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智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢分析
2015/1/30 8:32:24 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示: 智能制造裝備是高端裝備的核心,是制造裝備的前沿和制造業(yè)的基礎(chǔ),已成為當(dāng)今工業(yè)先進國家的競爭目標。作為高端裝備制造業(yè)的重點發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重智能制造裝備是高端裝備的核心,是制造裝備的前沿和制造業(yè)的基礎(chǔ),已成為當(dāng)今工業(yè)先進國家的競爭目標。作為高端裝備制造業(yè)的重點發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn),發(fā)展智能制造裝備產(chǎn)業(yè)對于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,降低能源資源消耗,實現(xiàn)制造過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。
一、智能制造裝備發(fā)展現(xiàn)狀
1.美國
美國是國際智能制造思想的發(fā)源地之一,美國政府高度重視智能制造的發(fā)展,并且已經(jīng)把它作為21世紀占領(lǐng)世界制造技術(shù)領(lǐng)先地位的基石。從上世紀90年代開始,美國國家科學(xué)基金(NSF)就著重資助有關(guān)智能制造的諸項研究,項目覆蓋了智能制造的絕大部分,包括制造過程中的智能決策、基于多機構(gòu)(multi-agent)的智能協(xié)作求解、智能并行設(shè)計、物流傳輸?shù)闹悄茏詣踊取?005年,美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)提出了“智能加工系統(tǒng)(smartmachiningsystem,SMS)”研究計劃。
智能加工系統(tǒng)的實質(zhì)是智能化,該系統(tǒng)的主要目標和研究內(nèi)容包括:
(1)系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化。即將相關(guān)工藝過程和設(shè)備知識加以集成后進行建模,進行系統(tǒng)的動態(tài)性能優(yōu)化;
(2)設(shè)備特征化。即開發(fā)特征化的測量方法、模型和標準,并在運行狀態(tài)下對機床性能進行測量和通信;
(3)下一代數(shù)控系統(tǒng)。即與STEP-NC兼容的接口和數(shù)據(jù)格式,使基于模型的機器控制能夠無縫運行;
(4)狀態(tài)監(jiān)控和可靠性。即開發(fā)測量、傳感和分析方法;
(5)在加工過程中直接測量刀具磨損和工件精度的方法。
2011年,美國總統(tǒng)奧巴馬宣布實施包括工業(yè)機器人在內(nèi)的先進制造聯(lián)盟計劃,立即得到同日發(fā)布的“實現(xiàn)21世紀智能制造”新報告的積極響應(yīng)。在這份由美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟(smartmanufacturingleadershipcoalition,SMLC)公布的報告中,不但描繪了該領(lǐng)域未來的發(fā)展藍圖,而且確定了十大優(yōu)先行動目標,意圖通過采用21世紀的數(shù)字信息技術(shù)和自動化技術(shù),加快對20世紀的工廠進行現(xiàn)代化改造過程,以改變以往的制造方式,借此獲得經(jīng)濟、效率和競爭力方面的多重效益。
2.日本
日本于1990年首先提出為期10年的智能制造系統(tǒng)(IMS)的國際合作計劃,并與美國、加拿大、澳大利亞、瑞士和歐洲自由貿(mào)易協(xié)定國在1991年開展了聯(lián)合研究,其目的是為了克服柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的局限性,把日本工廠和車間的專業(yè)技術(shù)與歐盟的精密工程技術(shù)、美國的系統(tǒng)技術(shù)充分地結(jié)合起來,開發(fā)出能使人和智能設(shè)備都不受生產(chǎn)操作和國界限制,且能彼此合作的高技術(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)。
3.歐盟
歐盟于2010年啟動了第七框架計劃(FP7)和地平線2020項目;制造業(yè)強國的德國,繼實施智能工廠(Smartfactory)之后,又啟動了一個投入達2億歐元的工業(yè)4.0(Industry4.0)項目。德國政府2010年制定的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》計劃行動中,意圖以未來項目“工業(yè)4.0”奠定德國在關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)上的國際領(lǐng)先地位,并在2013年4月舉行的漢諾威工業(yè)博覽會上正式將此計劃推出。“工業(yè)4.0”概念最初是在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成,目前其已上升為國家級戰(zhàn)略。
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