第一篇：基于全信息的智能農業裝備技術專利戰略研究

世界農業正快速向現代農業發展，生命科學、信息科學、材料科學、環境科學、控制科學的不斷發展為農業科技的進步注入了強大動力。黨的十七大報告指出“要加強農業基礎地位，走中國特色農業現代化道路”。而農業裝備是發展農業生產，促進農業技術現代化，進而推動農村經濟發展的基礎。隨著我國農業機械化不斷推進，國外公司利用專利在我國搶占市場愈演愈烈，制約了我國民族產業的發展，直接影響我國農業現代化的進程。作為農業大國，在當前形勢下充分運用專利制度，從戰略高度制定我國智能農業裝備技術的專利戰略對提升我國農業科技競爭力，推動農業經濟發展具有重要意義。

基于海量信息借助先進的分析方法開展技術發展研究，為行業發展提供決策咨詢是情報學發展的方向。本文運用專利計量、專利生態學、顯性比較優勢分析，SWOT分析等多種研究方法，從農業裝備相關技術領域的專利信息檢索和分析入手，通過對國內外在智能農業裝備技術領域的發展方向的把握，結合智能農業裝備國內外市場狀況分析，在考察和總結發達國家發展農業裝備技術政策的基礎上，提出我國智能農業裝備技術的專利戰略，給出相應的政策建議。本文的創新性工作主要體現在：

第一，提出制定行業專利戰略的全信息模型，從社會環境、市場環境、行業內部環境三個層面闡述了專利戰略構建的影響因素，結合智能農業裝備的實際情況，構建了專利信息、市場信息、政策信息三位一體的智能農業裝備行業專利戰略全信息模型。

第二，綜合運用專利文獻計量，專利生態學，顯性比較優勢分析，SWOT分析等多種方法，構建了制定專利戰略的組合信息分析方法。

第三，基于情報學視角，以智能農業裝備技術為例開展傳統制造業的專利戰略研究，為探索我國產業升級轉型的發展途徑提供了新的研究視角。

本文基于構建的全信息模型以智能農業裝備技術為例開展的行業專利戰略研究，豐富了情報學的研究內容，有助于打破國外技術封鎖，提升我國農業裝備產業的核心競爭力。

第二篇：精細農業及智能農業裝備論文

湖南農業大學課程論文

學 院：科學技術師范學院

班 級：12級教育技術學一班 姓 名：嚴一平

學 號：201240922133 課程論文題目：精準農業在農業生產中的作用與發展前景 課程名稱：精細農業及智能農業裝備 評閱成績： 評閱意見：

成績評定教師簽名： 日期：

****年**月**日

精準農業在農業生產中的作用與發展前景

學

生：嚴一平

（科學技術師范學院12級教育技術學一班，學號201240922133）

摘 要：精準農業是20世紀80年代中期開始的，利用最新技術，通過改變利率和混合領域內的需求以提高化肥應用。目前，這一概念已經適應于各種領域，作物和國家。這一措施使其在不同的種植制度，地區和國家中有很大差別，但它是逐步實施或被世界各地評價的。目前我國關于精準農業的研究應用還處于起步階段，精準農業技術的引進和應用會給我國農業發展帶來新的機遇,為我國推廣、應用和發展現代化農業起著示范和推動作用。其最重要的價值和意義就在于能夠實現農業的科學化、標準化、定量化、高效化?？梢哉f，精準農業將會成為農業史上一場偉大的革新。

關鍵字：精準農業技術、遙感系統、地理信息系統、全球定位系統、技術變革

精準農業是當今世界農業發展的新潮流,是以信息為基礎,利用傳感器及現代先進的監測技術,完整、準確、及時的了解土地和作物的詳細數據,結合精確時空統計分析,及時迅速的做出決策的一種農業管理系統。精準農業是當今世界農業最富有吸引力的前沿課題之一,代表了21 世紀全球農業發展的方向,是農業的一場革命,是面向21 世紀農業的新技術,對我國農業生產產生了深遠影響。

一、精準農業的定義與技術基礎

精準農業是由信息技術支持的根據空間變異,定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統,其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀,調節對作物的投入,即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異,另一方面確定農作物的生產目標,進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”,調動土壤生產力,以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入,并改善環境,高效地利用各類農業資源,取得經濟效益和環境效益。

