第一篇：模具先進(jìn)制造技術(shù)課程論文

模具CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)發(fā)展

摘要：本文論述了我國(guó)模具行業(yè)的概況及其近年來(lái)所取得的成績(jī)，對(duì)國(guó)內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)單概述，最后總結(jié)出模具CAD/CAE/CAM 的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：模具；CAD；CAE；CAM

State and Trend of CAD/CAE/CAM for Die & Mould

Keywords: Mould；CAD；CAE；CAM

1.引言

在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè),許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展。

模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展。隨著模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)的廣泛使用，模具生產(chǎn)的工藝水平和科技含量將有質(zhì)的飛躍。模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。

2.我國(guó)模具工業(yè)概況

我國(guó)雖然很早就開始制造和使用模具，但長(zhǎng)期未形成高技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)。直到20 世紀(jì)80年代后期，隨著科技的進(jìn)步，國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的給與了高度重視和支持，模具工業(yè)才駛?cè)肟焖侔l(fā)展軌道。

近年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)生了巨大的變化，不僅國(guó)有模具企業(yè)取得了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速，已經(jīng)形成珠三角、長(zhǎng)三角、安徽等具有一定規(guī)模的模具生產(chǎn)基地。模具工業(yè)的技術(shù)水平也有了很大的提高，沖壓模具中具有代表性的是為汽車配套的汽車覆蓋件模具，以及為農(nóng)用車、工程機(jī)械和農(nóng)機(jī)配套的覆蓋件模具；覆蓋件模具的技術(shù)要求高，大都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大中型模具，代表了沖壓模具的水平，一汽模具公司、東風(fēng)模具公司、天津模具廠等已能夠生產(chǎn)出部分中檔新型轎車的覆蓋件模具在塑料模具方面，大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50 頓以上的注塑模，精密塑料模的精度已可達(dá)到3μm，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模2560腔的塑封模，高速模具方面已能生和4m/min 以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠模具。其他類型的模具，也都達(dá)到了較高的水平。目前，在我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)中，數(shù)字化設(shè)備比較齊全，模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)已經(jīng)被 廣泛的應(yīng)用，采用高速加工及RP（Rapid Prototyping）/RT（Rapid Tooling）等先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)也逐漸增多。模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道技術(shù)在塑料模具行業(yè)中應(yīng)用比例越來(lái)越高。

3.模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)具體就是模具設(shè)計(jì)人員和組織模具產(chǎn)品制造的工藝設(shè)計(jì)人員在CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的輔助下，根據(jù)模具的設(shè)計(jì)和制造程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)新技術(shù)。目前，模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)發(fā)展很快，廣泛的應(yīng)用于模具生產(chǎn)企業(yè)。采用模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具生產(chǎn)革命化的措施，也是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)。

3.1 國(guó)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

國(guó)外模具CAD/CAM 技術(shù)的研究始于上世紀(jì)60 年代，到70 年代已經(jīng)研制出了模CAD/CAM 的專門系統(tǒng)，推出了面向中小型企業(yè)的CAD/CAM 的商業(yè)軟件，可應(yīng)用于各種類型的模具設(shè)計(jì)和制造。

1973 年，美國(guó)的DIE COMP 公司率先研制成功PDDC 連續(xù)模系統(tǒng)。1977 年，捷克斯洛伐克金屬加工工業(yè)研究所研制成功AKT 沖模CAD 系統(tǒng)。1978 年，日本機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室建立ME1 連續(xù)模設(shè)計(jì)系統(tǒng)。1979 年，日本旭光學(xué)工業(yè)公司研究成功的沖空模和彎曲模PENTAX 的CAD 系統(tǒng)。1985 年，日本NISSIN 精密機(jī)器公司采用了冷沖模CAD/CAM 系統(tǒng)。到80 年代末，美國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具生產(chǎn)已有近50%采用了CAD/CAM 技術(shù)。近二十多年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件的不斷提升，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的CAD/CAM 技術(shù)不斷創(chuàng)新、完善、逐步發(fā)展，已經(jīng)形成一個(gè)從研究開發(fā)、生產(chǎn)制造到推廣應(yīng)用和銷售服務(wù)的完整的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

國(guó)外在上世紀(jì)60 年代開始開發(fā)有限元進(jìn)行軟件，1976 年發(fā)行了第一套流動(dòng)分析軟件。利用CAE 技術(shù)可以在模具加工前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高模具質(zhì)量和降低成本等。目前國(guó)外的模具CAE 技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，完全走向?qū)嵱没A段，并取得了顯著效果。國(guó)外著名的CAE 軟件有NASTRAN、ADINA、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS 等。

3.2 國(guó)內(nèi)模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

我國(guó)模具CAD/CAM 技術(shù)開始于20 世紀(jì)70 年代末，與國(guó)外相比尚有一段距離，但目前也趨于成熟，并在模具生產(chǎn)企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。特別是20 世紀(jì)80 年代后期，我國(guó)進(jìn)入CAD/CAM 技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)期，各大院校和科研單位不僅自主研發(fā)適合國(guó)情、專業(yè)化極強(qiáng)的CAD/CAM 實(shí)用系統(tǒng)，也引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)CAD/CAM，同時(shí)在國(guó)外的CAD/CAM 系統(tǒng)之上進(jìn)行二次開發(fā)。如吉林大學(xué)依托一汽對(duì)汽車覆蓋件CAD/CAM 系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得顯著成效，華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在AutoCAD 軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于特征的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM 系統(tǒng)HMJC，西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模CAD 系統(tǒng)等，這些CAD/CAM系統(tǒng)的研發(fā)促進(jìn)了國(guó)內(nèi)模具行業(yè)快速發(fā)展。

經(jīng)過(guò)這十幾年的發(fā)展，我國(guó)模具CAD/CAM 軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國(guó)外先進(jìn)水平。在政府的大力支持下先后出現(xiàn)了一批先進(jìn)的模具CAD/CAM 示范企業(yè)，高校和企業(yè)也培養(yǎng)了一大批模具CAD/CAM 軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。但總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前模具CAD/CAM 軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場(chǎng)化程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距。

隨著有限元技術(shù)的快速發(fā)展，早在上世紀(jì)80 年代，國(guó)內(nèi)就有一批科研單位和高校投入有限元技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用中。在此背景下，國(guó)內(nèi)相繼取得了可喜的成績(jī)，如：大連理工大學(xué)的JIFEX，鄭州機(jī)械研究所的紫瑞，北京農(nóng)機(jī)學(xué)院的有限元分析系統(tǒng)。在模具CAE 方面：如湖南大學(xué)的沖壓CAE 系統(tǒng)，華中科技大學(xué)沖壓成型快速分析軟件FASTAMP，清華的鑄造CAE 分析軟件FTStar，華北工學(xué)院的鑄造分析軟件CASTsoft 等，但是與CAD/CAM 系統(tǒng)的集成度相對(duì)較弱。

4.模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)世紀(jì)市場(chǎng)要求高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品，并且要求對(duì)各種不同的市場(chǎng)需求作出快速的反應(yīng)。模具制造技術(shù)的發(fā)展趨于專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化，這將使模具行業(yè)發(fā)生巨大變革。

4.1 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的專業(yè)化程度顯著提高

任何一種模具軟件不可能包羅萬(wàn)象，完全能適應(yīng)不同的模具產(chǎn)品、不同生產(chǎn)企業(yè)的需求。這就要求有針對(duì)性的開發(fā)專用模具CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)軟件，或者根據(jù)模具生產(chǎn)企業(yè)自身的特點(diǎn)對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)。這樣才有可能一切從實(shí)際出發(fā)，最大的發(fā)揮出軟件的潛能，充分利用好企業(yè)自身的設(shè)備，制造出高質(zhì)量的模具產(chǎn)品。

