智能制造與中國制造2025課件

1、智能制造與中國制造2025合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院CIMS（現(xiàn)代集成制造與數(shù)控裝備）研究所 韓江 博士 教授 博導(dǎo)一、智能制造技術(shù)概況二、中國制造2025與互聯(lián)網(wǎng)+三、CIMS研究所簡介提綱一、智能制造技術(shù)概況2.高端數(shù)控機(jī)床1.智能制造發(fā)展3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)4.3D打印技術(shù)5.關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件智能制造發(fā)展軌跡1989年：日本提出智能制造系統(tǒng)；1992年：美國執(zhí)行智能制造新技術(shù)政策；1994年：加拿大制定戰(zhàn)略計(jì)劃發(fā)展智能系統(tǒng)；1994年：歐盟啟動(dòng)R&D項(xiàng)目，大力資助信息技術(shù)；80年代末：中國將“智能模擬”列入國家科技發(fā)展規(guī)劃。 美國要重振制造業(yè)，要奪回制造業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢。 美國政府再次賦予機(jī)械工業(yè)行業(yè)

2、更大的優(yōu)先權(quán)，努力實(shí)行積極的產(chǎn)業(yè)政策以創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和鼓勵(lì)制造業(yè)回歸美國。2011年夏，奧巴馬總統(tǒng)推出了先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃（AMP），這是一個(gè)匯集了來自研究、商業(yè)和政治部門的代表私營機(jī)構(gòu)，來共同描繪“投資和促進(jìn)新興技術(shù)發(fā)展”的路線。美國：創(chuàng)新優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)+優(yōu)勢制造業(yè) 提出：先進(jìn)制造技術(shù)伙伴德國為了保持制造業(yè)在全球的領(lǐng)先優(yōu)勢，實(shí)時(shí)提出工業(yè)4.0，主要是發(fā)揮德國在制造技術(shù)和制造裝備的傳統(tǒng)優(yōu)勢，將制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以保持德國在世界領(lǐng)先地位。德國：強(qiáng)大的制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng) 提出：工業(yè)4.0智能制造的內(nèi)涵和特征 智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)

3、的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合與集成。 智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃智能制造 ：制造業(yè)第四次革命普通裝備電氣化數(shù)控裝備數(shù)字化智能裝備智能化蒸汽機(jī)機(jī)械化制造業(yè)革命 制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型，要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的智能。智能制造技術(shù)組成智能制造裝備信息獲取，控制，執(zhí)行，加工，成形，物流智能制造系統(tǒng)智能生產(chǎn)線，智能車間，數(shù)字化工廠智能制造服務(wù)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)智能化，供應(yīng)鏈管理優(yōu)化，物聯(lián)網(wǎng)感知與測控網(wǎng)絡(luò) 機(jī)器學(xué)習(xí)與制造知識(shí)發(fā)現(xiàn) 面向制造的綜合推理 圖形化建模與仿真

4、智能全息人機(jī)交互 工況感知與智能識(shí)別性能預(yù)測與智能維護(hù)智能規(guī)劃與智能編程智能數(shù)控與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模與自行組織 智能制造執(zhí)行系統(tǒng) 智能企業(yè)管控 智能供應(yīng)鏈管理 流程智能控制 服務(wù)感知與控制的互聯(lián) 工業(yè)產(chǎn)品智能服務(wù) 服務(wù)過程的智能運(yùn)控 制造物聯(lián)網(wǎng)與物流智能服務(wù) 制造與服務(wù)的集成共享和協(xié)同智能制造技術(shù)智能制造裝備智能制造系統(tǒng)智能制造服務(wù)數(shù)控機(jī)床智能化工程機(jī)械激光加工系統(tǒng)自動(dòng)化生產(chǎn)線智能制造裝備工業(yè)機(jī)器人可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)智能制造產(chǎn)品智能制造裝備智能制造裝備包括傳感、控制、驅(qū)動(dòng)等三大核心技術(shù)，如工業(yè)機(jī)器人、智能數(shù)控系統(tǒng)等。智能制造系統(tǒng)數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化工廠數(shù)字化車間自動(dòng)化智能化生產(chǎn)線數(shù)控機(jī)

