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智能制造技術(shù)總結(jié)范文1

1智能機(jī)床定義

結(jié)合機(jī)床、國(guó)內(nèi)外的研究情況以及自身在智能機(jī)床方面的研究成果，給出狹義和廣義的智能機(jī)床定義如下。狹義智能機(jī)床的定義：對(duì)其加工制造過(guò)程能夠智能輔助決策、自動(dòng)感知、智能監(jiān)測(cè)、智能調(diào)節(jié)和智能維護(hù)的機(jī)床，從而支持加工制造過(guò)程的高效、優(yōu)質(zhì)和低耗的多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行。廣義智能機(jī)床的定義：以人為中心、機(jī)器協(xié)助，通過(guò)自動(dòng)感知、智能決策以及智能執(zhí)行方式，將固體材料，經(jīng)由一動(dòng)力源推動(dòng)，以物理的、化學(xué)的或其他方法作成形加工的機(jī)械，及其以一定方式各類(lèi)智能功能組合支持所在制造系統(tǒng)高效、優(yōu)質(zhì)和低碳等多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行的加工機(jī)械。狹義智能機(jī)床定義強(qiáng)調(diào)的是單機(jī)所具有智能功能和對(duì)加工過(guò)程多目標(biāo)優(yōu)化的支持性，而廣義智能機(jī)床定義強(qiáng)調(diào)的是在以人為中心、人機(jī)協(xié)調(diào)的宗旨下，機(jī)床以及一定方式組合的加工設(shè)備或生產(chǎn)線所具有智能功能和對(duì)制造系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行的支持性。

2智能技術(shù)特征

(1)人計(jì)機(jī)的協(xié)同性。人在生產(chǎn)活動(dòng)中是非?；钴S的和具有巨大靈活性的因素，智能機(jī)床研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中應(yīng)以人為中心，人、計(jì)算機(jī)和機(jī)械以及各類(lèi)軟件系統(tǒng)共處在一個(gè)系統(tǒng)中，互相獨(dú)立，發(fā)揮著各自特長(zhǎng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)同工作從而使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳效益。(2)整體與局部的協(xié)調(diào)性。一方面，智能機(jī)床的各智能功能部件、數(shù)控系統(tǒng)、各類(lèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及各類(lèi)控制軟件從局部上相互配合，協(xié)調(diào)完成各類(lèi)工作，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)床上的局部協(xié)調(diào)；另一方面，在局部協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，人和機(jī)床裝備(包括軟件和硬件)在路甬祥等提出的包括人的頭腦(智慧、經(jīng)驗(yàn)和技能等)、智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)和一般數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成信息庫(kù)[57]支撐下，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)床整體上的協(xié)調(diào)。(3)智能的恰當(dāng)性與無(wú)止性。一方面，由于技術(shù)的限制以及人們對(duì)機(jī)床智能化水平的要求和認(rèn)識(shí)的不同，機(jī)床本身的智能化水平的高低是不同，機(jī)床在特定時(shí)期以及特定應(yīng)用領(lǐng)域其智能化水平是一定的，只要能恰當(dāng)?shù)臐M足用戶的需要就認(rèn)為是智能機(jī)床；另一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)機(jī)床智能化的要求和認(rèn)識(shí)的不斷提高，從智能機(jī)床的發(fā)展的角度來(lái)看，其智能化水平是無(wú)止盡提高的。(4)自學(xué)習(xí)及其能力持續(xù)提高性?，F(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)加工過(guò)程千差萬(wàn)別，智能機(jī)床的智能體現(xiàn)的重要方面之一是在不確定環(huán)境下，通過(guò)分析已有的案例和人腦的智慧的形式化表達(dá)，自學(xué)習(xí)相關(guān)控制和決策算法，并在實(shí)際工作中不斷提升這種能力。(5)自治與集中的統(tǒng)一性。一方面，根據(jù)加工任務(wù)以及自身具有集自主檢測(cè)、智能診斷、自我優(yōu)化加工行為、智能監(jiān)控為一體的執(zhí)行能力，智能機(jī)床可獨(dú)立完成加工任務(wù)，出現(xiàn)故障時(shí)可自我修復(fù)，同時(shí)不斷總結(jié)和分析發(fā)生在自身上的各種事件和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷提高自身的智能化水平；另一方面，為滿足服務(wù)性制造的需要和更好地提高機(jī)床的智能化水平，智能機(jī)床應(yīng)具有能集中管控的能力，以使機(jī)床不僅能通過(guò)自學(xué)提高智能化水平，通過(guò)共享方式還能運(yùn)用同類(lèi)機(jī)床所獲取到的經(jīng)過(guò)提煉的知識(shí)來(lái)提高自己，同時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程的監(jiān)控和維護(hù)維修提供其利用率。(6)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性。技術(shù)是不斷發(fā)展的，客戶的要求是不斷變化的，機(jī)床的智能也是無(wú)止境。為滿足客戶的需要和適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的智能機(jī)床在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該是開(kāi)放的，其各類(lèi)接口系統(tǒng)(包括軟硬件)應(yīng)是對(duì)各供應(yīng)商是開(kāi)放的，同時(shí)，隨時(shí)可根據(jù)新的需要，配置各種功能部件和軟件。(7)制造和加工的綠色性。為滿足低碳制造和可持續(xù)發(fā)展的需要，對(duì)于制造廠家，要求設(shè)計(jì)制造智能機(jī)床時(shí)保證其綠色性，同時(shí)保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品本身是綠色的，對(duì)于用戶廠家，應(yīng)保證其加工使用過(guò)程的綠色性。(8)智能的貫穿性。在智能機(jī)床設(shè)計(jì)、制造、使用、再制造和報(bào)廢的全生命周期過(guò)程中，應(yīng)充分體現(xiàn)其智能性，實(shí)現(xiàn)其智能化的設(shè)計(jì)、智能化的制造、智能化的加工、智能化的再制造和智能化的報(bào)廢。

3智能功能特征

對(duì)于不同的類(lèi)型，智能機(jī)床就其功能本身千差萬(wàn)別，同時(shí)如第2.2節(jié)中提到的其智能功能應(yīng)是恰當(dāng)和無(wú)止境的，是在不斷變化的，但從本質(zhì)來(lái)說(shuō)，其智能功能特征應(yīng)具有一個(gè)中心三類(lèi)基本功能所能概括的特征。(1)一個(gè)中心——以人為中心的人、計(jì)、機(jī)動(dòng)態(tài)交互功能。在智能機(jī)床中，人、計(jì)算機(jī)與機(jī)床(機(jī)床機(jī)械和電氣部分)之間及時(shí)地信息傳遞與反饋、配合和結(jié)合是實(shí)現(xiàn)超過(guò)普通機(jī)床制造能力和智力的關(guān)鍵，因此，智能機(jī)床中的人、計(jì)、機(jī)動(dòng)態(tài)交互功能是其重要功能特征之一。其動(dòng)態(tài)交互功能應(yīng)具有支撐三類(lèi)基本功能完成的作用。在智能機(jī)床中，人是一個(gè)最不確定的因素，需要采用語(yǔ)音提示、自然語(yǔ)言識(shí)別、人工智能、粗糙集和模糊集等理論和技術(shù)，建立一個(gè)具有超魯棒性[57]以及人、計(jì)、機(jī)高度耦合和融合的動(dòng)態(tài)交互界面，保證機(jī)床高效、優(yōu)質(zhì)和低耗的運(yùn)行。(2)三類(lèi)基本功能。1)執(zhí)行智能功能。在加工任務(wù)執(zhí)行時(shí)，應(yīng)具有集自主檢測(cè)、智能診斷、自我優(yōu)化加工行為、遠(yuǎn)程智能監(jiān)控為一體的執(zhí)行能力，總結(jié)和分析智能機(jī)床的各種執(zhí)行智能功能需求。2)準(zhǔn)備智能功能。在加工任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)，應(yīng)具有在不確定變化環(huán)境中自主規(guī)劃工藝參數(shù)、編制加工代碼、確定控制邏輯等最佳行為策略能力。3)維護(hù)智能功能。在機(jī)床維護(hù)時(shí)，具有自主故障檢測(cè)和智能維修維護(hù)以及遠(yuǎn)程智能維護(hù)，同時(shí)具有自學(xué)習(xí)和共享學(xué)習(xí)的能力，其中故障檢測(cè)和維修維護(hù)功能見(jiàn)表3，知識(shí)智能維護(hù)功能見(jiàn)表4。上述功能之間是相互作用，相互支撐的。

