智能制造技术的概念汇总十篇
时间：2023-08-14 17:09:54
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇智能制造技术的概念范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
“智能科学与技术”专业教育意指将“智能科学与技术的知识体系”传授给本科生或研究生。构建智能科学与技术的知识体系通常有两种途径：(1)经验归纳法，从社会实践和科学研究已经获得的知识集合中选择出若干，认为这些知识应该归属于“智能科学与技术”，且将其结构化与系统化。(2)概念演绎法。追问“智能科学与技术”的确切含义为何，由此联想其涉及的主要方面，概念推演形成的轨迹即是知识体系。两种方法的结论应是一致的。就实际操作而言，前者的主要环节是“选择知识”和“搭建体系”，而“选择什么”和“搭建成何样”就与研究者的偏好相关，常出现观点相左的情形；后者的主要环节是“明确语义”和“语义延伸”，能被称为概念的东西总是成熟的，即已有大量的先前研究，对此人们的分歧较少，而从概念出发的语义延伸又是遵循演绎逻辑的，由此而得的知识体系就易被公认。
本文的研究采用概念演绎法，具体的讨论依层次递进展开，首先明确“智能科学与技术”的中文语义，其次讨论该语义涉及的关键概念之内涵，进而合成这些关键概念的具体内容，继之概括“智能科学与技术的知识体系”，最后设计“智能科学与技术专业教育的课程体系”。
2 “智能科学与技术”的语义
尽管有逻辑上的先后，“科学”与“技术”通常被认为是并列的两种人类文化活动。“智能科学与技术”就应被分为“智能科学”与“智能技术”。
智能是某种行为主体所具有的能力和所表现的行为。这种具有智能的行为主体目前(也许永远)只有两类：生物(其中主要是人类)和机器。若以人类代表生物，智能就有两种表现形态，人类智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence)，后者是对前者的模仿与延展。
科学是为了获得所考察对象的知识体系，技术则是依据某种原理设计制造各种人工系统。由此，“人类智能科学”、“人工智能科学”、“人工智能技术”是无歧义的，而“人类智能技术”就不成立(确切地说，是间接地通过“人工智能技术”的方式表现出来)。
基于上述分析，“智能科学与技术”的语义由三部分构成，“关于人类智能的科学”、“关于人工智能的科学”和“应用人工智能的技术”。根据惯常的教育与研究分工，前者是心理科学领域的重点所在，后二者则是信息科学领域的前沿方向。目前国内所开办的“智能科学与技术”专业教育大多属于理工科本科，其侧重所在自然是“人工智能”。
支撑着“智能科学与技术”及其三部分构成的关键概念是“智能”、“科学”与“技术”，对其进行深入剖析有助于推演出“智能科学与技术的知识体系”。
3 关键概念的剖析
3.1 “智”对应于Intelligence
汉语中的“智”是“知”的后起字，而“知”是“出于口者疾如矢也”，意指认识的事物可以脱口而出。“知”添加了“曰”即为“智”，再清楚不过，“智，知而道出也”。智，就是人们日常口语中的“知道”。
英语中的Intelligence源于拉丁语的动词intellegere，意思是to understand。而intellegere是inter(interl与legere(to choose)的合成词，故它所表达的是“在推理基础上的理解”。
可见，汉语的“智”关注知识(识，知也。《说文》)及其共享；英文的Intelligence则强调知识及其可靠来源。有所差异并不妨碍将不同文化系统中的这两个概念对应起来。
3.2 “智”的派生词
尽管语义十分贴切，却不可将Intelligence直接汉译为“智”。在现代汉语中，单字形式的名词一般不用于表达抽象概念，因为单音节的高频率使用在言语交流中难以通畅顺口。通常都是采用双字形式的名词。“智”需要再添加一字。处理的办法无非两类，同义重复或附加意义。前者生成的是“智慧”，后者得到的是“智能”和“智力”。
智慧之“慧”，一方面与“智”同义(知或谓之慧。《方言》)，另一方面又与佛教名词“般若”(Praina)相连，在中国的文化传统中，佛是高深至上的，这样，智慧的真理性就毋庸置疑。作为汉语词汇的“智慧”固定下来之后，除了与英文的Intelligence相对应，还与英文的wisdom(wise“聪明的”+dom“性质或状态”)相一致。更重要的是，wisdom就是希腊语的sophy，由此构成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”连接着中国的佛教(与中国哲学相通)和西方的哲学。智慧是哲学层面的。
“智能”和“智力”都是“智的能力”的简称。推敲其中的意味饶是有趣。作为物理学概念的“能”和“力”，二者是一种源流关系，因而在汉语的习惯中，“能”更本质，“力”则外显，暗含着有高下之分。这样，智能有“智能人”、“智能机器”、“智能科学”等，智力则是“智力游戏”、“智力玩具”、“智力商数”等。层次的感觉是明显的。智能和智力是科学层面的。
“智”的派生词最常用的有三个：智慧、智能和智力，它们均可英译为Intelligence，但在汉语中分别属于三个层次，即哲学领域、科学领域(较高层次)和科学领域(较低层次)。
3.3 关键概念的文化比较
将与“智”相关的中文概念和与Intelligence相关的英文概念进行对比，可看出中西方文化的相通与差异，有助于更深刻明晰地理解“智能”的语义。表1是基于英语概念的文化比较。从中可见，“智能”较高于“智力”在西方文化中表现为对现在分词的偏爱。
表2是基于汉语概念的文化比较。英语的Intelligence可以笼统地表示汉语的“智、智慧、智能、智力”。现限定“构建智能科学与技术的知识体系”是一项科学研究(即不考虑“智慧”)，再用“智能”作为“智能”和“智力”的统称，这样，“智能”就成为将要继续讨论的唯一概念。
3.4 智能之“能”
前已阐明，智能就是“智的能力”。这种能力究竟为何，学者们曾有过大量的讨论。其中一种通俗简洁的表述 被包含于后者之中。在人工智能中将二者分开，缘于它们的对象不同，前者针对的是自然界，后者则面向人类已有的知识积累。“推理”是生命体存在的基本前提。所以，关于人工智能的科学只有两个分支：机器感知／发现理论(派生于人的认识论)和机器推理理论(基于人脑推理理论的讨论)。
(4)应用人工智能的技术。第3.6节说明，技术就是应用手段、技能和方法设计与制造人工系统。图4模型所示意要设计与制造的人工系统只有专家系统和机器人。所以，应用人工智能的技术主要有两个：专家系统技术和机器人技术。
(5)基于现状的人工智能科学与人工智能技术的内容调整。前面将“机器感知”和“知识发现”归于科学范畴，其根据就是因为它们均是客观存在。然而，现在的“机器感知”还非常简单，对于诸如表情、语气等稍微复杂的客观现象就无能为力：“知识发现”也主要依赖于基于语法的关键词匹配，而对于如何有效地理解语义特别是语用还差得很远。鉴于如此现状，将“机器感知”和“知识发现”归于技术更合适一些。
(6)智能科学与技术的知识体系。集成上述的观点可得图5所示的知识体系。理论是概念、原理的体系(《辞海》)，本身就是知识体系。技术包括手段、技能和方法，也是知识或知识指导下的操作。所以，智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。
图5的表示是粗线条的。正是因为它没有将与“智能”有关的科学理论和技术方法全部罗列出来，才有了一个简洁的框架，以便在此基础上进一步细分和添加，最终形成一个系统的图景。
6 “智能科学与技术”专业教育的课程体系