5、床工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)物料運(yùn)送倉儲(chǔ)設(shè)備智能工藝裝備3D打印系統(tǒng)機(jī)器視覺激光加工系統(tǒng)控制系統(tǒng)伺服系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)傳感系統(tǒng)光電器件電子標(biāo)簽激光器智能制造系統(tǒng)是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)在裝備產(chǎn)品上的集成和融合，體現(xiàn)了制造業(yè)的智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。智慧城市核心理念感知化物聯(lián)化智能化智能消防城市智能化智能安防智能樓宇智能交通智能醫(yī)療智能食品智能電網(wǎng)智能城市規(guī)劃智能應(yīng)急系統(tǒng)智能水資源智能制造服務(wù)（案例：智慧城市）網(wǎng)絡(luò)層通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)層IT能力CT能力城市數(shù)據(jù)中心手機(jī)PC攝像頭RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)視頻電話internet呼叫中心無線網(wǎng)關(guān)云計(jì)算感知層應(yīng)急指揮應(yīng)用層數(shù)字城管平安城市政府熱線數(shù)字

6、醫(yī)療環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)字物流智能交通自控技術(shù)是關(guān)鍵智能制造服務(wù)（案例：智慧城市）智能制造技術(shù)新型傳感技術(shù)模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù) 系統(tǒng)協(xié)同技術(shù) 故障診斷與健康維護(hù)技術(shù) 高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 功能安全技術(shù) 特種工藝與精密制造技術(shù) 識(shí)別技術(shù) 主要包括一、智能制造技術(shù)概況2.高端數(shù)控機(jī)床1.智能制造發(fā)展3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)4.3D打印技術(shù)5.基礎(chǔ)部件及技術(shù)關(guān)鍵支撐技術(shù)高檔數(shù)控機(jī)床信息塔(e-Tower) 機(jī)床信息化，具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)反映機(jī)床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度 操作權(quán)限指紋確認(rèn)。工件試切時(shí)，可在屏幕觀察加工過程。故障報(bào)警顯示、在線幫助排除操

7、作權(quán)限指紋確認(rèn)加工任務(wù)完成情況和機(jī)床狀態(tài)可用手機(jī)查詢數(shù)碼相機(jī)誤差的檢測和補(bǔ)償機(jī)床在加工過程中不可避免會(huì)產(chǎn)生誤差，需要采用各種傳感器，借助實(shí)時(shí)監(jiān)控和補(bǔ)償技術(shù)，進(jìn)一步提高機(jī)床的性能，使它聰明起來。借助微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)可以制作體積非常小的加速度、位移、溫度等物理量傳感器，用于測量機(jī)床工作時(shí)的振動(dòng)（脈搏），功率（血壓）和溫升（體溫）。測量可以在加工過程中、過程之間和加工完畢后進(jìn)行，將誤差輸入誤差模型，然后進(jìn)行補(bǔ)償 。幾何誤差熱變形彈性變形振動(dòng)傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)軌跡誤差噪音新型微型傳感器（1 mm3）彎曲和扭轉(zhuǎn)懸臂機(jī)構(gòu)：加速度和力傳感器懸掛薄膜：溫度、壓力、濕度、流量、彎曲和 聲壓傳感器誤差

8、補(bǔ)償聰明（閉環(huán)智能）加工系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)性能數(shù)據(jù)誤差模型零件加工過程中傳感器數(shù)據(jù)加工過程間的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)加工完畢后的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)先進(jìn)過程控制系統(tǒng)-APS先進(jìn)過程控制系統(tǒng)的任務(wù)是監(jiān)控電主軸的工作狀態(tài)，它在很大程度上反映了數(shù)控機(jī)床的“健康”水平。當(dāng)主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主軸軸承和電機(jī)的發(fā)熱都會(huì)造成熱變形，使主軸端產(chǎn)生軸向位移。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超過10000r/min時(shí)，主軸軸承滾珠的離心力，使?jié)L珠壓緊外環(huán)，也使主軸端產(chǎn)生軸向位移。借助安放在主軸殼體中的位移傳感器，測出位移量，輸入誤差模型，在數(shù)控系統(tǒng)中加以補(bǔ)償具有軸向位移補(bǔ)償?shù)碾娭鬏S軸向位置傳感器主軸殼體熱變形產(chǎn)生的軸向位移離心力造成的軸向位移處理器數(shù)控系統(tǒng)總補(bǔ)償值電主軸

