智能制造的技术要求范例6篇

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智能制造的技术要求

智能制造的技术要求范文1

关键词:智能制造 机械 启示

随着信息技术的不断发展,现代制造业向着以智能制造为核心的新一代工业发展,社会对机械人才的需求量越来越大,但同时对人才的质量和综合素质也提出了与以往不同的新要求。笔者将从智能制造基础和内涵出发分析智能制造高职院校机械教学影响和启示。

一、智能制造的含义及关键技术

制造是从概念到实物的过程,通过制造活动把原材料加工成适用的产品,智能制造是在网络化、数字化基础上融入人工智能和机器人技术形成的人、机、物之间相互交互与深度融合的新一代制造系统。智能制造系统的本质特征是分布于各个地方的单个制造者自主性和整个制造系统的自组织能力,实质就是应用快速可靠的通信传输网络建立的分布式多自主体智能系统。

智能制造系统的基础技术。

1.数控机床技术

数控机床技术是智能制造的基础,智能制造系统最终产品的生产都依赖于数据机床技术。

2.计算机技术

计算机辅助设计能够提高产品的质量和缩短产品生产周期,在制造过程综合利用计算机技术使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产。

3.工业控制技术、微电子技术

利用工业控制技术、微电子技术结合人工智能技术发明的机器人开创了工业智能新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性,扩展了人类工作范围。

4.人工智能技术

人工智能的目的是为了用技术系统来突破人的自然智力的局限性,达到对人脑的部分代替、延伸和加强的目的,使那些单靠人的天然智能无法进行或带有危险性的工作得以完成,从而使人类的智慧能集中到那些更富于创造性的工作中去。人是制造智能的重要来源,在制造业走向智能化过程中起着决定性作用。

5.通信网络技术

构成智能制造系统的基础就是高可靠实时通信网络,通过通信网络高速可靠实时传输智能制造系统中各个制造者所需要的所有信息,通信网络技术主要包括嵌入式网络技术、高可靠无线网络技术,网络信息安全技术和异构网络间无缝交换技术。

二、智能制造对机械教学影响及启示

机械专业是现代工业的基础,机械专业的人才将是工业4.0时代弄潮儿,为了适应智能制造工业发展的需要,在机械人才培养方面必须要适应时代的发展,作为机械专业人才培养主要摇篮,高职院校培养的人才只有满足智能制造的需求,才能立足于未来工业发展,否则培养的人才将被现代工业社会所淘汰。因此在机械专业人才培养方面对教学模式、教学内容和教学方法等方面进行改革创新是大势所趋。

1.不断完善机械专业教学内容

智能制造所需要的机械人才已经不再是仅仅懂得机械专业的人才,而应该是对计算机技术、工业控制技术、网络技术、人工智能技术等智能制造基础技术都要熟悉和了解的人才,这就需要学校在进行机械专业课程设计时要在加强传统机械专业课程的同时,增加计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的相关课程,老师在教授传统机械课程的同时,把计算机技术、工业控制技术和人工智能技术融入到教学中,从而使学生熟悉在机械制造工业中如何应用计算机、人工智能等技术,充实学生的技术储备,为学生的就业打好基础。

2.在机械专业教学中不断创新应用教学方法

智能制造对机械专业人才提出了新的要求,学生不仅要加强对机械知识的掌握和运用,还要熟悉了解计算机技术、工业控制和微电子技术和人工智能知识,这就产生老师传统教授机械知识的教学方法不一定适用于这些新知识教学的问题,因此教师应该深入研究计算机技术、工业控制和微电子技术以及人工智能技术的教学方法,并结合适用于机械专业教学方法不断创新新的教学方法, 培养学生学习的主动性、创造性、理论实践能力和学习的方法习惯。同时要不断提高任职教师能力素质,加强学习智能制造关键技术相关知识。

3.逐步完善改进教学模式

智能制造需要新的理论知识体系,原来的机械专业知识的教学模式可能已经不再适应新知识的教学,这就要求我们的老师不断研究新知识理论,探索尝试新的教学模式,使得学生能够牢固、快速掌握新知识。

三、小结

智能制造的技术要求范文2

1智能机床定义

结合机床、国内外的研究情况以及自身在智能机床方面的研究成果,给出狭义和广义的智能机床定义如下。狭义智能机床的定义:对其加工制造过程能够智能辅助决策、自动感知、智能监测、智能调节和智能维护的机床,从而支持加工制造过程的高效、优质和低耗的多目标优化运行。广义智能机床的定义:以人为中心、机器协助,通过自动感知、智能决策以及智能执行方式,将固体材料,经由一动力源推动,以物理的、化学的或其他方法作成形加工的机械,及其以一定方式各类智能功能组合支持所在制造系统高效、优质和低碳等多目标优化运行的加工机械。狭义智能机床定义强调的是单机所具有智能功能和对加工过程多目标优化的支持性,而广义智能机床定义强调的是在以人为中心、人机协调的宗旨下,机床以及一定方式组合的加工设备或生产线所具有智能功能和对制造系统多目标优化运行的支持性。

