智能制造技術(shù)課件

主要內(nèi)容一、智能制造技術(shù)簡介二、智能制造技術(shù)現(xiàn)狀三、智能制造技術(shù)的發(fā)展趨勢一、智能制造技術(shù)李克強總理在今年的《政府工作報告》中提出，要實施“中國制造2025”，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國。《中國制造2025》強調(diào)了信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合是新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點，而智能制造則是搶占這一制高點的主攻方向。2015年03月06日智能制造作為國家戰(zhàn)略已列為“十三五”規(guī)劃的重點內(nèi)容?？萍疾肯冗M制造領(lǐng)域正在規(guī)劃的四個重點專項基礎(chǔ)件激光制造及3D打印機器人網(wǎng)絡(luò)制造“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印“器換人”“雙基工程”密切相關(guān)：智能制造1.智能制造的內(nèi)涵和特征智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合與集成。

——《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》

1.1智能制造：制造業(yè)第四次革命普通裝備電氣化數(shù)控裝備數(shù)字化智能裝備智能化蒸汽機機械化制造業(yè)革命制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動型，要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的智能。

2.智能制造技術(shù)組成智能制造裝備信息獲取，控制，執(zhí)行，加工，成形，物流……智能制造系統(tǒng)智能生產(chǎn)線，智能車間，數(shù)字化工廠……智能制造服務(wù)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)智能化，供應(yīng)鏈管理優(yōu)化，物聯(lián)網(wǎng)……感知與測控網(wǎng)絡(luò)機器學(xué)習(xí)與制造知識發(fā)現(xiàn)面向制造的綜合推理圖形化建模與仿真智能全息人機交互

工況感知與智能識別性能預(yù)測與智能維護智能規(guī)劃與智能編程智能數(shù)控與伺服驅(qū)動系統(tǒng)建模與自行組織智能制造執(zhí)行系統(tǒng)智能企業(yè)管控智能供應(yīng)鏈管理流程智能控制服務(wù)感知與控制的互聯(lián)工業(yè)產(chǎn)品智能服務(wù)服務(wù)過程的智能運控制造物聯(lián)網(wǎng)與物流智能服務(wù)制造與服務(wù)的集成共享和協(xié)同智能制造技術(shù)智能制造裝備智能制造系統(tǒng)智能制造服務(wù)數(shù)控機床智能化工程機械激光加工系統(tǒng)自動化生產(chǎn)線智能制造裝備工業(yè)機器人可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)……智能制造產(chǎn)品2.1智能制造裝備智能制造裝備包括傳感、控制、驅(qū)動等三大核心技術(shù)，如工業(yè)機器人、智能數(shù)控系統(tǒng)等。

2.2智能制造系統(tǒng)數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化工廠數(shù)字化車間自動化智能化生產(chǎn)線數(shù)控機床工業(yè)機器人遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)物料運送倉儲設(shè)備智能工藝裝備3D打印系統(tǒng)機器視覺系統(tǒng)激光加工系統(tǒng)控制系統(tǒng)伺服系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)傳感系統(tǒng)光電器件電子標簽激光器智能制造系統(tǒng)是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)在裝備產(chǎn)品上的集成和融合，體現(xiàn)了制造業(yè)的智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。智慧城市核心理念感知化物聯(lián)化智能化智能消防城市智能化智能安防智能樓宇智能交通智能醫(yī)療智能食品智能電網(wǎng)智能城市規(guī)劃智能應(yīng)急系統(tǒng)智能水資源……

2.3智能制造服務(wù)（案例：智慧城市）網(wǎng)絡(luò)層通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺層IT能力CT能力城市數(shù)據(jù)中心手機PC攝像頭RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)視頻電話internet呼叫中心無線網(wǎng)關(guān)云計算感知層應(yīng)急指揮應(yīng)用層數(shù)字城管平安城市政府熱線數(shù)字醫(yī)療環(huán)境監(jiān)控數(shù)字物流智能交通自控技術(shù)是關(guān)鍵

