智能制造概論（高職）全套教學(xué)課件

項(xiàng)目一智能制造總論智能制造概論全套可編輯PPT課件項(xiàng)目1智能制造理論項(xiàng)目2智能制造系統(tǒng)項(xiàng)目3智能制造關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目4智能制造裝備與服務(wù)項(xiàng)目5智能制造的典型應(yīng)用項(xiàng)目導(dǎo)讀制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基石，是實(shí)現(xiàn)“中國夢(mèng)”的保障。當(dāng)今的制造業(yè)正由傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)變。智能制造是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。只有抓住了智能制造，國家和民族的強(qiáng)盛才能有保障。同時(shí)，打造具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的智能制造產(chǎn)業(yè)，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國的必由之路。項(xiàng)目目標(biāo)1.掌握智能制造的概念2.掌握智能制造的特征3.了解智能制造的現(xiàn)狀4.了解智能制造的前景5.了解智能制造的產(chǎn)業(yè)模式1認(rèn)識(shí)智能制造2智能制造的現(xiàn)狀與背景3智能制造的產(chǎn)業(yè)模式目錄CONTENTS

第一部分

認(rèn)識(shí)智能制造PART0101導(dǎo)入新聞中我們經(jīng)常聽到“中國智造”，它是中國智能制造的簡(jiǎn)稱?！爸袊窃臁笔俏覈?dāng)前和今后一段時(shí)間經(jīng)濟(jì)工作的重要任務(wù)。同時(shí)，“中國智造”對(duì)加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，加快發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，全面提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和國際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。那么，什么是智能制造？中國的智能制造與其他國家的智能制造有什么區(qū)別與聯(lián)系？智能制造的概念01智能制造基于新信息技術(shù)，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理與服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)和模式的總稱。人工智能通過一些算法使機(jī)器模仿人類思維與行為的能力，如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃、感知等。制造把原材料加工成特定物品的過程，包括材料選擇、加工生產(chǎn)、質(zhì)量保證等環(huán)節(jié)。廣義的制造還包括管理、營(yíng)銷等一系列有內(nèi)在聯(lián)系的運(yùn)作和活動(dòng)。智能制造的概念01智能制造的特征02自律能力人機(jī)一體化自律性與超柔性智能制造能夠搜集、理解環(huán)境信息和自身信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為，從而保證其以最佳的方案運(yùn)行。智能制造是人機(jī)一體化的工作模式，是混合智能。智能制造的各組織單元能夠按照工作任務(wù)的需要，自動(dòng)組成最適合的組織結(jié)構(gòu)，并依據(jù)最佳方式運(yùn)行。智能制造的特征智能制造的特征學(xué)習(xí)能力和自維護(hù)能力智能制造以原有知識(shí)為基礎(chǔ)，在工作中不斷獲取新知識(shí)，并剔除不適用的知識(shí)，從而完善知識(shí)庫，使知識(shí)庫更加合理。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過音像和傳感裝置，將現(xiàn)實(shí)生活中的各種景象、物件等虛擬展示出來，使人們的感官感受更接近真實(shí)生活。智能制造的特征02虛擬現(xiàn)實(shí)智能制造包括智能制造系統(tǒng)與智能制造技術(shù)，而智能制造的實(shí)現(xiàn)還要依靠基礎(chǔ)硬件的支撐，即智能制造裝備的支撐。智能制造系統(tǒng)智能制造技術(shù)智能制造裝備智能制造服務(wù)智能制造的結(jié)構(gòu)體系03知識(shí)競(jìng)賽規(guī)則04將全班學(xué)生分為10組，進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽。競(jìng)賽以搶答的形式進(jìn)行，分別設(shè)置一等獎(jiǎng)1名，二等獎(jiǎng)2名，三等獎(jiǎng)3名，評(píng)分細(xì)則如下。①競(jìng)賽只進(jìn)行1輪，題型分為判斷題、選擇題、問答題。②競(jìng)賽基礎(chǔ)分為100分，其中判斷題共10題，每題答對(duì)得3分，答錯(cuò)扣1分，共30分；選擇題共10題，每題答對(duì)得4分，答錯(cuò)扣2分，共40分；問答題共5題，每題答對(duì)得6分，答錯(cuò)扣3分，共30分。③主持人宣布“開始”后方可開始舉手搶答，答題時(shí)間為30

s。提前舉手搶答和在答題時(shí)間內(nèi)未作答的均按答錯(cuò)處理，由剩余隊(duì)伍繼續(xù)舉手搶答。④答題時(shí)，可由本隊(duì)任意一位隊(duì)員主答，其余隊(duì)員可輔助答題，但整隊(duì)的最終結(jié)果應(yīng)統(tǒng)一，否則按答錯(cuò)處理。⑤若有題目沒有隊(duì)伍搶答，則此題作廢，并由主持人公布正確答案。一、判斷題1．智能制造能夠搜集并理解環(huán)境信息和自身信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為。（

）2．當(dāng)今的制造業(yè)正由傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)變。

（

）3．智能制造以原有知識(shí)為基礎(chǔ)，在工作中不斷獲取新知識(shí)，并剔除原來的知識(shí)。（

）4．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能使人們的感官感受更接近真實(shí)生活。

（

）5．“制造系統(tǒng)”的范圍很狹窄，只有大的供需鏈才叫“制造系統(tǒng)”。

（

）知識(shí)競(jìng)賽題目04一、判斷題6．制造就是把原材料加工成特定物品的過程，包括材料選擇、加工生產(chǎn)、質(zhì)量保證、管理、營(yíng)銷等步驟。（

）7．智能制造集自動(dòng)化、智能化和服務(wù)化于一身。（

）8．智能制造具有超柔性。（

）9．“柔性”是指實(shí)現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。（

）10．智能制造是混合智能。（

）知識(shí)競(jìng)賽題目04知識(shí)競(jìng)賽題目04二、選擇題1．關(guān)于智能制造以下說法錯(cuò)誤的是（

）。A．智能制造是指在制造過程中進(jìn)行智能活動(dòng)B．智能制造由機(jī)器單獨(dú)作業(yè)C．智能制造由人工智能和制造相互融合而成

D．智能制造能搜集并理解環(huán)境信息和自身信息2．以下不屬于人工智能三個(gè)發(fā)展階段的是（

）。A．計(jì)算智能

B．行為智能C．感知智能

D．認(rèn)知智能知識(shí)競(jìng)賽題目043．關(guān)于人機(jī)一體化的說法正確的是（

）。A．智能制造要求人與機(jī)器要分開工作

B．人機(jī)一體化要求人輔助機(jī)器工作C．智能制造不是完全摒棄人的工作D．將來機(jī)器會(huì)完全取代人4．智能制造是（

）的工作模式。A．機(jī)器作業(yè)

B．人機(jī)一體化C．裝備作業(yè)

D．人工合作知識(shí)競(jìng)賽題目045．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過（

）裝置，將現(xiàn)實(shí)生活中的各種景象、物件等虛擬展示出來。A．音像和傳感B．音像和機(jī)器人C．機(jī)器人和傳感D．音像和攝像頭6．關(guān)于自學(xué)習(xí)和自維護(hù)能力說法錯(cuò)誤的是（

）。A．智能制造以原有知識(shí)為基礎(chǔ)B．智能制造在工作中不斷獲取新知識(shí)C．智能制造的知識(shí)庫一旦定下來就很難變更D．智能制造系統(tǒng)能對(duì)自身故障進(jìn)行診斷、排除和修復(fù)知識(shí)競(jìng)賽題目047．以下不是智能制造技術(shù)作用的是（

）。A．可實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的高度柔性化B．可實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的高度集成化C．取代或延伸制造環(huán)境領(lǐng)域?qū)＜业娜磕X力勞動(dòng)D．對(duì)制造業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业闹悄苄畔⑦M(jìn)行收集8．智能制造服務(wù)是依托（

）來創(chuàng)造高附加值的服務(wù)。A．產(chǎn)品B．智能制造裝備C．專家

D．智能制造技術(shù)三、問答題1．人工智能對(duì)人的思維模擬從哪兩方面進(jìn)行？2．智能制造的特征有哪些？3．什么是自組織與超柔性？4．什么是智能制造系統(tǒng)？5．什么是智能制造裝備？知識(shí)競(jìng)賽題目04

第二部分

PART0202智能制造的現(xiàn)狀與前景導(dǎo)入自1946年2月14日第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)ENIAC問世以來，機(jī)械制造業(yè)大體沿著傳統(tǒng)制造技術(shù)和智能制造技術(shù)兩條路線發(fā)展。20世紀(jì)50～60年代，硬件數(shù)控（hardNC）廣泛發(fā)展；到70年代則是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）的天下；80年代，世界范圍內(nèi)興起柔性自動(dòng)化的熱潮，同時(shí)開始出現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造；如今，制造業(yè)已經(jīng)全面向智能化、個(gè)性化邁進(jìn)，即我們所說的智能制造。那么，智能制造的現(xiàn)狀與前景是怎樣的呢？智能制造的現(xiàn)狀011．德國“工業(yè)4.0”“工業(yè)4.0”最早出現(xiàn)在德國，于2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上被正式推出，并迅速成為德國的一個(gè)標(biāo)簽，同時(shí)也在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪的工業(yè)轉(zhuǎn)型競(jìng)賽。智能制造的現(xiàn)狀012．美國“再工業(yè)化”戰(zhàn)略智能制造的現(xiàn)狀01智能制造的現(xiàn)狀01制造業(yè)是中國的支柱產(chǎn)業(yè)，中國制造遍及全球，但要想實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興還需要將“中國制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊窃臁薄閷?shí)現(xiàn)“中國智造”，中國以智能工廠為發(fā)展方向，開展智能制造試點(diǎn)示范，智能制造的現(xiàn)狀01北京大興國際機(jī)場(chǎng)是被外媒評(píng)為“新世界七大奇跡”之首的“中國智造”建筑，其各方面都體現(xiàn)了“中國智造”的成果。典型案例人機(jī)協(xié)作智能制造的前景02智能制造的發(fā)展離不開機(jī)器人，但在某些產(chǎn)品領(lǐng)域和生產(chǎn)線上人工操作仍很重要，人機(jī)協(xié)作的作用越來越大。人機(jī)協(xié)作智能制造的前景02人與機(jī)器人的關(guān)系并不是一成不變的，隨著智能制造的發(fā)展，人和機(jī)器人必須相互“理解”、相互感知、相互幫助，才能夠緊密地協(xié)作，自然地交互并保障彼此安全。高端裝備智能制造的前景02

