發布時間：2022-04-10 10:08:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能制造論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1農業機械制造智能技術
智能化是制造自動化的發展方向，很多專業性機械制造智能技術已經發展到相當水平，而在農業制造領域，還在起步階段。農業機械制造智能技術是專門研究產品的設計、生產、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術過程，并將提高產品質量、效益、競爭力作為最終的目標。農業機械制造智能技術包含了生產對象、生產資料、能源、人力資源、生產和質量信息等內容。其中，生產對象、生產資料與能源屬于硬件范疇，生產和質量信息則是軟件范疇，而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產要素之中，人的要素處于主要地位。
2兵團農業機械制造智能技術現狀及其與內地的差距
2.1兵團農業機械制造智能技術現狀
近年來，雖然很多企業在農業制造業方面不斷采用先進的制造技術，像北疆的科神數控設備已占企業機加工設備的30%以上，且已經引進了CNC加工中心，企業的機加工能力得到了很大提升。公司已經啟用了企業資源計劃系統（ERP），以系統化的管理思想，為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務。南疆的天誠對企業設備也進行了較大投資，且已經在某些焊接生產線采用了焊接機器人，大大提高了產品的焊接質量和工作效率。但是這些進步與內地專業化農業及機械制造業相比，仍在許多方面存在著較大的差距。
2.2兵團與內地在農業機械制造智能技術上的差距
2.2.1管理
內地優秀的農業機械制造業廣泛采用計算機進行管理，對于組織和管理制度的更新與發展都較為重視，并對生產模式加以完善，力求達到準時、快速、高效的生產制造。比如采用MES（制造執行系統），該系統包括計劃排產、過程糾偏、質量控制、資源優化、數據采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統依據ERP或手工輸入的生產任務，通過精細排產，得到可執行的工序級生產排程，并通過對生產執行過程的詳細進度、用料、用時及質量等信息實時跟蹤統計，以數字化的方式、智能化的形式直觀地展現生產全過程。而兵團農業機械制造業采用計算機管理的水平還正處于起步階段，大多數的企業仍然處于陳舊的經驗管理階段，是兵團農業機械的制造業發展步伐緩慢的原因之一。
2.2.2技術設計
內地優秀的農業機械專業化廠家對設計方面要求嚴格，且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），部分大型企業甚至已經開始脫離圖紙進行設計和生產制造。而兵團農業機械制造企業，對于計算機輔助設計技術的使用尚比較局限，使用水平有待提高，兵團農業機械制造業技術發展推動力不足。
2.2.3制造工藝
內地農業機械專業廠家比較廣泛的使用數控加工，許多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、復合加工技術等也得到廣泛應用。然而這些新型技術在兵團農機制造企業基本沒有應用，有的甚至還在企業議程之中，使得兵團農機機械制造技術仍然處于低水平狀態。
3發展建議
3.1系統優化
農業機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統的同時又改善了機床的特性，使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身，還有群控系統的柔性，數控系統的本身就是采用模塊管理的方式進行管理，裁剪與組合性比較強，能夠滿足用戶的不同設計和需求；群控系統則是根據制作流程的要求不同自動進行修正和調整，使得群控系統的效能充分發揮出來。為了適應快速變化的社會市場環境，僅有柔性化是不夠的，機械制造智能化也需要不斷升級改造以適應當今科學技術的不斷發展和提高，只有具備了智能化才能應對更加復雜的市場發展環境。