結(jié)論

智能制造技術(shù)總結(jié)范文2

隨著我國(guó)低成本人力資源難以為繼和科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，自動(dòng)化和智能化制造必然要成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要發(fā)展方向，智能模具也必將隨之快速發(fā)展。用智能模具生產(chǎn)產(chǎn)品可使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高，更加節(jié)材、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和綠色制造。因此，智能模具雖然目前總量還不多，但卻代表著模具技術(shù)新的發(fā)展方向，在行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變方面將會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。智能模具發(fā)展好了，必然會(huì)對(duì)促進(jìn)整個(gè)模具行業(yè)水平的快速提升起到有力的帶動(dòng)作用，因而，在行業(yè)發(fā)展中優(yōu)先發(fā)展智能模具尤為必要。

專(zhuān)家總結(jié)了為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)服務(wù)的智能化模具：為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)服務(wù)的節(jié)能環(huán)保型模具。

這類(lèi)模具主要有為汽車(chē)節(jié)能減排輕量化服務(wù)的模具、通過(guò)注塑參數(shù)及模內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)等智能控制手段制造的高光無(wú)痕及模內(nèi)裝配裝飾模具、疊層模具和旋轉(zhuǎn)模具、多色多料注塑模具、多層共擠復(fù)合模具、多功能復(fù)合高效模具、LED新光源配套模具和高效節(jié)能電機(jī)矽鋼片沖壓模具等。

為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)的具有傳感等功能的精密、超精密模具。這類(lèi)模具主要有大規(guī)模集成電路引線框架精密多工位級(jí)進(jìn)模、多腔多注射頭引線框架精密橡塑封裝模具、電子元器件和接插件高精密高速多工位級(jí)進(jìn)模、新一代電子元器件高效多列精密多工位級(jí)進(jìn)模和多功能復(fù)合高效成形模、新一代電子產(chǎn)品塑料零件智能成形模具、高精密多層導(dǎo)光板模具和物聯(lián)網(wǎng)傳感器超精密模具等。

為生物產(chǎn)業(yè)服務(wù)的醫(yī)療器械精密超精密模具。這類(lèi)模具主要為通過(guò)塑料注塑參數(shù)及模內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)等智能控制手段制造精密超精密醫(yī)療器械注塑模具、生物及醫(yī)療產(chǎn)業(yè)尖端元件金屬(不銹鋼等)粉末注射模、生物芯片模具等。

為“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”服務(wù)的智能化模具。這類(lèi)模具主要有為大型數(shù)控成形沖壓設(shè)備配套的大型精密沖壓模具、為重型鍛壓設(shè)備配套的精密鍛壓模具、為清潔高效鑄造設(shè)備配套的大型溫控精密鑄造模具、為非金屬成型設(shè)備配套的大型精密塑料模具和高等級(jí)子午線輪胎及巨型工程胎模具、為大型數(shù)控折彎?rùn)C(jī)和智能折彎?rùn)C(jī)配套的大型精密數(shù)控可調(diào)試無(wú)壓痕折彎模和智能折彎模具、航空航天及國(guó)防工業(yè)特殊材料成形模具及快速模具、用于航空航天及國(guó)防工業(yè)的特殊鑄鍛模具和特種有色金屬?zèng)_壓模具、動(dòng)車(chē)組齒輪箱模具和超高速(>300公里/小時(shí))精密軸承模具、軍工產(chǎn)品的光學(xué)非球面鏡片和特種鏡片成形模具、塑料金屬等材料超薄超精和微特零件的成形模具、為高端制造服務(wù)的金屬和非金屬材料快速高效智能成形模具等。

智能制造技術(shù)總結(jié)范文3

關(guān)鍵詞 崗位職業(yè)能力 課程體系架構(gòu) 智能控制技術(shù)

0 引言

隨著德國(guó)工業(yè)4.0技術(shù)的問(wèn)世和《中國(guó)制造2025》的目標(biāo)，越來(lái)越多的智能控制技術(shù)代替了傳統(tǒng)的過(guò)程控制技術(shù)，進(jìn)入到各種過(guò)程行業(yè)（如化工，制藥、造紙、環(huán)保等）中。目前浙江省過(guò)程控制行業(yè)不斷發(fā)展壯大，自動(dòng)化相關(guān)人才需求很大，企業(yè)希望得到的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才不僅僅能擁有自動(dòng)化相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能，還要有包括創(chuàng)新能力、邏輯分析能力、良好溝通協(xié)調(diào)能力的綜合性人才。在現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和新型人才需求的驅(qū)使下，為了更好地適應(yīng)社會(huì)崗位的需求變化，立足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在市場(chǎng)需求下，必須更新高等職業(yè)教育理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，對(duì)高職自動(dòng)化類(lèi)的課程體系進(jìn)行改革和優(yōu)化。

本文首先通過(guò)企業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生走訪及專(zhuān)家指導(dǎo)，歸納出職業(yè)方向并分析現(xiàn)代企業(yè)所需的崗位技能需求；其次，根據(jù)各個(gè)崗位群的職業(yè)技能需求，改進(jìn)崗位職業(yè)能力；最后，根據(jù)改進(jìn)的崗位職業(yè)能力，優(yōu)化課程體系并構(gòu)建有效合理的高職工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程體系。

1 高職工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)崗位能力分析

1.1 高職工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)崗位分析

為了確定本專(zhuān)業(yè)人才的專(zhuān)業(yè)定位，對(duì)10余家企業(yè)、100多名畢業(yè)生進(jìn)行了調(diào)研分析。由于就業(yè)崗位種類(lèi)繁多且就業(yè)單位數(shù)目較大，因此，將工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)相關(guān)的職業(yè)分為4個(gè)職業(yè)方向，包括：過(guò)程控制方向、智能控制技術(shù)方向、儀器儀表檢測(cè)與維修方向、自動(dòng)化產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)方向。通過(guò)職業(yè)方向，給出崗位技能需求。具體的專(zhuān)業(yè)定位如表1所示：

從表1可以看到，工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的高職學(xué)生在過(guò)程控制類(lèi)、智能控制、儀器儀表檢測(cè)與維修行業(yè)有比較廣泛的就業(yè)空間。為了提升過(guò)程控制行業(yè)的智能化水平，越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中利用智能控制技術(shù)，來(lái)提高產(chǎn)品供應(yīng)和生產(chǎn)的效率。因此，為了適應(yīng)先進(jìn)科技和現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展，對(duì)以往適應(yīng)于傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的崗位技能需求進(jìn)行改進(jìn)，加入了適合于現(xiàn)代智能控制行業(yè)的崗位技能需求。

