智能制造系统的特征
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智能制造系统的特征范文第1篇
关键词：智能控制；机电一体化系统；应用分析；科技发展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.135
随着我国经济的快速发展，愈加复杂化的市场经济使得各个行业的竞争越来越激烈，为了能够在市场中有一个立足之地，所有的企业都在进行转型和改善。随着近些年的发展，我国的机电一体化系统已经逐渐的趋于完善，但是在实际的操作过程中还存在着一定的弊端，最明显也是最重要的问题就是在实际操作的过程中不论是农业还是工业，都存在着一定的不确定性、多层次性以及非线性等特征，使得机电一体化系统在应用的过程中出现了一些不便。为了能够解决这个问题，智能控制应运而生，智能控制的出现不但有效的解决了这个问题，同时促使我国机电一体化行业的快速发展，使其能够更加从容的面对各种操作，提高了机电一体化系统的操作效率。
1 什么是智能控制
所谓的智能控制指的就是在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器，从而有效完成对目标进行自动控制的技术，换句话来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟，从而完场智能控制。智能控制在当今的社会是一种非常重要的技术，应用范围非常广泛，有着不可或缺的作用。在机电一体化系统中，有很多复杂多样的控制任务和控制目的，这些控制任务和控制目的以传统的控制手段来完成是非常复杂和不方便的，而智能控制的出现正好可以解决这一问题，使得机电一体化系统的实际操作更加的简单方便，同时还能更好的完成控制任务。对于智能控制来说，传统控制只是其中最为简单的一个部分，真正的智能控制是由多个学科相互交叉而成，而在众多的学科中最为主要的就是自动控制论、信息论、人工智能以及运筹学等学科。与传统控制相比较而言，智能控制有着一些非常明显的优点和特征，其中最为主要的特征主要有七个方面，分别是智能控制的核心在高层控制、智能控制具有变结构特点、智能控制器具有非线性特性、智能控制器具有总体自寻优特征、智能控制一个新兴的技术、属于一门边缘交叉学科以及其能够满足更多的要求和目标。智能控制主要分为了六种类型，分别是：混合或者集成控制、专家控制系统、分级递阶控制系统、学习控制系统、人工神经网络控制系统、组合智能控制系统以及金华计算与遗传算法。
2 什么是机电一体化系统
所谓的机电一体化系统又被称之为机械电子学，指的就是讲信息技术、机械技术、电工电子技术、借口技术、传感器技术、微电子技术等多种技术进行有机的结合，从而形成了所谓的机电一体化系统，同时将这种系统运用到实际的生活当中。机电一体化系统在组成的过程中需要几点组成要素，主要包括了运动组成要素、结构组成要素、智能组成要素以及感知组成要素。
3 智能控制在机电一体化系统中的应用分析
随着科技的快速发展，机电一体化逐渐从传统方式向着智能控制转型和发展，使得机电一体化系统迈向了新的领域。同时随着机电一体化系统面对的任务和目标来说，智能控制也必然是其主要的发展方向，在机电一体化系统中，智能控制的水平直接决定整个系统的水平，智能控制水平越优越，那么机电一体化的整体水平也就也高，反之亦然。
3.1 智能控制在机械制造过程中的应用分析
在机电一体化系统中机械制造只非常重要的一个部分，而对于目前的机械制造技术来说，最为先进的技术就是将计算机辅助技术与智能控制进行有效的结合，使得机械制造技术逐渐的智能化。机械制造技术的智能化其主要目的就是利用计算机技术对人脑进行模拟，以其来代替一部分的脑力劳动，从而完成整个人类制造机械的过程。在智能化的机械制造的过程中，首先是由智能控制技术对神经网络系统进行利用，通过它对机械制造的实时情况进行动态模拟，然后再利用传感器的融合技术对采集而来的信息进行处理，同时对控制模式中的一些参数和数据进行修改。在机械制造的领域中智能控制的主要应用有机械制造系统的智能监控和检测、智能诊断机械故障、智能学习以及智能传感器。