3.2多媒體技術的應用
在智能化的數控系統中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結合和應用。用戶界面是系統與使用人員之間的橋梁與窗口，由于使用人員的要求不同和專業性差異，給計算機軟件的開發與研制帶來了較大的難度，采用圖形化用戶界面后，使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用，比如說圖像、動畫演示等。可視化技術的應用與計算機的虛擬技術環境結合起來，使智能化領域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術完整的結合便形成了多媒體技術，它使計算機擁有了綜合處理數據的能力。多媒體在智能化數控領域中可綜合化、智能化地處理信息，在現場監控系統中也有著重大的應用價值。
3.3體系結構的優化
在農業機械制造過程中，改善和發展體系結構較為重要。首先，企業數控機床占用比例應不低于50%，使智能制造系統應用效率達到基本要求。在此基礎上集成企業CPU資源系統來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數控系統，并應用LED平板顯示器平臺，以實現超大尺寸的顯示傳導和發散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能，使組件的尺寸減小，可靠性提高。其次，硬件的模塊化使數控系統的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設備、以及存儲器等最基本的模塊，都可成為獨立的載體，在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構成檔次和功能不一的數控系統。最后，通過系統中心樞紐對機床進行網絡化，通過機床聯網的手段，可以在任意一臺機床上進行多臺操作，使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現，實現對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服系統、自適應控制動態數據管理及刀具補償、動態仿真等高新技術融為一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系，使產品制作過程靈活多變，以適應當前農機市場多品種、多批次的市場需求。
4小結
農業機械制造智能技術的應用是農業機械制造業的發展趨勢，該技術的推進將會給農業機械制造行業帶來巨大活力，可大大提高產品的質量、效益和市場競爭力，較為有效地促進兵團大農業機械化的發展。
作者：黃春輝 李國祥 單位：新疆科神裝備科技開發有限公司
1人工智能在汽車制造業中的應用
概述制造業是國家的經濟命脈，而汽車制造又是戰略性支柱產業，它包括了整車、各種零配件廠等生產商，也包括了各地經銷企業和銷售企業。近年來，我國汽車行業面臨著前所未有的挑戰，原材料、生產、物流成本上漲、利潤下降，以及國際經濟形勢的影響。因此，汽車企業可以運用具有智能分析功能的商務智能系統，通過分析歷史數據快捷、及時地輸出各類報告，預測未來的客戶需求和銷售趨勢，在宏觀上為企業管理人員提供決策依據。計算機人工智能技術發展到了今天，已經開始使用龐大的知識庫來有效地取代人類器官或機構的記憶方法，近些年來很多的專家決策系統在考慮一定規則的基礎上對人類的診斷和經驗上的分析都能夠做出很好的判斷，甚至處于主導地位。這個系統可以很好地利用知識庫，并從中挖掘出我們想要的問題答案、成功地尋找到其中的關聯性，并提取相應的模式等。