智能制造與機器人應(yīng)用技術(shù)第1章緒論第2章智能制造概述第3章智能制造內(nèi)涵第4章智能制造關(guān)鍵技術(shù)第5章智能制造與工業(yè)機器人第6章工業(yè)機器人行業(yè)應(yīng)用第7章工業(yè)機器人視覺技術(shù)及應(yīng)用第8章智能移動機器人第9章智能制造虛擬仿真技術(shù)第1章緒論1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略1.1.1德國“工業(yè)4.0”1.背景（1）工業(yè)1.018世紀60年代，隨著蒸汽機的誕生，英國發(fā)起第一次工業(yè)革命，開創(chuàng)了以機器代替手工勞動的時代，蒸汽機帶動機械化生產(chǎn)，紡織、冶鐵、交通運輸?shù)刃袠I(yè)快速發(fā)展，人類社會進入工業(yè)1.0時代，即“機械化”時代，如圖1-1所示。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略（2）工業(yè)2.019世紀六七十年代起，電燈、電報、電話、發(fā)電機、內(nèi)燃機等一系列電氣發(fā)明相繼問世，電氣動力帶動自動化生產(chǎn)，出現(xiàn)第二次工業(yè)革命，汽車、石油、鋼鐵等重化工行業(yè)得到迅速發(fā)展。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略（3）工業(yè)3.020世紀四五十年代以來，在原子能、電子計算機、空間技術(shù)和生物工程等領(lǐng)域的重大突破，標志著第三次工業(yè)革命的到來。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略（4）工業(yè)4.0在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上，德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部正式推出以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，即“工業(yè)4.0”，并將其納入國家戰(zhàn)略。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略2.概念1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略3.四大主題（1）智能工廠智能工廠重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)。（2）智能生產(chǎn)智能生產(chǎn)主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。（3）智能物流智能物流主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)來整合物流資源，充分提高現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。（4）智能服務(wù)智能服務(wù)是應(yīng)用多方面信息技術(shù)，以客戶需求目的跨平臺、多元化的集成服務(wù)。4.三大集成（1）縱向集成縱向集成關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，力求在智能工廠內(nèi)通過互聯(lián)網(wǎng)建成生產(chǎn)的縱向集成。（2）數(shù)字化集成數(shù)字化集成關(guān)注產(chǎn)品整個生命周期的不同階段，包括設(shè)計與開發(fā)、安排生產(chǎn)計劃、管控生產(chǎn)過程以及產(chǎn)品的售后維護等，實現(xiàn)各個階段之間的信息共享，從而達成工程的數(shù)字化集成。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略（3）橫向集成橫向集成關(guān)注全社會價值網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，從產(chǎn)品的研究、開發(fā)與應(yīng)用拓展至建立標準化策略、提高社會分工合作的有效性、探索新的商業(yè)模式以及考慮社會的可持續(xù)發(fā)展等，從而達成德國制造業(yè)的橫向集成。1.1.2其他各國智能制造戰(zhàn)略1.美國“振興美國先進制造業(yè)”（1）背景20世紀80年代以來，隨著經(jīng)濟全球化、國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及虛擬經(jīng)濟的不斷深化，美國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化，制造業(yè)日益衰退，“去工業(yè)化”趨勢明顯，雖然美國制造業(yè)的增加值逐年提高，但制造業(yè)的增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重卻在逐年下降。