智能制造范文第1篇
關鍵詞：智能制造 高職院校 教學改革 建設策略
Research on the Adaptability of Teaching Reform of Intelligent Manufacturing Specialty in Higher Vocational Colleges under the Background of Intelligent Manufacturing
ZHENG Mengdong
(Chongqing Aerospace Polytechnic， Chongqing， 400021 China)
1 智能制造背景下進行高職院校智能制造專業教學改革的意義
(1)中國的大多數高職學院是從中等職業學院升級而來的，教學水平和教學設施遠遠達不到現階段的教學要求。近年來一些高職院校增加了對教育設施的投資，硬件設施也得到了很大的改善，但是培訓教育體系仍在保持比較傳統的水平階段。存在非常嚴重的輔助工作色，無法充分利用硬件設施的潛力。因此，對于高職院校的智能制造專業而言，在完善教育硬件基礎設施的基礎上重構實際教育教學體系是提高人才教育質量的必要條件。
(2)如今，隨著智能制造行業的飛速發展，一些原始的智能制造設備變得越來越流行，甚至一些原始的非常復雜的設備也變得非常普遍，一些小公司也可以購買和使用它。對職員的需求在增長，對高職院校的需求也在增加。因此，完善智能制造的專業培訓體系是滿足企業需求的現實需要。
(3)由于過去20年中高職業教育的飛速發展，師資和培訓設備培訓的不斷提高，中國現代制造業的迅猛發展，各種新型制造設備的不斷出現，對高職業人才的需求質量不斷提高。在這種背景下，調整和升級機械制造專業教育和高職院校的教育體系已成為提高人才教育質量的客觀要求[1]。
2 高職院校智能制造專業群教學現狀
2.1 資源建設深度和設計架構的豐富性有待提升
為了促進高職院校教學工作信息化，提高學生信息技術應用技能，促進教學資源共享，高職院校智能制造團隊可以整合各種教學資源。同時，學校網絡平臺作為信息資源披露的媒介，有效地促進了高職院校智能制造專家組教育信息化水平的提高。然而，在現實世界中，許多高職院校在這一過程中通常缺乏深層次的資源建設和使用單一的設計結構。學校網絡平臺上發布的相關資源一旦通過相應上級部門的檢查驗收，大部分學校將不再有專職人員對平臺上的資源進行補充，更新和維護，資源建設缺乏連續性。從設計結構來看，許多職業院校缺乏以學生為中心的教學理念，大部分資源建設都是在專業教師的努力下完成的。與企業的密切合作，對產業發展趨勢的認識不足，導致職業教育的偏差，嚴重影響教學活動的長期發展[2]。
2.2 缺乏智能制造專業群教師團隊
(1)師資隊伍結構缺乏足夠的合理性。研究表明，目前高職院校智能制造專家隊伍的年齡結構往往不合理。青年教師的比例相對較高，他們熱情飽滿，精力充沛，但沒有足夠的教育經驗，難以達到預期的教育效果。其次，就高職院校智能制造專業教師的職稱結構而言，缺乏專業學科帶頭人是一個非常普遍的問題。 標題結構不能形成單一完整的層次結構，不僅影響教學的正常發展，而且與科研的發展背道而馳。 最后，在大多數高校中，女性教師在智能制造專業團隊教師中所占的比例很大，存在著團隊中性別不平衡的問題。
(2)現有的教師不能完全滿足教育需求。與發達國家相比，中國的高等職業教育發展時間較短，但在發展的高峰期，高等職業教師團隊已經漸漸吸收了許多高層次人才。學生還像其他具有高學歷的老師一樣執行繁重的教育任務。鑒于該領域教師的教育背景，這些教師中的大多數來自普通大學，對高職院校的教育模式知之甚少，許多教師將普通大學的教育理念應用于實踐教育。教師的整體水平不僅不能滿足教育的需要，而且不能滿足學生發展的實際需要。
(3)教師需要提高教學觀念。高職院校智能制造專業團隊應致力于人才培養發展中的技術人才的培養，在此基礎上，學生可以進入社會工作。因此，為了更好地適應實際課程中的初級生產任務，教師必須強調提高學生應用知識能力的重要性。但是，在現實世界中，許多教師在教學中更加重視理論教育，而對培養學生的實踐技能卻較少重視。有必要提高教師的教學觀念，要求充分認識高職院校的教育特色，選擇合理的教學方法，并以此為基礎，促進學生養成自學的習慣，不斷提高自身實踐技能。
2.3 資源的管理介質和存儲介質有待改善
現階段，在高職院校的智能制造教育中，多數教師將教育資源作為學校的內部管理資源，與其他高校缺乏溝通，資源共享效率低。在一些學校官方主頁上登載教育資料后，只有學校內的教師和學生才能訪問，外部的人無法訪問。隨著學校資源的增加，在學校尋找資源變得困難起來。因此，這不僅會提高學校資源的管理難度，還會給學校資源的存儲媒體帶來更大的負擔。另外，由于高職院校智能制造專家組在實際工作過程中沒有統一的師資管理標準，學校的師資非常豐富，素質參差不齊，大部分師資都不是系統性的，而且整體教學水平偏低。在進行教育資源管理和存儲任務的過程中，許多高職院校都采用傳統的管理模式，這在學生需要大量使用學習資源時會導致網絡硬件故障。限制了教育活動的正常開展。另外，如果存儲介質損壞，如果不備份資源，則會發生資源丟失問題，這在改善資源共享方面非常不利[3]。
3 高職院校智能制造專業教學改革適應性建設策略
3.1 整合專業教學資源，豐富專業建設內涵
以開放的心態發展智能制造專業，通過雙贏合作整合教育資源，豐富專業建設的內涵，培養高技能人才。該專業以雙贏為導向，專注于方法創新，并解決了有關誰構建專業培訓資源，如何構建它們，如何使用它們以及如何管理它們的一系列問題。優質的服務包括“服務平臺”的創建，透明管理的實施，開放共享渠道的形成，政府，銀行，企業，學校聯合建設和共享方法，各種服務項目的開發，社會培訓和技術建筑開發與服務項目教育資源庫，為高職院校的類似專業，公司和政府部門以及本地學院和大學提供了出色的相關服務。目前，智能制造專業擁有由教授、醫生、管理專家、技術人員組成的混合教授團隊，已開發了多項與智能制造密切相關的課程標準和教科書，并擁有成千上萬種PPT、照片、動畫、視頻。專業教育資源庫，微課程和其他信息庫存儲了該專業自身研究和校企聯合研究開發實例。通過開發教育資源，將公司資源轉化為教育資源，并引入優質的海外資源，它豐富了專業建設的意義，并為智能制造專業形成了良好的影響力[4]。
3.2 提高智能制造專業群教師團隊建設
(1)調整教學團隊組織結構：高素質的教師團隊的一個重要特點是教師可以相互補充，例如職稱、年齡、技能、學歷、性別和個性，并在此基礎上合理地匹配團隊中的教師并介紹公司的技術專家。技術專家等加入老師團隊，使學校的專職老師和兼職老師可以互相合作，并從整體上提高老師團隊的穩定性。同時，有必要合理地控制教師隊伍的規模。原則上智能制造專家組的教師人數應控制在12人左右，過多或過少都會影響團隊的整體效率，但也要考慮相關人員。根據教學任務的難度，教學團隊的教師數量應根據實際需要進行合理調整。
(2)促進教學團隊整體實踐能力的提升：一方面，高職院校管理人員應帶頭引進技術型教師，以大幅度提高高職院校智能制造專業組師資隊伍力量，并在此基礎上充分滿足實際教育的需要。另一方面，學?？梢约訌娕c企業的合作，制定相關政策，為學生提供更多的企業實踐機會，指導學生獲得與企業特定生產環節相對應的專業資格證書。在此基礎上，老師應該完全熟悉公司的運行機制，并對行業的最新發展有更深刻的了解，以提高教師的整體素質，以便教師可以從特定的實踐培訓中學到更多。它可以更好地滿足學生的發展需要。
(3)引導教師主動轉變教學觀念：高等職業教育是我國現行高等教育體系中一個非常重要的組成部分。它不僅承擔著國家生產、建設、服務和管理人員的重要培養任務，而且還承擔著重要的技術研究任務[5-7]。因此，在實踐教育活動中，教師必須積極轉變觀念，使學生能夠真正運用所學知識，并在畢業后通過對理論人才的培訓，在實踐中解決生產問題。尤其是在一群智能制造專家的教育中，由于大多數學生畢業后都會進入高科技行業，因此教師需要積極改變教學觀念，以真正滿足實際的教育需求，使學生取得更好的成績[8-9]。
4 結語
在智能制造的背景下，智能制造專業課程的教學改革仍在繼續。想要確保教學質量和教學效率，教師就必須滿足高標準的嚴格要求，并為學生提供最專業的指導?？茖W研究和設備指導的優勢都是改革和創新的重要內容，而教師的教學方法則依賴于這些外部設備和內部決定因素。開放的網絡平臺對提高智能制造專業人員的素質具有非常重要的影響。核心課程教育系統的創新和重組也是師資隊伍重組的關鍵組成部分。通過廣泛的創新和優化，智能制造專業培訓可以提高我們自己的質量水平，并為社會培養更多的專業人才。
參考文獻
[1] 沈言錦.中國制造2025背景下智能制造類專業實訓教學體系重構與提升研究[J].中國教育技術裝備，2018(17)：130-131，134.
