簡述智能制造技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇簡述智能制造技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

【關鍵詞】機電一體化；智能制造；實踐研究

1前言

近年來隨著科學技術的發展，機電一體化系統已經逐步成為機械制造與發展的主要趨勢，使更多的機械設備制造實現自動化、智能化的主要方式，機電一體化系統在智能制造中的深入應用，極大的滿足社會發展需求，它將在工業發展中表現出無法比擬的優越性，滿足工程可靠性與效率需求的同時，有效減少因人工操作造成的失誤，從而實現精度的生產，對促進企業生產自能化方面有著舉足輕重的作用。

2機電一體化概述及發展現狀

首先，機電一體化技術主要是為了滿足社會工業生產的需求，于20世紀60年代出現，主要是將電子與機械集于一體的先進科學技術，其中它涵蓋了計算機、機械、信息技術、傳感和自動控制等多項技術于一體的綜合性技術。其中，詳細的說機電一體化的基本組成部分主要有機械體，實現各部件之間的連接構造;驅動動力部分，提供動力并幫助機械實現能量的轉化，使實現動力功能;遙感測試部分，檢測機械內外部環境實現其預算計測功能;執行部位，接受控制信息，對要求動作完成;信息處理單元，運算、處理、決策、實現控制功能。這一技術進入21世紀以來，融入了微處理技術和計算機技術的精華，得到了快速發展，之后又融入信息電子技術，模擬人腦對生產流程進行分析判斷，使企業的生產逐步實現智能化。其次，機電一體化發展現狀介紹，機電一體化技術主要是應用于一些大型的生產企業中，機電一體化依賴于眾多學科的先進技術的融合，實現對人腦的模擬，使其對企業機器生產的全過程能夠進行有效分析，判斷和處理，通過發出各項指令操作，通過機器實現復雜的生產流程，通過機械設備進行智能控制，運用機械操作代替人力的操作，使整個生產過程簡單，便于管理，在極大減輕人工工作用負擔的同時，也為企業的發展減少了很大的成本。隨著世界經濟一體化進程的加深，世界工業的發展早已不再僅僅局限于某一領域內，或是某一區域內，而是考慮利用最小成本的同時，實現世界各地的就地取材，面對這種發展現狀，機電一體化體系也有了新的發展要求，將遠程控制技術也應用于機電一體化體系中來，因此，不難看出機電一體化技術是伴隨著生產技術要求和科學技術的發展不斷向前發展的，機電一體化技術有著廣闊的發展空間，另外，機電一體化技術也逐步打破企業的自有生產方式，通過對機電生產產品的統一標準，生產流程的規范，從而實現模塊化的集成機電生產。

3智能制造技術及其發展

智能制造是指通過運用計算機程序模擬人類的思維活動，實現機器對在無人控制操縱下的機械自動化生產。智能制造技術已經成為現階段機械制造技術主流的趨勢，通過智能化的制造可以有效幫助人解決很多復雜繁瑣的操作，極大的避免了因人工不小心失誤造成的生產損失，提高了生產設備的精確度，因此，智能制造的應用要比往往傳統的制造具有無法比擬的優越性。使機械設備的制造在人類不可能達到的空間展開。智能制造在機械生產制造方面已經為人類創造了很大的價值。智能控制技術是發展人類智能中一個重要的領域，其主要目的是為了改善以往傳統制造中較為復雜多樣的控制任務。

