约1100万辆,届时无人驾驶汽车保有量将达到约5000万辆,其中北美市场上的份额将达到29%,中国为24%,西欧为20%。

当前距离无人驾驶汽车商业化还有一段距离,预计到2020年无人驾驶将初步实现商业化,具备较强资金、技术实力的投资者可以提前布局,为将来占领市场、制定行业国际标准争取主导地位。对于资金量相对较小的投资者,可以针对无人驾驶的细分领域进行突破,比如当前国内一些尚未完全成熟的无人驾驶技术。投资者应该注重校企合作,无人驾驶对技术、人才要求非常高,投资者可以积极挖掘高校资源,为技术研发提供有力支撑。

链接 工业和信息化部近期推进智能制造开展的5大举措

张荣瀚

一、加强顶层设计和统筹规划。目前正在抓紧编制《智能制造发展2016-2020规划》,针对我国智能制造发展的基础和形势,必须明确未来五年智能制造发展的思路和目标,提出推进智能制造的路径和任务,谋划若干重点专项行动,指导地方、行业有序实现制造业的数字化、网络化和智能化。

二、制定智能制造工程实施指南。按照《中国制造2025》的总体部署,工业和信息化部会同有关部门制定并了智能制造工程实施指南,将制造业智能化转型作为必须长期坚持的战略任务,分步走、持续推进。在“十三五”期间将同步实施数字化制造普及,智能化制造示范,重点聚焦在攻克高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备这五大类关键技术装备,同时要夯实智能制造的标准、核心支持软件、工业互联网这三大基础。要培育推广离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务这五种新模式。同时要推进十大重点领域智能制造成套装备的集成应用,持续推动传统制造业智能化转型。

三、组织实施好智能制造专项。去年6月,工业和信息化部联合财政部启动了智能制造专项,对93个重点项目进行了支持,今年支持的重点项目将超过130项,一共投入中央财政资金超过50亿元。专项实施以来,不仅支撑了国家智能制造标准体系的建设,提高了智能制造装备的自主安全可控水平,同时带动了社会投资100亿元。

四、持续开展智能制造试点示范专项行动。从去年开始工业和信息化部实施了智能制造试点示范专项行动,确定了109个试点示范项目,覆盖63各行业,一共分布在27个省、自治区和直辖市。通过试点示范初步形成石化行业的智能工厂、航空装备网络集成制造、消费品行业个性化定制,以及重大技术装备的远程运维服务等较为成熟、可复制可推广的发展模式,带动了一批关键装备和软件产品实现突破。

五、扎实推动智能制造标准化工作。去年底工业和信息化部联合国家标准委制定并了《国家智能制造标准体系建设指南》,提出了智能制造标准体系的总体框架,共五类基础标准和五大类关键技术标准,以及在不同行业的应用标准。做好2015年和2016年启动的91个智能制造综合标准化实验验证项目的研究,重点围绕制约智能制造发展的互联互通和多纬度协同发展等瓶颈问题,加快实施了100项智能制造基础共性标准和行业应用标准的自修订工作。

链接 四川省智能制造重点发展的6大领域

万怡挺

一、在高档的数控机床方面,将重点开发高精度五轴、转台系统、数控系统等功能部件,大力发展精密卧式和立式加工中心、五轴加工中心、龙门加工中心、数控蜗杆砂轮磨齿机、智能化模板焊接装备、智能化模板成套装备、高端智能原委数字化制造装置等高档数控机床。

二、在工业机器人方面,着重研制RV减速器、谐波减速器、高性能多关节伺服控制器、传感器等关键零部件,重点发展焊接机器人、切割机器人、打磨抛光机器人、重栽搬运机器人、切入式注塑机器人、特种作业工业机器人等。

三、在增材制造装备方面,着力开发打印头、高性能激光器、大功率的激光扫描、精密机器部件等核心组件。

四、在智能检测与装配装备方面,重点发展基于时光视觉的智能检测装备、车栽技术网运行状态、智能检测装备、污水处理成套检测处理装备、集成电路、智能化精密测试系统、智能测量仪、基于信息安全的在线监测预警平台、基于互联网的工业过程、数据监控与分析云平台等检测设备,培育发展柔性可重构工装的对接与装备装备。

智能制造中的技术篇10

摘要:在智能制造和产教融合等应用技术大学教学新常态下,针对机械工程专业学生的工程应用能力培养问题,从智能制造的技术特征和技术体系分析出发,研究了智能制造背景下企业对机械工程专业人才的新要求。依据机械工程人才对新技术的要求,构建了符合专业要求和当前背景的实验教学体系,搭建了实验教学平台。以产教深度融合为指导方针,研究了合作企业的特点和选择原则,制定了学生在企业阶段的学习方案和教学执行计划,为培养高素质的、符合企业要求的机械工程应用型人才提供了参考方法和管理运行方式。