高端裝備即生產(chǎn)高技術(shù)、高附加值的先進(jìn)工業(yè)設(shè)施設(shè)備，它具有技術(shù)密集、附加值高、帶動(dòng)作用強(qiáng)的特點(diǎn)。

我國智能制造的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域?yàn)楦叨藬?shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線、智能控制系統(tǒng)、智能專用裝備等，旨在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化、精密化、綠色化，從而帶動(dòng)整體工業(yè)技術(shù)水平的提升。產(chǎn)業(yè)升級(jí)智能制造的前景02傳統(tǒng)制造業(yè)由自動(dòng)化向智能化的升級(jí)需要具備實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)所需要

的智能機(jī)器人、高度智能化的智能生產(chǎn)線、融合虛擬生產(chǎn)和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、貫穿產(chǎn)品全生命周期的制造信息系統(tǒng)。產(chǎn)品的智能化制造裝備的智能化生產(chǎn)方式的智能化管理的智能化服務(wù)的智能化智能制造的前景02傳統(tǒng)的制造企業(yè)將在全球范圍內(nèi)與信息技術(shù)企業(yè)開展合作，動(dòng)態(tài)調(diào)整合作對(duì)象，整合優(yōu)勢(shì)資源，并逐漸向跨界融合企業(yè)轉(zhuǎn)變，在研發(fā)、制造、物流等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全球分散化生產(chǎn)?？缃缛诤现悄苤圃斓那熬?2①將全班學(xué)生分成4組，分別為組1、組2、組3、組4。②安排組1查找國產(chǎn)智能生產(chǎn)線相關(guān)內(nèi)容，組2查找國外生產(chǎn)的智能生產(chǎn)線相關(guān)內(nèi)容，組3查找國產(chǎn)智能設(shè)備相關(guān)內(nèi)容，組4查找國外生產(chǎn)的智能設(shè)備相關(guān)內(nèi)容。③各組分別總結(jié)所查找內(nèi)容的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。④全班學(xué)生進(jìn)行討論，分別對(duì)比國內(nèi)外智能生產(chǎn)線和智能設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，并將對(duì)比數(shù)據(jù)和對(duì)比結(jié)果進(jìn)行展示。任務(wù)實(shí)施-比較分析03

第三部分PART0303智能制造的產(chǎn)業(yè)模式導(dǎo)入說起小米手機(jī)大家并不陌生，小米手機(jī)操作系統(tǒng)按用戶需求快速更新是它的品牌優(yōu)勢(shì)。小米公司這種充分聽取用戶聲音，快速試錯(cuò)，快速迭代系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)模式在營(yíng)銷上取得了很大的成功。那么，你覺得小米公司的這種產(chǎn)業(yè)模式是智能制造的產(chǎn)業(yè)模式嗎？為什么？個(gè)性化定制與生產(chǎn)01個(gè)性化定制在智能制造時(shí)代，客戶的需求將呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化、個(gè)性化的趨勢(shì)。而智能制造企業(yè)可以大規(guī)模地滿足客戶的個(gè)性化需求。這就要求企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品前對(duì)客戶需求進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，即預(yù)測(cè)型制造，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程中的零故障、零憂患、零意外、零污染。個(gè)性化定制將成為智能制造時(shí)代市場(chǎng)的主流消費(fèi)方式，產(chǎn)品的生產(chǎn)方式也將隨之發(fā)生變化。個(gè)性化定制與生產(chǎn)01個(gè)性化定制隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，消費(fèi)者可以進(jìn)行線上購物，但這也不是真正意義上的個(gè)性化消費(fèi)，根本上還是企業(yè)決定了產(chǎn)品。真正意義上的個(gè)性化消費(fèi)應(yīng)該是產(chǎn)品完全圍繞個(gè)人的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，為消費(fèi)者“量身定做”。2．個(gè)性化定制智能制造將為產(chǎn)品的生產(chǎn)方式帶來脫胎換骨的變化，“企業(yè)決定產(chǎn)品”的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋M(fèi)者決定產(chǎn)品”的智能生產(chǎn)方式。大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，使企業(yè)可以實(shí)時(shí)與消費(fèi)者進(jìn)行溝通，了解消費(fèi)者的需求與消費(fèi)偏好，進(jìn)而實(shí)施個(gè)性化定制。目前，一些產(chǎn)品的個(gè)性化定制已經(jīng)存在，但由于其價(jià)格高昂，無法實(shí)現(xiàn)全民普及。只有大幅度提升個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、降低成本，才能讓更多消費(fèi)者選擇個(gè)性化消費(fèi)。個(gè)性化定制與生產(chǎn)01課堂討論你覺得個(gè)性化定制能實(shí)現(xiàn)嗎？個(gè)性化生產(chǎn)個(gè)性化定制與生產(chǎn)01若想使個(gè)性化消費(fèi)成為現(xiàn)實(shí)，則個(gè)性化生產(chǎn)是前提。個(gè)性化生產(chǎn)是指多樣性的小批量生產(chǎn)，是相對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)而言的。預(yù)測(cè)型制造是指生產(chǎn)制造系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)品制造的全過程及各個(gè)制造設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行智能分析，旨在保障生產(chǎn)制造過程的順利進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。預(yù)測(cè)型制造通常用“6C”模式來定義。預(yù)測(cè)性制造預(yù)測(cè)型制造02知識(shí)鏈接“6C”是指connection（連接）、cloud（云儲(chǔ)存）、cyber（虛擬網(wǎng)絡(luò)）、content（內(nèi)容）、community（社群）和customization（定制化）。工業(yè)制作過程的預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)型制造02在傳統(tǒng)的工業(yè)制造過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)器故障，導(dǎo)致制造過程中斷。這些機(jī)器故障可能是許多未知因素導(dǎo)致的，無論是何種因素，對(duì)于傳統(tǒng)的制造業(yè)，都是在問題發(fā)生后進(jìn)行分析，然后再解決問題。這種制造方式稱為反應(yīng)型制造。工業(yè)制造過程的預(yù)測(cè)需要通過以下三個(gè)方面的轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)。1）制造流程價(jià)值化2）制造流程智能化3）制造流程透明化預(yù)測(cè)型制造02任務(wù)實(shí)施-暢想未來03為滿足產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要，穩(wěn)定生產(chǎn)效率，保證訂單按時(shí)完成，現(xiàn)在的制造工廠都采用流水線生產(chǎn)的模式。進(jìn)入到工廠里你會(huì)看到，生產(chǎn)產(chǎn)品所需的各道工序被排列開來組成生產(chǎn)線，產(chǎn)品原材料從第一道工序開始進(jìn)入生產(chǎn)線，連續(xù)不斷地經(jīng)過各道工序，最后被加工成為產(chǎn)品。而很多工廠自動(dòng)化水平較低，每道工序都需要工人來作業(yè)。這樣的生產(chǎn)模式離智能制造還很遠(yuǎn)，請(qǐng)你想象智能制造時(shí)代的工廠會(huì)變成什么樣呢？請(qǐng)分小組討論并展示討論結(jié)果。謝謝您的觀看！項(xiàng)目二智能制造系統(tǒng)智能制造概論項(xiàng)目導(dǎo)讀

智能制造系統(tǒng)是由若干復(fù)雜相關(guān)子系統(tǒng)集合而成的一個(gè)整體，包括產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)和信息物理系統(tǒng)等。智能制造系統(tǒng)能使企業(yè)按不同的信息化要求將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的整合利用，從而提高企業(yè)的信息化和智能化水平。項(xiàng)目目標(biāo)1.掌握產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)的概念和功能模塊2.掌握制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念和功能模塊3.掌握企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)的概念和功能模塊4.掌握信息物理系統(tǒng)的概念和功能模塊5.了解產(chǎn)品全生命周期系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)和信息物理系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件1產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)2制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）3企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)目錄CONTENTS信息物理系統(tǒng)（CPS）4

第一部分

產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)PART0101汽車工業(yè)是一個(gè)技術(shù)高度密集的成熟產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)今許多新技術(shù)的載體。汽車新產(chǎn)品的研發(fā)是汽車工業(yè)的核心，是汽車企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。汽車新產(chǎn)品的研發(fā)不是汽車研發(fā)部門獨(dú)立完成的，而是需要在各部門的密切配合下完成。但各部門往往從自身利益出發(fā)，容易造成信息流集成不暢、工作流出現(xiàn)很多障礙。所以企業(yè)迫切需要一個(gè)進(jìn)行信息交流的平臺(tái)來提供強(qiáng)大的工作流管理功能，而PLM系統(tǒng)恰好能滿足企業(yè)的需求。那么，什么是PLM系統(tǒng)呢導(dǎo)入

