智能制造相关文献

互联网+时代的新应用-智能制造

序言前言第1章绪论1人工智能的概念2人工智能的学派与研究途径3人工智能研究的内容与应用领域4人工智能的发展第2章人工智能基础知识1符号智能与计算智能2模糊理论3人工神经网络4进化计算5模拟退火算法6知识表示7搜索原理8基本的推理方法9机器学习第3章专家系统1专家系统概述2不确定性推理3专家系统的开发工具与建造步骤4专家系统实例第4章智能控制1简述2专家控制3模糊控制4神经网络控制5基于信息论的智能控制第5章计算智能及其应用1计算智能2计算智能应用实例第6章数据挖掘与智能决策1数据挖掘2分布式人工智能3智能决策与群体决策第7章智能制造1智能制造的含义2智能制造系统的特点3智能制造研究的主要内容4智能制造的支撑技术5基于Agent的分布式网络化智能制造系统6基于自治及合作的整子制造系统第8章智能机器人1机器人的原理2智能机器人的传感与信息融合3机器人的规划与控制第9章综合集成智能系统第10章智能系统及装备实例参考文献

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。谈起智能制造，首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元，对100个项目实施前期科研计划。毫无疑问，智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是，要在企业制造的全过程中全部实现智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题，下个世纪会实现智能自动化吗？而如果只是在企业的某个局部缓解实现智能化，而又无法保证全局的优化，则这种智能化的意义是有限的。从广义概念上来理解，CIMS（计算机集成制造系统），敏捷制造等都可以看作是智能自动化的例子。的确，除了制造过程本身可以实现智能化外，还可以逐步实现智能设计，智能管理等，再加上信息集成，全局优化，逐步提高系统的智能化水平，最终建立智能制造系统。这可能是实现智能制造的一种可行途径。共有几种先进制造模式： 多智能体（Multi-Agent）系统 Agent原为代理商，是指在商品经济活动中被授权代表委托人的一方。后来被借用到人工智能和计算机科学等领域，以描述计算机软件的智能行为，称为智能体。1992年曾经有人预言：“基于Agent的计算将可能成为下一代软件开发的重大突破。"随着人工智能和计算机技术在制造业中的广泛应用，多智能体系统技术对解决产品设计、生产制造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智能化的方法，也为系统集成、并行设计，并实现智能制造提供了更有效的手段。 整子系统（Holonic System） 整子系统的基本构件是整子（Holon）。Holon是从希腊语借过来的，人们用Holon表示系统的最小组成个体，整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是：●自治性，每个整子可以对其自身的操作行为作出规划，可以对意外事件（如制造资源变化、制造任务货物要求变化等）作出反应，并且其行为可控；●合作性，每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为，也可以对其他整子提出的操作申请提供服务；●智能性，整子具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明，它与智能体的概念相似。由于整子的全能性，有人把它也译为全能系统。整子系统的特点是：●敏捷性，具有自组织能力，可快速、可靠地组建新系统。●柔性，对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。除此之外，还有生物制造、绿色制造、分形制造等模式。制造模式主要反映了管理科学的发展，也是自动化、系统技术的研究成果，它将对各种单元自动化技术提出新的课题，从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。 展望未来，21世纪的制造自动化将沿着历史的轨道继续前进。

智能制造是以网络互连和最新的制造形式为支撑的，以智能工厂为载体。它具有信息深度的自我感知，智能优化自我决策和精准控制自我执行的功能。 （1）结构层级一般分为系统层，控制层，执行层，设备层。在系统层上，智能制造系统是由多个子系统高度集成而成，是一个有机的整体，相辅相成，数据互通互联，共同来实现智能化目标。 （2）智能制造技术智能制造技术主要由AI技术、物联网技术、工业机器人、大数据、云计算等新技术耦合而成，承担采集信息、传递信息，数据分析、智能决策的任务。 （3）系统构成智能制造系统由智能制造技术、智能系统组成，智能制造技术是基础。整个系统人机一体化，贯穿生产全过程。并且，涵盖智造全领域，从横向到纵向、低端到高端的高度集成。 （4）智造目标智能制造能够实现互联互通，人机一体化；整合资源，快速响应市场需求；实现智能化、可视化、全自动化生；提取有效，为顶层决策提供依据；降低生产成本、提高生产效率，提升产品质量、缩短产品周期。