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全球智能制造装备现状及其发展分析

2022-07-20 00:22上一篇:学校全面启用交通智能门禁管理系统 |下一篇:没有了

本文摘要:智能生产设备是具有预测、传感、分析、推理、决策和控制功能的各种生产设备的总称。它是一种在设备数控化的基础上,更加先进,能够提高生产效率和精度的设备类型。智能生产装备是高端装备的核心,是生产装备的前沿,是制造业的基础,已经成为当今先进工业装备国家的竞争目标。 作为高端装备制造业的关键发展方向和信息化与工业化深度融合的最重要体现,发展智能生产装备产业对于减缓制造业转型升级、提高生产效率、技术水平和产品质量、降低能源和资源消耗、构建生产过程智能化和绿色发展具有最重要的意义。

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智能生产设备是具有预测、传感、分析、推理、决策和控制功能的各种生产设备的总称。它是一种在设备数控化的基础上,更加先进,能够提高生产效率和精度的设备类型。智能生产装备是高端装备的核心,是生产装备的前沿,是制造业的基础,已经成为当今先进工业装备国家的竞争目标。

作为高端装备制造业的关键发展方向和信息化与工业化深度融合的最重要体现,发展智能生产装备产业对于减缓制造业转型升级、提高生产效率、技术水平和产品质量、降低能源和资源消耗、构建生产过程智能化和绿色发展具有最重要的意义。智能生产设备的发展现状美国和美国是国际智能生产理念的发源地之一。

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美国政府高度重视智能生产的发展,长期以来将其视为夺取21世纪世界生产技术领先地位的基石。自20世纪90年代以来,美国国家科学基金会(NSF)一直专注于资助智能生产的各种研究,涵盖了大部分智能生产,包括生产过程中的智能决策、基于多智能体的智能协同解决方案、智能分段设计、物流传输的智能自动化等。

2005年,国家标准与技术研究所(NIST)明确提出了智能加工系统的研究计划。智能处理系统的本质是智能。系统的主要目标和研究内容还包括:(1)系统的动态优化。

在构建了所涉及过程和设备的科学知识后,进行建模并对系统进行动态性能优化;(2)设备特性。也就是研究开发具有简化特性的测量方法、模型和标准,测量和交流机床在运行工况下的性能;(3)下一代数控系统。即与STEP-NC兼容的模块和数据格式使得基于模型的机床控制需要无缝操作;(4)状态监测和可靠性。

即测量、传感和分析方法的研发;(5)加工过程中需要测量刀具磨损和工件精度。2011年,美国总统奥巴马宣布实施先进设备制造合作伙伴计划(Advanced Equipment Manufacturing Partnership Plan),其中也包括工业机器人,并立即得到了当天发布的《21世纪建筑智能化生产》新报告的积极回应。SMLC发布的报告不仅描绘了该领域未来的发展蓝图,还确定了十个优先行动目标。旨在利用21世纪的数字信息技术和自动化技术,减缓20世纪工厂的现代化和改造进程,改变以往的生产方式,获得经济、效率和竞争力的多重效益。

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1990年,日本首次提出智能生产系统(IMS)10年国际合作计划,并于1991年积极与美、加、澳、瑞、欧等有权利和贸易协定的国家开展领先研究,旨在解决柔性制造系统(FMS)和计算机构建生产系统(CIMS)的局限性。通过将日本工厂和车间的专业知识与欧盟的仪器工程技术和美国的系统技术充分结合,我们开发了一个高科技生产系统,使人员和智能设备得到生产运营商和国家边境的允许,并可以相互合作。2010年,欧盟启动了第七框架计划(FP7)的生产云项目,特别是制造业强国德国,在实施Smartfactory后,启动了投资约2亿欧元的工业4.0项目。在德国政府2010年制定的《高技术战略2020》计划中,旨在通过未来的工业项目,确立德国在关键工业技术方面的国际领先地位 自2009年5月103010日我国实施以来,国家对智能生产设备行业的政策反对力度大大增加。

2012年,国家有关部委更加注重实施一系列规划和专项政策,使我国智能生产设备行业发展纲要更加明确。工信部公布了《装备制造业调整和大力发展规划》,也公布了《高端装备制造业十二五发展规划》分计划,明确提出到2020年,我国智能生产装备产业将培育成为具有国际竞争力的主导产业。科技部也公布了《智能生产装备产业十二五发展规划》;国家发展改革委、财政部、工业和信息化部组织了智能生产设备开发专项;工信部制定并发布了《智能生产科技发展十二五专项规划》,专门将智能生产设备作为高端装备制造业发展重点领域,目标是打造智能生产流程,支持突破9项关键智能基础共性技术。

其思路是:着眼于前八种智能测控装置及元器件的研发和产业化,着眼于提高建设八种基础智能生产设备的创新能力,推动模型在国民经济六大重点领域的应用。智能生产设备的内涵及发展重点智能生产设备是由智能机器和人类专家组成的人机一体化智能系统。它可以在生产过程中进行智能活动,如分析、推理新颖、判别、构思、决策等。通过人类与智能机器的合作,可以不断拓展、延伸和部分替代人类专家在生产过程中的脑力劳动。

最后,智能生产设备要从以人为主要决策核心的人机、人机、自然系统向以机器为主体的自律操作转变。


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