隨著模具工業(yè)的快速發(fā)展，各大主要軟件開發(fā)商和有獨(dú)立科研實(shí)力的企業(yè)已經(jīng)開始有針對(duì)性地開發(fā)專用模具CAD/CAM 實(shí)用軟件系統(tǒng)，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如：專用的進(jìn)級(jí)模系統(tǒng)NX-PDW，專用的塑料注射模系統(tǒng)MoldWizard，專用的鍛壓模系統(tǒng)AutoMolder等。這些專用模具軟件的產(chǎn)生，大大的提高了模具設(shè)計(jì)人員的工作效率，讓模具設(shè)計(jì)人員從繁瑣的勞動(dòng)中解放出來(lái)，進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)活動(dòng)。

4.2 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化勢(shì)在必行

標(biāo)準(zhǔn)化模具 CAD/CAM 系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫(kù)、非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫(kù)和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)中的零件在模具CAD 設(shè)計(jì)中可以隨時(shí)調(diào)用，并采用GT（Group Technology，成組技術(shù)）生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)中存放的零件，雖然與設(shè)計(jì)所需結(jié)構(gòu)不盡相同，但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進(jìn)行修改，從而加快設(shè)計(jì)過(guò)程，使典型模具結(jié)構(gòu)庫(kù)在參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)的傳遞、轉(zhuǎn)化成為企業(yè)之間、企業(yè)與客戶之間、軟件之間、軟件與設(shè)備之間進(jìn)行信息傳遞的最大障礙。在模具CAD/CAE/CAM 軟件系統(tǒng)中也存在這樣的問(wèn)題，為保障數(shù)據(jù)在傳遞、轉(zhuǎn)化的過(guò)程中不丟失，建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)顯得非常重要，這樣可以模具CAD/CAE/ CAM軟件系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流成為整體，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)了模具制造信息傳遞的暢通。

4.3 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的集成化是必然趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)模具制造企業(yè)雖然也采用了CAD/CAM/CAE 技術(shù)，但模具的設(shè)計(jì)尚未形成成熟的理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)體系，各類設(shè)計(jì)工具更多的表現(xiàn)為單一學(xué)科的軟件化，其相互集成也是以軟件接口實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)集成。模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)與GT、CE（Concurrent Engineering）、CAE、CAPP（Computer Aided Process Planning）、PDM（Product Data Management）等技術(shù)密切相連，組成一個(gè)有機(jī)的整體，建立一個(gè)統(tǒng)一的全局模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，在模具開發(fā)、模具設(shè)計(jì)中，提供全部的信息，使信息共享、交換處理和反饋，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)集成技術(shù)，并行技術(shù)和管理技術(shù)，最終將發(fā)展成為 CIMS（Computer Integrated Manufacture System，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。

4.4 智能技術(shù)將使模具CAD/CAE/CAM技術(shù)如虎添翼

模具CAD/CAE/CAM技術(shù)中的智能化是指由模具CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)和人類專家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)，它能再模具生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等智能活動(dòng)，有效地實(shí)現(xiàn)了人與模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有機(jī)融合及人的智能的充分發(fā)揮。近年來(lái)，人工智能在模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)工程的引入和模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng) 開發(fā)上。

目前，在模具的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，在很多環(huán)節(jié)上仍然依靠模具設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)。如模具設(shè)計(jì)方案的選擇、工藝流程和參數(shù)的選擇、模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等，模具CAD/CAE/CAM 設(shè)計(jì)系統(tǒng)只是完成一些簡(jiǎn)單建模和數(shù)值計(jì)算，缺乏靈活性和可靠性。這就要求模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)必須利用KBE（Knowledge-Based Engineering）技術(shù)進(jìn)行深入的改造，從分發(fā)揮、利用知識(shí)庫(kù)和專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的模具。在模具行業(yè)已有成功案例，如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)產(chǎn)注射成型模擬軟件HSCAE6.10 中成功地引入了人工智能技術(shù)。

4.5 虛擬技術(shù)將在模具CAD/CAE/CAM得到應(yīng)用

虛擬制造（VM）是一種新的制造技術(shù)，它以仿真技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造等生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一建模。虛擬制造技術(shù)應(yīng)用于模具

生產(chǎn)實(shí)際是模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)的集成和延伸，因此，模具工業(yè)今后推廣應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，必須首先對(duì)當(dāng)前應(yīng)用于模具生產(chǎn)的各種先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)和方法進(jìn)行全面、深入的消化吸收和推廣應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)在國(guó)外模具工業(yè)中也有成功的應(yīng)用。如美國(guó)的Foundry Service（FSC）公司采用虛擬制造技術(shù)對(duì)整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果更改設(shè)備參數(shù)后，成功地完成了生產(chǎn)系統(tǒng)的改造工程，節(jié)約了大量的資金。AUTODIE 公司采用虛擬制造技術(shù)后，在8～10 個(gè)月內(nèi)完成一種車型的設(shè)計(jì)與制造，一年內(nèi)可以接受5 種車型的模具定貨

4.6 網(wǎng)絡(luò)化是模具CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)用的重要手段

網(wǎng)絡(luò)化敏捷制造與模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)的結(jié)合是當(dāng)今模具制造業(yè)中的主流方向之一。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化制造的研究已經(jīng)達(dá)到了前所未有的高度。網(wǎng)絡(luò)化模具制造指的是：面對(duì)模具市場(chǎng)機(jī)遇，針對(duì)模具市場(chǎng)需要，利用以因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息高速公路，靈活而迅速地組織社會(huì)模具制造資源，快速地組合成一種超越空間概念的、靠電子手段聯(lián)系的、統(tǒng)一指揮的經(jīng)營(yíng)實(shí)體網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟模具制造企業(yè)，以便快速推出高質(zhì)量、低成本的模具產(chǎn)品。由此可知模具網(wǎng)絡(luò)化制造研究的重點(diǎn)的是如何有效的實(shí)現(xiàn)不同模具企業(yè)之間的資源共享，多種高新技術(shù)的集成，因此能集成多方面的資源，具有多種功能的網(wǎng)絡(luò)化模具制造平臺(tái)將成為網(wǎng)絡(luò)化模具制造的技術(shù)支持工具，將使模具企業(yè)快速的應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變換。

5.小結(jié)

隨著市場(chǎng)的國(guó)際化，競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈，短周期、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命的模具是模具行業(yè)和用戶的追求，這必將使模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)更加快速發(fā)展并且全面深入地應(yīng)用于模具行業(yè)中，同時(shí)與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切，最終使模具行業(yè)發(fā)生重大變革。

參考文獻(xiàn)

[1] 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM 的發(fā)展概況及趨勢(shì)[J].模具工業(yè)，2005，7：9-12.[2] 馬穎.模具CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展概況[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，25（2）：28－32.[3] 劉玲，周旭東.模具CAD/CAE/CAM 的發(fā)展和展望[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2004，17（3）5-8.[4] 邱建新，李發(fā)根，李國(guó)祿.模具工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)綜述[J].CAD/CAM 與制造業(yè)信息化，2003：3－7.[5] 朱征，郭志全.模具CAD/CAM 的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2003，16（2）：1-2.[6] 劉強(qiáng)，蔣玉明，楊屹等.虛擬制造技術(shù)與模具CAD/CAE/CAM[J].鍛壓技術(shù)，2001，6：45－49.[7] 李和平，肖根福.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述[J].井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，27（2）：46－49.[8] 楊寵，林漢同，劉瑞祥.我國(guó)壓鑄模CAD/CAE/CAM 及其一體化技術(shù)[J].特種鑄造及有色金屬，2001，2：20－21.[9] 阮雪榆，趙震.模具的數(shù)字化制造技術(shù)[J].模具的數(shù)字化制造技術(shù)，2002，9：1891－1893.

