智能制造概论PPT课件(共5单元)项目一 智能制造理论

1、项目一智能制造总论智能制造概论项目导读制造业作为国民经济的基石，是实现“中国梦”的保障。当今的制造业正由传统制造向智能制造转变。智能制造是互联网时代的产物，是制造业发展的必然趋势。只有抓住了智能制造，国家和民族的强盛才能有保障。同时，打造具有国际竞争力的智能制造产业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。项目目标1.掌握智能制造的概念2.掌握智能制造的特征3.了解智能制造的现状4.了解智能制造的前景5.了解智能制造的产业模式1认识智能制造2智能制造的现状与背景3智能制造的产业模式目录CONTENTS 第一部分 认识智能制造PART 0101导入 新闻中我们经常听到“中国智造

2、”，它是中国智能制造的简称。“中国智造”是我国当前和今后一段时间经济工作的重要任务。同时，“中国智造”对加快推进产业结构调整和传统产业技术改造，加快发展战略性新兴产业，全面提升产业技术水平和国际竞争力具有重要意义。那么，什么是智能制造？中国的智能制造与其他国家的智能制造有什么区别与联系？智能制造的概念01智能制造基于新信息技术，贯穿设计、生产、管理与服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统和模式的总称。人工智能通过一些算法使机器模仿人类思维与行为的能力，如学习、推理、思考、规划、感知等。制造把原材料加工成特定物品的过程，包括材料选择、

3、加工生产、质量保证等环节。广义的制造还包括管理、营销等一系列有内在联系的运作和活动。智能制造的概念01智能制造的特征02自律能力人机一体化自律性与超柔性智能制造能够搜集、理解环境信息和自身信息，并进行分析判断和规划自身行为，从而保证其以最佳的方案运行。智能制造是人机一体化的工作模式，是混合智能。智能制造的各组织单元能够按照工作任务的需要，自动组成最适合的组织结构，并依据最佳方式运行。智能制造的特征智能制造的特征学习能力和自维护能力智能制造以原有知识为基础，在工作中不断获取新知识，并剔除不适用的知识，从而完善知识库，使知识库更加合理。虚拟现实技术是通过音像和传感装置，将现实生活中的各种景象、物件

4、等虚拟展示出来，使人们的感官感受更接近真实生活。智能制造的特征02虚拟现实智能制造包括智能制造系统与智能制造技术，而智能制造的实现还要依靠基础硬件的支撑，即智能制造装备的支撑。智能制造系统智能制造技术智能制造装备智能制造服务智能制造的结构体系03知识竞赛规则04将全班学生分为10组，进行知识竞赛。竞赛以抢答的形式进行，分别设置一等奖1名，二等奖2名，三等奖3名，评分细则如下。 竞赛只进行1轮，题型分为判断题、选择题、问答题。 竞赛基础分为100分，其中判断题共10题，每题答对得3分，答错扣1分，共30分；选择题共10题，每题答对得4分，答错扣2分，共40分；问答题共5题，每题答对得6分，答错扣

5、3分，共30分。 主持人宣布“开始”后方可开始举手抢答，答题时间为30s。提前举手抢答和在答题时间内未作答的均按答错处理，由剩余队伍继续举手抢答。 答题时，可由本队任意一位队员主答，其余队员可辅助答题，但整队的最终结果应统一，否则按答错处理。 若有题目没有队伍抢答，则此题作废，并由主持人公布正确答案。一、判断题1智能制造能够搜集并理解环境信息和自身信息，并进行分析判断和规划自身行为。（ ）2当今的制造业正由传统制造向智能制造转变。 （ ）3智能制造以原有知识为基础，在工作中不断获取新知识，并剔除原来的知识。（ ）4虚拟现实技术能使人们的感官感受更接近真实生活。 （ ）5“制造系统”的范围很狭窄

6、，只有大的供需链才叫“制造系统”。 （ ）知识竞赛题目04一、判断题6制造就是把原材料加工成特定物品的过程，包括材料选择、加工生产、质量保证、管理、营销等步骤。（ ）7智能制造集自动化、智能化和服务化于一身。（ ）8智能制造具有超柔性。（ ）9“柔性”是指实现单一品种的大批量生产。（ ）10智能制造是混合智能。（ ）知识竞赛题目04知识竞赛题目04二、选择题1关于智能制造以下说法错误的是（ ）。A智能制造是指在制造过程中进行智能活动B智能制造由机器单独作业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环境信息和自身信息2以下不属于人工智能三个发展阶段的是（ ）。A计算智能B行为

7、智能C感知智能D认知智能知识竞赛题目043关于人机一体化的说法正确的是（ ）。A智能制造要求人与机器要分开工作 B人机一体化要求人辅助机器工作C智能制造不是完全摒弃人的工作D将来机器会完全取代人4智能制造是（ ）的工作模式。A机器作业B人机一体化C装备作业D人工合作知识竞赛题目045虚拟现实技术是通过（ ）装置，将现实生活中的各种景象、物件等虚拟展示出来。A音像和传感B音像和机器人C机器人和传感D音像和摄像头6关于自学习和自维护能力说法错误的是（ ）。A智能制造以原有知识为基础B智能制造在工作中不断获取新知识C智能制造的知识库一旦定下来就很难变更D智能制造系统能对自身故障进行诊断、排除和修复知

8、识竞赛题目047以下不是智能制造技术作用的是（ ）。A可实现整个制造企业经营运作的高度柔性化B可实现整个制造企业经营运作的高度集成化C取代或延伸制造环境领域专家的全部脑力劳动D对制造业领域专家的智能信息进行收集8智能制造服务是依托（ ）来创造高附加值的服务。A产品B智能制造装备C专家D智能制造技术三、问答题1人工智能对人的思维模拟从哪两方面进行？2智能制造的特征有哪些？3什么是自组织与超柔性？4什么是智能制造系统？5什么是智能制造装备？知识竞赛题目04 第二部分 PART 0202智能制造的现状与前景导入自1946年2月14日第一台通用计算机ENIAC问世以来，机械制造业大体沿着传统制造技术和

