简述智能制造技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇简述智能制造技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】机电一体化；智能制造；实践研究

1前言

近年来随着科学技术的发展，机电一体化系统已经逐步成为机械制造与发展的主要趋势，使更多的机械设备制造实现自动化、智能化的主要方式，机电一体化系统在智能制造中的深入应用，极大的满足社会发展需求，它将在工业发展中表现出无法比拟的优越性，满足工程可靠性与效率需求的同时，有效减少因人工操作造成的失误，从而实现精度的生产，对促进企业生产自能化方面有着举足轻重的作用。

2机电一体化概述及发展现状

首先，机电一体化技术主要是为了满足社会工业生产的需求，于20世纪60年代出现，主要是将电子与机械集于一体的先进科学技术，其中它涵盖了计算机、机械、信息技术、传感和自动控制等多项技术于一体的综合性技术。其中，详细的说机电一体化的基本组成部分主要有机械体，实现各部件之间的连接构造;驱动动力部分，提供动力并帮助机械实现能量的转化，使实现动力功能;遥感测试部分，检测机械内外部环境实现其预算计测功能;执行部位，接受控制信息，对要求动作完成;信息处理单元，运算、处理、决策、实现控制功能。这一技术进入21世纪以来，融入了微处理技术和计算机技术的精华，得到了快速发展，之后又融入信息电子技术，模拟人脑对生产流程进行分析判断，使企业的生产逐步实现智能化。其次，机电一体化发展现状介绍，机电一体化技术主要是应用于一些大型的生产企业中，机电一体化依赖于众多学科的先进技术的融合，实现对人脑的模拟，使其对企业机器生产的全过程能够进行有效分析，判断和处理，通过发出各项指令操作，通过机器实现复杂的生产流程，通过机械设备进行智能控制，运用机械操作代替人力的操作，使整个生产过程简单，便于管理，在极大减轻人工工作用负担的同时，也为企业的发展减少了很大的成本。随着世界经济一体化进程的加深，世界工业的发展早已不再仅仅局限于某一领域内，或是某一区域内，而是考虑利用最小成本的同时，实现世界各地的就地取材，面对这种发展现状，机电一体化体系也有了新的发展要求，将远程控制技术也应用于机电一体化体系中来，因此，不难看出机电一体化技术是伴随着生产技术要求和科学技术的发展不断向前发展的，机电一体化技术有着广阔的发展空间，另外，机电一体化技术也逐步打破企业的自有生产方式，通过对机电生产产品的统一标准，生产流程的规范，从而实现模块化的集成机电生产。

3智能制造技术及其发展

智能制造是指通过运用计算机程序模拟人类的思维活动，实现机器对在无人控制操纵下的机械自动化生产。智能制造技术已经成为现阶段机械制造技术主流的趋势，通过智能化的制造可以有效帮助人解决很多复杂繁琐的操作，极大的避免了因人工不小心失误造成的生产损失，提高了生产设备的精确度，因此，智能制造的应用要比往往传统的制造具有无法比拟的优越性。使机械设备的制造在人类不可能达到的空间展开。智能制造在机械生产制造方面已经为人类创造了很大的价值。智能控制技术是发展人类智能中一个重要的领域，其主要目的是为了改善以往传统制造中较为复杂多样的控制任务。