第二篇：《先進(jìn)制造技術(shù)》課程論文

《先進(jìn)制造技術(shù)》課程論文

【內(nèi)容主題】

針對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)某一領(lǐng)域，展開論述。

例如：

（一）主題：成組技術(shù)

內(nèi)容：成組技術(shù)是什么、類型、應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)查找資料(圖片等)來(lái)說(shuō)明，附以企業(yè)應(yīng)用實(shí)例來(lái)說(shuō)明。

（2）主題：優(yōu)化設(shè)計(jì)

內(nèi)容：優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作方法與步驟、應(yīng)用數(shù)學(xué)手段、應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)查找資料(圖片等)來(lái)說(shuō)明，并附以應(yīng)用實(shí)例。

【論文要求】

1、論文文字部分不少于2500字(不含插圖)；全文應(yīng)包括論文名稱、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)，注明姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。

2、論文用自己的文字描述，不得大段摘抄，否則；

3、所涉及的參考文獻(xiàn)必須注明參考文獻(xiàn)出處(文獻(xiàn)名稱、題目、作者、期刊號(hào)、期號(hào)或網(wǎng)頁(yè)地址)，2002年前的資料不得列入，此項(xiàng)內(nèi)容作為評(píng)分的依據(jù)之一。無(wú)參考文獻(xiàn)作零分處理。

4、論文采用電子文檔，發(fā)到xuxing@zust.edu.cn，11月15日為截止日，不給成績(jī)。發(fā)送郵件請(qǐng)輸入主題“《先進(jìn)制造技術(shù)》課程論文+姓名+學(xué)號(hào)”，并遞交紙質(zhì)打印稿一份至C2六樓我的信箱。

5、評(píng)分依據(jù)：(1)論文質(zhì)量與自己文字的比例，自己文字部分少量者判為不及格；

(2)參考文獻(xiàn)的新舊程度，2002年以前的資料不做評(píng)分依據(jù)；(3)參考文獻(xiàn)的資料完整性，參考文獻(xiàn)必須表明準(zhǔn)確的出處，如無(wú)法據(jù)此信息查到，則不做評(píng)分依據(jù)；

(4)論文的排版（正文小四，宋體）；(5)內(nèi)容相同的不得分；(6)論文不足2500字將適當(dāng)減分。

第三篇：模具制造工藝課程論文

模具制造工藝課程論文

模具制造工藝課程論文

班級(jí)：10材控2班

學(xué)號(hào)：1010121136

姓名：趙佳偉

摘要：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具已成為大批量生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備。應(yīng)用模具的目的在于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，并且降低生產(chǎn)成本。所以模具工業(yè)已成為世界上不可忽視的產(chǎn)業(yè)，而模具工業(yè)的發(fā)展將與我們的生活、工作息息相關(guān)。模具工業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵是模具技術(shù)的發(fā)展。由此這篇文章將淺顯的分析當(dāng)今國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，其中也包括了模具工業(yè)的市場(chǎng)。并且較為初步的介紹了我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀和現(xiàn)代模具工業(yè)的特點(diǎn)。淺談了模具技術(shù)發(fā)展的八大趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：模具;模具工業(yè)

模具技術(shù)

現(xiàn)狀

發(fā)展趨勢(shì) 引言

模具作為重要的工藝裝備，在消費(fèi)品、電器電子、汽車、飛機(jī)制造等工業(yè)部門有舉足輕重的地位。工業(yè)產(chǎn)品零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%將由模具完成。我國(guó)模具行業(yè)近年來(lái)均增長(zhǎng)速度為21%。今后一段時(shí)期，對(duì)模具的需求主要集中在四個(gè)行業(yè)：汽車行業(yè)、家用電器行業(yè)、電子及通訊行業(yè)和建材行業(yè)。模具是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值要比模具自身的價(jià)值高幾十倍。如汽車行業(yè)，目前我國(guó)汽車產(chǎn)量超過(guò)400萬(wàn)輛，基本車型達(dá)到170種，新車型和改裝車型將達(dá)430種，汽車換型是約有80%的模具需要更換，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)數(shù)千副，價(jià)值上億元；家用電器行業(yè)中彩電、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、微波爐、錄像機(jī)、攝影機(jī)、VCD、DVD等需用模具量大。單臺(tái)彩電需用模具約140副。價(jià)值700萬(wàn)元。目前，全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，從1997年開始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過(guò)了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。模具行業(yè)日益受到國(guó)家和人們的關(guān)注和重視，國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策的決定》也把模具行業(yè)列為機(jī)械制造工業(yè)改造序列的第一位。1999年8月20日黨中央和國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》中，明確提出了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。《決定》指出：要在電子信息特別是集成電路設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)及通信、計(jì)算機(jī)及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，在生物技術(shù)及新醫(yī)藥、新技術(shù)、新能源、航空航天、海洋等有一定基礎(chǔ)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在發(fā)布《決定》之前，1999年7月，國(guó)家計(jì)委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布了《當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(目錄)》，《指南》中列入了電子專用模具、塑料成形新技術(shù)與新設(shè)備、快速原型制造工藝及成套設(shè)備、激光加工技術(shù)及成套設(shè)備、汽車關(guān)鍵零部件等。例如，采用快速原型制造技術(shù)和設(shè)備，用分層實(shí)體堆積等方法，可以將復(fù)雜的CAD模型轉(zhuǎn)化為實(shí)物，使模具和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)與制造周期大大縮短，企業(yè)就能快速搶占市場(chǎng)，取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。模具工業(yè)的概述

模具制造工藝課程論文

模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”;德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”;日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至己超過(guò)了新興的電子工業(yè)。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。國(guó)內(nèi)模具工業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。國(guó)內(nèi)的模具生產(chǎn)廠已超過(guò)17000家，從業(yè)人員達(dá)50萬(wàn)。我國(guó)的模具工業(yè)也一直以每年13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，我國(guó)模具行業(yè)在“十五”其間的增長(zhǎng)速度達(dá)到13%～15%。近年來(lái)，我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，已超過(guò)10億美元，成為世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)。其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的50%以上，沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40%。中、高檔模具進(jìn)口比例占市場(chǎng)總量的40%以上。但是我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)中也存在一些問(wèn)題，就是在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴(yán)重滯后于生產(chǎn)能力的提高，主要問(wèn)題體現(xiàn)在十個(gè)方面【2】：

（1）各層次的模具技術(shù)人才資源不足，尤其是高級(jí)模具鉗工、CNC 數(shù)控機(jī)床操作工、高級(jí)模具設(shè)計(jì)人員等，需求缺口較大。

（2）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低。

（3）模具制造的專業(yè)化程度和集中度有待進(jìn)一步提高。

（4）模具修理機(jī)制不健全，因修模拖期影響生產(chǎn)的事時(shí)有發(fā)生。

（5）模具壽命偏低，使模具費(fèi)占產(chǎn)品成本比率過(guò)高且長(zhǎng)期居高不下。

（6）模具及其零部件市場(chǎng)價(jià)偏低，模具修理費(fèi)用更低，而且沒(méi)有市場(chǎng)指導(dǎo)價(jià)，完全靠購(gòu)銷雙方“議價(jià)”，地區(qū)與廠際之間價(jià)差懸殊。

（7）模具新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料推廣應(yīng)用緩慢，特別是國(guó)內(nèi)自行開發(fā)的模具新材料大多至今未能推廣應(yīng)用。

（8）設(shè)備老化嚴(yán)重，超期服役的情況普遍。

（9）各類模具的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指導(dǎo)性文件不齊全，特別是與國(guó)際市場(chǎng)接軌的各類模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)缺口大。

（10）模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術(shù)推廣應(yīng)用問(wèn)題，至今未能解決。

