智能制造研究分析模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇智能制造研究分析，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 047

[中图分类号] TM72；TP311.52 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）01- 0083- 02

0 引 言

造价分析作为电网企业开展工程投资造价总结与评价研究的基础性研究工作，已经在电网企业深化开展十余年，造价分析的信息化管控能力已经得到了显著的提升，为支撑造价分析与数据挖掘提供了良好的平台。同时，造价分析具有数据样本庞大、数据层次架构清晰的显著特点，为智能分析方法与技术应用提供了良好的平台。因此，结合现代化智能计算技术与手段，深入开展基于云计算的输变电工程造价智能分析平台设计与研究，具有一定的应用价值。

1 云计算的基本内涵及应用分析

云计算应用平台一般由数据资源池、服务器及客户端组成，其中数据资源池为云计算的主要功能对象，服务器为云计算开展支持系统，客户端是指终端用户的输入、输出设备，包括计算机、笔记本、智能手机、平板电脑等，用户通过互联网将个人的硬件设备与云平台连接并获取服务，形成系统的数据处理中心与组织架构。

随着近年来输变电工程造价分析工作的开展，已经形成了较为完备的数据分析系统，包括工程结算分析系统、材料价格分析系统、概预算评审系统、工程造价分析系统等各功能模块，同时形成了具有针对性的应用模型及计算处理工具，为造价智能分析云计算平台设计与应用提供了较好的支撑。

2 造价智能分析云计算平台架构设计研究

结合云计算的功能与特点，分析输变电工程造价管控数据域与方法域，可系统集成形成造价智能分析云计算平台，例如包括：数据统一规范化处理，为不同口径数据资源提供标准应用格式；数据智能统计与集成分类处理，为原始工程数据及现有数据库归集形成有序数据分析平台提供支撑；智能数据挖掘与计量分析处理，为不同功能目标全方位、多层次算法支撑；多维度造价查询与展示平台处理，为造价对比分析、波动分析、偏差分析、预测分析等功能需求提供快速展示支撑。

云计算平台结合功能需求可实现灵活拓展与高效计算，在造价智能分析处理过程中具有较强的适用性与可靠性，依托大数据分析与处理技术，基于现代化计算机处理手段，实现软件计算与硬件支撑的融合。

输变电工程造价智能分析云计算平台整体系统架构主要依托于高效集成服务器进行数据域处理，依托客户客户端进行集成展示，提供全方位的数据收集、数据传输、数据处理、数据统计、数据挖掘、数据计算、数据集成等功能需求，提高数据应用的效率与价值挖掘。

3 造价智能分析云计算平台应用分析

输变电工程造价基于建设全过程包括工程估算、初设概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等不同口径、不同形式的数据样本，造价智能分析云计算平台需要从以下几个方面进行重点建设及研究。

3.1 重视大样本工程数据统一规范标准制定

工程投资分析数据具有庞大的样本量，平台构建必须重视数据统一规范标准制定，为数据收集与集成统计提供良好基础，同时为数据对比分析与挖掘计算提供快速检索与定位查询功能支撑。

3.2 重视数据域的拓展与集成计算

造价智能分析不仅是工程自身投资数据的统计与计算，还包括社会经济及市场发展数据、设备材料价格数据、人工机械成本数据等其他外部参数变量的挖掘与利用，应构建具有较强层次化架构的数据域体系，体现云计算平台的集成性。

3.3 重视智能算法的创新应用与有效嵌入

数据作为计算平台功能实现的基础单元，更加需要智能计算方法与计算工具的集成应用，才能更好地实现造价偏差分析、造价预测分析、造价取费标准分析、造价控制分析功能模块，同时重视固化智能算法，实现平台与算法有效融合。

3.4 重视以功能需求为导向进行动态拓展

随着造价精益化管理要求的不断提升，云计算平台将会发挥更大的支撑与服务功能，多样化的需求将会不断呈现，因此，平台设计必须具备以功能需求为导向，可实现动态拓展，才能更大范围的满足平台应用价值的发挥。

4 结 语

输变电工程造价分析已经成为电网工程投资造价管控中的一项重要性、常态化实践与研究工作，智能分析技术与集成分析平台的设计应用能够为造价分析水平提升提供良好的支撑，因此，深化云计算技术在工程造价分析及管控中的拓展应用意义重大。必须重视数据域、方法域、功能域的有效集合，重视大数据集成应用与智能算法的创新应用，依托工程建设大样本平台，开展更加有效的支撑服务。

主要参考文献

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1 前言

智能制造是最新的制造模式之一，具有广阔的发展前景，智能制造从本质上说是一个智能化的信息处理系统，对外操控机器人的动作，完成产品的制造和加工。该系统属于一种开放性的体系，原料、信息和能量都是开放的。智能制造是新世纪制造业振兴的发展方向，是我国实现制造业跨越的必经之路。

2 智能制造系统研究现状

2.1 智能制造系统内涵分析

智能制造体系是上世纪八十年代有先进的工业化国家率先提出的，主要包含只能制造技术和智能制造系统两部分。总体来看，智能制造体系指的是应用集成工程的思想，通过制造软件专家系统、机器人视觉和控制等先进技术，最终达到智能装配生产线上的机器人能够在人工不进行干预的情况下完场生产任务。智能制造的目的是人的脑力活动转化为制造机器人的智能化思维。智能化制造体系的物理基础是智能化机器人，所必需的设备包括智能加工机床、工具和设备的智能化输送平台以及装配设备等。