（一）精準農業主要依靠3s（GPS、GIS、RS）技術來開展各項操作

1.全球定位系統(GPS)

GPS 是利用地球上空的通訊衛星、地面上的接收系統和用戶設備等組成的高精度、全天候、全球性的精確定位系統。GPS 是精準農業的基礎,主要用于實時、快速地進行田間信息的采集和田間操作的精確定位,在精準農業中發揮了重要作用,為農田信息定位,指揮農機行走和農機作業,同時對周邊環境進行不定期

監測定位,為農業專家系統提供有益的空間信息。2.地理信息系統(GIS)是基于計算機、數據庫技術的數據管理技術。人們使用的地形圖、專業圖和文字表示的各種地理要素,儲存在計算機內,通過計算機及數據庫管理軟件,可以對有關內容進行快速查詢、評估、分析、更新、修改、存檔、傳輸等。通過GIS 可快速檢索各點的土壤、空氣等農業狀況,再據此采取措施,有針對性的運用精準農機進行操作。3.遙感系統(RS)

由傳感器、載體和指揮系統等3 部分組成。農業遙感技術是現代航空技術、計算機技術等相結合的產物,是人類從空間對地球進行觀察的手段。RS 對各種物體如土地、河流水系、農作物等進行觀測,使人們快速獲得相關農業信息,其準確性比人工預報大大提高。

（二）精準農業的實施過程主要分為三步

1、信息獲取

包括農田地理要素、環境信息、作物信息幾大方面的獲取。2.分析決策

主要包括GIS管理、變量施肥灌溉噴藥、產量數據處理等一系列的操作過程。3.變量實施

主要分為變量施肥、變量噴藥、智能測產等幾個步驟。

二、精準農業在中國的應用研究進展

我國農業發展歷史悠久,經歷了原始農業、傳統農業、石油農業等階段。近年來,我國農業吸取“石油農業”的教訓,正向知識高度密集型的現代農業發展,相繼出現了“有機農業”、“生態農業”、“持續農業”、“精準農業”等替代型現代農業,而精準農業的出現也為現代農業的發展指明了方向。我國“精準農業”技術的應用較發達國家要落后20 年以上,甚至有些地方還是一片空白。近年來,信息技術飛速發展,其在農業上的應用也得以重視。

[1]

目前,我國北京、上海等地已開展了精準農業的研究應用,例如,在京郊小湯山精準農業基地,由北京師范大學遙感與地理信息系統研究中心、中國科學院地理科學與資源研究所熱紅外遙感實驗室以及北京市農林科學院聯合實施的大型定量遙感聯合試驗和北京農業信息技術研究中心,根據國家973 項目與精準農業示范項目的總體要求,在小麥病

害的高光譜遙感檢測和預測預報試驗等方面,都取得了大量試驗數據。但目前我國關于精準農業的研究應用還處于起步階段。

三、精準農業在中國農業生產中的作用

我國是一個農業大國,自然條件十分復雜,自然災害頻繁,由于種種原因,目前農業生產技術仍然處于相對傳統、經驗型的水平上,與世界發達國家相比,較為粗放、浪費大、效率低,還沒有充分挖掘土地資源和其他自然資源的潛力實施精投入,存在成本高及破壞生態環境等問題。因此“精準農業”技術的引進和應用會給我國農業發展帶來新的機遇,為我國推廣、應用和發展現代化農業起著示范和推動作用。

精準農業相對于傳統農業的一個最大特點,就是通過高科技投入和管理,獲取資源的最大節約和農業產出的最佳效益,其最重要的價值和意義就在于能夠實現農業的科學化、標準化、定量化、高效化。

（一）加速提升農業科技水平

我國農業的整體科技水平較低,與世界發達國家還存在較大差距,如傳統的灌溉、施肥技術和農藥、除草劑的大量施用,不但造成生產成本的提高和資金的浪費,而且直接危害人畜健康,污染農產品、環境和水質。因此需要利用能夠根據作物生長需求、田間雜草及病蟲害分布情況,實現精確噴灌、施肥及定點噴藥,減少成本和環境污染的自動控制機械與技術。例如用于除草的噴藥機械要求較高的控制精度,能夠利用計算機視覺技術進行雜草識別,進而控制噴藥的地點與用量。精準農業是以高科技帶動的農業科技創新技術體系,對于加速提升我國農業科技水平,促進我國農業現代化進程具有十分重要的意義。