汽車工業(yè)是一個(gè)技術(shù)高度密集的成熟產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)今許多新技術(shù)的載體。汽車新產(chǎn)品的研發(fā)是汽車工業(yè)的核心，是汽車企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。汽車新產(chǎn)品的研發(fā)不是汽車研發(fā)部門獨(dú)立完成的，而是需要在各部門的密切配合下完成。但各部門往往從自身利益出發(fā)，容易造成信息流集成不暢、工作流出現(xiàn)很多障礙。所以企業(yè)迫切需要一個(gè)進(jìn)行信息交流的平臺(tái)來提供強(qiáng)大的工作流管理功能，而PLM系統(tǒng)恰好能滿足企業(yè)的需求。那么，什么是PLM系統(tǒng)呢？產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的概念01產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)產(chǎn)品全生命周期是指從人們對(duì)產(chǎn)品的需求開始，到產(chǎn)品淘汰報(bào)廢的全部生命歷程。PLM系統(tǒng)則能在經(jīng)濟(jì)、知識(shí)、市場(chǎng)和制造全球化環(huán)境下，對(duì)產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，從而將企業(yè)的擴(kuò)展、經(jīng)營(yíng)和管理與產(chǎn)品全生命周期緊密聯(lián)系在一起。數(shù)據(jù)管理模塊配置管理模塊協(xié)同管理模塊產(chǎn)品行為管理模塊質(zhì)量管理模塊產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的功能模塊02項(xiàng)目管理模塊數(shù)據(jù)管理模塊產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的功能模塊02數(shù)據(jù)管理模塊是PLM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其核心功能的基礎(chǔ)。其以企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)作為異構(gòu)系統(tǒng)集成框架，分別應(yīng)用封裝、構(gòu)件和中間接口等形式完成PLM與Office、CAX、ERP、CRM、SCM系統(tǒng)的集成，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)流的共享。項(xiàng)目管理模塊項(xiàng)目管理模塊涉及從項(xiàng)目立項(xiàng)到產(chǎn)品的需求分析、設(shè)計(jì)、制造、銷售及回收等各個(gè)環(huán)節(jié)，項(xiàng)目管理模塊主要包括任務(wù)管理、多層項(xiàng)目計(jì)劃編制、可行性分析、項(xiàng)目執(zhí)行過程跟蹤控制、項(xiàng)目資源管理、多項(xiàng)目管理等功能。產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的功能模塊02配置管理模塊是PLM系統(tǒng)的基礎(chǔ)，具有識(shí)別和確定系統(tǒng)配置項(xiàng)，控制、紀(jì)實(shí)和變更配置狀態(tài)，檢驗(yàn)配置項(xiàng)正確性和完整性等功能。質(zhì)量管理模塊質(zhì)量管理模塊能夠提供PLM系統(tǒng)多環(huán)節(jié)的質(zhì)量協(xié)同方案，并通過質(zhì)量規(guī)劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量完善，使企業(yè)在正確的時(shí)間得到質(zhì)量合格的產(chǎn)品。配置管理模塊產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的功能模塊02協(xié)同管理模塊是在系統(tǒng)集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)PLM系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同化管理。它在系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮其他各環(huán)節(jié)的因素，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)項(xiàng)目管理的動(dòng)態(tài)協(xié)同和配置管理的靜態(tài)協(xié)同。產(chǎn)品行為管理模塊產(chǎn)品行為管理模塊是在企業(yè)運(yùn)行規(guī)則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境、信息安全和產(chǎn)品回收的一致性管理，從而為PLM系統(tǒng)的運(yùn)行提供可靠保障。協(xié)同管理模塊產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的應(yīng)用03PLM系統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的應(yīng)用03轉(zhuǎn)換工具建模工具通用信息對(duì)象集成接口管理工具M(jìn)DA工具產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的應(yīng)用03轉(zhuǎn)換工具建模工具通用信息對(duì)象集成接口管理工具M(jìn)DA工具產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的應(yīng)用03轉(zhuǎn)換工具PLM系統(tǒng)能夠使用和積累很多模型，而這些模型是以XML文檔的形式進(jìn)行保存的。所以需要轉(zhuǎn)換工具把相應(yīng)的圖形化模型轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的XML文檔，并記錄其相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以方便對(duì)這些圖形文件進(jìn)行管理。建模工具主要用來建立各種模型，包括例圖、各種集成供應(yīng)鏈模型、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)交互模型等。建模工具產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)的應(yīng)用03PLM系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵功能是與企業(yè)其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成，而通用信息對(duì)象集成接口是PLM系統(tǒng)與企業(yè)其他應(yīng)用系統(tǒng)集成的通道。管理工具主要對(duì)不同版本的集成供應(yīng)鏈模型進(jìn)行管理，以保證模型版本的正確性。管理工具通用信息對(duì)象集成接口MDA工具能用來描述系統(tǒng)靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型、顯示界面，以及與數(shù)據(jù)庫交互的操作模型等。MDA工具產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)軟件04專業(yè)軟件PLM技術(shù)的實(shí)施需要靠專業(yè)的軟件來支撐，PLM系統(tǒng)軟件是連接企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)部門的信息平臺(tái)與紐帶，它能為企業(yè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)信息符號(hào)和操作標(biāo)準(zhǔn)，并提供所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)。PLM系統(tǒng)軟件需要實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于容器的構(gòu)件化設(shè)計(jì)，并需要具有跨平臺(tái)能力。多數(shù)PLM系統(tǒng)軟件采用J2EE（java2platformenterpriseedition）平臺(tái)作為技術(shù)支持平臺(tái)。1432客戶層包括客戶接口和工具。表示邏輯層是用戶和業(yè)務(wù)之間的紐帶。業(yè)務(wù)邏輯層用來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的業(yè)務(wù)邏輯。企業(yè)信息層用來存儲(chǔ)和擴(kuò)展企業(yè)信息。產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)軟件04產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)軟件04西門子PLM系統(tǒng)軟件的主要功能模塊設(shè)計(jì)管理模塊、文檔管理模塊、BOM管理模塊、流程管理模塊、需求管理模塊、服務(wù)管理模塊、制造工藝管理模塊、供應(yīng)鏈管理模塊、質(zhì)量管理模塊、成本管理模塊、持續(xù)性管理模塊、系統(tǒng)工程管理模塊等0102030405產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）系統(tǒng)軟件04設(shè)計(jì)模塊文檔管理模塊BOM管理模塊流程模塊制造工藝模塊任務(wù)實(shí)施-行動(dòng)起來05①將全班學(xué)生分為5組，每組選擇一種要調(diào)查的產(chǎn)品。②每組通過走訪商店或上網(wǎng)查閱資料等方式，調(diào)查此產(chǎn)品從上市到現(xiàn)在的銷量。③以時(shí)間為橫軸、銷量為縱軸，制作產(chǎn)品的銷量曲線。④各組派代表展示并講解產(chǎn)品的銷量曲線。

第二部分

PART0202制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)導(dǎo)入20世紀(jì)80年代后期，全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，計(jì)劃的適應(yīng)性問題越來越突出，計(jì)劃越來越跟不上變化。面對(duì)客戶對(duì)交貨期的苛刻要求，面對(duì)更多產(chǎn)品的改型和訂單的不斷調(diào)整，企業(yè)的決策者逐漸認(rèn)識(shí)到，計(jì)劃的制訂和執(zhí)行要依賴市場(chǎng)和實(shí)際的生產(chǎn)執(zhí)行狀態(tài)，而不能單純以物料和庫存來控制生產(chǎn)。因此，改善生產(chǎn)計(jì)劃的適應(yīng)性，增加底層生產(chǎn)過程的信息流動(dòng)，并提高計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和靈活性對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展至關(guān)重要。這時(shí)，研究人員便提出了“制造執(zhí)行系統(tǒng)”的概念。那么，什么是制造執(zhí)行系統(tǒng)？它具有哪些功能？01MES以整個(gè)車間制造過程為優(yōu)化對(duì)象。02MES能實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)并進(jìn)行精準(zhǔn)分析和處理。03MES是計(jì)劃層和控制層信息交互的關(guān)鍵紐帶制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的概念01MES是構(gòu)建軟硬件一體化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能模塊02

