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    智能制造核心是制造,本质是先进制造

    2018-10-19 08:29 行业报道   来源:智造家

    导读智能制造核心是制造,本质是先进制造,基础是数字化,趋势是(人工)智能,灵魂和难点是工艺,载体(外在表现形式)是智能装备,精神表现形式(内在表现形式)是软件。  

    智能制造是以智能技术为代表的技术为指导的先进制造,包括智能化、网络化、数字化和自动化为特征的先进制造技术的应用,涉及制造过程中的设计、工艺、装备(结构设计和优化、控制、软件、集成)和管理。

    智能制造核心是制造,本质是先进制造,基础是数字化,趋势是(人工)智能,灵魂和难点是工艺,载体(外在表现形式)是智能装备,精神表现形式(内在表现形式)是软件。

    智能装备的组成

    一个智能装备大概由感知系统、决策系统、运动控制系统和执行系统组成。

    智能感知系统

    感知是智能的输入和起点,也是智能发挥作用的基础。感知系统模拟智能体的视觉、听觉、触觉等等。注意智能装备不是完全仿真人类的智能,而是参考人类的智能去解决?#23548;?#38382;题,因此会有所拓展,会发展各种超越人类感知能力的传感器,比如超声、红外……目?#26696;?#30693;系统是智能装备高速发展的一个方向,更新更高精度的传感器是研究学者和业界不懈的追求目标。智能装备常用的传感器有:视觉传感器(如摄像头)、距离传感器(如激光测距仪)、射频识别RFID传感器、声音传感器、触觉传感器等等。

    智能装备——智能制造的载体

    机械执行系统

    装备的执行系统,也就是机械执行机构,是机械工具的进一步延伸。现阶段的装备机械执行系统,是包括产生特定运动的机构和驱动机构运动的电机、发动机、气动马达等驱动设备。

    通过装备执行系统,可以进行高于人类的高精度、高稳定性的操作。

    目前执行系统最需要突破的是各类能实现复杂功能的末端执行器,由于需要和大量的感知传感器配合交互,且期望尺寸较小,末端执行器?#38590;?#21046;是集成商最关注的方向。

    运动控制系统

    控制系统是智能发挥作用的桥梁。控制系统可以使执行系统按照给定的指令进行复杂的操作。使人类从繁琐的人机交互中脱离从来,极大的提高了效率和降低了出错的可能性。

    控制系统为智能提供了基础,通过感知系统进行反馈控制为装备提供了初级的“智能”。

    工业上用的精密控制,除了各?#25351;?#30693;技术外,主要依靠计算机的计算、存储能力,在已知的抽象和逻辑(算法)下,为执行机构提供“智能”的指令。

    智能装备——智能制造的载体

    智能决策系统

    决策系统使真正的智能。决策系统根据各?#25351;?#30693;系统收集的信息,进行复杂的决策计算,优化出合理的指令,指挥控制系统来驱动执行系统,从而最终实现复杂的智能?#24418;?#26234;能决策系统是目前智能装备发展的瓶颈,目前工业领域事实上还?#25381;?#22909;的通用解决方案。

    智能装备的关键技术

    智能装备的关键技术非常多,涉及应用工艺、执行、传感、控制、集成各方面,每一方面都有广阔?#38590;?#31350;空间,每一领域都有涉及软硬件的关键技术。

    以本课题组涉及的关键技术为例,如下图所示,需要工艺研究、机械设计、控制系统、控制软件、视觉检测、测量、软件开发等各专业的知识。

    智能装备对复合型人才的需求

    智能装备?#38590;?#21457;,迫?#34892;?#35201;懂工艺、机械、控制、软件的复合型人才。然而据《人民日报》在广州和深圳、青岛和潍坊、长沙和株洲等三省六市详细调查100家企业,真?#26800;?#24863;受到了制造业企业面临人才的“三难”问题,我国的技术人才需求缺口正越来越大。

    其中有一条就是:复合型人才匮乏。“懂工艺的不懂软件,懂软件的又不懂工艺。”

    目?#26696;?#26657;的专业划分条块?#25351;?#27604;较明显,比如软件往往划归计算机学院,机械和工艺属于机电学院,控制属于电?#26377;?#24687;工程学院。而退一步,即使机电学院,往往机械和工艺属于机械制造及自动化专业,控制属于机电工程专业。这?#25191;?#32479;专业划分的现状为智能装备研发人才的培养带来极大的困难。而缺乏复合型专业老师,即使一窝蜂上了所谓智能制造专业,也不过是新瓶装旧酒。

    标签:  智能制造[3]    智能装备[12]
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