智能制造概论（高职）全套教学课件

项目一智能制造总论智能制造概论全套可编辑PPT课件项目1智能制造理论项目2智能制造系统项目3智能制造关键技术项目4智能制造装备与服务项目5智能制造的典型应用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PART0101导入新闻中我们经常听到“中国智造”，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、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。①竞赛只进行1轮，题型分为判断题、选择题、问答题。②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3分，共30分。③主持人宣布“开始”后方可开始举手抢答，答题时间为30

s。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。④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。⑤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，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

PART0202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智能制造技术两条路线发展。20世纪50～60年代，硬件数控（hardNC）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011．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

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02①将全班学生分成4组，分别为组1、组2、组3、组4。②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。③各组分别总结所查找内容的优势和劣势。④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PART0303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）制造流程智能化3）制造流程透明化预测型制造02任务实施-畅想未来03为满足产品大规模生产的需要，稳定生产效率，保证订单按时完成，现在的制造工厂都采用流水线生产的模式。进入到工厂里你会看到，生产产品所需的各道工序被排列开来组成生产线，产品原材料从第一道工序开始进入生产线，连续不断地经过各道工序，最后被加工成为产品。而很多工厂自动化水平较低，每道工序都需要工人来作业。这样的生产模式离智能制造还很远，请你想象智能制造时代的工厂会变成什么样呢？请分小组讨论并展示讨论结果。谢谢您的观看！项目二智能制造系统智能制造概论项目导读

智能制造系统是由若干复杂相关子系统集合而成的一个整体，包括产品全生命周期管理系统、制造执行系统、企业资源计划系统和信息物理系统等。智能制造系统能使企业按不同的信息化要求将相关数据进行系统的整合利用，从而提高企业的信息化和智能化水平。项目目标1.掌握产品全生命周期管理系统的概念和功能模块2.掌握制造执行系统的概念和功能模块3.掌握企业资源计划系统的概念和功能模块4.掌握信息物理系统的概念和功能模块5.了解产品全生命周期系统、制造执行系统、企业资源计划系统和信息物理系统的应用和软件1产品全生命周期管理（PLM）系统2制造执行系统（MES）3企业资源计划（ERP）系统目录CONTENTS信息物理系统（CPS）4

第一部分

产品全生命周期管理（PLM）系统PART0101汽车工业是一个技术高度密集的成熟产业，是当今许多新技术的载体。汽车新产品的研发是汽车工业的核心，是汽车企业的核心竞争力。汽车新产品的研发不是汽车研发部门独立完成的，而是需要在各部门的密切配合下完成。但各部门往往从自身利益出发，容易造成信息流集成不畅、工作流出现很多障碍。所以企业迫切需要一个进行信息交流的平台来提供强大的工作流管理功能，而PLM系统恰好能满足企业的需求。那么，什么是PLM系统呢导入

汽车工业是一个技术高度密集的成熟产业，是当今许多新技术的载体。汽车新产品的研发是汽车工业的核心，是汽车企业的核心竞争力。汽车新产品的研发不是汽车研发部门独立完成的，而是需要在各部门的密切配合下完成。但各部门往往从自身利益出发，容易造成信息流集成不畅、工作流出现很多障碍。所以企业迫切需要一个进行信息交流的平台来提供强大的工作流管理功能，而PLM系统恰好能满足企业的需求。那么，什么是PLM系统呢？产品全生命周期管理（PLM）系统的概念01产品全生命周期管理（PLM）系统产品全生命周期是指从人们对产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程。PLM系统则能在经济、知识、市场和制造全球化环境下，对产品全生命周期的产品数据信息进行管理，从而将企业的扩展、经营和管理与产品全生命周期紧密联系在一起。数据管理模块配置管理模块协同管理模块产品行为管理模块质量管理模块产品全生命周期管理（PLM）系统的功能模块02项目管理模块数据管理模块产品全生命周期管理（PLM）系统的功能模块02数据管理模块是PLM系统实现其核心功能的基础。其以企业应用集成技术作为异构系统集成框架，分别应用封装、构件和中间接口等形式完成PLM与Office、CAX、ERP、CRM、SCM系统的集成，从而实现异构系统间数据流的共享。项目管理模块项目管理模块涉及从项目立项到产品的需求分析、设计、制造、销售及回收等各个环节，项目管理模块主要包括任务管理、多层项目计划编制、可行性分析、项目执行过程跟踪控制、项目资源管理、多项目管理等功能。产品全生命周期管理（PLM）系统的功能模块02配置管理模块是PLM系统的基础，具有识别和确定系统配置项，控制、纪实和变更配置状态，检验配置项正确性和完整性等功能。质量管理模块质量管理模块能够提供PLM系统多环节的质量协同方案，并通过质量规划、质量控制和质量完善，使企业在正确的时间得到质量合格的产品。配置管理模块产品全生命周期管理（PLM）系统的功能模块02协同管理模块是在系统集成技术的基础上，对整个PLM系统进行协同化管理。它在系统的每个环节都要考虑其他各环节的因素，从而实现系统内项目管理的动态协同和配置管理的静态协同。产品行为管理模块产品行为管理模块是在企业运行规则和相关标准的基础上，实现系统环境、信息安全和产品回收的一致性管理，从而为PLM系统的运行提供可靠保障。协同管理模块产品全生命周期管理（PLM）系统的应用03PLM系统架构产品全生命周期管理（PLM）系统的应用03转换工具建模工具通用信息对象集成接口管理工具MDA工具产品全生命周期管理（PLM）系统的应用03转换工具建模工具通用信息对象集成接口管理工具MDA工具产品全生命周期管理（PLM）系统的应用03转换工具PLM系统能够使用和积累很多模型，而这些模型是以XML文档的形式进行保存的。所以需要转换工具把相应的图形化模型转换成对应的XML文档，并记录其相应的数据，以方便对这些图形文件进行管理。建模工具主要用来建立各种模型，包括例图、各种集成供应链模型、系统动态交互模型等。建模工具产品全生命周期管理（PLM）系统的应用03PLM系统的一个关键功能是与企业其他应用系统的集成，而通用信息对象集成接口是PLM系统与企业其他应用系统集成的通道。管理工具主要对不同版本的集成供应链模型进行管理，以保证模型版本的正确性。管理工具通用信息对象集成接口MDA工具能用来描述系统静态模型、动态模型、显示界面，以及与数据库交互的操作模型等。MDA工具产品全生命周期管理（PLM）系统软件04专业软件PLM技术的实施需要靠专业的软件来支撑，PLM系统软件是连接企业各个业务部门的信息平台与纽带，它能为企业不同的应用系统提供统一的基础信息符号和操作标准，并提供所有设计数据的共享服务。PLM系统软件需要实现在异构网络环境下基于容器的构件化设计，并需要具有跨平台能力。多数PLM系统软件采用J2EE（java2platformenterpriseedition）平台作为技术支持平台。1432客户层包括客户接口和工具。表示逻辑层是用户和业务之间的纽带。业务逻辑层用来实现企业的业务逻辑。企业信息层用来存储和扩展企业信息。产品全生命周期管理（PLM）系统软件04产品全生命周期管理（PLM）系统软件04西门子PLM系统软件的主要功能模块设计管理模块、文档管理模块、BOM管理模块、流程管理模块、需求管理模块、服务管理模块、制造工艺管理模块、供应链管理模块、质量管理模块、成本管理模块、持续性管理模块、系统工程管理模块等0102030405产品全生命周期管理（PLM）系统软件04设计模块文档管理模块BOM管理模块流程模块制造工艺模块任务实施-行动起来05①将全班学生分为5组，每组选择一种要调查的产品。②每组通过走访商店或上网查阅资料等方式，调查此产品从上市到现在的销量。③以时间为横轴、销量为纵轴，制作产品的销量曲线。④各组派代表展示并讲解产品的销量曲线。