[2] 李曉宏，于波.高職院校智能制造專業群教學資源共享性研究[J].現代信息科技，2020，4(1)：197-198.
[3] 石磊.智能制造背景下高職數控加工實訓教學改革研究[J].無線互聯科技，2019，16(14)：90-91.
[4] 黃蘇.智能制造背景下高職數控加工實訓教學改革研究[J].科技視界，2019(36)：227-228.
[5] 李曉光，陳松，孟文靜，等.高校智能制造專業群建設與人才培養模式的探究[J].內燃機與配件，2019(3)：237-239.
[6] 劉洪翔. 促進創造力培養的大學生學業評價研究[D].長沙：湖南師范大學，2019.
[7] 張慧. 習近平青年觀研究[D].長春：吉林大學，2019.
[8] 楊志剛. 推行一體化教學改革，促進辦學水平的提高研究[C]. 福建省商貿協會、廈門市新課改課題小組.華南教育信息化研究經驗交流會論文匯編(四).福建省商貿協會、廈門市新課改課題小組：福建省商貿協會，2020：217-228.
[9] 高曉松，薛富，陳建華. 《高等職業學校實施研究性學習的理論探索與實踐研》結題報告[C]. .國家教師科研基金十一五階段性成果集(內蒙古卷).：北京中教創新軟件發展研究院，2010：431-466.
[10] 張秀蓮.信息化教學在高職機械制造類課程中的應用[C].《教師教學能力發展研究》科研成果集(第十二卷).《教師教學能力發展研究》總課題組，2017：516-521.
智能制造范文第2篇
(江蘇大學機械工程學院儀器科學與工程系，江蘇，鎮江，212013) 摘要：目前傳統制造業正面臨著勞動力成本過高，生產效率偏低，原材料利用率較低，能耗過高，服務水平相對落后等嚴峻挑戰，嚴重影響到制造企業的市場競爭力和影響力。本篇報告主要簡介了物聯網技術在傳統制造業中的使用情況和發展前景，詳細介紹了與物聯網相結合的智能生產線在生產要素使用方面的優勢及使用情況。對未來智能制造，智能生產線的大規模投入做了預測。 關鍵詞：制造業，物聯網，生產要素，智能生產線。
英文題名
Abstract: At present, the traditional manufacturing industry is facing high labor costs, low production efficiency, raw material utilization rate is low, energy consumption is too high, the service level is relatively backward and other challenges, seriously affect the market competitiveness of manufacturing enterprises and influence. This paper mainly introduces the use and development of networking technology in the traditional manufacturing industry, and introduces the IOT combining intelligent production line in the use of the advantages and use of the factors of production. The future of intelligent manufacturing, large-scale investment in intelligent production line has been predicted. Keywords: Manufacturing, Internet of things, production factors, intelligent production lines. 1引言
目前傳統制造業正面臨著勞動力成本過高，生產效率偏低，原材料利用率較低，能耗過高，服務水平相對落后等嚴峻挑戰，嚴重影響到制造企業的市場競爭力和影響力。隨著工業4.0的到來，智能工廠，智能制造等新概念的引入為傳統制造業的發展注入了新的活力。以往生產之中，生產線的原料浪費，生產線的自我檢查必須要有人為完成，如今隨著物聯網技術的發展，以及配套硬件設備的研發，無人生產的出現不在是局限于科幻小說之中的幻想。 2技術發展現狀及趨勢
智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在計算機上實現的智能。隨著產品性能的完善化及其結構的復雜化、精細化，以及功能的多樣化，促使產品所包含的設計信息和工藝信息量猛增，隨之生產線和生產設備內部的信息流量增加，制造過程和管理工作的信息量也必然劇增，因而促使制造技術發展的熱點與前沿，轉向了提高制造系統對于爆炸性增長的制造信息處理的能力、效率及規模上。先進的制造設備離開了信息的輸入就無法運轉，柔性制造系統(FMS)一旦被切斷信息來源就會立刻停止工作。專家認為，制造系統正在由原先的能量驅動型轉變為信息驅動型，這就要求制造系統不但要具備柔性，而且還要表現出智能，否則是難以處理如此大量而復雜的信息工作量的。其次，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環境，也要求制造系統表現出更高的靈活、敏捷
和智能。因此，智能制造越來越受到高度的重視。 縱覽全球，雖然總體而言智能制造尚處于概念和實驗階段，但各國政府均將此列入國家發展計劃，大力推動實施。1992年美國執行新技術政策，大力支持被總統稱之的關鍵重大技術(Critical Techniloty)，包括信息技術和新的制造工藝，智能制造技術自在其中，美國政府希望借助此舉改造傳統工業并啟動新產業。
無線物聯網屬于物聯網的其中一種，從大方向來說，物聯網可以分為有線和無線兩種，有線主要以總線為主，無線目前有zigbee、zwave、wifi、射頻、藍牙等幾種。有線技術最大的特點是信號穩定，出現網絡故障幾率最低。缺點是需要布線，安裝需要編程，如果出現一處問題可能會引起一連串的反應。主要應用工業比較合適，無線的特點是安裝簡單，操作簡單，易學易用，一般普通人都能很容易學會并使用。一般用于比較常用的一些設備，比如最近炒得很火的智能家居，就屬于無線物聯網的其中一種。
與此同時為了規范物聯網之中的無線設備的生產與研發，促進智能制造的健康發展需要對物聯網之中的無線技術進行研究。
物聯網是社會需求和技術兩方面發展的結果，社會需求促使人們去努力發展技術，而技術的成熟使物聯網逐步成為現實。物聯網將建立更廣泛的連接，更到位的感知和更深入的智能。有鑒于此，在物聯網關鍵技術中，無線傳感網技術無疑占有非常重要的地位，它可以實現廣泛的連接和傳感，為智能化奠定堅實的基礎。無線傳感網的主要內容是傳感和無線傳輸，在無線傳感網中，由于需要在很小的范圍內布置大量的無線節點，近距離無線通信技術在其中占有非常重要的地位。
3核心或者關鍵技術介紹 1) 無線傳感器技術
無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發電機提供電源，構成無線傳感器網絡節點，由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點，通過自組織的方式構成網絡。
傳感器網絡系統通常包括傳感器節點、匯聚節點和管理節點。 2)無線傳感網絡
傳感器網絡實現了數據的采集、處理和傳輸三種功能。它與通信技術和計算機技術共同構成信息技術的三大支柱。
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網絡，以協作地感知、采集、處理和傳輸網絡覆蓋地理區域內被感知對象的信息，并最終把這些信息發送給網絡的所有者。
無線傳感器網絡所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。潛在的應用領域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。
3)低功耗傳感網絡
ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱(又稱紫蜂協議)來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。