1.2 高職工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)職業(yè)能力分析

通過(guò)對(duì)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化行業(yè)和崗位技能的深入分析，并結(jié)合企業(yè)專(zhuān)家、高校及科研院所專(zhuān)家、技術(shù)骨干、專(zhuān)業(yè)教師對(duì)高職工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力培養(yǎng)方案的意見(jiàn)，給出了與工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)各崗位相適應(yīng)的職業(yè)能力。如表2所示。首先，根據(jù)這4個(gè)職業(yè)方向細(xì)分為4種崗位群：自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試與維護(hù)崗位、智能制造與控制技術(shù)崗位、儀表檢測(cè)與維護(hù)崗位以及自動(dòng)化設(shè)備營(yíng)銷(xiāo)崗位，再依據(jù)不同的崗位群，分別給出對(duì)應(yīng)的崗位職業(yè)能力。

2 高職工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建

在專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)專(zhuān)家的指導(dǎo)下，對(duì)改進(jìn)的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)崗位職業(yè)能力進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)原有的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行優(yōu)化和改革，使得新構(gòu)建的課程體系能適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需要。在文獻(xiàn)[1]的課程體系架構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，新的課程體系架構(gòu)如圖1所示。

改進(jìn)后的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系架構(gòu)，不僅保留了原有課程體系架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，也在原有課程體系架構(gòu)的基礎(chǔ)上有了較大的改進(jìn)。現(xiàn)將改進(jìn)后的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系架構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）整個(gè)課程體系架構(gòu)由“職業(yè)方向”出發(fā)，確定對(duì)應(yīng)的“崗位群”，再由“崗位群”生發(fā)出對(duì)應(yīng)的崗位能力，包括：基本的素質(zhì)能力、職業(yè)基礎(chǔ)能力以及職業(yè)核心能力，最后確立對(duì)應(yīng)的課程體系?；镜乃刭|(zhì)能力由通識(shí)類(lèi)課程和綜合素質(zhì)來(lái)體現(xiàn)，職業(yè)基礎(chǔ)能力由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程來(lái)實(shí)現(xiàn)，職業(yè)核心能力由職業(yè)理論課程、職業(yè)實(shí)踐課程和技術(shù)服務(wù)課程共同完成。把專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽和職業(yè)資格證書(shū)的考核作為職業(yè)拓展能力的培養(yǎng)載體。

（2）首次提出以“職業(yè)方向”來(lái)確定課程設(shè)置。高職院校課程設(shè)置是以就業(yè)為導(dǎo)向的，因此，課程的建立和設(shè)置要適應(yīng)職業(yè)的需要和發(fā)展。在眾多工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)崗位中篩選歸類(lèi)出具有代表性的典型職業(yè)方向，一方面利于學(xué)生對(duì)未來(lái)就業(yè)崗位有清晰的概念，知道“要做什么”；另一方面，有利于專(zhuān)業(yè)教師明確地建立課程體系。因此，通過(guò)考察相應(yīng)行業(yè)企業(yè)的人才需求以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)范圍和就業(yè)趨勢(shì)，制定出了與其相適應(yīng)的4 個(gè)職業(yè)方向，分別是：過(guò)程控制類(lèi)、智能制造與控制技術(shù)類(lèi)、儀器儀表檢測(cè)與維護(hù)類(lèi)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)類(lèi)。

（3）在原有課程體系的基礎(chǔ)上，加入“智能控制技術(shù)”類(lèi)課程。目前，各大國(guó)家紛紛提出制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略。面對(duì)各國(guó)的戰(zhàn)略舉措和全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的重大調(diào)整，中國(guó)也出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》，明確提出將智能制造和控制技術(shù)作為兩化深度融合的主攻方向。王曉明在經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)《從三個(gè)維度認(rèn)識(shí)“智能制造”》中提出，“智能制造”整合了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，由集中式控制轉(zhuǎn)向分散式增強(qiáng)型控制，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，實(shí)現(xiàn)智能化?？梢哉f(shuō)，智能制造和控制技術(shù)是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是工業(yè)自動(dòng)化水平的最高體現(xiàn)?，F(xiàn)如今，智能控制技術(shù)已經(jīng)在過(guò)程行業(yè)有了越來(lái)越多的應(yīng)用，比如：離散制造行業(yè)的智能倉(cāng)儲(chǔ)和智能物流系統(tǒng)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能巡檢系統(tǒng)，RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)。由于智能制造和控制技術(shù)需要利用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化，因此，為了適應(yīng)現(xiàn)階段行業(yè)企業(yè)的人才需求，把“智能控制技術(shù)”作為工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)一個(gè)非常重要的職業(yè)方向。要將與“智能控制技術(shù)”相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)加入到課程體系架構(gòu)中，并特別加入“小型智能工廠”作為“智能控制技術(shù)”的實(shí)訓(xùn)基地來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力。

智能制造技術(shù)總結(jié)范文4

［關(guān)鍵詞］課程體系建設(shè)；職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)；智能焊接技術(shù)

隨著“中國(guó)制造2025”的持續(xù)深入推進(jìn)，以軌道交通、工程機(jī)械為典型代表的焊接制造行業(yè)機(jī)器人焊接比重不斷提升，進(jìn)而對(duì)智能焊接專(zhuān)業(yè)人才需求大大增加，因此，探索如何培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型智能焊接人才非常必要。目前，我國(guó)已形成涵蓋大專(zhuān)、本科、研究生等多層次的焊接高等教育體系，如何確立高職智能焊接人才培養(yǎng)規(guī)格、課程體系結(jié)構(gòu)，課程教學(xué)內(nèi)容如何與職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)相融合，使該類(lèi)型的人才培養(yǎng)滿足智能焊接制造的需求，支撐行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，其意義重大[1]。本文以智能焊接技術(shù)專(zhuān)業(yè)為載體，探索了職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的路徑，形成了職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和方法。通過(guò)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入專(zhuān)業(yè)課程體系的重構(gòu)和人才培養(yǎng)方案的修訂，探索人才培養(yǎng)的新模式。同時(shí)通過(guò)對(duì)智能焊接專(zhuān)業(yè)技術(shù)崗位（群）工作任務(wù)及職業(yè)能力分析，科學(xué)確定專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格，創(chuàng)新職業(yè)院校課程標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的課程建設(shè)理念，綜合優(yōu)化專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)歷教育與技能等級(jí)教育的深度融合。研究結(jié)果為其他專(zhuān)業(yè)（群）課程體系建設(shè)和課程及教材的開(kāi)發(fā)提供借鑒。

一、建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)崗位（群）典型工作任務(wù)及職業(yè)能力的分析，明確智能焊接技術(shù)專(zhuān)業(yè)必備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和核心技能，理清職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課程內(nèi)容的途徑和方法，開(kāi)展智能焊接技術(shù)專(zhuān)業(yè)對(duì)接職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的課程體系建設(shè)與實(shí)踐，探索職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的路徑，形成職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和方法；同時(shí)以GB/150等國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和ISO15609、EN287、ISO9606、ASME等與焊接領(lǐng)域相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等為突破口，重構(gòu)課程體系基礎(chǔ)技能模塊，理清軌道交通、工程機(jī)械等焊接制造行業(yè)的智能焊接從業(yè)人員應(yīng)具備的知識(shí)、能力和素質(zhì)，逐步把機(jī)器人焊接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732等融入機(jī)器人焊接高端模塊，形成以崗位為主導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)為主線的“一高兩基”課程體系和核心課程建設(shè)思路。創(chuàng)新職業(yè)院校課程標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的課程建設(shè)理念，總結(jié)課程體系建設(shè)的內(nèi)在規(guī)律及建設(shè)方法、途徑和實(shí)施策略，形成可復(fù)制、可推廣的課程體系建設(shè)模式，為其他專(zhuān)業(yè)（群）課程體系建設(shè)與課程開(kāi)發(fā)提供借鑒和參考。