“智能科学与技术”专业教育的使命就是将图5所示的知识体系教授给本科生或研究生。学校教育总是以课程方式进行的。智能科学与技术的知识体系必须转化为课程体系。基于图5所示模型、兼顾目前大学课程设置的现状、特别是参照国内学者的研究成果和国内率先开办智能科学与技术专业的大学的探索性经验，提出“智能科学与技术专业教育的课程体系”的一种方案，见表3。
如表3所示，“智能科学与技术”专业的课程设置对应于智能科学与技术知识体系的主要内容(见图5)，共六门主干课程：
(1)“脑与认知科学”。包括“脑科学”与“认知科学”。
(2)“机器学习”。推理是学习过程中所采用的主要方法，机器学习包含机器推理，在一般意义上可以认为二者同义。目前讲授机器学习的大学课程主要有：“机器学习”、“模式识别”(是实现机器学习的一种方法)、“计算智能”。后者包括“模糊计算”、“神经计算”、“进化计算”，讲授一些具有前沿性的理论与方法。
(3)“机器感知”。包括“机器视觉”模仿人类的视觉、“计算机语音技术”模仿人类的听觉、“自然语言理解”模仿人类对语言与文字的理解。
(4)“知识发现”。包括“信息检索”和“数据挖掘”，前者在数据库中进行关键字匹配、在万维网上进行关键字匹配、在语义网上进行语义匹配以获取所需要的信息，后者将信息组织到数据仓库中以便寻求信息之间的规律性关联即获得知识。
(5)“专家系统”。该课程所讲授的内容包括管理信息系统、专家系统、决策支持系统、多Agent系统。它们是人工智能为人类提供的实用型信息产品。
(6)“机器人”。利用机器来获得身心的解放与扩展是人类的梦想和永远的追求。拟人机器的设计与制造涉及诸多学科，在大学的专业教育中只能讲授一些基础概念。
可以将整个“智能科学与技术的知识体系”看作是一个对知识进行“输入一加工一输出”的结构。由表3可见，与知识输入有关的是“机器感知技术”和“知识发现技术”；与知识加工有关的是“脑科学理论”和“机器推理理论”；与知识输出有关的是“专家系统技术”和“机器人技术”。在智能科学与技术学科中，分工专门研究知识输入、知识加工、知识输出，就构成了其三个主要的研究方向：知识处理、智能理论与方法、智能系统与应用(如表3所示)。
7 结论
(1)智能科学与技术是人类智能科学、人工智能科学和人工智能技术的总称。技术的标志是用于设计与制造人工系统，因而“人类智能技术”并不直接存在。
(2)“智能”是“智的能力”的统称。中文的“智”之本义是“知而道出”，与英文的Intelligence(本义“推理基础上的理解”)尽管侧重不同，仍被认为语义相等。现代汉语不习惯单字形式的概念，“智”便有了三个常用派生名词“智慧”、“智能”和“智力”。前者属于哲学概念：后二者属于科学对象，是“智的能力”的两种不同简称，亦有层次高下之分。在科学领域，“智能”通常涵盖“智能”和“智力”。
(3)智能科学是指，认知智能事实、归纳智能规律、总结智能理论。
(4)智能技术是指，设计与制造人工智能系统的手段、技能和方法。
(5)智能(intelligence)应该是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能应用。
(6)智能是以知识为主线的三个环节的序贯过程。智能表现为知识在知识获取、知识推理、知识应用三类活动中的定向流动和逐级提升。
(7)智能首先遇到的问题是知识表示。人类智能的知识表示是在文化传承中自然实现的，而人工智能的知识表示则依赖于专门的人为规定。这样，智能的内容就有四个部分：知识表示、知识获取、知识推理、知识应用。
(8)智能最简明最本质的定义是：知识+推理。人类智能的特征是，知识用自然语言表示、推理在人脑中进行；人工智能的特征是，知识用机器语言表示、推理用机器实现。
(9)人类智能的内容主要有五个：感官感知、信息检索、人脑推理、实际问题解决方案、实际问题解决方案的执行。
(10)人工智能是对人类智能的模仿与延伸，其主要内容也相应有五个：机器感知、知识发现、机器推理、专家系统、机器人。
篇（2）
2.智能制造装备的优点
自20世纪70年代以来，以计算机、信息技术为基础的高新技术得到迅猛发展。这给传统的制造业带来了新的发展机遇。计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合，形成了先进制造技术。2012年，劳动力成本提升、产业升级以及政策扶持等使得先进制造装备技术具有较强的发展潜力。自计算机技术问世以来，装备制造大体沿着两条线路发展:传统制造技术的发展和借助计算机与自动化科学的先进制造技术的发展。自20世纪80年代以来，传统制造技术虽然得到了不同程度的发展，但仍存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术对产品、工艺和系统等设计师和管理人员提出了新的挑战，传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中存在的问题。要解决这些问题，需要采用现代的工具和方法。通过集成传统制造技术、计算机技术与科学及人工智能(artificialintelligent，AI)等发展起来的一种新型智能制造技术(intelligentmanufacturingtechnology，IMT)和智能制造系统(intelligentmanufacturingsystem，IMS)，则有可能使企业走出困境，度过危机。传统的制造技术与人工智能、自动化等技术相结合，形成了智能化的先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology，AMT)。先进制造技术是在市场需求及科学技术带动下逐步发展形成的。在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模已向多品种、变批量、柔性化的方向发展;在信息科学技术发展的推动下，制造业的资源配置已向信息(知识)密集型的方向发展。发展先进制造技术的目的，不仅是要高效制造出满足用户需求的优质产品，而且还要清洁、灵活地进行生产，以提高产品对动态多变的市场的适应能力和竞争能力。作为近两年国家新确定的高端装备制造业的重点发展方向之一，智能装备制造始终与生产制造息息相关，几乎可以在每一个生产环节中加以运用和体现。智能装备制造提高了生产效率，降低了成本。
21世纪，先进制造技术的优点主要体现在以下几个方面。
①精密化:速度、精度和效率是装备制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动、静态特性等有效措施，大大提高了机械装备的速度、精度、效率。
②自动化:先进制造技术的发展是和自动化技术的发展紧密联系在一起的。自动化技术，特别是智能控制技术，大多首先应用于先进制造技术的发展领域。
③信息化:信息技术，特别是计算机技术，大大改变了制造的面貌，它是先进制造技术发展与制造科学形成的主要条件。但信息技术的发展离不开制造技术的发展，制造业依然是发展信息产业乃至整个知识经济的基础工业。当然，制造技术的发展也离不开信息技术的发展。
④柔性化:柔性化包含数控系统本身的柔性和群控系统的柔性两方面。数控系统本身的柔性是指数控系统采用模块化设计，功能覆盖面广;系统可裁剪性强，便于满足不同用户的需求。群控系统的柔性是指同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
⑤图形化:用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因此开发用户界面的工作量极大。当前，Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，实现蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能。