（二）進一步增強農產品競爭力,實現高效農業

精準農業是質量效益型農業,以優質高效為目標,追求以最少的投入實現優質、高產、高效。我國化肥利用率相當低,僅為30 %～40 %,且氮、磷、鉀肥施用比例不合理,中、微量元素缺乏的情況沒有得到及時糾正,氮肥損失率高達70 %～80 %,浪費十分嚴重,肥料的增產效益未能充分發揮,養分管理和施肥技術方面的研究基礎更是薄弱。實施精準農業,可在作物田塊內,依據特定小區的作物生長潛力投入不同水平的管理(變量播種、施肥、噴藥等),提高化肥、農藥的有效利用率,降低農用成本和作物中有毒物質的殘留量,從而提高作物的產量和品質,增強農產品的競爭力,實現高效農業。

（三）有效地保護環境,實現農業可持續發展

從我國近幾十年的農業發展來看,環境保護與農業發展間存在著一定的矛盾,且日益嚴重。目前中國農村化肥、農藥、除草劑、農膜的大量使用已經造成了嚴重的面污染,例如過量的化學氮不__僅形成大氣污染源,且同過量的磷向水體淋溶,形成水體富營養化。實施精準農業可以減少因農業化學物質濫用造成的環境污染,是保持農業可持續發展的有效途徑。

（四）有利于促進農民生產觀念轉變、生產技術和素質的提高

精準農業使農業勞動力的就業結構發生變化,從事密集型農業生產的勞動力逐漸減少,農民的知識結構也將從根本上得到改變,這是突破千百年來形成的傳統耕作觀念的關鍵之一。我國農民幾千年來在小塊土地上經過密集型勞動生產的投入和豐富生產管理經驗的積累而形成的“傳統精耕細作”技術,也可以在小塊農田內達到很好的經濟產量,只是沒有現代科學方法的定量研究和現代工程手段的支持來形成大規模的生產力?，F代農業技術與電子信息技術的發展,使定量獲取這些影響作物生長因素及最終收成的空間差異信息、實施基于知識和現代科技的分布式調控、達到田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的經濟產量成為可能。精準農業技術可顯著提高耕地的生產潛力,節約良種、化肥農藥、能源和勞力的投入,并獲得良好的經濟效益。

（五）有利于促進研究開發高新技術在農業領域的應用

精準農業的關鍵技術是實現采集地塊作物收獲量分布狀況,生成小區產量分布圖；根據田間作物生長條件的差別,以及田間土壤類型、水分、肥力、實測的產量分布圖、作物栽培模型等,并綜合專家知識決定如何操作處理地塊內小區間的條件差別,對地塊小區產量分布圖進行分析,定義需要進行特殊處理的區域,分析形成決策方案,生成決策圖；根據地塊決策圖生成控制指令,對變量作業機械進行調節與控制。農業機械的精確定位與變量作業,需要空間信息技術的支持,由于GPS、GIS、RS 與其他傳感控制技術的發展,使變量機械的設計成為可能。如帶有谷物產量傳感器的聯合收割機能繪制產量分布圖,帶有GPS 與測量谷物產量傳感器的聯合收割機能繪制小區產量分布圖,這些產量分布圖反映了地塊小區的差異；用于除草的自動監控噴藥機械,能夠利用計算機視覺技術進行雜草識別、進而控制噴藥的地點與用量；用于滅蟲的噴藥機械,需要相對定位,可以利用帶GPS 數據采集器繪制地塊的病蟲害分布圖,作為噴藥的依據;變量施肥播種機具,能根據土壤肥力的不同,自動調節施肥量,同時也能根據土壤水分、土壤溫度的不同,自動調節播種深度。

[2]