二、建設(shè)思路

通過(guò)對(duì)包括軌道交通、工程機(jī)械在內(nèi)的焊接制造行業(yè)的調(diào)研，解決專(zhuān)業(yè)定位問(wèn)題；按照GB/T29824（工業(yè)機(jī)器人用戶編程指令）、GB/T19867.4（激光焊接工藝規(guī)程）、CWA1.5（弧焊機(jī)器人從業(yè)人員資格認(rèn)證規(guī)范）、ISO10218（機(jī)器人與機(jī)器人裝置）、ISO14732（金屬材料機(jī)械化和自動(dòng)化焊接操作工技能評(píng)定）、ISO15609（國(guó)際焊接工藝規(guī)程及評(píng)定）、ISO9606（國(guó)際焊工資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)）等國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求，解決典型工作崗位及其能力要求的問(wèn)題。基于機(jī)器人弧焊操作員、機(jī)器人激光焊接操作員等新崗位的人才需求，按照手工焊接技術(shù)—焊接工藝技術(shù)—機(jī)器人焊接技術(shù)的技術(shù)升級(jí)路徑，借鑒工作過(guò)程系統(tǒng)化課程開(kāi)發(fā)理論，協(xié)同典型企業(yè)（中車(chē)集團(tuán)、迪森〈常州〉鍋爐有限公司等），重構(gòu)“智能焊接高端技術(shù)技能課程模塊（一高）、焊接操作基礎(chǔ)技能課程模塊、焊接工藝基礎(chǔ)技能課程模塊（兩基）”的“一高兩基”課程體系。具體為：根據(jù)《焊工國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》、TSGZ6002《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》、EN287（國(guó)際焊工資格考試）標(biāo)準(zhǔn)要求，把以持證項(xiàng)目為教學(xué)內(nèi)容的技能類(lèi)課程作為專(zhuān)業(yè)課程體系的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（基礎(chǔ)技能課程模塊）[2]，根據(jù)ISO15609等標(biāo)準(zhǔn)要求，將焊接工藝編制、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理作為專(zhuān)業(yè)課程體系的工藝結(jié)構(gòu)（焊接工藝基礎(chǔ)技能課程模塊），根據(jù)GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732標(biāo)準(zhǔn)要求，以機(jī)器人焊接操作、編程、工藝以及質(zhì)量檢驗(yàn)作為課程體系的高端結(jié)構(gòu)（智能焊接高端技術(shù)技能課程模塊）。校企共同制訂課程標(biāo)準(zhǔn)，重組課程教學(xué)內(nèi)容，重整課程項(xiàng)目，解決教學(xué)內(nèi)容更新以對(duì)接產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)人才需求升級(jí)的問(wèn)題。根據(jù)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)資格要求，將符合軌道交通、工程機(jī)械等焊接制造的焊工持證項(xiàng)目作為課程主體內(nèi)容，以焊接方法為主線，由易到難排序教學(xué)內(nèi)容，解決技能類(lèi)課程建設(shè)問(wèn)題；按照軌道交通、工程機(jī)械等焊接制造標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程，設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生工藝評(píng)定、工藝編制、質(zhì)量檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理能力的教學(xué)項(xiàng)目，解決技術(shù)類(lèi)課程開(kāi)發(fā)問(wèn)題。校企行合作，按照TSGZ6002、CWA1.5、ISO14732的要求，建設(shè)集特種設(shè)備焊工培訓(xùn)考核，機(jī)器人弧焊操作員培訓(xùn)考核，國(guó)際焊工培訓(xùn)考核以及技術(shù)服務(wù)于一體的智能焊接實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，產(chǎn)教深度融合，時(shí)刻保持教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)需求對(duì)接，解決專(zhuān)業(yè)教育與行業(yè)需求一致性問(wèn)題。

三、建設(shè)路徑與方法

1.對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)及焊接專(zhuān)業(yè)對(duì)接職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的課程體系建設(shè)等方面進(jìn)行回顧和梳理，分析本研究所需的理論支撐以及在本研究中的具體運(yùn)用[3]，在此基礎(chǔ)上明確本研究的研究?jī)?nèi)容、思路和方法。2.從智能焊接專(zhuān)業(yè)人才需求現(xiàn)狀和專(zhuān)業(yè)（群）的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析，開(kāi)展廣泛的職業(yè)崗位調(diào)研，進(jìn)行崗位（群）工作任務(wù)及職業(yè)能力分析，梳理本專(zhuān)業(yè)的職業(yè)崗位能力，明確智能焊接專(zhuān)業(yè)人才必備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和核心技能，將本專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能面向培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格等專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)鍵要素，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)職業(yè)人才的具體崗位需求，進(jìn)行綜合梳理和科學(xué)定位，以高技術(shù)技能人才的育訓(xùn)并重新理念，將職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)貫通，綜合優(yōu)化專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)歷教育與技能等級(jí)教育的深度融合。3.從智能焊接專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)實(shí)際出發(fā)，理清職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課程內(nèi)容的路徑和方法，探索職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的途徑和實(shí)施策略，開(kāi)展課程體系與教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。以《焊工國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ)，將ISO9606、EN287等國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)融入，培養(yǎng)手工焊接技能扎實(shí)的學(xué)生，并結(jié)合“1+X”技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)器人焊接相關(guān)行業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)、課程開(kāi)發(fā)和教材建設(shè)，培養(yǎng)能進(jìn)行機(jī)器人焊接操作、能進(jìn)行機(jī)器人焊接編程、能制訂機(jī)器人焊接工藝以及能進(jìn)行機(jī)器人焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的“四能”智能焊接人才，使人才培養(yǎng)更具有職業(yè)特征，更能做到與產(chǎn)業(yè)需求相一致。4.基于實(shí)證研究的結(jié)果，通過(guò)智能焊接技術(shù)專(zhuān)業(yè)對(duì)接職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的課程體系建設(shè)與實(shí)踐，探索職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的路徑，總結(jié)課程體系建設(shè)的內(nèi)在規(guī)律及建設(shè)方法、途徑和實(shí)施策略，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)，為其他專(zhuān)業(yè)（群）課程體系建設(shè)和實(shí)際應(yīng)用提供借鑒。

四、建設(shè)成效

1.創(chuàng)新了職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課程體系的途徑和方法，構(gòu)建了“一高兩基”專(zhuān)業(yè)課程體系。根據(jù)TSGZ6002、EN287標(biāo)準(zhǔn)要求，把以持證項(xiàng)目為教學(xué)內(nèi)容的傳統(tǒng)手工技能類(lèi)課程作為專(zhuān)業(yè)課程體系的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（基礎(chǔ)技能課程模塊），根據(jù)ISO15609等標(biāo)準(zhǔn)要求，以焊接工藝編制、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理作為專(zhuān)業(yè)課程體系的工藝結(jié)構(gòu)（焊接工藝基礎(chǔ)技能課程模塊），根據(jù)GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732標(biāo)準(zhǔn)要求，以機(jī)器人焊接操作、編程、工藝以及質(zhì)量檢驗(yàn)作為課程體系的高端結(jié)構(gòu)（智能焊接高端技術(shù)技能課程模塊），構(gòu)建“一高兩基”的專(zhuān)業(yè)課程體系，滿足焊接制造崗位對(duì)從業(yè)者手工焊接能力、機(jī)器人焊接能力以及焊接工藝制訂能力的需求。（見(jiàn)文末圖2）2.創(chuàng)新了以標(biāo)準(zhǔn)為主線的課程開(kāi)發(fā)模式，建設(shè)優(yōu)質(zhì)“項(xiàng)目化”課程和教材。以軌道交通、工程機(jī)械等焊接制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求為主線，根據(jù)焊接方法的分類(lèi)特征，按照持證項(xiàng)目技能等級(jí)，從簡(jiǎn)單的平焊到復(fù)雜的全位置焊，再到機(jī)器人編程及焊接遞進(jìn)，開(kāi)發(fā)技能類(lèi)課程；根據(jù)技術(shù)類(lèi)崗位能力需求，以典型生產(chǎn)案例為載體，設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，并把能力要求分擔(dān)到多門(mén)課程中，開(kāi)發(fā)技術(shù)類(lèi)課程，校企合作建設(shè)教學(xué)做一體化教材。3.創(chuàng)新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)模式，打造“多位一體”實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。省產(chǎn)教深度融合智能焊接實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包含省人社廳認(rèn)定的焊工高級(jí)技師統(tǒng)一鑒定機(jī)構(gòu)、省市場(chǎng)監(jiān)督管理局認(rèn)定的特種設(shè)備焊工考試中心，與中國(guó)焊接協(xié)會(huì)共建的全國(guó)機(jī)器人焊接培訓(xùn)基地，與德國(guó)手工業(yè)協(xié)會(huì)共建的中德國(guó)際焊接技術(shù)培訓(xùn)考試中心。作為第三方培訓(xùn)與鑒定機(jī)構(gòu)，為企業(yè)進(jìn)行焊工培訓(xùn)及考核，同時(shí)利用平臺(tái)資源集聚優(yōu)勢(shì)，更有利于校企合作，提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解與應(yīng)用，為教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)更新提供條件。