9、伺服電動(dòng)機(jī)工作臺(tái)主軸軸向總位移誤差檢測 補(bǔ)償值處理 誤差補(bǔ)償沒有過程控制采用VibroSet加速度傳感器控制系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)：2g隨時(shí)隨地監(jiān)控主軸工作狀態(tài)保護(hù)主軸不受損智能溫度控制-ITC除了主軸以外，滾珠絲桿在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量也不容忽視。采用中空的滾珠絲桿，將恒溫冷卻液在其中循環(huán)，可以顯著減少熱變形。實(shí)時(shí)測量冷卻液溫度，并將其輸入誤差模型，通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)一步補(bǔ)償機(jī)床的位移誤差，提高工作精度。熱變形補(bǔ)償指令補(bǔ)償 數(shù)值表溫度傳感 器的輸入溫度 傳感器機(jī)床熱變形的補(bǔ)償遠(yuǎn)距通知系統(tǒng)-RNS遠(yuǎn)距通知系統(tǒng)（RNS）建立了機(jī)床與有關(guān)人員的通信關(guān)系，人和機(jī)在時(shí)間和空間上完全分離而卻保持著實(shí)時(shí)聯(lián)系。將加工狀態(tài)

10、通知操作者和調(diào)度，缺少刀具還要通知工具室和供應(yīng)商，機(jī)床故障通知維修部門等，不同的信息立即通知到責(zé)任人和相關(guān)人。保證加工質(zhì)量和數(shù)量，提高整體運(yùn)作效率。RS-232遠(yuǎn)距通知系統(tǒng)舉例：張曙光MikronHSM400機(jī)床2016年2月21日14:343號(hào)托板加工完畢人機(jī)分離保證加工質(zhì)量保證加工數(shù)量提高生產(chǎn)率故障通知這僅僅是開始機(jī)床會(huì)越來越聰明一、智能制造技術(shù)概況2.高端數(shù)控機(jī)床1.智能制造發(fā)展3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)4.3D打印技術(shù)5.基礎(chǔ)部件及技術(shù) “機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或者生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。

11、”科幻電影中的機(jī)器人Spirit火星漫游車 Marshod 火星漫游車Canada Arm 太空機(jī)械臂迎賓機(jī)器人導(dǎo)盲機(jī)器人跳舞機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人機(jī)器人的種類很多?？梢园打?qū)動(dòng)形式、用途、結(jié)構(gòu)和智能水平等觀點(diǎn)劃分 按用途劃分工業(yè)機(jī)器人空間機(jī)器人 水下機(jī)器人軍用機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人 醫(yī)用機(jī)器人 排險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)器人 特種機(jī)器人醫(yī)用機(jī)器人 教學(xué)機(jī)器人 什么工業(yè)機(jī)器人？國際標(biāo)準(zhǔn)化（ISO）曾于1987年對(duì)工業(yè)機(jī)器人給出了定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?！蔽覈鴩覙?biāo)準(zhǔn)GB/T1264390將工業(yè)機(jī)器人定義為“是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，

12、能搬運(yùn)材料、工件 或操持工具，用以完成各種作業(yè)”。20公斤點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人在工作中6公斤弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人在工作中國際發(fā)達(dá)國家工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程二十世紀(jì)40-60年代II： 1967年日本引入機(jī)器人技術(shù)并迅速產(chǎn)業(yè)化萌芽期起步期時(shí)間軸二十世紀(jì)60-80年代IIIIIII：美國多家國家實(shí)驗(yàn)室研究，第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生第一代機(jī)器人：示教再現(xiàn)機(jī)器人發(fā)展期IV 成熟期第三代機(jī)器人：智能機(jī)器人III：勞動(dòng)力缺失及汽車制造等產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)助力工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展第二代機(jī)器人：視覺機(jī)器人二十世紀(jì)80-90年代IV：發(fā)達(dá)國家的工業(yè)機(jī)器人在汽車、電子電氣等領(lǐng)域普及率大幅提升二十一世紀(jì)示教編程控制系統(tǒng)重復(fù)作業(yè)自動(dòng)

13、生產(chǎn)視覺系統(tǒng)傳感器容錯(cuò)技術(shù)柔性生產(chǎn)工業(yè)4.0（CPS系統(tǒng)）人機(jī)交互大數(shù)據(jù)智能生產(chǎn)智能工廠的建設(shè)與機(jī)器人技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊等技術(shù)的不斷迭代為研發(fā)智能機(jī)器人提供支撐工業(yè)機(jī)器人廣泛用于汽車、電子電氣等領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)現(xiàn)階段，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、金屬和機(jī)械等領(lǐng)域，機(jī)器人替代人工生產(chǎn)是未來制造業(yè)重要的發(fā)展趨勢，是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是未來實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的保障。2015年全球機(jī)器人銷量在行業(yè)中的份額第三方服務(wù)原材料供應(yīng)零部件供應(yīng)本地合作商本體制造商系統(tǒng)集成商代理商工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分析上游下游傳統(tǒng)材料：鑄鐵、鋁合金、不銹鋼等。新材料：碳纖維、尼