⑥智能化:早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是调度任务，以确保任务在规定期限内完成;而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。在科学技术不断发展的今天，人工智能正朝着具有实时响应、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为、更加复杂的应用发展，人工智能和实时系统相互结合，由此产生了实时智能控制这一新的领域。
⑦可视化:科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字表达，而是可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域。这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
⑧多媒体化:多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在先进制造技术领域，应用多媒体技术可以实现信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
⑨集成化:采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程序集成电路FPGA、专用集成电路ASIC芯片等，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、质量轻、体积小、功耗低、携带方便等优点，可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互联技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度等方式，降低产品价格、改进产品性能、减小组件尺寸，并提高系统的可靠性。
⑩网络化:制造装备联网可进行远程控制和无人化操作。通过制造装备联网，可在任何一台制造装备上对其他装备进行编程、设定、操作、运行。不同装备的画面可同时显示在每一台装备的屏幕上。智能化是人类利用技术改造自然的极致，而绿色化是人类与自然和谐相处的见证。在绿色化、智能化装备的生产过程中，能量的消耗更低、材料更少、质量更轻，使用时所需的驱动能量更小、效率更高。
3.智能装备制造的发展重点
当前，制造业正着朝全球化、信息化、专业化、绿色化、服务化的方向发展;而制造技术则向高精度、自动智能、绿色低碳、高附加值、增值服务、物流联动等方向发展。在智能装备制造的发展趋势中，制造业的发展重点将主要围绕“绿色化”与“智能化”展开。作为我国高端装备制造领域重点发展的五大行业之一，智能装备制造产业是目前唯一未被国内资本市场充分挖掘的“金矿”，智能装备将成为推进我国装备制造业迈向“高精尖”的最主要力量。
3．1“绿色化与智能化”
引领世界发展的潮流绿色化与智能化，一直是近年来国际工业领域的主要潮流。这两大主题，无一不是对当前实际工业需求的高度概括和响应。国际许多知名企业，如西门子、ABB、菲尼克斯电气、日本三菱集团等，都在各自企业的发展过程中，强调“绿色化与智能化”，而“智能化”则是许多外国企业产品与技术的发展方向。2012年，汉诺威工业博览会就是以“绿色、智能”为主题，中国是本届工博会伙伴国。中国展团推出了主题为“绿色、智能”的1500m2中心展区，主要展示新能源、新能源汽车和智能制造的最新产品和技术。2012年11月5日，第14届中国国际工业博览会在上海开幕。该展览会以“创新转型与战略性新兴产业”为主题，来自全球1600余家中外企业集中展示高端制造、绿色制造的各类新品。
3．2绿色化
目前，绿色经济受到国际社会的广泛关注。以里约全球峰会20周年为契机，2012年，里约召开的联合国可持续发展大会(UNCSD)的主题之一就是“可持续发展和消除贫困背景下的绿色经济”。联合国环境规划署(UNEP)从2008年开始实施绿色经济倡议，2011年2月发表了绿色经济报告书(UNEP2011)。经济合作与发展组织(OECD)从2008年开始制定绿色增长战略，并将绿色增长作为其成立50周年的纪念主题。随着世界经济的发展，一场绿色变革浪潮正在席卷全球。纵观世界绿色文明的发展趋势，21世纪必将成为“绿色世纪”。绿色制造是一种综合考虑环境问题和资源效率的现代制造模式，其目标是使产品在设计、制造、包装、运输、使用、报废处理的整个产品生命周期对环境影响最小、资源利用率最高。随着人类社会的进步和发展，绿色化是提高可持续发展水平的关键。中国政府高度重视发展绿色产业和绿色经济，把可持续发展作为国家战略，把建设资源节约型、环境友好型社会作为重点任务。为了适应装备制造业领域对“绿色化”的迫切需求，必须确立管理、设计、材料、工艺、生产、物流、报废、回收、循环使用等全生命周期理念。绿色制造是通过改进传统的制造技术、设计理念和生产方式，实现资源能源的高效清洁利用和环境影响的最小化。制造过程的绿色化是指从环境保护角度出发，在制造的各个阶段都要充分考虑环境保护，做到可持续发展，实现人类社会和自然界的统一与和谐。这里的环境不仅指自然环境，还包括社会环境和生产环境。
3．3智能化
3．3．1智能化的概念
通常人们所指的“智能”，是指人的思维能力，从其外延来看，“智能”就是发现规律、运用规律的能力和分析问题、解决问题的能力。通常“智能”包括四个方面的能力，即感知能力、记忆与思维能力、学习能力和自适应能力。而对于智能化，目前尚无明确的、公认的、科学的定义，但通常认为其应当包括两方面的含义:一是采用“人工智能”的理论、方法和技术来处理各种问题;二是具有“拟人智能”的特性，具备自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断和自修复等功能。“拟人智能”特性可以作为衡量是否为智能化装置、设备、系统的基本标准。
3．3．2智能化的需求
世界技术进步与经济发展表明，发展智能制造是提升制造业效能、促进经济发展的大趋势。因此，装备制造业对于智能化的需求十分迫切。产业转型升级智能制造或将成为新的突破口。智能化是自动化的高级阶段，是柔性化和集成化的延伸和发展。专家指出:今后，传统的制造业仍将朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”方向发展。新型的先进制造技术将朝着小型化(微型化)、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化方向发展;在服务上，将朝着专业化、简捷化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或超净)化等方向发展。在这些“化”中，占主导地位、起关键作用的是智能化和网络化。智能控制是当今多学科交叉的前沿领域之一，其研究重心是解决传统控制理论与方法所难以解决的不确定性问题。智能控制是自动控制的最新发展阶段，它的本质是在宏观结构和行为能力上对机器人控制器进行模拟。
3．3．3智能制造