9、智能制造技术两条路线发展。20世纪5060年代，硬件数控（hard NC）广泛发展；到70年代则是计算机数字控制（CNC）的天下；80年代，世界范围内兴起柔性自动化的热潮，同时开始出现计算机集成制造；如今，制造业已经全面向智能化、个性化迈进，即我们所说的智能制造。那么，智能制造的现状与前景是怎样的呢？智能制造的现状01 1德国“工业4.0”“工业4.0”最早出现在德国，于2013年4月在汉诺威工业博览会上被正式推出，并迅速成为德国的一个标签，同时也在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。智能制造的现状012美国“再工业化”战略智能制造的现状01智能制造的现状01制造业是中国的支柱产业，中国制造

10、遍及全球，但要想实现中华民族的伟大复兴还需要将“中国制造”转变为“中国智造”。为实现“中国智造”，中国以智能工厂为发展方向，开展智能制造试点示范，智能制造的现状01北京大兴国际机场是被外媒评为“新世界七大奇迹”之首的“中国智造”建筑，其各方面都体现了“中国智造”的成果。典型案例人机协作智能制造的前景02智能制造的发展离不开机器人，但在某些产品领域和生产线上人工操作仍很重要，人机协作的作用越来越大。人机协作智能制造的前景02人与机器人的关系并不是一成不变的，随着智能制造的发展，人和机器人必须相互“理解”、相互感知、相互帮助，才能够紧密地协作，自然地交互并保障彼此安全。高端装备智能制造的前景02

11、高端装备即生产高技术、高附加值的先进工业设施设备，它具有技术密集、附加值高、带动作用强的特点。 我国智能制造的重点发展领域为高端数控机床与基础制造装备、自动化成套生产线、智能控制系统、智能专用装备等，旨在实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，从而带动整体工业技术水平的提升。产业升级智能制造的前景02传统制造业由自动化向智能化的升级需要具备实现智能生产所需要 的智能机器人、高度智能化的智能生产线、融合虚拟生产和现实生产的物联网系统、贯穿产品全生命周期的制造信息系统。产品的智能化制造装备的智能化生产方式的智能化管理的智能化服务的智能化智能制造的前景02传统的制造企业将在全球范围内与信息技术企

12、业开展合作，动态调整合作对象，整合优势资源，并逐渐向跨界融合企业转变，在研发、制造、物流等环节实现全球分散化生产。跨界融合智能制造的前景02 将全班学生分成4组，分别为组1、组2、组3、组4。 安排组1查找国产智能生产线相关内容，组2查找国外生产的智能生产线相关内容，组3查找国产智能设备相关内容，组4查找国外生产的智能设备相关内容。 各组分别总结所查找内容的优势和劣势。 全班学生进行讨论，分别对比国内外智能生产线和智能设备的优势和劣势，并将对比数据和对比结果进行展示。任务实施-比较分析03 第三部分PART 0303智能制造的产业模式导入说起小米手机大家并不陌生，小米手机操作系统按用户需求快速

13、更新是它的品牌优势。小米公司这种充分听取用户声音，快速试错，快速迭代系统的互联网产业模式在营销上取得了很大的成功。那么，你觉得小米公司的这种产业模式是智能制造的产业模式吗？为什么？个性化定制与生产01个性化定制在智能制造时代，客户的需求将呈现多样化、复杂化、个性化的趋势。而智能制造企业可以大规模地满足客户的个性化需求。这就要求企业在生产产品前对客户需求进行分析预测，即预测型制造，最终实现整个制造过程中的零故障、零忧患、零意外、零污染。个性化定制将成为智能制造时代市场的主流消费方式，产品的生产方式也将随之发生变化。个性化定制与生产01个性化定制随着互联网时代的到来，消费者可以进行线上购物，但这也

14、不是真正意义上的个性化消费，根本上还是企业决定了产品。真正意义上的个性化消费应该是产品完全围绕个人的需求进行设计和制造，为消费者“量身定做”。2个性化定制智能制造将为产品的生产方式带来脱胎换骨的变化，“企业决定产品”的传统生产方式将逐渐转变为“消费者决定产品”的智能生产方式。大数据等互联网技术的出现，使企业可以实时与消费者进行沟通，了解消费者的需求与消费偏好，进而实施个性化定制。目前，一些产品的个性化定制已经存在，但由于其价格高昂，无法实现全民普及。只有大幅度提升个性化产品的生产效率、降低成本，才能让更多消费者选择个性化消费。个性化定制与生产01课堂讨论你觉得个性化定制能实现吗？个性化生产个性

15、化定制与生产01若想使个性化消费成为现实，则个性化生产是前提。个性化生产是指多样性的小批量生产，是相对于传统生产而言的。预测型制造是指生产制造系统能够对产品制造的全过程及各个制造设备的运行状况进行智能分析，旨在保障生产制造过程的顺利进行，提高生产效率。预测型制造通常用“6C”模式来定义。预测性制造预测型制造02知识链接“6C”是指connection（连接）、cloud（云储存）、cyber（虚拟网络）、content（内容）、community（社群）和customization（定制化）。工业制作过程的预测预测型制造02在传统的工业制造过程中，经常会出现机器故障，导致制造过程中断。这些机器故障可能是许多未知因素导致的，无论是何种因素，对于传统的制造业，都是在问题发生后进行分析，然后再解决问题。这种制造方式称为反应型制造。工业制造过程的预测需要通过以下三个方面的转化来实现。1）制造流程价值化2