第二部分

PART0202制造执行系统(MES)导入20世纪80年代后期，全球市场竞争激烈，计划的适应性问题越来越突出，计划越来越跟不上变化。面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型和订单的不断调整，企业的决策者逐渐认识到，计划的制订和执行要依赖市场和实际的生产执行状态，而不能单纯以物料和库存来控制生产。因此，改善生产计划的适应性，增加底层生产过程的信息流动，并提高计划的实时性和灵活性对于企业的生存和发展至关重要。这时，研究人员便提出了“制造执行系统”的概念。那么，什么是制造执行系统？它具有哪些功能？01MES以整个车间制造过程为优化对象。02MES能实时采集生产过程中的数据并进行精准分析和处理。03MES是计划层和控制层信息交互的关键纽带制造执行系统（MES）的概念01MES是构建软硬件一体化系统的重要环节，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。制造执行系统（MES）的功能模块02

MES的功能模块制造执行系统（MES）的功能模块02生产单元分配理模块是通过生产订单、批量订单及工作订单等形式来管理和控制生产单元中的物料流和信息流人力资源管理模块能够提供实时更新的员工状态信息数据，并结合设备的资源管理来决定最终的优化分配。现场数据采集模块负责采集生产现场中各种必要的实时更新的数据信息工序调度模块负责生成工序级详细生产计划，并基于指定的生产单元，提供相关的优先级、属性、特征、方法等的生产排序制造执行系统（MES）的功能模块02资源分配与状态管理模块是对资源状态及分配信息进行管理产品跟踪模块能通过监视产品在任意时刻的位置和工艺状态，来获取每个产品的历史记录，以方便追溯。过程管理模块在监控生产过程的同时，可自动修正生产中的错误，提高加工效率和质量质量管理模块能对生产现场收集到的数据进行实时分析，以便控制产品质量和确定生产中需要注意的问题。制造执行系统（MES）的功能模块02性能分析模块能提供实时更新的关于实际制造过程的结果报告为保证制造过程的顺利进行，设备维护管理模块将跟踪和指导企业进行生产设备的维护文档管理模块能够管理与生产单元相关的记录或单据，并对存储的生产历史数据进行维护。制造执行系统（MES）的应用031．MES的应用领域通过不断地发展，MES的研究与开发技术都取得了长足的进展，其应用领域也在不断扩大，目前主要应用于流程工业和离散工业。流程工业最突出的特点是生产线自动化程度高，生产过程的信息易于取得，所以流程工业具备信息数据基础和MES的实施条件。01离散工业的产品在生产过程中通常被分解成多个并不连续的加工任务来完成。典型的离散工业有汽车制造、机械制造等。02制造执行系统（MES）的应用03冶金工业MES软件的功能制造执行系统（MES）的应用03德国西门子股份有限公司旗下的安贝格工厂是先进的数字化工厂，其主要生产与可编程控制器相关的产品，其生产车间如图所示。MES的应用案例制造执行系统（MES）软件04MES软件即制造企业生产过程执行管理软件，它是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统软件。作为车间管理系统的核心，MES可以为企业其他各种应用系统提供现场的数据信息。制造执行系统（MES）软件04美国通用电气公司作为软件行业坚持创新的知名企业，也研发出了自己的MES软件，即GEProficyMES，其业务包括企业连接器、生产调度、工单下达、工单协调、物料平衡、生产管理、设备管理和效率、能源管理、质量过程控制和生产报表，其业务流程如图所示。任务实施-表格汇总05①把全班学生分为6组，3组查找国内MES软件产品相关资料，3组查找国外MES软件产品相关资料。②将查找结果汇总并填入下表中。③完成查询任务后，各小组选派代表展示汇总结果。序号软件名称研发公司应用领域优点缺点应用案例1