MES的功能模塊制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能模塊02生產(chǎn)單元分配理模塊是通過生產(chǎn)訂單、批量訂單及工作訂單等形式來管理和控制生產(chǎn)單元中的物料流和信息流人力資源管理模塊能夠提供實(shí)時(shí)更新的員工狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并結(jié)合設(shè)備的資源管理來決定最終的優(yōu)化分配?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中各種必要的實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)信息工序調(diào)度模塊負(fù)責(zé)生成工序級(jí)詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃，并基于指定的生產(chǎn)單元，提供相關(guān)的優(yōu)先級(jí)、屬性、特征、方法等的生產(chǎn)排序制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能模塊02資源分配與狀態(tài)管理模塊是對(duì)資源狀態(tài)及分配信息進(jìn)行管理產(chǎn)品跟蹤模塊能通過監(jiān)視產(chǎn)品在任意時(shí)刻的位置和工藝狀態(tài)，來獲取每個(gè)產(chǎn)品的歷史記錄，以方便追溯。過程管理模塊在監(jiān)控生產(chǎn)過程的同時(shí)，可自動(dòng)修正生產(chǎn)中的錯(cuò)誤，提高加工效率和質(zhì)量質(zhì)量管理模塊能對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，以便控制產(chǎn)品質(zhì)量和確定生產(chǎn)中需要注意的問題。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能模塊02性能分析模塊能提供實(shí)時(shí)更新的關(guān)于實(shí)際制造過程的結(jié)果報(bào)告為保證制造過程的順利進(jìn)行，設(shè)備維護(hù)管理模塊將跟蹤和指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)文檔管理模塊能夠管理與生產(chǎn)單元相關(guān)的記錄或單據(jù)，并對(duì)存儲(chǔ)的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的應(yīng)用031．MES的應(yīng)用領(lǐng)域通過不斷地發(fā)展，MES的研究與開發(fā)技術(shù)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，目前主要應(yīng)用于流程工業(yè)和離散工業(yè)。流程工業(yè)最突出的特點(diǎn)是生產(chǎn)線自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)過程的信息易于取得，所以流程工業(yè)具備信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和MES的實(shí)施條件。01離散工業(yè)的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中通常被分解成多個(gè)并不連續(xù)的加工任務(wù)來完成。典型的離散工業(yè)有汽車制造、機(jī)械制造等。02制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的應(yīng)用03冶金工業(yè)MES軟件的功能制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的應(yīng)用03德國西門子股份有限公司旗下的安貝格工廠是先進(jìn)的數(shù)字化工廠，其主要生產(chǎn)與可編程控制器相關(guān)的產(chǎn)品，其生產(chǎn)車間如圖所示。MES的應(yīng)用案例制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）軟件04MES軟件即制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理軟件，它是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)軟件。作為車間管理系統(tǒng)的核心，MES可以為企業(yè)其他各種應(yīng)用系統(tǒng)提供現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）軟件04美國通用電氣公司作為軟件行業(yè)堅(jiān)持創(chuàng)新的知名企業(yè)，也研發(fā)出了自己的MES軟件，即GEProficyMES，其業(yè)務(wù)包括企業(yè)連接器、生產(chǎn)調(diào)度、工單下達(dá)、工單協(xié)調(diào)、物料平衡、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理和效率、能源管理、質(zhì)量過程控制和生產(chǎn)報(bào)表，其業(yè)務(wù)流程如圖所示。任務(wù)實(shí)施-表格匯總05①把全班學(xué)生分為6組，3組查找國內(nèi)MES軟件產(chǎn)品相關(guān)資料，3組查找國外MES軟件產(chǎn)品相關(guān)資料。②將查找結(jié)果匯總并填入下表中。③完成查詢?nèi)蝿?wù)后，各小組選派代表展示匯總結(jié)果。序號(hào)軟件名稱研發(fā)公司應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用案例1

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第三部分PART0303企業(yè)資源管理(ERP)系統(tǒng)導(dǎo)入20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，為解決制訂計(jì)劃時(shí)計(jì)算量大、過程煩瑣等問題，研究人員開發(fā)了在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上可對(duì)裝配產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)過程控制的物料需求計(jì)劃（materialrequirementsplanning，MRP）系統(tǒng)。而隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，到20世紀(jì)90年代，MRP系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足更加開放的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的要求，而這時(shí)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。那么，什么是企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)？它具有哪些功能呢？企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)的概念01ERP系統(tǒng)是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)、精準(zhǔn)及系統(tǒng)化的管理方法，為企業(yè)員工及決策層提供決策手段的管理平臺(tái)。它是在論證了各類制造業(yè)在信息時(shí)代管理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和變革方向之后，在MRP系統(tǒng)的基礎(chǔ)上被開發(fā)出來的。企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)的功能模塊02產(chǎn)品開發(fā)模塊采購管理模塊生產(chǎn)計(jì)劃模塊車間管理模塊人力資源管理模塊倉庫管理模塊財(cái)務(wù)管理模塊銷售管理模塊企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)的功能模塊02企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)的應(yīng)用03ERP系統(tǒng)的前身為MRP系統(tǒng)。MRP系統(tǒng)最初是作為一種信息化管理軟件進(jìn)入我國，主要應(yīng)用于國有大型工業(yè)企業(yè)。而如今ERP系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、貿(mào)易流通、金融保險(xiǎn)、電信服務(wù)、能源和交通等行業(yè)。企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)軟件04企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)軟件的分類成品套裝的ERP系統(tǒng)軟件在開發(fā)平臺(tái)上研發(fā)的ERP系統(tǒng)軟件在應(yīng)用設(shè)計(jì)平臺(tái)上研發(fā)的ERP系統(tǒng)軟件企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)軟件04常用的ERP系統(tǒng)軟件案例隨著ERP系統(tǒng)軟件的廣泛應(yīng)用，很多公司都投入到ERP系統(tǒng)軟件的開發(fā)中。著名的ERP系統(tǒng)軟件品牌有美國的Sage、Oracle、Infor，德國的SAP，中國的用友、管家婆、金蝶等。用友ERP總體架構(gòu)任務(wù)實(shí)施-自學(xué)成才05①將全班學(xué)生分為10組，各小組上網(wǎng)查找排名前十的ERP軟件，并確定要展示的ERP軟件，各小組不要重復(fù)。②各小組查找本組要展示ERP軟件的總體架構(gòu)及主要特點(diǎn)，并進(jìn)行PPT制作。③各小組派代表進(jìn)行展示。

第四部分PART0404信息物理系統(tǒng)(CPS)系統(tǒng)導(dǎo)入在現(xiàn)代化城市中，交通擁堵現(xiàn)象十分普遍。要想在現(xiàn)存的交通基礎(chǔ)設(shè)施上改善交通擁堵狀況，提高道路的運(yùn)行效率是行之有效的方法。這時(shí)專家學(xué)者想到可以結(jié)合計(jì)算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用信息物理系統(tǒng)（CPS）的理論和設(shè)計(jì)方法研究出新一代交通系統(tǒng)。與現(xiàn)有交通系統(tǒng)相比，新一代交通系統(tǒng)具有更大的運(yùn)輸能力，更少的交通擁擠、油料消耗和廢氣排放，且更安全可靠。那么，什么是信息物理系統(tǒng)（CPS）呢？信息物理系統(tǒng)（CPS）的概念01CPS是一種基于嵌入式技術(shù)與人工智能技術(shù)的智能化信息管理系統(tǒng)，它能將物理空間里面的物理規(guī)律以信息的方式表達(dá)出來，即將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，從而讓整個(gè)世界互聯(lián)起來。本質(zhì)上CPS又稱人-機(jī)-物融合系統(tǒng)，旨在實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的有機(jī)融合，進(jìn)而在時(shí)間、空間等方面延伸人的控制。1微觀上2宏觀上3CPS通過在物理系統(tǒng)中嵌入計(jì)算與通信內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算進(jìn)程與物理系統(tǒng)的一體化。信息物理系統(tǒng)（CPS）的概念01CPS是由運(yùn)行在不同時(shí)間和空間范圍的、分布式的、異構(gòu)的系統(tǒng)組成的動(dòng)態(tài)混合系統(tǒng)信息物理系統(tǒng)（CPS）的結(jié)構(gòu)層次02

CPS的5C技術(shù)體系架構(gòu)信息物理系統(tǒng)（CPS）的結(jié)構(gòu)層次021．智能連接層智能連接層的核心在于按照活動(dòng)目標(biāo)和信息分析的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，但采集的數(shù)據(jù)要有選擇性和有所側(cè)重。智能連接層的工作流程信息物理系統(tǒng)（CPS）的結(jié)構(gòu)層次0202智能分析層可以將來自不同資源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可用于實(shí)際應(yīng)用程序的信息，其核心是記憶與分析，并形成自記憶能力。03智能網(wǎng)絡(luò)層智能網(wǎng)絡(luò)層的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容包括空間模型的建立和知識(shí)發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用體系的建立兩個(gè)部分。04智能認(rèn)知層智能認(rèn)知層可對(duì)所獲得的有效信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析和挖掘，以做出更加有效、科學(xué)的決策活動(dòng)。05智能配置與執(zhí)行層能夠?qū)Q策信息轉(zhuǎn)化成各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯，以產(chǎn)生新的感知并將其傳回智能連接層，從而實(shí)現(xiàn)從決策到控制器的直接連接，形成CPS五層架構(gòu)的循環(huán)與迭代成長(zhǎng)。信息物理系統(tǒng)（CPS）的結(jié)構(gòu)層次025C體系的目標(biāo)與技術(shù)信息物理系統(tǒng)（CPS）的應(yīng)用031．信息物理系統(tǒng)（CPS）的應(yīng)用領(lǐng)域01分布式能源系統(tǒng)02新一代交通系統(tǒng)03健康醫(yī)療系統(tǒng)信息物理系統(tǒng)（CPS）的應(yīng)用03信息物理系統(tǒng)（CPS）的應(yīng)用案例豐田汽車公司在進(jìn)行軸承健康管理和故障預(yù)測(cè)的課題研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)軸承在服役過程中和損壞前均發(fā)生了數(shù)次非常劇烈的振動(dòng)，對(duì)根本原因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)振動(dòng)的來源是壓縮機(jī)自身的喘振現(xiàn)象。為解決這一問題，豐田汽車公司將集成了預(yù)測(cè)分析工具和智能控制單元的CPS應(yīng)用于汽車壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，使壓縮機(jī)具有了在線激流監(jiān)控和優(yōu)化控制能力，從而提升了壓縮機(jī)的工作效率信息物理系統(tǒng)（CPS）軟件04捷訊CPS軟件功能模塊CDEF設(shè)備物聯(lián)平臺(tái)品質(zhì)追溯控制AB信息物理系統(tǒng)（CPS）軟件04數(shù)字化看板智能物流系統(tǒng)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)智能產(chǎn)線系統(tǒng)任務(wù)實(shí)施-調(diào)查研究05①將全班學(xué)生分為若干組，各小組上網(wǎng)或去圖書館查閱CPS應(yīng)用領(lǐng)域的資料。②每組總結(jié)出CPS應(yīng)用最廣泛的五個(gè)領(lǐng)域。③每組列舉出五個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。④每組派代表對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行展示。謝謝您的觀看！項(xiàng)目三智能制造關(guān)鍵技術(shù)智能制造概論項(xiàng)目導(dǎo)讀智能制造關(guān)鍵技術(shù)共分為工業(yè)制造技術(shù)、工業(yè)識(shí)別技術(shù)和新信息技術(shù)三大類，只有將各類智能制造技術(shù)進(jìn)行深度融合，才能構(gòu)造出智能制造系統(tǒng)。同時(shí)，制造裝備的智能化也離不開智能制造技術(shù)。因此，智能制造技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)智能制造至關(guān)重要。項(xiàng)目目標(biāo)1.掌握工業(yè)機(jī)器人的組成、特點(diǎn)、分類與關(guān)鍵技術(shù)2.掌握3D打印技術(shù)的概念、原理與應(yīng)用3.掌握機(jī)器視覺技術(shù)的概念、組成與應(yīng)用4.了解射頻識(shí)別技術(shù)的特征、原理、組成與應(yīng)用5.了解物聯(lián)網(wǎng)的概念、組成與應(yīng)用項(xiàng)目目標(biāo)6.了解人工智能技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展與應(yīng)用7.了解工業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、意義、架構(gòu)與應(yīng)用8.了解云計(jì)算技術(shù)的概念、特點(diǎn)、架構(gòu)與應(yīng)用9.了解數(shù)字孿生技術(shù)與數(shù)字孿生體1工業(yè)制造技術(shù)2工業(yè)識(shí)別技術(shù)3新信息技術(shù)目錄CONTENTS