2智能技术特征

(1)人计机的协同性。人在生产活动中是非常活跃的和具有巨大灵活性的因素,智能机床研究开发和应用中应以人为中心,人、计算机和机械以及各类软件系统共处在一个系统中,互相独立,发挥着各自特长,取长补短,协同工作从而使整个系统达到最佳效益。(2)整体与局部的协调性。一方面,智能机床的各智能功能部件、数控系统、各类执行机构以及各类控制软件从局部上相互配合,协调完成各类工作,实现智能机床上的局部协调;另一方面,在局部协调的基础上,人和机床装备(包括软件和硬件)在路甬祥等提出的包括人的头脑(智慧、经验和技能等)、智能计算机系统的知识库和一般数据库等构成信息库[57]支撑下,实现智能机床整体上的协调。(3)智能的恰当性与无止性。一方面,由于技术的限制以及人们对机床智能化水平的要求和认识的不同,机床本身的智能化水平的高低是不同,机床在特定时期以及特定应用领域其智能化水平是一定的,只要能恰当的满足用户的需要就认为是智能机床;另一方面,随着技术的发展和人们对机床智能化的要求和认识的不断提高,从智能机床的发展的角度来看,其智能化水平是无止尽提高的。(4)自学习及其能力持续提高性。现实的生产加工过程千差万别,智能机床的智能体现的重要方面之一是在不确定环境下,通过分析已有的案例和人脑的智慧的形式化表达,自学习相关控制和决策算法,并在实际工作中不断提升这种能力。(5)自治与集中的统一性。一方面,根据加工任务以及自身具有集自主检测、智能诊断、自我优化加工行为、智能监控为一体的执行能力,智能机床可独立完成加工任务,出现故障时可自我修复,同时不断总结和分析发生在自身上的各种事件和经验教训,不断提高自身的智能化水平;另一方面,为满足服务性制造的需要和更好地提高机床的智能化水平,智能机床应具有能集中管控的能力,以使机床不仅能通过自学提高智能化水平,通过共享方式还能运用同类机床所获取到的经过提炼的知识来提高自己,同时,通过远程的监控和维护维修提供其利用率。(6)结构的开放性和可扩展性。技术是不断发展的,客户的要求是不断变化的,机床的智能也是无止境。为满足客户的需要和适应技术的发展,设计开发的智能机床在结构上应该是开放的,其各类接口系统(包括软硬件)应是对各供应商是开放的,同时,随时可根据新的需要,配置各种功能部件和软件。(7)制造和加工的绿色性。为满足低碳制造和可持续发展的需要,对于制造厂家,要求设计制造智能机床时保证其绿色性,同时保证生产出的产品本身是绿色的,对于用户厂家,应保证其加工使用过程的绿色性。(8)智能的贯穿性。在智能机床设计、制造、使用、再制造和报废的全生命周期过程中,应充分体现其智能性,实现其智能化的设计、智能化的制造、智能化的加工、智能化的再制造和智能化的报废。

3智能功能特征

对于不同的类型,智能机床就其功能本身千差万别,同时如第2.2节中提到的其智能功能应是恰当和无止境的,是在不断变化的,但从本质来说,其智能功能特征应具有一个中心三类基本功能所能概括的特征。(1)一个中心——以人为中心的人、计、机动态交互功能。在智能机床中,人、计算机与机床(机床机械和电气部分)之间及时地信息传递与反馈、配合和结合是实现超过普通机床制造能力和智力的关键,因此,智能机床中的人、计、机动态交互功能是其重要功能特征之一。其动态交互功能应具有支撑三类基本功能完成的作用。在智能机床中,人是一个最不确定的因素,需要采用语音提示、自然语言识别、人工智能、粗糙集和模糊集等理论和技术,建立一个具有超鲁棒性[57]以及人、计、机高度耦合和融合的动态交互界面,保证机床高效、优质和低耗的运行。(2)三类基本功能。1)执行智能功能。在加工任务执行时,应具有集自主检测、智能诊断、自我优化加工行为、远程智能监控为一体的执行能力,总结和分析智能机床的各种执行智能功能需求。2)准备智能功能。在加工任务准备时,应具有在不确定变化环境中自主规划工艺参数、编制加工代码、确定控制逻辑等最佳行为策略能力。3)维护智能功能。在机床维护时,具有自主故障检测和智能维修维护以及远程智能维护,同时具有自学习和共享学习的能力,其中故障检测和维修维护功能见表3,知识智能维护功能见表4。上述功能之间是相互作用,相互支撑的。

结论

智能制造的技术要求范文3

关键词:智能制造技术;智能制造系统;机电一体化技术

1 概述

改革开发以来,我国的各项事业也都得到了快速发展,工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著,正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向~进的趋势。与传统制造模式不同,智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技,是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式,它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用,从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统,而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验,就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。

2 智能制造的概念及其发展

在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统(如图1所示)。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。

与传统的制造技术不同,智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术,即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知,并对感知到的信息进行自动分析和处理,最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见,智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制,通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失,在解放了大量生产劳动力的同时,也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外,对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域,采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之,智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率,而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响,是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。

智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同,智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息,并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题,这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外,智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能,如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置,对加工制造过程进行合理优化,对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等,而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

当前,机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合,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空间。可以这样说,机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中,需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集,而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外,传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析,而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之,在构建智能制造系统的过程中,必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。

事实上,智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论,而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知,数控技术的实现就离不开机电一体化技术,它对数控系统的要求非常高,不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术,还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床,其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式,通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。

除此之外,一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中,工业机器人被大量使用,它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通,并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4 结束语

总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

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[3]王昌祥.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].工业,2014(8):56