四、精準農業的發展前景

精準農業已成為合理利用農業資源、提高農作物產量和品質、降低生產成本、改善生態環境及農業可持續發展的前沿性農業科學研究熱點之一。目前,我國農業仍處于由傳統農業向現代農業轉變的過程中,與國外精準農業條件比較,還存在諸多不利因素。例如地形復雜,機械化和集約化水平不高,信息技術及其裝備薄弱,農民素質不高等；此外,實施精準農業,前期的儀器、設備、裝置等的成本投入相對過高,也影響了精準農業在我國的發展。因此,我國發展精準農業必須分步推行,從應用較為成熟、投資較小的階段性成果開始,逐步配套提高精準程度。為此在技術上,可先發展3S集成技術,開發應用軟件,再研制智能控制的裝備和農機具,在技術實施過程中,可先進行人工采集信息,常規機械操作,逐步過渡到半自動化、自動化作業；在推廣上,應先在受自然條件影響小、時空差異不大和工業化程度較高的設施農業生產中應用,在大規模的農場和農業高新技術綜合開發試驗區實踐,然后才向有條件的農村和農戶滲透。這樣,既可使我國的精準農業與國際接軌,又符合我國的國情,逐步形成自身特點。

[3]

五、結束語

精準農業目前已經形成一種高新技術與農業生產相結合的產業,被認為是農業可持續發展的重要途徑。雖然我國信息化建設的基礎設施還比較薄弱,但從未來農業發展趨勢看,中國也需要利用信息技術改造傳統農業,促進中國農業的現代化和信息化。因此,依據目前我國農業的現狀,在充分了解國際精準農業發展的理論基礎和技術原則上,結合我國的具體情況,研究發展適合我國情況的精準農業技術體系,將成為今后我國農業發展的重要方向。

參考文獻

[1]刁承軍、胡偉，關于精準農業發展的探討[J ].農機市場,2003(8):16 [2]劉愛民、封志明、徐麗明.，現代精準農業及我國精準農業的發展方向 [J ].中國農業大學學報,2000 ,5(2):20-25.[3]薄曉鷗，具有中國特色的精準農業初探[J ].科技情報開發與經濟,2001 ,11(2):50-60.

第三篇：智能農業裝備制造項目 市場分析

3.1智能農業裝備國際市場現狀：

智能制造裝備是具有預測、感知、分析、推理、決策、控制功能裝備的總稱，它是先進制造技術、信息技術和人工智能技術在裝備產品上的集成和融合。是傳統產業升級改造、實現生產過程自動化、智能化、精密化、綠色化的基本工具，是培育和發展戰略性新興產業的支撐，是實現生產過程和產品使用過程節能減排的重要手段。智能制造裝備產業的水平已經成為當今衡量一個國家工業化水平的重要標志。

當前工業發達國家掌握核心技術，聯合制定嚴格的國際標準，話語權優勢明顯，處在產業鏈的上游。智能制造的概念于上世紀 90 年代首先由美國提出，其后各發達國家緊緊跟隨，紛紛將智能制造系統列為國家級計劃并著力發展。目前美國、德國、日本等工業發達國家在數控機床、測控儀表和自動化設備、工業機器人等方面具有多年的技術積累，優勢明顯，特別是高端裝備差距尤為突出。國外公司進入市場較早，技術優勢明顯，市場經驗豐富，而國內企業因缺少技術儲備，技術水平與國外的差距很大。不斷有新技術和新產品在市場上推廣應用，主導地位牢固，壟斷優勢明顯。因此，這些企業進入中國，國內智能制造裝備領域面臨激烈的國際市場競爭。同時，后金融危機時代,美國、英國等發達國家重新回歸重視發展高技術的制造業，德國、日本竭力保持在智能制造裝備領域的優勢和壟斷地位，韓國也力求躋身世界制造強國之列。各國在力保本國市場的前提下，不斷蠶食別國市場。

發展中國家技術基礎薄弱，處在產業鏈下游，在工業化過程中急需大量機械裝備，是國際上的主要買家，市場潛力巨大。亞洲新興國家處在加速工業化的過程中，對機械裝備需求量巨大，例如，印度尼西亞是這個新興市場中的明珠，作為東南亞經濟總量最大的國家，其機械市場也是東南亞工程機械市場的重中之重。馬來西亞的機械裝備主要依靠進口，在過去的一段時間內，日本一直以近40%的市場份額高居首位，德國緊隨其后。拉丁美洲除巴西外，其他國家工業化水平都較低，以美國為首的發達國家占據了該地區機械裝備市場的主導地位。

3.2智能農業裝備國內市場現狀：

中國是農業大國，農業是國家的命脈，農業機械裝備發展是農業發展的重要保證，我國已成為世界第二大農業裝備制造大國。“十二五”時期，國家統籌工業化、城鎮化和農業現代化發展，明確了農業機械化水平到2015年要由目前的52%達到60%左右，預計2020年達到65%，基本實現農業機械化。智能制造裝備是《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》和《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中明確的高端裝備制造業領域中的重點方向。