4机电一体化技术在智能制造中的应用

机电一体化体系中，智能控制的应用途径十分的广泛，在我们社会生产生活的方方面都有体现，随着科学技术的进步，现阶段的机电一体化正在逐渐向人工智能化的方向发展，这是社会发展所需求的在必然趋势，是经济发展水平与科技发展相结合的应然产物，在我国机械制造业发展过程中，能够有效快速实现机电一体化是机械制造发展的重点内容，机电一体化能在提高生产产品效率的同时，还能确保产品的质量，目前的科学技术水平在机械制造的领域内最大的实现计算机网络技术和智能制造控制技术有机结合，从而实现由人工管理操作到智能控制监管的有效过度。同时，智能监管控制的部分，还可以实现对机械设备运作的检测预测管理工作，实现对可能发生的机械事故有预测的作用，以确保生产的顺利进行，或是通过智能控制系统有效协调工作的进行。(1)机电一体化中应用智能制造的优势。智能控制技术对机电一体化系统中的程序或部分结构进行智能化调试与控制以保证程序系统工作的可靠安全性;工作人员采用计算机网络技术将编写的程序或是代码输入到机电一体化系统中，实现对机械的智能控制;智能控制技术可以实现根据外部环境变化，对其工作内容，进行调控，实现机电一体化工作的精确度。(2)以机电一体化体系中智能制造在建筑领域的应用做详细解释说明，智能控制在建筑领域的广泛应用主要体现在两方面，分别是在保暖制冷系统和建筑照明系统中。其中的照明智能控制系统，是通过应用通信技术和计算机网络技术两者有效结合实现的，能够有效的实现对照明区域，照明亮度，照明时间的合理控制与调节。从而有效节约能源，较大可能的提高资源利用率。(3)机电一体化技术中的智能制造在数控领域的有效应用。社会生活的各行各业都在应用机电一体化技术，而其中的数控技术对机电一体化技术的要求越来越高，数控技术由于其是进行大规模的生产，数控技术在逐步实现智能化方面具有很大的发展空间，利用计算机网络技术在数控方面实现智能监控，编程，建立自身的数据库。智能控制技术在数控技术中的应用还可以实现，在一些较为大型复杂的工程问题或是机器设备有问题的情况下，人工无法实现的检测，借助数控技术可以进行推理与演算，适时给出修改意见。

5结语

伴随着科技的发展，机电一体化在智能制造中的应用产品已经渗透到了我们生产生活的多方面，这种通过多种高新技术结合的产物极大的为我们生产生活带来便捷，这种机电一体化的智能发展方式进一步推动生产方式的深化改革。仍将有广阔的发展前景，需要我们相关从业人员根据实际的生产生活不断的进行改进，为我们社会经济的发展做更大的贡献。

参考文献:

［1］吴小龙．机电一体化技术在智能制造中的应用［J］．城市建设理论研究:电子版，2015，1(29):68．

［2］秦立峰．机电一体化技术在智能制造中的应用分析［J］．工程技术:引文版，2016(4):272．

［3］纪钰珩．机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用［J］．企业技术开发月刊，2014(8):42．

［4］林少锐．机电一体化技术在智能制造中的应用［J］．科技资讯，2015(14):92．

篇2

（新疆科神装备科技开发有限公司，新疆石河子832000）

摘要：传统的农业机械制造业随着现代工业的发展面临新的技术挑战，创新已经成为现今农业机械制造业发展的必经之路，为促进兵团农业机械制造智能技术更好更快地发展，本文对兵团农业机械制造智能技术的发展现状进行了分析并在此基础上对兵团与内地该技术进行了比较，针对性地提出了兵团农业机械制造智能技术的发展建议。

关键词 ：农业机械制造；智能化；现状；发展

1农业机械制造智能技术

农业机械制造智能技术是工业智能技术的衍伸，是利用计算机模拟制造技术手段分析、判断、推理、构思和决策等一系列职能程序，并能将这些职能中的程序与智能机器有机的结合起来，将其贯穿应用于制造业企业的各种分系统，实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化，从而替代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对制造业中人的智能信息进行采集、记忆、计数、互动、传承和发展的一种先进制造技术。

智能化是制造自动化的发展方向[1]，很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平，而在农业制造领域，还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程，并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中，生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴，生产和质量信息则是软件范畴，而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中，人的要素处于主要地位。

2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距

2.1兵团农业机械制造智能技术现状

近年来，虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术，像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上，且已经引进了CNC加工中心，企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统（erp），以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资，且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人，大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比，仍在许多方面存在着较大的差距。