（2）內(nèi)容《振興美國先進制造業(yè)》指出，加快技術(shù)創(chuàng)新、確保人才輸送、改善商業(yè)環(huán)境是振興美國制造業(yè)的三大支柱，具體內(nèi)容見表1-3。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略2.法國“新工業(yè)法國”（1）背景根據(jù)法國國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，自20世紀80年代開始，法國開始進入“去工業(yè)化”時代，制造業(yè)就業(yè)崗位從1980年的510萬下降到2013年的290萬，制造業(yè)增加值占GDP比重從20.6%下降到10%。（2）內(nèi)容調(diào)整后的“新工業(yè)法國”總體布局為“一個核心，九大支點”，如圖1-6所示。3.英國“英國工業(yè)2050戰(zhàn)略”（1）背景英國是工業(yè)革命的發(fā)生地，現(xiàn)代工業(yè)的搖籃。（2）內(nèi)容“英國工業(yè)2050戰(zhàn)略”展望了2050年制造業(yè)的發(fā)展狀況，并據(jù)此分析了英國制造業(yè)的機遇和挑戰(zhàn)。1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略1.1國外智能制造國家戰(zhàn)略4.印度“印度制造計劃”（1）背景自20世紀90年代初推行市場化改革以來，印度經(jīng)濟走出了一條不同于傳統(tǒng)工業(yè)化的發(fā)展道路，以新興的軟件、信息技術(shù)等服務(wù)業(yè)為增長主引擎，而制造業(yè)對國民經(jīng)濟的貢獻有限。（2）內(nèi)容“印度制造計劃”是以對外開放、自由化、市場化為指導思想，旨在推動本國制造業(yè)快速增長的經(jīng)濟計劃。5.日本“機器人新戰(zhàn)略”（1）背景日本制造業(yè)在第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展迅猛，20世紀60年代的工業(yè)年均增長率高達13%。（2）政策支持日本是全球工業(yè)機器人裝機數(shù)量最多的國家，其機器人產(chǎn)業(yè)也極具競爭力。1.2中國制造20251.2.1背景1.2.2主要內(nèi)容1.“三步走”戰(zhàn)略2.基本原則和方針1.2中國制造20251.2中國制造20253.五項重點工程（1）國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程重點開展行業(yè)基礎(chǔ)和共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、成果產(chǎn)業(yè)化、人才培訓等工作；2015年建成15家，2020年建成40家制造業(yè)創(chuàng)新中心。（2）智能制造工程開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用；建立智能制造標準體系和信息安全保障系統(tǒng)等。（3）工業(yè)強基工程以關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、先進基礎(chǔ)工藝、產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)為發(fā)展重點。（4）綠色制造工程組織實施傳統(tǒng)制造業(yè)能效提升、清潔生產(chǎn)、節(jié)水治污等專項技術(shù)改造；制定綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色企業(yè)標準體系。1.2中國制造2025（5）高端裝備創(chuàng)新工程組織實施大型飛機、航空發(fā)動機、智能電網(wǎng)、高端診療設(shè)備等一批創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化專項、重大工程。4.十大重點領(lǐng)域（1）新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)1）集成電路及專用裝備：著力提升集成電路的設(shè)計水平，不斷豐富知識產(chǎn)權(quán)（IP）和設(shè)計工具，提升國產(chǎn)芯片的應(yīng)用適配能力。2）信息通信設(shè)備：掌握新型計算、高速互聯(lián)、先進存儲、體系化安全保障等核心技術(shù)，推動核心信息通信設(shè)備的體系化發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用。1.2中國制造20253）操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件：開發(fā)安全領(lǐng)域操作系統(tǒng)等工業(yè)基礎(chǔ)軟件，推進自主工業(yè)軟件的體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。