上述一系列問(wèn)題表明，中國(guó)目前的模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步調(diào)整，增長(zhǎng)方式也需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，必須從量的擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來(lái)。只有這樣，我國(guó)模具產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升，才能擁有國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能使模具產(chǎn)品的出口量的增長(zhǎng)與質(zhì)的提升相結(jié)合。我國(guó)模具工業(yè)存在的問(wèn)題和主要差距

雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題

模具制造工藝課程論文

和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）總量供不應(yīng)求

國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率只有50%左右。

（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理 我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而專”、“小而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.7：1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。

（3）模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平

產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。（4）開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳

我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長(zhǎng)期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國(guó)有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個(gè)原因： 國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的政策支持力度還不夠

雖然國(guó)家已經(jīng)明確頒布了模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，但配套政策少，執(zhí)行力度弱。目前享受模具產(chǎn)品增值稅的企業(yè)全國(guó)只有185家，大多數(shù)企業(yè)仍舊稅負(fù)過(guò)重。模具企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造引進(jìn)設(shè)備要繳納相當(dāng)數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進(jìn)步，而且民營(yíng)企業(yè)貸款十分困難。

人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少

模具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺，高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。由于模具企業(yè)效益欠佳及對(duì)科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不夠，科研單位和大專院校的眼睛盯著創(chuàng)收，導(dǎo)致模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大，進(jìn)展不快。

工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低近年來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)進(jìn)步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備，但與國(guó)外裝備相比，仍有較大差距。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)許多國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但總體的裝備水平比國(guó)外許多企業(yè)低很多。由于體制和資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較妥善的解決。

專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，模具專業(yè)化水平低，專業(yè)分工不細(xì)致，商品化程度低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40﹪左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后

模具制造工藝課程論文

模具材料性能、質(zhì)量和品種問(wèn)題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模具水平的提高。展望我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展方向

在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著專業(yè)化、信息化、數(shù)字化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。針對(duì)我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀，通過(guò)進(jìn)一步搞好模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和創(chuàng)新，抓住我國(guó)模具價(jià)格較低的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，大力提高模具的開發(fā)效率，增加大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命等技術(shù)含量高的中高檔模具的比例，今后我國(guó)模具技術(shù)的研究重點(diǎn)和主要發(fā)展方向應(yīng)該是：

（1）高速、高精、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具加工技術(shù)的研究和應(yīng)用。例如超精沖壓模具制造技術(shù)的研究和應(yīng)用、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等；

（2）優(yōu)質(zhì)模具材料的研制和正確選用，以及先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用；

（3）模具專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；（4）快速成型與快速制模（RP/RT）技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；

（5）CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和CAD/CAE/CAM技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化，從而提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)模具工業(yè)雖然有了長(zhǎng)足的發(fā)展，成為了世界的制造大國(guó)，但是總體水平仍比德、美、日工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無(wú)論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來(lái)越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化，優(yōu)質(zhì)材料的研究、先進(jìn)的設(shè)備與制造技術(shù)，專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。而模具發(fā)展所追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)就需要廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)模具工業(yè)的跨越式發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010 [2] 付建軍.模具制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012 [3] 洪慎章.現(xiàn)代模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[M].航空制造技術(shù).2006 4

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文

學(xué) 院： 科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院

班 級(jí)：09級(jí)機(jī)電教育班 姓 名： 豐云

學(xué) 號(hào)：200940914106

課程論文題目：淺談先進(jìn)制造技術(shù) 課程名稱： 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見：

成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名： 日期：

淺談先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)AMT是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。

當(dāng)前的金融危機(jī)也許還會(huì)催生新的先進(jìn)制造制造技術(shù)，特別在生產(chǎn)管理技術(shù)方面。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。可基本歸納為以下四個(gè)方面：

一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)；

二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)；

三、制造自動(dòng)化技術(shù)；

四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式；

五、發(fā)展。

一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)

先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)包括眾多的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模塊化設(shè)計(jì)、DFX、優(yōu)化設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)與健壯設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、反向工程、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)、并行工程等。

（1）產(chǎn)品（投放市場(chǎng)的產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等））設(shè)計(jì)現(xiàn)代化。

以CAD為基礎(chǔ)（造型，工程分析計(jì)算、自動(dòng)繪圖并提供產(chǎn)品數(shù)字化信息等），全面應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和理念。如虛擬設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、有限元分析，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、美學(xué)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)等等；

（2）先進(jìn)的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備手段。

在信息集成環(huán)境下，采用計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、即CAPP，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等各種計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制設(shè)備設(shè)備的計(jì)算機(jī)輔助工作程序設(shè)計(jì)即CAM等。

二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)

（1）高效精密、超精密加工技術(shù)，包括精密、超精密磨削、車削，細(xì)微加工技術(shù)，納米加工技術(shù)。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相當(dāng)于IT5級(jí)精度和IT5級(jí)以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法，如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。用于精密機(jī)床、精密測(cè)量?jī)x器等制造業(yè)中的關(guān)鍵零件加工，如精密絲杠、精密齒輪、精密蝸輪、精密導(dǎo)軌、精密滾動(dòng)軸承等，在當(dāng)前制造工業(yè)中占有極重要的地位。

超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.1～0.01μm數(shù)量級(jí)，表面粗糙度Ra值為0.001μm數(shù)量級(jí)的加工方法。

此外，精密加工與特種加工 一般都是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化加工。（2)精密成型制造技術(shù)，包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術(shù)。

（3）現(xiàn)代特種加工技術(shù)，包括高能束流（主要是激光束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加工等。電火花加工(Electrical discharge machining(EDM)電火花加工 electric spark machining)是指在一定介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對(duì)工件進(jìn)行的加工。能對(duì)任何導(dǎo)電材料加工而不受被加工材料強(qiáng)度和硬度的限制。可分為電火花成型加工(EDM)和電火花線切割加工(電火花線切割加工 electrical discharge wire – cutting--EDW)兩大類。一般都采用CNC控制。

（4）快速成型制造（RPM).快速成形技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術(shù)。從成型角度看，零件可視為“點(diǎn)” 或“面” 的疊加而成。從CAD電子模型中離散得到點(diǎn)、面的幾何信息，再與成型工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律、精確地由點(diǎn)到面，由面到體地堆積零件。

(5)先進(jìn)制造工藝發(fā)展趨勢(shì)

1）采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)； 2）成形精度向近無(wú)余量方向發(fā)展； 3）成形質(zhì)量向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展； 4）機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展；

5）采用新型能源及復(fù)合加工，解決新型材料的加工和表面改性難題； 6）采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的優(yōu)化控制； 7）采用清潔能源及原材料，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；

8）加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸談化，并趨向集成及一體化；

9）工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展。

三、制造自動(dòng)化技術(shù)

一句話：計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化技術(shù)

（1）數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制自動(dòng)化要求而發(fā)展的。它是指用代碼化的數(shù)字、字母及符號(hào)表示加工要求、零件尺寸及其參數(shù)、加工步驟等，通過(guò)控制介質(zhì)，輸入到控制裝置，經(jīng)過(guò)微機(jī)進(jìn)行處理與計(jì)算，發(fā)出各種控制信號(hào)與數(shù)據(jù)，使機(jī)床各部件自動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的技術(shù)。采用數(shù)控加工技術(shù)的機(jī)床，稱為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控加工的主要特點(diǎn)是：加工的零件精度高；生產(chǎn)效率高；特別適合加工形狀復(fù)雜的輪廓表面；有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造；對(duì)操作者（不含編程人員）技術(shù)水平的要求相對(duì)較低；初始投資大、加工成本高。此外，數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設(shè)備。