3.2 智能控制在数控中的应用
随着科技的快速发展和我国市场化经济的不断变更，对于机电一体化系统的发展来说数控技术有着至关重要的作用，因此对于数控技术的要求也就越来越高，在实际操作的过程中，数控技术不但要有效的完成各种智能功能，同时还需要数控技术完成扩展、延伸以及模拟等一些全新的智能功能，从而可以通过利用数控技术来完成智能监控、智能编程以及对智能数据库的建立等一些目标，从而使得机电一体化系统在实际的操作过程中可以通过智能控制来完成一些目标，比如在对数控领域中一些算法不确定或者是没有明确结构的问题进行综合处理的过程中，可以通过利用推理规则对数控维修提供一定的数据和参考。
3.3 智能控制在机器人中的应用
机器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非线性、时变性以及强耦合，而这些特征主要都是体现在机器人的动力系统之中。同时在机器人的控制参数系统当中，机器人具有多边变性以及多任务性的特征，而这些特征的存在是非常适合智能控制技术的应用。就目前的技术和发展来说，在机器人的实际操作过程中智能控制技术主要变现在四个方面，分别是对机器人的行走轨迹和行走路径以及跟踪等方面进行控制；对机器人手臂的姿态以及动作进行智能控制；有效利用专家控制系统对机器人的运动环境进行建模、监测、定位以及规划控制；对机器人的传感器信息融合和视觉处理进行智能控制。
3.4 智能控制在建筑工程中的应用
智能控制在建筑中的应用主要有两个方面，一方面是照明通信系统，另外的一个方面是空调系统。随着人们的生活水平不断的提高以及科学技术的不断进步，人们对于生活的质量要求也是越来越高，因此智能建筑成为了主流。智能建筑主要是通过智能控制对建筑进行智能化控制，而在众多的智能控制中最为常见也是最为实用的就是这两种。首先是照明通信系统，通信系统指的就是小区内部的互联网通讯，主要是通过小区内的控制器对每个用户的通讯线路进行控制和检测，一旦发生故障，能够对线路进行快速的检修并且进行维护，使得通讯系统在使用的过程中更加的便捷和安全。照明系统指的就是对建筑群的照明进行实时控制，在控制的过程中主要是对照明区域、照明时间、照明逻辑以及照明系统节能灯方面进行控制；另外一个方面就是对空调系统进行控制，在对空调进行智能控制的过程中，主要是通过比例积分调节器闭环的方式来模拟四季温度，同时对空调的风阀进行智能调节，不但有效提高了建筑内部的空气质量，同时还能尽可能的减少能量浪费。
4 总结
随着科技和市场化经济的快速发展，机电一体化系统为了能够适应更过的工作环境和任务要求，需要进行不断的完善和转型，智能控制的出现使得机电一体化系统能够更好的面对各种各样的操作难题，不但能够有效解决问题，还可以减少工作人员的脑力和体力劳动，更加重要的是促进了机电一体化系统的快速发展，使其有了质的飞越，使其能够更加长远的发展。
参考文献：
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[4]崔连涛，胡希勇，金龙国.Me093399型机电一体化柔性装配系统智能子站的设计及应用[J].中国高新技术企业，2012（19）：39-41.
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[6]王阳，王玉倩.分析检测传感技术在机电一体化中现状、应用及其发展[J].黑龙江科技信息，2015（07）：108.