智能制造的技术要求范文4

一、智能制造是江苏制造业升级的主攻方向

通常认为智能制造是智能制造技术(IMT)与智能制造系统(IMS)的总称。随着互联网技术的成熟和云计算、大数据、物联网的快速兴起,智能制造的内涵有了新的完善和丰富。我国将智能制造定义为面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造具有以下特点:一是创新性。智能制造是一种全新的制造方式,将改变制造业的生产组织方式,带来制造方式、商业模式的创新。二是系统性。智能制造贯穿于研发、生产及管理服务等产品生产全过程,不仅包括智能制造装备,还包括软件及系统集成,以及智能管理和服务平台。三是可扩展性。随着智能制造技术的进步及在更多领域的推广应用,智能制造的范围将不断扩展。

发展智能制造是推动江苏经济迈上新台阶的客观要求。制造业是江苏经济的支柱。实现江苏经济强,制造业必须首先要强。制造业要强,就必须在科技创新、产业创新、企业创新、市场创新、产品创新、业态创新、管理创新等方面实现新突破,加快形成以创新为主要引领和支撑的产业体系和发展模式。从国内外的实践看,智能制造既能为传统产业提供精准制造、敏捷制造、资源节约、节能减排、提升信息化水平的技术和先进装备支持,促进传统产业提档升级;也能为新能源、新材料、生物医药、新一代信息网络、智能电网、绿色运载工具、生态环保、海洋空天、公共安全等新兴产业发展提供先进的技术支撑,助推新兴产业加速发展。因此,发展智能制造,必将推动江苏制造业产业链重构,必将带动江苏制造业加快转型升级,从而提升江苏制造业整体素质,为实现江苏经济强奠定坚实基础。

发展智能制造是破解结构性矛盾的迫切需要。“十二五”以来,江苏制造业转型升级步伐加快,综合实力显著增强,但结构性问题和深层次矛盾不容忽视。一是产业结构偏重。江苏工业增加值占GDP比重超过45%,传统重化工业增加值占工业的70%左右。二是自主创新能力还不强。制造业对外技术依存度高达60%左右,高于创新型国家30个百分点。江苏专利申请量和授权量全国领先,但成果转化率还不高。三是产业处于价值链的中低端环节。制造业在国际分工体系中的位置较低,从事加工组装的较多,研发设计、品牌经营等高附加值环节较少,自主知识产权和自主品牌产品不多。发展智能制造,为攻克解决上述问题提供了新的途径。首先,发展智能制造有利于促进加工制造的精密化和快速化、自动化技术的柔性化和智能化,改变制造业的设计方式、生产方式、管理方式和服务方式,使生产系统具有更完善的判断与适应能力。其次,发展智能制造有利于优化生产过程,将人的生产活动与智能机器有机融合,形成精益制造信息化管理系统,降低用工成本,降低物耗,提高产品质量,提高产出效率。最后,发展智能制造有利于满足用户多样化需求,为消费者定制生产,对消费者的个性化需求做出快捷回应,进而扩大产品的市场占有率。因此,发展智能制造,必将促进江苏制造业行业结构、组织结构、技术结构的调整优化,推动江苏制造业向价值链的中高端迈进。

发展智能制造是缓解环境资源约束的重要途径。江苏人均环境容量小,能源资源紧缺,经济发展面临土地、资源、环境等巨大压力。智能制造在提高专业化分工与协作配套、促进生产要素的有效集聚和优化配置、节约资源能源等方面具有重要作用。大力发展智能制造,广泛运用知识、技能相结合的绿色制造生产模式,综合运用先进制造技术与工艺,为实现制造业低能耗、低污染排放提供了现实可能。尤其是在循环经济领域,对回收再生技术进行智能化改造,将有效减少生产制造过程、报废产品对环境的污染。

发展智能制造是在更高层次上参与全球制造业竞争合作的必然选择。当前,全球经济结构深度调整,发达国家纷纷实施再工业化战略,利用新一代信息技术和先进制造技术进行改造升级,部分高端制造业出现了向欧美等回流的趋势。同时,东南亚、南美等一些新兴经济体正利用劳动力、土地、融资、原材料成本较低的比较优势,加速在中低端制造环节的竞争,部分劳动密集型产业出现了向其他新兴经济体分流的迹象。发展智能制造是江苏应对日趋加剧的国际竞争的有效途径。一方面,智能制造网络化的生产经营模式,打破地理、时间的限制,对各种生产要素进行高效配置,将有力地提高制造业的产出效率。另一方面,智能制造作为物化了的最新科技成果,既能推动高档数控机床、工业控制系统、工业机器人、智能家电、智能家居等产业的发展,又有助于推动在线监控诊断、电子商务、供应链金融等生产业的发展壮大。由此可见,产出效率的提高、新的经济增长点的不断形成,必将有力地促进江苏制造业国际竞争力的提升。

二、江苏智能制造喜中有忧

近年来,江苏智能制造各项工作扎实推进,取得了一批阶段性成果,但也存在一些亟须研究解决的问题。

智能制造发展基础良好。江苏规模以上工业增加值达3万亿元,总量居全国第一,十大新兴产业销售收入突破4万亿元,在若干细分行业中已有一批企业达到或接近世界先进水平。第三方抽样调查表明,江苏企业信息化投入占当年销售收入的0.69%,75%的企业设置了信息化部门,81%的企业编制了信息化规划,超过85%的企业对编码进行企业级统一管理。目前,全省两化融合示范企业达到500家,试点企业3000家。软件产业10年上了7个台阶,年均增速40%。2014年,软件业务收入突破5000亿元,软件企业数超过5000家,均居全国第一。集成电路封装技术水平国际领先,下一代互联网、未来网络、北斗导航核心芯片和设备的研发取得明显进展。组建了大数据产业联盟,大数据在装备、汽车、电力、能源等行业逐步得到应用。2014年,全省区域两化融合发展水平总指数达92.17,连续三年居全国第一。