而實際上，這樣的專家系統已經在很多領域都有了非常不錯的應用，幫助很多企業在很短的時間內就做出相應的生產計劃、調度計劃、運輸計劃等，非常有效率，而且可以大大地增加收益，并很好地控制企業的人力成本。我國工業機器人是從20世紀80年代開始起步。經過二十年余年的努力已經形成了一些具有競爭力的工業機器人研究機構和企業。先后研發出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。近幾年，我國工業機器人及含工業機器人的自動化生產線相關產品的年產銷額已突破十億元。目前國內市場年需求量在3000臺左右，年銷售額在20億元以上。統計數據顯示中國市場上工業機器人總共擁有量近萬臺，占全球總量的0.56%，其中完全國產工業機器人行業內規模比較大的前三家工業機器人企業，行業集中度占30%左右。其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。國產工業機器人目前主要以國內市場應用為主，年出口量為100臺左右，年出口額為0.2億以上。多年來我國汽車零部件生產一直是手工焊、專機焊占據焊接生產的主導地位、勞動強度大、作業環境惡劣、焊接質量不易保證，而且生產的柔性也很差，無法適應現代汽車生產的需要。
1.1搬運機器人在汽車制造業中應用
汽車橋箱類零件具有精度高、加工工序多、形狀復雜、重量重的特點。為提高其加工精度及生產效率，各重型汽車生產廠家紛紛采用數控加工中心來加工此類零部件。而在使用數控加工中心加工工件時，要求工件在工作臺上具有非常高的定位精度，且需要保證每次上料的一致性。由于人工上料此類的工件具有勞動強度高、上料精度不好控制等缺點現在正逐步被工業機器人或專機進行上下料所取代。工業機器人具有重復定位精度高、可靠性高、生產柔性化、自動化程度高等、突出的優勢，與人工相比，能夠大幅度提高生產效率和產品質量，與專機相比具有可實現生產的柔性化、投資規模小等特點。機器人智能化自動搬運系統作為減速器殼體加工的重要生產環節，雖然已經在國內重型汽車廠內取得成功的應用，但依然尚未普及。在國家經濟建設飛速發展的進程中，重型載重汽車的生產能力及生產力水平亟待有一個質的飛躍，而工業機器人即是提升生產力水平的強力推進器。
1.2焊接機器人在汽車制造業中的應用
汽車行業的發展水平，代表了一個國家的綜合技術水平，汽車工業的發展將會帶動其他行業的發展。各廠商為了在日漸激烈的競爭中立于不敗之地，必須率先實現焊接自動化。因此，今后除了如汽車、摩托車這樣的大批量生產行業。一些產品多樣化的企業，為了提高焊接質量，也將會考慮使用焊接機器人，如鋼結構等行業，與此同時，對焊接機器人的要求也必然會逐步提高，如說對焊道的自動跟蹤系統的需求會逐步加大等。作為焊接機器人和焊接機的專業生產廠家，OTC公司將繼續為提高中國的高速、高效、自動化焊機做出自己的貢獻。對于在汽車工業中的點焊應用來說，目前已廣泛采用電驅動的伺服焊槍。日本豐田公司已決定將這種技術作為標準來裝備其日本國內和海外的所有點焊機器人。
1.3裝配機器人在汽車制造業中的應用
在國內外各大汽車公司裝配生產線上被廣泛采用的裝配機器人。一方面使汽車裝配自動化水平大大提高，目前，國外某些大批量生產的轎車的裝配自動化程度已達50%~65%。另一方面，有效地減輕了工人的勞動強度，提高了裝配質量并明顯地提高了生產率。在汽車整車裝配中，機器人不僅用于擋風玻璃的密封濟涂覆、安裝和車輪備胎、儀表盤總成、后懸梁、車門、蓄電池等部件的安裝。
1.4噴涂機器人在汽車制造業中的應用
噴涂機器人在汽車制造業中可噴涂形態復雜的汽車工件而且生產效率和很高。多用于汽車車體的噴涂作業，如噴漆、噴釉等。除了上述機器人以外，汽車制造業中應用的機器人還有用于特殊加工的激光加工機器人用于部件形狀測量、裝配檢查和產品缺陷檢查的檢測機器人，抑制塵埃粒子大小及數量的水切割機器人和凈化機器人等。
2人工智能在汽車制造業中的進展分析