第一部分

工業(yè)制造技術(shù)PART0101導(dǎo)入

當(dāng)你走進(jìn)智能工廠，會(huì)發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人隨處可見，如點(diǎn)焊機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等。這種在制造生產(chǎn)中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人代替人類工作的技術(shù)稱為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是工業(yè)制造技術(shù)的一種，而工業(yè)制造技術(shù)還有很多。那么，還有哪些技術(shù)屬于工業(yè)制造技術(shù)呢？它們又是如何應(yīng)用的呢？工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的現(xiàn)代化裝備。它能靠自身動(dòng)力和控制能力來自動(dòng)執(zhí)行工作，即可以在接受人的指令后，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)器人組成一臺(tái)完整的工業(yè)機(jī)器人包括操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和可更換的末端執(zhí)行器四個(gè)部分工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01控制系統(tǒng)末端執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操作機(jī)即工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械本體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)械。工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用來驅(qū)動(dòng)操作機(jī)運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的核心，決定了工業(yè)機(jī)器人的功能和技術(shù)水平。工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器是直接用于作業(yè)的機(jī)構(gòu)，連接在操作機(jī)腕部的機(jī)械接口上。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)012513可重復(fù)編程擬人化通用性好工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01按作業(yè)用途分類工業(yè)機(jī)器人按作業(yè)用途的不同，可分為點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、涂膠機(jī)器人和裝配機(jī)器人等。按操作機(jī)的坐標(biāo)形式分類工業(yè)機(jī)器人按操作機(jī)坐標(biāo)形式的不同，可分為直角坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、球坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01按控制方式分類按編程方式分類工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人按控制方式的不同，可分為點(diǎn)位控制機(jī)器人、連續(xù)軌跡控制機(jī)器人、力（力矩）控制機(jī)器人和智能控制機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人按控制系統(tǒng)編程方式的不同，可分為直接示教機(jī)器人和離線示教（或離線編程）機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用1）惡劣、危險(xiǎn)的工作場(chǎng)合有些領(lǐng)域的工作場(chǎng)合不安全因素很多，有害于身體健康甚至危及生命2）特殊工作場(chǎng)合在某些特殊工作場(chǎng)合中，人無法工作，只有機(jī)器人才能工作。3）高復(fù)雜性、高強(qiáng)度、高精度的工作場(chǎng)合在某些高復(fù)雜性、高強(qiáng)度、高精度的工作場(chǎng)合，需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化且全年無休的生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)01靈活操作技術(shù)自主導(dǎo)航技術(shù)環(huán)境感知與傳感技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的研究方向工業(yè)機(jī)器人技術(shù)013D打印技術(shù)023D打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù)（additivemanufacturing，AM），是相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工的減材制造而言的。該技術(shù)是基于三維數(shù)據(jù)模型，通過增加材料逐層制造的方式，來直接制造三維實(shí)體模型的一種制造方法。3D打印技術(shù)023D打印技術(shù)的原理3D打印技術(shù)基于離散-堆積原理，將復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加。自由成形制作過程快數(shù)字化驅(qū)動(dòng)累加式的成型方式無須使用刀具、模具就能制造零部件制造工藝流程短、全自動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)制造無論是哪種增材制造工藝，都是由三維數(shù)據(jù)直接或間接地驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行加工的具有較高的復(fù)制性和互換性3D打印技術(shù)023D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)3D打印技術(shù)023D打印材料材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的核心之一，目前常使用的3D打印材料有金屬粉末、光敏樹脂、熱塑性塑料、高分子聚合物、石膏、紙、生物活性高分子等。而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，復(fù)合材料、功能梯度材料、智能材料、納米材料等新型材料已經(jīng)成為目前3D打印材料研究的熱點(diǎn)。3D打印設(shè)備光固化打印機(jī)采用紫外光在液態(tài)光敏樹脂表面進(jìn)行掃描選擇性激光燒結(jié)打印機(jī)采用高功率的激光，把粉末加熱燒結(jié)在一起形成零件熔融沉積打印機(jī)采用熱融噴頭，使塑性纖維材料經(jīng)熔化后從噴頭內(nèi)擠壓而出，并沉積在指定位置后固化成形黏結(jié)劑噴射打印機(jī)采用類似噴墨打印機(jī)噴頭的工作方式3D打印技術(shù)023D打印技術(shù)023D打印技術(shù)的應(yīng)用1）設(shè)計(jì)方案評(píng)審2）制造工藝與裝配檢驗(yàn)3）功能樣件制造4）模具的快速制造5）建筑總體布局、裝修方案的展示和評(píng)價(jià)6）科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)實(shí)體可視化3D打印技術(shù)023D打印技術(shù)的應(yīng)用7）醫(yī)學(xué)與醫(yī)療工程8）首飾和工藝品的快速開發(fā)與個(gè)性化定制9）動(dòng)漫造型設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)10）電子器件和光學(xué)器件的設(shè)計(jì)制作任務(wù)實(shí)施–辯論比賽03以“3D打印技術(shù)是否能全面取代傳統(tǒng)制造技術(shù)”為題進(jìn)行辯論比賽，流程如下。①將全班學(xué)生分為兩組，每組選出四名代表，并確定好一辯、二辯、三辯和四辯，其余學(xué)生為觀眾。②每組派代表抽簽確定正反方。③按照表3-1的流程進(jìn)行辯論，各方辯手要注意計(jì)時(shí)員的提醒，注意言行舉止，做到文明禮貌。④辯論結(jié)束后觀眾進(jìn)行提問，正反方各回答觀眾提出的兩個(gè)問題，除雙方四辯外，任意辯手作答。⑤觀眾根據(jù)辯手的辯風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、整體配合、語言運(yùn)用、臨場(chǎng)反應(yīng)等，對(duì)各個(gè)辯手進(jìn)行投票，票數(shù)最高的為最佳辯手。任務(wù)實(shí)施–辯論比賽03序號(hào)程序時(shí)間1正方一辯發(fā)言2分30秒2反方一辯發(fā)言2分30秒3正方二辯發(fā)言1分30秒4反方二辯發(fā)言1分30秒5正方三辯發(fā)言1分30秒6反方三辯發(fā)言1分30秒7正方一辯進(jìn)行小結(jié)1分30秒8反方一辯進(jìn)行小結(jié)1分30秒9自由辯論（正方先開始）10分鐘（雙方各5分鐘）10反方四辯總結(jié)陳詞3分鐘11正方四辯總結(jié)陳詞3分鐘辯論流程

第二部分

PART0202工業(yè)識(shí)別技術(shù)導(dǎo)入在生活中，付款時(shí)使用二維碼支付、坐地鐵時(shí)刷卡進(jìn)出站、坐火車時(shí)刷證刷臉進(jìn)站等都已經(jīng)司空見慣，而這些都需要工業(yè)識(shí)別技術(shù)的支持。智能制造時(shí)代必然也離不開工業(yè)識(shí)別技術(shù)，如數(shù)據(jù)讀取、圖形采集和工件定位等工作，都需要一些工業(yè)識(shí)別技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。那么，工業(yè)識(shí)別技術(shù)都包括哪些呢？機(jī)器視覺技術(shù)01

