第1章緒論1.1

機(jī)械制造裝備與制造業(yè)的關(guān)系1.2

制造技術(shù)的演變1.3智能制造裝備

制造業(yè)是為人類社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)1.1機(jī)械制造裝備與制造業(yè)的關(guān)系

機(jī)械類產(chǎn)品分為三種類型：

1）生活類機(jī)械產(chǎn)品

2）機(jī)械設(shè)備

3）機(jī)械制造裝備

制造業(yè)是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱1.1機(jī)械制造裝備與制造業(yè)的關(guān)系

機(jī)械制造裝備是生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品用的機(jī)械，水平要求更高。

機(jī)械制造裝備在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位1.2制造技術(shù)的演變1.3智能制造裝備智能制造（intelligentmanufacturing，IM）是基于先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效率效益和柔性的先進(jìn)生產(chǎn)方式。1.3智能制造裝備智能制造可分為三個(gè)層次：1.智能制造裝備2.智能制造系統(tǒng)3.智能制造服務(wù)1.3智能制造裝備1.3.1智能制造裝備的特征1.自感知能力2.自適應(yīng)能力3.自診斷能力4.自決策能力5.自學(xué)習(xí)能力6.自執(zhí)行能力1.3智能制造裝備1.3.2智能制造裝備的分類

智能制造裝備是融合先進(jìn)制造技術(shù)、新一代信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能技術(shù)的智能化裝備。智能制造裝備具有感知、學(xué)習(xí)、決策、自主執(zhí)行與主動(dòng)交互能力，通過對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)和內(nèi)外部環(huán)境的實(shí)時(shí)感知，將信息通過物聯(lián)網(wǎng)、CPS系統(tǒng)等新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)接入智能制造云平臺(tái)，基于大數(shù)據(jù)分析與評(píng)估技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造工藝的全局優(yōu)化、制造裝備的智能維護(hù)、制造過程的綠色環(huán)保及制造裝備間的協(xié)同工作。

智能制造裝備涵蓋的裝備類型繁多，可以分為高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測(cè)與裝配裝備、智能物流與倉儲(chǔ)裝備，其中高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和增材制造裝備是主要的加工裝備。

1.3智能制造裝備高檔數(shù)控機(jī)床

機(jī)床是用來制造機(jī)器和裝備的工業(yè)母機(jī)。數(shù)控機(jī)床根據(jù)性能和檔次，可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床、中檔數(shù)控機(jī)床、高檔數(shù)控機(jī)床。高檔數(shù)控機(jī)床具有大型、高速、精密、復(fù)合、多軸聯(lián)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通信等多種特征。

智能機(jī)床是高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的高級(jí)形態(tài)，是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)集成與深度融合的產(chǎn)物。1.3智能制造裝備工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器；它接受人類的指令后，將按照設(shè)定的程序執(zhí)行運(yùn)動(dòng)路徑和作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用包括焊接、噴涂、組裝、撿取和放置（例如碼垛和上下料等)、產(chǎn)品檢測(cè)和測(cè)試等。工業(yè)機(jī)器人涉及機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感器、通信與網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科，綜合集成了多種高新技術(shù)的發(fā)展成果。

工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)的支撐裝備，是信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)未來生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來越重要的作用。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且對(duì)保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。

1.3智能制造裝備增材制造裝備

增材制造是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù)，體現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)的密切結(jié)合，正深刻影響著傳統(tǒng)工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式和產(chǎn)業(yè)鏈組合，是先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分，已成為世界各國積極布局的未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新增長(zhǎng)點(diǎn)。

增材制造裝備是以增材制造技術(shù)進(jìn)行加工的制造裝備。隨著工藝技術(shù)研究的持續(xù)深入和制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新，增材制造裝備性能穩(wěn)步提升，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速制造、個(gè)性化定制和高附加值產(chǎn)品的制造中得到大量應(yīng)用。1.3智能制造裝備智能傳感與控制裝備

智能傳感器是指將待感知、待控制的參數(shù)進(jìn)行量化并集成應(yīng)用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的高性能、高可靠性與多功能的新型傳感器，通常帶有微處理系統(tǒng)，具有信息感知、診斷和交互的能力。智能傳感器是集成技術(shù)與微處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的系統(tǒng)化產(chǎn)品，其核心技術(shù)涉及壓電技術(shù)、熱式傳感器技術(shù)、微流技術(shù)、磁傳感技術(shù)和柔性傳感技術(shù)等五個(gè)方面。多個(gè)智能傳感器還可以組建成相應(yīng)的全網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具備從系統(tǒng)到單元的反向分析與自主校準(zhǔn)能力。1.3智能制造裝備智能檢測(cè)與裝配裝備

智能檢測(cè)和裝配技術(shù)在航空、航天、汽車、半導(dǎo)體、醫(yī)療等重點(diǎn)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用?；跈C(jī)器視覺的多功能智能檢測(cè)裝備可以準(zhǔn)確分析目標(biāo)物體存在的各類缺陷和瑕疵，確定目標(biāo)物體的外形尺寸和準(zhǔn)確位置，進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)、裝配，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的有效穩(wěn)定控制，增加生產(chǎn)的柔性、可靠性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。數(shù)字化智能裝配系統(tǒng)可以根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝特點(diǎn)，結(jié)合供貨周期要求，進(jìn)行全局裝配規(guī)劃，最大限度地提高各裝配設(shè)備的利用率，盡可能地縮短裝配周期。1.3智能制造裝備智能物流與倉儲(chǔ)裝備

智能物流與倉儲(chǔ)裝備，是連接制造端和客戶端的核心環(huán)節(jié)，由硬件（智能物流倉儲(chǔ)裝備）和軟件（智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)）兩部分組成。其中，硬件主要包括自動(dòng)化立體倉庫、多層穿梭車、巷道堆垛機(jī)、自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)