在高端制造业发展过程中，智能化是其中一个方向。现在倡导的高端制造业是全方位的发展，智能化只是技术上的要求。随着原材料价格和人工成本的持续上涨，更多企业寄望于通过制造业与高新技术“联姻”，孕育出新的产业扩张模式。业内人士表示，我国智能制造产业应通过融合集成先进制造、信息和智能等技术，实现制造业的绿色化、自动化和智能化。智能制造这个概念是面向产品全生命周期的，用来实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化。它是信息技术、智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。分析人士普遍认为，制造企业引入机器人折射出三层信息:企业成本再造加速、制造业产业转型时代到来、议价能力提高。这些趋势表明，“注入人类知识”的智能制造正不断地从根本上改变着传统生产方式。我国高端智能装备尚处于初级阶段，汽车行业万人工业机器人保有量仍不及发达国家的1/10。虽然2011年，中国汽车工业的增速大幅下降，但是1800万辆的庞大市场规模仍然预示着以自动化装备代替高涨的人工成本所带来的巨大市场空间。“十二五”高端装备制造发展将选择五大方向重点突破，它们分别是航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备和智能制造装备。在智能制造装备方面，将重点发展智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件、高档数控机床与基础制造装备、重大智能制造成套装备等四大类产品。
4.智能制造技术走向
2010年10月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出要加大培育和发展高端装备制造产业等七大战略性新兴产业，并将智能制造装备列为高端装备制造产业的重点方向之一。太原科技大学机电工程学院院长孟文俊表示，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的出台给整个制造业的转型升级带来了前所未有的机遇，这将会进一步加快我国智能制造装备产业的发展。相关专家认为，近20年来，我国微电子、通信、计算机、人工智能控制和图像处理等多学科飞速发展，这为智能制造的发展奠定了坚实的基础。未来10年，我国智能制造装备(包括仪器仪表行业)产业，应牢牢抓住发展的战略机遇期，本着“创新优先、重点突破、技术融合、夯实基础、多元投入”的原则，面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节，融合集成先进制造、信息和智能等技术，实现制造业的自动化、智能化、精益化和绿色化。
5.加快绿色化、智能化步伐的原因
加快绿色化、智能化步伐的原因分析如下。第一，我国有限的资源和严重的环境污染决定了必须走装备工业绿色制造的发展道路。装备工业可持续发展的概念可归纳为研发极少产生废料和污染物的工艺或技术系统，在环境资源不减少的前提下，加强环境系统的生产和更新能力，实现经济的持续发展，提高人们的生活质量。目前，我国正大力提倡科学发展观和绿色GDP概念，推进可持续发展战略。加快发展装备制造业，尤其是开展绿色先进制造技术的开发和应用，对环境保护和资源的合理利用提出了更高的要求。第二，提高我国装备制造业国际竞争力的需要。我国加入WTO后，国内企业的环保、技术、法制、经济理念需要及时更新。WTO体制及其规则允许各成员采取保护人体健康、动植物健康、环境和自然资源等措施，提倡消耗适度、无污染、有利于环保的产品和服务。第三，先进工业国家的智能化水平正在加速提升，这给我国装备制造业带来更大挑战。现在世界先进国家正在展开对工业智能化制高点的争夺，特别是日本，对于工业机器人和家庭机器人的研究已经开展了十多年，而且开发得非常成功。“十二五”期间，国家将在制造领域成立绿色化、智能化制造联盟，积极推进业界的发展，加快中国装备制造业的绿色化、智能化步伐。第四，先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。它不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再生的全过程。技术、人员、管理和信息的四维集成不仅涉及到物质流和能量流，而且还涉及到信息流和知识流，即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。第五，积极承担国家科技项目，加强与国内外大型装备制造商之间的合作。如与石油、化工公司开展从石油炼制到合成加工的各个方面的横向合作研究;开发系列化绿色机械工艺用油，包括绿色极压切削油、高速合成型电火花加工油、环保型多功能合成切削液、环保长效防锈油等产品。在“十二五”期间，国家装备制造业将投入大量精力开发工业机器人和智能控制系统。作为装备制造业企业，应当抓住这种发展机遇，在“产学研”的合作项目中，吸取丰富的营养。
6.结束语
篇（3）
[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并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、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点：
1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。
4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。
5．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：
1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。
2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。
3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。
4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
（1）节约资源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低80%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
（2）采用新设计的加工工艺方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。
（3）适用于环境友好的材料方面：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料——铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。
（4）部件回收在制造方面：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
篇（4）
今年10月，广汽本田第三工厂暨发动机工厂正式落成。该工厂是基于“Smart-SSC”核心理念进行大胆创新从而打造的一座全新的“智慧工厂”，实现了人机物的高度结合。
由于主要生产小型车，该工厂将现有的增城工厂厂房和设备进行最大化活用，采取最合适的“一型”布局，实现人行、物流、完成车不交叉，减少了移动浪费，预留将来能够扩展的空间。
另外，广汽本田创造性地在各生产工艺导入先进的自动化设备，将总体工艺制造水平提升到“智造”水准，人员效率与增城工厂相比提升了29%。例如，冲压车间导入了国内自动装箱效率最高的高效伺服冲压线；焊装车间导入国内领先的智能化的自适应焊接控制器；涂装车间在中国汽车制造业界首次实现密封胶100%自动化涂抹；发动机工厂导入由加工中心（NC）和多轴箱加工专机（MO）组合而成智能加工线。
不仅如此，焊装车间还实现联网监控，让焊接过程管理更加准确且智能化，并通过无线射频技术（RFID）、高速互联网络（IE-CONTROL）和高精度传感器，构建MES制造执行系统。同时，还构建了“SPS配膳物流+无线射频识别+互联网”的智能物流指示系统。
广汽本田执行副总经理郁俊表示，作为新一代的“智慧工厂”，第三工厂实现了“资源占用最小化、效能发挥最大化”，让广汽本田实现了从“制造”到“智造”的全新跨越。