2.2 智能制造体系国内外研究现状

智能制造在上世纪八十年代提出之后，在国际范围内形成了三个主要的研究中心，分别是美国、欧洲和日本。最初的内涵指的是智能机床，智能机床能够完场熟练机械师操作普通机床完成的所有功能，具有一定的智能性。后来的智能制造概念得到发展和延伸，进而形成了一种开放性的操作系统，日本于1990年完成了世界范围内第一个智能制造工厂，融合了人工智能技术的机器人同时具备视觉的触觉功能。相对而言，我国在该领域的研究起步较晚，九十年代后才申请成立了第一个智能制造国家级项目。在理论研究领域主要集中于智能制造基础理论分析、智能化单元制造与控制、智能机器人的研发等。

智能制造的应用正在世界范围内兴起，它是制造技术发展，特别是制造信息技术发展的必然，是自动化和集成技术向纵深发展的结果。然而，虽然智能制造得到了学术界的广泛重视和深入研究，然而却难以得到工业界的广泛应用和推广，同时近几年关于智能制造系统新理论方面的研究遇到了瓶颈，其问题在于智能制造系统的体系架构尚未研究透彻，同时对于智能制造系统的发展趋势没有比较好的掌控。

3 智能制造体系架构研究

3.1 智能制造体系整体架构分析

智能制造的总体架构自下而上包括业务层、运作层、功能系统、功能单元、支撑技术五个层次。智能生产线各个层次间相辅相成，联系密切，其中系统以需求订单为输入，以信息系统为核心，集成自动化上下料等多个子功能系统，以基本功能单元及支撑技术为依托，推动智能制造生产线的正常运作，实现大批量产品定制及个性化客户服务的目标，从而最大化地满足客户和市场需求。其中各个层次的内容及构成如下：（1）系统业务层：即系统目标，是为客户提供大批量定制产品及个性化的客户服务。（2）系统运作层：主要包含精益化、数字化和敏捷化等最新技术。（3）功能系统层：设备预警，优化加工参数，监控生产的全过程，精度检测的在线实现，最终通过信息技术系统进行集成。（4）功能单元层：此部分承担设备和加工装备的信息传输，使用传感网络和通信网络技术。（5）支撑技术层：系统设计技术主要有传感技术和模块化技术，设备故障诊断和维修系统，安全维护和设备及信号的有效识别。

3.2 智能制造体系亟待解决的问题

智能制造想要完全提出人工干预，实现完全意义上的机器自主控制与分析，就需要建立一个智能化、数字化、信息化程度较高的企业管理网络，通过该网络完成产品的设计、装配制造直至仓储物流的全过程控制，其中还包括问题产品和故障设备的自动处理和维修。但是现阶段我国制造装配企业在各个制造要素的互联互通方面存在不小问题，主要体现在智能制造体系各功能单元之间横向、纵向集成通讯、端口到端口的信号传输。数据格式、通讯协议和语言识别等基础性的内容还没有完全解决。随着物联网、大数据和云计算等最新技术的融合，各功能单元之间的通讯是必须要解决的问题。人机交互、设备与设备之间、生产制造和仓储物流之间的信息交互都是困扰智能制造体系构建和发展的一大难题。

4 智能制造体系发展趋势分析

4.1 智能制造体系柔性化发展方向分析

智能制造体系的柔性化方向石油柔性智能装配引发的，基本的基本思路为：柔性装配的研究层次从上到下分为柔性工装、柔性工艺规划和柔性车间调度。主要涉及的研究思路包含结构优化设计、工装驱动数据自动生成、装配顺序规划和分配方法研究以及智能调度技术。柔性化发展是基于只能装配生产线上可能出现的各种问题及产品，所提出的新型发展方向。这其中可变参数和柔性调度是最重要的研究领域。

4.2 智能制造体系精益化发展方向分析

精益化的研究发祥包括四个方面的内容：（1智能制造环境下的自适应快速换模技术；（2）设备自诊断、自适应和自修复技术所组成的全员设备维护技术；（3）生产流程自动化的3P技术，该技术能够将生产过程中的资源浪费在设计和工艺研究等源头环节中进行降低；（4）均衡混流生产技术，该技术是基于对生产计划的合理规划以及现场动态调整和调配等智能制造手段进行的。

4.3 智能制造体系敏捷化的发展方向

敏捷化主要有以下连两个研究方向：首先，对于客户订单变化的快速响应是只能制造的一大特点，通过前期客户需求的调查，在大数据分析的基础上，使用神经网络等算法对客户的订单可能发生的情况进行预测，并拟合相应的相应曲线，得到响应基本函数，然后优化设计生产关键因素，最终大幅度减少客户需求响应的时间。其次是对于功能单元的设计和配制。在使用智能制造生a线的时候，需要对参与生产的各要素（包括软件设计、硬件要求和工艺流程设计等）归类的功能模块划分。在功能划分之后组建各自成体系的模块单元，并配置相应的算法，以达到提升智能制造体系柔性化和可重构性的目的。

5 结语

工业时代经历了三次大的变革，现在的工业4.0时代最主要的特征是智能化和远程控制，重点在于利用互联网技术、物联网技术、信息处理技术和智能机器人技术，最终实现产品加工的更高层次的自动化。本文通过对智能制造体系的深入分析，认为我国虽在在该领域取得了举世瞩目的成就，但是在智能化的本质和原理方面的研究仍然不足，未来建议在智能制造柔性化、精益化和敏捷化方面开展研究。

参考文献

[1] 张明建. 基于CPS的智能制造系统功能架构研究[J]. 宁德师范学院学报（自然科学版）， 2016， 28（2）：138-142.