2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距

2.2.1管理

内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理，对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视，并对生产模式加以完善，力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES（制造执行系统），该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务，通过精细排产，得到可执行的工序级生产排程，并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计，以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段，大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段，是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。

2.2.2技术设计

内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格，且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业，对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限，使用水平有待提高，兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。

2.2.3制造工艺

内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工，许多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用，有的甚至还在企业议程之中，使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。

3发展建议

3.1系统优化

农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性，使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身，还有群控系统的柔性，数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理，裁剪与组合性比较强，能够满足用户的不同设计和需求；群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整，使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境，仅有柔性化是不够的，机械制造智能化也需要不断升级改造[1]以适应当今科学技术的不断发展和提高，只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。

3.2多媒体技术的应用

在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口，由于使用人员的要求不同和专业性差异，给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度，采用图形化用户界面后，使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用，比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来，使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术，它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息，在现场监控系统中也有着重大的应用价值。

3.3体系结构的优化

在农业机械制造过程中，改善和发展体系结构较为重要。首先，企业数控机床占用比例应不低于50%，使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统，并应用LED平板显示器平台，以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能，使组件的尺寸减小，可靠性提高。其次，硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块，都可成为独立的载体，在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后，通过系统中心枢纽对机床进行网络化，通过机床联网的手段，可以在任意一台机床上进行多台操作，使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现，实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体，形成严密的制造过程闭环控制体系，使产品制作过程灵活多变，以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。

4小结

农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势，该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力，可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力，较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。

篇3

关键词：智能制造；关键技术；实现

中图分类号：TG305 文献标识码：A

智能制造是一种集自动化、智能化、网络化于一体的制造模式。因其具有高效、经济的特定被广泛应用在产品生产作业中。尤其是智能制造还能够优化产品生产流程，实现能源可持续利用。相比于传统的产品生产模式，智能制造从根本上了改变了产品研发、制造、销售的流程，这对于企业的长久发展非常重要。

一、智能制造概述

智能制造系统是一种人机一体化的智能系统，在实际的产品制造过程中，不仅能够代替人类进行分析、判断、决策，还能实现自动化向智能化、集成化、柔性化的扩展。从“十二五”提出推广智能制造技术到目前为止，智能制造已经广泛受到各界人士的关注，且已经被应用在制造各个行业中。如石油石化智能成套设备、冶金智能成套设备、自动化物流成套设备、智能化食品制造生产线等。这些智能系统都是建立在智能制造基础之上的。由此可见，智能制造将会成为产品生产技术发展的主流趋势。

二、智能制造中的关键技术及实现途径

1.射频识别技术

射频识别技术又称RFID，是一种能够识别无线电信号，读写数据信息的无线通信技术。显然，射频识别技术是不需要接触系统和识别目标的。一般射频包括超高频、高频、低频3个频率段，其读写方式包括固定和移动两种方式。基于无线通信技术，在使用射频识别技术时只需要将小型的无线微型设备放置在物体表面，并利用读写和识别技术，就可以实现目标数据信息的收集、记录。

射频识别技术被广泛应用在消费应用、制造、安全访问控制等各个行业之中。如将其应用在供应链管理中，能够通过自动化数据收集和数据传输，减少错误发货、物品丢失等问题，尤其是能够实现远程产品维护。例如在药品冷链物流中应用RFID电子标签技术能够进行全程连续的温度追踪，从而实现可靠的温度管理。当冷链箱被贴上RFID电子标签之后，RFID电子标签就会自动记录有关冷链箱的所有数据信息包括实时温度信息。而且在一批冷链周转箱出库时，读写器能一次性读取到该批次各冷链保温箱内的所有RFID温度标签的信息。这使冷链周转箱出入库的信息录入实现了自动化，缩短时间的同时也确保了出入库信息的准确性。当货物量很大时，出入库自动读取信息能够解决物流操作环节的瓶颈问题。