2.3智能制造服務(wù)（案例：智慧城市）3.智能制造技術(shù)新型傳感技術(shù)模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)先進控制與優(yōu)化技術(shù)系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)故障診斷與健康維護技術(shù)高可靠實時通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)功能安全技術(shù)特種工藝與精密制造技術(shù)識別技術(shù)主要包括：二、智能制造技術(shù)現(xiàn)狀

1.智能制造發(fā)展軌跡1989年：日本提出智能制造系統(tǒng)；1992年：美國執(zhí)行智能制造新技術(shù)政策；1994年：加拿大制定戰(zhàn)略計劃發(fā)展智能系統(tǒng)；1994年：歐盟啟動R&D項目，大力資助信息技術(shù)；80年代末：中國將“智能模擬”列入國家科技發(fā)展規(guī)劃。

2.國內(nèi)外發(fā)展趨勢(1)信息化。制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代管理與制造技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化制造和敏捷制造，快速響應(yīng)市場變化和客戶需求，全面提升制造業(yè)發(fā)展水平。(2)自動化。將完備的感知系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與相關(guān)機械裝備完美結(jié)合，構(gòu)成了高效、高可靠的自動化裝備和柔性生產(chǎn)線，將實現(xiàn)自動、柔性和敏捷制造。(3)智能化。在信息化和自動化的基礎(chǔ)上，將專家的知識不斷融入制造過程以實現(xiàn)設(shè)計過程智能化、制造過程智能化和制造裝備智能化，將實現(xiàn)擬人化制造。

3.實際案例人臉識別馬云刷臉買禮物：為德國總理默克爾贈送了一份特殊禮物：一張紀念版的德國日歷頁，且恰好就是這位女總理的出生年月。2015.3.16漢諾威IT博覽會4.國外智能制造技術(shù)的最新進展沖壓搬運機器人機器人椅腳自動拋光全自動焊接生產(chǎn)線6桿并聯(lián)運動機床工業(yè)機器人碼垛機器人雙機搬運加工中心集成機器人FANUCROBO-DRILLBigDog美國軍用爬壁偵查機器人2010日本機器人研發(fā)進展機器人外骨骼ASIMO德國機床全自動化水陸兩用蛇形機器人4.智能制造技術(shù)的最新進展5.我國制造業(yè)現(xiàn)狀2007年中國占世界工業(yè)生產(chǎn)總值中的份額為15.6%，美國為19%，日本為15.4%，中國已經(jīng)成為僅次于美國的全球第二大工業(yè)制造國，同時我國裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值已位居世界首位。但存在三大問題：——《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》高端裝備對外依存度高關(guān)鍵支撐技術(shù)及核心基礎(chǔ)部件主要依賴進口工業(yè)化與信息化融合程度低中國已成為全球制造業(yè)產(chǎn)出第一大國，但效率上仍明顯落后美國日本超過日本成為制造業(yè)產(chǎn)出第二大國超過美國成為制造業(yè)產(chǎn)出第一大國相近的產(chǎn)出10倍的人數(shù)VS美國“再工業(yè)化”依托高新技術(shù)優(yōu)勢人工智能機器人數(shù)字制造技術(shù)中國制造中國制造產(chǎn)業(yè)升級勢在必行6.智能制造是中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級必由之路7.自動化生產(chǎn)線據(jù)統(tǒng)計，中國市場每年數(shù)控機床的消費量有近20萬臺，其中絕大多數(shù)數(shù)控機床處于單機方式使用，過分依賴人的參與，輔助時間長，加工效率低?！坝霉せ拧?，急需自動化生產(chǎn)線來減少操作人員。穩(wěn)定的產(chǎn)品加工質(zhì)量。自動化生產(chǎn)線很好地解決了這些難題，未來需求１０００套／年。多品種、大批量閥體柔性加工生產(chǎn)線