智能制造装备产业发展迅速。江苏大力实施数控机床、工业机器人、高速电梯等技术质量攻关,支持首台(套)重大装备首购首用,组织认定首台(套)重大装备及关键部件产品380多个,高端数控机床、工业机器人、3D激光打印装备、高端仪器仪表等重点产品产销都保持较高增幅,全省重点行业骨干企业装备自动化率达85%以上。2014年,全省高端装备制造业实现产值1.74万亿元,数控成形机床占全国市场份额41%,数控金属切削机床占全国份额12%。

以智能制造为核心的技术改造步伐加快。大力实施“百项千亿”技改工程、大中型企业智慧化推进计划,引导企业围绕智能设计、生产、管理、服务等环节,加大技术改造投入力度,提升智能制造水平。2014年,安排2亿元省级专项资金,支持企业应用工业机器人等自动化、智能化装备进行技术改造,建设具有行业示范效应和推广作用的智能车间。全省重点技改项目中,智能制造项目占43.7%。

一批智能制造示范基地脱颖而出。南京、苏州、无锡等地建立了高端装备产业基地。常州“机器人及智能装备产业园”聚集了通用、博世等一批世界500强企业。徐工集团4个大型智能化制造基地,机器人、数控中心等智能制造装备占比达70%以上,大吨位装载机智能化制造基地具有长达7公里的全自动装备流水线、AGV运输机器人等自动化物流系统,工程机械领域智能化水平位居全国前列。

对智能制造的扶持力度不断加大。江苏先后出台了《江苏省信息化条例》、《“十二五”国民经济和社会发展信息化规划》,以及扩大信息消费、建设“宽带江苏”等政策文件。2014年10月出台的《关于推进智慧江苏建设的实施意见》及《智慧江苏建设行动方案(2014~2016年)》,以信息化升级版为目标,进一步明确了信息化引领产业转型发展的路线图、时间表。2015年,省政府出台了《关于更大力度实施技术改造推进制造业向中高端迈进的意见》,与工信部签署了共同推进智能制造创新发展战略合作协议。省财政厅、经信委和科技厅等部门都安排了战略性新兴产业和科技创新与成果转化等各类专项资金,加大对智能制造的支持力度。

可以说,江苏智能制造一直走在全国前列,为其他地区发展智能制造起到了一定的示范和引领作用。但在看到江苏智能制造成果斐然的同时,不能忽视存在的问题。

智能制造基础理论和技术体系建设亟待加强。基础理论和技术研究是发展智能制造的基础,但是,对于智能制造的发展规律以及3D打印机、工业机器人等前沿技术的发展趋势等,尚缺乏深入系统的研究。江苏智能制造的发展侧重技术追随和技术引进,基础研究能力不足,原始创新匮乏,控制系统、系统软件等关键技术环节薄弱,许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术,大部分高端装备的核心控制技术(包括软件和硬件)严重依赖进口,精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等自主技术缺乏。

发展智能制造的技术路线尚待明晰。国际金融危机爆发以来,发达国家将包括智能制造在内的先进制造业发展上升为国家战略,制定了相应的发展战略规划与政策。尽管我国一直重视智能制造的发展,及时了《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》,但国家和省级层面智能制造发展的技术路线图还不清晰,智能制造发展的宏观协调和管理工作尚待加强。

智能制造装备对外依存度较高。江苏智能装备的现状难以满足智能制造发展的需求。据有关方面调查,65%的工业机器人、80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口,船舶电子产品本土化率还不到l0%。以高端机床为例,一些机床企业主要借用美国、德国、荷兰、瑞士等国家的技术开展整合组装,竞争力较弱,高端机床市场几乎被国外品牌占据。

企业生产的数字化和网络化水平较低。据调查,江苏企业生产设备数字化率平均为32%,其中,大型企业平均为50%;数字化生产设备联网率为23.9%,其中,大型企业为40.4%;关键生产工序数控化率为27.8%,其中,大型企业为49.9%,数控化率低于30%的规上工业企业比例达52.9%。无论是装备数字化水平、数字化装备协同作业能力,还是过程数控化水平都不高,影响了企业生产装备优化调度和现场数据的采集使用,影响了生产制造的准确性和稳定性。

三、江苏智能制造前景广阔

智能制造将带来生产制造方式的创新转变。智能制造将智能技术和装备渗透进制造业领域,在制造业内部构建信息物理系统,将改变制造业的生产组织方式,带来制造方式、商业模式的创新。根据微笑曲线理论,制造业产业链的前端是研发,中端是制造,后端是服务,前端和后端是制造业高附加值区域,未来的制造业业态将融合更多的现代服务业特征,智能制造的发展必将推动制造业由传统的生产型制造向服务型制造转变。智能制造将设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段融合起来,必将带来制造业领域劳动生产率的大幅提升。据有关方面测算,传统产业实施智能改造后,平均运营成本将降低20%,产品研制周期缩短20%,生产效率提高20%,产品不良品率降低10%,能源利用率提高4%。