智能制造系统的特征范文第2篇
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
智能制造系统的特征范文第3篇
【关键词】先进制造技术；发展趋势；关键技术
【中图分类号】TH16 【文献标识码】A
【文章编号】1007―4309（2010）10―0086―2
先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的，它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的，保留了过去制造技术中的有效要素，是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群，先进制造技术的发展，大体经历了四个阶段：
第一阶段（20世纪60―70年代）：柔性制造单元（CAD/CAM），它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。
第二阶段（20世纪70―80年代）：柔性制造系统（FMS），它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的，但特点仍然是分布式生产过程。
第三阶段（20世纪80―90年代）：集成阶段（CIMS），是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。
第四阶段（20世纪90年代至今）：智能集成制造系统阶段，是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。
一、先进制造技术的特点
目前，每一个国家都处于全球化市场中，先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力，同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。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，概括起来有以下特点：
（1）成形和加工技术日趋精密化。
（2）企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。
（3）虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。
（4）机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。
（5）以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。
（6）先进制造技术的发展越来越离不开信息技术，信息技术发挥着越来越重要的作用。
（7）21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。
（8）现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。（现代技术的内涵即为：绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。）
二、当前先进制造技术的发展趋势
市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显，精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面：
（一）信息化
近几年，信息技术和制造技术的不断融合，使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点，如使市场多样化和个性化的需求得到满足；能够对市场作出快速的响应，使生产成本得以降低；能够提高产品精度和可靠性；等等。数字化产品既方便、直观，又便于通过计算机控制产品，对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展，制造业应用系统越来越离不开Internet技术，Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础，是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测，在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此，先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。
（二）智能化
智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、发货、支持等）各个环节的智能化，如生产设备的智能化，人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高，使生产系统的适应与判断能力更加完善。
（三）精密化
超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。
1.超精密加工技术
目前已进入纳米级加工时代，加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。
2.超高速切削
