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最新智能船舶的现状与发展

最新智能船舶的现状与发展
最新智能船舶的现状与发展

智能船舶技术是指能够提升船舶在航行、管理、维护保养、货物运输等环节智能化水平的技术集合。作为航运大国,我国正在积极推动智能船舶技术的发展。2018年12月27日,我国工业和信息化部、交通运输部、国防科工局发布了《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》,该计划对我国智能船舶未来数年的发展做出了规划。2019年5月9日,交通运输部等7部门发布了《智能航运发展指导意见》对智能船舶的定义、分级标准、系统架构、技术体系和发展路线图等基础性和宏观战略性问题进行分析。

在智能船舶的定义和规范方面,我国走在了世界前列,并且体系更为全面。2017年,中国船舶工业集团公司研制的iDolphin 38800吨智能散货船“大智”轮获得中CCS和LR授予的智能船符号,成为首艘通过船级社认证的智能船舶,也成为了我国智能船舶发展的里程碑事件。

作为船舶工业和信息科技的交叉领域,近年来中国、欧洲和日本在智能船舶研发上突飞猛进,已经取得了一些进展,如2016年底云洲智能无人船研发及产业化项目落户青岛蓝谷、2017年罗尔斯-罗伊斯开放智能船舶体验空间、2018年,商船三井与Rolls-Royce共同开展船舶智能识别系统应用测试、海兰信携手扬子江船业进行智能船舶应用研究、挪威Yara集团启动电力推进的零排放无人船舶项目、马士基试验AI情景感知技术应用以及韩国航企开展智能船舶4.0服务基础设施等,但就目前的数据而言国内外尚未发现真正以大数据、云计算为基础的商业化智能船舶。

智能船舶的环境感知技术、通信导航技术、状态监测与故障诊断技术等已经得到实际应用,但能效控制技术、航线规划技术、安全预警技术、自主航行技术等还缺少在真实环境下的验证。智能船舶仍处于快速发展阶段还未完全成熟。随着船舶技术、信息技术的发展,以及“大数据”的智能应用,推动着智能船舶的加速出现,未来20年船舶智能化的发展将是决定未来船舶行业发展方向的重要因素,除了信息感知、通信导航、能效管控等关键技术,自动靠泊、离岸,自主维修,自动清洗,自动更换设备部件,自我防护等同样将会趋于智能化发展,最终可实现由智能系统设备逐步转变为会思考的智能船舶,促进船舶安全、高效航行。

随着综合船桥系统、云计算、人工智能和“大数据”等科学技术的不断突破,一些关键技术正在不断发展完善以及人类对安全性、环境保护和高质量生活的追求会不断提高航运业成本。逐渐减少船舶配员,提高船舶智能化水平乃至最终实现无人化,将是航运业发展的必然趋势,未来的航海将是高度信息化的智能航海,智能船舶一定会航行在世界上的任何海域。

近年来由于智能船舶概念的兴起以及智能船舶技术的日益发展,船舶智能化已经成为全球航运的大势所趋。出于通过船舶智能化降低船舶控制和管理难度,减少人为误操作,提高设备及船舶营运的安全,优化船舶航行,控制燃油消耗、降低成本,提高收益等目的,目前智能船舶的研究已在全球范围内开展。

智能船舶可分为以上四个发展阶段,当前的智能船舶正处于由第一阶段向第二阶段的过渡阶段。

CCS在2016年颁布的《智能船舶规范》中,将智能船舶的功能分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台,基本囊括了智能船舶所应具备的所有功能。为实现和完善上述功能,需进一步研究和深化与船舶有关的信息感知技术、通信导航技术、能效控制技术、航线规划技术、状态监测与故障诊断技术、遇险预警救助技术、驾机一体化和自主航行技术。

智能船舶决定了各国船舶工业在未来船舶市场的地位,因而成为各大造船国家的必争之地。

Rolls-Royce Marine

相信很多人都被罗罗公司发布的无人驾驶船控制中心的视频所震撼,视频中长发大叔通过电机音频判断故障的操作帅呆了,尤其是阐述完自己的检测结果后挑眉问同事“元芳你怎么看”时,简直是霸气侧漏。

罗罗公司将以物联网、大数据和工业4.0为基础的数字化技术认定为颠覆性变革,并紧随科技发展加快智能船舶系统的搭建。

罗罗公司认为,智能船舶的下一步发展应该着眼于远程遥控和无人驾驶。该公司在2014年就开始开发名为“未来操作体验概念”(Future Operator Experience Concept)的岸基遥控系统。2016年3月,该公司又与芬兰国家技术研究中心(VTT)、阿尔托大学和坦佩雷大学人机互动研究中心结成合作伙伴,拟于2020年前推出成型产品。通过与VTT进行技术合作,罗罗公司够有效评估远程遥控自动化船舶的设计方案。

2017年4月,罗罗与新加坡海工和船舶中心(TCOMS)达成战略合作并签署谅解备忘录。根据协议,双方将共同致力于为智能船舶研发全球顶级的基础性技术框架,例如智能传感技术、数字化模型技术以及集成建模技术等。

同期,罗罗公司还与瑞典渡船公司Stena Line AB签署了协议,将合作研发首套船舶智能感知系统。智能感知系统将融合各种传感器传来的数据,以及现有船上系统的信息,比如自动识别系统(AIS)和雷达等,通过对数据进行融合分析,为船员提供更好的船舶周围环境感知度,以使船舶的操作运行更加简便、安全、高效。包括全球数据库等其它来源的数据也将发挥作用。

此外,研究人员还进行新型智能船舶具体参数和外观的初步设计,并联合大学、设备制造商及船级社等,解决未来实现智能船舶实用化面临的经济、社会、法务、监管和技术等方面问题。

日本的“智能船舶应用平台项目”(SSAP)