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第三部分PART0303企业资源管理(ERP)系统导入20世纪60年代，计算机技术发展迅速，为解决制订计划时计算量大、过程烦琐等问题，研究人员开发了在计算机系统上可对装配产品进行生产过程控制的物料需求计划（materialrequirementsplanning，MRP）系统。而随着市场竞争的加剧，到20世纪90年代，MRP系统已经不能满足更加开放的市场竞争环境的要求，而这时企业资源计划（ERP）系统应运而生。那么，什么是企业资源计划（ERP）系统？它具有哪些功能呢？企业资源计划（ERP）系统的概念01ERP系统是在信息技术的基础上，通过科学、精准及系统化的管理方法，为企业员工及决策层提供决策手段的管理平台。它是在论证了各类制造业在信息时代管理信息系统的发展趋势和变革方向之后，在MRP系统的基础上被开发出来的。企业资源计划（ERP）系统的功能模块02产品开发模块采购管理模块生产计划模块车间管理模块人力资源管理模块仓库管理模块财务管理模块销售管理模块企业资源计划（ERP）系统的功能模块02企业资源计划（ERP）系统的应用03ERP系统的前身为MRP系统。MRP系统最初是作为一种信息化管理软件进入我国，主要应用于国有大型工业企业。而如今ERP系统已被广泛应用于生产制造、贸易流通、金融保险、电信服务、能源和交通等行业。企业资源计划（ERP）系统软件04企业资源计划(ERP)系统软件的分类成品套装的ERP系统软件在开发平台上研发的ERP系统软件在应用设计平台上研发的ERP系统软件企业资源计划（ERP）系统软件04常用的ERP系统软件案例随着ERP系统软件的广泛应用，很多公司都投入到ERP系统软件的开发中。著名的ERP系统软件品牌有美国的Sage、Oracle、Infor，德国的SAP，中国的用友、管家婆、金蝶等。用友ERP总体架构任务实施-自学成才05①将全班学生分为10组，各小组上网查找排名前十的ERP软件，并确定要展示的ERP软件，各小组不要重复。②各小组查找本组要展示ERP软件的总体架构及主要特点，并进行PPT制作。③各小组派代表进行展示。

第四部分PART0404信息物理系统(CPS)系统导入在现代化城市中，交通拥堵现象十分普遍。要想在现存的交通基础设施上改善交通拥堵状况，提高道路的运行效率是行之有效的方法。这时专家学者想到可以结合计算技术和网络技术，应用信息物理系统（CPS）的理论和设计方法研究出新一代交通系统。与现有交通系统相比，新一代交通系统具有更大的运输能力，更少的交通拥挤、油料消耗和废气排放，且更安全可靠。那么，什么是信息物理系统（CPS）呢？信息物理系统（CPS）的概念01CPS是一种基于嵌入式技术与人工智能技术的智能化信息管理系统，它能将物理空间里面的物理规律以信息的方式表达出来，即将物理设备连接到互联网上，从而让整个世界互联起来。本质上CPS又称人-机-物融合系统，旨在实现人、机、物的有机融合，进而在时间、空间等方面延伸人的控制。1微观上2宏观上3CPS通过在物理系统中嵌入计算与通信内核，实现了计算进程与物理系统的一体化。信息物理系统（CPS）的概念01CPS是由运行在不同时间和空间范围的、分布式的、异构的系统组成的动态混合系统信息物理系统（CPS）的结构层次02

CPS的5C技术体系架构信息物理系统（CPS）的结构层次021．智能连接层智能连接层的核心在于按照活动目标和信息分析的需求进行数据采集，但采集的数据要有选择性和有所侧重。智能连接层的工作流程信息物理系统（CPS）的结构层次0202智能分析层可以将来自不同资源的数据转换成可用于实际应用程序的信息，其核心是记忆与分析，并形成自记忆能力。03智能网络层智能网络层的实现内容包括空间模型的建立和知识发现与应用体系的建立两个部分。04智能认知层智能认知层可对所获得的有效信息进行进一步的分析和挖掘，以做出更加有效、科学的决策活动。05智能配置与执行层能够将决策信息转化成各个执行机构的控制逻辑，以产生新的感知并将其传回智能连接层，从而实现从决策到控制器的直接连接，形成CPS五层架构的循环与迭代成长。信息物理系统（CPS）的结构层次025C体系的目标与技术信息物理系统（CPS）的应用031．信息物理系统（CPS）的应用领域01分布式能源系统02新一代交通系统03健康医疗系统信息物理系统（CPS）的应用03信息物理系统（CPS）的应用案例丰田汽车公司在进行轴承健康管理和故障预测的课题研究时，发现轴承在服役过程中和损坏前均发生了数次非常剧烈的振动，对根本原因进行分析后发现振动的来源是压缩机自身的喘振现象。为解决这一问题，丰田汽车公司将集成了预测分析工具和智能控制单元的CPS应用于汽车压缩机的控制系统，使压缩机具有了在线激流监控和优化控制能力，从而提升了压缩机的工作效率信息物理系统（CPS）软件04捷讯CPS软件功能模块CDEF设备物联平台品质追溯控制AB信息物理系统（CPS）软件04数字化看板智能物流系统智能仓储系统智能产线系统任务实施-调查研究05①将全班学生分为若干组，各小组上网或去图书馆查阅CPS应用领域的资料。②每组总结出CPS应用最广泛的五个领域。③每组列举出五个领域的应用案例。④每组派代表对调查结果进行展示。谢谢您的观看！项目三智能制造关键技术智能制造概论项目导读智能制造关键技术共分为工业制造技术、工业识别技术和新信息技术三大类，只有将各类智能制造技术进行深度融合，才能构造出智能制造系统。同时，制造装备的智能化也离不开智能制造技术。因此，智能制造技术对实现智能制造至关重要。项目目标1.掌握工业机器人的组成、特点、分类与关键技术2.掌握3D打印技术的概念、原理与应用3.掌握机器视觉技术的概念、组成与应用4.了解射频识别技术的特征、原理、组成与应用5.了解物联网的概念、组成与应用项目目标6.了解人工智能技术的产生、发展与应用7.了解工业大数据的产生、意义、架构与应用8.了解云计算技术的概念、特点、架构与应用9.了解数字孪生技术与数字孪生体1工业制造技术2工业识别技术3新信息技术目录CONTENTS