隨著中國汽車工業的迅猛發展，機器人在先進汽車制造中的重要性也越來越凸顯。機器人的產品應用廣泛，覆蓋焊接、物料搬運、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機械管理等領域。在汽車行業的應用主要分為以下五大部分。車身系統中，采用虛擬仿真等手段，主要針對車身覆蓋件不斷開發出新的標準化、模塊化解決方案，動力總成系統中，提供了涵蓋汽車傳動系統優秀部件，發動機、變速箱和傳動軸的全套裝配測試系統。在沖壓自動化系統方面從卷材與堆垛到零件的碼垛，從提供控制系統到企業ERP，從設計到生產支持與效率優化，擁有全面的工程能力，涂裝自動化系統方面，以高柔性高精度的噴涂機器人來幫助客戶提升涂裝質量，減少生產廢料，而在焊接自動化系統中，機器人比較典型的應用是電阻點焊、電弧焊，其最新一代機器人配套提供一系列高度人性化的軟件工具。汽車工業的最大特點是產量大，生產節拍快，產品一致化程度高。消費者對汽車質量要求越來越高，是促使機器人應用越來越普遍的一個重要原因。機器人本身只是集裝箱里的一個貨物，隨機器人的設備功能越來越精細，客戶的思維在這時候逐漸走向成熟，在采購時不再單單考慮某生產工位的瓶頸，而更多地考慮到長期戰略因素，如維護成本加入的高低，長期投資回報是否劃算，服務涵蓋地域是否廣泛，響應是否及時，全球技術支持能力有多強，中期后期不同階段解決問題的能力有多大等等。這時，產品本身的價格和意義相對弱化而長期的價值越發凸顯。
3結束語
人類智能主要包括三個方面——“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。而人工智能是指由人類利用人腦特有的智力表現制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思維能力”和“行為能力”。人工智能在汽車制造工業方面的應用體現在問題求解,邏輯推理,自然語言理解,自動程序設計,專家系統等方面,這些方面就體現了自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化,因此人工智能在汽車制造領域將會大有作為。
作者：韓旭萍單位：陜西職業技術學院
摘要：智能制造的發展給職業教育提出了加強培養信息化人才、技術技能型向知識技能型人才轉型、單一技能向專業群技能人才轉型、單學科向交叉學科人才轉型等新的要求。
關鍵詞：智能制造；人才需求變化；職業教育
智能制造最為突出的特點是可以有效的縮短產品研制的周期，提高工作效率和生產產品的質量，降低成本和能耗。智能制造是工業轉型升級的重要路徑和最主要攻克的方向，也是走向制造強國的必經之路。我國以及地方政府一直將大力發展制造產業作為未來產業政策導向的重點。2015年5月，國務院印發“中國制造2025”，實施制造強國戰略，到2025年實現制造業重點領域全面實現智能化、產品生產周期縮短50%，不良品率降低50%。聊城市“十三五”規劃中明確指出了要大幅度的發展智能制造，促進傳統制造業的升級和轉型，提高優秀競爭力。
一行業產業現狀
（一）我國智能制造行業產業現狀
裝備制造業是為我們的國民經濟提供必要技術裝備的基礎產業，關聯度相當高、吸收就業的能力強、集聚技術和資金，是其他產業升級、技術進步的強有力保證和國家綜合國力的重要體現。經過六十多年的高速發展，我們的裝備制造業經濟總量已經連續七年位居世界的首位。但是裝備制造產業目前整體上仍處于由自動化向智能化發展的初級階段，例如國產機器人的精密減速器、控制器、伺服系統等優秀零部件還是需要依賴從國外進口，占到總生產成本的百分之七十左右。沒有實際掌握優秀技術，對外依賴性強，重要零部件受制于國外。2015年以來，我國在政策措施、重大工程項目等方面加大智能制造推進力度，推動大眾創業萬眾創新。2016年12月15日，在云棲大會上華中數控與阿里云宣布，雙方要在云計算、大數據、物聯網等領域的工作規劃和實施方面達成合作，聯合推動制造裝備從“數控一代”向“智能一代”升級。《中國制造2025》已經正式拉開中國工業轉型的大幕。《中國制造2025》規劃綱要強調創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本，指出“完善多層次多類型人才培養體系，促進產業轉型升級，培育有中國特色的制造文化，實現制造業由大變強的歷史跨越”，種種這些意味著智能制造后續發展潛力的巨大。