[2] 郑茂宽， 明新国， 李淼，等. 智能制造系统总体架构及发展趋势探讨[C]// 2013先进智能制造技术发展研讨会. 2013.

[3] 韦莎. 智能制造系统架构研究[J]. 信息技术与标准化， 2016（4）.

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1智能制造简介

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术（Intelligent Manufacturing Technology，IMT）为基础组成的系统叫做智能制造系统（Intelligent Manufacturing System，IMS），它具有以下特征:

①具有获取信息并以此来决定自身行为的能力。要具有获取信息并以此来决定自身行为的能力，也就是需要智能系统对信息具有一定的分辨能力，这要求系统的模型必须建立在相应的知识库上，系统运用知识库来决定自身行为。

②实现人机一体化。实现人机一体化就是使人和智能机器在制造过程中相互协作，在此系统中不能把人间单的当作操作者来看待，要意识到此时人和智能机器是平等的，可以认为他们是为了完成某些项工作而进行合作的两个个体，他们需要做的就是运用各自的特长来完成任务。

③拥有学习能力和自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的，因此在制造过程中所需要的知识也不断的增加，同时在运行过程中不可避免的会出现故障，为了更好的适应社会对产品制造的要求，需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。

智能制造在现代制造业中应用广泛，主要包含产品智能设计、加工过程智能监控、产品在线智能测量、机器故障智能诊断、制造系统的知识处理与信息处理、制造系统的智能运行管理与决策等方面。

2智能制造在中国制造业的应用现状及发展趋势

2.1国内外智能制造的发展状况

自20世纪80年代智能制造提出以来，世界各国都对智能制造系统进行了各种研究，首先是对智能制造技术的研究，然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的，随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目，包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等[1]。近年来，各国除了对智能制造基础技术进行研究外，更多的是进行国际间的合作研究。 　在我国对智能制造的研究也早在上世纪八十年代末就已开始。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果，而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展，在许多重点项目方面取得成果，智能制造产业也初具规模。总的来说我国在智能制造方面的发展是不错的，近年来国家和各大制造企业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，研究资金也大幅增长。

2.2智能制造在我国的发展趋势

在我国制造业未来的发展中，智能制造必将扮演更加重要的角色。我国必将由制造大国向制造强国转变，这就要求我国制造业由粗放型向集约型转化，这就要求我们必须控制能源消耗的增长，而通过智能制造系统能够更加充分的利用原材料，有助于我国制造业向集约型转化。要发展好智能制造，我们首要的任务是尽快建立起智能制造的理论体系，理论体系是整个智能制造的基础，也是全面发展智能制造的前提。在建立理论体系的同时技术体系也要相应的建立起来，智能制造系统是以智能制造技术为基础建立起来的，它以智能制造技术为基石。最后，结合我国制造业实际情况，建立符合我国制造业发展需要的特色智能制造系统。

3结语

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“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、国家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

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中图分类号：F426.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0232-02

于2015年5月8月总理提出《中国制造2025》，而其主要的核心则为智能制造。因此，当前我国的发展趋势主要为智能制造。智能制造的提出有效的推动了我国信息产业化的发展，同时，智能制造也成为工业化转型的目标。在提升国民经济的过程中，智能制造发挥重要的作用，所以，机械装备在转型的过程中，需要明确智能制造的涵义，进而根据智能制造的优势，提升自身的内在竞争力，而这也就充分的表面，在转变机械装备制造的过程中要主抓智能制造。

1 智能制造是机械装备制造产业转型升级关键

1.1 智能制造

所谓智能制造，就是人类通过先进的科学技术研制出一种智能系统，尤其智能系统与人类合作完成一些任务，而其智能系统具有分析、判断、决策等多种功能。人类会通过与智能制造的合作，去探索人类大脑无法延伸的东西。而人类也会充分的利用智能制造去完成更多的工作，这种智能制造有效的代替了脑力劳动。

1.2 智能制造性质

作为新兴时代的产品，其新颖性独特性的概念更加得到人们的关注与认可，其主要具有自动化的功能，它可以不断的通过更新增强柔韧性，智能化和高度集成化使得智能制造的装置更加具有特色。其外，智能制造的装备也比较高端，其装备具有感知、决策、执行等多种功能，而且能储存大量的信息，以便于人类的使用。这种绿色制造产品，充分的快速的实现了信息化的转变，并在一定程度上帮助人们提升了工作效率，也为人类带来了巨大的经济效益。

1.3 智能制造对机械装备制造产业转型的重要性

当今时代，机械装备在市场的竞争力越来越激烈，机械装备要想在市场中占据有利地位，并且能深入发展，就要能跟上时代的步伐，在新的时代中发展并进行变革，这样才能凸显出自身的价值和地位，也才可以稳定于市场中。因而，对于机械装备而言，智能制造使其转型的重要途径。