第一部分

工业制造技术PART0101导入

当你走进智能工厂，会发现工业机器人随处可见，如点焊机器人、码垛机器人、搬运机器人等。这种在制造生产中应用工业机器人代替人类工作的技术称为工业机器人技术。工业机器人技术是工业制造技术的一种，而工业制造技术还有很多。那么，还有哪些技术属于工业制造技术呢？它们又是如何应用的呢？工业机器人技术01工业机器人

工业机器人是指应用于工业领域的多关节机械手或多自由度的现代化装备。它能靠自身动力和控制能力来自动执行工作，即可以在接受人的指令后，按照设定的程序执行运动路径和作业。工业机器人组成一台完整的工业机器人包括操作机、驱动系统、控制系统和可更换的末端执行器四个部分工业机器人技术01控制系统末端执行器驱动系统操作机即工业机器人的机械本体，是用来完成各种作业的执行机械。工业机器人的驱动系统用来驱动操作机运动。控制系统是工业机器人的核心，决定了工业机器人的功能和技术水平。工业机器人的末端执行器是直接用于作业的机构，连接在操作机腕部的机械接口上。工业机器人技术012513可重复编程拟人化通用性好工业机器人的特点工业机器人技术01按作业用途分类工业机器人按作业用途的不同，可分为点焊机器人、搬运机器人、喷漆机器人、涂胶机器人和装配机器人等。按操作机的坐标形式分类工业机器人按操作机坐标形式的不同，可分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人和关节机器人工业机器人的分类工业机器人技术01按控制方式分类按编程方式分类工业机器人的分类工业机器人按控制方式的不同，可分为点位控制机器人、连续轨迹控制机器人、力（力矩）控制机器人和智能控制机器人。工业机器人按控制系统编程方式的不同，可分为直接示教机器人和离线示教（或离线编程）机器人。工业机器人技术01工业机器人的应用1）恶劣、危险的工作场合有些领域的工作场合不安全因素很多，有害于身体健康甚至危及生命2）特殊工作场合在某些特殊工作场合中，人无法工作，只有机器人才能工作。3）高复杂性、高强度、高精度的工作场合在某些高复杂性、高强度、高精度的工作场合，需要实现自动化且全年无休的生产工业机器人技术01灵活操作技术自主导航技术环境感知与传感技术人机交互技术工业机器人的研究方向工业机器人技术013D打印技术023D打印技术又称增材制造技术（additivemanufacturing，AM），是相对于传统机械加工的减材制造而言的。该技术是基于三维数据模型，通过增加材料逐层制造的方式，来直接制造三维实体模型的一种制造方法。3D打印技术023D打印技术的原理3D打印技术基于离散-堆积原理，将复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加。自由成形制作过程快数字化驱动累加式的成型方式无须使用刀具、模具就能制造零部件制造工艺流程短、全自动，并可实现现场制造无论是哪种增材制造工艺，都是由三维数据直接或间接地驱动设备进行加工的具有较高的复制性和互换性3D打印技术023D打印技术的优势3D打印技术023D打印材料材料是3D打印技术发展的核心之一，目前常使用的3D打印材料有金属粉末、光敏树脂、热塑性塑料、高分子聚合物、石膏、纸、生物活性高分子等。而随着科学技术的进步，复合材料、功能梯度材料、智能材料、纳米材料等新型材料已经成为目前3D打印材料研究的热点。3D打印设备光固化打印机采用紫外光在液态光敏树脂表面进行扫描选择性激光烧结打印机采用高功率的激光，把粉末加热烧结在一起形成零件熔融沉积打印机采用热融喷头，使塑性纤维材料经熔化后从喷头内挤压而出，并沉积在指定位置后固化成形黏结剂喷射打印机采用类似喷墨打印机喷头的工作方式3D打印技术023D打印技术023D打印技术的应用1）设计方案评审2）制造工艺与装配检验3）功能样件制造4）模具的快速制造5）建筑总体布局、装修方案的展示和评价6）科学计算数据实体可视化3D打印技术023D打印技术的应用7）医学与医疗工程8）首饰和工艺品的快速开发与个性化定制9）动漫造型设计的指导和评价10）电子器件和光学器件的设计制作任务实施–辩论比赛03以“3D打印技术是否能全面取代传统制造技术”为题进行辩论比赛，流程如下。①将全班学生分为两组，每组选出四名代表，并确定好一辩、二辩、三辩和四辩，其余学生为观众。②每组派代表抽签确定正反方。③按照表3-1的流程进行辩论，各方辩手要注意计时员的提醒，注意言行举止，做到文明礼貌。④辩论结束后观众进行提问，正反方各回答观众提出的两个问题，除双方四辩外，任意辩手作答。⑤观众根据辩手的辩风、台风、整体配合、语言运用、临场反应等，对各个辩手进行投票，票数最高的为最佳辩手。任务实施–辩论比赛03序号程序时间1正方一辩发言2分30秒2反方一辩发言2分30秒3正方二辩发言1分30秒4反方二辩发言1分30秒5正方三辩发言1分30秒6反方三辩发言1分30秒7正方一辩进行小结1分30秒8反方一辩进行小结1分30秒9自由辩论（正方先开始）10分钟（双方各5分钟）10反方四辩总结陈词3分钟11正方四辩总结陈词3分钟辩论流程