SSAP项目研发周期为2014年1月至2017年3月期间,计划投入120万美元,由日本船舶机械与设备协会(JSMEA)牵头,包括三菱重工、川崎重工、大发柴油机株式会社、东京计器株式会社、日本邮船、商船三井和日本船级社(NK)等27家造船、配套、航运和检验单位共同参与。该项目旨在建立船舶及岸上获取船舶设备数据的标准化方法,不断提高船舶的安全性与环保性。

韩国现代重工的智能船舶项目

韩国对智能船舶的研究和实践开始较早,制定了“智能船x.0”规划。其智能船舶概念认为,通过物联网、大数据、虚拟现实等信息通信技术(ICT)促进船—岸间的信息融合,在增强船舶安全性、环保性和经济性的同时,还能够催生新的市场和服务模式,例如船舶运维解决方案和标准化的旧船估值等。

目前,现代重工正在与英特尔、SK航运、微软、大田创意经济与创新中心(DCCEI),以及蔚山创意经济与创新中心合作,开发智能船舶。现代重工已经与合作伙伴签订协议,共同启动一个项目,帮助韩国国内的信息与计算机技术公司开发软件,提高船员的安全系数,改善他们的健康状况,满足船东的需求以及安全航运标准。

根据计划,到2019年,“航运服务软件”将被部署至智能船舶。在这一软件部署后,船员将可以获得远程医疗服务,进行压载舱检查,获得基于虚拟现实的培训,对重要设备进行维护,并实现航运信息的自动化报告。

预计未来五年,现代重工将加大在智能船舶系统的投资力度。

我国智能船舶发展现状及趋势

近几年,我国对智能船舶的研制在不断加快。2013年,中船系统研究院在中船集团公司的指导下,与在该行业具世界顶尖水平的美国国家科学基金会(NSF)IMS中心联合成立了“海洋装备信息智能管理与应用技术创新中心”,以推动相关核心技术和产品的研发。2015年9月,中船系统研究院与招商局集团所属招商局能源运输股份有限公司,签订开展“船舶智能化、航运智能化”战略合作的协议,推进产网融合,并在新造船舶上开展智能化技术的试点应用,探索大数据时代航运信息化之路。

2015年12月1日,由中国船舶工业集团公司主办的智能船舶发展论坛暨智能示范船i-DOLPHIN船型发布会在沪举行,一款以海豚命名的“会思考”的智能船舶正式揭开面纱,标志着我国建造的全球真正意义上的首艘智能船舶进入设计建造阶段。

我国的智能船舶技术的发展虽然刚刚起步,但根据目前的《中国制造2025》提出的战略要求,也已经开始了船舶智能化的顶层设计与研究工作。因此我国开始在智能船舶制造领域加大投入和研发力度,以占据这一大市场。

《中国制造2025》中对智能船舶的发展指明了方向,即通过突破自动化技术、计算机技术、网络通信技术、物联网技术等信息技术在船舶上的应用关键技术,实现船舶的机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化,并实现航线规划、船舶驾驶、航姿调整、设备监控、装卸管理等,提高船舶的智能化水平。

新形势下“一带一路”的提出,将海上丝绸之路提升成为中国海洋梦与世界海洋梦的纽带,这势必对船舶的需求提出更严格的要求。但同时这也为中国船舶制造大国走向制造强国提供了机遇。“一带一路”为船舶制造业提供了一系列发展机遇与政策支持:海上丝绸之路串连了中国和东南亚国家临海港口城市,以亚欧非经济贸易一体化为发展长期目标,其覆盖区域内对船舶的需求以及船舶质量的需求提高,船舶制造业存在新的发展空间。

在能源与交通基础设施互联互通方面,“一带一路”战略可以引领“中国制造2025”战略落地实施,“中国制造2025”战略的落地实施又为“一带一路”战略做好坚实的产业基础支撑。两大战略的无缝对接将会对我国实施创新驱动发展战略、加快经济转型升级具有十分重要的战略意义。

智能船舶是未来船舶发展的必然趋势,具有很好的应用需求和发展前景。但是由于理论和技术水平、认知水平的差距,目前我国智能船舶仍需突破。

主要发展建议包括:

密切关注国内外智能船舶发展动态

科学安排智能船舶开发步骤

着重智能船舶相关配套业发展

借鉴其他企业优势、自主创新研发

船舶自动化程度的提高,并没有满足人们追求船舶智能化的渴望,离人们心目中具有自动感知、主观分析、智慧操作的船舶还有一定差距。因此对智能船舶技术进行相关的分析与研究,确定新冬发展方向与目标,对促进船舶行业的发展有重要意义。

一、智能船舶技术

智能船舶技术自动航行主要分为六个模块,智能航行,智能船体,智能机舱,智能能效管理,智能货物管理与智能集成。现代无人驾驶智能船舶自动航行技术具有使用成本低,自动化程度高,续航时间长,智能化水平高,海况适应性强等特点,与传统的驾驶技术相比有着非常大的优势,是当前造船业,航海运输,海洋勘探等行业的主要的发展方向,同时也成为了现在船舶行业的主要的研究方向。目前,无人船舶技术一直都是自动导航与驾驶技术的基础。同时无人船舶技术也存在着许许多多的难题需要考察解决,比如,无人船舶在较远的海上区域执

行任务的时候,因为活动范围较大再加上海上的通信条件的恶劣,所以如果采用在无人船舶技术中,自动导航和驾驶技术一直是基础,由于无人船舶通常在较远的海域中执行任务,同时活动范围较大,而且海上通信的条件又比较恶劣,所以采用传统的岸基控制中心再加上人工的控制模式,很难保证对通信的可靠性和连续性。近年来智能船舶的无人驾驶技术已经得到了广泛的应用。我国的智能船舶自动驾驶技术可以分为两个方面,包括有人监控的智能驾驶技术与无人监控的智能驾驶技术。