2008年以來，智能制造裝備產業增長勢頭迅猛，初步形成一定的規模。2010 年國家工業和信息化部在編制“高端智能裝備及基礎制造裝備產業專項規劃”時組織專家對 2009 年裝備制造產業結構分

析認為：2009 年，智能制造裝備產業銷售產值約3600 億元。隨著“十一五”期間“高檔數控機床與基礎制造裝備”重大專項等一系列科技攻關項目和產業化工程的圓滿完成，2010 年智能制造裝備產業規模約為 4000 億元。預計到2015年智能裝備市場規模將超過1萬億元,占高端裝備制造業的比重將達到20%左右，高端裝備的銷售產值占裝備制造業的比例將達20%以上，到2020年這一比例將達到30%以上。這意味著,2015年高端裝備制造業年銷售產值將達到6萬億元左右。據此分析,未來5-10年智能裝備行業將迎來高速增長，十二五”期間智能裝備主營業務收入年均增長率將超過25%。

從對外貿易看，2010年，全行業實現出口65.66億美元，達到歷史最好水平；整個“十一五”期間，農業裝備產品累計完成出口252.23億美元，進口70.62億美元，實現貿易順差181.61億美元，年平均增長29.6%。目前我國農業裝備主要出口國家和地區為美國、日本、德國、越南、印尼、印度、尼日利亞等。出口數量較多的產品為拖拉機、牽引車，農產品加工機械，聯合收割機，運輸車，收獲及場上作業機械，畜產品采集、加工機械等。

智能制造裝備產業是一個完全開放和競爭的行業，中外資進入最早的行業，近年來民營經濟發展迅速。機床工具行業，2009年銷售收入中，國有、民營、三資所占比例分別為18.3%、67%和14.7%；儀器儀表行業 2009 年銷售收入中，國營、民營、三資所占比例分別為：18.9％、45.2％和 35.9％，初步形成國有企業、民營企業、三資企業多元化發展，民營企業比例較高的格局。

中國智能裝備行業的一大問題是，重大技術裝備基本被國外壟斷，對外依存度達到40%，其中高端產品對外依存度更是達到 70%。中國企業多數屬于加工組裝型，技術累積不足，沒有掌握核心技術，依賴國外專利授權。沒有自主知識產權，就沒有真正的競爭力。提高自身技術水平，是中國智能裝備制造行業未來發展的關鍵。

3.3智能農業裝備市場預測：

隨著國內外企業紛紛加大投資力度，未來智能裝備行業的競爭將會更加激烈，不可避免地出現合作兼并的格局。主要工業化國家的機械裝備應用普及，市場已趨于飽和，并且本國市場多被本國企業和國際大鱷所控制，新興國家制造企業受限于技術水平，在工業化國家機會不大。因此，未來農機智能裝備市場的主戰場將是新興國家。一是因為亞洲、拉丁美洲等國家傳統上是農業大國，對農業機械裝備需求很大。二是因為這些國家處在快速工業化進程中，對智能裝備的需求逐漸擴大。因此，智能裝備制造行業的競爭將會全球化，市場將會不斷擴大。

從技術上講，智能制造裝備呈現出自動化、集成化、網絡化、信息化、虛擬化、綠色化的發展趨勢。自動化和智能化是智能制造裝備的重要發展趨勢，主要表現在裝備能根據用戶要求完成制造過程的自動化，并對制造對象和制造環境具有高度適應性，實現制造過程的優化。設計及制造過程的數字化、網絡化、信息化、虛擬化與智能化的最終目標不僅是要快速開發出產品或裝備，而且要努力實現大型復雜

產品一次開發成功。資源、能源的壓力，使裝備必須考慮從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的全生命周期中，對環境負面影響極小，資源利用率極高，并使企業經濟效益和社會效益協調優化。綠色制造是提高智能制造裝備資源循環利用效率和降低環境排放的關鍵途徑。

總的來說，智能裝備市場有著清晰的技術升級方向，又有明確的市場需求和產業化前景；從業企業覆蓋大中小型企業，企業的成長性較強；資本市場紛紛進入，是最具潛力的投資領域。