4機電一體化技術在智能制造中的應用

機電一體化體系中，智能控制的應用途徑十分的廣泛，在我們社會生產生活的方方面都有體現，隨著科學技術的進步，現階段的機電一體化正在逐漸向人工智能化的方向發展，這是社會發展所需求的在必然趨勢，是經濟發展水平與科技發展相結合的應然產物，在我國機械制造業發展過程中，能夠有效快速實現機電一體化是機械制造發展的重點內容，機電一體化能在提高生產產品效率的同時，還能確保產品的質量，目前的科學技術水平在機械制造的領域內最大的實現計算機網絡技術和智能制造控制技術有機結合，從而實現由人工管理操作到智能控制監管的有效過度。同時，智能監管控制的部分，還可以實現對機械設備運作的檢測預測管理工作，實現對可能發生的機械事故有預測的作用，以確保生產的順利進行，或是通過智能控制系統有效協調工作的進行。(1)機電一體化中應用智能制造的優勢。智能控制技術對機電一體化系統中的程序或部分結構進行智能化調試與控制以保證程序系統工作的可靠安全性;工作人員采用計算機網絡技術將編寫的程序或是代碼輸入到機電一體化系統中，實現對機械的智能控制;智能控制技術可以實現根據外部環境變化，對其工作內容，進行調控，實現機電一體化工作的精確度。(2)以機電一體化體系中智能制造在建筑領域的應用做詳細解釋說明，智能控制在建筑領域的廣泛應用主要體現在兩方面，分別是在保暖制冷系統和建筑照明系統中。其中的照明智能控制系統，是通過應用通信技術和計算機網絡技術兩者有效結合實現的，能夠有效的實現對照明區域，照明亮度，照明時間的合理控制與調節。從而有效節約能源，較大可能的提高資源利用率。(3)機電一體化技術中的智能制造在數控領域的有效應用。社會生活的各行各業都在應用機電一體化技術，而其中的數控技術對機電一體化技術的要求越來越高，數控技術由于其是進行大規模的生產，數控技術在逐步實現智能化方面具有很大的發展空間，利用計算機網絡技術在數控方面實現智能監控，編程，建立自身的數據庫。智能控制技術在數控技術中的應用還可以實現，在一些較為大型復雜的工程問題或是機器設備有問題的情況下，人工無法實現的檢測，借助數控技術可以進行推理與演算，適時給出修改意見。

5結語

伴隨著科技的發展，機電一體化在智能制造中的應用產品已經滲透到了我們生產生活的多方面，這種通過多種高新技術結合的產物極大的為我們生產生活帶來便捷，這種機電一體化的智能發展方式進一步推動生產方式的深化改革。仍將有廣闊的發展前景，需要我們相關從業人員根據實際的生產生活不斷的進行改進，為我們社會經濟的發展做更大的貢獻。

參考文獻:

［1］吳小龍．機電一體化技術在智能制造中的應用［J］．城市建設理論研究:電子版，2015，1(29):68．

［2］秦立峰．機電一體化技術在智能制造中的應用分析［J］．工程技術:引文版，2016(4):272．

［3］紀鈺珩．機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用［J］．企業技術開發月刊，2014(8):42．

［4］林少銳．機電一體化技術在智能制造中的應用［J］．科技資訊，2015(14):92．

篇2

（新疆科神裝備科技開發有限公司，新疆石河子832000）

摘要：傳統的農業機械制造業隨著現代工業的發展面臨新的技術挑戰，創新已經成為現今農業機械制造業發展的必經之路，為促進兵團農業機械制造智能技術更好更快地發展，本文對兵團農業機械制造智能技術的發展現狀進行了分析并在此基礎上對兵團與內地該技術進行了比較，針對性地提出了兵團農業機械制造智能技術的發展建議。

關鍵詞 ：農業機械制造；智能化；現狀；發展

1農業機械制造智能技術

農業機械制造智能技術是工業智能技術的衍伸，是利用計算機模擬制造技術手段分析、判斷、推理、構思和決策等一系列職能程序，并能將這些職能中的程序與智能機器有機的結合起來，將其貫穿應用于制造業企業的各種分系統，實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和集成化，從而替代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動，并對制造業中人的智能信息進行采集、記憶、計數、互動、傳承和發展的一種先進制造技術。

智能化是制造自動化的發展方向[1]，很多專業性機械制造智能技術已經發展到相當水平，而在農業制造領域，還在起步階段。農業機械制造智能技術是專門研究產品的設計、生產、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術過程，并將提高產品質量、效益、競爭力作為最終的目標。農業機械制造智能技術包含了生產對象、生產資料、能源、人力資源、生產和質量信息等內容。其中，生產對象、生產資料與能源屬于硬件范疇，生產和質量信息則是軟件范疇，而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產要素之中，人的要素處于主要地位。

2兵團農業機械制造智能技術現狀及其與內地的差距

2.1兵團農業機械制造智能技術現狀

近年來，雖然很多企業在農業制造業方面不斷采用先進的制造技術，像北疆的科神數控設備已占企業機加工設備的30%以上，且已經引進了CNC加工中心，企業的機加工能力得到了很大提升。公司已經啟用了企業資源計劃系統（erp），以系統化的管理思想，為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務。南疆的天誠對企業設備也進行了較大投資，且已經在某些焊接生產線采用了焊接機器人，大大提高了產品的焊接質量和工作效率。但是這些進步與內地專業化農業及機械制造業相比，仍在許多方面存在著較大的差距。