二、智能船舶的相关配套技术

1 卫星和通信导航技术

在 20 世纪 90 年代初,船舶一旦出港便无法再与陆地取得联系,所有的问题都必须在船上解决。而现今无论船舶航行在世界上的哪一片海域,均可利用卫星与陆地取得联系。而且,随着卫星通信技术的急速发展,船舶与陆地之间的通信环境也有了大幅提升,如同陆地上的宽带网络一般,可实现高速大容量通信的海洋宽带技术也开始飞速普及。通信技术是用于实现船舶上各系统和设备之间,以及船舶与岸站、船舶与航标之间的信息交互。常用的通信方式主要包括:VHF(甚高频)、海事专网、海事卫星、移动通信网络(手机网络)等。导航技术是用于指导船舶从指定航线的一点运动到另一点,通常包括定位、目的地选择、路径计算和路径指导等过程。船舶常用的导航技术包括早期的无线电导航和现在广泛使用的卫星导航。“北斗卫星导航系统”为我国船舶导航领域提供了新的发展契机。

2 大数据分析技术

“大数据”是一个体量特别大、数据类别特别大的数据集,具有规模大、种类多、生成速度快、价值巨大但密度低的特点。随着信息和通信技术的发展,建立覆盖全球的船舶营运和管理数据中心已成为可能。目前,国际航运大公司已实现在全球范围内监控所属船舶的位置和航行状态。在内河水域已能实现对船舶位置、航行状态、机舱主要设备实时参数以及驾驶员行为的监控。

3 物联网技术

物联网的出现为船舶智能化发展提供了新的思路。武汉理工大学基于物联网框架构建了“船联网”(Internet of Ships)。船联网一般是指基于航运管理精细化、行业服务全面、出行体验人性化的目的,以企业、船民、船舶、货物为对象,覆盖航道、船闸、桥梁、港口和码头,融合物联网核心技术,以数据为中心,实现人船互联、船舶互联、船货互联及船岸互联的内河智能航运信息综合服务网络。

4 自主航行和避碰技术

《智能船舶规范》中定义,智能航行系指利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进

行分析和处理,对船舶航路和航速进行设计和优化;可行时,借助岸基支持中心,船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰,实现自主航行。

5 遇险预警救助技术

水上交通事故时有发生,尤其是碰撞和搁浅事故,往往造成严重的经济损失和人员伤亡。无论是在海上还是内河水域,船舶碰撞是最为常见的水上交通事故类型,在所有的水上交通事故中占很大的比例。船舶遇险预警与搜救技术能够有效的降低事故的发生率以及降低事故的损失。

6 状态监测技术与故障诊断技术

状态监测技术是以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术,通过了解设备的健康状况,判断设备是处于稳定状态或正在恶化。未来船舶故障诊断可考虑以大数据为基础,运用多尺度分析方法来构建设备状态监测系统。故障诊断技术就是在船舶机械设备运行中或基本不拆卸设备的情况下,掌握设备的运行状况,根据对被诊断对象测试所取得的有用信息进行分析处理,判断被诊断对象的状态是否处于异常状态或故障状态,判断劣化状态发生的部位或零部件,并判定产生故障的原因,以及预测状态劣化的发展趋势等。

7 综合船桥系统

综合船桥系统(Integrated Bridge System, IBS)是实现智能船舶最重要的组成部分,其发展从二十世纪七十年代开始,至今已成为船舶自动化领域的核心装备。它是一种集海上综合导航(包括各种分导信息测量、采集、优化处理和分发使用,航行状态监视、预报、航线计划、航路导航、航海作业管理、综合航务管理等)、操纵驾驶、机舱监测和遥控、自动避碰、航行控制、综合通信管理及艦船安全、消防、自动监测和报警等众多功能为一体的高度信息化、自动化的集成系统。国际海事组织(IMO)对 IBS 的定义为:它是船舶导航与控制的集成系统,通过系统设备及子系统间的相互联通,集中显示和使用来自传感器和数据接口的信息,目的是提高船舶航行的自动化程度和经济性,提高船员操作和管理效率,保证船舶和船上全体人员安全。《智能船舶规范》中列出了常用的状态检测技术:振动监测技术、油液分析技术、噪声监测技术、热成像技术、电气信号分析技术,具体要求见《智能船舶规范》。

三、智能船舶的发展趋势

1 智能航行

通过利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进行分析和处理,对船舶航路和航速进行设计和优化;可行时,借助岸基支持中心,船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰,实现自主航行。

2 智能船体

基于船体数据库的建立与维护,为船体全生命周期内的安全和结构维修保养提供辅助决策,同时还可通过船体相关数据的自动采集与监测,提供船舶操纵的辅助决策。

3 智能能效管理

通过对船舶航行状态、耗能状况的在线监测与数据的自动采集,对船舶能效状况、航行及装载状态等进行评估,并通过大数据分析、数值分析及优化技术,为船舶提供数据评估分析结果和辅助决策建议,以及航速优化、基于纵倾优化的最佳配载等解决方案,实现船舶能效实时监控、智能评估及优化,以不断提高船舶能效管理水平。

四、结语

船舶智能化是在大数据、信息物理系统、物联网等技术和概念的推动下发展起来的,是继船舶自动化、信息化后船舶行业又一重要发展趋势。随着电子技术、信息技术和网络技术的飞速发展,大量信息技术产品被用于船舶设计,船舶已经逐渐开始由传统的机电控制向网络化、数字化和自动化转变,已经成为集多种自动化系统为一体的多功能综合系统,提高了船舶航行的安全性、经济性以及管理效率。