第二部分

PART0202工业识别技术导入在生活中，付款时使用二维码支付、坐地铁时刷卡进出站、坐火车时刷证刷脸进站等都已经司空见惯，而这些都需要工业识别技术的支持。智能制造时代必然也离不开工业识别技术，如数据读取、图形采集和工件定位等工作，都需要一些工业识别技术才能实现。那么，工业识别技术都包括哪些呢？机器视觉技术01

机器视觉技术机器视觉技术是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来，机器视觉技术就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉技术011图像的获取2图像的处理和分析3图像的输出和显示图像的获取可将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据主要是对获取的视觉信息进行处理将图像被处理分析的结果存入数据库或用户指定的位置机器视觉系统的组成机器视觉技术01目前，机器视觉技术广泛应用于食品加工、制药、化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业的各个方面，已成为现代加工制造业不可或缺的部分。机器视觉技术的应用射频识别技术02射频识别技术（radiofrequencyidentification，RFID）是一种无线通信技术，它能在RFID阅读器与RFID标签之间进行非接触式的数据通信，以达到识别目标的目的。射频识别技术的概念射频识别技术02RFID标签

为RFID标签提供能量、进行读写操作的设备，是RFID系统信息控制和处理的中心射频识别技术的概念RFID阅读器

为RFID标签提供能量、进行读写操作的设备，是RFID系统信息控制和处理的中心1）非接触识别2）读取速度快5）可重复使用7）数据的记忆容量大6）无屏障读取射频识别技术02射频识别技术的特征3）体积小型化

形状多样化4）抗污染能力和耐久性强8）安全性高射频识别技术023．射频识别技术的应用RFID的数字化车间01基于RFID的智能PLM02基于RFID技术的制造物流智能化03物联网技术03物联网（internetofthings，IOT）是指利用局部网络或互联网等通信技术，把传感器、控制器、机器、人和物等通过新的方式相互联结在一起，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络物联网的概念物联网特征全面感知是指物联网能随时随地获取物体的信息。智能处理是指物联网利用智能计算技术，对数据进行分析和处理，最终实现智能化决策和控制。可靠传递是指物联网通过无线通信网络与互联网融合，能将获取的物体信息实时、准确地传递出去。物联网技术03物联网技术03物联网的优势01020304（3）过程监控与管理（4）物流管理（2）实时售后服务（1）产品智能化物联网技术03物联网的组成物联网技术03物联网的组成感知层位于最底层，是物联网整体架构的基础和核心，是信息采集的关键部分。网络层负责将感知层获取的信息安全可靠地传输到应用层。应用层位于最上层，它能够通过云计算平台对感知层采集的数据进行计算、处理和知识挖掘物联网技术031）供应链管理系统优化2）生产工艺优化3）产品设备监控管理4）环保监测及能源管理5）工业安全生产管理物联网技术的应用任务实施-应用举例04请全班学生在机器视觉技术、射频识别技术和物联网技术中选择一种技术进行应用举例，并对列举的应用案例进行分析，指出案例的应用技术、应用领域、具体实施过程等。

第三部分PART0303新信息技术导入除了人工智能技术，新信息技术还包括哪些技术呢？小爱、小度等智能音箱，是目前较受欢迎的家用智能电器。利用智能音箱，人们可以语音点播歌曲、上网购物，或了解天气预报等，这一切都是基于人工智能技术实现的。而人工智能技术作为新信息技术的一种，是实现智能制造的重要技术。人工智能技术概念人工智能（artificialintelligence，AI）是计算机科学的一个分支，旨在使计算机技术朝着越来越智能的方向发展。人工智能技术01人工智能技术的产生人工智能技术011956年，在由达特茅斯学院举办的夏季研讨会上，以约翰·麦卡锡为首的专家学者们首次提出了“人工智能”这一术语。后来，这被人们看作是人工智能正式诞生的标志，至此人工智能技术作为一门新兴学科开始茁壮成长。人工智能技术01（1）推理搜索（2）知识库系统建立（3）机器学习（4）深度学习人工智能技术的发展人工智能技术01人工智能技术的应用商品零售教育培训医疗卫生物流管理出版传媒人工智能技术的应用工业大数据技术02工业大数据的概念工业大数据是指在工业领域信息化应用中所产生的大数据，即围绕典型智能制造模式，从客户需求到计划等产品制造各个环节所产生的各类数据、相关技术和应用的总称。工业大数据技术02工业大数据的“4V”特点工业大数据技术02工业大数据的架构主要包含了生命周期与价值流、企业纵向层和IT价值链三个维度工业大数据技术02工业大数据的架构生命周期与价值流维度涵盖了研发与设计、生产、物流、销售、运维与服务五个环节工业大数据技术02企业纵向层包含信息物理系统（CPS）、管理信息系统（MIS）和互联平台系统（internet+），分别研究企业各层为实现工业大数据应用及工业转型所需要进行的工作。在IT价值链维度上，大数据的价值通过存放大数据的网络、基础设施、平台、应用工具及其他服务来实现。工业大数据的架构工业大数据技术02工业大数据的关键技术1）大数据采集技术2）大数据预处理技术3）大数据存储技术4）大数据分析技术工业大数据技术02大数据分析技术（1）可视化分析技术（2）数据挖掘技术（3）预测分析与建模技术（4）语义引擎技术云计算技术03云计算的概念云计算（cloudcomputing）是分布式计算的一种，它是通过网络将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后对这些小程序进行处理和分析，并将处理和分析结果返回给用户。云计算技术的特点1）超大规模2）虚拟化4）高可扩展性