（二）山東省智能制造行業產業現狀
“十三五”時期是山東省轉方式調結構、實施創新驅動發展戰略、實現“一圈一帶”發展戰略歷史時期。山東省“十三五”科技創新計劃中指出，把握裝備制造世界前沿技術和產業發展方向，立足我省良好的裝備制造產業基礎，以大型企業為龍頭，加快發展自動化生產線集成技術和智慧工廠支撐技術、典型行業、高端裝備制造、智能制造裝備及智能化生產關鍵技術，推動裝備制造向柔性、綠色、智能、精細轉變，提升我省裝備制造和智能化生產技術的優秀競爭力，鞏固在高端智能制造和智能化生產技術方面的優勢，實現高端裝備制造業由大變強的轉變。
（三）聊城地區智能制造行業產業現狀
作為整體發展水平欠發達的聊城，工業發展正進入轉型階段。怎樣抓住產業轉型機遇，智能制造產業是一個重要的突破點。聊城作為濟南都市圈副城市、山東西部經濟隆起帶中心城市，對加快推進實現“一圈一帶”發展戰略起到至關重要作用。聊城地區新能源和智能環保產業共有87家，其中規模以上企業48家，主要集中在循環經濟和智能產品制造兩大領域。從企業整體情況來看，主要體現四個方面：一是以高新技術開發區企業為代表的機電類行業，其智能化設備應用比較廣泛。二是以日發織機為代表的紡織機械行業設備的自動化程度較高。三是以東阿阿膠為代表的食品企業自動化程度較高，但是一些關鍵參數的控制側重于專家經驗。四是以鑫亞公司為代表的機械加工企業設備均已實現自動化。聊城地區大部分規模企業已經實現設備自動化，但還未實現智能化管控。聊城工業發展正在進入迅速轉型階段，聊城產業的轉型升級亟需大批量的智能制造、精密制造方面的高端技術技能人才作為支撐。
二發展趨勢
我國“十三五”規劃中先進制造的總體目標是：強化制造業優秀基礎能力，構建企業業務系統及創新應用模式，推進制造過程向智能化、綠色化、服務化發展，提升裝備智能制造水平。“十三五”規劃中先進制造的重點任務是：制造資源數字化管控、智能工廠、全生命周期制造服務、智能機器人、3D打印、激光制造、高端成套裝備、制造基礎技術與關鍵部件、綠色制造。智能制造業由大走向強，工匠型人才緊缺成為軟肋。同時，在“一帶一路”國家戰略和企業“走出去”背景下，急需培養能對接國際先進工藝流程、產品技術服務標準、管理手段與方法的人才。作為中原經濟區東部優秀城市，2016年12月國務院批復《中原城市群發展規劃》，該城市群的發展規劃包括山東省的聊城市和菏澤市。聊城作為服務一帶一路重要戰略城市，加快聊城企業融入一帶一路走出去的步伐，推動產業轉型升級，同時也增加對具有國際視野的高素質技術技能人才需求，為此聊城市政府緊跟國家加快發展現代職業教育的戰略決策，確立了“加快推進現代職業教育體系建設，構建魯西技術技能型人才培養高地”的工作思路。以構建聊城現代職業教育區、實訓實習產業區、產業服務區為優秀內容，打造聊城產業發展與職業教育深度融合的新平臺、新高地，從而帶動優質企業入駐發展，最終實現區域經濟與產業的轉型升級。作為聊城地區唯一一所高等職業院校肩負著為區域提供大量高素質技術技能人才和智力支持重任，也為聊城職業技術學院更好更快發展提供良好的外部機遇。
三人才需求變化
先進的信息技術已經與制造業緊密結合在一起，正在醞釀著新的產業變革，逐漸形成新的生產方式、產業形態、商圈模式，塑造新的經濟增長點。智能制造涉及到的學科比較多，專業知識分布零散，涉及了高職不同的專業，這也對培養企業所需的專業人才提出的了更高的挑戰。
（一）人才需求數量分析
人力資源和社會保障部《高技能人才隊伍建設中長期規劃（2010-2020）》中提到：2020年技能勞動者需求將分別比2015年增加近3290萬人，其中高技能人才需求將增加約990萬人。到2020年，全國技能勞動者總量達到1.4億人，其中高技能人才達到3900萬人，占技能勞動者的比例達到28%左右。根據教育部官網2012-2015年統計數據表明，十大重點領域年度人才總缺口最大的就是高檔數控機床和機器人，年度最大缺口20萬人左右。根據人才需求數量分析，智能制造業的人才供需狀況仍為供不應求。
