智能制造装备与集成 课件 03 智能制造关键技术.pptx

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成智能制造装备与集成INTELLIGENTMANUFACTURINGEQUIPMENTANDINTEGRATION

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.1智能制造的技术体系3.2工业物联网3.3大数据3.4云计算3.5人工智能3.6虚拟现实第三章智能制造关键技术

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.1智能制造的技术体系智能制造技术：在数字化、自动化装置及系统应用的基础上，将人工智能引入到制造过程中，形成以存储、计算、逻辑、推理为特征的机器智能所驱动的产品制造技术。智能制造技术是现代制造技术、人工智能技术与计算机科学发展的必然结果，也是三者结合的产物。3.1.1智能制造技术的发展

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.1.2智能制造技术的特征智能制造技术是智能技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果。其主要特征如下：智能感知；智能决策；智能学习；智能诊断；智能优化。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.1.3智能制造的关键技术智能制造的关键技术主要分为：计算机技术、信息技术、工业电子技术、工业制造技术。计算机技术在软件方面的应用是实现智能制造的核心与基础，这些软件主要有计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺(CAPP)、制造执行系统(MES)等。信息技术是智能制造的基础与支撑，新一代信息技术包括人工智能、物联网、大数据、云计算、虚拟现实技术等。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成工业电子技术集成了传感、计算和通信三大技术，为智能制造构建了一个智能化、网络化的信息物理系统。它包括现代传感技术、射频识别技术、制造物联技术，以及现在广泛应用的定时定位技术等。工业制造技术是实现制造业快速、高效、高质量生产的关键。主要包括高端数控加工技术、机器人技术、满足极限工作环境与特殊工作需求的智能材料生产技术、基于3D打印的智能成型技术等。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.2工业物联网3.2.1物联网概述物联网(InternetofThings，IoT),可以认为是指通过信息传感设备，将物体与互联网之间相互链接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网的三个主要特征：全面感知可靠传递智能处理

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成按功能可将物联网分为三层:感知层、网络层和应用层。从物联网基础技术来看，它主要包括两方面的内容:现代传感器技术，将所有物品通过相应的传感器和射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)将感知的各种信息变成可以识别的电信号;网络连接技术，在此技术基础上扩展网络应用，延伸到所有可能的物体和物体之间的通信和信息交换。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.2.2现代传感技术1.基本概念无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)是由部署在监测区域内大量微型而又廉价的传感器节点通过无线通信方式组成的一个多跳的具有自组织特性的网络系统，其目的是将覆盖区域中的感知对象的信息进行感知、采集和处理，并最终发送给观测者，WSN结构如图3-1所示。图3-1WSN结构

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成传感器(Sensor)是由敏感元件和转换元件组成的一种监测装置,它可以感受到被监测对象的温度、湿度等信息，并按照一定规律变换为电信号或者其他所需形式输出，以满足信息的传递、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器、感知对象和观测者共同构成了WSN的三个必不可少的要素。WSN因具有低成本、低功耗、自组网、分布式监测、不需要固定通信设施支持等五大优点，可广泛应用于各行各业。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成2.发展历史从1978年开始，WSN历经多年的发展主要经历了以下四个阶段:第一阶段:也称第一代传感器网络，初步实现了信息的单向传递。第二阶段:也称第二代传感器网络，相对于第一代监测系统有了显著的综合能力。第三阶段:也称第三代传感器网络，传感器网络进入到局部监测的阶段。第四阶段:也称第四代传感器网络，即WSN阶段，目前正处于研究开发和快速增长期。

高等学校智能制造工程专业系列教材-智能制造装备与集成3.应用领域WSN由于其具有高监测精度、高容错性、覆盖区域大、可远程监控等优点。因此被广泛应用于以下几个方面：军事领域环境监测和预报精准农业智能交通医疗护理工业方面的应用空间探索

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