智能制造系统的关键技术优化方案

理论上智能制造系统与人类的知识积累密切相关，归纳起来包括如下几个方面：

（1）知识库的建立。人类的发展过程是知识发展和积累的过程，几千年的发展有很多经验和教训，整理归纳后可建立较完整的知识库，从而使人们在生产中少走了许多弯路，使决策更加准确。

（2）代替人类工作的机器人的研究。加工业的发展过程是人类从繁重劳动中解脱出来的过程。许多环境恶劣的工作需要由机器来代替。

（3）能代替人类思考一些问题的智能系统。人类发展过程中，起先脑力劳动不为社会认可。当人类认识到知识的重要性时，许多历史的经验已被人们所忘却，致使许多的历史遗迹至今无法解释。计算机技术的发展，尤其是其强大的计算能力，完全可以代替人们进行分析、比较。

鉴于上述情况，我们认为智能制造系统的关键技术应包括如下内容：

（1）智能设计。工程设计中，概念设计和工艺设计是大量专家的创造性思维，需要分析、判断和决策。把大量的经验总结、分析，如果靠人们手工来进行，将需要很长的时间。把专家系统引入设计领域，将使人们从繁重的劳动中解脱出来。目前CAD/CAPP/CAM领域中应用专家系统已取得了一定进展，但仍未发挥出其全部能力。(www.xing528.com)

（2）智能机器人。机器人技术虽然已经过许多年的发展，但仍然仅限于代替人们的劳动技能。一种是固定式机器人，可用于焊接、装配、喷漆、上下料，它其实就是一种机械手；另一种可以自由移动的机器人，但仍需人们的操作和控制。智能机器人应具备以下功能特性：①视觉功能，机器人能借助其自身所带工业摄像机，像“人眼”一样观察；②听觉功能，机器人的听觉功能实际上是话筒，能将人们发出的指令，变成计算机接受的电信号，从而控制机器人的动作；③触觉功能，就是机器人带有各种传感器；④语音功能，就是机器人可以和人们对话；分析判断功能（理解功能），机器人在接受指令后，可以通过对知识库中的资料进行分析、判断、推理，自动找出最佳的工作方案，做出正确的决策。

（3）智能诊断。除了计算机的自诊断功能（包括开机诊断和在线诊断）外，还可以进行故障分析、原因查找和故障的自动排除，保证系统在无人的状态下正常工作。

（4）自适应功能。制造系统在工作过程中，由于影响因素很多，如材料的材质、加工余量的不均匀、环境的变化等，都会对加工带来影响。由于目前人们仍是依靠经验来控制系统，所以加工时就不可能达到最佳状态，产品的质量就很难提高。要实现自适应功能，在线的自动检测和自动调整是关键技术。

（5）智能管理系统。加工过程仅是企业运行的一部分，产品的发展规划、市场调研分析、生产过程的平衡、材料的采购、产品的销售、售后服务，甚至整个产品的生命周期，都属于管理的范畴。需求趋向个性化、多样化，市场小批量、多品种占主导地位，因此，智能管理系统应具备对生产过程的自动调度，信息的收集、整理与反馈以及企业的各种情况的资料库等。