14、龍、樹脂等復(fù)合材料。相關(guān)供應(yīng)商：中鋼吉炭、奇峰化纖等。中游原材料供應(yīng)零部件生產(chǎn)采購需求銷售需求貨源需求營銷及渠道推廣主要承擔(dān)廠商的系統(tǒng)二次開發(fā)、定制末端執(zhí)行器、售后服務(wù)等。國內(nèi)：安川首鋼、上海發(fā)那科等。用戶端汽車電子電氣金屬加工食品橡膠及塑料其他 精密減速機(jī)國際：Nabtesco、Harmonic、住友等。國內(nèi)：秦川發(fā)展、上海機(jī)電、南通振康等。 伺服電機(jī)國際：發(fā)那科、安川電機(jī)、倫茨、三菱等。國內(nèi)：英威騰、華中數(shù)控、新時(shí)達(dá)等。 控制器國際：ABB、庫卡等國內(nèi)：新松機(jī)器人、南京埃斯頓、廣州數(shù)控等。負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人支柱、手臂、底座等部件與精密減速機(jī)等零部件生產(chǎn)加工組裝，并負(fù)責(zé)機(jī)器人的直銷。國際：庫卡、

15、ABB、發(fā)那科、安川電機(jī)等。國內(nèi)：新松機(jī)器人、廣州數(shù)控、銳奇股份等。負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人軟件系統(tǒng)開發(fā)和集成，是工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)作業(yè)的重要構(gòu)成，市場規(guī)模超過本體制造商。國際：庫卡、ABB、發(fā)那科、柯馬、徠斯等。國內(nèi)：廣州數(shù)控、天奇股份、亞威股份等。承擔(dān)工業(yè)機(jī)器人品牌的代理、分銷等工作。國內(nèi)：天津洛博特、東莞元一、上海北科良辰等。負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人的使用/維護(hù)/教育培訓(xùn)等工作國內(nèi)：上海電氣網(wǎng)絡(luò)、達(dá)內(nèi)、深圳連碩等。采購需求產(chǎn)品及維護(hù)中國工業(yè)機(jī)器人市場PEST分析宏觀經(jīng)濟(jì)促進(jìn)社會(huì)環(huán)境推動(dòng)技術(shù)發(fā)展支撐 2013年，中國制造業(yè)就業(yè)人員平均工資達(dá)到46431元。 中國制造業(yè)快速發(fā)展，已具備規(guī)模優(yōu)勢和一定技術(shù)基礎(chǔ)，隨著我

16、國人口紅利逐漸衰退，企業(yè)用工成本大幅提升，迫切需要工業(yè)機(jī)器人替代人工生產(chǎn)。 2013年，中國工業(yè)機(jī)器人保有量超過13萬臺(tái)，但機(jī)器人密度約為26臺(tái)/萬人，不及世界平均水平。 隨著工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵零部件伺服機(jī)、控制器、減速機(jī)等逐漸國產(chǎn)化，工業(yè)機(jī)器人的使用門檻逐漸降低，為在更多行業(yè)中小企業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展，為智能機(jī)器人的落地提供技術(shù)支撐。 2012年3月至4月，科技部相繼發(fā)布智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃和服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃。 2012年7月，國務(wù)院發(fā)布“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出要大力推進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、關(guān)鍵

17、零部件等裝置的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 2015年5月19日，中國國務(wù)院印發(fā)中國制造2025，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。其中高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人是重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域之一。國家政策保障 中國經(jīng)濟(jì)保持發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)人均收入水平提高，對(duì)汽車、家電等產(chǎn)品的需求和購買力提升，推動(dòng)汽車、電子電器等行業(yè)企業(yè)引用工業(yè)機(jī)器人提升產(chǎn)能。 2013年中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模超過260億元，預(yù)計(jì)到2016年市場規(guī)模將突破600億元，未來仍有較大成長空間。212015年，中國已成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人購買國，近6年的復(fù)合增長率高達(dá)36%，位居全球首位2010-2015年工業(yè)機(jī)器人中國銷量2015年各國工業(yè)機(jī)器人銷量份額2010