2.2兵團與內地在農業機械制造智能技術上的差距

2.2.1管理

內地優秀的農業機械制造業廣泛采用計算機進行管理，對于組織和管理制度的更新與發展都較為重視，并對生產模式加以完善，力求達到準時、快速、高效的生產制造。比如采用MES（制造執行系統），該系統包括計劃排產、過程糾偏、質量控制、資源優化、數據采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統依據ERP或手工輸入的生產任務，通過精細排產，得到可執行的工序級生產排程，并通過對生產執行過程的詳細進度、用料、用時及質量等信息實時跟蹤統計，以數字化的方式、智能化的形式直觀地展現生產全過程。而兵團農業機械制造業采用計算機管理的水平還正處于起步階段，大多數的企業仍然處于陳舊的經驗管理階段，是兵團農業機械的制造業發展步伐緩慢的原因之一。

2.2.2技術設計

內地優秀的農業機械專業化廠家對設計方面要求嚴格，且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），部分大型企業甚至已經開始脫離圖紙進行設計和生產制造。而兵團農業機械制造企業，對于計算機輔助設計技術的使用尚比較局限，使用水平有待提高，兵團農業機械制造業技術發展推動力不足。

2.2.3制造工藝

內地農業機械專業廠家比較廣泛的使用數控加工，許多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、復合加工技術等也得到廣泛應用。然而這些新型技術在兵團農機制造企業基本沒有應用，有的甚至還在企業議程之中，使得兵團農機機械制造技術仍然處于低水平狀態。

3發展建議

3.1系統優化

農業機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統的同時又改善了機床的特性，使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身，還有群控系統的柔性，數控系統的本身就是采用模塊管理的方式進行管理，裁剪與組合性比較強，能夠滿足用戶的不同設計和需求；群控系統則是根據制作流程的要求不同自動進行修正和調整，使得群控系統的效能充分發揮出來。為了適應快速變化的社會市場環境，僅有柔性化是不夠的，機械制造智能化也需要不斷升級改造[1]以適應當今科學技術的不斷發展和提高，只有具備了智能化才能應對更加復雜的市場發展環境。

3.2多媒體技術的應用

在智能化的數控系統中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結合和應用。用戶界面是系統與使用人員之間的橋梁與窗口，由于使用人員的要求不同和專業性差異，給計算機軟件的開發與研制帶來了較大的難度，采用圖形化用戶界面后，使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用，比如說圖像、動畫演示等。可視化技術的應用與計算機的虛擬技術環境結合起來，使智能化領域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術完整的結合便形成了多媒體技術，它使計算機擁有了綜合處理數據的能力。多媒體在智能化數控領域中可綜合化、智能化地處理信息，在現場監控系統中也有著重大的應用價值。

3.3體系結構的優化

在農業機械制造過程中，改善和發展體系結構較為重要。首先，企業數控機床占用比例應不低于50%，使智能制造系統應用效率達到基本要求。在此基礎上集成企業CPU資源系統來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數控系統，并應用LED平板顯示器平臺，以實現超大尺寸的顯示傳導和發散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能，使組件的尺寸減小，可靠性提高。其次，硬件的模塊化使數控系統的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設備、以及存儲器等最基本的模塊，都可成為獨立的載體，在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構成檔次和功能不一的數控系統。最后，通過系統中心樞紐對機床進行網絡化，通過機床聯網的手段，可以在任意一臺機床上進行多臺操作，使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現，實現對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服系統、自適應控制動態數據管理及刀具補償、動態仿真等高新技術融為一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系，使產品制作過程靈活多變，以適應當前農機市場多品種、多批次的市場需求。

4小結

農業機械制造智能技術的應用是農業機械制造業的發展趨勢，該技術的推進將會給農業機械制造行業帶來巨大活力，可大大提高產品的質量、效益和市場競爭力，較為有效地促進兵團大農業機械化的發展。

篇3

關鍵詞：智能制造；關鍵技術；實現

中圖分類號：TG305 文獻標識碼：A

智能制造是一種集自動化、智能化、網絡化于一體的制造模式。因其具有高效、經濟的特定被廣泛應用在產品生產作業中。尤其是智能制造還能夠優化產品生產流程，實現能源可持續利用。相比于傳統的產品生產模式，智能制造從根本上了改變了產品研發、制造、銷售的流程，這對于企業的長久發展非常重要。