五、結(jié)語(yǔ)

智能焊接技術(shù)專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的改革探索與實(shí)踐，形成了職業(yè)（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和方法，探索了職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的路徑。創(chuàng)新了職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課程體系的途徑和方法，構(gòu)建了“一高兩基”專(zhuān)業(yè)課程體系，滿足了焊接制造崗位對(duì)從業(yè)者手工焊接能力、機(jī)器人焊接能力以及焊接工藝編制能力的需求；創(chuàng)新了以標(biāo)準(zhǔn)為主線的課程開(kāi)發(fā)模式，建設(shè)了一批優(yōu)質(zhì)“項(xiàng)目化”課程和教材；創(chuàng)新了職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)模式，打造了“多位一體”實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。同時(shí)通過(guò)對(duì)智能焊接專(zhuān)業(yè)技術(shù)崗位（群）工作任務(wù)及職業(yè)能力分析，科學(xué)確定專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格，創(chuàng)新了職業(yè)院校課程標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的課程建設(shè)理念，總結(jié)了課程體系建設(shè)的內(nèi)在規(guī)律及建設(shè)方法、途徑和實(shí)施策略，形成了可復(fù)制、可應(yīng)用、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)教學(xué)中采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合組織教學(xué)，體現(xiàn)“以學(xué)生為主”“理實(shí)一體”“學(xué)中做、做中學(xué)”的理念，使學(xué)生獲得與企業(yè)相似工作崗位要求相一致的職業(yè)能力，教學(xué)質(zhì)量顯著提升，培養(yǎng)的人才深受用人單位的好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］胡秋.基于一體化教學(xué)過(guò)程技工院校焊接專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的研究［J］.現(xiàn)代職業(yè)教育，2020（6）：128-129.

［2］姜澤東，史維琴，陳保國(guó).特種設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)融入焊接專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)的探索與實(shí)踐［J］.科技信息，2013（15）.

智能制造技術(shù)總結(jié)范文5

隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高度融合，網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動(dòng)化技術(shù)的深度交織產(chǎn)生新的價(jià)值模型，在制造領(lǐng)域，這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)―實(shí)體物理系統(tǒng)”（Cyber-physical Systems，CPS）被德國(guó)人定義為“工業(yè)4.0”。

同時(shí)，德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部也于2013年將工業(yè)4.0項(xiàng)目納入了《德國(guó)2020高技術(shù)戰(zhàn)略》的十大未來(lái)項(xiàng)目中。德國(guó)機(jī)械及制造商協(xié)會(huì)（VDMA）等協(xié)會(huì)還合作設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺(tái)”。

接著，德國(guó)電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)于2013年12月工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，同年召開(kāi)的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)的主題“融合的工業(yè)――下一步”則很好地契合了德國(guó)自2013年以來(lái)力推的創(chuàng)新概念――工業(yè)4.0。德國(guó)總理默克爾則將工業(yè)4.0稱作“一座里程碑”。

在這個(gè)宏大概念的背后，有著德國(guó)政府、德國(guó)工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門(mén)子公司以及眾多中小企業(yè)等德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的合作與支持，德國(guó)政府甚至提供了2億歐元的資金支持。

作為未來(lái)生產(chǎn)的代表性概念之一，德國(guó)政府提出的工業(yè)4.0計(jì)劃被理解為第四次工業(yè)革命，它意在升級(jí)工業(yè)體系，形成“智能制造”的未來(lái)。工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)兩大主題：一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。由此可見(jiàn)，工業(yè)4.0并不陌生，當(dāng)前智能化、信息化、綠色生產(chǎn)已經(jīng)將制造業(yè)推到變革的門(mén)檻，工業(yè)4.0只是臨門(mén)一腳。

德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的主要內(nèi)容

賽迪智庫(kù)工業(yè)經(jīng)濟(jì)所副所長(zhǎng)劉春長(zhǎng)將德國(guó)工業(yè)4.0的核心內(nèi)容總結(jié)為：建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（信息物理系統(tǒng)）、研究?jī)纱笾黝}（智能工廠、智能生產(chǎn)）、實(shí)現(xiàn)三大集成（橫向集成、縱向集成與端對(duì)端集成）、推進(jìn)三大轉(zhuǎn)變。

一是建設(shè)一大網(wǎng)絡(luò)，即信息物理系統(tǒng)（CPS）。CPS的核心思想是強(qiáng)調(diào)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與實(shí)體物理系統(tǒng)的融合。換言之，即強(qiáng)調(diào)制造業(yè)在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)型。進(jìn)一步講，CPS的主要特征可以用“6C”來(lái)定義，即Connection（連接）、Cloud（云儲(chǔ)存）、Cyber（虛擬網(wǎng)絡(luò)）、Content（內(nèi)容）、Community（社群）、Customization（定制化）。CPS可以將資源、信息、物體以及人員緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境。

二是研究?jī)纱笾黝}，即智能工廠與智能生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的核心是智能工廠與智能生產(chǎn)。作為目標(biāo)核心載體的智能工廠，即分散的、具備一定智能化的生產(chǎn)設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互之后，能夠形成高度智能化的有機(jī)體，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、分布式的生產(chǎn)設(shè)施;智能生產(chǎn)的側(cè)重點(diǎn)在于將人機(jī)互動(dòng)、智能物流管理、3D打印等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

未來(lái)智能工廠與智能生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)意味著，較之傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，新的生產(chǎn)方式將大幅提高資源利用率，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)圖像顯示使得虛擬生產(chǎn)變?yōu)榭赡埽瑥亩鴾p少材料浪費(fèi);個(gè)性化定制將成為可能并且生產(chǎn)速度大幅提高。

三是實(shí)現(xiàn)三大集成。即價(jià)值鏈上企業(yè)間的橫向集成、網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的縱向集成以及端對(duì)端工程數(shù)字化集成。

在生產(chǎn)、自動(dòng)化工程以及IT領(lǐng)域，價(jià)值鏈上企業(yè)間的橫向集成是指將使用于不同生產(chǎn)階段及商業(yè)規(guī)劃過(guò)程的IT系統(tǒng)集成在一起，這包括發(fā)生在公司內(nèi)部以及不同公司之間的材料、能源以及信息的交換（比如入站物流、生產(chǎn)過(guò)程、出站物流、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)），橫向集成的目的是提供端對(duì)端的解決方案。