（2）高檔數(shù)控機床和機器人1）高檔數(shù)控機床：開發(fā)一批數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備及集成制造系統(tǒng)，加快高檔數(shù)控機床、增材制造等前沿技術(shù)和裝備的研發(fā)。2）機器人：圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機器人、特種機器人，以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機器人的應(yīng)用需求，積極研發(fā)新產(chǎn)品，促進機器人向標準化、模塊化方向發(fā)展，擴大市場應(yīng)用。1.2中國制造2025（3）航空航天裝備加快大型飛機的研制，建立發(fā)動機自主發(fā)展工業(yè)體系，開發(fā)先進機載設(shè)備及系統(tǒng)，形成自主完整的航空產(chǎn)業(yè)鏈。（4）海洋工程裝備及高技術(shù)船舶大力發(fā)展深海探測、資源開發(fā)利用、海上作業(yè)保障裝備及其關(guān)鍵系統(tǒng)和專用設(shè)備，掌握重點配套設(shè)備設(shè)計制造核心技術(shù)。（5）先進軌道交通裝備加快新材料、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，研制先進可靠適用的產(chǎn)品，建立世界領(lǐng)先的現(xiàn)代軌道交通產(chǎn)業(yè)體系。（6）節(jié)能與新能源汽車繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車的發(fā)展，掌握汽車核心技術(shù)，形成從關(guān)鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系和創(chuàng)新體系。（7）電力裝備推進新能源和可再生能源裝備的發(fā)展，突破關(guān)鍵元器件和材料的制造及應(yīng)用技術(shù)，形成產(chǎn)業(yè)化能力。（8）農(nóng)機裝備重點發(fā)展糧食和戰(zhàn)略性經(jīng)濟作物主要生產(chǎn)過程使用的先進農(nóng)機裝備，推進形成面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化整體解決方案。1.2中國制造2025（9）新材料以先進復(fù)合材料為發(fā)展重點，加快研發(fā)新材料制備關(guān)鍵技術(shù)和裝備。（10）生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械發(fā)展藥物新產(chǎn)品，提高醫(yī)療器械的創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化水平。重點發(fā)展影像設(shè)備、高性能診療設(shè)備、移動醫(yī)療產(chǎn)品，實現(xiàn)新技術(shù)的突破和應(yīng)用。1.2.3中國制造2025與德國工業(yè)4.01.區(qū)別1.2中國制造20252.聯(lián)系1.3智能制造的提出及建設(shè)意義1.3.1智能制造的提出1.3智能制造的提出及建設(shè)意義1.3.2智能制造的建設(shè)意義1.推動制造業(yè)升級2.重塑制造業(yè)新優(yōu)勢1.3.3智能制造的人才培養(yǎng)第2章智能制造概述2.1智能制造的定義與特點1.智能制造的定義2.智能制造的主要特點（1）自組織能力IMS中的各種組成單元能夠根據(jù)工作任務(wù)的需要自行集結(jié)成一種超柔性最佳結(jié)構(gòu)，并按照最優(yōu)的方式運行。（2）自律能力IMS具有搜集與理解環(huán)境信息及自身信息，并進行分析判斷和規(guī)劃自身行的能力。（3）自學習和自維護能力IMS能以原有的專家知識為基礎(chǔ)，在實踐中不斷進行學習，完善系統(tǒng)的知識庫，并刪除庫中不適用的知識，使知識庫更趨合理；同時，還能對系統(tǒng)故障進行自我診斷、排除及修復(fù)。2.1智能制造的定義與特點（4）智能集成整個制造系統(tǒng)的智能集成IMS在強調(diào)各個子系統(tǒng)智能化的同時，更注重整個制造系統(tǒng)的智能集成。（5）人機一體化智能系統(tǒng)IMS不單純是“人工智能”系統(tǒng)，而是人機一體化智能系統(tǒng)，是一種混合智能。（6）虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實是實現(xiàn)虛擬制造的支持技術(shù)，也是實現(xiàn)高水平人機一體化的關(guān)鍵技術(shù)之一。2.2智能制造技術(shù)體系2.2智能制造技術(shù)體系1.