一、智能制造概述

智能制造系統是一種人機一體化的智能系統，在實際的產品制造過程中，不僅能夠代替人類進行分析、判斷、決策，還能實現自動化向智能化、集成化、柔性化的擴展。從“十二五”提出推廣智能制造技術到目前為止，智能制造已經廣泛受到各界人士的關注，且已經被應用在制造各個行業中。如石油石化智能成套設備、冶金智能成套設備、自動化物流成套設備、智能化食品制造生產線等。這些智能系統都是建立在智能制造基礎之上的。由此可見，智能制造將會成為產品生產技術發展的主流趨勢。

二、智能制造中的關鍵技術及實現途徑

1.射頻識別技術

射頻識別技術又稱RFID，是一種能夠識別無線電信號，讀寫數據信息的無線通信技術。顯然，射頻識別技術是不需要接觸系統和識別目標的。一般射頻包括超高頻、高頻、低頻3個頻率段，其讀寫方式包括固定和移動兩種方式。基于無線通信技術，在使用射頻識別技術時只需要將小型的無線微型設備放置在物體表面，并利用讀寫和識別技術，就可以實現目標數據信息的收集、記錄。

射頻識別技術被廣泛應用在消費應用、制造、安全訪問控制等各個行業之中。如將其應用在供應鏈管理中，能夠通過自動化數據收集和數據傳輸，減少錯誤發貨、物品丟失等問題，尤其是能夠實現遠程產品維護。例如在藥品冷鏈物流中應用RFID電子標簽技術能夠進行全程連續的溫度追蹤，從而實現可靠的溫度管理。當冷鏈箱被貼上RFID電子標簽之后，RFID電子標簽就會自動記錄有關冷鏈箱的所有數據信息包括實時溫度信息。而且在一批冷鏈周轉箱出庫時，讀寫器能一次性讀取到該批次各冷鏈保溫箱內的所有RFID溫度標簽的信息。這使冷鏈周轉箱出入庫的信息錄入實現了自動化，縮短時間的同時也確保了出入庫信息的準確性。當貨物量很大時，出入庫自動讀取信息能夠解決物流操作環節的瓶頸問題。

2.實時定位技術

在實際的產品生產過程中，企業要對所有的產品、原材料、設備等進行實時跟蹤管理。但是又無法應用人工手段。因而需要建立相應的實時定位系統。而智能制造中的無線射頻技術就能夠實現這一目標。一般情況是，實時定位系統會有信號接收器和發射器等設備組成。

目前實時定位系統還會利用光學、聲學技術實現信號定位，如超聲、紅外、超寬帶等。不同定位技術的頻率、帶寬、穿透性、抗干擾能力都有所不同。如清華同方RFID資源管理跟蹤系統通過使用RFID標簽、讀寫器和軟件來對企業資源進行監測，幫助其提高效益及投資回報率。該系統主要由閱讀器和電子標簽（RFID）組成，用于完成免打擾的信息采集和識別。軟件系統包括應用軟件和接口引擎兩部分組成，用于完成信息采集、數據加工、位置信息時時顯示等功能，從而實現管理人員能實時地監測到整個企業資源的狀態，包括人員位置、各種設備使用情況，兼顧安全出入管理。這樣方便管理人員對相關重要資源進行調整和分配。

3.無線傳感系統

無線傳感系統能夠幫助企業更好地控制生產流程和物流。無線傳感系統主要由計算定位、感應、信息傳遞3個部分組成。另外，無線傳感系統還能夠對溫度、聲音等不用的物體做出反應。

無線傳感系統的核心技術是無線數據庫技術，具有信息傳遞、查詢、跳躍路由協議等功能。而且無線傳感系統是一種全新的信息獲取和處理技術，被廣泛應用各個行業中，如工業環境監測、智能電網等行業中。尤其是將其應用在工業生產中，不僅能夠有助于工業生產工藝的優化，還能夠提高產品生產效率。如可以實現生產全過程的檢測、實時生產參數的采集、材料消耗狀況的檢測。

4.信息物理融合網絡

信息物理融合網絡也可稱為CPS。CPS包含環境感知、嵌入式計算、網絡通信等多種系統工程，主要應用于智能系統上，如物聯傳感。CPS的應用徹底改變了傳統的產品生產理念。另外，CPS還是工業4.0發展的核心內容，能夠助力于智能車間、工廠的構建。