與此相對(duì)應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的縱向集成是指將處于不同層級(jí)的IT系統(tǒng)進(jìn)行集成（如執(zhí)行器和傳感器、控制、生產(chǎn)管理、制造和企業(yè)規(guī)劃執(zhí)行等不同層面），其目的同樣是提供一種端對(duì)端的解決方案。

端對(duì)端工程數(shù)字化集成是指貫穿整個(gè)價(jià)值鏈的工程化數(shù)字集成，是在所有終端實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的前提下所實(shí)現(xiàn)的基于價(jià)值鏈與不同公司之間的一種整合，這將在最大限度上實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。在此模式下，客戶從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就參與到整條生產(chǎn)鏈，并貫穿加工制造、銷(xiāo)售物流等環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)參與和決策并自由配置各個(gè)功能組件。

四是促進(jìn)三個(gè)轉(zhuǎn)變。（1）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)由集中向分散的轉(zhuǎn)變，規(guī)模效應(yīng)不再是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，工業(yè)生產(chǎn)的基本模式將由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制轉(zhuǎn)變。（2）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品由大規(guī)模趨同性生產(chǎn)向規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)轉(zhuǎn)變，未來(lái)產(chǎn)品都將完全按照個(gè)人意愿進(jìn)行生產(chǎn)，極端情況下，將成為自動(dòng)化、個(gè)性化的單件制造。（3）實(shí)現(xiàn)由客戶導(dǎo)向向客戶全程參與的轉(zhuǎn)變，客戶不僅出現(xiàn)在生產(chǎn)流程的兩端，而是廣泛、實(shí)時(shí)參與生產(chǎn)和價(jià)值創(chuàng)造的全過(guò)程。

總之，德國(guó)工業(yè)4.0的核心，就是利用信息通信技術(shù)把產(chǎn)品、機(jī)器、資源和人有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)信息通信技術(shù)建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的智能制造模式。在此模式中，CPS系統(tǒng)將推動(dòng)生產(chǎn)對(duì)象直接或借助互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)M2M（machine-to-machine，機(jī)器對(duì)機(jī)器）通信自主實(shí)現(xiàn)信息交換、運(yùn)轉(zhuǎn)和互相操控;智能工廠能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)品與機(jī)器可以相互交流，機(jī)器可以自組織生產(chǎn)，供應(yīng)鏈將自動(dòng)化協(xié)同，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組，創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程將發(fā)生改變。

相對(duì)于劉春長(zhǎng)的精簡(jiǎn)總結(jié)，工業(yè)和信息化部電子信息司副司長(zhǎng)、中國(guó)信息化百人會(huì)成員安筱鵬則從互聯(lián)、數(shù)據(jù)、創(chuàng)新等多個(gè)維度來(lái)闡述他對(duì)工業(yè)4.0的理解。

工業(yè)4.0是互聯(lián)

工業(yè)4.0的核心是連接，要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品、客戶緊密地連接在一起。工業(yè)4.0適應(yīng)了萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì)，將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)信息物理系統(tǒng)（CPS）形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使得產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備之間、不同的生產(chǎn)設(shè)備之間以及數(shù)字世界和物理世界之間能夠互聯(lián)，使得機(jī)器、工作部件、系統(tǒng)以及人類(lèi)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。

具體來(lái)說(shuō)，又包括生產(chǎn)設(shè)備之間的互聯(lián)、設(shè)備和產(chǎn)品的互聯(lián)、虛擬和現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)、萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)。

首先是生產(chǎn)和設(shè)備之間的互聯(lián)。從工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時(shí)代的重要標(biāo)志是，單機(jī)智能設(shè)備的廣泛普及。工業(yè)4.0工作組把1969年第一臺(tái)可編程邏輯控制器Modicon084的使用作為工業(yè)3.0的起點(diǎn)，其核心是各種數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的推廣，我們可以把它理解為單機(jī)設(shè)備智能化水平不斷提升并廣泛普及推廣。

工業(yè)4.0的核心是單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)，不同類(lèi)型和功能的智能單機(jī)設(shè)備的互聯(lián)組成智能生產(chǎn)線，不同的智能生產(chǎn)線間的互聯(lián)組成智能車(chē)間，智能車(chē)間的互聯(lián)組成智能工廠，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠的互聯(lián)組成一個(gè)制造能力無(wú)所不在的智能制造系統(tǒng)，這些單機(jī)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能車(chē)間及智能工廠可以自由地、動(dòng)態(tài)地組合，以滿足不斷變化的制造需求，這是工業(yè)4.0區(qū)別于工業(yè)3.0的重要特征。

其次是設(shè)備和產(chǎn)品的互聯(lián)。正如德國(guó)總理默克爾在2014年漢諾威工博會(huì)上所講的，工業(yè)4.0的意味著智能工廠能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)，零件與機(jī)器可以進(jìn)行交流。由于產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間能夠通信，使得產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時(shí)，它們能協(xié)助生產(chǎn)過(guò)程，回答諸如“我是什么時(shí)候被制造的”“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來(lái)處理我”“我應(yīng)該被傳送到哪”等問(wèn)題。

再次是虛擬和現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)。信息物理系統(tǒng)（CPS）是工業(yè)4.0的核心，它通過(guò)將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治五大功能，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。信息物理系統(tǒng)（CPS）可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備、產(chǎn)品、人協(xié)調(diào)互動(dòng)的基礎(chǔ)。智能制造的核心在于實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能和人類(lèi)智能協(xié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自感知、自適應(yīng)、自診斷、自決策、自修復(fù)。

最后是萬(wàn)物互聯(lián)。信息技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的連接，所有產(chǎn)品都將成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端。萬(wàn)物互聯(lián)就是人、物、數(shù)據(jù)和程序通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)所有人和人、人和物以及物和物之間的互聯(lián)，重構(gòu)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式和生活場(chǎng)景。人們能夠以多種方式通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，基于感知、傳輸、處理的各類(lèi)人造物將成為網(wǎng)絡(luò)的終端，人、物、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行流程再造，基于物理世界感知和人互的在線化、實(shí)時(shí)化的數(shù)據(jù)與智能處理改變著我們對(duì)外部世界的響應(yīng)模式。

工業(yè)4.0是數(shù)據(jù)

德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)協(xié)會(huì)及SAP的專(zhuān)家在交流時(shí)都提出，工業(yè)4.0的核心就是數(shù)據(jù)。SAP高級(jí)副總裁柯曼說(shuō)，企業(yè)數(shù)據(jù)分析就像汽車(chē)的后視鏡，開(kāi)車(chē)沒(méi)有后視鏡就沒(méi)有安全感，但更重要的是車(chē)的前擋風(fēng)玻璃――對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析。

從工業(yè)1.0、2.0、3.0演進(jìn)的角度來(lái)看，這一認(rèn)識(shí)不無(wú)道理，數(shù)據(jù)是區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)體系的本質(zhì)特征。在工業(yè)4.0時(shí)代，制造企業(yè)的數(shù)據(jù)將會(huì)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

隨著信息物理系統(tǒng)（CPS）的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用，將會(huì)帶來(lái)無(wú)所不在的感知和無(wú)所不在的連接，所有的生產(chǎn)裝備、感知設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)終端，包括生產(chǎn)者本身都在源源不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將會(huì)滲透到企業(yè)運(yùn)營(yíng)、價(jià)值鏈乃至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，是工業(yè)4.0和制造革命的基石。

具體說(shuō)來(lái)，數(shù)據(jù)又可分為產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、價(jià)值鏈數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)。