目前，铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min，铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。
3.新一代制造装备的发展
市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用，如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化，以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化，是对传统机床结构方案的突破。
（四）绿色化
由于资源与环境的约束日益严格，21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的，绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为：
1.绿色产品设计技术，既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害，又能保证低能耗和高资源利用率。
2.绿色制造技术，使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小，废弃物和有害物质的排放量最少，资源利用效率最高。
3.产品的回收和循环再制造，它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。
（五）虚拟化
在制造业中，虚拟现实技术（Virtual Reality Technology）越来越被广泛地应用，它主要包括两部分，即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前，先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验，并且预测和评价其性能和可制造性。
三、未来先进制造技术发展中的关键技术
（一）虚拟制造VM（virtual manufacturing）
VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR（virtual reality）技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程，并预测和评价有关技术数据和性能指标，从而使产品开发周期得以缩短，使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步，它的应用范围是非常广泛的，如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。
（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）
智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说，是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展，也是其重要组成部分，智能传感与检测是智能制造的重点。
（三）纳米制造
20世纪出现了一种高新技术，即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的，精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。
（四）绿色制造GM（green manufacturing）
绿色制造是一种现代制造模式，它综合考虑资源消耗和环境影响，其目的是使产品在整个生命周期中（包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理）做到对资源利用率最高，对环境的不利影响最小，并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注，因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造，绿色制造已成为先进制造技术的主要内容，也是各国支持和优先发展的研究项目。
四、结论
我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天，经济全球化进程日益加快，随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争，实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下，我国不仅要迎接挑战，而且要抓住机遇，要不断地对传统产业进行改造，发展先进制造技术，要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新，只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。
【参考文献】
[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，2003.
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智能制造系统的特征范文第4篇
（2021年）