智能制造将改变居民的生活方式。智能制造不仅改变企业生产模式,也将改变居民“衣食住行”各个方面。一方面,随着机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造,智能交通工具、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品的需求空间将进一步拓展。另一方面,芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入智能装备,使得产品具备动态存储、感知和通信能力,实现产品的可追溯、可识别、可定位和线上线下服务。例如,在医疗领域,智能技术的运用和诊断网络化的推进,就有可能推出家庭级疾病诊断设备,使诊断数据能够通过网络上传给医生,并通过医患互动做出建议或推荐专门医院和医生进行进一步诊疗,这就将引发全新的家庭医疗服务行业和全新的医疗保险服务品种。

智能制造将深刻影响劳动力结构。随着经济增长以及劳动力结构的改变,江苏劳动力成本显著增长。实施智能制造以后,一方面,将整体削减普通劳动力数量,降低用工成本,特别是从事危险、环境恶劣、简单重复操作岗位的工人数量会大幅度减少。另一方面,对具有智能制造知识和技能的软件设计人员、远程维护人员、管理人员的需求则大幅度增加,这必将推动劳动力由加工制造向生产业转移,进一步调整优化劳动力结构。

四、江苏发展智能制造的基本路径

欧美等发达国家和地区从事智能制造的经验,可以为江苏发展智能制造以重要启迪。如明确发展战略,大力度多元化投入,标准化引领,制定专门法律,重视高端人才,等等。因此,江苏发展智能制造,要准确把握世界科技革命新趋势,主动适应国际需求调整、国内消费升级新变化,认真贯彻落实《中国制造2025》提出的新要求,着力在以下几个方面寻求新突破:

突出重点环节。一是加快智能车间建设。智能车间是制造业智能化改造的基础。要认真贯彻落实国家和江苏促进智能制造发展的政策措施,推动企业加快应用虚拟设计制造、智能测控以及集成协同等技术开展智能化改造。研究制定智能车间建设标准和认定办法,选择有意愿且行业示范带动作用强的企业进行智能车间建设诊断、认定和授牌。以现场会等形式,适时宣传推广先进智能车间经验。在智能车间建设的基础上,选择有条件的企业向智能工厂发展。二是推进关键生产环节智能化改造。以冶金、化工、建材等主要耗能行业为重点,推进耗能企业能源管理中心建设,加强重点耗能工序用智能监测监管体系建设,切实提高能源使用效率和综合利用水平。围绕细分行业,支持徐工、南京高速齿轮、无锡一棉等重点企业应用智能装备和技术,支持苏宁云商、联创集团等重点企业探索智慧服务新业态。三是推进智能制造装备专项。实施高档数控机床与基础制造装备专项,重点开发航空、航天、船舶、汽车、能源设备等行业需要的关键高精密数控机床与基础装备。实施“数控一代”装备创新工程,重点在石化、冶金、食品加工、纺织、印刷等行业,推进传统机械装备数控化区域和企业示范。在电力、节能环保、农业、资源开采等国民经济重点领域分步骤、分层次开展智能制造成套装备应用示范。

主攻关键技术。首先,加快发展工业核心软件。推进操作系统、数据库、中间件等核心软件技术研发,重点突破工业控制芯片、数控设备、国产操作系统等关键技术。指导行业协会优秀工业核心软件目录。其次,突破一批关键共性环节。围绕关键基础材料、核心基础零部件、先进工艺技术等领域,系统突破设计、材料、工艺、试验、检测等一批关键共性环节,提高制造业基础能力。最后,促进科技成果产业化。加强政策引导,健全技术转移机制,促进先进科技与产业深度融合。积极推广运用新技术、新产品,优先将智能装备技术产品列入全省重点推广应用目录。大力推进产学研金介政“六位一体”协同创新,支持骨干企业与科研机构、高校组建产业技术创新战略联盟。

强化市场应用。推动信息网络技术在智能制造中的应用。推进制造过程智能化,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。支持和鼓励大数据技术在工业企业生产经营、工业行业管理和经济运行中的应用。鼓励有条件的企业通过网络化制造模式,实现生产经营各环节的企业间协同,形成网络化企业集群。鼓励制造业创新销售和服务模式,引导企业充分运用电子商务等互联网模式实现产品营销。加快推广运用智能制造装备和产品。积极应用智能技术进行企业技术改造,促进信息技术与企业设计研发、生产制造、营销管理的全面融合。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等一批智能核心装置,推进信息技术嵌入式应用,提高智能制造发展水平。

健全服务平台。搭建信息服务平台。支持工业云服务平台建设,推进制造资源开放共享,在全省范围内搭建智能制造供需对接平台。完善面向中小微企业的信息化服务体系,推动中小微企业数字技术应用服务平台建设,帮助中小微企业解决在技术创新、企业管理、信息咨询等方面存在的困难,提高中小微企业信息化应用能力和水平。积极发展咨询服务机构。支持提供智能制造整体解决方案的中介服务机构发展,培育一批既熟悉制造业生产流程,又具备信息系统集成能力和互联网思维的智能制造咨询服务企业,充分发挥咨询服务机构在发展智能制造中的作用。培育一批联合研发和成果交易平台。建设一批面向智能制造的技术研究机构,以产业技术创新战略联盟为基础,推动企业和科研机构、高校共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心。建设一批有发展潜力、有行业特色的电子交易平台。