2.实时定位技术

在实际的产品生产过程中，企业要对所有的产品、原材料、设备等进行实时跟踪管理。但是又无法应用人工手段。因而需要建立相应的实时定位系统。而智能制造中的无线射频技术就能够实现这一目标。一般情况是，实时定位系统会有信号接收器和发射器等设备组成。

目前实时定位系统还会利用光学、声学技术实现信号定位，如超声、红外、超宽带等。不同定位技术的频率、带宽、穿透性、抗干扰能力都有所不同。如清华同方RFID资源管理跟踪系统通过使用RFID标签、读写器和软件来对企业资源进行监测，帮助其提高效益及投资回报率。该系统主要由阅读器和电子标签（RFID）组成，用于完成免打扰的信息采集和识别。软件系统包括应用软件和接口引擎两部分组成，用于完成信息采集、数据加工、位置信息时时显示等功能，从而实现管理人员能实时地监测到整个企业资源的状态，包括人员位置、各种设备使用情况，兼顾安全出入管理。这样方便管理人员对相关重要资源进行调整和分配。

3.无线传感系统

无线传感系统能够帮助企业更好地控制生产流程和物流。无线传感系统主要由计算定位、感应、信息传递3个部分组成。另外，无线传感系统还能够对温度、声音等不用的物体做出反应。

无线传感系统的核心技术是无线数据库技术，具有信息传递、查询、跳跃路由协议等功能。而且无线传感系统是一种全新的信息获取和处理技术，被广泛应用各个行业中，如工业环境监测、智能电网等行业中。尤其是将其应用在工业生产中，不仅能够有助于工业生产工艺的优化，还能够提高产品生产效率。如可以实现生产全过程的检测、实时生产参数的采集、材料消耗状况的检测。

4.信息物理融合网络

信息物理融合网络也可称为CPS。CPS包含环境感知、嵌入式计算、网络通信等多种系统工程，主要应用于智能系统上，如物联传感。CPS的应用彻底改变了传统的产品生产理念。另外，CPS还是工业4.0发展的核心内容，能够助力于智能车间、工厂的构建。

简单的说CPS就是互联网+制造的智能化系统。在新的工业革命中，CPS将会成为实现智能制造系统的关键技术。CPS应用在产品生产过程中，能够实现产品、设备数据信息与企业信息系统的融合，并将生产数据传送到云计算中心。准确的说是产品生产线中的传感器会及时收集生产信息，然后通过无线通信这些数据就会传送至数据处理中心。相比于传统的产品生产模式，管理人员能够迅速获知产品出了什么故障，哪里需要配件，从而实现真正的生产智能化管理。另外，CPS还能够把帮助企业进行消费者数据和企业生产数据信息的分析，经过数据挖掘、设备调整等工作流程之后就能够生产出具有个性化的产品。总的来说，CPS是智能制造中的关键技术，同时也是现代工业革命发展的重点技术。

结语

综上所述，随着我国智能制造的发展，射频识别技术、实时定位、无线传感等关键技术越来越受到人们的关注。相比于西方发达国家，我国智能制造技术仍然不够完善，因而企业和科研机构应该正确看待智能制造的关键技术，并在不断地实践、探索中，完善关键技术的应用方式和方法。

参考文献

[1]邹方.智能制造中关键技术与实现[J].航空制造技术，2014（14）：32-37.