商業(yè)模式創(chuàng)新（1）開發(fā)智能產(chǎn)品智能產(chǎn)品通常包括機械元件、電氣元件和嵌入式軟件，具有記憶、感知、計算和傳輸功能。2.2智能制造技術(shù)體系2.生產(chǎn)模式創(chuàng)新（1）應(yīng)用智能裝備智能裝備具有檢測功能，可以實現(xiàn)在線檢測，從而補償加工誤差，提高加工精度，還可以對熱變形進行補償。（2）建立智能生產(chǎn)線鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車、軸承等行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動化生產(chǎn)線，以實現(xiàn)自動化的加工、裝配和檢測。2.2智能制造技術(shù)體系（3）構(gòu)建智能車間要實現(xiàn)車間的智能化，需要對生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進行實時采集和分析，從而進行高效排產(chǎn)和合理排班，以顯著提高設(shè)備利用率。2.2智能制造技術(shù)體系（4）打造智能工廠智能工廠不僅生產(chǎn)過程應(yīng)實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化，產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當與生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)集成，也要實現(xiàn)信息共享、準時配送、協(xié)同作業(yè)。2.2智能制造技術(shù)體系3.運營模式創(chuàng)新（1）踐行智能研發(fā)離散制造企業(yè)在產(chǎn)品智能研發(fā)方面，應(yīng)用了計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）、電子設(shè)計自動化（EDA）等工具軟件和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、產(chǎn)品周期管理（PLM）系統(tǒng)。（2）形成智能物流和供應(yīng)鏈體系制造企業(yè)越來越重視物流自動化，自動化立體倉庫、無人引導小車（AGV）、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，智能分揀系統(tǒng)、堆垛機器人、自動輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。（3）開展智能管理實現(xiàn)智能管理的前提條件是，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性和主要信息系統(tǒng)的無縫集成。4.決策模式創(chuàng)新2.3智能制造與數(shù)字制造2.3.1數(shù)字制造的定義與分類1.數(shù)字制造的定義2.數(shù)字制造的分類（1）以控制為中心的數(shù)字制造以數(shù)字量實現(xiàn)加工過程的物料流、加工流和控制流的表征、存儲與控制，就形成了以控制為中心的數(shù)字制造。（2）以設(shè)計為中心的數(shù)字制造將制造、檢測、裝配等方面的所有規(guī)劃以及產(chǎn)品設(shè)計、制造、工藝、管理、成本核算等所有信息數(shù)字化，并被制造過程的全階段所共享，就形成了以產(chǎn)品設(shè)計為中心的數(shù)字制造。2.3智能制造與數(shù)字制造（3）以管理中心的數(shù)字制造為了使制造企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)過程能隨市場需求快速的重構(gòu)和集成，出現(xiàn)了能覆蓋整個企業(yè)從產(chǎn)品的市場需求、研究開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、工程制造、銷售、服務(wù)、維護等生命周期中信息的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），從而實現(xiàn)以“產(chǎn)品”和“供需鏈”為核心的過程集成，這就是以管理為中心的數(shù)字制造。2.3智能制造與數(shù)字制造3.數(shù)字孿生（1）概念數(shù)字李生是一種擬人化的說法，是指利用數(shù)字化技術(shù)營造的與現(xiàn)實世界對稱的數(shù)字化鏡像，可以理解成在虛擬的數(shù)字世界里按照真實的物理產(chǎn)品建立的一套對應(yīng)的數(shù)字化表達。2.3智能制造與數(shù)字制造（2）組成數(shù)字孿生涵蓋了產(chǎn)品數(shù)字孿生、生產(chǎn)工藝流程數(shù)字孿生和設(shè)備數(shù)字李生三個部分。1）產(chǎn)品數(shù)字孿生：在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，可以建立虛擬的數(shù)字化產(chǎn)品模型，如包含工藝信息的三維CAD模型，然后對其進行仿真測試和驗證，以更低的成本做更多的樣品。