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智能制造的基本内容诠释
2014-11-10
智慧城市圈子邱文斌
摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标，人工智能与 IMT、IMS 的关系，IMS 和 CIMS，
智能制造的物质基础及理论基础，智能制造系统的特征及框架结构，并简要介绍了智能加工中心 IMC，智
能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。
关键词：智能制造，IMS，IMC，IMT。
一、智能制造提出的背景
制造业是国民经济的基础工业部门，是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来
看，经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。
就制造自动化而言，大体上每十年上一个台阶:50～60 年代是单机数控，70 年代以后则是 CNC 机床及由
它们组成的自动化岛，80 年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时，出现了计算机集成制造，但与
实用化相距甚远。
随着计算机的问世与发展，机械制造大体沿两条路线发展:一是传统制造技术的发展，二是借助计算机和自
动化科学的制造技术与系统的发展。80 年代以来，传统制造技术得到了不同程度的发展，但存在着很多问
题。
先 进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战，传统的设计和
管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题，这就 促使我们借助现代的工具和方法，利用各学
科最新研究成果，通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术，发展一种新型的制造
技术与系统，这 便是智能制造技术(IntelligentManufacturingTechnology，IMT)与智能制造系统
(IntelligentManufacturingSystem，IMS)[1]。
90 年代以后，世界各国竞相大力发展 IMT 和 IMS 的深层次原因有:
(1)集成化离不开智能
制造系统是一个复杂的大系统，其中有多年积累的生产经验，生产过程中的人—机交互作用，必须使用的
智能机器(如智能机器人)等。脱离了智能化，集成化也就不能完美地实现。
(2)机器智能化比较灵活
可以选择系统智能化，也可以选择单机智能化;单机可发展一种智能，也可发展几种智能;无论在系统中或单
机上，智能化均可工作，不像集成制造系统，只有全系统集成才可工作。
(3)智能化的经济效益较高
现有的计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS)少则投资数千万元，多
则投资数亿元乃至数十亿元，很少有企业能承担得起，而且投入正常运行的很少，维护费用也高，还要废
弃原有的设备，难以推广。
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