首先是產(chǎn)品數(shù)據(jù)。包括設(shè)計(jì)、建模、工藝、加工、測(cè)試、維護(hù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件配置關(guān)系、變更記錄等數(shù)據(jù)。產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)被記錄、傳輸、處理和加工，使得產(chǎn)品全生命周期管理成為可能，也為滿足個(gè)性化的產(chǎn)品需求提供了條件。（1）外部設(shè)備將不再是記錄產(chǎn)品數(shù)據(jù)的主要手段，內(nèi)嵌在產(chǎn)品中的傳感器將會(huì)獲取更多的、實(shí)時(shí)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，使得產(chǎn)品管理能夠貫穿需求、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后到淘汰報(bào)廢的全部生命歷程。（2）企業(yè)與消費(fèi)者之間的交互和交易行為也將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些數(shù)據(jù)，能夠幫助消費(fèi)者參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、柔性加工等創(chuàng)新活動(dòng)中。

其次是運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。包括組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)設(shè)備、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)、采購(gòu)、庫(kù)存、目標(biāo)計(jì)劃、電子商務(wù)等數(shù)據(jù)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)所不在的傳感、連接，帶來(lái)了無(wú)所不在的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、營(yíng)銷(xiāo)和管理方式。生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以用于對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)生產(chǎn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)反饋至生產(chǎn)過(guò)程中，使得工業(yè)控制和管理最優(yōu)化。

通過(guò)對(duì)采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售、配送等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)上的數(shù)據(jù)采集和分析，將帶來(lái)效率的大幅提升和成本的大幅下降，并將極大地減少庫(kù)存，改進(jìn)和優(yōu)化供應(yīng)鏈。利用銷(xiāo)售數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)的變化，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化生產(chǎn)、庫(kù)存的節(jié)奏和規(guī)模。此外，基于實(shí)時(shí)感知的能源管理系統(tǒng)，能夠在生產(chǎn)過(guò)程中不斷實(shí)時(shí)優(yōu)化能源效率。

再次是價(jià)值鏈數(shù)據(jù)。包括客戶、供應(yīng)商、合作伙伴等數(shù)據(jù)。企業(yè)在當(dāng)前全球化的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中參與競(jìng)爭(zhēng)，需要全面地了解技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)、采購(gòu)銷(xiāo)售、服務(wù)、內(nèi)外部后勤等環(huán)節(jié)的競(jìng)爭(zhēng)力要素。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得價(jià)值鏈上各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和信息能夠被深入分析和挖掘，為企業(yè)管理者和參與者提供看待價(jià)值鏈的全新視角，使得企業(yè)有機(jī)會(huì)把價(jià)值鏈上更多的環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。例如，汽車(chē)公司大數(shù)據(jù)提前預(yù)測(cè)到哪些人會(huì)購(gòu)買(mǎi)特定型號(hào)的汽車(chē)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)客戶的響應(yīng)率提高了15%至20%，客戶忠誠(chéng)度提高7%。

最后是外部數(shù)據(jù)。包括經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、行業(yè)、市場(chǎng)、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)必須充分掌握外部環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀以增強(qiáng)自身的應(yīng)變能力。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在宏觀經(jīng)濟(jì)分析、行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為企業(yè)提升管理決策和市場(chǎng)應(yīng)變能力的重要手段。少數(shù)領(lǐng)先的企業(yè)已經(jīng)通過(guò)為包括從高管到營(yíng)銷(xiāo)甚至車(chē)間工人在內(nèi)的員工提供信息、技能和工具，引導(dǎo)員工更好、更及時(shí)地在“影響點(diǎn)”做出決策。

工業(yè)4.0是創(chuàng)新

工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程實(shí)際上就是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程，制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新將會(huì)層出不窮。

第一是技術(shù)創(chuàng)新。未來(lái)工業(yè)4.0的技術(shù)創(chuàng)新在三條軌道上進(jìn)行，一是新型傳感器、集成電路、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)在信息技術(shù)創(chuàng)新體系中不斷演進(jìn)，并為新技術(shù)在其他行業(yè)的不斷融合滲透奠定技術(shù)基礎(chǔ)。二是傳統(tǒng)工業(yè)在信息化創(chuàng)新環(huán)境中，不斷優(yōu)化創(chuàng)新流程、創(chuàng)新手段和創(chuàng)新模式，在既有的技術(shù)路線上不斷演進(jìn)。三是傳統(tǒng)工業(yè)與信息技術(shù)的融合發(fā)展，它既包括信息物理空間（CPS）、智能工廠整體解決方案等一系列綜合集成技術(shù)，也包括集成工業(yè)軟硬件的各種嵌入式系統(tǒng)、虛擬制造、工業(yè)應(yīng)用電子等單項(xiàng)技術(shù)突破。

第二是產(chǎn)品創(chuàng)新。信息通信技術(shù)不斷融入工業(yè)裝備中，推動(dòng)著工業(yè)產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí)。一方面，傳統(tǒng)的汽車(chē)、船舶、家居的智能化創(chuàng)新步伐加快，如汽車(chē)正進(jìn)入“全面感知+可靠通信+智能駕駛”的新時(shí)代，萬(wàn)物互聯(lián)（IOE）時(shí)代正在到來(lái)。另一方面，制造裝備從單機(jī)智能化向智能生產(chǎn)線、智能車(chē)間到智能工廠演進(jìn)，提供工廠級(jí)的系統(tǒng)化、集成化、成套化的生產(chǎn)裝備成為產(chǎn)品創(chuàng)新的重要方向。

第三是模式創(chuàng)新。工業(yè)4.0將發(fā)展出全新的生產(chǎn)模式、商業(yè)模式。在生產(chǎn)模式層面，工業(yè)4.0對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，要求從過(guò)去的“人腦分析判斷+機(jī)器生產(chǎn)制造”的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皺C(jī)器分析判斷+機(jī)器生產(chǎn)制造”的方式，基于信息物理系統(tǒng)（CPS）的智能工廠和智能制造模式正在引領(lǐng)制造方式的變革。

在商業(yè)模式層面，工業(yè)4.0的“網(wǎng)絡(luò)化制造”“自我組織適應(yīng)性強(qiáng)的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征，也使得它追求新的商業(yè)模式以率先滿足動(dòng)態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)而非單個(gè)公司，網(wǎng)絡(luò)眾包、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理等新型智能制造模式將加速構(gòu)建產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。

第四是業(yè)態(tài)創(chuàng)新。伴隨信息等技術(shù)升級(jí)應(yīng)用，從現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中衍生疊加出的新環(huán)節(jié)新活動(dòng)，將會(huì)發(fā)展成為新的業(yè)態(tài)。進(jìn)一步來(lái)講，在新市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，將會(huì)形成引發(fā)產(chǎn)業(yè)體系重大變革的產(chǎn)業(yè)。就目前來(lái)看，工業(yè)云服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都有可能成為或者催生出一些新的產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。制造與服務(wù)融合的趨勢(shì)，使得全生命周期管理、總集成總承包、互聯(lián)網(wǎng)金融、電子商務(wù)等加速重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的新體系。

第五是組織創(chuàng)新。在工業(yè)4.0時(shí)代，很多企業(yè)將會(huì)利用信息技術(shù)手段和現(xiàn)代管理理念，進(jìn)行業(yè)務(wù)流程重組和企業(yè)組織再造，現(xiàn)有的組織體系將會(huì)被改變，符合智能制造要求的組織模式將會(huì)出現(xiàn)。基于信息物理系統(tǒng)（CPS）的智能工廠將會(huì)加快普及，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和再造。

企業(yè)組織管理創(chuàng)新，也是兩化融合管理體系標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，兩化融合管理體系的九大原則、四大核心要素、四個(gè)管理域中都涉及如何圍繞企業(yè)獲取可續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不斷優(yōu)化企業(yè)的業(yè)務(wù)流程和組織架構(gòu)。