簡單的說CPS就是互聯網+制造的智能化系統。在新的工業革命中，CPS將會成為實現智能制造系統的關鍵技術。CPS應用在產品生產過程中，能夠實現產品、設備數據信息與企業信息系統的融合，并將生產數據傳送到云計算中心。準確的說是產品生產線中的傳感器會及時收集生產信息，然后通過無線通信這些數據就會傳送至數據處理中心。相比于傳統的產品生產模式，管理人員能夠迅速獲知產品出了什么故障，哪里需要配件，從而實現真正的生產智能化管理。另外，CPS還能夠把幫助企業進行消費者數據和企業生產數據信息的分析，經過數據挖掘、設備調整等工作流程之后就能夠生產出具有個性化的產品。總的來說，CPS是智能制造中的關鍵技術，同時也是現代工業革命發展的重點技術。

結語

綜上所述，隨著我國智能制造的發展，射頻識別技術、實時定位、無線傳感等關鍵技術越來越受到人們的關注。相比于西方發達國家，我國智能制造技術仍然不夠完善，因而企業和科研機構應該正確看待智能制造的關鍵技術，并在不斷地實踐、探索中，完善關鍵技術的應用方式和方法。

參考文獻

[1]鄒方.智能制造中關鍵技術與實現[J].航空制造技術，2014（14）：32-37.

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關鍵詞：智能制造；智能科學與技術；人工智能技術；機器人；實驗平臺建設

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。是信息技術和智能技術在裝備制造過程技術的深度融合與集成。加快推進智能制造，是我國在全球新一輪產業變革競爭背景下出臺的《中國制造2025》的主攻方向。廣東省作為國內制造大省和全球重要制造基地，也對接印發了《廣東省智能制造發展規劃（2015-2025年）》。針對廣東省制造業的創新能力、產業結構、信息化水平的缺乏競爭力的問題，大力實施創新驅動發展戰略，推動智能制造核心技術攻關和關鍵零部件研發，推進制造過程智能化升級改造，實現“制造大省”向“制造強省”轉變。創新驅動，智能化升級改造需要國際領先水平人才的引進和高等院校實戰型工程技術人才培養。我院智能科學與技術專業就是面向廣東智能產業的深度融合設置的。其專業實驗平臺的建設需要針對廣東省高端裝備、制造過程、工業產品智能化等領域的薄弱環節，以“機器智能”為方向，完善實驗教學體系、整合實驗教學資源，開設綜合性、創新性的實驗項目，培養學生實踐能力和創新意識。緊密聯系企業，針對智能制造關鍵技術協同創新。培養具有智能系統開發與設計、智能裝備的應用與工程管理能力；能在智能裝備、智能機器人、智能家居等領域從事智能系統的是開發與設計、應用于維護、運營與管理的“厚基礎、強應用、能創新”的高素質工程應用型人才。

1專業實驗平臺建設思路

面向智能制造專業實驗平臺的建設，依據《廣東省智能制造發展規劃（2015-2025年）》中發展智能裝備與系統，工業產品、制造流程智能化升級改造的任務，從智能科學與技術知識體系中提取專業發展方向的課程，建立完善專業實踐教學體系。以“機器智能”為方向建設人工智能與機器人實驗室為核心，以項目、科技競賽、緊密對接企業協同創新為手段，培養學生能夠運用工程基礎知識和專業理論知識設計工程實驗，分析實際問題的能力，培養學生查詢檢索資料文獻獲取知識的能力，培養學生能夠綜合運用自然科學知識、專業理論知識和技術手段設計系統和過程解決實際問題的能力。通過科技競賽等活動，培養學生在團隊里具有工程組織管理能力、表達能力和人際交往能力。通過與企業的合作，掌握基本創新方法，并讓學生具有追求創新的態度和意識，以培養學生的綜合素質和能力為重點。立足華軟學院電子系電子信息工程嵌入式專業、自動化專業、通信工程專業現有的平臺優勢，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撐體系，優化驗教學資源配置，建設一個能夠與廣東智能產業深度融合的階梯形層次化實驗平臺。