2 机械装备制造的发展状况

以某地为主要实例，其地区在转变机械制造的过程中仍在采用传统的方法，即便这种传统的方式为机械产业带来了良好的经济效益，但却无法做到与时俱进，其中仍然存在大量的弊端，此地区作为机械制造生产的主要产地，其生产方式和产生的效益影响着国内的经济。为了确保政府制定的正常能继续扶持机械制造产业的发展，相关企业也应主动积极改变当前的工作现状。以智能制造为主，对产业结构进行相应的调整，使其能够逐步的形成具有影响力的产业，如数控机床、先进粮机装备，特种电力装备等相关的产业装备都能成为当前机械a业发展的目标。此外，伴随着近几年科技的机器人、互联网+、的产生，为相关引进大量人才，从中得知，不同层次的人才如何推动其机械装备的发展[1]。尽管本地区已经在合理的利用智能制造对机械装备进行转型，但由于大部分企业对于智能制造缺乏了解，进而导致企业在运用智能制造的过程中仍让存在大量的问题，而问题主要集中于以下几个方面：

2.1 研发能力较为薄弱

自主研发是当今时展的新兴的趋势，只有自主研发的产品才能速度的深入市场，而这也就充分的说明自主研发的重要性，但目前，智能制造在促进机械装备转型的过程中，并没有合理的做到自主研发，而是采用破旧的产品，进而导致智能制造无法在机械装备中发挥主要的作用[3]。

2.2 创新能力较弱

据研究，目前我国对于机械装备的创新并没有符合智能制造的要求，在技术装备和基础零件方面，其创新能力都比较薄弱，大部分机械装备在生产的过程中都缺乏可靠的依靠力，从而使得整个创新能力无法得到显著的提升。

2.3 企业缺乏动力

由于大部分机械装备在转型的过程中会遇到多种困难，进而使得部分企业缺乏积极的转变动力，在转型的过程中没有制定先进的方案和策略，也缺乏完善的管理方案，从而影响机械装备转型的效率[2]。

3 针对智能制造促进机械装备转型的策略

3.1 明确转型方案，确定转型目标

在利用智能制造促进机械装备转型的过程中，首先，相关部门要对市场进行调研，要能充分的了解机械装备在市场中情况，进而结合实际发展状况，合理的使用智能制造。但在此过程中，相关部门需要注重顶层设计，构建转型结构，明确转型方案，从而在转型时能够更加具有规范性和秩序性，这对于一个产业而言十分有利。另一方面，要想促进机械装备转型的效率。相关部门应引进科技人才，并形成一个完整的团队，促进团队之间的合作探究，加强对团队成员的培训，提升整个团队的素质。

3.2 抢占先机产业，抓住关键点

在进一步对机械装备进行改进时，相关部门要形成正确的改革观念，以创新的视角，寻找转型方向，并明确转型目标，进而抓住转型的主要关键点，这样企业就能着重的朝着转型方向发展。企业必须要为机械装备的转型的打通道路，只有真正的实现科技创新，才能赢得良好的成果。其次，企业要能大力发展新一代的产品，让能在信息化的时代中，积极的展开行动，并保证工作人员能进一步对产业的产品进行研究，进而建立完整的机制体制。与此同时，合作也是当前机械装备转型的关键点，企业要能与用户进行合作，从用户的反馈中获取大量的信息量，并让用户参与到其中，对产品进行研发、设计等，这样用户得到新的体验，就能为企业提供比较实际的信息，久而久之，企业就能增强研制效率。

4 结语

总而言之，在利用智能制造促进机械装备转型的过程中，企业必须要找到一条合适的道路，并在此道路上，探索更多有利于机械装备转型的方案，进而结合方案，进而人才引进，人才培养，只有这样，才能推动机械装备的发展，也才能保障机械转变在转型的过程中能为企业营造良好的经济条件，确保企业能健康的成长与发展。

参考文献：

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0引言

中国对智能制造和产业自动化升级的需求，催生了巨大的机器人市场。然而作为新兴智能装备制造业的机器人产业，计量标准体系的缺失，可能令机器人产业难以走入良性循环，进而影响我国智能制造产业的发展。世界领先的工业机器人制造商ABB公司质保及校准部经理Peter Fixell认为：“一台真正好的工业机器人，应该在其整个生命周期内都会保持良好的精度……”。然而在中国，一直是国外机器人的天下。因此，尽快制定我国具有自主知识产权的机器人基础标准和计量检测体系，打破国际技术性贸易壁垒并实现与国际标准接轨，为推进机器人产品走向市场奠定基础，对推动中国制造抢占高端制造业市场具有重要意义。

1智能制造的发展现状

智能制造源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。

早在2011年，美国就率先了国家先进制造伙伴计划，重点关注和支持智能化技术和智能制造。德国作为全球制造业中最具竞争力的国家之一，也于2013年了工业4.0战略。其他制造业区域如欧盟、日本、韩国也纷纷了与智能制造相关的国家机器人发展战略。可见当前，新一轮工业革命已成为世界各国战略布局的主要方向，发达国家和地区纷纷把智能制造和机器人作为国家战略，抢占智能制造技术和市场的制高点。以机器人、智能制造为代表的“工业4.0”时代已悄然来临。我国经过多年的高速发展之后，已进入经济发展的新时代，目前是在由制造业大国向制造业强国迈进的关键时期。

中国工程院院士卢秉恒就中国制造业的发展提到了支撑智能制造的三大技术：机器人、智能装备、3D打印机，其中机器人技术是助推智能制造的关键之一。与此同时，自2013年起连续三年时间内，我国已提前步入机器人时代，产业急速井喷，目前已然成为世界第一大机器人市场。