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关键词：智能制造；智能科学与技术；人工智能技术；机器人；实验平台建设

智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、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、系统与模式的总称。是信息技术和智能技术在装备制造过程技术的深度融合与集成。加快推进智能制造，是我国在全球新一轮产业变革竞争背景下出台的《中国制造2025》的主攻方向。广东省作为国内制造大省和全球重要制造基地，也对接印发了《广东省智能制造发展规划（2015-2025年）》。针对广东省制造业的创新能力、产业结构、信息化水平的缺乏竞争力的问题，大力实施创新驱动发展战略，推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发，推进制造过程智能化升级改造，实现“制造大省”向“制造强省”转变。创新驱动，智能化升级改造需要国际领先水平人才的引进和高等院校实战型工程技术人才培养。我院智能科学与技术专业就是面向广东智能产业的深度融合设置的。其专业实验平台的建设需要针对广东省高端装备、制造过程、工业产品智能化等领域的薄弱环节，以“机器智能”为方向，完善实验教学体系、整合实验教学资源，开设综合性、创新性的实验项目，培养学生实践能力和创新意识。紧密联系企业，针对智能制造关键技术协同创新。培养具有智能系统开发与设计、智能装备的应用与工程管理能力；能在智能装备、智能机器人、智能家居等领域从事智能系统的是开发与设计、应用于维护、运营与管理的“厚基础、强应用、能创新”的高素质工程应用型人才。

1专业实验平台建设思路

面向智能制造专业实验平台的建设，依据《广东省智能制造发展规划（2015-2025年）》中发展智能装备与系统，工业产品、制造流程智能化升级改造的任务，从智能科学与技术知识体系中提取专业发展方向的课程，建立完善专业实践教学体系。以“机器智能”为方向建设人工智能与机器人实验室为核心，以项目、科技竞赛、紧密对接企业协同创新为手段，培养学生能够运用工程基础知识和专业理论知识设计工程实验，分析实际问题的能力，培养学生查询检索资料文献获取知识的能力，培养学生能够综合运用自然科学知识、专业理论知识和技术手段设计系统和过程解决实际问题的能力。通过科技竞赛等活动，培养学生在团队里具有工程组织管理能力、表达能力和人际交往能力。通过与企业的合作，掌握基本创新方法，并让学生具有追求创新的态度和意识，以培养学生的综合素质和能力为重点。立足华软学院电子系电子信息工程嵌入式专业、自动化专业、通信工程专业现有的平台优势，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撑体系，优化验教学资源配置，建设一个能够与广东智能产业深度融合的阶梯形层次化实验平台。

2实验平台建设内容

智能科学与技术专业实验实践平台的建设要依据实验教学体系的构建，突出面向智能制造工程实践为特色，按照学生的成长需要，建立阶段化、层次化、模块化的实验教学体系。

2.1专业实践课程体系建设

面向智能制造的智能科学与技术专业定位是以工程应用型人才培养为目标的，是在通识教育基础上的特色专业教育。专业课程体系的建设首先还是以培养学生具有扎实自然科学基础知识，人文社会科学知识和外语应用能力为基础，其次是智能科学与技术专业技术基础课程，如数字系统与逻辑设计、数字信号处理基础、信号与系统、电路分析与电子电路；c语言程序设计与算法分析、数据结构、数据库与操作系统、微机原理与接口、传感器与检测技术等。最后是专业方向类课程，也是专业的核心课程，如制造业基础软件中的嵌入式软件、工业控制系统软件，工业机器人中人工智能技术应用和智能控制技术。主要有知识获取模式识别；数据通信与网络；嵌入式系统移植和驱动开发；嵌入式应用开发；人工智能与神经网络；智能控制技术；机器人学等课程。培养学生具备计算机技术、自动控制技术、智能系统方法、传感信息处理等技术，完成系统集成，并配合专业实践课程体系如图1，完成电子工艺实习、技术基础课程、核心课程的课程设计和综合项目实验，并在工程应用中实施的能力。

2.2实践教学体系建设

依据专业实践课程体系，构建主要包括计算机基础、电路基础、信息与控制基础、嵌入式技术、机器智能系统五大模块开展不同学习阶段层次化的实验教学体系。主要包括基础类、专业实训类、综合创新类。