2實驗平臺建設內容

智能科學與技術專業實驗實踐平臺的建設要依據實驗教學體系的構建，突出面向智能制造工程實踐為特色，按照學生的成長需要，建立階段化、層次化、模塊化的實驗教學體系。

2.1專業實踐課程體系建設

面向智能制造的智能科學與技術專業定位是以工程應用型人才培養為目標的，是在通識教育基礎上的特色專業教育。專業課程體系的建設首先還是以培養學生具有扎實自然科學基礎知識，人文社會科學知識和外語應用能力為基礎，其次是智能科學與技術專業技術基礎課程，如數字系統與邏輯設計、數字信號處理基礎、信號與系統、電路分析與電子電路；c語言程序設計與算法分析、數據結構、數據庫與操作系統、微機原理與接口、傳感器與檢測技術等。最后是專業方向類課程，也是專業的核心課程，如制造業基礎軟件中的嵌入式軟件、工業控制系統軟件，工業機器人中人工智能技術應用和智能控制技術。主要有知識獲取模式識別；數據通信與網絡；嵌入式系統移植和驅動開發；嵌入式應用開發；人工智能與神經網絡；智能控制技術；機器人學等課程。培養學生具備計算機技術、自動控制技術、智能系統方法、傳感信息處理等技術，完成系統集成，并配合專業實踐課程體系如圖1，完成電子工藝實習、技術基礎課程、核心課程的課程設計和綜合項目實驗，并在工程應用中實施的能力。

2.2實踐教學體系建設

依據專業實踐課程體系，構建主要包括計算機基礎、電路基礎、信息與控制基礎、嵌入式技術、機器智能系統五大模塊開展不同學習階段層次化的實驗教學體系。主要包括基礎類、專業實訓類、綜合創新類。

1）基礎類實驗注重開設與課堂教學中基本理論相結合的精品實驗項目，并逐步提升基礎實驗課時的比例。從實踐中啟發引導學生牢固掌握基礎理論知識。除此之外，還要注重工作方法和學習方法的能力培養，如收集信息查找資料、制定工作計劃步驟、從基礎理論到解決實際問題的思路以及獨立學習新技術的方法和評估工作結果的方法。培養學生厚實的專業基礎知識和能力。

2）專業實訓類實驗主要以項目教學、案例教學、情景教學方式培養學生利用專業知識及方法獨立解決行業領域內的任務和問題并能夠評價結果的能力。如智能傳感應用項目，人工智能技術實驗項目，知識表示與推理項目，計算智能項目，專家系統，多智能體系統；機器人項目，如最小機電系統組成，如何完成對電機的控制；利用單軸或雙軸控制平臺實現基本搬運裝配作業。

3）綜合創新類實驗注重培養學生從理解問題域開始，獲取數據和知識、開發原型智能系統、開發完整智能系統、評估并修訂智能系統、到整合和維護智能系統六個階段構建智能系統。如開展人工智能技術在智能制造中的應用包括產品設計加工、智能生產調度、智能工藝規劃、智能機器人、智能測量等；直角坐標機器人實現碼垛搬運、多關節串聯機器人、弧焊機器人實訓等。

4）科技競賽、與企業協同創新，通過觀察記錄待智能化升級的工廠生產過程，發現定義問題、提出假設、搜集證據檢驗假設、發表結果、建構理論等實驗過程設計的能力。培養學生掌握基本創新的方法，團隊協作管理能力、表達溝通能力等。如嵌入式設計大賽、機器人大賽等科技競賽；以及針對自動化生產線的嵌入式工業控制系統設計；針對原材料制造企業的集散控制、制造絳屑成應用；針對裝備制造企業的敏捷制造、虛擬制造應用；工業機器人在汽車、電子電氣、機械加工、船舶制造、食品加工、紡織制造、輕工家電、醫藥制造等行業的應用。

2實驗教學保障

智能科學與技術實驗平臺建設以人工智能與機器人實驗室建設為核心，結合目前學院嵌入式系統實驗室、自動控制實驗室、傳感器技術實驗室、通信原理實驗室資源，儀器設備共享共建的原則，系統化籌備購置。人工智能機器人實驗室主要針對智能系統設計開發和機器人應用，基于計算機系統的人工智能技術學習應用包括人工智能技術在智能制造應用和工業機器人仿真軟件ABB Robot Studio。基于“探索者”機器人系統控制實訓箱Rino-MRZ02（包含履帶機器人、雙輪自平衡機器人、5自由度機械臂、6自由度機械臂等）

可以開展的項目有：利用啟發式算法、遺傳算法、蟻群算法等模糊數學理論對工業產品設計進行性能模擬、運動分析、功能仿真與評價；利用人工神經網絡自學習、自組織構造產品加工過程新能參數預測模型。利用模式識別、機器學習、專家系統、多智能體系統進行感知、并對環境的改變進行解讀、動作進行規劃和決策；利用專家系統、遺傳算法、模糊邏輯集中式解決生產調度多目標性、不確定性和高度復雜性的問題，尋求最優規則，提高調度的速度；利用蟻群算法、遺傳算法分布式多智能體系統進行問題分解、彼此協商、任務指派、解決沖突。