然而，我国的机器人产业大而不强。首先，我国的装备制造业中，关键零部件自给率低，如目前80%的集成电路芯片制造装备还严重依赖进口，更别说高性能传感器、先进材料以及高速精密轴承等。

其次，我国装备制造业中先进技术对外依赖度高，精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件、机器视觉都非常缺乏。新型传感器的感知技术、在线分析技术、大功率变频技术等构成智能制造装备或实现制造过程智能化的重要基础技术主要依赖进口。

这些电路芯片、先进传感器、精密测量和控制技术都是机器人产业、智能制造的基础。机器人的材料、关键零部件到整机、装备到系统集成，都需要进行测试，才能检验其是否满足性能的要求。伴随着机器人产业的发展，作为直接关联的传感器、仪器仪表和计量测试行业，成为未来的重点发展方向。

2计量科学是智能制造能力提升的保障

2016年是国家“十三五”规划开局之年，也是“十三五”规划的政策落地年。为推动中国传统制造业转型升级和可持续发展，加快智能制造技术与装备创新发展和产业化，不单政府在积极制定政策助力中国制造协同创新发展，高校、研究院所、企业等机构也自发组织产业协会和联盟，期望通过机器人技术推动制造业实现跨越发展，最终实现我国从“制造大国”向“制造强国”迈进。

在各类国家创新能力的驱动和评价模型中，很少提及计量和质检工作，但是计量质检水平却又被确认为国家竞争力和国家综合国力的最直接的体现。这说明计量和质检工作对促进国家创新能力的系统性作用的研究和认识还十分欠缺。以机器人技术中的传感器为例：对于机器人来说，传感器必不可少，同时，机器人对传感器有非常严格的要求，主要表现为准确度高、可靠性强、稳定性好；电磁干扰、强机械振动、灰尘和油垢等恶劣气候环境和机械环境下抗干扰能力也非常关键；最后就是整机性能和安全、噪声、储能和易于校准。

此外，复杂的几何量测量也是智能制造的核心关键。只有几何量测量仪器结合智能制造中工业机器人，形成智能制造的全方位感知系统，才能促进制造过程中的智能化，为真正形成智能制造打下坚实的基础。然而，我们也要清楚地意识到，目前几何量仪器自动化程度极低，还不能形成网络化，难以在测量现场形成测量数据。

伴随着智能制造的快速发展，计量科学家也在努力研究新的非接触测量技术、在线测量技术、自动测量技术，使其能满足智能制造的高准确度需求。在“2014中国仪器仪表学术产业大会”上，学术界和工业界一致将“智能制造”作为当下的最重要的议题，指出传统仪器仪表行业应借助“智能制造”寻求新的突破。而我国质检和计量部门也在积极寻求和高校、研究院所合作，以期在智能装备制造产业发展中牢牢占据科技领先地位，表1为近年来寻求技术合作的情况。

从表1可以看出，地方政府、高校已经开始围绕战略性新兴产业开始了“政产学研”的合作，充分发挥科研机构、高等院校科研优势，有效提升质检技术机构服务能力，而且积极开展这些合作的省份均是我国机器人产业集群区，或者是经济发达、对外开放程度高、高校云集以及老重工业基地。这些监督、检验和测试中心的成立，对于未来加强我国机器人产品质量监督、相关测量仪器的准确度，提升智能制造产业质量水平有着重要的意义。

3计量科学和智能制造共同助力“中国制造2025”

地方政府在积极推进这项工作的开展，中央政府部门如科技部、发改委也都开始从顶层开始支持我国智能制造、计量科学的发展。2016年科技部会同国家质检监督检验检疫总局等13个部门，制定了国家重点研发计划《国家质量基础的共性技术研究与应用》重点专项实施方案。该方案聚焦产业转型升级、保障和改善民生、提升国际竞争力等国家重大需求。此项重点研发计划的实施，其中涉及了多处先进制造和智能制造方面的重点支持方向，如表2所示。

这里提到的国家质量基础（Nation Quality Infrastructure，NQI），是由计量、标准、合格评定（检验检测和认证认可）共同构成。这个概念是基于联合国工业发展组织和国际标准化组织在总结质量领域100多年实践经验而提出的，被国际公认是提升质量竞争能力的基石，更是保障国民经济有序运行的技术规则、促进科技创新的重要技术平台、提升国际竞争力的重要技术手段。

而对于测量仪器和高端设备来说，提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平也是当前的重中之重。国家科技计划管理部际联席会还设计了《重大科学仪器设备开发》专项来进行重点支持，以形成具有自主知识产权、“结实耐用”和功能丰富的重大科学仪器设备产品，并进一步服务科学研究和经济社会发展。

在《重大科学仪器设备开发》专项的申报指南中，提到“传感器”有29处，可见，《重大科学仪器设备开发》和《国家质量基础的共性技术研究与应用》两个重点专项对于未来我国的智能制造、高端计量仪器的研究有着非常大的支持力度。

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基金项目：宁波大红鹰学院校科研基金项目：“智能制造、工业4.0背景下的宁波现代物流服务业与制造业协同发展研究”（项目编号：1320161026）阶段性研究成果

中图分类号：F127 文献标识码：A

收录日期：2017年2月24日

工业4.0时代的制造企业不再是自上而下的推动式生产，而是借助于当前的互联网信息技术实现从客户需求开始，按照客户订单、客户化设计，采购、物流、生产计划到生产的全流程进行的拉动式生产。借助于庞大而完善的信息基础设施体系进行信息流与物流的高度智能化流动是工业4.0时代实现上述拉动式生产的重要保障。