（2）工業(yè)機(jī)器人（用于物流與加工）及物流設(shè)備；工業(yè)機(jī)器人是一種可編程的智能型自動(dòng)化設(shè)備，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的替代人進(jìn)行工作的高度自動(dòng)化系統(tǒng)。最近，聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采用的機(jī)器人的定義是：“一種可以反復(fù)編程的多功能的、用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)”。在無(wú)人參與的情況下，工業(yè)機(jī)器人可以自動(dòng)按不同軌跡、不同運(yùn)動(dòng)方式完成規(guī)定動(dòng)作和各種任務(wù)。機(jī)器人和機(jī)械手的主要區(qū)別是：機(jī)械手是沒(méi)有自主能力，不可重復(fù)編程，只能完成定位點(diǎn)不變的簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作；機(jī)器人是由計(jì)算機(jī)控制的，可重復(fù)編程，能完成任意定位的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。

（3）柔性制造系統(tǒng)（FMC,FMS,FML）：包括加工設(shè)備（CNC機(jī)床）、檢測(cè)設(shè)備、物料輸送（工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)交換托盤（APC）、自動(dòng)輸送臺(tái)車（RGV、AGV）等）

和儲(chǔ)存設(shè)備（立體倉(cāng)庫(kù)等）；數(shù)柔性制造系統(tǒng)（FMS）是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的新型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，它是為填補(bǔ)占機(jī)械制造中70％的中小批量生產(chǎn)自動(dòng)化而發(fā)展起來(lái)的。它主要包括若干臺(tái)數(shù)控機(jī)床和加工中心（或其他直接參加產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備），用一套自動(dòng)物料（包括工件和刀具）搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái)，由分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理與控制，以適應(yīng)柔性的高效率零件加工（或零部件生產(chǎn)）。所謂柔性的零件加工是指能夠同時(shí)地和交替地加工不同的但是同系統(tǒng)的零件。柔性制造系統(tǒng)的適用范圍很廣，它主要解決了單件小批生產(chǎn)的自動(dòng)化和中大批多品種的自動(dòng)化加工。它把高柔性、高質(zhì)量、高效率結(jié)合和統(tǒng)一起來(lái)，在當(dāng)今具有很強(qiáng)的生命力

（4）計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）和工廠自動(dòng)化（FA）。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）是由計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造CAD/CAM以及柔性制造系統(tǒng)FMS（還可能有其他生產(chǎn)單元）組成。CIMS是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的各子系統(tǒng)的完美集成，即把工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)分析和其他支持功能合理地通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地集合成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、優(yōu)化、自動(dòng)化和集成化，達(dá)到高效率、高質(zhì)量、低成本而靈活生產(chǎn)的目的。

四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式

包括先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)和生產(chǎn)組織方法等。以計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理為核心，研究和應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和技術(shù)。包括成組技術(shù)、全面質(zhì)量管理、精益生產(chǎn)與JIT、敏捷制造、并行工程、柔性制造、計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬制造、智能制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、綠色制造、生物制造、可重構(gòu)制造、MRP、MRPII、ERP、SCM、CRM、計(jì)算機(jī)輔助后勤支援（Computer Aided Logistic Support,CALS）、電子商務(wù)、知識(shí)管理。

五、發(fā)展

當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下幾個(gè)方面：

1、信息技術(shù)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用

2、設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂。現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：(1)設(shè)計(jì)手段的計(jì)算機(jī)化 在實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)計(jì)算、繪圖的基礎(chǔ)上，當(dāng)前突出反映在數(shù)值仿真或虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以及現(xiàn)代產(chǎn)品建模理論的發(fā)展上，并且向智能化設(shè)計(jì)方向發(fā)展。

(2)新的設(shè)計(jì)思想和方法不斷出現(xiàn)(3)向全壽命周期設(shè)計(jì)發(fā)展

(4)設(shè)計(jì)過(guò)程由單純考慮技術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素 設(shè)計(jì)不只是單純追求某項(xiàng)性能指標(biāo)的先進(jìn)和高低、而是注意考慮市場(chǎng)、價(jià)格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。

3、成形及改進(jìn)制造技術(shù)向精密、精確、少能耗、無(wú)污染方向發(fā)展

成形制造技術(shù)是鑄造、塑性加工、連接、粉末冶金等單元技術(shù)的總稱。

4、加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展

5、工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展

先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是，工藝設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)判斷走向定量分析，加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。

6、專業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失

7、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征

日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來(lái)越重要，它將是21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征，與此相應(yīng)，綠色制造技術(shù)也將獲得快速的發(fā)展。主要體現(xiàn)在：

(1)綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 使產(chǎn)品在生命周期符合環(huán)保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求。

(2)綠色制造技術(shù) 在整個(gè)制造過(guò)程，使得對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過(guò)程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。

(3)產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠--致力于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠--主要對(duì)產(chǎn)品(材料使用)生命周期結(jié)束時(shí)的材料處理循環(huán)。

8、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來(lái)越多的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個(gè)部分。

9、信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展，造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量--少品種大批量、--多品種小批量生產(chǎn)模式的過(guò)渡后，70年代、80年代開始采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)進(jìn)行制造的柔性生產(chǎn)的模式，并逐步向智能制造技術(shù)(IMT)和智能制造系統(tǒng)(IMS)的方向發(fā)展。精益生產(chǎn)(LP)、靈捷制造(AM)等先進(jìn)制造模式相繼出現(xiàn)，預(yù)計(jì)21世紀(jì)初，先進(jìn)制造模式必將獲得不斷發(fā)展。

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文

人工智能先進(jìn)制造技術(shù)

課程名稱

先進(jìn)制造技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué)

號(hào)

專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師

完成日期 2017/10/20

目錄

一、概述

二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

三、人工智能技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題

四、人工智能技術(shù)的評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)

五、結(jié)論

六、參考文獻(xiàn)

一、概述

先進(jìn)制造技術(shù)(advanced manufacturing technique，縮寫AMT，具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。而先進(jìn)制造技術(shù)主要包括以下三個(gè)技術(shù)群:（1）主體技術(shù)群：是制造技術(shù)的核心,它包括兩個(gè)基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)。

（2）支撐技術(shù)群：a.信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。b.標(biāo)準(zhǔn)和框架：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。c.機(jī)床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù)：?jiǎn)螜C(jī)加工單元和過(guò)程的控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。e.其它;（3）制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施.要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育等。

先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展，就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。

二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

人工智能技術(shù)簡(jiǎn)介

人工智能的傳說(shuō)可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來(lái)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機(jī)器智能，“人工智能”（ARTIFICIAL INTELLIGENCE）一詞最初是在1956年DARTMOUTH學(xué)會(huì)上提出的，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展，在它還不長(zhǎng)的歷史中，人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢，但一直在前進(jìn)，從40年前出現(xiàn)至今，已經(jīng)出現(xiàn)了許多AI程序，并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品，將會(huì)是人類智慧的“容器”。人工智能是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過(guò)程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過(guò)人的智能。1956年夏季，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見卓識(shí)的年輕科學(xué)家在一起聚會(huì)，共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問(wèn)題，并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，它標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生。IBM公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類的世界國(guó)際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個(gè)完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起，50多年來(lái)，取得長(zhǎng)足的發(fā)展，成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)。總的說(shuō)來(lái)，人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺(tái)機(jī)器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺(tái)能夠思考的機(jī)器，那就必須知道什么是思考，更進(jìn)一步講就是什么是智慧。什么樣的機(jī)器才是智慧的呢？科學(xué)家已經(jīng)作出了汽車，火車，飛機(jī)，收音機(jī)等等，它們模仿我們身體器官的功能，但是能不能模仿人類大腦的功能呢？到目前為止，我們也僅僅知道這個(gè)裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成的器官，我們對(duì)這個(gè)東西知之甚少，模仿它或許是天下最困難的事情了。