加强人才建设。一是创新人才培养模式。弘扬科学精神,营造鼓励创新、宽容失败的创新文化。开展校企联合招生、联合培养试点,拓展校企合作育人途径。推进专业技术职称和职业资格制度改革,完善高技能人才终身培养培训体系。加大智能制造引智力度,积极引进领军人才和紧缺人才。二是强化人才激励机制。深化科技体制改革,强化科技同经济、创新成果同产业、创新项目同现实生产力、研发人员创新劳动同其利益收入“四个对接”。加大科研人员股权激励力度,鼓励各类企业通过股权、期权、分红等方式,调动科研人员创新积极性。提高科研人员成果转化收益比例,完善科技成果、知识产权归属和利益分享机制,提高骨干团队、主要发明人受益比例。三是落实各项人才政策。鼓励智能制造领域人才政策先行先试,专项资金安排向重大智能制造工程和项目倾斜,完善科研人员在企业与事业单位流动的社保转移接续政策,促进人才双向自由流动。

智能制造的技术要求范文5

Abstract: Intelligent manufacturing is the main direction of the reform of the manufacturing industry during the "13th Five-Year". It is the mission of vocational and technical education to serve the needs of regional economic development. Construction and curriculum reform of the Mechatronic Engineering oriented to "China made 2025" must follow the pace of development of industrial structure in Suzhou, to expand the field of intelligent manufacturing. Prior to the preparation of talent training programs, it needs to make the knowledge and ability structure according to the existing and potential position and ability requirement of the enterprise, scientific and reasonable set up its study field, reform the Mechatronic Engineering professional personnel training mode and personnel training programs. The research group proposes to embed knowledge module of robot application technology in the existing Mechatronic Engineering course, and arrange the learning content, to ensure the source of enrollment and meet the needs of the robot industry for talents.

关键词:机器人产业;机电一体化;专业人才;培养研究

Key words: robot industry;mechatronic engineering;professional talents;training research

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)03-0249-03

0 引言

为应对德国的工业4.0,我国工信部提出了“中国制造2025”,国务院在《中国制造2025》的通知中强调“制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基”(国发〔2015〕28号[1]。《中国制造2025》的主攻方向是推进智能制造,是基于信息物理系统的智能改造升级,以打造具有国际竞争力的制造业。面对已经悄然来临的第四次工业革命,高职院校的专业建设应该快速响应,为社会企业培养适应工业变化所需要的人才,这是高职教育的使命,也是高职教育立足取胜的基础。

1 中国制造2025的主要内涵分析

智能系统包括“人本系统”和“人机系统”,“人体系统”是人类以其智能直接参与活动的系统,如金融系统、保险系统、体育系统等经济系统和社会系统; “人机系统”是指人与机器共同工作系统,实际上智能系统就是基于知识处理的信息系统。在《中国制造2025》引领下,中国正在大力推进智能制造,主要是基于信息物理系统的智能改造升级,即以智能装备、智能制造为主题,是基于数字信息以处理知识为己任的制造技术。

智能制造的核心是建立智能工厂和数字车间,发展智能装备,实现智能生产,走以机器换人的路。人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程,通过互联网实现工厂与用户、工厂与企业、工厂与零售等各相关节点的无缝互联,使得大规模的个性化定制成为可能。这是我国为迎接世界科技的第四次革命提出的科技改革纲领。科技革命的成功是以创新驱动为先导,在发展过程中始终坚持绿色的发展理念,发展循环经济,减少浪费,提高资源的回收利用率,在技术、工艺、装备及其推广应用方面注意环保,减少污染和浪费,还需要大家增强质量意识,2016年5月19日国务院印发了“国家创新驱动发展战略纲要”强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。

创新的主导着是人,因此,中国制造2025还提出了“人才为本”,人才是中国制造2025成功实现的重要保障。职业院校的使命是为社会培养具有一定技能的高素质的技能型人才。

2 智能制造业企业岗位要求分析

在“十三五”期间中国为推进智能制造大力发展机器人产业,主要是推进企业向智能装备、智能工厂以及无人化工厂发展,未来的5~10年是机器人产业的大好发展时机,用机器代替人工来降低用工成本,提高和稳定产品质量,进行产品的个性化定制。机器人的大量推广势必需要会维修和使用机器人的人,这些人才是高职院校培养的。目前虽然机器人很热,机器人人才也很好就业,但似乎家长和学生对机器人专业认可度并不高,倒是大家对机电一体化专业的认可程度非常高。其实,中国企业也还是处在“2.0补课、3.0普及、4.0示范”阶段[3],有不少企业还处在工业2.0或2.5阶段,因此很多企业为解决招工难以及劳动力成本高的问题,迫切地进行生产线的自动化改造,建造无人化的生产工厂的企业还是少数。自动化的生产线的建成也是需要大量的懂得机电一体化技术的使用及维修人员。而且具有机电一体化技术基础的技术人员向机器人领域转型也容易得多。机器人的组装、调试和维修人员是需要懂专业技术的人才能胜任,目前工业机器人应用技术人才缺口就达到20万,并且还以每年20%的速度增长[3]。

机电一体化技术专业可以面对的岗位很多,主要面向的岗位如图1所示。

3 机电一体化专业人才学习领域分析

人才岗位需求分析主要从制造厂商及产品的应用企业需要来进行分析,主要包括机器的组装、销售、售后的安装调试、技术支持等专业人才,对于应用企业需要懂得智能产品的调试维护、操作编程等综合素质较强的技术人才。特别是工业机器人现场编程调试人员更是缺口巨大。随着企业数字化改造的深入,对一些工具软件如CAD、CAM、CAE、CAPP、MES、ERP的应用将成为基本能力要求,精益专员、逆向造型、3D打印、精密测量与检验岗位越来越重要。