長期以來，低價位、低速率、短距離、低功率的無線通訊市場一直存在著。藍牙的出現，曾讓工業控制、家用自動控制、玩具制造商等業者雀躍不已，但是藍牙的售價一直居高不下，嚴重影響了這些廠商的使用意愿。如今，這些業者都參加了IEEE802.15.4小組，負責制定ZigBee的物理層和媒體介質訪問層。IEEE802.15.4規范是一種經濟、高效、低數據速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無線技術，用于個人區域網和對等網絡。它是ZigBee應用層和網絡層協議的基礎。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術，它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。主要用于近距離無線連接。它依據802.15.4標準，在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個網絡節點傳到另一個節點，所以它們的通信效率非常高。 4數據分析
互聯網是先有計算機終端系統，然后再互聯成為網絡，終端系統可以脫離網絡獨立存在。在互聯網中，網絡設備用網絡中惟一的IP地址標識，資源定位和信息傳輸依賴于終端、路由器、服務器等網絡設備的IP地址。如果想訪問互聯網中的資源，首先要知道存放資源的服務器IP地址?？梢哉f現有的互聯網是一個以地址為中心的網絡。
傳感器網絡是任務型的網絡，脫離傳感器網絡談論傳感器節點沒有任何意義。傳感器網絡中的節點采用節點編號標識，節點編號是否需要全網惟一取決于網絡通信協議的設計。由于傳感器節點隨機部署，構成的傳感器網絡與節點編號之間的關系是完全動態的，表現為節點編號與節點位置沒有必然聯系。用戶使用傳感器網絡查詢事件時，直接將所關心的事件通告給網絡，而不是通告給某個確定編號的節點。網絡在獲得指定事件的信息后匯報給用戶。這種以數據本身作為查詢或傳輸線索的思想更接近于自然語言交流的習慣。所以通常說傳感器網絡是一個以數據為中心的網絡。 5 工業電磁干擾
電磁干擾起因復雜，類型多變，可能起源于系統內部，也可能來自系統外部。本文就工控系統中普遍存在的各種電磁干擾的類型、起因、后果進行初步分析。
另外，由于在工控系統中PLC已經得到了越來越廣泛的應用，而PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業安全生產和經濟運行，其抗干擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。 4典型案例分析
1. 基于無線物聯網的智能原材料監控系統案例簡介
2013年 中航力源在蘇州投建了中國第一條智能生產線。這條生產線將信息化技術和總體控制系統融合到液壓泵核心零部件的制造過程，完成機器代人工程，具備數字化建模、智能運行管控、設備自主智能管理、資源可視化監測、實時聯網數據采集共享分析、精益化生產等智能制造特征，初步實現該零件制造生產自動化、數字化、智能化。同時，mes系統的運用使得生產線的管理實現自動化，智能化。
以前的生產線，設備利用率只有40%至60%，而這條智能制造生產線可達到85%以上;以前這樣一條生產線，需要30名工人，而現在只需要5名核心人才在后臺進行操作控制。
在這條生產線上，一種產品完成生產之后，系統會自動根據生產計劃進行設備調整，可以快速切換到第二種產品的生產。以前，公司所有產品的制造過程都是靠人工來完成，設備利用率低、生產效率低、產能不穩定。
而在這條智能制造生產線上，設備利用率是一個“定值”，設置多少就是多少，可實現設備資源的最優配置。 2 智能原材料監控系統案例分析
通過無線物聯網的建立，傳感器網絡的建立，這條生產線上的所有生產要素信息都被物聯網系統所囊括，當生產線上的物料發生缺失，通過傳感器的網絡即時將信息傳達到中央控制室，通過即時的計算機數據分析處理，將工業生產線上的即時數據進行整理，并對于應即時處理的部分作出即時處理。
生產線中每隔20米左右便設有WiFi盒子，以保證數據網絡的通暢高效。這個系統使用的是mes無線傳感網絡控制系統，是當下較為先進的控制網絡，使得整體系統更加穩定，對外通訊接口較多，可以講更多的生產要素數據及時加入到數據網絡之中進行整體的分析。
而工人在生產之中作為一個對整體系統進行微調的角色，通過對參數的改變，達到改變生產結果的目的。 5應用前景
1)無線傳感器應用前景
正是由于低功耗無線傳感節點在如此廣范圍內的應用，使得它受到了來自軍事、工業和商業以及學術專家的極大關注。其發展方向必然是無線通信的網絡化， 6
即通過自組網的方式形成動態、自適應的無線傳感網絡。而無線傳感網絡( WSN) 是當前在國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。它綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分功能來實現降低功耗的目的。
除開以上所講兩種發展趨勢之外，無線傳感模塊的應用和發展還具有極大的發展空間和良好的發展方向。當前對無線傳感模塊的應用都是靜止性的，就目前存在的無線傳感網絡(WSN)，構成網絡的各個節點都是被固定的安放在一個地方，要實現對整個環境的檢測，就需要向環境中投放大量的無線傳感節點。這樣一來成本就會非常的高。若實現無線傳感模塊對信息的移動式采集，則在同一個環境內投放更少的節點，就能實現對環境的全面檢測。
正是由于當前能耗對無線傳感模塊的影響，低功耗研究才上升為一個熱點領域，不論是使用電源或者電池供電，在實現低功耗后，無線傳感模塊的發展趨勢必然是自生能源式的。利用太陽能、振動能量、地熱、風能等實現無線傳感模塊的電能供應對于全面提高無線傳感模塊的能力將會起到巨大的作用。 2)無線物聯網技術應用前景
WSN 網絡是面向應用的，貼近客觀物理世界的網絡系統，其產生 和發展一直都與應用相聯系。多年來經過不同領域研究人員的演繹，WSN技術在軍事領域、精細農業、安全監控、環保監測、建筑領域、醫療監護、工業監控、智能交通、物流管理、自由空間探索、智能家居等領域的應用得到了充分的肯定和展示。2005年，美國軍方成功測試了由美國Crossbow產品組建的槍聲定位系統，為救護、反恐提供有力手段。美國科學應用國際公司采用無線傳感器網絡，構筑了一個電子周邊防御系統，為美國軍方提供軍事防御和情報信息。中國中科院微系統所主導的團隊積極開展基于WSN的電子圍欄技術的邊境防御系統的研發和試點，已取得了階段性的成果。
在民用安全監控方面，英國的一家博物館利用無線傳感器網絡設計了一個報警系統，他們將節點放在珍貴文物或藝術品的底部或背面，通過偵測燈光的亮度改變和振動情況，來判斷展覽品的安全狀態。中科院計算所在故宮博物院實施的文物安全監控系統也是WSN技術在民用安防領域中的典型應用。
在醫療監控方面，美國英特爾公司目前正在研制家庭護理的無線傳感器網絡系統，作為美國“應對老齡化社會技術項目”的一項重要內容。另外，在對特殊 7
醫 院(精神殘障類)中病人的位置監控方面，WSN也有巨大應用潛力。
在智能交通方面，美國交通部提出了“國家智能交通系統項目規劃”，預計到2025年全面投入使用。該系統綜合運用大量傳感器網絡，配合GPS系統、區域網絡系統等資源，實現對交通車輛的優化調度，并為個體交通推薦實時的、最佳的行車路線服務。WSN網絡自由部署、自組織工作模式使其在自然科學探索方面有巨大的應用潛力。2005年，澳洲的科學家利用WSN技術來探測北澳大利亞蟾蜍的分布情況。佛羅里達宇航中心計劃借助于航天器布撒的傳感器節點實現對星球表面大范圍、長時期、近距離的監測和探索。智能家居領域是WSN技術能夠大展拳腳的地方。浙江大學計算機系的研究人員開發了一種基于WSN網絡的無線水表系統，能夠實現水表的自動抄錄。復旦大學、電子科技大學等單位研制了基于WSN網絡的智能樓宇系統，其典型結構包括了照明控制、警報門禁，以及家電控制的PC系統。各部件自治組網，最終由PC機將信息發布在互聯網上。人們可以通過互聯網終端對家庭狀況實施監測。
WSN在應用領域的發展可謂方興未艾，要想進一步推進該技術的發展，讓其更好為社會和人們的生活服務，不僅需要研究人員開展廣泛的應用系統研究，更需要國家、地區，以及優質企業在各個層面上的大力推動和支持。 3)無限物聯網應用于工業生產
隨著無線傳感器發展，及其配套網絡的日益完善，智能網絡可以從工業生產到民用生活全面展開。智能生產，智能工廠的技術可以應用于智能家居，智能家居，智能交通之中。