关键词:智能制造;产教融合;机械工程;高职教育

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0162-03

在经济新常态下,高等教育也处于新常态的运行模式下。对于应用型本科院校的机械工程专业而言,目前的新常态主要表现为智能制造和产教融合[1]。智能制造是发展方向,产教融合是指导方针。周济院士[2]指出“智能制造是新一轮工业革命的核心技术,是中国制造2025的主攻方向”。为了贯彻落实《中国制造2025》中提出的五项基本指导方针,结合地方本科院校转型发展的需要,探索智能制造背景下应用型人才的培养模式是重中之重。本文从智能制造的技术体系入手分析智能制造对人才的新要求,结合产教融合方法提出了符合要求的机械工程专业的实验教学体系和实验室建设思路,研究了校企合作培养符合智能制造要求的应用型人才的新实施方案。

一、智能制造对学生能力的需求分析

智能制造是在常规制造技术基础上,随着科技发展而升级换代的新制造技术。所以对从业人员能力的需求也是在常规能力基础上提出了新的要求,需要从业者具备一些新的能力和技能。为此,我们从技术的需求出发分析了智能制造企业对一线人才的能力需求。

1.智能制造的技术体系。智能制造技术的核心是“智慧工厂”,是将新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套设备形成一个智能网络[3]。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间,能够形成互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成,其技术体系如图1所示。根据智能制造的技术体系,其核心技术主要有:数字化建模技术、计算机网络技术、移动互联网技术、工业机器人技术、智能传感器和物联网技术、数控编程技术、数字化制造技术、虚拟现实与模拟仿真技术等[4,5]。

2.智能制造背景下对人才技能的新需求。智能制造具有高度自动化、信息化和网络化三大基本特征。自动化将导致工业形态发生改变,特别是企业工作者的角色和地位将发生较大的改变,这要求新型工人拥有新的知识和技能,并能够与机器人进行协作。信息化使工业机器人能协同工作,由于互联网技术(特别是移动互联网技术)在生产制造领域的广泛应用,将更容易提高生产效率,形成学习型生产系统。因此,智能制造对专业人才具有如下的新要求[6-8]:(1)技术人员需要更多的机电一体化实践经验,能迅速解决设备运行中遇到的问题。(2)技术人员需要掌握更多的信息技术和网络技术,能运用网络技术解决生产中遇到的问题。(3)技术人员需要与软件工程师紧密合作,解决智能机器中的软件问题和软件的用户体验。(4)技术人员需要掌握特定的编程技能,以及复杂系统的控制、操纵和设置技术。根据上述要求可以看出,智能制造导致了对优秀员工标准的转变,人机交互以及机器之间的对话将会越来越普遍,技术人员从服务者、操作者转变为一个规划者、协调者、评估者和决策者。

二、实验教学体系及实验室建设

针对智能制造对技术人员的新要求,实验教学是能力培养的根本保证。这就需要构建先进的、符合能力培养要求的实验教学体系,并在该体系的指导下进行实验室建设。为此我们坚持“以学生为本,依托环境教学,突出应用能力,培养创新精神和系统观”的实验教学理念,构建了“四级能力层次、七个教学模块、三类驱动项目、三种结合方法”的“4733”实验教学体系,搭建了准工厂化环境的实践教学平台。创新实验教学方法,培养学生的工程应用能力和创新能力,增强学生团队意识和社会责任感。该教学体系从能力上着眼于循序渐进,从内容上覆盖装备设计、检测、制造和生产组织全过程,从方法上着重于项目驱动,从培养模式上依靠产教融合。实验教学体系的能力层次分为基础能力、专业能力、综合应用能力和创新应用能力四级。由机械基础模块支撑基础能力的培养,机械设计模块、机械制造模块、机电液控制模块和石油冶金装备模块支撑专业能力的培养,综合实践模块专注于综合应用能力的培养,机械创新模块服务于创新应用能力的培养。使用三类产品贯穿上述7个教学模块,将各个教学模块串联成一个整体,培育学生的系统观和整体观。在教学项目开发和教学方法上采用“产学结合、虚实结合和赛课结合”的方式。

三、校企合作培养模式探索

产教融合是本次教学改革和高校转型发展的根本指导原则。产教融合的实施效益可以从学生、教师、学校和企业等四个主体来分析。(1)学生方面:基于产教融合的教学方法、教学内容和教学案例可以激发学生的学习兴趣,明确学习目标,改善学习效果,提高动手能力和实践能力,使之更适合企业需求。(2)教师方面:产教融合要求教师深入企业、加强与企业的联系,从而更进一步地了解企业和社会的需求,避免“盲教”。同时在与企业导师合作指导学生的过程中将有助于提高教师的工程实践能力。(3)学校方面:产教融合为进行应用技术大学试点探索新的教学方法和人才培养模式,为学校成功转型积累经验,提供参考。同时,与地方中小企业的合作也为学生就业难题提供新的解决途径和解决办法。(4)企业方面:首先,企业与学校深度合作,所合作企I亦可借助学校的科研平台和人才优势,解决中小企业技术力量薄弱的问题。其次,企业与学校合作培养学生的工程能力也是响应国家政策,为政府排忧解难,对提高企业社会效益和社会美誉度具有一定的作用。另外,改革方案也为企业选拔优秀人才提供了一个更为可靠的解决方法。