從實(shí)踐的角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)企業(yè)在組織創(chuàng)新方面做了很多積極探索，張瑞敏提出企業(yè)無(wú)邊界、組織無(wú)領(lǐng)導(dǎo)、供應(yīng)鏈無(wú)中心等新的管理理念;任正非提出讓聽(tīng)見(jiàn)炮火的人指揮戰(zhàn)斗，作戰(zhàn)的基本單元要從師一級(jí)縮小到旅、團(tuán)、營(yíng)、連，一直到班，以后的戰(zhàn)爭(zhēng)是“班長(zhǎng)的戰(zhàn)爭(zhēng)”。

工業(yè)4.0的目標(biāo)

智能制造技術(shù)總結(jié)范文6

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)；單元；特征技術(shù)；三維

中圖分類(lèi)號(hào)：TB4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2012）07-0028-01

0引言

計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)稱CAPP）是指借助于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和支撐環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和推理等的功能來(lái)制定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，多品種、小批量的生產(chǎn)模式已占主導(dǎo)地位，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)造業(yè)的需要?；谌S模型的產(chǎn)品建模與分析技術(shù)越來(lái)越引起企業(yè)重視，針對(duì)系列產(chǎn)品或新產(chǎn)品的基于3D的參數(shù)化工藝設(shè)計(jì)模型，可以對(duì)零部件進(jìn)行快速準(zhǔn)確的工藝設(shè)計(jì)，如定位、裝夾規(guī)劃、工序圖生成、NC程序生成、工裝設(shè)計(jì)等，是柔性制造環(huán)境下CAPP的發(fā)展趨勢(shì)。

1技術(shù)現(xiàn)狀

在設(shè)計(jì)方法上，CAPP經(jīng)歷了檢索式、派生式、創(chuàng)成式以及混合式系統(tǒng)，相比較而言，混合式CAPP系統(tǒng)較為實(shí)用。20世紀(jì)50年代人工智能AI的發(fā)展促進(jìn)了智能式CAPP的發(fā)展。圍繞知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)組織的專(zhuān)家系統(tǒng)是智能式CAPP的核心[1]。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)CAPP系統(tǒng)也有了新的認(rèn)識(shí)，其發(fā)展呈現(xiàn)出集成化、系統(tǒng)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)。

2柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)功能與建模

柔性制造模式下參數(shù)化三維CAPP所包括的四個(gè)功能：裝夾規(guī)劃；工序規(guī)劃；尺寸鏈計(jì)算和工藝模型評(píng)價(jià)[2]，與傳統(tǒng)CAPP相比柔性參數(shù)化三維CAPP在功能上具有以下特點(diǎn)：

2.1 工序規(guī)劃功能日益突出強(qiáng)大產(chǎn)品的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定后，改變幾何參數(shù)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的裝夾方案變化較小，而工序規(guī)劃中的內(nèi)容則變化較大。工序規(guī)劃中的數(shù)控編程技術(shù)（刀具選擇、路徑規(guī)劃、切削參數(shù)的選?。┏蔀橹饕ぷ鲀?nèi)容，編程質(zhì)量直接影響著制造周期和成本。

2.2 特征技術(shù)成為柔性制造模式下實(shí)現(xiàn)CAPP的重要途徑多品種小批量制造環(huán)境下，使得傳統(tǒng)CAPP技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)快捷統(tǒng)一的裝夾規(guī)劃，而傳統(tǒng)的CAPP技術(shù)又著重于檢索和派生技術(shù)，內(nèi)容集中在工序圖的生成，無(wú)法為企業(yè)提供實(shí)用的推理和決策功能，成為制造過(guò)程中的瓶頸。特征技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)CAPP技術(shù)的柔性化提供可能，特征被分為總體特征、制造特征、主特征和載體特征，通過(guò)特征分類(lèi)與設(shè)計(jì)特征自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，以及設(shè)計(jì)特征到工藝特征的映射技術(shù)[3]，實(shí)現(xiàn)基于特征的柔性CAPP技術(shù)。

3柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

柔性制造模式下CAPP系統(tǒng)以商品化CAD/CAM環(huán)境為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立了集成的零件工藝信息模型和豐富的制造特征庫(kù)，綜合利用各種工藝設(shè)計(jì)方法。采用XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)制造資源、工藝數(shù)據(jù)和工藝知識(shí)的描述，并采用面向?qū)ο蟮乃枷朐O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)以方便管理,完善地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、知識(shí)的動(dòng)態(tài)更新。

3.1 基于特征技術(shù)的信息集成在三維CAD平臺(tái)上提供三維標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、設(shè)計(jì)特征庫(kù)，在產(chǎn)品的幾何層與零件層增加特征層，將幾何形狀特征和設(shè)計(jì)約束特征通過(guò)特征映射成工藝特征，基于特征加工知識(shí)進(jìn)行輔助工藝決策，再經(jīng)過(guò)基于特征的數(shù)控編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速制造。同時(shí)建立三維的工藝裝備庫(kù)，并生成三維工序簡(jiǎn)圖，不僅實(shí)現(xiàn)可視化裝夾規(guī)劃，而且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工序規(guī)劃。

3.2 基于知識(shí)描述的智能工藝設(shè)計(jì)在知識(shí)表達(dá)上可采用面向?qū)ο蟮姆椒?，混合式知識(shí)表達(dá)模型，以及各種模糊知識(shí)的表示。在推理方面，人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)于知識(shí)自學(xué)習(xí)和聯(lián)想記憶有很大進(jìn)展，不精確推理也有所應(yīng)用。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，出現(xiàn)知識(shí)系統(tǒng)，分布式系統(tǒng)，多層次系統(tǒng)等。在決策方法上，基于Agent的智能決策技術(shù)，分級(jí)規(guī)劃的決策方法等，從強(qiáng)調(diào)工藝決策的自動(dòng)化轉(zhuǎn)變到注重工藝基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及基本設(shè)計(jì)功能，開(kāi)發(fā)重點(diǎn)從注重工藝過(guò)程的自動(dòng)生成，轉(zhuǎn)向整個(gè)產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)的輔助工具。

3.3 工藝設(shè)計(jì)過(guò)程管理標(biāo)準(zhǔn)化每個(gè)制造企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品類(lèi)型是不同的，在應(yīng)用CAPP的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生各自特點(diǎn)的制造資源、流程控制、工藝數(shù)據(jù)和報(bào)表，但是其工藝設(shè)計(jì)過(guò)程則是相似的，可分為任務(wù)分配、工藝設(shè)計(jì)、工藝簽審和工藝歸檔四個(gè)階段[4]，用戶類(lèi)型也可分為工藝設(shè)計(jì)員、工藝組長(zhǎng)、譯審員、質(zhì)保員、車(chē)間主任和系統(tǒng)管理員等，簽審路線也是明確的，便于在PDM中實(shí)施角色和流程的規(guī)范管理。

4總結(jié)

隨著國(guó)際市場(chǎng)的開(kāi)放和一體化，先進(jìn)制造模式是制造企業(yè)創(chuàng)造效益的新途徑，在多品種小批量的制造環(huán)境下，柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)是適應(yīng)產(chǎn)品多樣化的新技術(shù)途徑，有助于制造業(yè)發(fā)揮先進(jìn)制造模式的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也代表了CAPP系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉艷斌，趙海兵.基于3D-CAPP技術(shù)及其發(fā)展研究[J].機(jī)械制造，2006年09期：14-16.

[2]章萬(wàn)國(guó)，蔡力鋼.基于三維的定量化CAPP及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國(guó)機(jī)械工程，2003年22期：1926-1929.