为切实做好我省智能制造试点示范，推动企业实施智能化改造，推进产业转型升级，制定本实施方案。
一、总体思路
坚持统筹规划、分类实施、重点突破、示范引领的原则，以企业为主体、以市场为导向、以应用为核心，结合我省产业发展情况，聚集制造业关键核心环节，分类、分步推进省级智能制造试点示范工作。以提高装备智能化率、成果转化率、劳动生产率、产品优等率、节能减排率、生产安全率为主攻方向，在全省范围内遴选一批智能制造试点示范项目，并以此为基础做好推荐国家智能制造试点示范条件准备。结合试点示范项目认真总结经验、加强推广应用，通过试点示范，推进生产装备数字化，提升我省关键智能部件、装备和系统自主化水平，推进生产过程智能化，提高设计、生产、物流、销售、服务等生命周期的智能化水平。
二、重点任务
（一）制定实施省级智能制造试点示范评价指标体系
结合我省制造业发展情况，总结以往试点示范开展情况，制定实施符合我省产业发展情况的省级智能制造试点示范指标体系。
（二）组织实施省智能制造试点示范项目
1.流程型制造行业试点示范项目
以石化、化工、冶金、建材、纺织、食品、医药等流程型制造领域，推进新一代信息技术与制造技术融合创新，全面提升企业的资源配置优化、实时在线优化、生产管理精细化和智能决策科学化水平。
2.离散型制造行业试点示范项目
在机械、汽车、船舶、家电、电子信息等离散型制造领域，组织开展数字化车间试点示范项目建设，推进装备自动化、柔性化、智能化升级，实现工艺流程改造、生产与管理数据互联共享。
3.智能制造装备试点示范项目
在智能制造装备领域，加快推进高端芯片、新型传感器、智能仪器仪表与控制系统、工业软件、机器人以及高精密数控机床及系统、工作母机等智能设备的研发和产业化，实现装备和系统的自感知、自适应、自诊断能力的大幅提升，实现智能装备的自主可控。
4.智能产品制造试点示范项目
在智能移动终端、可穿戴设备产品、智能家居产品、智能交通电子信息产品、智能医疗设备、智能轻工消费品等领域开展智能产品生产制造和服务试点示范，强化产品网络化特征、功能可扩展性和人机交互能力，提升产品核心技术、关键零部件和软件系统的自主化率。
5.智能服务和管理试点示范项目
开展在线监测、远程诊断、云服务、大数据及系统解决方案等制造业服务化试点示范，加快推动产品运行与应用状态报告的自动生成与推送服务，提升企业大数据分析能力、信息化管理集成能力和信息安全保障水平，建立企业智能服务生态系统。在物流管理、能源管理等智能管理新领域开展试点，提升物流企业物联网应用和仓储管理、企业智能调度和能耗优化水平。
6.智能制造新业态和新模式试点示范项目
在个性化定制、网络协同开发/云制造、电子商务等新业态开展试点示范，完善企业网络平台功能，加强企业大数据能力、资源配置能力、信息基础保障能力。
（三）建设重点行业智能工厂（数字化车间）
在组织实施省级智能制造试点示范项目基础上，在机械、汽车和摩托车制造、纺织服装、食品医药、化工、电子信息、五金家电、建材、民爆等重点行业建设一批智能工厂（数字化车间），提升产品全生命周期管理和生产制造、销售服务全流程关键环节的智能管控水平。
（四）开展试点示范推广应用
对试点示范取得明显成效的项目，进行典型先进经验总结，分行业、分地区进行试点示范应用交流和推广。
三、政策措施
（一）成功入选省智能制造试点示范的项目，优先推荐申报工业和信息化部智能制造相关项目。
（二）作为省财政资金支持制造业高质量发展的重点参考，市、区各级财政资金根据相关政策给予支持的，按具体规定执行。
（三）统筹利用相关平台及渠道对试点示范项目及项目单位进行推广宣传。
（四）成功入选省智能制造试点示范的项目单位，优先推荐入选广东省智能制造生态合作伙伴。
四、工作进度
（一）2021年2月，启动智能制造试点示范申报。
（二）2021年3-4月，各地发动企业申报并择优推荐。
智能制造系统的特征范文第5篇
关键词：高端装备；智能装备；工业设计；设计价值
引言
高端装备是指具有高技术含量、高工艺水平、高经济价值、高附加值的先进工业设施设备，涉及战略性新兴产业和传统产业转型升级发展所需的相关装备。高端装备制造业是以高新技术为引领，处于价值链高端和产业链核心环节，决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业，是现代产业体系的脊梁与高地，是推动工业转型升级的引擎。大力推进发展高端装备制造业，是提升我国产业核心竞争力的必然要求，是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于加快转变经济发展方式、实现由制造业大国向强国转变具有重要战略意义。推进高端装备发展离不开工业设计的支撑。目前国内高端装备工业设计研究尚处于起步阶段，急需进行相关设计理论与实践探索。智能装备是高端装备的重要类型之一。所谓智能装备，是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。21世纪是彰显个性化的时代，人们纷纷规避、逃离极其枯燥乏味的生产线工作。在不久的未来，智能装备必将成为工业的主导力量。目前大部分装备产品的功能已经实现，但极度缺乏文化艺术品味。风格单一，沉闷古板，无法给人带来视觉上的冲击与享受，使人感到乏味无趣。这个问题工程师和艺术家都无法解决，必须通过工业设计手段由设计师来解决。需要依靠设计者根据市场需求把艺术文化与审美内涵融入工程技术，即：艺术（创意思维和审美创造）+技术（工程结构与工艺实现）=产品设计创新。