18、20112012201320142015ACBD時(shí)間II中國工業(yè)機(jī)器人市場處于啟動(dòng)期，本土企業(yè)與國際廠商差距明顯，原材料、關(guān)鍵零部件技術(shù)、人才缺失是主因市場滲透率中國是制造業(yè)大國，吸引國際知名機(jī)器人制造商的入駐。國際廠商在工業(yè)制造方面具備先發(fā)優(yōu)勢，市場份額超過70%。人口紅利逐漸消失，用工成本上升，中國已成為全球工業(yè)機(jī)器人最具潛力的市場之一。高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人是中國制造2025重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。國家政策扶持及自主研發(fā)能力的提升為本土企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游轉(zhuǎn)型提供支撐。II：2012年，中國出臺(tái)智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃和服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃I：1996-1997年，發(fā)那科

19、、安川電機(jī)等國際知名企業(yè)進(jìn)入中國市場IIVIV：2025年，中國邁入制造業(yè)強(qiáng)國，工業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到世界中等水平本土企業(yè)依托政策、價(jià)格、渠道等優(yōu)勢，將打破國際廠商的行業(yè)壟斷。中國工業(yè)機(jī)器人市場AMC模型探索期(1996-2014)市場啟動(dòng)期(2015)高速發(fā)展期(2016-2025)成熟期(2026-)III：2015年，國務(wù)院出臺(tái)中國制造2025，將加速中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)展瓶頸1：國際廠商先發(fā)優(yōu)勢，市場集中度超過70% 2015年，國際工業(yè)機(jī)器人廠商在中國市場銷量份額達(dá)到74%，遠(yuǎn)高于中國自主品牌。中國自主品牌的工業(yè)機(jī)器人銷量超過9000臺(tái)。國內(nèi)廠商業(yè)務(wù)主要集中在系統(tǒng)集成方面，對(duì)機(jī)器人

20、本體、核心零部件等附加值高的領(lǐng)域滲透率較低。 隨著越來越多的中國企業(yè)進(jìn)入機(jī)器人市場和國家政策的扶持，將逐漸打破國際廠商的技術(shù)壁壘，助力中國工業(yè)機(jī)器人自主品牌的發(fā)展。2015年中國市場工業(yè)機(jī)器人銷量發(fā)展瓶頸2：減速器、伺服機(jī)等核心零部件缺失，國內(nèi)廠商對(duì)國際廠商的依賴度非常高，采購溢價(jià)嚴(yán)重2014年精密減速機(jī)市場份額工業(yè)機(jī)器人成本份額發(fā)展瓶頸3：國際廠商的技術(shù)壁壘及封閉態(tài)度機(jī)械系統(tǒng)視覺系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行部分，指定完成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及作業(yè)傳感部分，圖像信息采集及反饋控制部分，通過信息處理按程序完成指令作 全球能源緊缺現(xiàn)象日益突出，同時(shí)高能源消耗導(dǎo)致環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重，各國均在積極研發(fā)輕量化技術(shù)和新材料

21、技術(shù)，以緩解巨大的環(huán)境污染危機(jī)。 近年在工業(yè)機(jī)器人的制造中，碳纖維、尼龍、樹脂等復(fù)合新材料已開始逐漸取代鑄鋁、鑄鐵等傳統(tǒng)材料，無論是從節(jié)約能源、動(dòng)態(tài)特性、降低成本等方面均將是一項(xiàng)飛躍進(jìn)步。發(fā)展瓶頸4：原材料缺失，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本上升發(fā)展瓶頸5：缺少高端技術(shù)人才，與國際發(fā)達(dá)國家存在差距中國工業(yè)機(jī)器人需求快速增長，國內(nèi)企業(yè)紛紛投入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人廠商的市場份額正在不斷提升。隨著新松機(jī)器人、廣州數(shù)控國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量的提升，對(duì)計(jì)算機(jī)編程、自動(dòng)化、人工智能等技術(shù)人才缺口逐漸顯現(xiàn)，就業(yè)人員需求擴(kuò)大。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用端企業(yè)的不斷增加，對(duì)高端技術(shù)人員的需求也在擴(kuò)大，引用技術(shù)人才可為企業(yè)節(jié)省大量示教成本