一、物流业与制造业产业协同发展相关综述

制造业作为地区经济发展的重要组成部分，深受物流业发展的影响，在这方面，国内外学者有了很多研究成果：郑丽娟（2014）采用灰色关联度模型，基于2002～2013年苏州地区制造业与物流业发展中相关指标的面板数据进行实证分析。盛珊珊（2015）从智能制造对供应链需求变化的角度对“工业4.0”与《中国制造2025》环境下的智能制造及其对物流供应链的要求进行了阐述。唐振龙、陈湘青等（2015）认为工业制造业到了工业4.0的智能制造能促使物流业与制造业走向融合。

二、物流业与制造业产业协同发展的必然

随着信息技术像制造业的全面渗入，可实现对生产要素的高灵活度配置和大规模定制化的生产，从工厂布局、生产流程、企业管理模式以及生产管理方式等进行变革。工业4.0时代的智能物流服务的是工业4.0时代智能化的供应链、生产链，在工业4.0时代，客户需求高度个性化、产品创新周期继续缩短，生产节拍不断加快，这些不仅仅是智能生产系统本身的问题，更是对整个服务于智能生产供应链的物流系统提出的挑战。与此同时，业务流程、物料供应链由传统的企业内部为主的链接发展为以客户需求为中心、以上下游高效供应链为纽带、以企业之间的智能物流为支撑的虚拟制造体系。从物流与生产制造业的关系来看，在智能制造框架下，智能物流是实现从客户到智能制造工厂环境的关键，也是构建整个智能工厂的基石，具体而言包括从智能采购物流、智能生产物流以及智能销售物流等不同的物流作业环节。

从生产物料周转单元来看，智能物流系统需要具备既有自助管理本单元库存的能力，又有具备与该供应链上下游作业实现自动库存报告与动态更新的能力，实现单个生产流程对库存的智能化控制。在这方面，德国物流研究院早在2011年就自主研发了inBin智能周转箱技术，并且通过该周转箱技术实现了对企业整个生产、运输系统的主动控制，使得运输系统能自动地将箱子送达对应目的地。

三、工业4.0时代宁波物流业与制造业发展政策梳理

在全国同类型城市中，宁波在智能物流发展方面起步很早，早在2010年，宁波市就制定了《第四方物流平台业务服务规范》、《第四方物流平台电子商务交易规范》等12个第四方物流平台市级地方标准规范，作为全国首创的该领域标准，它充分利用网络信息技术和其他专项物流技术，综合集成各种物流信息，实现互联共享、融合创新，构建具有优化资源、中枢决策、流程协同、人性化服务的智慧物流协同平台；并且在2012年，宁波市全面启动智慧物流标准化建设，市质监局和市发改委在充分调研的基础上，针对宁波市物流行业特色和发展方向，研究形成了《宁波市智慧物流标准体系》，围绕宁波市智慧物流建设实施方案，对智慧物流的定义及其标准化工作的功能特征、任务目标、关键措施等进行了详细阐述，为宁波市智慧物流建设提供了依据，在具体实施方面：宁波市相继开展了20多项智慧物流标准化试点，涉及平台服务、集装箱运输、危化品运输、零担货运、仓储管理等物流产业各个领域。其中，既有塑料电子商务服务国家级标准化试点项目，也有交通物流业RFID技术应用、航运交易服务、危险货物道路运输服务、集装箱双重运输服务等一批省、市级智慧物流标准化试点项目。

从现有的主要物流体系平台状况来看，宁波现有的智能物流服务业主要集中在物流平台、第四方物流服务和具体的非企业生产物流方面，而针对以企业生产物流为核心链接供应链上下游的制造业协同发展物流产业及物流服务还较少，但这恰恰是工业4.0时代，制造业链接消费者实现按消费者需求完成低成本的拉动式生产的关键之一。

四、工业4.0时代宁波物流业与制造业发展展望

宁波物流业要更好地服务于制造业，在现有物流体系基础上还需要更进一步切合宁波产业发展需要，做好慈溪家、余姚塑料以及新兴材料产业为代表的产业链物流智能化升级服务。

首先，可以围绕战略性新兴产业通过政策、资金等资源的调动进行科技资源的集聚，通过以智能化供应链为核心的创新链条驱动，围绕传统优势产业链部署创新链条，以创新链为引导，增强传统优势产业的自主创新能力，推动拥有核心技术和关键技术的传统企业集聚优势资源加速发展，从而实现现有产业物流供应链上的跨越式发展；最后实现带动整个传统优势产业转型升级。

其次，物流业与制造业协同发展的基础是制造业要先具备实现制造业智能化发展的基础，占领制造业高端的恰恰又是被称作“国之重器”的高端装备制造业，因此要占领制造业制高点必须着眼于企业智能制造所需的包括智能物流在内的资源的获得；把握智能制造发展特点和规律，整合现有的宁波智能物流、平台标准，借鉴国内外工业4.0标准化路线图、智能装备制造和工业互联网标准建设的工作思路和组织方式，加快智能制造标准化体系建设。

最后，通过“制造+服务”提升整个供应链的价值链控制力。当前，从国内制造业整体发展趋势来看，制造业服务化是我国制造业在国际市场上形成核心竞争力的关键，是全球价值链中的主要增值点，也是提升价值链控制力的焦点，因此宁波发展“智能制造”的高端制造业也应考虑先进制造业与现代服务业的“双轮驱动”，通过“服务”和发展知识密集型服务业，提升制造业的附加价值。

主要参考文献：

[1]郑丽娟.灰色关联模型下制造业与物流业联动发展实证研究――基于苏州地区行业面板数据分析[J].物流工程与管理，2014.11.