一、我国智能装备工业设计现状分析
中国政府的“十二五”规划提出装备制造业“调整转型、创新升级”战略，并制定了“推进装备制造业由大变强”的目标。作为装备制造业的核心和关键，高端装备制造业被列为战略性新兴产业之一，为产业发展提供了“肥沃土壤”。实施制造强国战略的第一个十年的行动纲领——《中国制造2025》规划的推出，更是使高端装备制造业迎来了历史发展的新机遇。在中国制造业努力从“中国制造”向“中国创造”转变过程中，“中国设计”不可或缺。智能装备作为高端装备的重要代表，其工业设计发展在国内尚处于起步阶段。智能装备制造企业长期重技术轻设计，造成制造技术日趋成熟，但工业设计水平却较为落后。智能装备不同于一般民用产品，其设备造型的可变空间小，对产品机电智能一体化协调性和技术的安全可靠性要求很高。整体来看，智能装备工业设计设计水平远滞后于装备结构与机电系统的设计。近年来，国内已有企业在智能装备工业设计方面展开探索，并取得了一些成功案例。例如：广州市大业产品设计有限公司设计的三宝智能机器人，充分考虑了人机交互，将融合多项高新技术的智能机器人赋予可爱憨厚的形象，使其可融入大众生活环境，更好为人服务；引力工业设计有限公司设计的这款数控机床（如图2），摆脱了传统智能机械装备笨重呆板的外观，富有科技感的配色和对边缘简单而巧妙的修饰，使得整体效果更为美观且给人以智能、安全、前沿的视觉感受；昆明机床研发制造的TK6920B数控落地铣镗床和KHC63卧式加工中心获得IF设计大赛产品设计奖，是中国机床的外观设计获得国际设计大奖认可的代表性案例；中车株机公司于2016年组建轨道交通装备国家级工业设计中心，大胆探索，为我国的轨道交通设备在工业设计方向上投入研发，助力我国轨道交通设备更好地走向世界舞台。以上案例作为智能装备工业设计的可贵探索，为国内智能装备工业设计发展提供了参考。同时也显示出装备制造技术与工业设计的共融将是未来智能装备发展的必然之路。
二、国外智能装备工业设计发展现状与趋势
纵观国际，发达国家的智能装备与工业设计的融合程度较深。智能制造装备的设计已有大量的案例积累，有些国家已形成了自己的设计风格与特色，并集中体现在其主要品牌的代表装备上。美国作为国际智能制造思想的发源地之一，政府高度重视智能制造的发展，将智能装备的发展定位为2l世纪占领世界制造技术领先地位的基石。以通用电气公司为例，通用电气公司(GE—GeneralElectric)是世界上最大的多元化服务性公司。其产品注重系统规划，在进行创新设计的同时，兼顾安全性、操作性、耐用性、效益性、服务性等方面。从而生产出技术前沿且易于被大众所接受的产品。工业设计在此之中起到了不可或缺的作用。其RevolutionCT设备（如图4）是该公司医疗设备中的代表性产品之一。传统医疗设备往往给人“冷冰冰”的距离感，无形中增加了身体有恙的病人心中的不安与紧张。本款设备在外观设计上进行创新，通过木质纹路装饰，整体给人以亲近感而又不失高端气质。GE公司的电气设备在国际上深受好评，除了其前沿的科技研发外，人性化的外观设计也有效提升了企业的品牌价值。日本的智能装备在国际上受到好评，在亚洲更是处于领先地位。具有代表的品牌有东芝、日立、三菱重工、马扎克等。其特点是注重人性化设计，基于对人类行为方式的深入研究。如马扎克数控机床（如图5）不但整体视觉效果大气美观，在细节设计上也充分考虑人机界面设计。使用了易读性更好的大型视窗，工作区充分考虑操作者与机器接近性以便让工件更为容易安装等，以设计手段有效提高了产品生产效率及操作的舒适与安全性。德国也是制造业强国，代表性的装备制造企业有西门子、通快（Trumpf）等机械和电气设备生产商。由西门子和工业设计公司共同设计的数字化乳腺成像平台MammomatInspiration（如图6）于2009年获得了IF和红点两项设计大奖。这套系统是用于乳腺癌早期检测的，除了功能卓越，设计师使用了可自由变换色彩的LED玻璃面板，以便为患者提供营造舒适、放松的氛围。从国外智能装备工业设计研究现状来看，智能装备设计呈现出系统化、人性化、科技化、国际化的发展趋势。
三、智能装备工业设计的价值分析
当前阶段，智能装备的发展往往由工程师主导。主要关注技术的吸收与创新，倡导工程技术的先进性。常常忽略产品的人性化需求、审美特征、文化内涵等要素。特别是我国，高度重视工程领域创新而忽视了工业设计的深度协调研究。忽略了工业产品外观造型设计和人机交互设计对企业品牌形象塑造、提升产品附加值、增强市场竞争力的重要作用。设计创新是产业价值链中具有增值潜力的重要环节之一，是展现国家现代文明程度、创新能力和综合国力的重要标志。随着全球经济变化及市场需求发展，市场主体对各类装备的审美及人性化需求快速提升。需求方已不仅满足于装备功能与技术标准的实现，而对造型设计及人机交互提出了更高要求。具体而言，工业设计可通过装备造型设计、涂装设计、人机交互设计、文化内涵注入、谱系DNA塑造对智能装备进行整体优化与提升。
（一）外观造型优化可凸显智能装备的品质感