智能制造的现状与未来

智能制造的现状与未来 杜超 (南京航空航天大学机电学院航空宇航制造工程系,南京,210000) 摘要:科学技术不断发展,推动我国各领域进步,由先进制造技术、信息技术、人工智能技术集于一身的智能制造技术已出现。智能制造以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家实现生产制造过程。综述国内外智能制造发展现状,结合德国提出的“工业”和我国提出的“中国制造2025”战略论述智能制造的未来发展。 关键词:智能制造;工业;中国制造2025;未来发展 The present situation and future of intelligent manufacturing Chao Du (Aerospace Manufacturing Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,Nanjing 210000) Abstract:The continuous development of science and technology promote the progress of various fields in our country. Intelligent manufacturing technology has emerged with advanced manufacturing technology, information technology and artificial intelligence technology. Intelligent manufacturing is a highly flexible and highly integrated way, through the computer to simulate human experts to achieve manufacturing process. The development status of intelligent manufacturing at home and abroad is reviewed, and the future development of intelligent manufacturing is discussed in combination with the "industrial " submitted by German and the "China made 2025" submitted by China. Key words:intelligent manufacturing; industrial ; China made 2025; future development 引言 近年来,在工业领域与信息技术领域,都发生了深刻的变革。在工业领域主要包括工业机器人、3D打印等,而在信息技术领域主要包括大数据、云计算、社交网络、移动互联、人工智能等。这些变革带来了制造业的新一轮革命,特别是作为信息化与工业化高度融合产物的智能制造得到了长足发展。与以往发生的工业革命相同,西方发达国家在新的一轮制造业革命中依然扮演着重要的角色。具有代表性的是美国创新战略、先进制造业国家战略计划;日本的新产业创造战略;欧盟的智能制造系统(IMS2O20)路线图计划、德国的“工业”计划;韩国的高级先进制造技术计划(G-7)等[1]。中国也提出了“中国制造2025”,加快从制造大国转向制造强国。 1 智能制造的概念 智能制造技术[2]是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家制造的智能活动,对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动;并对人类专家的制造过程进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展。智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程、人工智能等学科相互渗透和融合的一种综合技术。智能制造技术的研究对象是世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力,包括智能制造处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能

智能机器人的现状和发展趋势

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智能移动机器人的现状及其发展 摘要:本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状,以及世界各国智能移动机器人的发展水平,然后介绍了智能移动机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能移动机器人;发展现状;应用;趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于,智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大,人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能 移动机器人的发展,讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题,最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1

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智造专题:2015年中国智能制造发展现状及趋势 随着新一代信息技术向制造领域的加快渗透,现代工业信息化发展已迈入发展智能制造的历史新阶段。为了紧抓这一发展机遇,在制造强国战略的指导下,各领域企业间加快融合创新,推动生产管理方式、商业模式等方面发生重大变革,一系列新模式、新业态、新特征日益凸显。针对于此,本报告根据建立的国内智能制造动态监测信息库,对当前国内智能制造发展特征进行了归纳总结,并对下一阶段发展趋势进行研判,提出了推进我国智能制造发展的策略建议。一、发展现状及特征 1制造强国战略出台并实施,各级地方政府积极推进地区规划政策落实 我国制造业步入新常态下的攻坚阶段,制造强国战略开始推进实施。经过多年迅猛发展,我国已稳居世界制造业第一大国,对全球制造业的影响力不断提升。但随着全球经济结构深度调整,我国制造业面临“前后夹击”的双重挑战。从国内 来看,经济发展正处于增速换档和结构调整阵痛的关键节点,制造业潜在增长率趋于下降。总体来看,我国经济发展已进入以中高速、优结构、多挑战、新动力为特征的新常态阶段。5月8日,国务院出台制造强国中长期发展战略规划《中国制造2025》,全面部署推进制造强国战略实施,坚持创新驱

动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。 以《中国制造2025》为总纲,各地方陆续出台智能制造领域的扶持政策。在《中国制造2025》这一国家战略的指导下,各级地方政府因地制宜,陆续出台相关行动计划,全面对接《中国制造2025》。江苏、广东、福建、四川、安徽等省份借助《中国制造2025》战略支点,分别出台了《江苏行动纲要》、《广东省智能制造发展规划(2015~2025)》、《福建省实施行动计划》、《四川行动计划》、《中国制造2025安徽篇》等政策,以抢占未来产业竞争制高点,加快制造强省的建设步伐。佛山、南京等在国家制造强国战略以及省级行动计划的指导下,进一步分析产业特色,陆续制定与《中国制造2025》相衔接的制造业发展计划,找准转型升级基础,引领制造业向中高端迈进。表1:《中国制造2025》地方版部分行动计划2随着互联网技术及理念加快渗透,制造企业着手推动商业模式、组织方式等多方位转型 以互联网为核心的新一代信息技术加快推广普及,推动企业组织流程、商业模式创新。一是互联网技术激发了用户被搁置的多样化个性化需求,企业传统商业模式、组织架构难以维系,需要以用户为导向、以需求为核心进行组织形式和经营策略变革。二是网络化、扁平化、同步快速的信息传递方式将促进市场参与主体搜索、获取、分享、沟通信息的效率

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全球智能制造装备行业发展现状及前景分析 智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS 等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。全球范围来看,除了美国、德国和日本走在全球智能制造前茅,其余国家也在积极布局智能制造发展。(一)全球智能制造行业发展现状及前景分析 1、全球智能制造行业发展概况 智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS等)、3D 打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。全球范围来看,除了美国、德国和日本走在全球智能制造,其余国家也在积极布局智能制造发展。 2、全球智能制造行业规模分析 智能制造装备是智能制造的主要体现载体智能制造装备涉及的工业机器人、3D打印设备、数控机床、智能控制系统、传感器等主要行业,产业规模实现快速增长。根据工信部的统计,2010年以来我国制造业产值规模占全球的比重在19%-21%之间。2016年,我国智能制造行业产值规模达12233亿元。据此测算,2016年,全球智能制造产值规模在8687亿美元左右。 1、全球工业机器人市场现状及前景分析 (1)全球工业机器人行业发展概况 工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。日本、美国、德国和韩国是工业机器人强国。日本号称“机器人王国”,在工业机器人的生产、出口和使用方面都居世界榜首;日本工业机器人的装备量约占世界工业机器人装备量的60%。 (2)全球工业机器人市场规模分析 据国际机器人协会统计,1998年以来全球新装工业机器人年均增速达9%。金融危机影响后,全球机器人行业市场规模不断扩大,2015年全球工业机器人销量超过25.4万台。