同時虛擬現實技術的發展，如果將虛擬現實和無線傳感器網絡相結合，計算機小型化，可穿戴終端的日趨發展。不難想象未來的工廠之中，在生產線上，生產要素被即時監控，通過無線物聯網傳送到中央處理器進行數據分析。再將數據和處理結果傳遞到個人終端上，工人通過虛擬現實技術可以身臨其境的觀看生產現場，并結合數據分析作出即時的判斷處理。 6 結束語
要讓未來的無線物聯網做到暢通無阻，首先要能讓移動終端能力方便快捷的接入和高速的帶寬，這些是無線移動通信網重點發展的方向。其次有無處不在的網絡節點，放置我們需要的區域，如超市。醫院，倉庫等。通過這些節點我們能 8
實時的對目標物體進行監控處理。最后是無處不在的互聯網，這也是物聯網的核，任何物體是靠互聯網連在一起的，通過互聯網的連接到才能實現遠端監控和處理，才能讓物體更智能。
無線傳感器技術的發展使得原始的工業生產發生巨大的變化，工業生產中的物料，器件的監控從人轉移到人機互動之中。無線傳感器網絡和智能 參考文獻
[1] 戴春榮.我國移動產業現狀和發展前景分析(J).上海證券報.2009,25(5):22-23 [2] 劉舉平.基于GSM技術的智能家居遠程控制器設計[J].微型計算機.2010，13-14
[3] 沈兆軍.利用GSM短信業務實現智能家具(M).微計算機信息.2009，35-36
[4] 翟雷,劉盛德,胡咸斌. ZigBee技術及應用[M].北京航空航天大學出版社.2011,54-60
[5]金純,羅風等編著. zigbee技術基礎及案例分析[M]. 國防大學出版社.2009,14-15
智能制造范文第3篇
制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。5月19日，備受矚目的《中國制造2025》正式對外公布，標志著我國在全面推進實施制造強國戰略的征途中邁出了關鍵性一步，中國制造也再次站到了轉型升級、創新驅動的風口上。
國家統計局數據顯示，2005年～2013年，我國制造業總產值年均增長20%左右，2012年我國制造業增加值為2.08 萬億美元，在全球制造業占比約20%，成為世界上名副其實的“制造大國”。
我國工業如今在全球競爭中的優勢更多地體現為擁有完整的產業鏈條。根據聯合國工業發展組織數據，我國是世界上唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類(39個工業大類、191個中類、525個小類)的國家，形成了“門類齊全、獨立完整”的工業體系。同樣是來自于聯合國工業發展組織數據，目前，中國工業競爭力指數在136個國家中排名第七位，制造業凈出口居世界第一位。
按照國際標準工業分類，在22個大類中，中國在7個大類中名列第一，鋼鐵、水泥、汽車等220多種工業品產量居世界第一位。2013年，我國裝備制造業產值規模突破20萬億元，占全球比重超過1/3;2013年，發電設備產量達1.2億千瓦，約占全球總量的60%;造船完工量達4534萬載重噸，占全球比重的41%;汽車產量達2211.7萬輛，占全球比重的25%;機床產量達95.9萬臺，占全球比重的38%，我國制造業占世界的1/3強。
當前，我國經濟發展進入新常態，制造業面臨產能過剩、大而不強的困局，轉型升級猶如逆水行舟，不進則退?？梢哉f，現在我國比以往任何時候都更需要強大的制造強國戰略。因為“中國制造”在世界上成了“低端廉價”的代名詞，技術含量較低，加上中國的人口紅利優勢即將消失，現在制造企業的利潤率普遍只有10%左右，有的甚至更低，大量中小制造企業苦苦掙扎在死亡線上。
5月13日，在中國工程院、工信部和中科院主辦的“2015智能制造國際會議”上，原全國人大常委會副委員長、兩院院士、中國機械工程學會榮譽理事長路甬祥在主旨報告中稱，2014年中國裝備制造產值占全球比重1/3，機電產品進出口額2.16萬億美元，占進出口總額55.7%，已成為全球制造大國。整體而言，發展主要依靠要素投入和低成本優勢，付出了沉重的資源與環境代價，仍處于價值鏈的低中段，還不是制造強國。
的確，中國制造業與先進國家相比還有較大差距。主要表現在：自主創新能力弱，關鍵核心技術與高端裝備對外依存度高，以企業為主體的制造業創新體系不完善;產品檔次不高，缺乏世界知名品牌;資源能源利用效率低，環境污染問題較為突出;產業結構不合理，高端裝備制造業和生產性服務業發展滯后;信息化水平不高，與工業化融合深度不夠;產業國際化程度不高，企業全球化經營能力不足。
2008年國際金融危機之后，面對新一輪科技革命和產業變革，發達國家紛紛實施“再工業化”戰略，重塑制造業競爭新優勢，加速推進新一輪全球貿易投資新格局。一些發展中國家也在加快謀劃和布局，積極參與全球產業再分工，承接產業及資本轉移，拓展國際市場空間。“前有堵截，后有追兵”，我國制造業面臨發達國家和其他發展中國家“雙向擠壓”的嚴峻挑戰。
沒有強大的制造業，我國很難突破“中等收入陷阱”，也無法從大國走向強國。建設制造強國，必須緊緊抓住戰略機遇，積極應對挑戰，加強統籌規劃，突出創新驅動，制定特殊政策，發揮制度優勢，以我為主，跨越發展。
《中國制造2025》是中國第一次從國家戰略層面描繪建設制造強國的宏偉藍圖，確立了發展世界制造業強國的戰略目標，同時提出兩個實施階段、三步走戰略目標、五項重大工程、九大戰略任務和十個重點領域。
中德制造業戰略殊途同歸
“中國制造2025”和“德國工業4.0”都是在新一輪科技革命和產業變革背景下，針對制造業發展提出的重要戰略舉措，具有相同的戰略使命和核心理念。戰略使命方面，兩國新戰略都是為了應對新一輪科技革命和產業變革。
在理念層面，兩國新戰略都是推進信息技術與制造技術的深度融合。德國工業4.0著眼于高端裝備，提出建設信息物理系統，并積極布局智能工廠，推進智能生產?！吨袊圃?025》提出以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，構建信息化條件下的產業生態體系和新型制造模式。
從不同點來看，中德兩國新戰略無論是發展基礎、產業階段還是戰略任務都具有各自特點。在發展基礎方面，德國制造業具有強大的技術基礎，在兩化(工業化和信息化)融合、“互聯網+”方面都具有優勢，而且德國是世界制造業強國和領先的工業制成品出口大國，制造業研發投入強度超過美國和日本 ，樹立了德國制造的品牌形象。中國是制造大國，但還不是制造強國，依然處于產業鏈“微笑曲線”的中間，核心技術和品牌價值薄弱。
在產業階段方面，德國工業4.0是在順利完成工業1.0、工業2.0，基本完成工業3.0之后，提出的發展戰略，是自然的串聯式發展。中國制造業尚處于工業2.0和工業3.0并行發展的階段，必須走工業2.0補課、工業3.0普及、工業4.0示范的并聯式發展道路，不僅要兼顧自己傳統產業的轉型升級，同時還要實現在高端領域的跨越式發展，所以我國的任務就比德國實現工業4.0更加復雜、更加艱巨。
在戰略任務方面，德國工業4.0就是瞄準新一輪科技革命制定的措施，主要聚焦制造業的高端產業和高端環節?！吨袊圃?025》不是專門為應對新一輪科技革命制定的規劃，是對制造業轉型升級的整體謀劃，不僅要提出培育發展新興產業的路徑和措施，還要加大對量大面廣的傳統產業的改造升級力度，同時還要解決制造業創新能力、產品質量、工業基礎、節能環保等一系列階段性的突出矛盾和問題。
根據德勤與中國機械工業聯合會2013年調研200家制造企業所發布的首份中國智造現狀及前景報告顯示，中國智能制造處于初級發展階段，同樣也是大部分處于研發階段，僅16%的企業進入智能制造應用階段;從智能制造的經濟效益來看，52%的企業其智能制造收入貢獻率低于10%，60%的企業其智能制造利潤貢獻低于10%。
而90%的中小企業智能制造實現程度較低的原因在于，智能化升級成本抑制了企業需求，其中缺乏融資渠道影響最大。德勤的調研顯示，年收入小于5億元人民幣的企業中，50%的企業在智能化升級過程中采用自有資金，25%為政府補貼，銀行貸款和資本市場融資各占11%。而企業收入規模大于50億元人民幣的企業，其智能化升級資金來源中自有資金占67%，銀行貸款占比25%。整體而言，中小微型企業的銀行貸款比例低于大中型企業，占企業數量絕大多數的中小企業只能依靠自有資金進行智能化改造。
所以，《中國制造2025》明確把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，并在保障措施中提出要完善金融扶持政策和中小微企業政策，加大財稅政策支持力度，包括運用政府和社會資本合作(PPP)模式，引導社會資本參與制造業重大項目建設、企業技術改造和關鍵基礎設施建設;加快設立國家中小企業發展基金等。