外观造型是装备结构与功能的物化体现，优秀的外观造型可凸显智能装备的品质感，从而达到优秀功能与优美形式的统一。在技术相对成熟的智能装备产业中，国内外不同品牌产品的功能、质量等正逐步趋同，产生“同质化”竞争。而通过外观造型优化凸显智能装备的品质感，从而打造差异化产品、提升品牌特性，成为创造品牌价值、制造设计差异、赢得核心市场竞争的重要手段。智能装备外部造型和内部功能结构存在紧密联系:即形式和功能是一种交织融合、不可分割的状态。智能装备的造型设计不是单纯的外包装，而是依附于装备的工程结构、通过协调装备的功能、确定装备产品语意，最终从造型上体现出设计特征，从而凸显并提升装备的品质感。以中科天工智能装备有限公司研发的智能高速机为例，其第一代产品仅是依照工程结构进行了简单包装。方正的外形和单调的配色给人以乏味、沉重的视觉以及心理感受，没有体现出高品质、高科技、高价值的特点。后期改良设计仍然依附于装备的工程结构，并未在整体外形上做出颠覆性的改变。但根据其功能要求（如使用过程中部分内部流程需可视化、装备个别部分需要经常开启维修等），重新对外形细节和配色加以优化。以大方块为主要元素，配合相互呼应的简约把手，采用白色主体和深色可视窗，配以富有科技感的色彩，最终呈现出稳重不沉重、简约不简单的品质感。
（二）涂装设计创新可增强智能装备的视觉魅力
研究表明人所感知的外部信息，有80%通过视觉传达给大脑。产品外观需要满足消费者的情感化审美需求，才能吸引其来体验产品进而购买和使用。虽然高端智能装备的发展重心在于其自动化、智能化等先进的制造和信息技术带来的功能便利。但是用户对于智能装备的需求，除了功能上有“痛点”，视觉体验和心理上也一样有“痛点”。而这却往往被装备制造商所忽视，需要工业设计师通过涂装设计创新来增强智能装备的视觉魅力。这里提到的在智能装备外形上的涂装设计，并非强调花哨的色彩搭配、过多的图案应用或是浮夸的艺术创作。而是结合装备的属性与整体造型契合，理性却不失创新地进行色彩与图案的搭配与运用。SmartEVO（如图7）是获得2015红点奖的一款十分灵活便携的X射线系统。它的涂装与它的结构分布相契合，以黑白相间配合红色图案点缀，产生独具一格的视觉节奏感。对其可观的销量产生了非常积极的影响。
（三）交互设计优化可提升智能装备的操控性
智能装备工业设计并不局限于外观的改良与优化，其交互性和体验性亦不容忽视。一个完整的设计系统应包括对人机界面交互、操控方式、装备维修与保养、操控屏的信息交互的设计等。当前的智能装备交互界面大多由工程技术人员基于功能需求进行界面设计。在设计时往往注重功能与技术却不能兼顾用户体验与使用感受。造成人机交互和操控方式重点不够突出、操作方式不够明朗、反馈不充分等问题。导致用户不能很快形成“思维-动作”链。而设计师恰恰可以通过专业知识进行调研，搭建合理的信息架构，将用户需求以人性化的形式通过交互设计满足，做到“以人为本”。德玛吉数控机床是当今国际智能装备生产领域的代表性品牌，在工业设计方面同样可视为行业佼佼者。其生产的装备除了整体形象美观、典雅、时尚外，交互设计也十分人性化。操作平台和可视窗的高度、角度、大小均符合人机工程学要求。给操作者带来了舒适的使用体验。
（四）文化内涵注入可提升智能装备的文化品位
当前大部分机械产品的文化融入程度很低，这对我国机械产品在国内外的销量产生了直接影响。智能装备是前沿科学、工程技术的成果展现，往往具有科学理性的气质。但是设计师可以用感性的思维洞察其中隐藏的文化内涵，也许并非具体物象，而是一种气魄、韵味、寓意或某种情怀。设计师应将这些人文因素归结为文化艺术、人文理念、民族传统文化或是师法自然的呈现。以设计手法把文化内涵融入冰冷的科技产品，为其注入精神内核，提升智能装备的文化艺术品位，增强其人文内涵。赋予装备感性气质，可使科技产品在传播过程中附加以文化的传扬，这种形式是科技与文化最好的结合，也是“设计价值”的重要体现。北京的Vincross奇弩科技研发的全地形六足机器人HEXA，采用仿生设计手法，模仿蜘蛛的形态。不仅使机器人可以完成诸如爬楼这样的高难度动作，作为在家中使用的智能机器人，这样灵动可爱的造型传递了一种热爱生活的态度以及师法自然的思维。
（五）谱系DNA塑造可提升智能装备的品牌价值
目前大量装备成品的外观较为简单化和直接化。这种普遍性，导致了同类智能装备的品牌特征难以辨别，降低了消费者对产品形象的认知度。因此，需要通过设计手段提高不同企业的智能装备的品牌识别性。每一个企业都有其自己的DNA特点与风格，使其可应用于相关品类的产品，从而形成统一风格的系列化产品。工业设计可先了解相关企业文化、设计理念与智能装备的基本内涵；然后寻找设计创意的文化、艺术、仿生、仿物等理念来源。结合创意来源，挖掘深层理念，使其从产品本身体现出来。以便树立行业品牌形象建设，提升产品附带的品牌价值，从而使品牌的视觉DNA得以延续，增强企业竞争力。中科天工智能装备有限公司的管道探测机器人在使用过程中需要配合操作仪、绕线器及滚轮包装使用。作为系列产品，选择金色、银色、黑色和企业VI中的橘色作为基本色，以折线弧形为主要元素形成系列DNA特点。这样智能装备本身附带了其品牌的特征，在使用过程中形成良好的企业口碑。日积月累将会提高品牌的识别度，提升其品牌价值。
结论与展望
目前我国正从“中国制造”向“中国创造”过渡。在提升创新能力过程中多注重产品的适应性、实用性与创新性，往往忽视产品的美观性与观赏性。导致缺少视觉魅力与消费吸引力。某种程度上降低了装备的品质感。交互设计方面不能把用户的使用体验作为根据，装备不够人性化。由于缺乏自主创新的工业设计，造成智能装备的文化附加值很低。很多智能装备缺乏明确的DNA特征，未能提升品牌价值，形成品牌效应。为应对当下国内外多元化的市场竞争。设计创新、制造品牌差异、追求人性化是在竞争中谋求生存发展的重要手段。工业设计将成能为我国从“中国制造”向“中国创造”迈进的重要支撑力量。
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