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全球智能制造发展现状 智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、、工业以太网)、工业软件 (ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。 全球范围来看,除了美国、德国和日本走在全球智能制造前端,其余国家也在积极布局智能制造发展。例如,欧盟将发展先进制造业作为重要的战略,在2010年制定了第七框架计划(FP7)的制造云项目,并在2014年实施欧盟“2020地平线”计划,将智能型先进制造系统作为创新研发的优先项目。加拿大制定的1994-年发展战略计划,将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。 根据工信部的统计,2010年以来我国制造业产值规模占全球的比重在 19%-21%之间。2016年,我国智能制造行业产值规模达12233亿元。据此测算,2016年,全球智能制造产值规模在8687亿美元左右。2017年,全球智能制造持续高速增长的态势,预计2017年全年产值规模将达到1万亿美元左右。 ◆全球工业机器人行业发展现状 工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。根据IFR(国际机器人联合会)发布的最新报告,2016年全球工业机器人销量继续保持高速增长。2016年全球工业机器人销量约29.0万台,同比增长14%。其中,中国工业机器人销量9万台,同比增长31%。IFR预测,未来十年,全球工业机器人销量年平均增长率将保持在12%左右。预计2017全年,全球工业机器人销量在33万台左右。 全球智能制造发展发展前景及趋势 2017年,具有连接和感知能力的机器人继续引领智能制造发展,随着AI 技术的进步,工业机器人也变得更加智能,并能够感知,学习和自己做决策。前瞻产业研究院结合当前全球智能制造的发展现状和发展趋势,保守估计未来几年全球智能制造行业将保持15%左右的年均复合增速,预计到2023年全球智能制造的产值将达到23108亿美元左右。 (三)面对智能制造发展的迫切需求及市场空间,国内各领域企业纷纷进军系统解决方案领域 国内智能制造改造需求迫切,系统解决方案市场需求广阔。一是随着国内劳动力人口逐渐减少以及劳动力成本的逐渐上升,企业迫切需要实施机器换人战略,就工业机器人来看,2014年国内工业机器人销售同比增长了56%。二是互联网时代,用户需求日趋多样化、定制化,企业订单呈现出小型化、碎片化的发展趋势,

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(发展战略)人工智能的发 展及应用

人工智能的发展及应用 这是个信息爆炸自动控制飞速发展的时代,而在这样的时代中,人工智能也取得了飞速的发展。成为了最前沿最热门的学科和研究方向之壹。 人工智能的定义 “人工智能”(ArtificialIntelligence)壹词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的壹门新的技术科学。人工智能是计算机科学的壹个分支,它企图了解智能的实质,且生产出壹种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学和技术的发展史联系在壹起的。 人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,且使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。 人工智能的应用领域 1.在管理系统中的应用 (1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》壹文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统壹集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理和决策中的关键因子。

2.在工程领域的应用 (1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它能够帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发和应用的高潮。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,且在不断发展完善中。 (2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了壹个钼矿沉积,价值超过1亿美元。 3.在技术研究中的应用 (1)在超声无损检测(NDT)和无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力和脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。 (2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而和人工智能技术

智能机器人的发展历史及现状

课程序号: 3908 《机器人技术基础》 学院 : 行知学院专业: 环境艺术10b2班 姓名:虞佳文学号: 10746330 授课教师 : 周武提交时间: 2011 年 10 月 30日成绩:

智能机器人的发展历史及现状 摘要:作为现代计算技术和IT技术的延伸,机器人正在逐渐走进我们的生活, 而高度智能化和特性化正成为个人机器人的鲜明特征。本文针对现代智能机器人的现状和发展趋势进行总结,提出了下一代智能机器人的关键技术——基于经验的记忆学习。 关键词:智能机器人;历史;应用;发展状况 1)智能机器人的现状 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。 机器人技术自上个世纪中叶问世以来,经历四十多年发展已取得长足进步,成为提高产业竞争力方面极为重要的战略高技术。目前,机器人关键技术日臻成熟,应用范围迅速扩展,作为计算机、自动控制、传感器、先进制造等领域技术集成的典型代表,面临巨大产业发展机会。国内外业界专家预测,智能机器人将是21世纪高技术产业新的增长方向。2003至2006年间,全球智能服务机器人以每年40%左右的速度迅速增长。当代机器人专家现已达成了共识:作为计算机技术及现代IT综合技术的一个必然延伸,机器人技术完全可能遵循“摩尔定律”,以前所未有的速度实现突破。智能机器人将成为继家电、个人电脑之后、第三个以超常规速度走向我们日常生活的产品。 智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。我们称这种机器人为自控机器人,以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果,控制论主张这样的事实:生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的,机器人是一种系统的功能描述,这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到,现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了。 机器人即将重复个人电脑崛起的道路,机器人将与30年前的个人电脑一样迈入家家户户,彻底改变人类的生活方式。随着机器人技术的深入发展,机器人智能程度在不断提高,进一步拓宽了机器人的应用领域。机器人不但在工业领