2）生產(chǎn)工藝流程數(shù)字李生：在生產(chǎn)管理領(lǐng)域，可將數(shù)字化模型構(gòu)建在生產(chǎn)管理體系中，在運營和生產(chǎn)管理的平臺上對生產(chǎn)進行調(diào)度、調(diào)整和優(yōu)化。3）設(shè)備數(shù)字李生：在設(shè)備管理領(lǐng)域，可以通過模型來模擬設(shè)備的運動和工作狀態(tài)，實現(xiàn)機械和電氣設(shè)備的聯(lián)動。2.3智能制造與數(shù)字制造2.3.2數(shù)字制造與智能制造的聯(lián)系2.3智能制造與數(shù)字制造2.3.3從數(shù)字制造到智能制造1.制造環(huán)節(jié)智能化2.3智能制造與數(shù)字制造2.流水線作業(yè)智能化3.機器人智能化2.4智能制造的發(fā)展趨勢1.計算機建模與仿真技術(shù)2.機器人和柔性化生產(chǎn)2.4智能制造的發(fā)展趨勢3.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)4.供應(yīng)鏈動態(tài)管理、整合與優(yōu)化5.增材制造技術(shù)第3章智能制造內(nèi)涵第3章智能制造內(nèi)涵3.1智能工廠3.1.1智能工廠的內(nèi)涵與特征1.智能工廠的內(nèi)涵2.智能工廠的主要特征3.1智能工廠（1）設(shè)備互聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)，通過與設(shè)備控制系統(tǒng)集成，以及外接傳感器等方式，由SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）實時采集設(shè)備的狀態(tài)、生產(chǎn)完工的信息、質(zhì)量信息，并通過應(yīng)用RFID（無線射頻技術(shù)）、條碼（一維和二維）等技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可追溯，如圖3-3所示。（2）廣泛應(yīng)用工業(yè)軟件廣泛應(yīng)用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（先進生產(chǎn)排程）、能源管理、質(zhì)量管理等工業(yè)軟件，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化和透明化。（3）結(jié)合精益生產(chǎn)理念充分體現(xiàn)工業(yè)3.1智能工廠工程和精益生產(chǎn)的理念，能夠?qū)崿F(xiàn)按訂單驅(qū)動拉動式生產(chǎn)，盡量減少在制品的庫存，消除浪費。（4）實現(xiàn)柔性自動化結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)特點，持續(xù)提升生產(chǎn)、檢測和工廠物流的自動化程度。（5）注重環(huán)境友好，實現(xiàn)綠色制造能夠及時采集設(shè)備和生產(chǎn)線的能源消耗，實現(xiàn)能源的高效利用。在危險和存在污染的環(huán)節(jié)，優(yōu)先用機器人替代人工，能夠?qū)崿F(xiàn)廢料的回收和再利用。（6）實現(xiàn)實時洞察從生產(chǎn)排產(chǎn)指令的下達到完工信息的反饋，實現(xiàn)閉環(huán)。3.1智能工廠3.1.2智能工廠的組成與建設(shè)模式1.智能工廠的組成3.1智能工廠（1）企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning,ERP）是一種主要面向制造行業(yè)進行物質(zhì)資源、資金資源和信息資源集成一體化管理的企業(yè)信息管理系統(tǒng)。3.1智能工廠（2）制造執(zhí)行系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem,MES）是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。（3）過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)（Process