3.4競爭力分析：

華豐機械有限公司技術儲備良好，有自己的獨特技術優勢，產品質量優良，獲得了社會及行業的認同，信譽度較高。集群化優勢明顯，周圍配套產業完備。上杭工業園礦冶、光電、機械等企業數量較多，發展較為成熟，形成了完整的產業鏈，各企業可以互補，整體競爭力明顯?；A設施、地理區位、交通運輸條件良好。

第四篇：現代農業裝備技術及發展網上作業題

東北農業大學網絡教育學院 現代農業裝備技術及發展作業題

一、簡述題

1.什么是精細農業？

2.精細農業的技術思想是什么？

3.精細農業的技術支撐有哪些？簡要說明

4.全球定位系統GPS主要有那幾部分組成？

5．什么是地理信息系統？

6.什么是專家系統？

7.農業信息技術？

第五篇：智能制造技術

現代制造技術

1142813203 吳文樂

摘要：現代制造技術是在傳統制造技術的基礎上, 不斷吸收和發展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理技術的成果, 將其綜合應用于產品設計、制造、檢驗、管理服務等產品生命周 期的全過程, 以實現優質、高效、低耗、靈活、清潔的生產技術模式,取得理想的技術經濟效果的制造技術的總稱傳統的自動化生產技術可以顯著提高生產效率，然而其局限性也顯而易見，即無法很好地適應中小批量生產的要求。隨著現代制造技術的發展，特別是自動控制技術、數控加工技術、工業機器人技術等的迅猛發展，柔性制造技術(FMI)應運而生。

關鍵詞：現代制造技術；自動控制技術；柔性制造技術

1.現代制造技術發展綜述

現代制造技術在系統論、方法論、信息論和協同 論等的基礎上形成制造系統工程學，是一種廣義制造的概念，亦稱之為“大制造”的概念，它體現了制造概念的擴展。廣義制造概念的形成過程主要有以下幾方面原因[1]。

1).制造設計一體化。體現制造和設計的密切結合，形成了設計制造一體化，設計不僅是指產品設計，而且包括工藝設計、生產調度設計、質量控制設計等。

2).材料成形機理的擴展?，F在加工成形機理明確地將加工分為去除加工、結合加工和變形加工。

3).制造技術的綜合性?，F代制造技術是一門以 機械為主體，交叉融合光、電、信息、材料等學科的綜合體，并與管理科學、社會科學、文化、藝術、人機工 程、生物工程和生命科學等相結合，拓展了新領域。現代制造技術應包括硬件和軟件兩大方面，硬／軟件工具、平臺和支撐環境有了很大的發展。

4).產品的全生命周期。制造的范疇從過去的設計、加工和裝配發展為產品的全生命周期，包括市場調研、設計、制造、銷售、維修和報廢處理等。

5).生產制造模式的發展。計算機集成制造技術 是制造技術與信息技術結合的產物，集成制造系統強 調信息集成，其后出現了柔性制造、敏捷制造、虛擬制 造、網絡制造、大規模定制、綠色制造、智能制造和協 同制造等多種制造模式，有效地提高了制造技術的水平，擴展了制造技術的領域[2]。

現代制造技術的發展主要沿著“廣義制造”或稱 “大制造”的方向發展，其具體的發展可以歸納為四個方面和多個大項目[3]，如圖1所示：

圖1：現代制造技術方向

針對現代制造技術，本文從柔性制造技術的角度對現代制造技術進行學習，對柔性制造在實際中的應用進行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造簡述

所謂“柔性”，是指制造系統(企業)對系統內部及外部環境的一種適應能力，也是指制造系統能夠適應產品變化的能力。柔性可分為瞬時、短期和長期柔性[4]。瞬時柔性是指設備出現故障后，自動排除故障或將零件轉移到另一臺設備上繼續進行加工的能力；短期柔性是指系統在短時期內，適應加工對象變化的能力，包括在任意時期混合進行加工2種以上零件的能力；長期柔性則是指系統在長期使用中，能夠加工各種不同零件的能力。迄今為止，柔性還只能定性地加以分析，尚無科學實用的量化指標。因此，凡具備上述3種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動化制造系統都可以稱為柔性制造系統。柔性制造技術是計算機技術在生產過程及其裝備上的應用，是將微電子技術、智能技術與傳統制造技術融合在一起，具有自動化、柔性化、高效率的特點，是目前自動化制造系統的基本單元技術[5]。

柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和[6]。柔性制造技術是技術密集型的技術群，我們認為凡是側重于柔性，適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為[7]：

(1)柔性制造系統（FMS）：關于柔住制造系統的定義很多，權威性的定義有：美國國家標準局把FMS定義為：“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備，傳輸裝置把工件放征其他聯結裝置上送到各加工設備，使工件加工準確、迅速和自動化。

(2)柔性制造單元（FMC）：M S是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物，它是由l～2臺加工中心、工業機器人。數控機床及物料運送存貯設備構成，其特點是實現單機柔性化及自動化，具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。

(3)柔性制造線（FML):它是處于單一或少品種人批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心，CNC機床；亦可采用爭用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統(D C S)為代表，其特點是實現生產線柔性化及自動化，其技術已日趨成熟，迄今已進入實用化階段。

(4)柔性制造工廠(FMF):FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化屯體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整F M S。它包括了CAD／CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統 柔性化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化[8]。

2.2柔性制造所采用的關鍵技術

1.計算機輔助設計未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將二維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖彤對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各斤狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便呵制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.模糊控制技術模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊摔制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息井自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

3.人工智能、專家系統及智能傳感器技術迄今，柔性制造技術中所采用的人工智能大多指基礎規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測，診斷、查找故障、設汁、計劃、監視、修復、命 令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為柔性制造的諸方面工作增強綜合性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在柔性制造(尤其智能型)中起著非常重要的關鍵性的作用。目前對未來智能化柔性制造技術具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能產生的，它使傳感器具有內在的“決策”功能。

4.人工神經網絡技術人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列到專家系統和模糊控制系統，成為現代自動化系統中的一個組成部分[9]。

3.國內現代制造技術狀況

近年來，世界各國都投入了巨大的財力和物力，強化作為光機電一體化制造業基礎的先進制造業的技術和產業發展的戰略研究。美國、德 國、日 本 等 國 已 經 開 發 出 了 數 控（NC）、計算機數控（CNC）、直接數控（CAM）、計算機集成制造系統（CIMS）、制造資源規則（MRP）、柔性制造單元（TMC）、柔性制造系統（FMS）、機器人、計算機輔助設計／制造（CAD／CAM）、精益生產（LP）、智能制造系統（MS）、并行工程（CE）和敏捷制造（AM）等多項現代制造技術與制造模式。這些技術的推廣與應用，不僅使本國企業的國際競爭力得到鞏固，也使得世界先進制造業發展迅猛[10]。我國制造業市場的巨大潛力，為現代制造技術發展提供了廣闊的市場空間。但是，與制造業發達國家和地區相比，國內的現代制造技術的研發與市場拓展還不均衡。其中，國內機械基礎件制造行業中的數控化率極低，不足1.6%，先進加工工藝、技術和裝備的普及程度不足10 % ；CAD／CAM 系統應用的普及率在國內骨干企業僅有35%，產業規模較小。另外，在相關行業中如印刷業、電力行業和醫療器械行業等，技術裝備的低數控化率也遠不能滿足市場對中高檔先進產品的需求?？v觀國際制造業的競爭與發展，面對國際、國內兩個制造業市場的日漸融合，如何立足國內制造業的市場需求，整合分散的科研與企業資源，盡快形成自己在先進制造產業競爭中的技術優勢，已經是擺在我國制造業面前的迫在眉睫的課題了[11]。

總之，重視制造業和現代制造技術已成為全球化的大趨勢?，F代制造技術不是一項具體技術，而是利用系統工程技術將各種相關技術集成的一個有機整體；現代制造技術是一種動態技術，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術成果，并將其滲透到產品的所有領域，結合成一個有機整體，實現優質、高效、低耗、清潔和靈活的生產[12]；現代制造技術的目的是提高制造業的綜合效益，其不摒棄傳統技術，而是有賴于不斷用科技新手段去研究它和傳承它，并應用科技新成果去改造它和充實它；現代制造技術在強調環境保護的同時，還強調各專業學科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。我國先進制造技術的發展應結合自身的特點，形成特色，大力發展一些關鍵前沿技術，比如新一代材料成型技術、微米及納米技術、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的將來，現代制造技術將得到更大的發展和壯大，發展和應用先進制造技術是每個國家為提高企業的國際競爭力和技術創新能力的必然選擇。

參考文獻：

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