22、。根據(jù)工信部的戰(zhàn)略規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2020年工業(yè)機(jī)器人的裝機(jī)量達(dá)到100萬臺(tái)，相關(guān)從業(yè)人才缺口將達(dá)到20萬人。中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速臨界點(diǎn)，未來發(fā)展四步走4機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用引領(lǐng)智能制造3自主品牌工業(yè)機(jī)器人的快速普及2本體及零部件自主研發(fā)水平提升1軟件及系統(tǒng)建設(shè)的完備一、智能制造技術(shù)概況2.高端數(shù)控機(jī)床1.智能制造發(fā)展3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)4.3D打印技術(shù)5.基礎(chǔ)部件及技術(shù)3D打印技術(shù)的起源關(guān)于 3D 打印技術(shù)的理念，從歷史上看，快速成型技術(shù)（3D 打印技術(shù)）的核心思想最早起源于 19 世紀(jì)照相雕塑（Photosculpture）技術(shù)和地貌成形（Topography）技術(shù)。雖然 3D 打印技

23、術(shù)起源很早，但是受限于當(dāng)時(shí)的材料技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多學(xué)科，因此并沒有實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用與商業(yè)化，隨后技術(shù)的正式研究開始于 20 世紀(jì) 70 年代，直到 20 世紀(jì) 80 年代技術(shù)才得到了實(shí)現(xiàn)。其學(xué)名為“快速成形”。3D打印綜述3D 打印技術(shù)（3D Printing）有很多個(gè)稱呼，學(xué)術(shù)上稱之為快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱 RPM)，3D 打印技術(shù)從制造工藝的技術(shù)上劃分它叫做增材制造（Additive Manufacturing，簡稱 AM）。FDM (熔融沉積成型）FFF (熔絲制造成型）PJP (塑料噴射印刷）SLS (激光燒結(jié)）SLA （立體

24、光刻）PLP (數(shù)字光處理）3D打印所用耗材ABS、PLA、尼龍、橡膠、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸、金屬、陶瓷等眾多材料。個(gè)人級(jí)3D打印機(jī) 國內(nèi)各大電商網(wǎng)站上銷售的個(gè)人 3D 打印機(jī)為例，大部分國產(chǎn)的 3D 打印機(jī)都是基于 國外開源計(jì)術(shù)延伸的，由于采用了開源技術(shù)，技術(shù) 成本得到了很大的壓縮因此售價(jià)在 3 千至 1萬不等 ，十分有吸引 力。國外進(jìn)口的品牌個(gè)人 3D 打印機(jī) 價(jià)格都在 2 萬至 4 萬之間。 這類設(shè)備都屬于熔絲堆積技術(shù)（FDM 技術(shù)為代表），設(shè)備打印材料都以 ABS 塑料或者 PLA塑料為主。 主要 滿足個(gè)人用戶生活中的使用要求，因此各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都 并不突出，優(yōu)點(diǎn)在于體積小巧，性價(jià)比

25、高。專業(yè)級(jí)3D打印機(jī)專業(yè)級(jí)的3D打印機(jī)，可供選擇的成型技術(shù)和耗材（塑料、尼龍、光敏樹脂、高分子、金屬粉末等）就要比個(gè)人 3D 打印機(jī)要豐富很多。設(shè)備結(jié)構(gòu)和技術(shù)原理相比起來更先進(jìn)自動(dòng)化更高，應(yīng)用軟件的功能以及設(shè)備的穩(wěn)定性也是個(gè)人3D打印機(jī)望塵莫及。這類設(shè)備售價(jià)都在十幾萬至上百萬人民幣。工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)比如飛機(jī)制造中用到的鈦合金材料，就需要對(duì)物件的剛性、任性、強(qiáng)度等等參數(shù)有一系列的要求。由于很多設(shè)備是根據(jù)需求定制的因此價(jià)格很難估量了。工業(yè)級(jí)的設(shè)備除了要滿足材料上面的特殊性，制造大尺寸的物件等要求。更關(guān)鍵是物品制造后它需要符合一些列的特殊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@類設(shè)備制造出來的物體是直接應(yīng)用的。全彩色打印

26、機(jī)這里說的彩色可不是幾個(gè)簡單的顏色沒有過度混合起來。能否支持彩色打印還是需要看3D 打印機(jī)所采用的技術(shù)是否在打印過程中給材料進(jìn)行染色或者混色。目前實(shí)現(xiàn)彩色打印主要兩種方式采用的 3D 打印技術(shù)是否有條件在打印過程中給材料染色。采用的 3D 打印技術(shù)是否支持多種耗材，不同顏色的耗材在打印的時(shí)候進(jìn)行混色。3D打印的優(yōu)勢與傳統(tǒng)制造模式相比，它的優(yōu)越性在于可以短時(shí)間內(nèi)快速的完成用戶需求的小批量定制化物件，降低新產(chǎn)品開發(fā)研制的成本和投資風(fēng)險(xiǎn)，縮短了新產(chǎn)品研制和投放市場的周期。應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，上至航天，下至民生3D打印相對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的優(yōu)勢3D打印應(yīng)用領(lǐng)域 目前，3D打印技術(shù)已在工業(yè)造型、機(jī)械制造、航空航天、軍