3.1 知识架构分析

职业技术教育能得生存的基础是培养出的人一定要能接地气,要能符合企业和社会的需要,因此,在课程设计方面还是要紧跟形势发展需要,更紧密地分析新形势下的岗位需求和知识架构。

岗位结构的变化对人的职业能力提出了新要求,职业院校机电一体化专业培养的学生大多数是从事机电一体化产品的生产、管理、销售、组装、安装调试等技术技能工作,能够操作和组装及调试机器人等智能设备的人才已经算是比较优秀的人才了。随着流水生产线无人化的改造,重复性质的操作岗位会被机械手或机械人代替,需要懂工艺的技术人员更多地关注工艺布局、工艺实施、工艺优化,对技术人员能用软件进行编程的能力要求也越来越普遍,同时要求具备管理信息数据的能力,因此职业院校的相关专业在课程设置上既要兼顾到大部分学生的实际情况,还要估计少数优秀学生要掌握的知识点及应具备的职业能力,要尽可能与实际要求接轨。图2为苏州经贸职业技术学院的机电一体化技术专业的知识架构,主要职业素质类、职业知识类、职业能力类和职业拓展类。

3.2 学习领域分析

机电一体化是机械、电子、自动控制及信息处理相结合的交叉学科,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、数据通讯、工业控制机、数据显示装置、传感原件等有机地结合在一起的具有一定智能的系统[4]。因此,机电一体化技术专业的学习领域自然是要涉及机械及电器方面,机械方面的基础性内容包括机械制图、机械基础及制造基础方面自然需要掌握,在制造业对产品的检测是质量控制的基础,因此精度检测与公差配合的内容也是必不可少;“十三五”期间大力发展机器人,机器人的结构设计主要是与机构学相关,因此“机构学”也是必需的内容,通过计算机进行辅助设计及制造是智能制造业的具体应用形式之一,因此说CAD、CAM课程也是要设置的;电工电子技术、液压与气动技术应用等在自动化生产领域司空见惯,应用越来越普遍,因此关于这些电工电子的内容及液压气动技术的内容也是要让学生学习的;PLC、伺服电机、步进电机、传感器、C语言等在工业自动化领域的核心技术及机器人领域所有岗位必备技能,工业网络控制、组态技术也成为普遍性要求。图3是苏州经贸职业技术学院的机电一体化专业(机器人方向)的课程设置状况,在原机电一体化课程的基础上新增了“机器视觉系统”和“工程测试技术”及“CAD/CAM”课程。

3.3 关于课程建设

机电一体化技术本身就是多门学科的综合,基于“中国制造2025”的机电一体化技术还要顾及智能化系统所涉及的技术,因此其涉及的知识面广,学科式的课程设置是对于职业院校三年制的学生来说不仅时间上不合适,而且要在这么短的时间内(其实学生在校的学习时间也就两年多半个学期)要使学生的技能发展起来,只有通过项目把这些知识串起来进行教学,因此,在课程建设上一定要基于项目进行知识的构建,在现有的机电一体化课程建设上嵌入机器人应用技术所需的知识模块,安排学习的内容。

例如可以以一台学生耳熟能详的全自动洗衣机为项目,通过介绍其结构、工作原理、控制等内容编排机械、电器控制、PLC、变频控制技术、电磁阀等内容。

4 教学模式探讨

在“中国制造2025”时代,把创新能力、质量效益、两化融合、绿色发展作为主攻方向,将带来产业的全面升级,这对技术技能人才的培养也提出了新的要求,要培养学生勇于探索未知领域的精神,具备探索未知领域的冲动和学习未知知识的能力,更要注重培养学生的行为习惯和思维方式,勇于探索未知领域的勇气和团队合作精神,现代社会与人合作讲究“人品第一、态度第二、能力第三”。职业技术教育如何能使培养的人才更切合社会和企业的要求,在培养模式上要改革,既要培养学生的实际动手能力,也需要给学生普及基本的理论基础。其实目前国内的职业教育大搞“以赛促学”,各个学校为了能在国家级竞赛中获奖不惜一切的支持,以提高学校的知名度,本人认为这种“以赛促学”其实惠及的学生只是极少数同学,每个竞赛项目每个学校也就送三至四个学生参加而已。我们需要的是大部分的学生能得到优质的教育和投入,可以以建立兴趣小组,以项目化来进行引导多数学生的学习。

项目化的教学给老师提出了更高的要求,需要老师们首先提高自身的水平,老师既要懂机还得懂电,对编程及绘图软件要能应用,这需要老师们不断地学习新知识,拓广自身的知识面。因此如果可以应该建设师资,提高老师的水平,以往所说的校企合作主要是共同培养学生,其实首先要通过校企合作先把老师的水平提高,然后通过学校、企业二元主体共同培养出“中国制造2025”的机电一体化技术人才。

参考文献:

[1]国务院文件,国务院公报[Z].2015,16.

[2]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(6).

[3]智能制造对企业岗位及人才需求的影响及前景分析[Z].2015-12-19.

[4]倪志博.关于机电一体化技术及其应用研究[J].实用科技,2010(8).