发力无人驾驶技术
关于无人驾驶技术，谷歌、奔驰、宝马等企业已经取得了关键性的技术突破，并且引领了行业发展的潮流。相比谷歌、奔驰等国外企业，国内的汽车厂商在无人驾驶领域虽然起步较晚，但是发展较快。
尽管由于核心零部件、核心技术的差距使得中国无人驾驶汽车发展的自主性受到制约，以及由于缺乏相关法律法规的支持，使得无人驾驶汽车上路试验困难重重，但是随着技术的不断创新发展以及相关政策法规的日渐完善，无人驾驶技术在中国的发展前景必定十分广阔。
篇（5）
人工智能产业是新兴领域，相关上市公司几乎没有打通基础和应用层的布局，更多使围绕原有的制造、金融服务、IT等领域进行技术的转型升。虽然我们已经尽量放宽入选标准，但在众多候选公司中我们也仅仅选出8家有一定实力的公司。
科大讯飞（002230.SZ）
概念指数：
公司是一家专业从事智能语音及语言技术研究、软件及芯片产品开发、语音信息服务及电子政务系统集成的国家级骨干软件企业。是我国众多软件企业中为数极少掌握核心技术并拥有自主知识产权的企业之一，其语音合成核心技术代表了世界的最高水平。在国内语音核心技术市场合作开发伙伴已有500家，市场占有率超过80%。公司目前占有中文语音技术市场60%以上市场份额，语音合成产品市场份额达到70%以上，在电信、金融、电力、社保等主流行业的份额更是达到80%以上。公司以智能语音技术起家，但已逐渐在语言，语义领域形成优势。
机器人（300024.SZ）
概念指数：
公司大股东中国科学院沈阳自动化研究所是我国智能化较前沿的机构，公司洁净机器人形成系列化产品，主要应用在半导体、平板显示等高端市场。2012年，公司增资800万元获得上海智网络20%的股权，该公司在中文人工智能分析及信息整合服务领域取得突破，并拥有具有核心专利技术的人工智能信息交互平台“小I机器人”，小I机器人是中国最大的智能机器提供商，应用覆盖智能终端、智能客服、互动营销等方面，用户超过5000万，遍布全球200多个国家。小I机器人推出微信版机器人，并帮助招商银行成功推出国内首个微信上智能互动服务商业应用，小I智能客服机器人拥有全球最领先的第六代中文智能人机对话引擎。
恒生电子（600570.SH）
概念指数：
公司是中国知名的金融、证券等软件开发商之一，也是电信、期货、电子政务、安全、软件外包等领域重要的软件开发商和系统集成商。公司在大型信息化、电子化应用项目上拥有丰富的开发经验，对数据库应用、跨平台通信、嵌入式系统等技术有着深入的研究，在实时联机交易、业务管理系统、电子政务、软件外包等领域有着广泛的客户基础，在多个领域产品市场占有率全国第一。2016年成立了恒生研究院，负责人工智能、区块链、大数据等前沿技术的研发。
紫光股份（000938.SZ）
概念指数：
公司业务领域广泛覆盖IT和通讯的主流方向，公司参股公司紫光优蓝（占20%），注册资本为500万元。紫光优蓝是国内领先的家用智能机器人研发销售公司，并与清华大学、中科院等科研机构形成战略合作，在人工智能、语音识别、智能感应等各方面都是行业的专家。公司产品覆盖幼教机器人、老人陪伴机器人等。公司爱乐优家用机器人为“十二五”科研规划重点课题，获得科博会科普产品金奖、中国自主创新产品新锐奖等。紫光优蓝的国内第一条生产线―巴罗科技爱乐优智能机器人项目成为目前国内最大家用智能机器人产业基地。
拓尔思（300229.SZ）
概念指数：
公司是中文全文检索技术的创始者，国家重点布局软件企业。主要从事以非结构化信息处理为核心的软件研发、销售和技术服务，核心软件产品包括企业搜索、内容管理和文本挖掘等相关平台和应用软件;从事相关行业的信息化工程咨询、开发、实施和维护服务;提供基于非结构化信息智能处理技术的在线软件运营和信息服务。公司自主研发的TRS系列产品已被国内外3000多家企业级机构客户广泛使用，覆盖了众多国家部委和地方政府部门、国内主要新闻媒体、大型企业集团等。公司是中国非结构化信息处理技术领域的领导者。
梅泰诺（300038.SZ）
概念指数：
公司实现"互联网大数据+信息基础设施双主业"的布局。在新业务领域持续聚焦"大数据+人工智能"，借助研发投入和外延并购实现布局。其中2016-2017年互联网等新业务盈利占比将分别超过50%， 80%。人工智能算法作为底层技术，大数据是算法实现的基础。今年3月，梅泰诺发起成立"北京盛世泰诺股权投资基金"，作为北京市政府重点支持《<中国制造2025>北京行动纲要》的政府引导产业基金之一，并且是唯一专注大数据和人工智能的基金，说明梅泰诺在该领域的布局得到了北京市政府的首肯，此次成立大数据和人工智能研究院及新任高管的聘任无疑是其"大数据+人工智能"战略落地的进一步佐证。
神思电子（300479.SZ）
概念指数：
公司是身份识别领域解决方案的提供商和服务商，专业从事智能身份认证终端和行业应用软件的研发、生产、销售与服务。公司以居民身份证阅读机具应用为业务切入点，针对金融行业账户实名制与EMV迁移、公安行业身份核查与实有人口管理、人社行业新型社保体系建设与人证同一认证等快速增长的业务需求为依托，专注智能卡应用技术、生物特征识别技术、电子支付技术等，公司关注大数据处理、智能视频分析、数字城市与智能社区等新业态，架构差异化行业解决方案，开发了一系列具有自主知识产权的智能终端与行业应用系统软件。
篇（6）
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。
篇（7）
中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0103-01
随着科学技术的不断发展，航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题，这就要求设计者们必须严密地设计出需要的航空材料，并且尽可能地减小误差，这也给设计者带来了很大的技术难题。3D打印技术为此类问题的解决提供了新的方案[1]。
1 3D打印技术的概念及发展特点
1.1 3D打印技术的概念
3D打印技术即一种快速打印样品成型技术。其原理是将金属粉末或塑料粉末等当做打印“墨”，根据数字模型要求，再通过逐层打印的方式打印出成品，这种技术在国外也被称为“增材制造”。3D打印技术的发展得益于计算机技术的不断创新与突破，其打破了传统打印的意义。此外，随着3D打印技术的不断完善与成熟，其越来越多地应用于生活、社会活动以及高科技等各个方面，诸如航天航空领域，对于我国高科技的发展有着重要的意义。
1.2 3D打印技术的发展特点
3D打印技术发展历程大致如下：1984年的基于数字资源的三维立体模型打印技术、1993年发明的3D印刷技术（3DP）、1996年具有真正意义上的的“3D打印机”问世、2005年第一台彩色“3D打印机”――Spe问世、2010年可以打印整个身躯轿车的“3D打印机”出现、2011年能够打印飞机的“3D打印机”出现。3D打印技术在不断朝着复杂、多样化以及高科技等领域的方向发展。因为其不需要传统的机械加工或制造模具就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的物体，极大地缩短了产品的生产周期，提高了产品的生产效率。这对航空航天材料的智能设计起着很大的作用[2]。
2 3D打印技术运用于航空航天材料设计上的优势
2.1 节省材料
一个飞机机身的模型需要许多零件和部分组成，而应用3D打印技术之后，不用剔除航空材料的边角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技术取代了传统的大规模、占用空间以及耗人力等的生产线，从而最大化地节省了材料，降低了成本。
2.2 制作材料精度高