智能制造是基于新一代信息技術，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。具有以智能工廠為載體，以關鍵制造環節智能化為核心，以端到端數據流為基礎、以網絡互聯為支撐等特征，可有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗。
智能制造需要順應“互聯網+”的發展趨勢，促進移動互聯網、工業互聯網、云計算、大數據在企業全流程和全產業鏈的綜合集成應用，改造提升中國制造業。
中國社科院信息化研究中心秘書長姜奇平認為，《中國制造2025》對經濟向“雙中高”(中高速增長、向中高端水平)邁進具有重要意義，互聯網將幫助中國推進智能制造，提高工藝水平和產品質量，促進生產性服務業與制造業融合發展，提升制造業層次和核心競爭力。
4月23日，由浪潮聯合20多家機構發起的“中國智能制造信息化推進聯盟”在北京成立。該聯盟致力于打造協同創新平臺與成果轉化應用推廣聯合體，共同推動國家智能制造產業相關標準制定和推廣工作。聯盟首批成員包括中國航天科技集團、大連船舶重工集團、江南造船、山東常林、北京神舟航天軟件等20多家機構，其中也包括天職國際會計師事務所、賽迪顧問等咨詢機構。
浪潮集團執行總裁王興山在會上表示，傳統制造業與互聯網的融合正在加快，智能制造成為當前熱點，這也是中國從制造大國通往制造強國的必由之路。
為推進智能制造發展，2015年3月9日，工業和信息化部印發了《關于開展2015年智能制造試點示范專項行動的通知》，并下發了《2015年智能制造試點示范專項行動實施方案》(下稱《實施方案》)，決定自2015年啟動實施智能制造試點示范專項行動，以促進工業轉型升級，加快制造強國建設進程。
根據《實施方案》，將分類開展流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能制造新業態新模式、智能化管理、智能服務等6方面試點示范專項行動。
第一，針對生產過程的智能化，主要涉及流程制造和離散制造。根據《實施方案》，在石化、化工、冶金、建材、紡織、食品等流程制造領域，選擇有條件的企業，推進新一代信息技術與制造技術的融合創新，開展智能工廠、數字礦山試點示范項目建設，全面提升企業的資源配置優化、實時在線優化、生產管理精細化和智能決策科學化水平;在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器及電子信息等離散制造領域，組織開展數字化車間試點示范項目建設，推進裝備智能化升級、工藝流程改造、基礎數據共享等試點應用。
第二，針對裝備和產品的智能化。也就是把芯片、傳感器、儀表、軟件系統等信息技術嵌入到裝備和產品中去，使得裝備和產品具備動態感知、存儲、處理和反饋能力，實現產品的可追溯、可識別、可定位?！秾嵤┓桨浮诽岢?，加快推進高端芯片、新型傳感器、智能儀器儀表與控制系統、工業軟件、機器人等智能裝置的集成應用，提升工業軟硬件產品的自主可控能力，在高檔數控機床、工程機械、大氣污染與水治理裝備、文物保護裝備等領域開展智能裝備的試點示范，開展3D打印、智能網聯汽車、可穿戴設備、智能家用電器等智能產品的試點示范。
第三，針對制造業中的新業態新模式的智能化，即工業互聯網方向。根據《實施方案》，在家用電器、汽車等與消費相關的行業，開展個性化定制試點示范;在電力裝備、航空裝備等行業，開展異地協同開發、云制造試點示范;在鋼鐵、石化、建材、服裝、家用電器、食品、藥品、稀土、危險化學品等行業，開展電子商務及產品信息追溯試點示范。
第四，針對管理的智能化。在物流信息化、能源管理智慧化上推進智能化管理試點，從而將信息技術與現代管理理念融入企業管理。物流信息化試點示范，主要是指加快無線射頻識別(RFID)、自動導引運輸車(AGV)等新型傳感、識別技術的推廣應用。
第五，針對服務的智能化。移動互聯網蓬勃發展，開放、去中心化的互聯網思維已經潛移默化到各行各業，用戶的需求更加多元化。根據《實施方案》，在工程機械、輸變電、印染、家用電器等行業，開展在線監測、遠程診斷、云服務及系統解決方案試點示范。工信部電子信息司副司長安筱鵬認為，服務的智能化，既體現為企業如何高效、準確、及時挖掘客戶的潛在需求并實時響應，也體現為產品交付后對產品實現線上線下(O2O)服務，實現產品的全生命周期管理。兩股力量在服務的智能化方面相向而行，一股力量是傳統的制造企業不斷拓展服務業務，一股力量是互聯網企業從消費互聯網進入到產業互聯網。
前者的案例有海爾，2012年底，海爾集團進入了網絡化發展戰略階段，并致力于由傳統企業向平臺型企業轉型。在這樣的戰略指導下，海爾服務也在積極轉型，時刻以用戶為中心不斷演進與升級，從單純的售后服務轉型為打造全流程的用戶最佳體驗。
智能制造范文第4篇
造船的主要工藝流程如下. 1.鋼材預處理
鋼材預處理即在號料前對鋼材進行的矯正,除銹和涂底漆工作.船用鋼材常因軋制時壓延不均,軋制后冷卻收縮不勻或運輸,儲存過程中其他因素的影響而存在各種變形.為此,板材和型材從鋼料堆場取出后,先分別用多輥鋼板矯平機和型鋼矯直機矯正,以保證號料,邊緣和成型加工的正常進行.矯正后的鋼材一般先經拋光除銹,最后噴涂底漆和烘干.這樣處理完畢后的鋼材即可送去號料.這些工序常組成預處理自動流水線,利用傳送滾道與鋼料堆場的鋼料吊運,號料,邊緣加工等后續工序的運輸線相銜接,以實現船體零件備料和加工的綜合機械化和自動化. 2.放樣和號料
船體外形通常是光順的空間曲面.由設計部門提供的用三向投影線表示的船體外形圖,稱為型線圖,一般按1:50或1:100的比例繪制.由于縮尺比大,型線的三向光順性存在一定的誤差,故不能按型線圖直接進行船體施工,而需要在造船廠的放樣臺進行1:1的實尺放樣或者是1:5,1:10的比例放樣,以光順型線,取得正確的型值和施工中所需的每個零件的實際形狀尺寸與位置,為后續工序提供必要的施工信息.船體放樣是船體建造的基礎性工序. 號料是將放樣后所得的船體零件的實際形狀和尺寸,利用樣板,樣料或草圖劃在板材或型材上,并注以加工和裝配用標記.最早的放樣和號料方法是實尺放樣,手工號料.20世紀40年代初出現比例放樣和投影號料,即按1:5或1:10的比例進行放樣制成投影底圖,用相應
的低倍投影裝置放大至實際尺寸;或將投影底圖縮小到1/5～1/10攝制成投影底片,再用高倍投影裝置放大50～100倍成零件實形,然后在鋼材上劃線.比例放樣還可提供仿形圖,供光電跟蹤切割機直接切割鋼板用,從而省略號料工序.投影號料雖在手工號料的基礎上有很大改進,但仍然未能擺脫手工操作. 60年代初開始應用電印號料,即利用靜電照相原理,先在鋼板表面噴涂光敏導電粉末,進行正片投影曝光,經顯影和定影后在鋼板上顯出零件圖形.適用于大尺寸鋼板的大型電印號料裝置采用同步連續曝光投影方式,即底圖和鋼板同步移動,在運動過程中連續投影曝光.適用于小尺寸鋼板的小型電印號料裝置,則在鋼板上一次投影出全部圖形.這種號料方法已得到較廣泛的應用. 隨著電子計算機在造船中的應用,又出現數學放樣方法.即用數學方程式表示船體型線或船體表面,以設計型值表和必需的邊界條件數值作為原始數據,利用計算機進行反復校驗和計算,實現型線修改和光順,以獲得精確光順和對應投影點完全一致的船體型線.船體的每條型線都由一個特點的數學樣條曲線方程表示,并可通過數控繪圖機繪出圖形.數學放樣可取消傳統的實尺放樣工作,還可為切割和成形加工等后續工序提供控制信息,對船體建造過程的自動化具有關鍵的作用,是造船工藝的一項重要發展. 3.船體零件加工
包括邊緣加工和成形加工.邊緣加工就是按照號料后在鋼材上劃出的船體零件實際形狀,利用剪床或氧乙炔氣割,等離子切割進行剪割.部分零件的邊緣還需要用氣割機或刨邊機進行焊縫坡口的加工.氣割設備中的光電跟蹤氣割機能自動跟蹤比例圖上的線條,通過同步伺服系統在鋼板上進行切割,它可與手工號料,投影號料配合使用.采用數控氣割機不但切割精度高,而且根據數學放樣資料直接進行切割,可省略號料工序,實現放樣,切割過程自動化. 對于具有曲度,折角或折邊等空間形狀的船體板材,在鋼板剪割后還需要成形加工.主要是應用輥式彎板機和滾壓機進行冷彎，或采用水火成形的加工方法,即在板材上按預定的加熱線用氧-乙炔烘炬進行局部加熱,并用水跟蹤冷卻,使板材產生局部變形,彎成所要求的曲面形狀.對于用作肋骨等的型材,則多應用肋骨冷彎機彎制成形.隨著數字控制技術的發展,已使用數字控制肋骨冷彎機,并進而研制數字控制彎板機.船體零件加工已從機械化向自動化進展. 4.船體裝配和焊接
將船體結構的零部件組裝成整個船體的過程.普遍采用分段建造方式,分為部件裝配焊接,分段裝配焊接和船臺裝配焊接3個階段進行.