智能制造的技术要求范文6

关键词:智能制造;管理会计;创新

一、研究背景

制造业在我国国民经济占主体地位,即是立国之根本、兴国之利器、强国之基石。在创新驱动下,许多新的生产方式、新产品、新形态和新的商业模式应势而生。“中国制造2025”规划正在推进,供给侧结构性改革不断深入,制造业的优化转型升级和创新发展都面临着新的机遇。智能制造内涵包括:一方面人工智能广泛应用于生产制造的各个环节,减缓相关人员的工作强度,以达到提高产品的质量与生产的效率的目标;另一方面其体现“互联网+”技术的创新需求,奠定了“新经济”桥梁的基础。管理会计为了与“智能制造”相适应,应实施“智能管理”,依靠“人工智能”大力提升其处理系统多样性和复杂性的能力;充分理解管理对象异质性,有效、合理配置智能化管理工具,最大限度发挥管理会计管理控制和信息支持的功能。

二、智能制造下的管理会计

(一)以“互联网+”为代表的现代科学技术,形成复杂多变的企业组织关系。要求管理会计控制系统不断通过优化升级产销流程,加强产品生产过程的可控性,同时重视企业价值增长的战略空间、管理过程、控制绩效,加大在不同战略选择下的成本管控力度,力求实现企业成本最小化和企业效益最佳化的最终目的。

(二)根据管理会计信息支持系统,有效、合理配置生产计划并掌控生产进度,深化产品生产的可视性。智能制造时代背景下,以网络通信技术为媒介,工业机器、设备、存储系统及运营资源紧密连接在一起,充分发挥了良好的信息集成功能,并依赖于开放的管理会计信息支持系统将技术与经济结合起来,实现管理会计“管理控制”与“信息支持”活动的横纵双向沟通与交流,实现企业财务与业务有机结合、敏捷快速运作。

(三)影响管理会计的价值增值目标。1.从企业的外部环境看,持续不断的推进智能制造,对降低智能设备等的成本费用有促进意义,零成本社会的内在属性在智能化设备的配套环境中也得到了体现。2.从企业的内部环境看,通过改革智能化管理会计的供给端结构,充分利用外部廉价的制造能力,将企业的固定成本转为可变成本,极大程度地提高企业的资源配置效率。

三、管理会计工具创新

智能制造是一个商业生态圈系统,由智能设备、智能工厂和智慧员工构成,结合企业具体的情境特征,创新管理会计工具可从智能制造与新经济的结合、智能制造与“互联网+”技术的融合程度上进行。

(一)约束理论(TOC),每一个组织的发展都会受到来自不同约束条件的限定及制约。智能制造业绩高低主要是从完工效益、存货和营业费用三个方面进行考察。根据约束理论,实现“互联网+”为代表的现代移动技术与企业生产经营活动的融合,有利于充分发挥企业的有形成本要素与无形成本要素。当前,依靠管理会计的创新驱动,智能制造的内在需求便是充分发挥无形成本的内在潜力。

(二)适时生产制(JIT),智能制造能使适时生产制进一步拓宽。适时生产制是作为一种无库存的生产系统,追求消除一切只增加成本而不向产品增加价值的过程。依靠价值链与供应链中的智能化成本管理,使企业线上与线下的经营活动紧密连接,使管理会计工具由时间驱动向时间与空间双驱动的融合创新方向发展。

(三)持续改善(Kaizen),智能制造对企业产生持续的改善作用,通过对产品与服务的质量、员工的努力、民主参与意识的高低等进行主动的沟通和调整,利于提高管理会计控制系统的效率与效果。实现智能制造与管理会计的结合,企业的成本或利润不仅仅是“数量”的要求,更是对“质量”的规范。

(四)精益成本管理(LCM),智能制造自身就是一种精益成本管理的过程。通过建立一种交互用户的平台,基于大数据分析,实现由生产型制造到服务型制造的升级,不仅为用户提供全流程个性化体验,而且能实现企业的价值的增值。

(五)业务流程再造(BPR),智能制造与科技创新相结合可能会引起激进式的流程变迁。伴随现代科技的的迅猛发展,工业机器人已经是十分重要的自动化工具。广泛运用工业机器人,不但提高产品的产量与质量,且对人身安全的保证、劳动环境优化、劳动强度降低、劳动生产率的提高、原材料消耗的减少和生产成本的降低具有非常意义。智能制造的业务流程再造是实现“互联网+”与新经济对传统产业的改造的一种新兴工具。

(六)平衡计分卡(BSC),智能制造与平衡计分卡的结合有两个重要的优点。一个是能增强管理会计的战略导向性,另一个是能够促使企业的前景理论与平衡计分卡执行力的紧密融合。智能化平衡应当包括两个层面:一是基本平衡,指长期目标与短期目标的平衡、实现结果与制约因素的平衡;二是具体平衡,具体指财务指标与非财务指标的平衡、实体价值链与虚拟价值链的平衡、链式整合链与网式整合链的平衡、内外群体的平衡、经营中的领先指标与滞后指标的平衡、学习与创新中的东方古典哲学与西方精细化管理的平衡。

(七)作业成本法(ABC),智能制造将从根本上对作业活动实现变革。智能作业管理能提供更加完整的成本核算信息,凭借合作联盟网站等网络式竞争平台,增强企业内外作业活动之间的合作、交流与服务,合作建立起产业作业链与技术联盟,形成网络集聚,扩大与拓展智能化作业管理的内涵与外延。

参考文献:

[1]姜红德.智能制造[J].中国信息化,2016.

[2]彭新启.智能制造面面观[J].船舶经济贸易,2016.