1）基础类实验注重开设与课堂教学中基本理论相结合的精品实验项目，并逐步提升基础实验课时的比例。从实践中启发引导学生牢固掌握基础理论知识。除此之外，还要注重工作方法和学习方法的能力培养，如收集信息查找资料、制定工作计划步骤、从基础理论到解决实际问题的思路以及独立学习新技术的方法和评估工作结果的方法。培养学生厚实的专业基础知识和能力。

2）专业实训类实验主要以项目教学、案例教学、情景教学方式培养学生利用专业知识及方法独立解决行业领域内的任务和问题并能够评价结果的能力。如智能传感应用项目，人工智能技术实验项目，知识表示与推理项目，计算智能项目，专家系统，多智能体系统；机器人项目，如最小机电系统组成，如何完成对电机的控制；利用单轴或双轴控制平台实现基本搬运装配作业。

3）综合创新类实验注重培养学生从理解问题域开始，获取数据和知识、开发原型智能系统、开发完整智能系统、评估并修订智能系统、到整合和维护智能系统六个阶段构建智能系统。如开展人工智能技术在智能制造中的应用包括产品设计加工、智能生产调度、智能工艺规划、智能机器人、智能测量等；直角坐标机器人实现码垛搬运、多关节串联机器人、弧焊机器人实训等。

4）科技竞赛、与企业协同创新，通过观察记录待智能化升级的工厂生产过程，发现定义问题、提出假设、搜集证据检验假设、发表结果、建构理论等实验过程设计的能力。培养学生掌握基本创新的方法，团队协作管理能力、表达沟通能力等。如嵌入式设计大赛、机器人大赛等科技竞赛；以及针对自动化生产线的嵌入式工业控制系统设计；针对原材料制造企业的集散控制、制造绦屑成应用；针对装备制造企业的敏捷制造、虚拟制造应用；工业机器人在汽车、电子电气、机械加工、船舶制造、食品加工、纺织制造、轻工家电、医药制造等行业的应用。

2实验教学保障

智能科学与技术实验平台建设以人工智能与机器人实验室建设为核心，结合目前学院嵌入式系统实验室、自动控制实验室、传感器技术实验室、通信原理实验室资源，仪器设备共享共建的原则，系统化筹备购置。人工智能机器人实验室主要针对智能系统设计开发和机器人应用，基于计算机系统的人工智能技术学习应用包括人工智能技术在智能制造应用和工业机器人仿真软件ABB Robot Studio。基于“探索者”机器人系统控制实训箱Rino-MRZ02（包含履带机器人、双轮自平衡机器人、5自由度机械臂、6自由度机械臂等）

可以开展的项目有：利用启发式算法、遗传算法、蚁群算法等模糊数学理论对工业产品设计进行性能模拟、运动分析、功能仿真与评价；利用人工神经网络自学习、自组织构造产品加工过程新能参数预测模型。利用模式识别、机器学习、专家系统、多智能体系统进行感知、并对环境的改变进行解读、动作进行规划和决策；利用专家系统、遗传算法、模糊逻辑集中式解决生产调度多目标性、不确定性和高度复杂性的问题，寻求最优规则，提高调度的速度；利用蚁群算法、遗传算法分布式多智能体系统进行问题分解、彼此协商、任务指派、解决冲突。

履带机器人可开展电机控制实验；运动控制实验；HD轨迹控制实验；无线通信实验。双轮自平衡机器人呢可开展自平衡模块实验；倒立摆算法实验；双轮载具运动实验。6自由度双足机器人可开展双足运动控制实验；步态规划实验；双足平衡实验；机构改装实验。5自由度机械臂可开展机械臂运动控制实验；颜色分拣实验。可扩展为8自由度双足机器人、轮腿式机器人等技能提高类课程设计。

通过ABB公司的机器人仿真软件RobotStudio进行工业机器人的基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和验证的学习。