① 部件裝配焊接:又稱小合擾.將加工后的鋼板或型鋼組合成板列,T 型材,肋骨框架或船首尾柱等部件的過程,均在車間內裝焊平臺上進行. ② 分(總)段裝配焊接:又稱中合攏.將零部件組合成平面分段,曲面分段或立體分段,如艙壁,船底,舷側和上層建筑等分段;或組合成在船長方向橫截主船體而成的環形立體分段,稱為總段,如船首總段,船尾總段等.分段的裝配和焊接均在裝焊平臺或胎架上進行.分段的劃分主要取決于船體結構的特點和船廠的起重運輸條件.隨著船舶的大型化和起重機能力的增大,分段和總段也日益增大,其重量可達800噸以上. ③船臺(塢)裝配焊接:即船體總裝,又稱大合攏.將船體零部件,分段,總段在船臺(或船塢)上最后裝焊成船體.排水量10萬噸以上的大型船舶,為保證下水安全,多在造船塢內總裝.常用的總裝方法有:以總段為總裝單元,自船中向船首,船尾吊裝的稱總段建造法,一般適用于建造中小型船舶.先吊裝船中偏尾處的一個底部分段,以此作為建造基準向船首,船尾和上層吊裝相鄰分段,其吊裝范圍呈寶塔狀的稱塔式建造法;設有2～3個建造基準,分別以塔式建造法建造,最后連接成船體的稱島式建造法;在船臺(或船塢)的末端建造第一艘船舶時,在船臺的前端同時建造第二艘船舶的尾部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺末端,繼續吊裝其他分段,其至總裝成整個船體,同時又在船臺前端建造第三艘船舶的尾部,依此類推,這種方法稱為串聯建造法;將船體劃分為首,尾兩段,分別在船臺上建成后下水,
再在水上進行大合攏的稱兩段建造法.各種總裝方法的選擇根據船體結構特點和船廠的具體條件而定. 船體裝配和焊接的工作量,占船體建造總工作量的75%以上,其中焊接又占一半以上.故焊接是造船的關鍵性工作,它不但直接關系船舶的建造質量,而且關系造船效率. 自20世紀50年代起,焊接方法從全手工焊接發展為埋弧自動焊,半自動焊,電渣焊,氣體保護電弧焊.自60年代中期起,又有單面焊雙面成形,重力焊,自動角焊以及垂直焊和橫向自動焊等新技術.焊接設備和焊接材料也有相應發展.由于船體結構比較復雜,在難以施行自動焊和半自動焊的位置仍需要采用手工焊. 結合焊接技術的發展,自60年代起,在船體部件和分段裝配中開始分別采用 T型材裝焊流水線和平面分段裝焊流水線. T 型材是構成平面分段骨架的基本構件.平面分段在船體結構中占有相當的比重,例如在大型散裝貨船和油船上,平面分段可占船體總重的50%以上. 平面分段裝焊流水線包括各種專用裝配焊接設備,它利用輸送裝置連續進行進料,拼板焊接以及裝焊骨架等作業,能顯著地提高分段裝配的機械化程度,成為現代造船廠技術改造的主要內容之一.世界上有些船廠對批量生產的大型油船的立體分段也采用流水線生產方式進行裝焊和船塢總裝. 船體總裝完成后必須對船體進行密閉性試
驗,然后在尾部進行軸系和舵系對中,安裝軸系,螺旋槳和舵等.在完成各項水下工程后準備下水. 5.船舶下水
船舶下水是將在船臺(塢)總裝完畢的船舶從陸地移入水域的過程.船舶下水時的移行方向或與船長平行,或與船長垂直,分別稱為縱向下水和橫向下水.下水滑道主要為木枋滑道和機械化滑道.前者依靠船舶自重滑行下水,使用較普遍;后者利用小車承載船體在軌道上牽引下水,多用在內河中小型船廠. 縱向下水之前先將擱置在墩木上的船體轉移到滑板和滑道上,滑道向船舶入水方向有一定傾斜.當松開設置于滑板與滑道間的制動裝置后,船舶由于自重連同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力飄浮于水面.為減少下滑時的摩擦阻力,在滑板與滑道之間常涂上一定厚度的下水油脂;也可用鋼珠代替下水油脂,將滑動摩擦改為滾動摩擦,進一步減少摩擦力.在船塢內總裝的船,只要灌水入塢即能浮起,其下水操作比在船臺下利用滑道下水簡單和安全得多. 下水意味著船舶建造已完成了關鍵性的,主要的工作.按傳統習慣,大型船舶下水常舉行隆重的慶祝儀式. 船舶下水后常是靠于廠內舾裝碼頭,以安裝船體設備,機電設備,管道和電纜,并進行艙室的木作,絕緣和油漆等工作，稱為碼頭安裝.碼頭安裝涉及的工種很多,相互影響也較大.而隨著船舶設備和系統
的日趨復雜,安裝質量的要求也不斷提高,故安裝工作直接關系下水后能否迅速試航和交船. 為了縮短下水后的安裝周期,應盡可能將上述安裝工作提前到分段裝配和船體總裝階段進行,稱為預舾裝.將傳統的單件安裝改為單元組裝,也可大大縮短安裝周期,即根據機艙和其他艙室設備的布置和組成特點確定安裝單元的組成程度,如主機冷卻單元可包括換熱器,泵,溫度調節器,帶附件的有關管道和單元所必需的電氣設備.在車間內組成安裝單元,然后吊至分段,總段或船上安裝,這樣可使18～25%的安裝工作量由船上提前到內場進行,能使船上的安裝周期縮短15～20%. 6.系泊試驗和航行試驗
在船體建造和安裝工作結束后,為保證建造的完善性和各種設備工作的可靠性,必須進行全面而嚴格的試驗,通常分為兩個階段,即系泊試驗和航行試驗. 系泊試驗俗稱碼頭試車,是在系泊狀態下對船舶的主機,輔機和其他機電設備進行的一系列實效試驗,用以檢驗安裝質量和運轉情況.系泊試驗以主機試驗為核心,檢查發電機組和配電設備的工作情況,以便為主機和其他設備的試驗創造條件.對各有關系統的協調,應急,遙測遙控和自動控制等還需要進行可靠性和安全性試驗.系泊試驗時
智能制造范文第5篇
“3D打印”是通俗的叫法，學術名稱為“快速成型技術”，也稱為“增材制造技術”。這種技術是依據物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式，制成實物模型，甚至直接制造零件或模具，從而縮短產品研發周期、并縮減生產成本。3D打印是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。說得簡單點，就是由點堆積成面，再由面堆積成實體。
3D打印的概念早在幾十年前就已提出。上世紀70年代，隨著3D輔助設計的興起，設計師能在電腦軟件中看到虛擬的三維物體，但要將這些物體用粘土、木頭或是金屬做成模型卻非常不易，可以用費時費力費錢來形容。3D打印的出現，使平面變成立體的過程一下簡單了很多，設計師的任何改動都可在幾個小時后或一夜之間重新打印出來，而不用花上幾周時間等著工廠把新模型制造出來，這樣一來可以大大降低制作成本，節省產品開發成本。
1 國外3D打印發展現狀
3D打印被用作《經濟學人》雜志封面，主題為《看制造業新技術如何改變世界》，詳細介紹了3D打印的歷史和發展，可見人們對于3D打印成為一項可以改變世界的影響力日益關注。2010年8月11日，美國總統奧巴馬簽署了《美國制造業促進法案》，力圖以此刺激本國出口并創造更多就業機會。奧巴馬表示，制造業是美國經濟復蘇的重要動力，因此降低制造業成本、促進其就業是該法案的宗旨。而3D打印就成了其首選。2011年6月，美國總統奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位。2012年7月17日，美國《外交政策》雜志網站發表題為《制造業的未來在美國而不在中國》，稱“技術進步將使中國的制造業像過去20年里美國制造業那樣迅速衰落”。
紐約另一家利用3D技術生產消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創意，產品設計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產。屆時在線上和線下都會有銷售，他們最成功的產品是一排可折疊的接線板，設計者常從一個創意就獲得不少的收入，有的用戶一年能賺幾萬美元。
而美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯盟》中都有應用。
日本一家公司甚至推出了面向個人的“Baby復原服務”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復原成三維圖像后，打印出一個“肚子里的嬰兒”模型作為紀念。
3D打印還能實現一些傳統制造方式難以實現的復雜結構。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設計師Iris van Herpen發布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。
2 國內3D打印發展現狀
從“天津2012夏季達沃斯論壇”到剛剛閉幕的“浙商新動力”論壇，都不約而同地提到了“3D打印”技術。被英國《經濟學人》扣上“工業革命”帽子的3D打印也因此備受關注。日前，證券時報記者通過實地采訪發現，3D打印技術在國內廣泛應用尚需時日。