3）高可靠性5）极其廉价

云计算技术03云计算技术的特点云计算技术03云计算技术架构主要分为云服务层和云管理层两大部分。1）云服务层软件即服务层平台即服务层基础设施即服务层云计算技术032）云管理层云管理层包括用户层、机制层和检测层三层。（1）用户层

用户层主要面向使用云计算的用户，并通过多种功能来更好地为用户服务，包括用户管理、客户支持、计费管理和服务管理四个模块云计算技术032）云管理层-机制层（2）机制层机制层主要提供各种用于管理云的机制。通过这些机制，能让云计算中心内部的管理更自动化、更安全和更环保。机制层包括运维管理、资源管理、安全管理和容灾支持四个模块云计算技术032）云管理层-检测层③在应用层面，检测层主要记录应用每次请求的响应时间和传送数据的数量。①在物理资源层面，检测层主要监控物理资源的运行状况。②在虚拟资源层面，检测层主要监控虚拟机的CPU使用率和内存利用率等。（3）检测层检测层主要从物理资源、虚拟资源和应用三个层面全面监控云计算系统的运行。3124数据存储企业管理产品研发信息交流云计算技术03云计算技术的应用数字孪生技术04数字孪生（digitaltwin）是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程。数字孪生数字孪生体数字孪生体是指与现实世界中的物理实体完全对应和一致的虚拟模型，可实时模拟其在现实环境中的行为和性能，又称数字孪生模型。数字孪生技术数字孪生技术04产品数字孪生体是指产品物理实体的工作状态和工作进展在虚拟空间的全要素重建及数字化映射产品数字孪生体数字孪生技术04产品数字孪生体的特性1）虚拟性2）唯一性3）多物理性4）多尺度性5）层次性6）集成性7）动态性8）超写实性9）可计算性10）概率性11）多学科性任务实施-问卷调查05随着科技的发展，人工智能的普及度越来越高，应用范围也越来越广。然而人们对人工智能的看法却褒贬不一，有人赞成发展人工智能，因为它会使我们的生活更加方便；有人不赞成继续发展人工智能，认为人工智能将会有取代人类的一天。那么人们对人工智能的看法到底是怎样的呢？

将全班学生分成5组进行人工智能问卷调查，调查完毕后对结果进行汇总，并派代表进行汇报。谢谢您的观看！项目四智能制造装备与服务智能制造概论项目导读

智能制造装备是制造业的基础硬件，也是智能制造标准体系中的重要一环。智能制造装备产业肩负着引领和带动制造业向中高端发展的重要使命，是今后较长时期优化产业布局的重中之重。同样重要的还有智能制造服务，它是智能制造的核心内容之一。产品服务的智能化将为制造企业带来更多的利润，越来越多的制造企业已经开始由生产型制造向生产服务型制造转变。项目目标1.了解智能制造装备的概念2.掌握智能制造装备技术的内容3.了解智能制造服务的概念与未来发展4.掌握智能制造服务的相关技术1智能制造装备2智能制造装备技术3智能制造服务目录CONTENTS

第一部分

智能制造装备PART0101导入

2010年，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》第一次提出了“智能制造装备”，当时它只是一个重点产业名称。而2012年工业和信息化部出台的《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，第一次明确了智能制造装备的定义。近年来，我国智能制造装备行业增长势头迅猛，初步形成一定的规模。那么，什么是智能制造装备呢？它的应用领域和发展前景又是怎样的呢？智能制造装备的概念01智能制造装备的概念

智能制造装备是具有预测、感知、分析、推理、决策、控制等功能的各类制造装备的总称。它是在数控装备基础上发展出来的一种更先进、更能提高生产效率和制造精度的装备。智能制造装备的概念01智能制造装备的应用领域021．电力领域2．节能环保领域3．农业生产领域4．资源开采领域5．国防军工领域6．基础设施建设领域智能制造装备的发展前景031．智能控制系统2．精密和智能仪器仪表与试验设备3．高端数控机床与基础制造装备4．自动化成套生产线5．智能专用装备畅想未来举一个智能制造装备的例子，并想象一下未来它将会变成怎样。任务实施-知识查找04①将全班学生分为5组，每组选择一种自己熟悉的智能制造装备，上网查找该智能制造装备的相关知识。②将查找到的智能制造装备相关知识整理成PPT。③派代表进行PPT讲解。④其他组的学生进行提问，每组提一个问题。⑤教师根据各组完成任务的情况，按下页表为学生评分并做出评价。任务实施-知识查找04考核内容满分得分备注收集的资料丰富、翔实20