27、事、建筑、影視、家電、輕工、醫(yī)學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。并且隨著這一技術(shù)本身的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?。中?d打印技術(shù)在國際的位置我國成為目前世界上唯一掌握飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國家。中國已用3d激光打印 鈦合金飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)件3d打印技術(shù)多材料展示3D打印技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向著力突破3D打印專用材料加快提升3D打印工藝技術(shù)水平加速發(fā)展3D打印裝備及核心器件建立和完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系大力推進(jìn)應(yīng)用示范。一、智能制造技術(shù)概況2.高端數(shù)控機(jī)床1.智能制造發(fā)展3.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)4.3D打印技術(shù)5.基礎(chǔ)部件及技術(shù)推動(dòng)工業(yè)“四基”的發(fā)展 工業(yè)和信息

28、化部2月14日發(fā)布關(guān)于加快推進(jìn)工業(yè)強(qiáng)基的指導(dǎo)意見，提出加快推進(jìn)工業(yè)強(qiáng)基，提升發(fā)展水平，夯實(shí)工業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，推進(jìn)工業(yè)大國向工業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。 關(guān)鍵基礎(chǔ)材料核心基礎(chǔ)零部件先進(jìn)基礎(chǔ)工藝產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件（元器件）依賴進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)受制于人，先進(jìn)基礎(chǔ)工藝研究少、推廣應(yīng)用程度不高，產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、服務(wù)體系不健全等問題依然突出。關(guān)鍵基礎(chǔ)材料快推進(jìn)科技含量高、市場前景廣、帶動(dòng)作用強(qiáng)、保障程度低的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展特種金屬功能材料高端金屬結(jié)構(gòu)材料先進(jìn)高分子材料新型無機(jī)非金屬材料高性能纖維及復(fù)合材料生物基材料等合金靶材特種合金硅酸鋯鋯英砂核心基礎(chǔ)零部件(元器件) 圍繞重大裝備、重點(diǎn)

29、領(lǐng)域整機(jī)的配套需求，提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，重點(diǎn)發(fā)展一批高性能、高可靠性、高強(qiáng)度、長壽命以及智能化的基礎(chǔ)零部件（元器件）。減速器（RV、諧波）軸承、滾珠絲杠液壓元部件光電編碼器等傳感器先進(jìn)基礎(chǔ)工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率、 促進(jìn)綠色發(fā)展為主攻方向，重點(diǎn)發(fā)展先進(jìn)制造工藝：提高產(chǎn)品可靠性、性能一致性和穩(wěn)定性的綠色制造工藝：資源能源高效開發(fā)利用、 節(jié)能減排的智能制造工藝：有利于提升自動(dòng)化、信息化、成套化水平的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)和完善一批專業(yè)水平高、支撐作用強(qiáng)、布局合理的骨干技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。推動(dòng)建立市場化運(yùn)作機(jī)制，完善技術(shù)基礎(chǔ)公共服務(wù)體系， 為區(qū)域和行業(yè)內(nèi)企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)、高效服務(wù)研發(fā)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)檢測試驗(yàn)

30、驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)成果轉(zhuǎn)化共建平臺(tái)科研院所優(yōu)勢企業(yè)高等院校開放性資源共享性一、智能制造技術(shù)概況二、中國制造2025與互聯(lián)網(wǎng)+三、CIMS研究所簡介提綱中國：完備的制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新（互聯(lián)網(wǎng)+制造）提出：中國制造20252015年03月06日智能制造作為國家戰(zhàn)略是“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)內(nèi)容李克強(qiáng)總理在今年的政府工作報(bào)告中提出，要實(shí)施“中國制造2025”，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國。中國制造2025強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合是新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)，而智能制造則是搶占這一制高點(diǎn)的主攻方向?？萍疾肯冗M(jìn)制造領(lǐng)域正在規(guī)劃的四個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)基礎(chǔ)件激光制造及3D