材料的精确设计是确保航天航空领域安全发展以及快速发展的最基本要求。而传统的材料设计技术无法保证人为的错误以及将误差降到最低等，这就限制了航天航空的发展。因此，3D打印技术运用于航天航空领域时，给航空航天的智能化材料设计带来的将是质的飞跃与创新。
2.3 无需传统模具
3D打印技术在智能化材料设计过程中不用使用传统的刀具、机床以及其他磨具，通过将产品的外形等通过计算机技术如AUTO CAD技术设计出来，然后直接打印生成实物产品。这在很大程度上简化了传统磨具下的制造工艺。
2.4 缩短材料制作周期
3D打印技术可以自动、快速、直接和精准地将计算机中的三维设计转化为实物模型，甚至能够直接制造零件和模具，绕过了传统的制造工序，从而有效地缩短了材料设计的研发与制作周期。
3 3D打印技术对航空航天材料智能化设计的促进作用
3.1 促进了航空航天材料设计技术的革新
3D打印技术的运用加快了其材料智能化的设计进程，打破了传统的设计思维和方法，使得航天领域设计技术的不断发展及完善，更是将高科技与制造业设计的结合推向了一个新的高度，加快了智能设计技术的发展与革新。
3.2 促进了航空航天材料设计成本的降低
在航空领域，不管是创新设计还是机械制造，都需要严密规整的模型。在造一架飞机时，要经过无数的模型模拟，而每一次模型的制造以及模拟都需要很大的财力支持。而应用3D打印技术，这种资金消耗将得到大幅度降低。3D打印技术依靠高精确度使得设计时模型能够精准使用物料，这使得设计材料时所使用的资金的到合理的运用。
3.3 促进了航空航天材料设计的创意性发展
在航空航天领域，其运用3D打印技术可以促进材料设计的智能创新，可以促进飞机机身的多形状化发展、零件的多颜色发展等。在使用3D打印技术之后，我们有理由期待一种更先进更具有创意性的航空航天产品。
3.4 促进航空航天材料设计的人性化发展
运用3D打印技术实现材料设计智能化之后，材料制作可以向着个性化、多样化方向发展，例如：我们可以根据每家航空公司理念等的不同设计出富有个性化、突出其理念的产品，而不是趋同的制作，比如航天飞机上的座椅可以根据员工的操作习惯以及身体结构量身“3D”打造。这体现出材料制作的个性化，而这得益于3D打印技术的运用。
4 结语
综上所述，笔者认为基于计算机技术的3D打印技术以其高精确度、高生产率等特点将快速融入航空航天领域材料的智能化设计。但是，目前该技术仍然存在着强度低、材料存在局限性等缺点，因而其应用范围还不是太广泛。不过我们相信，3D打印技术的进一步完善会深刻的影响我们生活。
篇（8）
1 引言
在历史的长河中，人类经历了三次重大的工业变革，它们代表了三个重要的工业革命时代，分别是蒸汽机时代、电气化时代以及信息化时代。随着信息化技术的完善，人类正在经历着第四个重要时期，它是可以促进产业变革的智能化时代]。现如今，有很多人们指的关注的信息，其中最为重要的几个信息是：2011年由美国倡导的先进制造伙伴计划；2012年美国总统奥巴马在任期间提出了一个新颖的创新网络，这个网络用于建设国家的制造行业；2014年，德国的汉诺威举办了工业博览会，在会上，基于信息物理融合系统的智能化概念再一次成为人们热议的焦点；在2015年的5月18日，我国提出了“中国制造2025”的口号。发达国家关于工业化改革的行动给了我们一个强烈的信息，那就是工业化改革即将迎来大的突破、大的技术变革，每个国家都想在制造业上有所突破、有所作为。面对此种情况，我国的高等教育即将面临新的挑战，培养高素质的自动化专业人才是被迫切需求的。
2 满足“中国制造2025”要求的自动化专业人才
2015年，在只能制造国际会议上，工信部苗圩部长提出“中国制造2015”的主攻方向是智能制造。实现智能制造就是要实现信息化与工业化的融合以及互联网与传统制造业的融合。目前，在我国创新型与专业型人才较为短缺，与世界上一些发达国家还存在着不小的差距，培养我国自己的自动化专业人才迫在眉睫。“中国制造2025”需求四个方面的自动化专业人才。
2.1 中国制造2025”的自动化信息技术需要人才
2025中国制造需要的是高端智能人才，智能人才者是信息技术的执行者，自动化的对设备、工程机械及技术参数进行数据重组。只能这些自动化信息技术应用于生产，才标志着我国自动化技术的智能实现。
2.2 需要人工智能技术人才
完善的人工智能技术可以提供有效的解决方法去处理以及分析生产过程中的数据与信息。在生产实践活动中，如果遇到复杂繁琐，甚至是人类难以解决的问题时，人工智能技术就会凸显出它的自身优势。此种技术如果应用在制造业中必将促进制造业的快速发展。
2.3 需要软件类人才
智能化制造是一个全方位的概念，从最初的产品开发、设计、外包、生产、最后到达交付环节，这些都有它的身影。智能化工厂的重要基础就是软件，优异的软件性能是决定制造业可否实现智能化的关键，软件性能的好坏取决于多方面因素，例如：操作接口是否人性化、运算平台连接是否有高的效率、云端运算是否为跨网络模式等等。
2.4 中国制造2025需要多学科的综合性技术人才
现阶段，网络技术已经在我国的各类自动化信息技术中广泛应用，在这种大环境下，制造业中的自动化技术将成为一项复合性的专业技术领域。传统的单一性专业人才已经不适合未来制造业的发展需求，未来制造业需要的是一专多精、多专多精的复合型专业人才。
3 自动化专业人才培养模式的改革
要想以“中国制造2025”对自动化技术提出的新要求为基准，培养出高素质的自动化专业人才，改革自动化专业人才的培养模式是势在必行的。首先我们要在培养模式的改革上达成共识，对需要改变的内容、需要革新的内容以及需要增加的内容，都应该深思熟虑，形成共识，最后付诸于实践，并在实践中及时发现问题及时完善改革后的内容。
最近几年，很多试点院校已经对自动化专业人才培养模式进行了改革，共同的特点有三个：
（1）使学生们拥有扎实的自动化专业相关的理论知识，为此开设了多门课程，例如：优化理论、自动控制、系统辨识、智能控制理论等等；
（2）加强学生掌握网络技术的能力。网络技术、控制系统仿真原理、嵌入式系统等课程被开设；
（3）具有针对性地补充学生们自动化技术相关领域的专业知识，楼宇自动化、机器人技术等课程都应该被引入日常教学中。虽然这些方式对自动化人才专业的培养模式起到了一定的改革作用，但是并不能满足未来制造业对人才的需求，因为这些改革项目改变的仅仅是基础知识的传授，缺少技术实践层面的改变，所以我们要对自动化专业教学内容体系进行深入的探讨。
“中国制造2025”的出现对很多技术领域都提出了更高的要求，例如：在设计技术方面，国家提出在未来我国的先进设计技术要以绿色环保、智能化、协同性为发展目标。再比如，国家也提出了制造过程的智能化应该被快速实现。在某些重点领域的试点单位，已经建立了智能化车间，在生产过程中，工业机器人、智能物流管理等智能化技术已经得到了应用。面对未来更加快速的技术革新，当前我国高校的自动化专业培养模式还无法培养出高素质的人才去满足制造业新技术的要求。根据现有形势，应该调整教学内容，需要在日常的培养模式中加入智能感知技术、智能规划技术、集成电路原理、物联网技术以及虚拟化技术等等。
4 结束语
科学技术的发展带动了知识的快速革新，在校期间，学生们需要学习的专业知识越来越多，只有通过合理的培养模式以及高效的教学方法才能实现培养高素质自动化专业人才的目标。在我国近500所高校设有自动化专业，如果这些高校都可以找到适合本校的自动化专业人才培养模式，就可以为“中国制造2025”输送更多自动化专业人才。
参考文献
[1]国务院关于印发“中国制造”的通知[J].中华人民共和国国务院公报，2015（16）.
[2]余东华，新工业革命背景下$中国制造的技术创新路径和产业选择研究[J].天津社会科学，2015（04）.
[3]黄群慧，贺俊.中国制造业的核心能力功能定位与发展鹇[J].中国工业经济，2015（06）.
[4]教育部发展规划司.中国教育统计年鉴[M].北京：人民教育出版社.2011.