我国智能制造装备产业发展现状及未来趋势分析

我国智能制造装备产业发展现状及未来趋势分析 中国智能制造装备产业发展分析 (一)产业发展状况 1、核心智能测控装置与部件进入产业化阶段 目前,我国智能测控装置和部件在仪器仪表、包装和食品机械、工程机械、环保机械、重机、印机等 智能制造装备产业重点领域取得突破性进展,核心智能测控装置与部件进入产业化阶段。其中,仪器仪表 领域、包装和食品机械领域发展较为突出,但智能测控装置与部件整体技术水平依然较低,关键核心部件 亟待突破。以工业机器人为例,我国工业机器人产业发展尚处于起步阶段,因缺少核心技术,使之仍处于 单件小批量的生产状态,产品性价比较低。 2、重大智能制造成套设备取得标志性成果 我国在石油石化、机械加工、食品制造等领域的重大智能制造成套设备取得标志性成果。如,在石油 石化智能成套设备领域,国产全自动油田固井车研制成功、国内首套褐煤提水装置试验成功、国内首套年 产1万吨烷基化废酸再生装置实现高水平中交、自主研发“千万吨级炼油加氢装置循环氢压缩机高压干气 密封及其控制系统”和“大型煤化工煤制丙烯装置丙烯制冷压缩机大轴径干气密封”两项科技成果问世。 在智能化食品制造生产线领域,乳品无菌化数字示范车间年产无菌包装乳品9000万瓶,减少乳品加工环节 的原料及成品损耗约15%,节省加工过程中的能源消耗约20%,降低消毒液用量约70%。无菌化饮料吹灌 旋数字化车间可为客户产品质量提升约10%,生产效率提高约15%,降低能源消耗约20%,降低人工约20%,降低设备成本、占地成本约20%。在智能化纺织成套装备领域,我国开发出现场“无人化”操作的染色工 艺、智能染色系统、筒子纱微波烘干机、元明粉自动称量系统、装卸纱机器人、自动物流系统、中央控制 软件系统等,研制出新产品三类18种84台/套。 3、智能制造装备产业正积极寻求创新发展 近年来,智能制造装备产业重点领域已初步建立了产学研用相结合的产业创新体系。电工电器、液压 气动密封件、工程机械和重机等重点领域已建立六个公共服务平台。同时,江苏、上海、广东、洛阳等一 些省市相继成立工业机器人产业技术创新联盟。2013年4月,由中国机械工业联合会牵头的“中国机器人 产业联盟”成立。另外,骨干企业的研发经费逐年提升,重点企业研发经费占销售收入的比重已超过5%。如,湖北力帝机床、中国重型机械研究院、深圳精密达、上海派芬自动控制技术和深圳正弦电气的研发经 费占销售收入比重均达8%以上。北人集团、上海电气、辽宁大族冠华、杭州科雷机电、湖北力帝机床、西 安西电电力等企业新产品产值率达80%以上。 (二)产业布局

智能机器人的现状及其发展趋势

智能机器人的现状及其发展趋势 摘要:本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状,以及世界各国智能机器人的发展水平,然后介绍了智能机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能机器人;发展现状;应用;趋势 The status and trends of intellectual robot Abstract: This paper briefly discusses the development, status of intellectual robot, development of intellectual robot in many countries. And then it presents the categories of intellectual robot, talks about the extensive applications in all works of life from several typical aspects and trends of intellectual robot. After that, it puts forward prospects for future technology, suggestion and a tentative idea of myself, and analyses the development of intellectual robot in China. Finally, it raises expectations of intellectual robot in China. Key words: intellectual robot; development status; application; trend 1 引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。 随着智能机器人的应用领域的扩大,人们期望智能机器人在更多领域为人类服务,代替

智能制造技术的国内外发展现状

智能制造技术的国内外展现状 智能制造技术无疑是世界制造业未来发展的重要方向之一,所谓智能制造技术,是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进制造技术的基础上,通过智能化感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。作为智能制造的重要工具之一,自动化技术的发展程度无疑决定着智能制造发展的成败。 全球智能制造发展趋势: 1.以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。 2.智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。 3.世界范围内智能制造国家战略空前高涨。 国外智能制作技术发展现状 世界主要工业化发达国家提早布局。自20世纪80年代末智能制造提出以来,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,首先是对智能制造技术的研究,然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化,智能制造技术集成应用的环境—智能制造系统被提出。日本于1989年提成智能制造系统,且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目,其中包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。美国与1992年执行新技术正常,大力支持包括信息技术和新的制造工艺,智能制造技术

在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目,选择了39项核心技术,其中信息技术、分子生物学和先进制造技术中均突出了智能制造技术的地位。近来,各国除了对智能制造技术进行研究外,更多的是进行国际间的合作研究。 世界主要工业化发达国家将智能制造作为重振制造业战略的重要抓手。金融危机以来,在寻求危机决绝方案的过程中,美、德、日等国政府和相关专业人士纷纷提出通过发展智能制造来重振制造业。国内智能制造技术的发展现状与存在的问题 1.发展现状 国内取得了一批基础研究成果和智能制造技术。我国对智能制造的研究开始于20世纪80年代末。在最初的研究中在智能制造技术方面去得了一些成果,而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造相关产业也出具规模。我国已取得了一批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的智能制造技术,如机器人技术、感知技束、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工业技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备,如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才。 国内智能制造装备产业体系初步形成。随着信息技术与先进制造

2016年中国智能制造行业发展现状及特点

2016年中国智能制造行业发展现状及特点 一、智能制造行业发展阶段 中国智能制造处于初级发展阶段,同样也是大部分处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业其智能制造利润贡献低于10%。而90%的中小企业智能制造实现程度较低的原因在于,智能化升级成本抑制了企业需求,其中缺乏融资渠道影响最大。年收入小于5亿元人民币的企业中,50%的企业在智能化升级过程中采用自有资金,25%为政府补贴,银行贷款和资本市场融资各占11%。而企业收入规模大于50亿元人民币的企业,其智能化升级资金来源中自有资金占67%,银行贷款占比25%。整体而言,中小微型企业的银行贷款比例低于大中型企业,占企业数量绝大多数的中小企业只能依靠自有资金进行智能化改造。 不过,智能制造水平较低,意味着夯实发展基础的必要性,同样也意味着后续发展潜力的巨大。近年来,全国多个地方都在谋划智能制造发展,包括上海、浙江、江苏、天津、安徽、重庆、河南、辽宁、四川、青岛、北京、广东、黑龙江等省市都在摩拳擦掌,或成立机器人、工业4.0或工业互联网等与智能制造相关的联盟,或出台具体产业规划。 二、智能制造行业运行特征 (一)制造强国战略出台并实施,各级地方政府积极推进地区规划政策落实 我国制造业步入新常态下的攻坚阶段,制造强国战略开始推进实施。经过多年迅猛发展,我国已稳居世界制造业第一大国,对全球制造业的影响力不断提升。但随着全球经济结构深度调整,我国制造业面临“前后夹击”的双重挑战。从国内来看,经济发展正处于增速换档和结构调整阵痛的关键节点,制造业潜在增长率趋于下降。总体来看,我国经济发展已进入以中高速、优结构、多挑战、新动力为特征的新常态阶段。2015年5月8日,国务院出台制造强国中长期发展战略规划《中国制造2025》,全面部署推进制造强国战略实施,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。 以《中国制造2025》为总纲,各地方陆续出台智能制造领域的扶持政策。在《中国制造2025》这一国家战略的指导下,各级地方政府因地制宜,陆续出台相关行动计划,全面对接《中国制造2025》。江苏、广东、福建、四川、安徽等省份借助《中国制造2025》战略支点,分别出台了《江苏行动纲要》、《广东省智能制造发展规划(2015-2025)》、《福建省实施行动计划》、《四川行动计划》、《中国制造2025安徽篇》等政策,以抢占未来产业竞争制高点,加快制造强省的建设步伐。佛山、南京等在国家制造强国战略以及省级行动计划的指导下,进一步分析产业特色,陆续制定与《中国制造2025》相衔接的制造业发展计划,找准转型升级基础,引领制造业向中高端迈进。 (二)随着互联网技术及理念加快渗透,制造企业着手推动商业模式、组织方式等多方