[2]盛珊珊，邱伏生.满足智能制造要求的物流供应链建设研究[J].物流技术与应用，2015.12.

[3]唐振龙，陈湘青，王卫洁，关秋燕.工业化演进与制造业物流发展及对佛山的启示[J].中外企业家，2015.12.

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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.

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制造业；智能制造；微笑曲线；智能化

中图分类号：F27

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.15.028

1 前言

制造业是我国产业的重要组成部分，也是影响我国竞争优势的关键，长期以来制造业对我国就业和经济的发展做出了巨大贡献。但是中国制造业“大而不强、快而不优、制而不创”，长期处于产业价值链条的底端，并没有形成我国对外贸易的核心竞争力。2012年以来我国劳动人口供给逐年减少和老龄化人口逐年增多，国内劳动力成本上升，与此同时西方发达国家实行再工业化战略导致大量外企回归母国，我国制造业面临前所未有的严峻挑战。发展智能制造不仅是产业升级的突破口，也是打造我国制造业国际竞争力的关键。2015年5月，由中国工程院启动的“中国制造2025”强国战略正式提出，智能制造作为“中国制造2025”的主攻方向，引起国内学者的积极研究。王钦等对智能制造的切入点和架构进行了研究，认为应从客户切入并打造智能制造的生态圈，冷单等通过对我国智能制造的案例进行研究，提出我国智能装备产业存在的问题及发展路径，对智能制造的发展具有很大的指导作用。文章运用微笑曲线理论，以制造业为例分析智能制造发展的有效途径。

2 微笑曲线理论

微笑曲线理论最早由施振荣先生提出，又名施氏“产业微笑曲线”，旨在为台湾各产业发展指出努力的方向。微笑曲线如下图所示，呈微笑嘴型曲线，纵轴代表价值从低到高，横轴代表产品从研发到售后的整个周期过程。如果把微笑曲线当成是函数曲线，那么曲线在横轴的积分面积则是价值的总额，从图中可以看出在产品研发阶段的积分面积和产品销售与服务阶段的积分面积最大，面积大意味着利润大，而生产与组装阶段积分面积小，利润薄弱。启示制造业只有走高附加值产业链路线，才能获得较高的利润。

3 智能制造发展现状及存在问题

3.1 智能化水平低

我国目前仅有10%的国有大型企业拥有智能装备，如海尔采用精密传动装置，中石油采用石化智能成套设备等。90%的中小民营企业智能化水平低，智能化的高成本在很大程度上阻碍了企业实现智能化的进程。制造业以劳动密集型和资源密集型的加工贸易和组装为主，依靠低廉的劳动力赚取微薄利润。

3.2 智能制造产业初步形成

2012年，智能装备产业实现规模化并实现11052.9亿元主营业务收入，年均增长30.6%，顺利完成《智能制造装备产业“十二五”发展规划》目标；其中仪表仪器，食品包装，工程机械等装备产业已经进入标准产业化阶段。智能制造产业集聚特征明显，目前已经基本形成长江三角洲，珠江三角洲和京津冀地区产业集群化分布格局，根据当地产业特色和科技基础，已经培养出一批特色鲜明的产业集群。如珠江三角洲拥有智能化纺织成套装备产业，京津冀地区有电池产业集聚区域。

3.3 重点领域人才供给滞后

《中国制造2025》将主攻以下十大重点领域，信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。每个领域都需要大量科学研究人员和创新型人才。根据中国人力资源市场信息监测中心2015年数据显示，这九大领域搞技术人员求人倍率均大于3，相关领域人才严重短缺。

4 启示与建议

我国制造业长期处于价值链低端，主要依靠价格优势来占领国内外市场，面对生产上升的压力，低价格竞争难以维续，智能制造既是制造业的一次发展机遇也是挑战。如何进行技术革新和产业价值链升级是制造业的难题，迎接智能制造浪潮实现竞争力的提升是机遇，文章就微笑曲线理论启示提出如下建议：

4.1 加强人才储备，推动劳动力结构升级

智能制造促使制造业向高附加值产业链上升，产品研发和服务型人才储备是关键。一方面可以通过充分发挥高等院校和职业学校的基础性作用对新生劳动力教育，培养高技术研发人才和服务型人才，另一方面通过对制造业生产端劳动力进行在职培训，培育本土制造业技能人才，促使劳动力从生产领域向服务领域流动，促进劳动力结构升级。

4.2 政府加强政策引导，鼓励企业创新

针对智能制造制定统一的创新规划和合理的产业政策，通过政策资金等方式支持制造业企业采用新技术、新设备、新工艺，鼓励企业进行自主创新，加强校企合作联合培养人才和技术研发。完善专利制度和专利保护立法，优化创新环境和加大创新技术保护，形成尊重创新和人才的良好社会风向。

4.3 优先发展智能装备制造业

装备制造业是生产制造装备的产业，智能装备制造业的优先发展可以率先实现制造业智能化，提高生产效率和节约劳动力成本，德国工业4.0优先发展装备制造业是我国实现《中国制造2025》的活版教科书。

参考文献

[1]王钦，张a.“中国制造2025”实施的切入点与架构[J].中州学刊，2015，（10）：32-37.