當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人類開始真正有了一個(gè)可以模擬人類思維的工具，在以后的歲月中，無(wú)數(shù)科學(xué)家為這個(gè)目標(biāo)努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個(gè)科學(xué)家的專利了，全世界幾乎所有大學(xué)的計(jì)算機(jī)系都有人在研究這門學(xué)科，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門課程，在大家不懈的努力下，如今計(jì)算機(jī)似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如，1997年5月，IBM公司研制的深藍(lán)（DEEP BLUE）計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋大師卡斯帕洛夫（KASPAROV）。大家或許不會(huì)注意到，在一些地方計(jì)算機(jī)幫助人進(jìn)行其它原來(lái)只屬于人類的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科，計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和其它計(jì)算機(jī)軟件都因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿倪M(jìn)展而得以存在。

著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)。”而另一個(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作。”這些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。

實(shí)際應(yīng)用，機(jī)器視覺(jué):指紋識(shí)別，人臉識(shí)別，視網(wǎng)膜識(shí)別，虹膜識(shí)別，掌紋識(shí)別，專家系統(tǒng),智能搜索，定理證明，博弈，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，還有航天應(yīng)用等。學(xué)科范疇：人工智能是一門邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。涉及學(xué)科：哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)，數(shù)學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，心理學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，信息論，控制論，不定性論，仿生學(xué)，研究范疇：自然語(yǔ)言處理，知識(shí)表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)，知識(shí)獲取，組合調(diào)度問(wèn)題，感知問(wèn)題，模式識(shí)別，邏輯程序設(shè)計(jì)，軟計(jì)算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法 人類思維方式

應(yīng)用領(lǐng)域：智能控制，機(jī)器人學(xué)，語(yǔ)言和圖像理解，遺傳編程，機(jī)器人工廠，安全問(wèn)題。目前人工智能還在研究中，但有學(xué)者認(rèn)為讓計(jì)算機(jī)擁有智商是很危險(xiǎn)的，它可能會(huì)反抗人類。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科。可以說(shuō)幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語(yǔ)言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊科學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。

人工智能技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展與趨勢(shì)

人工智能學(xué)習(xí)的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。除了計(jì)算機(jī)科學(xué)以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們?cè)絹?lái)越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過(guò)30年改革開放的快速增長(zhǎng),取得了令世人矚目的驕人業(yè)績(jī),綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)總量位居世界前列。自20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)制造業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前,中國(guó)正成為“世界工廠”,承接全世界制造業(yè)的轉(zhuǎn)移。據(jù)相關(guān)資料表明,世界上國(guó)家之間的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng),先進(jìn)制造技術(shù)是重要的競(jìng)爭(zhēng)手段之一。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)

占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化,這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,因而我國(guó)非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱產(chǎn)業(yè),其先進(jìn)生產(chǎn)總值占國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)的40%左右。尤其，中國(guó)近幾年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)的崛起，帶動(dòng)了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機(jī)械企業(yè)的發(fā)展，而這些企業(yè)的發(fā)展的同時(shí)又帶動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，然而雖然我們?cè)谙冗M(jìn)制造技術(shù)方面取得了很多卓越的成績(jī)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

管理方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)。我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。

制造工藝方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米 / 納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。

設(shè)計(jì)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD/CAM），大型企業(yè)開始無(wú)圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。

自動(dòng)化技術(shù)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，加之中國(guó)勞動(dòng)力豐富而資金相對(duì)短缺，致使機(jī)械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。雖然中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但主要是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)床的可靠性差、質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重，軸承、液壓件、密封件等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。

人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在：

全球化：一方面由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國(guó)內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，全球化制造的第一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化：網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國(guó)界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí)，推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。

虛擬化：制造過(guò)程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的模擬和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真，通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)

品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。

自動(dòng)化：自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

綠色化：綠色制造則通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過(guò)綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。精密化：現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造，社會(huì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造未來(lái)的一個(gè)重點(diǎn) 智能化：智能制造是指綜合利用各個(gè)學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問(wèn)題。系統(tǒng)能領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測(cè)失誤，回答問(wèn)題，提出建議方案等。

快速化：快速化是指對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，對(duì)生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性。快速化能強(qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動(dòng)力”。

集成化：現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計(jì)算機(jī)的集成，信息的集成，而是人、技術(shù)、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過(guò)程集成、知識(shí)集成和企業(yè)間的集成。

人工智能技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展與趨勢(shì)

智能是一種知識(shí)與思維的合成,是人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界過(guò)程中的一種分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。對(duì)于人工智能，美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作”，斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)”。綜合來(lái)看人工智能是相對(duì)人的智能而言的。其本質(zhì)是對(duì)人思維的信息過(guò)程的模擬，是人的智能的物化。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能經(jīng)過(guò)信息采集、處理和反饋三個(gè)核心環(huán)節(jié)，綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計(jì)算、智能反饋控制，即感知、思考、行動(dòng)三個(gè)層層遞進(jìn)的特征。

智能感知：智能的產(chǎn)生首先需要收集到足夠多的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)去表述場(chǎng)景，因此智能感知是實(shí)現(xiàn)人工智能的第一步。智能感知技術(shù)的目的是使計(jì)算機(jī)能 “聽”、會(huì)“看”,目前相應(yīng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)均已經(jīng)初步成熟，開始商業(yè)化嘗試。智能處理：產(chǎn)生智能的第二步是使計(jì)算機(jī)具備足夠的計(jì)算能力模擬人的某些思維過(guò)程和行為對(duì)分析收集來(lái)的數(shù)據(jù)信息做出判斷，即對(duì)感知的信息進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏

輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反映。具體的研究領(lǐng)域包括知識(shí)表達(dá)、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等，與精確性計(jì)算及編程技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān)，是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)，目前該領(lǐng)域研究還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其中機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域目前熱度最高，科研成果最密集的領(lǐng)域。

智能反饋：智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息傳輸給人機(jī)交互界面或外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人機(jī)、機(jī)物的信息交流和物理互動(dòng)。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式，其表達(dá)能力展現(xiàn)了系統(tǒng)整體的智能水平。智能反饋控制領(lǐng)域與機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)和感知技術(shù)密切相關(guān)，整體表現(xiàn)為機(jī)器人學(xué)，目前機(jī)械技術(shù)受制于材料學(xué)發(fā)展緩慢，控制技術(shù)受益于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的積累相對(duì)成熟。在學(xué)術(shù)界，實(shí)現(xiàn)人工智能有三種路線，一是基于邏輯方法進(jìn)行功能模擬的符號(hào)主義路線，代表領(lǐng)域有專家系統(tǒng)和知識(shí)工程。二是基于統(tǒng)計(jì)方法的仿生模擬的連接主義路線，代表領(lǐng)域有機(jī)器學(xué)習(xí)和人腦仿生，三是行為主義，希望從進(jìn)化的角度出發(fā)，基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術(shù)，研究擬人的智能控制行為。

各國(guó)政府高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今，各國(guó)都紛紛加大對(duì)人工智能的科研投入，其中美國(guó)政府主要通過(guò)公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2013財(cái)年美國(guó)政府將22億美元的國(guó)家預(yù)算投入到了先進(jìn)制造業(yè)，投入方向之一便是“國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃”。

在技術(shù)方向上，美國(guó)將機(jī)器人技術(shù)列為警惕技術(shù)，主攻軍用機(jī)器人技術(shù)，歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)，日本主攻仿人和娛樂(lè)機(jī)器人。

現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點(diǎn)一是云機(jī)器人技術(shù)，二是人腦仿生計(jì)算技術(shù)。美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家均將云機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)機(jī)器人技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和機(jī)器人量產(chǎn)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進(jìn)行處理將成為可能。目前國(guó)外相關(guān)研究的方向包括：建立開放系統(tǒng)機(jī)器人架構(gòu)（包括通用的硬件與軟件平臺(tái)）、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)、機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的算法和圖像處理系統(tǒng)開發(fā)、云機(jī)器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。