论人工智能的发展历程

论人工智能的发展历程 王鑫涛16151228 摘要:人工智能的发展、人工智能的应用、人工智能的未来 关键字:人工智能、阿尔法围棋、AI 正文:近几年,人工智能这个话题变得越来越热门,尤其是在今年三月份的一场举世瞩目的人机围棋大赛后,人工智能这个话题在人们之间也是越来越普遍地被谈论。2016年3月,阿尔法围棋(AlphaGo)与围棋世界冠军、职业九段选手李世石进行人机大战,并以4:1的总比分获胜,不少职业围棋手认为,阿尔法围棋的棋力已经达到甚至超过围棋职业九段水平,在世界职业围棋排名中,其等级分曾经超过排名人类第一的棋手柯洁。那么,阿尔法围棋是什么呢,为什么这么厉害?阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司的戴密斯·哈萨比斯、大卫·席尔瓦、黄士杰和与他们的团队开发,其主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入,通过非线性激活方法取权重,再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样,通过合适的矩阵数量,多层组织链接一起,形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理,就像人们识别物体标注图片一样。通过上述所所,可见现在的人工智能已发展到一个相当高相当先进的程度了,那么,人工智能又是怎么一步步发展到今天的呢,它的未来又会是如何?我在这里就说一下自己对人工智能浅薄的见解。

一、什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能在21世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。 人类的科学演变已从单一的“数值计算”发展到系统的“逻辑计算”。人类正在将信息工程学逐步提入到计算机系统中,从而出现了“信息管理”“和“信息交换”等科学的迫切需求。而加速扩大“信息处理”层面来说,现有的计算机的处理数据能力是匹配不了的,缺少领域专业“智能”。这样的“计算机科学”已无法适应信息科学的发展需求。全球的信息科学正在逐步形成,Al作为现代信息科学发展的核心。从古至今人们对提及智能相关的问题就很感兴趣,只不过在计算机没有发明之前,没有任何高科技辅助工具能解开智能的奥秘。

我国智能制造技术发展现状及展望

我国智能制造技术发展现状及展望 近年来随着各种新技术的层出不穷,很大程度上推动了相关产业的发展建设,对国民经济建设的可持续发展有着不可忽视的重要影响。下面文章主要针对现阶段我国智能制造技术的发展现状及存在的一系列问题进行简要的分析与阐述,希望通过文章的论述可以为相关人员提供一定的参考建议,从而为智能制造技术的可持续发展贡献力量。 标签:智能制造:现状;智能工厂 Abstract:In recent years,with the emergence of a variety of new technologies,to a large extent,promote the development and construction of related industries,the sustainable development of national economic construction has an important impact that can not be ignored. The following paper mainly aims at the present stage our country intelligent manufacture technology development present situation and the existence a series of questions carries on the brief analysis and the elaboration. Through the discussion,it may provide certain reference suggestion for the related personnel,so as to contribute to the sustainable development of intelligent manufacturing technology. Keywords:intelligent manufacturing:current situation;intelligent factory 工業4.0发展战略的提出,从某种意义上而言对我国工业自动化及信息技术的发展有着重要影响。尤其是进入21世纪,各种新能源、互联网、新材料等技术的革新更是给工业发展带来了巨大的威胁与挑战。由此我国为了推动工业革命的更好发展,结合工业4.0的发展战略与自身实践发展现状相结合,提出了“智能制造”的发展战略目标。这对工业产业而言是一个全新的挑战和机遇。 1 我国智能制造技术的发展现状 从某种意义上而言,我国的智能制造技术相比较于发达国家,起步较晚,且相应的发展政策也有待于完善。但随着竞争的逐渐激烈,智能制造技术的发展趋势,我国对其智能技术的发展及相关产业发展政策也越来越重视,并作为未来制造业发展核心技术,将对工业自动化产业产生重大影响。虽然一定程度上存在着一系列的问题,但是在重大技术发展上却有较大的突破。如机器人技术、智能信息处理技术以及感知技术等。这些方面的研究及发展,已经取得相当好的成绩。智能技术的主要发展方向则是增强其先进技术的自主创新能力,就目前而言多半是引进国外先进的技术进行再利用。 就目前智能制造技术的发展而言。在一些沿海地区尤其是广东、上海、浙江等发展较快的城市中已经建立了完善的智能制造管理系统,一些大型企业已经积极在进行智能化升级改造。如海尔集团,则是通过互联网技术进行数字化的建立,并与国内外高校联合合作,不断引进智能制造技术方面的人才,对其展开研究。

人工智能机器人的未来

人工智能机器人的未来 学院:机械与动力工程学院 班级: 姓名: 学号:

人工智能机器人的未来 摘要:目前,机器人学和人工智能已作为两个不同的学科,各自发展着, 均取得了很好的成果。同时在一些领域,二者又相互结合,并取得了很好的效果。智能机器人是一个在感知-思维-效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。本文简要分析了机器人的发展史,对近些年来国内外人工智能在机器人领域的应用做了一个比较全面的总结;在简要介绍特种机器人能力局限性的基础上,阐述与特种机器人紧密相关的几项人工智能的研究内容,并进一步展望了人工智机器人中的发展趋势,同时还提出了一些设想和前景。 关键词: 机器人、人工智能、智能控制、专家系统、感官、仿生、计算机 科学 一、机器人和人工智能简史 人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感知机器人的诞生,在80年代得到了广泛应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制,它可以把感知和行动智能化结合起来,因此能在非特定的环境下作业,称之为智能机器人。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。而感知本身,就是人类和动物所具有的低级智能。因此机器的智能分为两个层次:①具有感觉、识别、理解和判断功能;②具有总结经验和学习的功能。所以,人们通常所说的第二代机器人可以看作是第一代智能机器人。 1956年在美国的Dartmouth大学的一次历史性的聚会被认为是人工智能学科正式诞生的标志。1957年A.Newell、J.Shaw和H.Simon等人的心理学小组编制出一个称为逻辑理论机LT(The Logic Theory Machine)的数学定理证明程序,后来又揭示了人在解题时的思维过程大致可归结为三大阶段1956年Samuel研究的具有自学习、自组织、自适应能力的西洋跳棋程序是IBM小组有影响的工作,这个程序可以像一个优秀棋手那样,向前看几步来下棋。它还能学习棋谱,在分析大约175000幅不同棋局后,可猜测出书上所有推荐的走步,准确度达48%,这是机器模拟人类学习过程卓有成就的探索。1959年McCarthy发明的表(符号)处理语言LISP,成为人工智能程序设计的主要语言。从此人工智能飞速发展,逐渐应用于各个行业。 二、人工智能与机器人结合和人工智能机器人的现状 把传统的人工智能的符号处理技术应用到机器人中存在哪些困难呢?一般的工业机器人的控制器,本质是一个数值计算系统。如若把人工智能系统(如专家系统)直接加到机器人控制器的顶层,能否得到一个很好的智能控制器?并不那么容易。

智能制造技术的国内外现状教学内容

智能制造技术的国内外现状 智能制造技术无疑是世界制造业未来发展的重要方向之一,所谓智能制造技术,是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。作为智能制造的重要工具之一,自动化技术的发展程度无疑决定着智能制造发展的成败。 全球智能制造发展趋势: 1.以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。 2.智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。 3.世界范围内智能制造国家战略空前高涨。 国外智能制造技术发展现状 世界主要工业化发达国家提早布局。自20世纪80年代末智能制造提出以来,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,首先是对智能制造技术的研究,然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化,智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。日本于1989年提出智能制造系统,且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目,其中包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。美国于1992年执行新技术政策,大力支持包括信息技术和新的制造工艺,智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目,选择了39项核心技术,其中信息技术、分子生物学和先进制造技术中均突出了智能制造技术的地位。近来,各国除了对智能制造基础技术进行研究外,更多的是进行国际间的合作研究。 世界主要工业化发达国家将智能制造作为重振制造业战略的重要抓手。融危机以来,在寻求危机解决方案的过程中,美、德、日等国政府和相关专业人士纷纷提出通过发展智能制造来重振制造业。2001年6月,美国正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”;2012年2月,又出台“先进制造业国家战略计划”,提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新;2012年设立美国制造业创新网络,

新时期苏州智能制造企业发展现状及实践经验

新时期苏州智能制造企业发展现状及实践经验 经过改革开放30多年的努力与发展,苏州已成为全国工业大市、全球制造业基地。近年来,为全面落实国家和江苏省关于“中国制造2025”战略部署,加快推动新时期苏州工业经济创新发展、加快转型,全力打造具有国际竞争力的先进制造业基地,苏州各级政府部门及智能制造企业以打造工业经济升级版为主题,以提质增效为中心,以推进智能制造和“互联网+”为主攻方向,对大力发展新技术、新产业、新业态和新模式,进行了一系列实践探索。 【Abstract】After more than 30 years of hard work and development of reform and opening up,Suzhou has become a major industrial city and a global manufacturing base. In recent years,in order to fully implement the strategic deployment of “made in China 2025” by the state and Jiangsu pro vince,accelerate the innovation and transformation of suzhou industrial economy in the new period,and build advanced manufacturing base with international competitiveness,Suzhou government departments at all levels and intelligent manufacturing enterprise take the upgrading of industrial economy as the topic,focus on improving quality and efficiency,take promoting intelligent manufacturing and “Internet +” as the the main direction of attack,carry out a series of practical explorations on the development of new technologies,new industries,new formats and new models. 标签:智能制造;互联网企业;转型 1 基本现状 近年来,苏州基本形成了集智能设计、智能生产等多个环节于一体的智能工业体系。截至2014年底,苏州市共创建省级两化融合示范区6家,试验区4家,国家级示范企业5家,省级示范企业29家,省级试点企业233家,省两化融合示范项目15个,规模以上企业ERP普及率达到80%以上,开展电子商务的企业达到45%以上,生产性企业的两化融合指标达82%以上[1]。具备和形成了以下产业优势: 1.1 具备了发展智能制造的产业基础 苏州市拥有8万余家制造业企业,产业类别齐全,长期快速的发展形成了成熟稳定的工艺技术路线,具备了采用智能技术升级支柱产业的基础。苏州德福精密机械有限公司、江苏盛虹化纤有限公司等的智能制造项目和产品近年来获得国家智能制造装备发展专项资金支持。 1.2 具有较高的两化深度融合发展水平 苏州市拥有较发达的信息基础设施,现已建成国内先进水平的7000Gbps带宽的数字传输骨干网,城域网出口带宽达到1800Gbps,全市宽带接入率达到

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