小组成员协作良好、任务完成度高30

PPT条理清晰、内容详尽20

讲解流畅、逻辑清晰30

总分100

教师点评：

第二部分

PART0202智能制造装备技术导入目前，数控机床己广泛应用于航空航天、汽车、核电、高新技术等行业。若数控机床出现故障后维修人员不能及时找到故障的原因和部位，就不能迅速使其恢复生产，将会给企业带来巨大的损失。而应用智能数控技术可快速解决数控机床的故障，甚至消除将要出现的故障。智能数控技术是智能制造装备技术的一种。那么，什么是智能制造装备技术？它还包括哪些技术呢？智能制造装备技术00

智能制造装备技术

智能制造装备技术是能使智能制造装备进行分析、推理、判断、构思和决策等多种智能活动，并可使各类智能制造装备进行信息共享的技术。传感技术01

传感技术是研究传感器的材料、设计、工艺、性能和应用等的综合技术。它以传感器为核心逐渐外延，与计算机科学等多门学科密切相关，是由多种技术相互渗透、相互结合而形成的新技术密集型工程技术，是现代科学技术发展的基础。传感技术01传感器

传感器是智能制造装备中的基础部件。在以计算机为控制核心的智能系统中，传感器就像人的感觉器官，可以感知或采集环境中的图形、声音、光线，以及生产节点上的流量、位置、温度、压力等数据。传感技术013）电感式传感技术4）压变式传感技术1）电阻式传感技术2)电容式传感技术典型的传感技术传感技术017）热阻式传感技术8）光电式传感技术5）磁电式传感技术6）热电式传感技术传感技术0111）数字传感技术12）智能传感技术9）半导体传感技术10）超声波传感技术性能预测与智能维护技术021．性能预测成本低运营效率高产品质量稳定1）远程维护系统架构和网络技术的研究3）多通道同步高速信号采集与高可靠性监测技术的研究2）网络诊断维护标准、规范的研究性能预测与智能维护技术02智能维护技术4）远程维护系统架构和网络技术的研究6）智能分析诊断技术的研究5）基于图形化编程语言的远程监测软件的研究性能预测与智能维护技术027）基于网页的网络诊断知识库、数据库和案例库的研究9）专家会诊环境的研究8）多参数综合诊断技术的研究性能预测与智能维护技术02智能工艺技术03智能工艺技术能在人和计算机组成的系统中根据产品设计环节所给信息，通过人机交互或自动的方式，确定产品的加工方法和工艺过程，是连接设计与制造的桥梁。智能工艺技术应用智能工艺技术的计算机程序人机界面智能工艺技术03智能工艺系统的组成智能工艺技术03智能工艺规划是指进行输入产品图样信息、拟定工艺路线和工序内容、确定加工设备和工艺装备、计算工艺参数、输出工艺文件的规划。智能工艺规划的内容包括毛坯的选择及毛坯图的生成，定位基准与夹紧方案的选择，加工方法的选择，加工顺序的安排，工艺装备的选择，工艺参数的计算，工艺装备设计方案的提出，以及工艺文件的输出等。3．智能工艺规划智能工艺技术03智能工艺决策专家系统是一种在特定领域内具有专家水平的计算机程序系统，它能模拟人类专家解决问题的推理方式和思维过程，运用人类专家的知识和经验对现实中的问题做出判断和决策。智能工艺决策专家系统的组成4．智能工艺决策专家系统智能数控技术04智能数控技术是指数控系统或部件通过对自身功能结构的自整定改变运行状态，从而自主适应外界参数变化的技术。智能数控技术智能数控技术04智能数控技术的特点智能数控技术04智能数控机床1）智能主轴单元2）智能进给驱动单元3）机床本体任务实施-谈古论金05数控技术和装备是制造业信息化的重要组成部分。自20世纪50年代诞生以来，数控技术经历了电子管元器件数控、晶体管数控、计算机数控、微型计算机数控等多个发展阶段，并将继续朝着智能数控的方向发展，请据此完成以下任务。①将全班学生分为5组，上网查阅智能数控技术的发展历程和研究现状。②按照重要时间节点绘制智能数控技术发展历程的时间轴。③各小组派代表展示讲解。④其余学生进行提问。

⑤教师根据各组完成任务的情况，按下页表为学生评分并做出评价任务实施-谈古论金05考核内容满分得分备注收集的资料丰富、翔实20

小组成员协作良好、任务完成度高30

时间节点全面、内容准确20

讲解流畅、逻辑清晰30

总分100

教师点评：

任务实施评价表

第三部分PART0303智能制造服务导入那么，这些服务是智能制造服务吗？智能制造服务有哪些特点呢？除专卖店外，电子产品的线下体验店与客户服务中心也很多。体验店能让客户进行买前体验，以了解其电子产品；客户服务中心能为客户提供各类售前、售后服务。无论是体验店还是客户服务中心，都是以服务用户为目标。人工智能技术概念智能制造服务的概念01智能制造服务是指面向产品的全生命周期，依托于产品创造高附加值的服务。智能制造服务是产品服务和数字化服务等不同服务类型的组合，是出厂后的智能产品组成的价值链。1．服务状态感知技术智能制造服务技术02