履帶機器人可開展電機控制實驗；運動控制實驗；HD軌跡控制實驗；無線通信實驗。雙輪自平衡機器人呢可開展自平衡模塊實驗；倒立擺算法實驗；雙輪載具運動實驗。6自由度雙足機器人可開展雙足運動控制實驗；步態規劃實驗；雙足平衡實驗；機構改裝實驗。5自由度機械臂可開展機械臂運動控制實驗；顏色分揀實驗。可擴展為8自由度雙足機器人、輪腿式機器人等技能提高類課程設計。

通過ABB公司的機器人仿真軟件RobotStudio進行工業機器人的基本操作、功能設置、二次開發、在線監控與編程、方案設計和驗證的學習。

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關鍵詞：礦山機械；再制造；節能減排

中圖分類號：TD4 文獻標識碼：A

機械再制造屬于綠色制造，是機械維修的高技術的發展和應用，它以廢舊產品零部件作為毛坯進行高技術再加工，充分挖掘廢舊產品中蘊涵的附加值，再制造的產品可以減少對環境的污染。近年來，機械再制造作為循環經濟的重點推進項目。一些機械制造企業為擴大生產規模，提高企業的市場競爭能力，運用再制造先進技術的發展成果，實施礦山機械再制造。機械設備再制造要以實現廢舊裝備性能提升為目標，堅持優質、高效、節能、節材、環保，以先進技術和產業化生產為手段，修復、改造廢舊機械裝備的技術。廢舊產品的再制造要通過各種高新技術實現，及時吸取最新科技成果的關鍵技術。一些礦山機械制造企業實施礦山機械再制造工程，運用先進技術和產業化生產，使廢舊礦由機電產品獲得高質量再生。機械再制造與維修不同，它是維修的高層次發展，是廢舊機電產品高技術維修的產業化。通過運用高技術和最新科技成果等優勢對廢舊礦山機電產品的核心零部件改造提升，充分挖掘蘊涵在成型零部件中的材料、能源和加工附加值，使再制造后的產品性能達到或超過新品，成本低，創造價值大。

1我國礦山機械的維修及回收利用的狀況

1.1我國礦山機械的維修及回收利用情況

（1）采用大修或項修的方式恢復舊礦山機械設備的功能，通常僅能恢復到原機性能的70%，維修后的設備功能并未提升。

（2）為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新加工裝配，以恢復原精度；對不能滿足生產要求的系統進行最新的技術改造。

（3）對報廢的礦山機械設備，多數資源如機械結構件部分作廢鋼鐵回爐處理，回收的原材料的價值不及原機價值的10%，原機制造時零部件的附加值全部喪失，在回爐中還消耗大量的能源和勞動力，造成環境污染。

1.2礦山機械設備維修方式存在的問題

（1）傳統的礦山機械維修方式未考慮廢舊礦山機械設備隱藏著綠色再制造價值。相當部分有再制造價值的零部件一般都作廢品處理，不能得到修復與再制造，造成資源嚴重浪費。

（2）屬于單件作坊式工作，普遍存在效率較低、周期較長，成本較高；受資質水平的影響，難以恢復到原機的水平，維改后的設備質量不規范，可靠性不能保證，這種方式不能適應產業化發展需要。

（3）新技術、新工藝在礦山機械的維修中應用較少，一般還采用傳統的修配方式。

2實施礦山機械再制造，實現節能減排

礦山機械再制造停留在維修、功能性改造階段，已經形成了一定的技術基礎，某企業開展礦山機械再制造項目，按目前市場需求及資源狀況進行調研分析確定再制造礦用隔爆電機、減速器及配件。

2.1工藝流程

對原材料即廢舊礦用減速器和隔爆電動機，進行拆解一清洗一檢測一對可再制造件進行再制造加工一再制造后加工〔 車、銑、刨、磨、鏗）一檢驗一（直接利用件+再制造件+新件）組裝試驗一防腐一包裝

在舊件回收來后，全部完全拆解，進行清洗；再進行篩選，一些經處理能恢復原狀，如：軸徑磨損、箱體等，另一些不需要修復的，如螺釘，它在清洗后能夠重新使用。

2.2關鍵技術分析

（1）納米電刷鍍技術

電刷鍍技術屬新型表面技術，它在失效零部件的修復和強化上發揮重要作用。在刷鍍液中添加納米顆粒能提高涂層效果的電刷鍍技術即納米電刷鍍技術，由納米電刷鍍技術制備的涂層耐磨性能優異。一般用在修復箱體軸承孔磨損、軸徑磨損、鍵槽的鍵側磨損、表面劃傷、腐蝕坑等。