ControlSystem,PCS）有時稱為“工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）”，可收集制造過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，并返回數(shù)據(jù)，以進行狀態(tài)監(jiān)控和故障排除。（4）產(chǎn)品生命周期管理產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement,PLM），是對產(chǎn)品的整個生命周期（包括投入期、成長期、成熟期、衰退期、結(jié)束期）進行全面管理，通過投入期的研發(fā)成本最小化和成長期至結(jié)束期的企業(yè)利潤最大化來達到降低成本和增加利潤的3.1智能工廠目標，如圖3-8所示。（5）供應(yīng)鏈管理供應(yīng)鏈管理（SupplyChainManagement,SCM）主要通過信息手段對供應(yīng)鏈（圖3-9）的各個環(huán)節(jié)中的各種物料、資金、信息等資源進行計劃、調(diào)度、調(diào)配、控制與利用，形成用戶、銷售商、分銷商、制造商、原材料供應(yīng)商的全部供應(yīng)過程的功能整體。3.1智能工廠（6）客戶關(guān)系管理客戶關(guān)系管理（CustomerRelationshipManagement,CRM），作一種新型管理機制，CRM極大地改善了企業(yè)與客戶之間的關(guān)系，實施于企業(yè)的市場營銷、產(chǎn)品銷售、服務(wù)與技術(shù)支持等與客戶相關(guān)的領(lǐng)域。3.1智能工廠2.智能工廠的建設(shè)模式（1）從數(shù)字工廠到智能工廠在石化、鋼鐵、治金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。3.1智能工廠（2）從智能生產(chǎn)單元到智能工廠在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品的價值空間，側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實現(xiàn)價值增長。（3）從個性化定制到智能工廠在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費品制造領(lǐng)域中，企業(yè)發(fā)展智能制造的重點在于充分滿足消費者多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)，側(cè)重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺開展大規(guī)模個性定制模式創(chuàng)新。3.1智能工廠3.1.3案例分析3.2智能生產(chǎn)3.2智能生產(chǎn)3.2.1智能生產(chǎn)的設(shè)計目標1.裝備數(shù)字化智能化2.倉儲物流智能化3.生產(chǎn)執(zhí)行管理智能化4.效益目標3.2智能生產(chǎn)3.2.2智能生產(chǎn)的總體框架1.智能裝備與控制系統(tǒng)3.2智能生產(chǎn)（1）柔性制造系統(tǒng)的特點（圖3-17）1）機器柔性：機器設(shè)備具有隨產(chǎn)品的變化而加工不同零件的能力。3.2智能生產(chǎn)2）工藝柔性：能夠根據(jù)加工對象的變化或原材料的變化而確定相應(yīng)的工藝流程。3）生產(chǎn)能力柔性：當生產(chǎn)量改變時，系統(tǒng)能及時做出反應(yīng)而經(jīng)濟地運行。4）維護柔性：系統(tǒng)能采用在線監(jiān)控方式、故障診斷技術(shù)，保障設(shè)備正常進行。5）擴展柔性：當生產(chǎn)需要的時候，可以很容易地擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加模塊，構(gòu)成一個更大的制造系統(tǒng)。6）運行柔性：利用不同的機器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力。（2）柔性制造系統(tǒng)的主要功能1）能自動管理零件的生產(chǎn)過程，自感知加工狀態(tài)，自適應(yīng)控制，自動控制制造質(zhì)量，自動進行故障診斷與處理，自動進行信息收集與傳輸。2）簡單地改變加工工藝過程，就能制造出某一零件族的多種零件。3）在柔性制造系統(tǒng)的線邊，設(shè)有物料儲存和運輸系統(tǒng)，對零件的毛坯、隨行夾具、刀具，零件進行存儲，并按照系統(tǒng)指令將這些物料自動化傳送。3.2智能生產(chǎn)4）能解決多機床條件下零件的混流加工問題，且無需額外增加費用。5）具有優(yōu)化調(diào)度管理功能，能實現(xiàn)無人化或少人化加工。2.智能倉儲和物流系統(tǒng)3.智能制造執(zhí)行系統(tǒng)3.2智能生產(chǎn)3.3智能物流3.3.1智能物流的定義與特點1.智能物流的定義3.3智能物流2.智能物流的特點（1）智能化運用數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析，對物流具有一定反應(yīng)機理，可以做出相應(yīng)措施，使物流系統(tǒng)智能化。（2）一體化和層次化以物流管理為中心，實現(xiàn)物流過程中運輸、存儲、包裝、裝卸等環(huán)節(jié)的一體化和智能物流系統(tǒng)的層次化。（3）柔性化由于電子商務(wù)的發(fā)展，使以前以生產(chǎn)商為中心的商業(yè)模式轉(zhuǎn)力以消費者