作者简介
篇（9）
1.机械自动化技术概念
机械自动化技术就是指将自动化技术应用于机械制造行业生产建设中， 对加工对象进行自动化、连续性的生产作业，使得机械制造行业的整个生产过程更加自动化、高效化和安全化。机械自动化技术的应用使得整个制造过程中投入原料的流动速度和加工工艺变化更为迅速及时，从而达到节约机械制造人力资源投入的目的。实践研究结果证实，机械自动化技术的应用显著提升了整个机械制造行业的产品质量，强化了生产效率，有效控制了产品的生产周期，提高了产品的更新速度，从而使得整个机械制造行业的生产成本得到了有效控制，提升了经济效益。
2.机械自动化技术在机械制造中的应用
2.1 智能机械制造的应用
在机械制造行为，通常是劳动密集型的生产模式，需要的从业人员较多，工作任务较重，如果能够实现智能化生产，可减少人员的使用并提高生产效率，将机械自动化技术应用于机械制造之中可以为实现智能机械制造添砖加瓦。但仅应用机械自动化技术想要实现智能机械制造还是不够，这需要将多门学科融会贯通，如人工智能技术、机械制造技术等。将相关的科学技术进行整合，形成新的智能化系统，科研人员可通过人工智能将制造工序由机械智能实现。如将人工智能系统安置于机械生产用机械人的操作程序之中等等多种表现形式。
2.2 集成化的应用
集成化主要是用来加强机械制造技术的功能的集成。集成化技术的应用可以对制造技术水平实现提高，同时对相关制造设备及装置的管理也更为规范和科学合理。例如将现代化计算机网络技术应用于机械制造中，可以对制造的全过程进行有效管控，并优化制造过程。要想对整个机械制造过程实现统一的管理，且形成机械制造中不同层次级别的集成系统，那么就是将集成化运用到机械制造之中。在机械自动化快速发展的今天，在机械制造中融入集成化技术及管理已经成为机械制造过程的主流技术。
2.3 虚拟化的应用
将自动化虚拟制造技术融入机械制造之中，就是将诸如人工智能学、机械制造工艺以及多媒体技术等多种科学技术整合在一起，从而实现机械制造虚拟化。该技术的使用是基于一定的模拟和仿真技术之上的。例如，利用MasterCAM计算机辅助制造软件对机械部件的数控制造进行计算机模拟等，将数控程序在计算机上编程并验证，将出现问题的地方进行改正后再投入真正的生产，大大缩短了生产周期及生产成本，且提高了工作效率和产品质量，为企业带来了更大的经济收益，也推动了机械制造业的进步。
2.4柔性自动化的应用
在我国市场经济的大环境下，现代化科学技术迅猛发展，机械制造企业要想在市场多变且竞争激烈的形势下生存并发生，就要根据市场需求及用户需求随时做出调整及变革。而柔性自动化在机械制造业中的应用可以帮助机械制造企业的改变更加顺利和可行。如在机械产品的加工生产过程中，客户要更改原有的加工方案，这时柔性自动化就能够提高机械制造的应对变化的能力，根据客户需求及时做出调整，使用户需求得到最大化的满足。这就为产品的生产提供了有力的质量和效率保障，提高了企业的市场竞争力。
3.机械自动化技术的发展
机械自动化技术是机械制造业的主流研究方向，它不仅对机械制造业的发展起到主导作用，同时还对我国国民经济的进步起到了积极的带动作用，因此我国的机械制造行业就从我国的行业实际情况出发，开辟出具有中国特色的机械自动化之路。因此在实际的操作中，应注重与生产实际相结合，发展出投资少、成果见效快的自动化技术，并使相关的配套设施更为完善。
3.1 发展适用的自动化技术
机械制造及自动化技术的优势主要表现在以下几个方面：
3.1.1生产能力和工作质量得以大幅度提高。
3.1.2提高了产品科技含量，提升了产品的具体功能。
3.1.3产品的可靠性与安全性更高。
3.1.4提高了生产效率，降低了劳动强度。对机械制造及自动化技术的优势进行探讨。从目前我国机械制造及自动化技术在装备制造业中的应用情况看，机械制造及自动化技术在未来将会朝着多方面发展，以朝着机电一体化、智能化等方向尤为重要。此外， 对我国装备制造业发展进行分析，机械制造及自动化势必面向智能化的方向发展，这关键在于机械制造的机械技术与自动化技术的优点得到充分发挥，推进智能化产品的发展，从而完善了企业制造生产中产品单一的结构，丰富了装备制造业产品的种类。
3.2 降低发展自动化技术的成本
在发展自动化技术的过程中，要注重研究成本的控制，使其更符合我国的基本国情，最大限度的节约社会资源，在不影响机械自动化效果的基础上，开避自动化发展新思路。
4.结语
综上所述，我们要高度重视高新技术在生产实际中的应用，让新的、更实用的技术为社会生产提供更多的便利，才能够促进各行各业快速的发展。机械自动化这门新的科学技术给人们带来的好处有目共睹，但我国的机械自动化水平相较与发达国家还落后一定的距离，但这样的差距不是永久性的，只要通过我国科研人员及实践人员的共同努力和学习，就能够逐渐缩短差距，提高我国的机械制造水平，赶超发达国家，使我国在机械制造领域走的更快更稳，为我国的社会主义经济建设提供更为有力的支持。
篇（10）
专家认为，世界上各个国家的经济竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上，随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进生产制造技术的研究。
1 计算机辅助工艺设计（CAPP）
1.1 CAPP概述
CAPP是将产品零件的设计信息和加工条件输入计算机，建立工艺数据库，计算机依据这些些信息自动进行编码、绘图、建立工艺文件。CAPP不仅解决了工艺过程设计中的多样性问题，减少了工艺人员的重复劳动，而且有利于实现标准化和工艺过程的优化，保证工艺设计的质量。
1.2 CAPP的发展趋势
1）知识化、智能化：基于知识的CAPP系统作为工艺设计的辅助工具，具有将工艺专家的知识和经验积累起来并加以利用的任务。该系统必将在表达、获取和处理各种知识的灵活性和有效性上进一步发展。
2）工具化、工程化：CAPP既要适应各企业的具体情况，又要控制针对具体企业的实施工作量、提高通用性，因此，需要加强CAPP系统的工具化和工程化。
3）网络化、集成化：CAPP是CAD与CAM之间的桥梁，是CAQ、PDM及ERP的重要产品信息来源，必须在并行工程思想的指导下实现CAPP与CAD、CAM等系统的全面集成。网络化是现代系统集成应用的必然要求。
4）交互式、渐近式：CAPP系统用来帮助而不是取代工艺设计人员，操作者要有足够的判断能力和工艺知识，做出关键决策。知识库及使用法则需要逐步建立、完善、验证，基于知识的、商品化的CAPP工具系统需要有目标、有计划的渐近式发展。
2 计算机辅助制造技术（CAM）
2.1 CAM概述
CAM有狭义和广义的两个概念。CAM的狭义概念是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，包括CAPP、数控编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。CAM的广义概念包括其狭义定义包含的所有内容，还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。
CAM的工作步骤：准备被加工零件的几何模型生成加工轨迹（刀位轨迹）校验加工轨迹后置处理，生成NC代码反读数控代码，检查加工代码的重要性数控代码传至数控机床。
2.3 CAM的关键技术
1）数控编程技术：数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。合理的数控编程可以保证产品达到很高的加工精度和稳定的加工质量。在实现设计加工自动化和缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
2）NC刀具轨迹生成技术：数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。
3）数控仿真技术：是利用计算机来模拟实际加工过程，是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具。切削过程仿真分为几何仿真和力学仿真两个方面。
3 柔性制造系统（FMS）
3.1 FMS概述
FMS是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，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。
FMS工程中的柔性有多种涵义，除了加工柔性外，还包含设备柔性、工艺柔性、产品柔性、流程柔性、批量柔性、扩展柔性和生产柔性。