（2）高速電弧噴涂技術

它以電弧為熱源，把熔化的金屬絲用高速氣流霧化，以高速噴射到工件表面形成涂層的工藝。應用在大型貴重零部件的修復及結構件防腐。采用鋁青銅、黃銅、巴氏合金等噴涂材料能修復軸承襯套和軸瓦；采用ICr13 、2Cr13 、3Cr13 等噴涂材料能修復軸類零件和柱塞；采用7Crl3 等噴涂材料能修復磨損件；運用"低碳馬氏體+3Crl3 "噴涂材料能進行耐磨處理，提高耐磨性，其壽命能成倍增長；防腐、高溫防腐、防滑。

（3）激光表面熔覆技術

激光表面熔覆技術是在被涂覆基體表面上，以不同的填料方式運用涂層材料，經激光輻照使它和基體表面薄層一起熔化，快速凝固后產生稀釋度極低、耐磨、耐熱、抗氧化等性能的方法。各種軸類零件在在運行中，通常由于磨損等原因導致尺寸減小、表面出現深劃痕而失效，軸類零件的修復與再制造在激光再制造技術應用中市場廣闊，經濟效益和社會效益客觀。齒輪在運行過程中普通存在齒面磨損、疲勞脫層乃至斷齒的失效現象，堆焊、噴涂等修復技術不能滿足齒輪服役性能要求，采用激光再制造技術能夠實現失效齒輪零件的修復與再制造，其效率和成品率均較高，修復或再制造的齒輪性能良好。

3實施礦山機械再制造節能措施與評價

3.1節能措施及效果

產品節能：某企業項目屬于礦山機械設備的再制造，年利用廢舊礦山機械核心零部件10000t左右，與生產同等原新品相比，節約使用新鋼鐵7000t，折合標準煤4200t，同時減少新鋼鐵的使用，減少排放。設備節能：選用符合國家規定的節能型設備，電器設備選用新型高效節能型，采用電容補償，提高功率因數，減少電耗。

廢舊產品的再制造采用高新技術來實現，是及時吸取最新科技成果的關鍵技術，如先進表面技術、微納米涂層及微納米減摩自修復材料和技術、修復熱處理技術，以及過時產品的性能升級技術等。

某企業以廢舊礦山機械的核心零部件為毛坯進行再制造，實施后每年能利用廢舊礦山機械核心零部件10000t左右（利用率70%左右）。可實現節能、節材和環保，可實現循環節約和高效利用。產品再生產采用先進的再制造技術和工藝，選擇生產設備要符合國家節能標準，應采取節水、節能、管理等節能措施。項目節能能達到60%，節材70%，實現降低能耗，減少材料用量，提高資源的利用效率，從原材料的投入到再制造產品的產出，告別能源浪費，節能效果顯著。

3.2節能減排綜合評價

（1）礦山機械再制造是節能和環境保護的需要。可以避免采用回爐等方式時對環境的二次污染；對節能減排和保護生態環境作用重大。

（2）能挖掘廢舊礦山機電產品中的高附加值

把礦山機械設備原始制造和再制造過程中的能源消耗、勞動力消耗和材料消耗進行對比，再制造因充分利用了廢舊產品中的附加值，能源消耗僅是新品制造中的1/2，勞動力消耗僅占60%，原材料消耗僅30%。在一臺機電設備中，各部件的使用壽命不等，由于局部表面失效而導致整臺設備報廢。通過再制造對機器的局部損傷進行修復，可充分挖掘廢舊礦山機電產品中蘊涵的附加值。

（3）可增加企業效益，提升市場競爭力

礦山機械再制造能充分利用廢舊礦山機電產品中蘊涵的高附加值，投入資金少，生產周期短，而再制造后的機電產品能達到原新產品的性能水平。大型機電設備再制造，僅是新設備購置費用的1/2，能為企業創造可觀的經濟效益，提高企業的競爭能力。

礦山機械再制造，從建設到制造過程的一系列節能措施的使用，可以使以循環經濟為基礎的產業鏈得到有效增長，從而實現節能減排環保的效果。

參考文獻

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[2] 蘇宏聲：論機電產品再制造工程的發展，現代企業文化，2008（8）.

[3] 朱勝等：激光再制造工藝與技術，新技術新工藝，2009（8）.