機(jī)器視覺技術(shù)機(jī)器視覺技術(shù)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡(jiǎn)單說來，機(jī)器視覺技術(shù)就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺技術(shù)011圖像的獲取2圖像的處理和分析3圖像的輸出和顯示圖像的獲取可將被測(cè)物體的可視化圖像和內(nèi)在特征轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)處理的一系列數(shù)據(jù)主要是對(duì)獲取的視覺信息進(jìn)行處理將圖像被處理分析的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫或用戶指定的位置機(jī)器視覺系統(tǒng)的組成機(jī)器視覺技術(shù)01目前，機(jī)器視覺技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品加工、制藥、化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)的各個(gè)方面，已成為現(xiàn)代加工制造業(yè)不可或缺的部分。機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)02射頻識(shí)別技術(shù)（radiofrequencyidentification，RFID）是一種無線通信技術(shù)，它能在RFID閱讀器與RFID標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，以達(dá)到識(shí)別目標(biāo)的目的。射頻識(shí)別技術(shù)的概念射頻識(shí)別技術(shù)02RFID標(biāo)簽

為RFID標(biāo)簽提供能量、進(jìn)行讀寫操作的設(shè)備，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理的中心射頻識(shí)別技術(shù)的概念RFID閱讀器

為RFID標(biāo)簽提供能量、進(jìn)行讀寫操作的設(shè)備，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理的中心1）非接觸識(shí)別2）讀取速度快5）可重復(fù)使用7）數(shù)據(jù)的記憶容量大6）無屏障讀取射頻識(shí)別技術(shù)02射頻識(shí)別技術(shù)的特征3）體積小型化

形狀多樣化4）抗污染能力和耐久性強(qiáng)8）安全性高射頻識(shí)別技術(shù)023．射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用RFID的數(shù)字化車間01基于RFID的智能PLM02基于RFID技術(shù)的制造物流智能化03物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03物聯(lián)網(wǎng)（internetofthings，IOT）是指利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，把傳感器、控制器、機(jī)器、人和物等通過新的方式相互聯(lián)結(jié)在一起，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)特征全面感知是指物聯(lián)網(wǎng)能隨時(shí)隨地獲取物體的信息。智能處理是指物聯(lián)網(wǎng)利用智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，最終實(shí)現(xiàn)智能化決策和控制。可靠傳遞是指物聯(lián)網(wǎng)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，能將獲取的物體信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)01020304（3）過程監(jiān)控與管理（4）物流管理（2）實(shí)時(shí)售后服務(wù)（1）產(chǎn)品智能化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03物聯(lián)網(wǎng)的組成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03物聯(lián)網(wǎng)的組成感知層位于最底層，是物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)和核心，是信息采集的關(guān)鍵部分。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將感知層獲取的信息安全可靠地傳輸?shù)綉?yīng)用層。應(yīng)用層位于最上層，它能夠通過云計(jì)算平臺(tái)對(duì)感知層采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)031）供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)優(yōu)化2）生產(chǎn)工藝優(yōu)化3）產(chǎn)品設(shè)備監(jiān)控管理4）環(huán)保監(jiān)測(cè)及能源管理5）工業(yè)安全生產(chǎn)管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)實(shí)施-應(yīng)用舉例04請(qǐng)全班學(xué)生在機(jī)器視覺技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中選擇一種技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用舉例，并對(duì)列舉的應(yīng)用案例進(jìn)行分析，指出案例的應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、具體實(shí)施過程等。

第三部分PART0303新信息技術(shù)導(dǎo)入除了人工智能技術(shù)，新信息技術(shù)還包括哪些技術(shù)呢？小愛、小度等智能音箱，是目前較受歡迎的家用智能電器。利用智能音箱，人們可以語音點(diǎn)播歌曲、上網(wǎng)購物，或了解天氣預(yù)報(bào)等，這一切都是基于人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。而人工智能技術(shù)作為新信息技術(shù)的一種，是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)。人工智能技術(shù)概念人工智能（artificialintelligence，AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，旨在使計(jì)算機(jī)技術(shù)朝著越來越智能的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)01人工智能技術(shù)的產(chǎn)生人工智能技術(shù)011956年，在由達(dá)特茅斯學(xué)院舉辦的夏季研討會(huì)上，以約翰·麥卡錫為首的專家學(xué)者們首次提出了“人工智能”這一術(shù)語。后來，這被人們看作是人工智能正式誕生的標(biāo)志，至此人工智能技術(shù)作為一門新興學(xué)科開始茁壯成長(zhǎng)。人工智能技術(shù)01（1）推理搜索（2）知識(shí)庫系統(tǒng)建立（3）機(jī)器學(xué)習(xí)（4）深度學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的發(fā)展人工智能技術(shù)01人工智能技術(shù)的應(yīng)用商品零售教育培訓(xùn)醫(yī)療衛(wèi)生物流管理出版?zhèn)髅饺斯ぶ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)的概念工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域信息化應(yīng)用中所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，即圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到計(jì)劃等產(chǎn)品制造各個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的總稱。工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)的“4V”特點(diǎn)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu)主要包含了生命周期與價(jià)值流、企業(yè)縱向?qū)雍虸T價(jià)值鏈三個(gè)維度工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu)生命周期與價(jià)值流維度涵蓋了研發(fā)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、運(yùn)維與服務(wù)五個(gè)環(huán)節(jié)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02企業(yè)縱向?qū)影畔⑽锢硐到y(tǒng)（CPS）、管理信息系統(tǒng)（MIS）和互聯(lián)平臺(tái)系統(tǒng)（internet+），分別研究企業(yè)各層為實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用及工業(yè)轉(zhuǎn)型所需要進(jìn)行的工作。在IT價(jià)值鏈維度上，大數(shù)據(jù)的價(jià)值通過存放大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、應(yīng)用工具及其他服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。工業(yè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)1）大數(shù)據(jù)采集技術(shù)2）大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)3）大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)4）大數(shù)據(jù)分析技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)02大數(shù)據(jù)分析技術(shù)（1）可視化分析技術(shù)（2）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)（3）預(yù)測(cè)分析與建模技術(shù)（4）語義引擎技術(shù)云計(jì)算技術(shù)03云計(jì)算的概念云計(jì)算（cloudcomputing）是分布式計(jì)算的一種，它是通過網(wǎng)絡(luò)將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無數(shù)個(gè)小程序，然后對(duì)這些小程序進(jìn)行處理和分析，并將處理和分析結(jié)果返回給用戶。云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)1）超大規(guī)模2）虛擬化4）高可擴(kuò)展性

3）高可靠性5）極其廉價(jià)

云計(jì)算技術(shù)03云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)云計(jì)算技術(shù)03云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)主要分為云服務(wù)層和云管理層兩大部分。1）云服務(wù)層軟件即服務(wù)層平臺(tái)即服務(wù)層基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層云計(jì)算技術(shù)032）云管理層云管理層包括用戶層、機(jī)制層和檢測(cè)層三層。（1）用戶層

用戶層主要面向使用云計(jì)算的用戶，并通過多種功能來更好地為用戶服務(wù)，包括用戶管理、客戶支持、計(jì)費(fèi)管理和服務(wù)管理四個(gè)模塊云計(jì)算技術(shù)032）云管理層-機(jī)制層（2）機(jī)制層機(jī)制層主要提供各種用于管理云的機(jī)制。通過這些機(jī)制，能讓云計(jì)算中心內(nèi)部的管理更自動(dòng)化、更安全和更環(huán)保。機(jī)制層包括運(yùn)維管理、資源管理、安全管理和容災(zāi)支持四個(gè)模塊云計(jì)算技術(shù)032）云管理層-檢測(cè)層③在應(yīng)用層面，檢測(cè)層主要記錄應(yīng)用每次請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間和傳送數(shù)據(jù)的數(shù)量。①在物理資源層面，檢測(cè)層主要監(jiān)控物理資源的運(yùn)行狀況。②在虛擬資源層面，檢測(cè)層主要監(jiān)控虛擬機(jī)的CPU使用率和內(nèi)存利用率等。（3）檢測(cè)層檢測(cè)層主要從物理資源、虛擬資源和應(yīng)用三個(gè)層面全面監(jiān)控云計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)行。3124數(shù)據(jù)存儲(chǔ)企業(yè)管理產(chǎn)品研發(fā)信息交流云計(jì)算技術(shù)03云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)04數(shù)字孿生（digitaltwin）是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程。數(shù)字孿生數(shù)字孿生體數(shù)字孿生體是指與現(xiàn)實(shí)世界中的物理實(shí)體完全對(duì)應(yīng)和一致的虛擬模型，可實(shí)時(shí)模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為和性能，又稱數(shù)字孿生模型。數(shù)字孿生技術(shù)數(shù)字孿生技術(shù)04產(chǎn)品數(shù)字孿生體是指產(chǎn)品物理實(shí)體的工作狀態(tài)和工作進(jìn)展在虛擬空間的全要素重建及數(shù)字化映射產(chǎn)品數(shù)字孿生體數(shù)字孿生技術(shù)04產(chǎn)品數(shù)字孿生體的特性1）虛擬性2）唯一性3）多物理性4）多尺度性5）層次性6）集成性7）動(dòng)態(tài)性8）超寫實(shí)性9）可計(jì)算性10）概率性11）多學(xué)科性任務(wù)實(shí)施-問卷調(diào)查05隨著科技的發(fā)展，人工智能的普及度越來越高，應(yīng)用范圍也越來越廣。然而人們對(duì)人工智能的看法卻褒貶不一，有人贊成發(fā)展人工智能，因?yàn)樗鼤?huì)使我們的生活更加方便；有人不贊成繼續(xù)發(fā)展人工智能，認(rèn)為人工智能將會(huì)有取代人類的一天。那么人們對(duì)人工智能的看法到底是怎樣的呢？

將全班學(xué)生分成5組進(jìn)行人工智能問卷調(diào)查，調(diào)查完畢后對(duì)結(jié)果進(jìn)行匯總，并派代表進(jìn)行匯報(bào)。謝謝您的觀看！項(xiàng)目四智能制造裝備與服務(wù)智能制造概論項(xiàng)目導(dǎo)讀