位居杭州下沙工業區的杭州先臨三維科技股份有限公司號稱是國內綜合實力最強的3D打印公司，可以向客戶提供快速三維掃描、快速制造、快速模具、三維測繪等服務。目前，先臨三維擁有十幾個型號的3D打印機，掌握六種生產工藝。不過，先臨三維的現有設備主要來自歐美等國制造。一臺從德國EOS公司引進的設備售價近400萬元人民幣，它是基于高性能材料(塑料與金屬)的高端3D打印機。事實上，在經過近20年的研發，國內的3D打印設備也在不斷取得突破，華中科技大學史玉升教授的研究團隊開發的1.2米×1.2米的“立體打印機”，是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備，遠遠超過國外同類裝備水平，并因此獲得2011年國家技術發明二等獎。
“3D打印達到了人們對其期望值的頂峰。”從事3D打印機代理生意的徐鵬認為。事實上，大眾對3D打印的了解仍然十分粗淺。
通過上述比較枯燥的技術解讀可以得出3D打印相比傳統制造的三個優勢：第一，產品制造速度快，一次性完成而非分步優化;第二，制造出的產品形狀想象空間更大，可以用軟件做出傳統制造不方便完成的形狀;第三，產品修改成本小，只需要在軟件中修改部分參數就可以快速制出相對應的新版本產品。但和傳統制造方法相比，3D打印因客觀條件的制約也存在諸多問題，比如可打印材質范圍小、打印的精度低、用于打印的耗材費用較高等。 雖然3D打印的概念開始逐漸為人所知，但就目前的實際生產成果看，仍屬于自90年代就開始普及的快速成型技術，而快速成型技術早已被涉及到產品原型設計制造的企業或高校所使用?？焖俪尚蜋C器在國內也并不是十分新鮮的玩意，除了引進國外的機型，國內一些高校也有自己研發的機子在國內外售賣。在我國，深圳、東莞、浙江也有眾多企業涉足快速成型。
當新聞開始頻頻出現3D打印機能夠打印飛機、汽車、鮮肉、鞋子和衣服時，大家仿佛覺得這個遠在天邊的神器如果能夠進入自己的家門，就如同自家擁有了萬能工廠。以該形象露面的3D打印機代替了現實中只能生產模具的快速成型機器進入了大眾心中。但被忽略的事實是，這樣的事例仍只是實驗性項目，有人甚至將其稱為“行為藝術”。
3D打印機目前的實際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業在生產正式的產品前提供產品原型的制造，業內也將這類原型稱作手板。據統計，3D打印機生產的產品中80%依舊是產品原型，僅有20%是最終產品。
使用3D打印機制作模型的優點一方面是速度快，另一方面是可制作更靈活的形狀。國外知名3D打印機Stratasys系列的國內代理商徐鵬介紹，一汽、上汽、北汽和西門子都是其客戶。但該類3D打印機的價格從10萬元到500萬元之間，高昂的機器價格和材料費讓購買者更多集中于大型企業和高校。
在模型生產領域，3D打印機相比傳統制造僅占很小部分。其中可打印的原材料稀少是一個嚴重問題。目前可利用的原材料包括光敏樹脂、尼龍、石膏和金屬粉末等。不同種類的3D打印機可使用的原材料不同。對于價格稍便宜的3D打印機，可打印塑料模型，但堅硬度過低，精準度不高。更多企業想要金屬類模型，但這種類型的打印機價格最低也需500萬元。
雖然3D打印機技術近年來已取得不小的進步，比如材料增多、打印機和原材料價格逐漸下降，但從目前看，依舊是一項年輕的技術，在沒有變得更加成熟和廉價前，并不會被企業大規模采用。3D打印技術咨詢師泰瑞·沃爾斯(Terry Wohlers)預計3D打印市場將在今年達到21.4億美元，遠超去年的17.1億美元。不過，這一數字仍然僅占全球制造市場0.02%。
伴隨3D打印概念的興起，從事快速成型和3D打印業務的本土公司受到了前所未有的關注。部分企業除了代理售賣國外的3D打印機，另一部分也在提供3D打印服務。銘展科技創始人金濤在2010年從游戲模型定制轉向3D打印業務，通過購買國外機器以及和國內院校合作，為工業設計、產品設計、建筑行業等提供3D打印服務，但一年的銷售收入也只能達到百萬元，同地一家更大規模的3D打印公司也僅有千萬元規模。金濤介紹，國內純做3D打印業務的公司不超過十家。更多公司仍集中于快速成型業務。
對于大眾而言，很多人并不能分清3D打印、快速成型和傳統制造之間的區別。一些國內和快速成型、激光制造有關的公司受3D打印概念的追捧，8月和9月的股價都開始大幅上揚，如光韻達的公司股票就連續兩日漲停。為此，公司發出澄清公告稱，自己公司的激光技術屬于“減成法”工藝，不同于3D打印技術的“加成法”工藝，二者的工藝原理不一樣，公司最近一年不會開展3D打印技術方面的產品和服務。近日，有關3D打印概念開始呈現回歸理性趨勢，大部分公司股票回落。
3 原材料——3D打印的瓶頸
幾乎每一項新技術應用，都會經歷很長的市場培育期。3D打印技術雖然已有近20年的發展歷程，但仍存在缺陷。
耗材的局限性是3D打印不得不面對的現實。目前，3D打印的耗材非常有限，現有的市場上的耗材多為石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。如果真要“打印”房屋或汽車，光靠這些材料是遠遠不夠的。比如最重要的金屬構件，這恰恰是3D打印的軟肋。
耗材的缺乏，也直接關系到3D打印的價格。黃智拿著一件3D打印品對證券時報記者說，“這是一件飛機零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤就要賣4萬元，所以3D打印樣品至少要賣2萬元。但是，如果采用傳統的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。”
直接面向市場的先臨三維對耗材難題感受最深。因為價格的問題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。否則，客戶們還是通過傳統的方式。
成型精度和質量問題，也在困擾先臨三維。他們稱，由于3D打印工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟件技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。
以Stratasys公司3D打印車為例，車子固然能“打印”出來了，但是否能在路上順利跑起來?使用壽命又有多長?從現有的技術來看，恐怕有點夠嗆：由于采用層層疊加的增材制造工藝，層和層之間的粘結再緊密，也無法和傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美，這意味著在一定外力條件下，“打印”的部件很可能會散架。
2004年成立至今，先臨三維年復合增長率在100%以上。“今年，先臨三維的營業收入應該會在7000萬元左右。”但是，過去的高速增長主要源自基數低，而且這7000萬元的收入，還包括前期的三維掃描。
4 數字化制造趨勢
個人3D打印機是3D打印技術普及的助推力量。以美國Makerbot公司推出的1299美元至2700美元的3D打印機為代表，相比幾萬甚至幾百萬美元工業級3D打印機，個人3D打印機親民的價格讓更多普通愛好者有機會親自動手做一些小玩意。自2009年公司成立，Makerbot賣出的3D打印機數已達到13000臺。當然，這臺設備也僅能做些玩偶模型或者浴簾環等結構簡單的小東西。對于更多人而言，購買的動機也僅是試著用一用。但創作的樂趣在于激發創造力。
“我們并不是要用3D打印機打印所有的東西，數字制造時代的意義是我們可以在大規模生產和個性化生產之間進行選擇。”《連線》雜志點出了3D打印機的實質。傳統制造中，越復雜的產品如果需要改動的地方越多，意味著越高的成本。但在數字化制造中，這一切在改變。制作個性化的產品并不會花費更多額外的成本，讓產品更多樣、復雜和靈活變得簡單，因為只需要改動模型參數，另一個想要的產品就會出現。
由此看來，3D打印技術某種程度上已被過度神化了。正如凱文·凱利在《科技想要什么》一書中所指出的：“新技術的首版幾乎總是僅僅略微強于它想要取代的舊技術，對于新技術的將帶給使用者的麻煩和未知，僅有少數熱情的先驅傾向于做第一個吃螃蟹的人。” 凱文·凱利同時指出，隨著創新技術的改進，新技術的益處和先進程度將被前期用戶挑選出來展示給大家，同時不確定性減小，技術得以傳播。“但這樣的推廣既不是立刻發生的，也不穩定。”
4 總結
3D打印技術的確可以改變產品的開發、生產，但賦予3D打印“第三次工業革命”有點言過其實。單件小批量、個性化、及網絡社區化生產模式，決定了3D打印技術與傳統的鑄造建模技術，是一種相輔相成的關系。
智能制造范文第6篇
造船的主要工藝流程如下. 1.鋼材預處理