2套智能加工單元（各３臺５００規(guī)格精密臥加）、4臺機器人、2套桁架機械手、1條自動物流線、1套智能刀具管理中心。若干自動夾緊夾具，１臺在線清洗設(shè)備和１臺精密檢測設(shè)備。四川普什寧江機床有限公司,用戶單位:北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司8.機器人案例分析——種類多、功能強大弧焊機器人激光焊機器人電阻焊機器人自動化焊接機器人點焊機器人等離子切割機器人清潔機器人上料機器人物料輸送機器人材料去除機器人包裝機器人噴漆機器人部件移動機器人裝配機器人打保險機器人堆跺機器人涂層機器人去毛刺機器人工業(yè)機器人是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。基本需求勞動力結(jié)構(gòu)性短缺招不到人發(fā)展需求制造業(yè)勞動力成本快速上升用不起人提高需求機器人生產(chǎn)線更為高效、穩(wěn)定，產(chǎn)品品質(zhì)更高機器人發(fā)展日新月異技術(shù)進步→適用性更廣成本下降→性價比更具優(yōu)勢123推動工業(yè)機器人需求人口結(jié)構(gòu)老齡化制造業(yè)低端工種招工難勞動力成本優(yōu)勢削弱焊接機器人為例，如今單價降至15-20萬元/臺。工作量通常能抵3個工人，約1~2年就可收回成本。8.機器人案例分析——全球需求旺盛2011年全球機器人銷量16.5萬臺，同比增長37%，當年中國機器人市場2.26萬臺，同比增長50.7%，為全球增速最快市場；2014年全球的工業(yè)機器人銷售總量為25萬臺，同比增長27%，中國市場總銷量為5.7萬臺機器，占全球1/4，但國產(chǎn)機器人1.7萬臺，同比增長達到驚人的77%

（市場到底有多大？？）8.機器人案例分析——中國潛力巨大國際巨頭們占領(lǐng)中國市場90%以上，其中四巨頭占據(jù)大半。全球工業(yè)機器人本體市場以中歐美日為主。其中中國是增速最快的市場。8.機器人案例分析——中國潛力巨大8.機器人案例分析——產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展8.機器人案例分析——引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級智能化制磚生產(chǎn)線三、智能制造技術(shù)發(fā)展趨勢1.國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃2.智能制造裝備核心技術(shù)與重點領(lǐng)域3.智能制造發(fā)展目標以設(shè)計與工藝技術(shù)、智能機器人技術(shù)和系統(tǒng)控制技術(shù)等為代表的高端裝備和系統(tǒng)集成技術(shù)是智能制造的核心。建立智能制造基礎(chǔ)理論與技術(shù)體系突破一批智能制造基礎(chǔ)技術(shù)與部件攻克一批智能化高端裝備研發(fā)制造過程智能化技術(shù)與裝備系統(tǒng)集成與重大示范應(yīng)用智能制造的基礎(chǔ)理論與技術(shù)研究智能制造基礎(chǔ)技術(shù)與部件攻關(guān)智能化高端裝備的研究與開發(fā)制造過程智能化技術(shù)、裝備與研究與開發(fā)系統(tǒng)集成與重大示范應(yīng)用

4.智能制造重點任務(wù)5.智能制造領(lǐng)域重大科技項目經(jīng)國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)批準，智能制造裝備創(chuàng)新工程專項計劃正式啟動，第一批支持10個方向：基于機器人的汽車焊接自動化生產(chǎn)線煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)高效織造智能生產(chǎn)線數(shù)字化車間及智能物流系統(tǒng)千萬噸級大型煉油裝置智能控制系統(tǒng)大化肥成套裝備智能控制系統(tǒng)大型煤化工裝備智能控制系統(tǒng)天然氣長輸管線智能增壓站場垃圾精選系統(tǒng)機場行李分揀系統(tǒng)經(jīng)過專家評標，第一批19個項目已獲得國家經(jīng)費9.75億元工信部智能制造示范項目94項

（2015年6月9日）

六大類試點示范項目，包括：一是以數(shù)字化工廠/智能工廠為方向的流程制造示范項目二是以數(shù)字化車間/智能工廠為方向的離散制造示范項目三是以信息技術(shù)深度嵌入為代表的智能裝備