智能制造裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)硬件，也是智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要一環(huán)。智能制造裝備產(chǎn)業(yè)肩負(fù)著引領(lǐng)和帶動(dòng)制造業(yè)向中高端發(fā)展的重要使命，是今后較長(zhǎng)時(shí)期優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局的重中之重。同樣重要的還有智能制造服務(wù)，它是智能制造的核心內(nèi)容之一。產(chǎn)品服務(wù)的智能化將為制造企業(yè)帶來更多的利潤(rùn)，越來越多的制造企業(yè)已經(jīng)開始由生產(chǎn)型制造向生產(chǎn)服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。項(xiàng)目目標(biāo)1.了解智能制造裝備的概念2.掌握智能制造裝備技術(shù)的內(nèi)容3.了解智能制造服務(wù)的概念與未來發(fā)展4.掌握智能制造服務(wù)的相關(guān)技術(shù)1智能制造裝備2智能制造裝備技術(shù)3智能制造服務(wù)目錄CONTENTS

第一部分

智能制造裝備PART0101導(dǎo)入

2010年，《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》第一次提出了“智能制造裝備”，當(dāng)時(shí)它只是一個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)名稱。而2012年工業(yè)和信息化部出臺(tái)的《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，第一次明確了智能制造裝備的定義。近年來，我國智能制造裝備行業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，初步形成一定的規(guī)模。那么，什么是智能制造裝備呢？它的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景又是怎樣的呢？智能制造裝備的概念01智能制造裝備的概念

智能制造裝備是具有預(yù)測(cè)、感知、分析、推理、決策、控制等功能的各類制造裝備的總稱。它是在數(shù)控裝備基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種更先進(jìn)、更能提高生產(chǎn)效率和制造精度的裝備。智能制造裝備的概念01智能制造裝備的應(yīng)用領(lǐng)域021．電力領(lǐng)域2．節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域3．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域4．資源開采領(lǐng)域5．國防軍工領(lǐng)域6．基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域智能制造裝備的發(fā)展前景031．智能控制系統(tǒng)2．精密和智能儀器儀表與試驗(yàn)設(shè)備3．高端數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備4．自動(dòng)化成套生產(chǎn)線5．智能專用裝備暢想未來舉一個(gè)智能制造裝備的例子，并想象一下未來它將會(huì)變成怎樣。任務(wù)實(shí)施-知識(shí)查找04①將全班學(xué)生分為5組，每組選擇一種自己熟悉的智能制造裝備，上網(wǎng)查找該智能制造裝備的相關(guān)知識(shí)。②將查找到的智能制造裝備相關(guān)知識(shí)整理成PPT。③派代表進(jìn)行PPT講解。④其他組的學(xué)生進(jìn)行提問，每組提一個(gè)問題。⑤教師根據(jù)各組完成任務(wù)的情況，按下頁表為學(xué)生評(píng)分并做出評(píng)價(jià)。任務(wù)實(shí)施-知識(shí)查找04考核內(nèi)容滿分得分備注收集的資料豐富、翔實(shí)20

小組成員協(xié)作良好、任務(wù)完成度高30

PPT條理清晰、內(nèi)容詳盡20

講解流暢、邏輯清晰30

總分100

教師點(diǎn)評(píng)：

第二部分

PART0202智能制造裝備技術(shù)導(dǎo)入目前，數(shù)控機(jī)床己廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、核電、高新技術(shù)等行業(yè)。若數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后維修人員不能及時(shí)找到故障的原因和部位，就不能迅速使其恢復(fù)生產(chǎn)，將會(huì)給企業(yè)帶來巨大的損失。而應(yīng)用智能數(shù)控技術(shù)可快速解決數(shù)控機(jī)床的故障，甚至消除將要出現(xiàn)的故障。智能數(shù)控技術(shù)是智能制造裝備技術(shù)的一種。那么，什么是智能制造裝備技術(shù)？它還包括哪些技術(shù)呢？智能制造裝備技術(shù)00

智能制造裝備技術(shù)

智能制造裝備技術(shù)是能使智能制造裝備進(jìn)行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等多種智能活動(dòng)，并可使各類智能制造裝備進(jìn)行信息共享的技術(shù)。傳感技術(shù)01

傳感技術(shù)是研究傳感器的材料、設(shè)計(jì)、工藝、性能和應(yīng)用等的綜合技術(shù)。它以傳感器為核心逐漸外延，與計(jì)算機(jī)科學(xué)等多門學(xué)科密切相關(guān)，是由多種技術(shù)相互滲透、相互結(jié)合而形成的新技術(shù)密集型工程技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。傳感技術(shù)01傳感器

傳感器是智能制造裝備中的基礎(chǔ)部件。在以計(jì)算機(jī)為控制核心的智能系統(tǒng)中，傳感器就像人的感覺器官，可以感知或采集環(huán)境中的圖形、聲音、光線，以及生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)上的流量、位置、溫度、壓力等數(shù)據(jù)。傳感技術(shù)013）電感式傳感技術(shù)4）壓變式傳感技術(shù)1）電阻式傳感技術(shù)2)電容式傳感技術(shù)典型的傳感技術(shù)傳感技術(shù)017）熱阻式傳感技術(shù)8）光電式傳感技術(shù)5）磁電式傳感技術(shù)6）熱電式傳感技術(shù)傳感技術(shù)0111）數(shù)字傳感技術(shù)12）智能傳感技術(shù)9）半導(dǎo)體傳感技術(shù)10）超聲波傳感技術(shù)性能預(yù)測(cè)與智能維護(hù)技術(shù)021．性能預(yù)測(cè)成本低運(yùn)營(yíng)效率高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定1）遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究3）多通道同步高速信號(hào)采集與高可靠性監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究2）網(wǎng)絡(luò)診斷維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的研究性能預(yù)測(cè)與智能維護(hù)技術(shù)02智能維護(hù)技術(shù)4）遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究6）智能分析診斷技術(shù)的研究5）基于圖形化編程語言的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)軟件的研究性能預(yù)測(cè)與智能維護(hù)技術(shù)027）基于網(wǎng)頁的網(wǎng)絡(luò)診斷知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫和案例庫的研究9）專家會(huì)診環(huán)境的研究8）多參數(shù)綜合診斷技術(shù)的研究性能預(yù)測(cè)與智能維護(hù)技術(shù)02智能工藝技術(shù)03智能工藝技術(shù)能在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所給信息，通過人機(jī)交互或自動(dòng)的方式，確定產(chǎn)品的加工方法和工藝過程，是連接設(shè)計(jì)與制造的橋梁。智能工藝技術(shù)應(yīng)用智能工藝技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序人機(jī)界面智能工藝技術(shù)03智能工藝系統(tǒng)的組成智能工藝技術(shù)03智能工藝規(guī)劃是指進(jìn)行輸入產(chǎn)品圖樣信息、擬定工藝路線和工序內(nèi)容、確定加工設(shè)備和工藝裝備、計(jì)算工藝參數(shù)、輸出工藝文件的規(guī)劃。智能工藝規(guī)劃的內(nèi)容包括毛坯的選擇及毛坯圖的生成，定位基準(zhǔn)與夾緊方案的選擇，加工方法的選擇，加工順序的安排，工藝裝備的選擇，工藝參數(shù)的計(jì)算，工藝裝備設(shè)計(jì)方案的提出，以及工藝文件的輸出等。3．智能工藝規(guī)劃智能工藝技術(shù)03智能工藝決策專家系統(tǒng)是一種在特定領(lǐng)域內(nèi)具有專家水平的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，它能模擬人類專家解決問題的推理方式和思維過程，運(yùn)用人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的問題做出判斷和決策。智能工藝決策專家系統(tǒng)的組成4．智能工藝決策專家系統(tǒng)智能數(shù)控技術(shù)04智能數(shù)控技術(shù)是指數(shù)控系統(tǒng)或部件通過對(duì)自身功能結(jié)構(gòu)的自整定改變運(yùn)行狀態(tài)，從而自主適應(yīng)外界參數(shù)變化的技術(shù)。智能數(shù)控技術(shù)智能數(shù)控技術(shù)04智能數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)智能數(shù)控技術(shù)04智能數(shù)控機(jī)床1）智能主軸單元2）智能進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元3）機(jī)床本體任務(wù)實(shí)施-談古論金05數(shù)控技術(shù)和裝備是制造業(yè)信息化的重要組成部分。自20世紀(jì)50年代誕生以來，數(shù)控技術(shù)經(jīng)歷了電子管元器件數(shù)控、晶體管數(shù)控、計(jì)算機(jī)數(shù)控、微型計(jì)算機(jī)數(shù)控等多個(gè)發(fā)展階段，并將繼續(xù)朝著智能數(shù)控的方向發(fā)展，請(qǐng)據(jù)此完成以下任務(wù)。①將全班學(xué)生分為5組，上網(wǎng)查閱智能數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀。②按照重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)繪制智能數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷程的時(shí)間軸。③各小組派代表展示講解。④其余學(xué)生進(jìn)行提問。

⑤教師根據(jù)各組完成任務(wù)的情況，按下頁表為學(xué)生評(píng)分并做出評(píng)價(jià)任務(wù)實(shí)施-談古論金05考核內(nèi)容滿分得分備注收集的資料豐富、翔實(shí)20