鋼材預處理即在號料前對鋼材進行的矯正,除銹和涂底漆工作.船用鋼材常因軋制時壓延不均,軋制后冷卻收縮不勻或運輸,儲存過程中其他因素的影響而存在各種變形.為此,板材和型材從鋼料堆場取出后,先分別用多輥鋼板矯平機和型鋼矯直機矯正,以保證號料,邊緣和成型加工的正常進行.矯正后的鋼材一般先經拋光除銹,最后噴涂底漆和烘干.這樣處理完畢后的鋼材即可送去號料.這些工序常組成預處理自動流水線,利用傳送滾道與鋼料堆場的鋼料吊運,號料,邊緣加工等后續工序的運輸線相銜接,以實現船體零件備料和加工的綜合機械化和自動化. 2.放樣和號料
船體外形通常是光順的空間曲面.由設計部門提供的用三向投影線表示的船體外形圖,稱為型線圖,一般按1:50或1:100的比例繪制.由于縮尺比大,型線的三向光順性存在一定的誤差,故不能按型線圖直接進行船體施工,而需要在造船廠的放樣臺進行1:1的實尺放樣或者是1:5,1:10的比例放樣,以光順型線,取得正確的型值和施工中所需的每個零件的實際形狀尺寸與位置,為后續工序提供必要的施工信息.船體放樣是船體建造的基礎性工序. 號料是將放樣后所得的船體零件的實際形狀和尺寸,利用樣板,樣料或草圖劃在板材或型材上,并注以加工和裝配用標記.最早的放樣和號料方法是實尺放樣,手工號料.20世紀40年代初出現比例放樣和投影號料,即按1:5或1:10的比例進行放樣制成投影底圖,用相應
的低倍投影裝置放大至實際尺寸;或將投影底圖縮小到1/5～1/10攝制成投影底片,再用高倍投影裝置放大50～100倍成零件實形,然后在鋼材上劃線.比例放樣還可提供仿形圖,供光電跟蹤切割機直接切割鋼板用,從而省略號料工序.投影號料雖在手工號料的基礎上有很大改進,但仍然未能擺脫手工操作. 60年代初開始應用電印號料,即利用靜電照相原理,先在鋼板表面噴涂光敏導電粉末,進行正片投影曝光,經顯影和定影后在鋼板上顯出零件圖形.適用于大尺寸鋼板的大型電印號料裝置采用同步連續曝光投影方式,即底圖和鋼板同步移動,在運動過程中連續投影曝光.適用于小尺寸鋼板的小型電印號料裝置,則在鋼板上一次投影出全部圖形.這種號料方法已得到較廣泛的應用. 隨著電子計算機在造船中的應用,又出現數學放樣方法.即用數學方程式表示船體型線或船體表面,以設計型值表和必需的邊界條件數值作為原始數據,利用計算機進行反復校驗和計算,實現型線修改和光順,以獲得精確光順和對應投影點完全一致的船體型線.船體的每條型線都由一個特點的數學樣條曲線方程表示,并可通過數控繪圖機繪出圖形.數學放樣可取消傳統的實尺放樣工作,還可為切割和成形加工等后續工序提供控制信息,對船體建造過程的自動化具有關鍵的作用,是造船工藝的一項重要發展. 3.船體零件加工
包括邊緣加工和成形加工.邊緣加工就是按照號料后在鋼材上劃出的船體零件實際形狀,利用剪床或氧乙炔氣割,等離子切割進行剪割.部分零件的邊緣還需要用氣割機或刨邊機進行焊縫坡口的加工.氣割設備中的光電跟蹤氣割機能自動跟蹤比例圖上的線條,通過同步伺服系統在鋼板上進行切割,它可與手工號料,投影號料配合使用.采用數控氣割機不但切割精度高,而且根據數學放樣資料直接進行切割,可省略號料工序,實現放樣,切割過程自動化. 對于具有曲度,折角或折邊等空間形狀的船體板材,在鋼板剪割后還需要成形加工.主要是應用輥式彎板機和滾壓機進行冷彎，或采用水火成形的加工方法,即在板材上按預定的加熱線用氧-乙炔烘炬進行局部加熱,并用水跟蹤冷卻,使板材產生局部變形,彎成所要求的曲面形狀.對于用作肋骨等的型材,則多應用肋骨冷彎機彎制成形.隨著數字控制技術的發展,已使用數字控制肋骨冷彎機,并進而研制數字控制彎板機.船體零件加工已從機械化向自動化進展. 4.船體裝配和焊接
將船體結構的零部件組裝成整個船體的過程.普遍采用分段建造方式,分為部件裝配焊接,分段裝配焊接和船臺裝配焊接3個階段進行.
① 部件裝配焊接:又稱小合擾.將加工后的鋼板或型鋼組合成板列,T 型材,肋骨框架或船首尾柱等部件的過程,均在車間內裝焊平臺上進行. ② 分(總)段裝配焊接:又稱中合攏.將零部件組合成平面分段,曲面分段或立體分段,如艙壁,船底,舷側和上層建筑等分段;或組合成在船長方向橫截主船體而成的環形立體分段,稱為總段,如船首總段,船尾總段等.分段的裝配和焊接均在裝焊平臺或胎架上進行.分段的劃分主要取決于船體結構的特點和船廠的起重運輸條件.隨著船舶的大型化和起重機能力的增大,分段和總段也日益增大,其重量可達800噸以上. ③船臺(塢)裝配焊接:即船體總裝,又稱大合攏.將船體零部件,分段,總段在船臺(或船塢)上最后裝焊成船體.排水量10萬噸以上的大型船舶,為保證下水安全,多在造船塢內總裝.常用的總裝方法有:以總段為總裝單元,自船中向船首,船尾吊裝的稱總段建造法,一般適用于建造中小型船舶.先吊裝船中偏尾處的一個底部分段,以此作為建造基準向船首,船尾和上層吊裝相鄰分段,其吊裝范圍呈寶塔狀的稱塔式建造法;設有2～3個建造基準,分別以塔式建造法建造,最后連接成船體的稱島式建造法;在船臺(或船塢)的末端建造第一艘船舶時,在船臺的前端同時建造第二艘船舶的尾部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺末端,繼續吊裝其他分段,其至總裝成整個船體,同時又在船臺前端建造第三艘船舶的尾部,依此類推,這種方法稱為串聯建造法;將船體劃分為首,尾兩段,分別在船臺上建成后下水,
再在水上進行大合攏的稱兩段建造法.各種總裝方法的選擇根據船體結構特點和船廠的具體條件而定. 船體裝配和焊接的工作量,占船體建造總工作量的75%以上,其中焊接又占一半以上.故焊接是造船的關鍵性工作,它不但直接關系船舶的建造質量,而且關系造船效率. 自20世紀50年代起,焊接方法從全手工焊接發展為埋弧自動焊,半自動焊,電渣焊,氣體保護電弧焊.自60年代中期起,又有單面焊雙面成形,重力焊,自動角焊以及垂直焊和橫向自動焊等新技術.焊接設備和焊接材料也有相應發展.由于船體結構比較復雜,在難以施行自動焊和半自動焊的位置仍需要采用手工焊. 結合焊接技術的發展,自60年代起,在船體部件和分段裝配中開始分別采用 T型材裝焊流水線和平面分段裝焊流水線. T 型材是構成平面分段骨架的基本構件.平面分段在船體結構中占有相當的比重,例如在大型散裝貨船和油船上,平面分段可占船體總重的50%以上. 平面分段裝焊流水線包括各種專用裝配焊接設備,它利用輸送裝置連續進行進料,拼板焊接以及裝焊骨架等作業,能顯著地提高分段裝配的機械化程度,成為現代造船廠技術改造的主要內容之一.世界上有些船廠對批量生產的大型油船的立體分段也采用流水線生產方式進行裝焊和船塢總裝. 船體總裝完成后必須對船體進行密閉性試
驗,然后在尾部進行軸系和舵系對中,安裝軸系,螺旋槳和舵等.在完成各項水下工程后準備下水. 5.船舶下水
船舶下水是將在船臺(塢)總裝完畢的船舶從陸地移入水域的過程.船舶下水時的移行方向或與船長平行,或與船長垂直,分別稱為縱向下水和橫向下水.下水滑道主要為木枋滑道和機械化滑道.前者依靠船舶自重滑行下水,使用較普遍;后者利用小車承載船體在軌道上牽引下水,多用在內河中小型船廠. 縱向下水之前先將擱置在墩木上的船體轉移到滑板和滑道上,滑道向船舶入水方向有一定傾斜.當松開設置于滑板與滑道間的制動裝置后,船舶由于自重連同滑板和支架一起滑入水中,然后靠自身的浮力飄浮于水面.為減少下滑時的摩擦阻力,在滑板與滑道之間常涂上一定厚度的下水油脂;也可用鋼珠代替下水油脂,將滑動摩擦改為滾動摩擦,進一步減少摩擦力.在船塢內總裝的船,只要灌水入塢即能浮起,其下水操作比在船臺下利用滑道下水簡單和安全得多. 下水意味著船舶建造已完成了關鍵性的,主要的工作.按傳統習慣,大型船舶下水常舉行隆重的慶祝儀式. 船舶下水后常是靠于廠內舾裝碼頭,以安裝船體設備,機電設備,管道和電纜,并進行艙室的木作,絕緣和油漆等工作，稱為碼頭安裝.碼頭安裝涉及的工種很多,相互影響也較大.而隨著船舶設備和系統
的日趨復雜,安裝質量的要求也不斷提高,故安裝工作直接關系下水后能否迅速試航和交船. 為了縮短下水后的安裝周期,應盡可能將上述安裝工作提前到分段裝配和船體總裝階段進行,稱為預舾裝.將傳統的單件安裝改為單元組裝,也可大大縮短安裝周期,即根據機艙和其他艙室設備的布置和組成特點確定安裝單元的組成程度,如主機冷卻單元可包括換熱器,泵,溫度調節器,帶附件的有關管道和單元所必需的電氣設備.在車間內組成安裝單元,然后吊至分段,總段或船上安裝,這樣可使18～25%的安裝工作量由船上提前到內場進行,能使船上的安裝周期縮短15～20%. 6.系泊試驗和航行試驗
在船體建造和安裝工作結束后,為保證建造的完善性和各種設備工作的可靠性,必須進行全面而嚴格的試驗,通常分為兩個階段,即系泊試驗和航行試驗. 系泊試驗俗稱碼頭試車,是在系泊狀態下對船舶的主機,輔機和其他機電設備進行的一系列實效試驗,用以檢驗安裝質量和運轉情況.系泊試驗以主機試驗為核心,檢查發電機組和配電設備的工作情況,以便為主機和其他設備的試驗創造條件.對各有關系統的協調,應急,遙測遙控和自動控制等還需要進行可靠性和安全性試驗.系泊試驗時