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关键词：矿山机械；再制造；节能减排

中图分类号：TD4 文献标识码：A

机械再制造属于绿色制造，是机械维修的高技术的发展和应用，它以废旧产品零部件作为毛坯进行高技术再加工，充分挖掘废旧产品中蕴涵的附加值，再制造的产品可以减少对环境的污染。近年来，机械再制造作为循环经济的重点推进项目。一些机械制造企业为扩大生产规模，提高企业的市场竞争能力，运用再制造先进技术的发展成果，实施矿山机械再制造。机械设备再制造要以实现废旧装备性能提升为目标，坚持优质、高效、节能、节材、环保，以先进技术和产业化生产为手段，修复、改造废旧机械装备的技术。废旧产品的再制造要通过各种高新技术实现，及时吸取最新科技成果的关键技术。一些矿山机械制造企业实施矿山机械再制造工程，运用先进技术和产业化生产，使废旧矿由机电产品获得高质量再生。机械再制造与维修不同，它是维修的高层次发展，是废旧机电产品高技术维修的产业化。通过运用高技术和最新科技成果等优势对废旧矿山机电产品的核心零部件改造提升，充分挖掘蕴涵在成型零部件中的材料、能源和加工附加值，使再制造后的产品性能达到或超过新品，成本低，创造价值大。

1我国矿山机械的维修及回收利用的状况

1.1我国矿山机械的维修及回收利用情况

（1）采用大修或项修的方式恢复旧矿山机械设备的功能，通常仅能恢复到原机性能的70%，维修后的设备功能并未提升。

（2）为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新加工装配，以恢复原精度；对不能满足生产要求的系统进行最新的技术改造。

（3）对报废的矿山机械设备，多数资源如机械结构件部分作废钢铁回炉处理，回收的原材料的价值不及原机价值的10%，原机制造时零部件的附加值全部丧失，在回炉中还消耗大量的能源和劳动力，造成环境污染。

1.2矿山机械设备维修方式存在的问题

（1）传统的矿山机械维修方式未考虑废旧矿山机械设备隐藏着绿色再制造价值。相当部分有再制造价值的零部件一般都作废品处理，不能得到修复与再制造，造成资源严重浪费。

（2）属于单件作坊式工作，普遍存在效率较低、周期较长，成本较高；受资质水平的影响，难以恢复到原机的水平，维改后的设备质量不规范，可靠性不能保证，这种方式不能适应产业化发展需要。

（3）新技术、新工艺在矿山机械的维修中应用较少，一般还采用传统的修配方式。

2实施矿山机械再制造，实现节能减排

矿山机械再制造停留在维修、功能性改造阶段，已经形成了一定的技术基础，某企业开展矿山机械再制造项目，按目前市场需求及资源状况进行调研分析确定再制造矿用隔爆电机、减速器及配件。

2.1工艺流程

对原材料即废旧矿用减速器和隔爆电动机，进行拆解一清洗一检测一对可再制造件进行再制造加工一再制造后加工〔 车、铣、刨、磨、铿）一检验一（直接利用件+再制造件+新件）组装试验一防腐一包装

在旧件回收来后，全部完全拆解，进行清洗；再进行筛选，一些经处理能恢复原状，如：轴径磨损、箱体等，另一些不需要修复的，如螺钉，它在清洗后能够重新使用。

2.2关键技术分析

（1）纳米电刷镀技术

电刷镀技术属新型表面技术，它在失效零部件的修复和强化上发挥重要作用。在刷镀液中添加纳米颗粒能提高涂层效果的电刷镀技术即纳米电刷镀技术，由纳米电刷镀技术制备的涂层耐磨性能优异。一般用在修复箱体轴承孔磨损、轴径磨损、键槽的键侧磨损、表面划伤、腐蚀坑等。

（2）高速电弧喷涂技术

它以电弧为热源，把熔化的金属丝用高速气流雾化，以高速喷射到工件表面形成涂层的工艺。应用在大型贵重零部件的修复及结构件防腐。采用铝青铜、黄铜、巴氏合金等喷涂材料能修复轴承衬套和轴瓦；采用ICr13 、2Cr13 、3Cr13 等喷涂材料能修复轴类零件和柱塞；采用7Crl3 等喷涂材料能修复磨损件；运用"低碳马氏体+3Crl3 "喷涂材料能进行耐磨处理，提高耐磨性，其寿命能成倍增长；防腐、高温防腐、防滑。