1.产教融合中联合培养企业的选择。(1)签署联合培养协议的企业数量要多。在不影响企业生产的前提下,考虑企业可接纳人数的限制,参考国外高校人才培养的实习生制度,将学生分散到各个企业中去,每个企业安排2-10名学生,故签署合作的企业数量要求众多。例如重庆科技学院机械与动力工程学院为了完成机械设计制造及其自动化或机械电子工程两个专业学生的联合培养工作已经与40多家重庆本地的从事各种设备(或机电一体化装备)设计制造的中小企业签署了产学研合作协议。他们计划将签署合作协议的企业数量扩展到100-150家。(2)合作企业突出地方性。在企业的一年学习期间,需要将理论知识与实际工程项目结合,注重实践动手能力和解决问题能力的培养,学生需要与专业教师之间频繁联系交流,同时为了对学生监管的方便,离学校空间距离不远的地方性企业无疑是最佳的选择。同时要了解地方经济的发展、地方企业对人才的需求,使得培养的学生更能快速融入地方经济,服务于地方经济,体现学校的地方性特色。(3)合作企业以单件小批量生产模式从事设备(装备)的设计制造为主。所选择的企业大部分均为单件生产模式的集设计与制造一体的装备或机电一体化产品生产企业。因为该类型的企业从概念设计、详细设计到生产制造以及生产管理等所有生产内容均有所涉及,使得学生可以得到更为全面的锻炼;同时,这类企业对技术人员的需求更为旺盛;另外,大批量生产模式企业生产的产品较为单一,技术也较为成熟,而单件模式的企业产品开发项目众多,更适合于基于项目教学的培养方式。(4)合作企业的生产规模以中小型为主。一方面因为这类企业技术力量薄弱,对专业人才更为渴求;同时这类企业灵活多变,对市场反应灵敏,产品开发速度快,适合学生培养。另外,学校导师组对企业也可以起到技术支持作用,企业有与高校合作的意愿和动力。

2.企业学习阶段的实施和运行。在企业学习培养阶段,学校与企业之间应该建立全方位的合作关系,形成一套系统的有机的运行机制。共同商定学生的培养计划、学生的监管、学习效果的评价以及学校对企业的技术支持等。学校需将所签订联合培养的企业按照产品类型进行分类,然后成立一批“导师组”,“导师组”由学院不同知识结构的老师及企业一线工程师组成。由导师组负责学生在企业学习阶段的指导、联系、管理和学习质量监控。全过程参与学生专业课程学习、毕业论文(毕业设计)的指导等。教学方式:采用“教师提出问题-学生自主学习-实践-教师辅导”的教学模式。重点是深度参与项目关键技术、设备的开发与改造,并通过专业知识、相关资料、计算分析等方法解决其中的部分问题,以实际项目为驱动,完成专业课程的学习及完成设计、制造、生产管理等技能训练。考核方式:主要考察基本理论在实际工作中的应用及动手操作能力。导师组对课程学习报告、以案例为内容的大作业、以项目为对象的课程论文、学习小组(或)专题的汇报和答辩以及其他要求进行综合评定,确定学生学习成绩。

在“中国制造2025”和“工业4.0”背景下,中国要想实现从制造大国到制造强国的转变,适宜智能制造的应用型人才的培养将是实施“中国制造2025”的关键。智能制造专业人才培养要建立以市场为导向、制造企业深度参与、校企融合、多学科联合共建的智能工场结合以非正式学习形式的人才培养模式。

参考文献:

[1]《中国制造2025》与工程技术人才培养研究课题组.《中国制造2025》与工程技术人才培养[J].高等工程教育研究,2015,(06):6-10+82.

[2]周济.智能制造――“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程,2015,(17):2273-2284.

[3]朱剑英.智能制造的意义、技术与实现[J].机械制造与自动化,2013,(03):1-6,10.

[4]张益,冯毅萍,荣冈.智慧工厂的参考模型与关键技术[J].计算机集成制造系y,2016,(01):1-12.

[5]傅建中.智能制造装备的发展现状与趋势[J].机电工程,2014,(08):959-962.

[6]中国教育科学研究院课题组,田慧生,曾天山,等.完善先进制造业重点领域人才培养体系研究[J].教育研究,2016,(01):4-16.

[7]李良军,金鑫,周佳,等.新工业革命对分布式制造领域人才培养的影响研究[J].高等工程教育研究,2015,(04):70-75.

[8]杨善江.产教融合:产业深度转型下现代职业教育发展的必由之路[J].教育与职业,2014,(33):8-10.

收稿日期:2017-01-01