服务状态感知技术是智能制造服务的关键技术，产品追溯管理和预测性维护等服务都是以产品的状态感知为基础的。1）基于深度三维图像的物体识别技术2）物体缺陷自动识别技术2．协同服务技术智能制造服务技术02协同制造是基于敏捷制造、虚拟制造、网络制造的现代制造模式，它能充分利用网络技术和信息技术，实现供应链内及供应链间的企业产品设计、制造、管理和商务合作。协同服务技术是协同制造的重要内容之一，包括设备协作、资源共享、技术转移、成果推广和委托加工等模式的协作交互。任务实施-举例分析03①将全班学生分为5组，上网查找智能制造服务的案例。②选择一个案例，分析它的智能制造服务系统架构、特点和应用技术等，并制作PPT。③各小组派代表展示讲解。④其余学生进行提问。⑤教师根据各组完成任务的情况，按下页表为学生评分并做出评价。任务实施-举例分析03考核内容满分得分备注收集的资料丰富、翔实20

小组成员协作良好、任务完成度高30

PPT条理清晰、内容详尽20

讲解流畅、逻辑清晰30

总分100

教师点评：

任务实施评价表谢谢您的观看！项目五智能制造的典型应用智能制造概论项目导读智能制造正在世界范围内兴起，它是制造技术特别是制造信息技术发展的必然，是自动化和集成技术纵向发展的结果，日益成为制造业发展的重大趋势和核心内容。同时，智能制造是我国加快发展方式转变，促进工业向中高端迈进和建设制造强国的重要举措，也是我国新常态下打造新国际竞争优势的必然选择。因此，国内很多知名制造企业都应用智能制造生产产品，并取得了良好的成果。项目目标1.了解三一集团的智能制造2.了解双星集团的智能制造3.了解中车青岛四方的智能制造1三一集团的智能制造2双星集团的智能制造3中车青岛四方的智能制造目录CONTENTS

第一部分

三一集团的智能制造PART0101导入三一集团有限公司（简称三一集团）作为工程机械制造领域的佼佼者，秉承“品质改变世界”的使命，致力于将产品升级换代至世界一流水平。三一集团以数据为驱动，创新业务模式、优化业务流程，投身于工程机械智能制造的产业创新和服务转型，为行业和国家推动智能制造做出了尝试。那么，三一集团的智能制造是什么样的呢？智能工厂的数字化车间01智能制造装备的概念三一集团于2009年引进了数字化车间的理念，建设了国内领先的智能工厂数字化车间。此车间内的物流、装配、质检等各环节均实现了自动化，且可将订单逐级、快速、精准地分解至每个工位，创造了快速制成一台制造装备的“三一速度”。智能工厂的数字化车间011．智能化生产控制中心

三一集团智能工厂数字化车间智能工厂的数字化车间012．智能化生产执行过程管控三一集团MES的结构智能化生产执行过程管控采用了MES。智能工厂的数字化车间013．智能化仓储、运输与物流

智能化仓储、运输与物流包括智能立体仓库、AGV小车和公共资源定位系统三部分。智能立体仓库能够根据生产过程监控及排产计划自动提前下库和依次下架物料，并能够依据先进先出原则防止产生滞留物料等AGV小车能进行智能化的分拣、智能引导产品准时配送、供应链物料园区疏导等公共资源定位系统能实现在制品资源跟踪定位、叉车定位、人员定位、设备资源定位、数据采集等。智能工厂的数字化车间01①智能化加工设备和智能化生产线实现了生产过程的自动化，提升了生产效率。③智能刀具管理系统能对生产过程中的刀具、夹具和量具进行整体的流程化管理②分布式数控系统应用物联网技术进行数据采集4．智能化加工中心与生产线智能制造服务系统02三一集团智能制造服务系统又称智能制造服务管理云平台，是以大数据技术为基础搭建的面向产品全生命周期的工程机械运维服务支持系统，其架构如图所示。任务实施-学以致用03①阅读关于“泰山玻纤智能制造”的案例，分析此案例中用到的智能制造系统、智能制造装备、智能制造技术等。②将全班学生分为5组，各组分别进行分析总结，并做成PPT。③各组派代表进行讲解。④其他组的学生进行提问，每组提一个问题。⑤教师根据各组完成任务的情况，按下页表为学生评分并做出评价。考核内容满分得分备注收集的资料丰富、翔实20

小组成员协作良好、任务完成度高30

PPT条理清晰、内容详尽20

讲解流畅、逻辑清晰30

总分100

教师点评：

任务实施-学以致用03

第二部分

PART0202双星集团的智能制造导入双星集团积极响应中央供给侧结构性改革号召，坚持推行“以智能化实现模式极简，以智能化实现产品极致，以智能化实现与用户距离极短”的战略方针，整合了全球顶尖的“工业4.0”专家和伙伴资源，集成了全球最先进的信息通信技术、数字控制技术和智能装备技术，建立了全流程“工业4.0”智能工厂，并搭建了智能生态系统。那么，双星集团的智能工厂和智能生态系统是什么样的呢？双星集团的智能制造00双星集团的智能制造主要体现在智能制造生产线、智能服务平台和物联网生态圈三个方面。智能制造生产线实现了全流程的智能制造，建立了轮胎及轮胎智能制造装备、方案和标准的制造生态圈智能制造服务平台即远程运维服务系统，其通过智能服务思维建立了智能服务生态圈物联网生态圈是以上两者融合而成的，其推动了互联网、大数据、人工智能与轮胎产业的深度融合。智能制造生产线01双星集团的智能制造生产线对原有的轮胎工艺流程进行了创新，对密炼工序、压延工序、成形工序、硫化工序等进行了升级，实现了智能排产、智能送料、智能检测、智能仓储。智能制造生产线01智能送料主要由AGV