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1.数控智能在机械制造领域中的应用

智能控制机械制造主要包括以下四个部分：机械设计；机械制造；机械电子；机械系统故障诊断。

1.1 机械设计

机械设计在现实生产中是指技术人员对想要设计物体的一个模型进行综合和分析的过程，这个过程包括大量高精度的计算、分析、绘图等精确数值计算工作，同时还需要结合多方面的知识，在通过设计人员自身丰富的实践经验，进行多元综合，最终做出最佳的设计。但是在实际的设计中，很难用精确数值计算的方法来建立准确数据模型，而现在流行的CAD制图技术对这一部分工作也是无能为力的。这就要求 CAD/CAM的操作系统具有智能性，利用计算机系统把一些数值数据处理扩展到非数值数据处理，包括把数据数值知识与实际操作中的经验进行集成、推理和决策，使机械设计过程自动化智能化，弥补设计专家在现实中对机械设计过程中由于人为因素造成的不足。

1.2 机械制造

在机械生产制造中，人们首先要做的是确定机械生产计划，制定机械生产计划就是指从多种因素（设计、制造、生产等）的组合中选出最能满足所有约束条件（生产成本、设计图形、生产工序等）的最佳方案。这些过程是很难用数学模型来准确地表示出来的。数字化智能化技术一方面使数字化制造装备等得到快速发展，大幅度提升生产系统的功能、性能和自动化程度。另一方面这些技术集成可形成柔性制造单元、数字化车间乃至数字化工厂，使生产系统的柔性自动化不断提高，并想着具有感知、决策、执行能功能特征的智能化系统发展。目前以智能机器人为典型代表的智能制造装备已经开始在某些领域得到应用。

1.3 机械电子

机械电子系统结构比较简单，元件和运动部件较少，高性能，但是其系统的内部结构非常复杂。传统的数学解析的方法固然严密、精确，但是只能适用于相对比较简单的电子系统，对于那些比较复杂的系统是不能给出数学解析式的，这样就只能通过烦琐的操作系统来完成。由于智能化的处理是以知识信息为基础进行的推理和计算，这种推理具有复杂性、不确定性和模糊性，而且这种智能化的处理一般不存在已知的算法（传统数学公式化的方法），所以，对不能用传统的数学解析方法解决的问题，人工智能提供了新的解决思路和方法。一般通过人工智能建立的系统有两种方法：神经网络系统和模糊推理系统。目前只有智能系统可以适用于相对比较复杂的电子系统。

1.4 机械系统故障诊断

所谓的机械系统故障的诊断，就是指根据电子系统出现的一些不正常的现象，按照一定的法则，推论出产生问题的原因，找出设备出现故障的所在的部位。故障诊断包括三个方面的内容：故障监测，故障分析和处理决策。但是由现象推出故障原因是一个复杂的推理过程，需要根据维护保修人员多年积累的实际经验，才能得出正确的结论，假如把人工智能的方法应用于机械故障诊断，发展智能化的机械故障诊断技术，是机械故障诊断的一个新途径。机械故障中的人工智能诊断方法主要包括专家系统、人工神经网络，模糊集理论等。

2.数控智能机械制造领域中的应用方法

2.1 专家系统

专家系统是计算机的一种智能程序，这种程序运用知识和推理步骤来解决出现只有专家才能解决的一些比较复杂的问题。智能控制专家系统的框架主要由五个部分组成：知识库，综合数据库，推理机，用户接口和系统输出。

2.2 人工神经网络

人工神经网络是指只智能控制系统摸拟的生物的激励系统，将一系列输入通过神经网络产生输出。这里的输出、输入都是标准化的量，输出是输入的非线性函数，其值可由连接各神经元的权重改变，以获得期望的输出值。

2.3 模糊集理论

人在认知世界的时候，出现一些不确定的事物的时候，就会对所获得的信息进行一定的模糊化处理，以此来减少问题的复杂程度。模糊集理论是指将经典的集合理论模糊化，并引入语言变量和近似推理的模糊逻辑，是一种具有完整的推理体系的智能技术。一般的模糊系统的结构与专家系统的结构比较类似，由模糊知识库、模糊推理机和人机界面等几个部分组成，可以这么说模糊系统是模糊理论与专家系统结构的结合体。

3.智能控制在机械制造系统中的发展趋势

智能控制的实施主要有四个部分，虽然这四个部分在机械领域都有不同程度的应用，但各自使用的时候都存在一定的局限。所以目前，要找到一种普遍的有效的方法把这四个部分有效的结合到一起应用于机械制造系统的各个领域，因此，从这可以看出数控智能组合将成为机械制造系统新的发展趋势。

4.结语

综合起来，数字化智能化技术可以对产业的模式进行创新升级。以数字化技术为基础，在互联网、物联网、云计算、大数据等技术的强力支持下，制造业的产业模式将发生根本性的变化。因此，无论从哪个角度考虑，“制造业数字化智能化”都是新一轮工业革命的核心技术。

参考文献：

[1]陈海勇，朱诗兵，李冲.军事物联网的需求分析[J].物联网技术，2011（5）：53-57

[2]王晓静，张晋.物联网研究综述[J].辽宁大学学报：自然科学版，2010，37（1）：37-39.