由于深度學(xué)習(xí)的成功，學(xué)術(shù)界進(jìn)一步沿著連接主義的路線提升計(jì)算機(jī)對(duì)人腦的模擬程度。人腦仿生計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，將使電腦可以模仿人類大腦的運(yùn)算并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶，同時(shí)可以觸類旁通并實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造，這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)將會(huì)讓電腦擁有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的能力，與人類大腦的功能幾無(wú)二致。在2013年初的國(guó)情咨文中，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計(jì)劃，宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”，以了解人腦的運(yùn)行機(jī)理。歐盟委員會(huì)也在2013年初宣布，石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”，并為此設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，每項(xiàng)計(jì)劃將在未來(lái)10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費(fèi)。美國(guó)IBM公司正在研究一種新型的仿生芯片，利用這些芯片，人類可以實(shí)現(xiàn)電腦模仿人腦的運(yùn)算過(guò)程，預(yù)計(jì)最快到2019年可完全模擬出人類大腦。智能更面向?qū)嵱谩Ａ硗猓捎贖opfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。

既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人，那就一定具有相當(dāng)多的發(fā)展方向啦，那么未來(lái)它的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)是如何呢？我們不妨可以設(shè)想一下： 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的社會(huì)中，我們可以利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言技術(shù)與人類生活的聯(lián)系，雖然目前關(guān)于語(yǔ)言的研究尚未突破語(yǔ)義障礙，現(xiàn)在還看不出在解決自然語(yǔ)言中含糊曖昧的成份方面可能會(huì)取得多大的進(jìn)展，也很難想象在近期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)對(duì)任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機(jī)器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng)，我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類生活密切相關(guān)的語(yǔ)言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語(yǔ)言技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷壯大，語(yǔ)言技術(shù)也會(huì)得到更快的發(fā)展。另外，我們也可以利用人工智能來(lái)建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)：下一個(gè)十年人工智能研究應(yīng)著重于對(duì)未必能符號(hào)化、信息未必完全的復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究，其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。建立這樣的系統(tǒng)需要發(fā)展一些新的理論與技術(shù)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術(shù)，使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類問(wèn)題；其次應(yīng)發(fā)展多路學(xué)習(xí)機(jī)制，使系統(tǒng)能從復(fù)雜的變化的環(huán)境中同時(shí)學(xué)到多種技能(如機(jī)器人足球運(yùn)動(dòng)員就需要有這樣的功能)；另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動(dòng)進(jìn)化機(jī)制，使系統(tǒng)能從簡(jiǎn)單的被動(dòng)式的系統(tǒng)逐步進(jìn)化為復(fù)雜的具有自適應(yīng)能力的系統(tǒng)。基于人工智能的發(fā)展趨勢(shì)，還可以在機(jī)器學(xué)習(xí)的研究方面取得長(zhǎng)足的發(fā)展。許多新的學(xué)習(xí)方法相繼問(wèn)世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動(dòng)機(jī)器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問(wèn)題是研究人員共同關(guān)心的問(wèn)題,相信不久會(huì)在這些方面取得突破。

還有，在最受人關(guān)注的機(jī)器人領(lǐng)域里，人工智能蘊(yùn)含著十分強(qiáng)大的發(fā)展空間！雖然現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與人的對(duì)話交流等強(qiáng)大的功能，但相信在未來(lái)，人們一定會(huì)挖掘出人工智能更多更強(qiáng)大的功能來(lái)運(yùn)用到機(jī)器人中去，讓機(jī)器人更好的未人們服務(wù)！最后，在控制領(lǐng)域內(nèi)，雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控技術(shù)，但并不普及，相信在未來(lái)，我們可以更輕松自如的利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器等的遠(yuǎn)程控制的普及，讓每一個(gè)房子都裝有這樣的系統(tǒng)，那么在主人回家之前就可以設(shè)定好最符合主人生活習(xí)慣的環(huán)境，讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨！

人工智能誕生50多年來(lái)，在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進(jìn)展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展，將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響，對(duì)人類文明產(chǎn)生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天，“人工智能”都是新時(shí)代的寵兒，注定未社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻(xiàn)！我們共同希望“人工智能”的明天更美好！

三、人工智能技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題

人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識(shí),而且要求有比較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺(tái)什么也不知道的機(jī)器模擬人的思維。

因?yàn)槿斯ぶ悄艿难芯款I(lǐng)域十分廣闊,它總的來(lái)說(shuō)是面向應(yīng)用的,主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng),有人在工作,它就可以用在什么地方,因?yàn)槿斯ぶ悄艿淖罡灸康倪€是要模擬人類的思維。可以歸納為八個(gè)字:機(jī)器智能、智能機(jī)器。

機(jī)器智能：例如,用計(jì)算機(jī)打印常用的報(bào)表,進(jìn)行一些常規(guī)的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計(jì)算機(jī)給人看病,進(jìn)行病理診斷和藥物處方,或者,用計(jì)算機(jī)給機(jī)器看病,進(jìn)行故障診斷和維修處理,就需要計(jì)算機(jī)有人工智能。人工智能學(xué)科領(lǐng)域中有一個(gè)重要的學(xué)科分支是“專家系統(tǒng)”(Expert System),簡(jiǎn)稱代寫論文ES。就是用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展專家的智能。基于專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以求解專業(yè)性問(wèn)題的、具有人工智能的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。如:醫(yī)療診斷專家系統(tǒng),故障診斷專家系統(tǒng)等。

智能機(jī)器：“智能機(jī)器”(Intelligent Machine),簡(jiǎn)稱IM,研究如何設(shè)計(jì)和制造具有更高智能水平的機(jī)器,特別是設(shè)計(jì)和制造更聰明的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī),雖然經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等幾代的發(fā)展,在工藝和性能方面都有巨大的進(jìn)步。但是,在原理上,還沒(méi)有重大的突破。通常,人們用計(jì)算機(jī),不僅要告訴計(jì)算機(jī):做什么?,而且還必須詳細(xì)地、正確地告訴計(jì)算機(jī):如何做?。也就是說(shuō),人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言,進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),編制面向該任務(wù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,并且,正確地操作計(jì)算機(jī),裝入、啟動(dòng)該應(yīng)用程序,才能用計(jì)算機(jī)完成該項(xiàng)工作任務(wù)。這里,計(jì)算機(jī)實(shí)質(zhì)上只是機(jī)械地、被動(dòng)地執(zhí)行人們編制的應(yīng)用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項(xiàng)工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過(guò)是一個(gè)低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計(jì)和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對(duì)象和學(xué)科任務(wù)。

目前人工智能主要研究?jī)?nèi)容是:分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識(shí)系統(tǒng)(包括專家系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對(duì)我們有用的知識(shí))、遺傳與演化計(jì)算(通過(guò)對(duì)生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律)、人工生命(通過(guò)構(gòu)造簡(jiǎn)單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級(jí)智能的奧秘)、人工智能應(yīng)用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機(jī)接口、智能機(jī)器人等)等等。

未來(lái)人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機(jī)器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識(shí)表示及其推理、常識(shí)知識(shí)及其推理、人工思維模型,智能人機(jī)接口、多智能主體系統(tǒng)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。

