《智能集成制造系统》 课件第一章 绪论.pptx

第一章绪论

绪论随着人工智能，工业互联网、云计算、大数据、边缘计算等新信息技术，新制造科学技术及融合技术的发展，制造业生产方式发生了根本性变革。

技术进步的推动随着计算机技术、网络技术和传感技术的发展，制造业的生产方式发生了根本性变革，需要借助先进的信息技术，实现生产过程的实时监控和控制，提高生产效率和产品质量。

市场需求的变化全球市场竞争的加剧和消费者需求的多样化，要求制造业必须缩短产品研发周期，降低生产成本，提高产品质量，满足个性化的市场需求。

劳动力成本的上升随着经济的发展，劳动力成本不断上升，特别是在发达国家和地区。需要先进的生产方式替代或辅助人工完成繁琐、危险和重复性的工作，从而降低劳动力成本。

绿色制造的挑战环境保护和可持续发展成为全球共识，制造业需要减少资源消耗和环境污染。通过优化生产流程和资源配置，实现能源和材料的节约，减少废弃物的产生。

智能制造的引领智能制造是制造业发展的趋势，它将生产过程中的各个环节进行集成和优化，实现制造资源的智能化配置，将推动制造业向更加智能化、网络化、个性化的方向发展。

智能集成制造系统（IntelligentIntegratedManufacturingSystems，IIMS）的出现是制造业应对技术进步、市场需求变化、劳动力成本上升、绿色制造挑战和智能制造引领的结果。随着相关技术的不断发展和应用，智能集成制造系统将在未来制造业中发挥越来越重要的作用。

智能制造的引领1.1智能集成制造系统的内涵智能集成制造系统是一种融合了现代信息技术的前沿制造体系，其结构如图1-1所示。该系统基于工业互联网和智能制造云平台，整合了智能产品、智能生产流程和智能服务等多个功能子系统，符合人-信息-物理系统（HCPS）在智能制造领域的发展趋势，同时更加突出了人在制造过程中的核心地位。

通过对这些关键要素的集成与协同作业，智能集成制造系统实现了生产的全自动化、智能化和网络化，极大地提升了生产效率、降低了生产成本、满足了市场对个性化产品的需求，并促进了制造业的可持续发展。

该系统覆盖了产品全生命周期中的各个环节，包括但不限于人、技术、设备、管理、数据、材料和资金等制造要素，形成了一个高度集成的制造要素链。同时，它还涉及了人流、技术流、管理流、数据流、物流和资金流等多维度的价值链，确保了生产过程的高效和流畅。

智能制造的引领1.1智能集成制造系统的内涵图1-1智能集成制造体系架构简图

为了支撑智能集成制造系统的发展，该系统还融合了多种赋能技术，如新一代人工智能技术、工业互联网、云计算、大数据、边缘计算等。此外，它还结合了新兴的信息技术和先进的制造科学技术，如物联网、机器学习、数字孪生、增材制造等，以及这些技术的融合应用，从而为制造业带来革命性的变革和提升。

智能制造的引领1.1智能集成制造系统的内涵通过这些技术的整合和应用，智能集成制造系统不仅能够提高生产效率和产品质量，还能够实现资源的优化配置和利用，降低能耗和废物产生，响应环境保护的全球性要求。同时，它还能够快速响应市场变化，提供定制化和个性化的产品与服务，满足消费者多样化的需求，推动制造业向更智能、更绿色、更高效的方向发展。

智能集成制造系统的内涵主要包括以下几个方面：

信息化通过计算机技术、网络技术和数据库技术，实现生产过程中数据信息的快速传递、处理和存储，提高信息的透明度和可用性。

自动化利用机器人、自动化设备和其他先进技术，减少人工干预，实现生产过程的自动化和智能化。

集成化将生产过程中的设计、生产、管理等多个环节进行整合，实现资源和信息的共享，提高生产过程的协同性和效率。

智能化借助人工智能、机器学习等技术，使生产系统具有自我学习、自我优化和自我适应的能力，提高生产过程的灵活性和智能水平。

个性化根据客户需求和市场变化，实现产品的个性化定制和快速响应，提高产品的竞争力和市场的适应性。

绿色化通过优化生产流程和资源配置，实现能源和材料的节约，减少废弃物的产生，满足环保和可持续发展的要求。

智能集成制造系统是一种集成了信息技术、自动化技术、人工智能等先进技术的先进制造模式，它通过优化和整合生产过程中的各个环节，实现生产的高度自动化、智能化和网络化，从而提高生产效率、降低成本、满足个性化需求和实现可持续发展。

绿色化1.2智能集成制造的应用智能集成制造系统在航空航天制造、汽车制造、电子设备制造、医疗器械制造及工业机器人行业应用现状及前景如下：

航空航天制造在航空航天领域，智能集成制造系统主要应用于飞机、卫星、火箭等航空航天器的结构件、零件和装配过程中。当前，航空航天制造企业普遍采用三维建模、虚拟装配、增材制造（additivemanufacturing，AM）俗称3D打印等技术，以提高生产效率、降低成本、缩短研发周期，见图1-2。此