31、打印機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)制造“互聯(lián)網(wǎng)+”3D打印“機(jī)器換人”“雙基工程”密切相關(guān)：智能制造中國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 中國制造走向高端家電、汽車、飛機(jī)等裝備制造一步步走向高端。 已成為制造業(yè)大國增加值占全國工業(yè)收入的86.7%，占出口總量的95.09%；制造業(yè)世界第一，占20%。 中國制造的問題產(chǎn)品中低端、低價(jià)位競爭。向高端的努力中國工業(yè)3.0 CIMS開啟自動(dòng)化研究：信息化有成效，如甩圖板工程、試點(diǎn)企業(yè)；信息化救活了Oracle，數(shù)控幫助了Fanuc的成長；未重視裝備基礎(chǔ)：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人成短板。 數(shù)控專項(xiàng)：高檔數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床有重要突破；產(chǎn)業(yè)化尚需政策與市場倡導(dǎo)，04專項(xiàng)在調(diào)整。中國制造2025路線圖 三步走

32、“中國制造2025”的指導(dǎo)思想“中國制造2025”的指導(dǎo)思想是:堅(jiān)持走中國特色新型工業(yè)化道路,以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題,以提質(zhì)增效為中心,以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線,以推進(jìn)智能制造為主攻方向,以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)重大技術(shù)裝備的需求為目標(biāo),強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力,提高綜合集成水平,完善多層次多類型人才培養(yǎng)體系,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),培育有中國特色的制造文化,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越.“中國制造2025”的基本方針和戰(zhàn)略部署創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略舉措之一:智能制造工程戰(zhàn)略舉措之二:制造業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)工程質(zhì)量為先戰(zhàn)略舉措之三:工業(yè)強(qiáng)基工程戰(zhàn)略舉措之四:質(zhì)量與品牌提升行動(dòng)計(jì)劃綠色發(fā)展戰(zhàn)略舉

33、措之五:綠色制造工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化戰(zhàn)略舉措之六:高端裝備創(chuàng)新工程戰(zhàn)略舉措之七:制造業(yè)服務(wù)化推進(jìn)行動(dòng)計(jì)劃戰(zhàn)略舉措之八:現(xiàn)代企業(yè)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃人才為本中國制造2025五大工程：1、制造業(yè)創(chuàng)新中心（工業(yè)技術(shù)研究基地）建設(shè)工程2、智能制造工程3、工業(yè)強(qiáng)基工程4、綠色制造工程5、高端裝備創(chuàng)新工程（組織實(shí)施大型飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、民用航天、智能綠色列車、節(jié)能與新能源汽車、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、智能電網(wǎng)成套裝備、高檔數(shù)控機(jī)床、核電裝備、高端診療設(shè)備等一批創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)、重大工程。） 互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)制造業(yè)現(xiàn)代服務(wù)業(yè) 李克強(qiáng)總理在2015年的政府工作報(bào)告中指出,要制定“互聯(lián)網(wǎng)”行動(dòng)計(jì)劃,推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算

34、、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合,促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展,引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場. 通過互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深度融合,可以使互聯(lián)網(wǎng)最新的信息技術(shù)、方法論和商業(yè)模式深度融合于制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域之中,極大地促進(jìn)制造業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級(jí),促進(jìn)服務(wù)型制造業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展.智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù) 新一輪科技革命大潮澎湃,新一輪工業(yè)革命蓬勃興起驅(qū)動(dòng)力之一:信息技術(shù)指數(shù)級(jí)增長驅(qū)動(dòng)力之二:數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化普及應(yīng)用例數(shù)碼相機(jī)例中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)例小米手機(jī)的“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式驅(qū)動(dòng)力之三:集成式智能化創(chuàng)新例蘋果系列產(chǎn)品、特斯拉電動(dòng)汽車?yán)鼼oogle無人駕駛汽車

35、 智能制造的內(nèi)涵 “中國制造2025”要以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展為主題,以信息化與工業(yè)化深度融合為主線,以推進(jìn)智能制造為主攻方向.制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù),應(yīng)該作為“中國制造2025”的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向. 智能生產(chǎn)是主線設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化例14飛機(jī)的全數(shù)字化設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化管理技術(shù)創(chuàng)新管理的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化例15波音公司:全方位、全周期生產(chǎn)管控智能化集成制造系統(tǒng)(IIMS) 產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變是主題大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)例慕尼黑寶馬定制總部例毛衣的定制生產(chǎn)例西服的定制生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)形態(tài)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的例通用電氣(GE)的生產(chǎn)服務(wù)模式例陜鼓動(dòng)力的服務(wù)模式 智能制造的基礎(chǔ)建設(shè)()構(gòu)建CPS. CPS是一個(gè)綜合