“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。

人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計(jì)算機(jī)，用以代替人類從事腦力勞動(dòng)，即使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標(biāo)，我們才把人工智能理解為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能還有它的遠(yuǎn)期研究目標(biāo)，即探究人類智能和機(jī)器智能的基本原理，研究用自動(dòng)機(jī)(automata)模擬人類的思維過(guò)程和智能行為。這個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，幾乎涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科。在重新闡述我們的歷史知識(shí)的過(guò)程中，哲學(xué)家、科學(xué)家和人工智能學(xué)家有機(jī)會(huì)努力解決知識(shí)的模糊性以及消除知識(shí)的不一致性。這種努力的結(jié)果，可能導(dǎo)致知識(shí)的某些改善，以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問(wèn)題，這主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： 宏觀與微觀隔離：一方面是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科所研究的智能層次太高、太抽象；另一方面是人工智能邏輯符號(hào)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠(yuǎn)，中間還有許多層次未予研究，無(wú)法把宏觀與微觀有機(jī)地結(jié)合起來(lái)和相互滲透。全局與局部割裂：人類智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng)，有著豐富的層次和多個(gè)側(cè)面。但是，符號(hào)主義只抓住人腦的抽象思維特性；連接主義只模仿人的形象思維特性；行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進(jìn)化過(guò)程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點(diǎn)來(lái)研究智能，才能克服上述局限性。3 理論和實(shí)際脫節(jié) 大腦的實(shí)際工作，在宏觀上我們已知道得不少；但是智能的千姿百態(tài)，變幻莫測(cè)，復(fù)雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上，我們對(duì)大腦的工作機(jī)制卻知之甚少，似是而非，使我們難以找出規(guī)律。在這種背景下提出的各種人工智能理論，只是部分人的主觀猜想，能在某些方面表現(xiàn)出”智能”就算相當(dāng)成功了。

上述存在問(wèn)題和其它問(wèn)題說(shuō)明，人腦的結(jié)構(gòu)和功能要比人們想象的復(fù)雜得多，人工智能研究面臨的困難要比我們估計(jì)的重大得多，人工智能研究的任務(wù)要比我們討論過(guò)的艱巨得多。同時(shí)也說(shuō)明，要從根本上了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能，解決面臨的難題，完成人工智能的研究任務(wù)，需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系，打下人工智能進(jìn)一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)。我們至少需要經(jīng)過(guò)幾代人的持續(xù)奮斗，進(jìn)行多學(xué)科聯(lián)合協(xié)作研究，才可能基本上解開”智能”之謎，使人工智能理論達(dá)到一個(gè)更高的水平。人工智能要解決的問(wèn)題主要是以下幾個(gè)方面：

一、識(shí)別過(guò)程，外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯，將動(dòng)態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語(yǔ)音、文字、觸覺(jué)、味覺(jué)等信息轉(zhuǎn)化為形式化（大腦中的信息存儲(chǔ)形式）的概念邏輯信息。

二、智能運(yùn)算過(guò)程，輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。

三、控制過(guò)程，將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息。實(shí)用機(jī)器人在第三個(gè)方面做得比較多，而識(shí)別和智能運(yùn)算是很弱的，尤其是概念知識(shí)的存儲(chǔ)形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果，這正是人工智能要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

四、人工智能技術(shù)的評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)

人工智能是一門包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制學(xué)、信系論、語(yǔ)言論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來(lái)的學(xué)科,其研究對(duì)象可以歸納為“機(jī)器智能、智能機(jī)器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個(gè)層次,而它要模擬眼神、擴(kuò)展人的智能,其研究?jī)?nèi)容可以分為機(jī)器思維和思維機(jī)器、機(jī)器感知和感知機(jī)器、機(jī)器行為和行為機(jī)器三個(gè)層次。人工智能研究與應(yīng)用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應(yīng)用還有很大距離,還有許多問(wèn)題有待于解決且需要許多學(xué)科的研究專家共同創(chuàng)作。人工智能（AI）是機(jī)器智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能將是21世紀(jì)邏輯學(xué)發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ慈⑶以诤艽蟪潭壬蠈Q定21世紀(jì)邏輯學(xué)的面貌。這些年來(lái),人工智能在計(jì)算機(jī)科學(xué)、邏輯學(xué)等領(lǐng)域已取得重大成就,但離真正的人類智能還相差甚遠(yuǎn)。

人工智能是一門研究機(jī)器智能和智能機(jī)器的新型的、綜合性的、具有強(qiáng)大生命力的邊緣學(xué)科，它研究怎樣讓計(jì)算機(jī)或智能機(jī)器（包括硬件和軟件）模仿、延伸和擴(kuò)展人腦從事推理、規(guī)劃、計(jì)算、思考、學(xué)習(xí)等思維活動(dòng)，解決迄今為止需要人類專家才能處理好的復(fù)雜問(wèn)題。

人工智能遠(yuǎn)期目標(biāo)是要制造智能機(jī)器，使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明，能夠模擬人類的智能行為。人工智能的近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，即先部分地或某種程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能，從而使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更靈活、更好用和更有用，成為人類的智能化信息處理工具。目前，人工智能技術(shù)正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專家協(xié)同系統(tǒng)、廣義知識(shí)表達(dá)、綜合知識(shí)庫(kù)、并行推理、多種專家系統(tǒng)開發(fā)工具、大型分布式人工智能開發(fā)環(huán)境和分布式環(huán)境下的多智能體協(xié)同系統(tǒng)等方向發(fā)展。盡管如此，從目前來(lái)看，人工智能仍處于學(xué)科發(fā)展的早期階段，其理論、方法和技術(shù)都不太成熟，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長(zhǎng)期探索。

五、結(jié)論

先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展，就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì)，隨著中國(guó)加入WTO,中國(guó)與世界的越來(lái)越緊密，先進(jìn)制造制造技術(shù)必然會(huì)朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢(shì)發(fā)展。

人工智能對(duì)自然科學(xué)的影響。在需要使用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)工具解決問(wèn)題的學(xué)科，AI帶來(lái)的幫助不言而喻。更重要的是，AI反過(guò)來(lái)有助于人類最終認(rèn)識(shí)自身智能的形成。

人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè)，帶來(lái)巨大的宏觀效益。AI也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時(shí)，也帶來(lái)了勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題。由于AI在科技和工程中的應(yīng)用，能夠代替人類進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動(dòng)，會(huì)造成社會(huì)結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對(duì)社會(huì)的影響。AI也為人類文化生活提供了新的模式。現(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂(lè)手段，今天，游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。

伴隨著人工智能和智能機(jī)器人的發(fā)展，不得不討論是人工智能本身就是超前研究，需要用未來(lái)的眼光開展現(xiàn)代的科研，因此很可能觸及倫理底線。作為科學(xué)研究可能涉及到的敏感問(wèn)題，需要針對(duì)可能產(chǎn)生的沖突及早預(yù)防，而不是等到問(wèn)題矛盾到了不可解決的時(shí)候才去想辦法化解。

人工智能的長(zhǎng)期目標(biāo)是建立人類水平的人工智能，由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究，形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機(jī)理，建立腦模型，揭示人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識(shí)等人腦心智活動(dòng)過(guò)程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。智能科學(xué)不僅要進(jìn)行功能仿真，而且要從機(jī)理上研究，探索智能的新概念、新理論、新方法。

人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展，將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響，對(duì)人類文明產(chǎn)生重大影響。科學(xué)發(fā)展到今天，一方面是高度分化，學(xué)科在不斷細(xì)分，新學(xué)科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學(xué)科的高度融合，更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢(shì)，新興學(xué)科和交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢(shì)，在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機(jī)理，形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。學(xué)科交叉將催生更多的研究成果，對(duì)于人工智能學(xué)科整體而言，要有所突破，需要多個(gè)學(xué)科合作協(xié)同，在交叉學(xué)科研究中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

六、參考文獻(xiàn) [1]《人工智能簡(jiǎn)史》孫興 清華大學(xué)出版社，1990年 [2]蔡自興 徐光佑 《人工智能及其應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社 2002年1月 [3]王萬(wàn)森

人工智能原理及其應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2010