（3）激光表面熔覆技术

激光表面熔覆技术是在被涂覆基体表面上，以不同的填料方式运用涂层材料，经激光辐照使它和基体表面薄层一起熔化，快速凝固后产生稀释度极低、耐磨、耐热、抗氧化等性能的方法。各种轴类零件在在运行中，通常由于磨损等原因导致尺寸减小、表面出现深划痕而失效，轴类零件的修复与再制造在激光再制造技术应用中市场广阔，经济效益和社会效益客观。齿轮在运行过程中普通存在齿面磨损、疲劳脱层乃至断齿的失效现象，堆焊、喷涂等修复技术不能满足齿轮服役性能要求，采用激光再制造技术能够实现失效齿轮零件的修复与再制造，其效率和成品率均较高，修复或再制造的齿轮性能良好。

3实施矿山机械再制造节能措施与评价

3.1节能措施及效果

产品节能：某企业项目属于矿山机械设备的再制造，年利用废旧矿山机械核心零部件10000t左右，与生产同等原新品相比，节约使用新钢铁7000t，折合标准煤4200t，同时减少新钢铁的使用，减少排放。设备节能：选用符合国家规定的节能型设备，电器设备选用新型高效节能型，采用电容补偿，提高功率因数，减少电耗。

废旧产品的再制造采用高新技术来实现，是及时吸取最新科技成果的关键技术，如先进表面技术、微纳米涂层及微纳米减摩自修复材料和技术、修复热处理技术，以及过时产品的性能升级技术等。

某企业以废旧矿山机械的核心零部件为毛坯进行再制造，实施后每年能利用废旧矿山机械核心零部件10000t左右（利用率70%左右）。可实现节能、节材和环保，可实现循环节约和高效利用。产品再生产采用先进的再制造技术和工艺，选择生产设备要符合国家节能标准，应采取节水、节能、管理等节能措施。项目节能能达到60%，节材70%，实现降低能耗，减少材料用量，提高资源的利用效率，从原材料的投入到再制造产品的产出，告别能源浪费，节能效果显著。

3.2节能减排综合评价

（1）矿山机械再制造是节能和环境保护的需要。可以避免采用回炉等方式时对环境的二次污染；对节能减排和保护生态环境作用重大。

（2）能挖掘废旧矿山机电产品中的高附加值

把矿山机械设备原始制造和再制造过程中的能源消耗、劳动力消耗和材料消耗进行对比，再制造因充分利用了废旧产品中的附加值，能源消耗仅是新品制造中的1/2，劳动力消耗仅占60%，原材料消耗仅30%。在一台机电设备中，各部件的使用寿命不等，由于局部表面失效而导致整台设备报废。通过再制造对机器的局部损伤进行修复，可充分挖掘废旧矿山机电产品中蕴涵的附加值。

（3）可增加企业效益，提升市场竞争力

矿山机械再制造能充分利用废旧矿山机电产品中蕴涵的高附加值，投入资金少，生产周期短，而再制造后的机电产品能达到原新产品的性能水平。大型机电设备再制造，仅是新设备购置费用的1/2，能为企业创造可观的经济效益，提高企业的竞争能力。

矿山机械再制造，从建设到制造过程的一系列节能措施的使用，可以使以循环经济为基础的产业链得到有效增长，从而实现节能减排环保的效果。

参考文献

[1] 徐滨士等：发展装备再制造工程促进循环经济建设，建设机械技术与管理，2006（1）.

[2] 苏宏声：论机电产品再制造工程的发展，现代企业文化，2008（8）.

[3] 朱胜等：激光再制造工艺与技术，新技术新工艺，2009（8）.