应用FMS可以获得明显的制造优势，FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势。
3.2 FMS的发展趋势
1）FMS的小型化：FMS需要大量的设备投资，FMC可认为是FMS中最小的一种，或可认为是扩大了功能的加工中心或切削中心。它也能提高机床利用率，增大生产柔性，提高产品质量及生产率。
2）开发经济型FMS：由于FMS需要先进的技术、投资大，影响了它的推广。开发经济型FMS，其规模为2-7台加工中心，或以NC机床等通用机床为基础构成。组成的单机可作FMC使用，系统建立可分步扩展。
3）向模块化和标准化发展：模块化已成为当前FMS设计、制造和系统扩展的一个主要原则，即FMS的各系统（机床、运贮系统、控制系统及软件）均采用模块化和标准化。
4）向功能复杂化方向发展：目前，大多数FMS仍然是以机加工为主，今后的发展将是扩大工艺范围，如装配、热处理等。
5）采用模拟仿真技术：采用计算机仿真技术建立FMS系统的模型，可预先了解系统的运行情况，对系统的相关参数进行评估。目前，FMS系统的建模与仿真技术已经成为国内外的研究热点。
4 计算机集成制造系统（CIMS）
4.1 CIMS概述
计算机集成制造（CIM）：是企业生产从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动，是一个不可分割的整体。整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品，可以看作数据的物质表现。实际上就是强调整体观点（即系统观点）和信息观点。其实质内容是信息（数据）的集成。
CIM技术是实现CIM理念的各种技术的总称，而CIMS则是以CIM为理念的一种新型生产系统。CIMS在提高企业竞争方面起着重要的作用。它保障和提高了新产品开发的质量；缩短了新产品上市的周期；降低了产品的成本。
CIMS通过实现信息集成、功能集成和过程集成，提供了改善生产组织方式、提高管理水平的有效手段，加速了企业管理技术的革新。
4.2 CIMS的发展趋势
1）集成化：从当前企业内部的的功能集成和信息集成，发展到过程集成（以并行工程为代表）并正在步入实现企业间集成的阶段（以敏捷制造为代表）。
2）数字化/虚拟化：从产品的数字化设计开始发展到产品全生命周期中各类活动、设备及实体的数字化。在数字化基础上，虚拟化技术正在迅速发展，包括虚拟产品开发、虚拟现实应用和虚拟制造。
3）网络化：从基于局域网发展到基于Intranet/Internet/
Extranet的分布网络制造，以支持全球制造策略的实现。
4）柔性化：正积极研究发展企业间动态联盟技术、敏捷设计生产技术、柔性可重组机器技术等，以实现敏捷制造。
5）智能化：是制造系统在柔性化和集成化基础上进一步延伸与发展，引入智能控制技术和人工智能，实现具有智能、自律、敏捷、仿生、分布、分形等特点的新一代制造系统。
6）绿色化：包括绿色制造、生态工厂、清洁化生产、环境意识的设计与制造等。它是全球可持续发展战略在制造业中的体现。
5 敏捷制造（AM）技术
5.1 AM技术概述
AM是指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人），以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性，提高企业在不断变化、不可预测的经营环境中快速应变的能力。
AM的实质是在先进的柔性制造技术的基础上，通过企业内部和外部多功能项目组，组建虚拟公司，它是一种多变的动态组织结构，可把全球范围内的各种资源（包括人的资源）集成在一起，实现技术、管理和人的集成，从而在整个产品生命周期内最大限度的满足用户需求，提高企业的竞争能力。目的是快速响应市场的变化，在尽可能短的时间内向市场提供适销对路的环保型产品。
5.2 AM的关键技术
1）并行工程技术：强调工作流程的并行进行，即产品的设计过程、生产准备过程甚至加工过程可以同步进行，可及早发现并修改设计方案存在的问题，还可缩短新产品的开发周期，降低成本，提高产品质量。
2）虚拟制造技术：是将制造企业的一切活动，如设计过程、加工过程、装配过程、生产管理、企业管理等建立与现实系统完全相同的计算机模型即虚拟系统，利用它模拟运行整个企业的一切活动并进行参数的调整，在求得最佳运行参数后再进行实际制造活动，确保整个运行都在最佳状态。
3）计算机网络技术：由于敏捷制造和动态联盟是跨结构、跨地区的全球企业组织方式，计算机网络通信技术成为其最基本的技术基础。
4）系统集成技术：开放式体系结构、信息及交换的标准化是实现系统整体集成的关键。敏捷制造的系统集成所要面对的是连续变化的动态系统，在系统集成运行的条件下，保证系统各部分功能的独立性。
5）动态联盟技术：动态联盟是由多个本质上独立的企业，为了完成一个共同的目标而结成的暂时性同盟。动态同盟中的盟主最先发现市场机遇或客户要求，拥有主要的核心资源，通过合理选择合作伙伴，组成分布式的制造网络。各合作伙伴成员充分发挥各自的特长和优势，联合完成产品的开发、设计、制造和销售全过程。
6）产品数据管理（PDM）技术：PDM是一种从数据库基础上发展起来的信息集成技术，能管理所有与产品相关的信息和过程。从广义上讲，它可以覆盖整个企业从产品的市场需求、研究与开发、产品设计、工程制造、销售、服务与维护等各个领域、全生命周期中的产品信息。
5.3 AM的发展趋势
1）面向知识和信息网络，建立一套支持敏捷制造数字化、集成化、智能化、并行化的多模态人机交互信息处理与应用理论及方法，根据用户的个性化需求和市场的竞争趋势，以有效地组织敏捷制造的动态联盟，充分利用各种资源进行多模态人机协同的敏捷制造，尽快响应市场需求。
2）基于知识和信息网络，对定制产品的外观形态、方案布局和多模态环境下人机交互等环节的支持加强，以提高敏捷制造系统的可塑性及定制产品的美观性、宜人性等方面运作过程的可视化。
3）利用多模态人机交互技术改变企业以试制、试验和改进为主的传统制造开发过程，使之转变为市场需求下以分析、设计和评估为主，并基于知识和信息网络迅速组成动态联盟的可视化敏捷制造，从而缩短产品开发时间，提高市场竞争力。
6 智能制造系统（IMS）
6.1 IMS概述
IMS是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。智能制造的概念源于人工智能的研究，它突出了在各个制造环节中，以一种高度集成与柔性的方式，借助计算机模拟人类专家的智能活动，进行构思、分析、判断、推理和决策，延伸或取代制造环境中人的部分脑力劳动，同时继承、收集、存储、共享、完善和发展人类专家的制造智能。
6.2 IMS的特征
1）自律能力：即理解与搜集自身和环境信息，并进行判断、分析和规划自身行为的能力。
2）人机一体化：IMS不单纯是“人工智能”系统，而是人机一体化智能系统，是一种混合智能。人机一体化突出了人在制造系统中的核心地位，同时在智能机器的配合下，更好地发挥人的潜能，使人机之间表现出一种平等共事，相互协作、相互“理解”的关系。
3）虚拟现实技术：是实现虚拟制造的支持技术，也是实现高水平人机一体化的关键技术。其特点是要按照人们的意愿任意变化，这种人机结合的新一代智能界面，是智能制造的一个显著特征。
4）自组织与超柔性：IMS能够依据工作任务的需要，自行组成一种最佳结构，其柔性不仅表现在结构形式上，而且表现在运行方式上，所以称这种柔性为超柔性，就像人类专家组成的群体，具有生物特征。
5）学习能力与自我维护能力：IMS能够在实践中不断充实知识库，具有自学习功能。同时，在运行过程中自行进行故障诊断、并具有自行维护、自行排除故障的能力。使智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。
6.3 IMS的关键技术
1）智能设计：把专家系统引入设计领域，将人们从繁重的劳动中解脱出来。目前在CAD/CAPP/CAM领域中应用专家系统已取得了一定的进展。
2）智能机器人：应具有视觉、听觉、触觉、语音、分析判断等功能，与机械手不同。
3）智能诊断：除了计算机的自诊断功能外，还可以进行故障分析、原因查找和故障的自动排除，保证系统在无人状态下正常工作。
4）自适应功能：目前人们是靠经验来控制制造系统，加工时不可能达到最佳状态，产品质量很难提高。要实现自适应功能，在线的自动检测和自动调整是关键技术。
5）智能管理系统：应具备对生产过程的自动调度，信息的收集、整理与反馈以及企业的各种情况的资料库等。
7 结束语
随着市场需求个性化与多样化，未来先进生产制造技术的发展的总趋势是向柔性化、虚拟化、网络化、集成化、智能化、清洁化、全球化的方向发展。
参考文献：