小組成員協(xié)作良好、任務(wù)完成度高30

時(shí)間節(jié)點(diǎn)全面、內(nèi)容準(zhǔn)確20

講解流暢、邏輯清晰30

總分100

教師點(diǎn)評(píng)：

任務(wù)實(shí)施評(píng)價(jià)表

第三部分PART0303智能制造服務(wù)導(dǎo)入那么，這些服務(wù)是智能制造服務(wù)嗎？智能制造服務(wù)有哪些特點(diǎn)呢？除專賣店外，電子產(chǎn)品的線下體驗(yàn)店與客戶服務(wù)中心也很多。體驗(yàn)店能讓客戶進(jìn)行買前體驗(yàn)，以了解其電子產(chǎn)品；客戶服務(wù)中心能為客戶提供各類售前、售后服務(wù)。無論是體驗(yàn)店還是客戶服務(wù)中心，都是以服務(wù)用戶為目標(biāo)。人工智能技術(shù)概念智能制造服務(wù)的概念01智能制造服務(wù)是指面向產(chǎn)品的全生命周期，依托于產(chǎn)品創(chuàng)造高附加值的服務(wù)。智能制造服務(wù)是產(chǎn)品服務(wù)和數(shù)字化服務(wù)等不同服務(wù)類型的組合，是出廠后的智能產(chǎn)品組成的價(jià)值鏈。1．服務(wù)狀態(tài)感知技術(shù)智能制造服務(wù)技術(shù)02

服務(wù)狀態(tài)感知技術(shù)是智能制造服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)品追溯管理和預(yù)測(cè)性維護(hù)等服務(wù)都是以產(chǎn)品的狀態(tài)感知為基礎(chǔ)的。1）基于深度三維圖像的物體識(shí)別技術(shù)2）物體缺陷自動(dòng)識(shí)別技術(shù)2．協(xié)同服務(wù)技術(shù)智能制造服務(wù)技術(shù)02協(xié)同制造是基于敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造的現(xiàn)代制造模式，它能充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及供應(yīng)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理和商務(wù)合作。協(xié)同服務(wù)技術(shù)是協(xié)同制造的重要內(nèi)容之一，包括設(shè)備協(xié)作、資源共享、技術(shù)轉(zhuǎn)移、成果推廣和委托加工等模式的協(xié)作交互。任務(wù)實(shí)施-舉例分析03①將全班學(xué)生分為5組，上網(wǎng)查找智能制造服務(wù)的案例。②選擇一個(gè)案例，分析它的智能制造服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)等，并制作PPT。③各小組派代表展示講解。④其余學(xué)生進(jìn)行提問。⑤教師根據(jù)各組完成任務(wù)的情況，按下頁表為學(xué)生評(píng)分并做出評(píng)價(jià)。任務(wù)實(shí)施-舉例分析03考核內(nèi)容滿分得分備注收集的資料豐富、翔實(shí)20

小組成員協(xié)作良好、任務(wù)完成度高30

PPT條理清晰、內(nèi)容詳盡20

講解流暢、邏輯清晰30

總分100

教師點(diǎn)評(píng)：

任務(wù)實(shí)施評(píng)價(jià)表謝謝您的觀看！項(xiàng)目五智能制造的典型應(yīng)用智能制造概論項(xiàng)目導(dǎo)讀智能制造正在世界范圍內(nèi)興起，它是制造技術(shù)特別是制造信息技術(shù)發(fā)展的必然，是自動(dòng)化和集成技術(shù)縱向發(fā)展的結(jié)果，日益成為制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容。同時(shí)，智能制造是我國加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)工業(yè)向中高端邁進(jìn)和建設(shè)制造強(qiáng)國的重要舉措，也是我國新常態(tài)下打造新國際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必然選擇。因此，國內(nèi)很多知名制造企業(yè)都應(yīng)用智能制造生產(chǎn)產(chǎn)品，并取得了良好的成果。項(xiàng)目目標(biāo)1.了解三一集團(tuán)的智能制造2.了解雙星集團(tuán)的智能制造3.了解中車青島四方的智能制造1三一集團(tuán)的智能制造2雙星集團(tuán)的智能制造3中車青島四方的智能制造目錄CONTENTS

第一部分

三一集團(tuán)的智能制造PART0101導(dǎo)入三一集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱三一集團(tuán)）作為工程機(jī)械制造領(lǐng)域的佼佼者，秉承“品質(zhì)改變世界”的使命，致力于將產(chǎn)品升級(jí)換代至世界一流水平。三一集團(tuán)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，投身于工程機(jī)械智能制造的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和服務(wù)轉(zhuǎn)型，為行業(yè)和國家推動(dòng)智能制造做出了嘗試。那么，三一集團(tuán)的智能制造是什么樣的呢？智能工廠的數(shù)字化車間01智能制造裝備的概念三一集團(tuán)于2009年引進(jìn)了數(shù)字化車間的理念，建設(shè)了國內(nèi)領(lǐng)先的智能工廠數(shù)字化車間。此車間內(nèi)的物流、裝配、質(zhì)檢等各環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，且可將訂單逐級(jí)、快速、精準(zhǔn)地分解至每個(gè)工位，創(chuàng)造了快速制成一臺(tái)制造裝備的“三一速度”。智能工廠的數(shù)字化車間011．智能化生產(chǎn)控制中心

三一集團(tuán)智能工廠數(shù)字化車間智能工廠的數(shù)字化車間012．智能化生產(chǎn)執(zhí)行過程管控三一集團(tuán)MES的結(jié)構(gòu)智能化生產(chǎn)執(zhí)行過程管控采用了MES。智能工廠的數(shù)字化車間013．智能化倉儲(chǔ)、運(yùn)輸與物流

智能化倉儲(chǔ)、運(yùn)輸與物流包括智能立體倉庫、AGV小車和公共資源定位系統(tǒng)三部分。智能立體倉庫能夠根據(jù)生產(chǎn)過程監(jiān)控及排產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)提前下庫和依次下架物料，并能夠依據(jù)先進(jìn)先出原則防止產(chǎn)生滯留物料等AGV小車能進(jìn)行智能化的分揀、智能引導(dǎo)產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)配送、供應(yīng)鏈物料園區(qū)疏導(dǎo)等公共資源定位系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)在制品資源跟蹤定位、叉車定位、人員定位、設(shè)備資源定位、數(shù)據(jù)采集等。智能工廠的數(shù)字化車間01①智能化加工設(shè)備和智能化生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，提升了生產(chǎn)效率。③智能刀具管理系統(tǒng)能對(duì)生產(chǎn)過程中的刀具、夾具和量具進(jìn)行整體的流程化管理②分布式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集4．智能化加工中心與生產(chǎn)線智能制造服務(wù)系統(tǒng)02三一集團(tuán)智能制造服務(wù)系統(tǒng)又稱智能制造服務(wù)管理云平臺(tái)，是以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)搭建的面向產(chǎn)品全生命周期的工程機(jī)械運(yùn)維服務(wù)支持系統(tǒng)，其架構(gòu)如圖所示。任務(wù)實(shí)施-學(xué)以致用03①閱讀關(guān)于“泰山玻纖智能制造”的案例，分析此案例中用到的智能制造系統(tǒng)、智能制造裝備、智能制造技術(shù)等。②將全班學(xué)生分為5組，各組分別進(jìn)行分析總結(jié)，并做成PPT。③各組派代表進(jìn)行講解。④其他組的學(xué)生進(jìn)行提問，每組提一個(gè)問題。⑤教師根據(jù)各組完成任務(wù)的情況，按下頁表為學(xué)生評(píng)分并做出評(píng)價(jià)?？己藘?nèi)容滿分得分備注收集的資料豐富、翔實(shí)20

小組成員協(xié)作良好、任務(wù)完成度高30

PPT條理清晰、內(nèi)容詳盡20

講解流暢、邏輯清晰30

總分100

教師點(diǎn)評(píng)：

任務(wù)實(shí)施-學(xué)以致用03

第二部分

PART0202雙星集團(tuán)的智能制造導(dǎo)入雙星集團(tuán)積極響應(yīng)中央供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革號(hào)召，堅(jiān)持推行“以智能化實(shí)現(xiàn)模式極簡(jiǎn)，以智能化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品極致，以智能化實(shí)現(xiàn)與用戶距離極短”的戰(zhàn)略方針，整合了全球頂尖的“工業(yè)4.0”專家和伙伴資源，集成了全球最先進(jìn)的信息通信技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)和智能裝備技術(shù)，建立了全流程“工業(yè)4.0”智能工廠，并搭建了智能生態(tài)系統(tǒng)。那么，雙星集團(tuán)的智能工廠和智能生態(tài)系統(tǒng)是什么樣的呢？雙星集團(tuán)的智能制造00雙星集團(tuán)的智能制造主要體現(xiàn)在智能制造生產(chǎn)線、智能服務(wù)平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈三個(gè)方面。智能制造生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了全流程的智能制造，建立了輪胎及輪胎智能制造裝備、方案和標(biāo)準(zhǔn)的制造生態(tài)圈智能制造服務(wù)平臺(tái)即遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)，其通過智能服務(wù)思維建立了智能服務(wù)生態(tài)圈物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈是以上兩者融合而成的，其推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與輪胎產(chǎn)業(yè)的深度融合。智能制造生產(chǎn)線01雙星集團(tuán)的智能制造生產(chǎn)線對(duì)原有的輪胎工藝流程進(jìn)行了創(chuàng)新，對(duì)密煉工序、壓延工序、成形工序、硫化工序等進(jìn)行了升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了智能排產(chǎn)、智能送料、智能檢測(cè)、智能倉儲(chǔ)。智能制造生產(chǎn)線01智能送料主要由AGV