（二）人才需求質量分析
智能制造所需的專業知識分散在高職不同的專業中，培養適應智能制造生產模式的復合型人才對高職教育提出了新的挑戰。產業轉型升級還對不同工作崗位人才崗位能力要求有所變化。根據《中國制造2025》規劃給出的相關政策，規劃中明確了技術改造的時間表，2017年將迎來大范圍的設備改造，制造類規模生產企業將有一半實現全自動化生產。技術工人既要有豐富的專業知識，又要具備熟練的動手操作能力和解決復雜問題的創新能力。隨著國家有計劃地進行傳統制造企業數控化、信息化、智能化、工業機器人、3D打印等智能裝備的普及，員工還要具備對企業生產過程的分析能力。
（三）人才培養對策
①適應產業新形態，打造專業特色中國制造面臨新產業形態挑戰，智能制造專業群應圍繞聊城有色金屬及深加工、新能源汽車、化工新材料、高端裝備制造業、生態造紙、紡織服裝、軸承加工、食品加工8大產業集群發展規劃，形成特色鮮明的智能制造專業群。
②緊跟行業新技術，升級開發課程成立或加入工業機器人、3D/VR等與智能制造相關的聯盟，了解新技術新進展新資訊，緊跟智能制造行業發展，開發特色課程。
③提升國際新視野，建構師資團隊打造一支具有國際水準、對接國際行業標準、具備行業影響力的師資隊伍，為培養對接國際先進標準的高素質技術技能型人才提供基礎。
④借鑒國際化標準，持續改進質量打通學分互認，增加專業選修課比例，形成技術復合，適應智能制造產業機構的調整。
四結語
智慧制造的理念還在萌芽階段，職業教育要做的是充分了解智能制造企業，用典型的智能裝備為例，在教學的過程中結合企業的實際需要，有針對性的講解，幫助學生了解前言科技和企業實際所需，開發專業的模塊教學課程，和企業接軌，培養專業實用人才。
作者：劉倩婧 單位：聊城職業技術學院
摘要：
在第四次工業革命的驅使下，智能制造產業正在全球范圍內孕育興起，主要工業化國家發展智能制造立足本國的產業優勢，并得到了一定的發展，其發展受制于各種因素的影響。本文分析了智能制造產業發展的影響因素、趨勢和我國智能制造產業發展現狀，試圖探究我國智能制造產業發展脈絡的理論依據。
關鍵詞：
智能制造;產業發展;互聯網
智能制造產業成為全球新一輪制造變革的優秀內容，世界各國紛紛加快謀劃和布局，積極參與全球產業再分工，智能制造產業發展的主導產業、智能協同效應等方面都出現重大變革。全球智能制造的發展趨勢基本一致的，但影響因素卻不盡相同、錯綜復雜，發展路徑和發展模式也各具特色。因此，結合我國實際分析智能制造產業發展的影響因素和趨勢，可以推動智能制造產業的良性發展。
一、智能制造產業發展的影響因素
(一)互聯網發展影響。2015年，全球約有150億產品連入互聯網，預計到2020年將增長至300億。新一代信息技術所產生的龐大的科技動力和新的能量促進工業朝互聯網化方面發展，構建起大的互聯網空間，正在和工業空間、企業和工業體系，互聯網催生的智能技術對工業進行全方位的改造、提升和變革，一系列工業生產的新模式、新業態和新的價值鏈體系正在全方位形成，把虛擬世界和物理世界緊密融合在一起，發揮協同作用。
1．互聯網改變制造業的生產組織方式。第三次工業革命使個性化定制成為可能，數字化制造、機器人、人工智能與新型材料技術的成熟和應用使企業可以跨國中間商，直接響應用戶的需求，并通過可重構生產系統或柔性生產線，按照用戶的個性化需求交付產品(C2M)。而且與大規模定制相比，個性化定制的成本并不顯著增加、交付時間也不會顯著延長，這就使具有個性化定制能力的企業獲得了顯著的優勢，這些都需要新型的智能制造業作為支撐。
2．互聯網促進新的制造業業態的形成。現在制造業和互聯網雙向融合的趨勢越來越明顯，把產業互聯網、消費互聯網和產業互聯網的發展模式高度融合為一體，包括消費環節、產品運營、技術研發、生產流程和產業服務等全方位的融合。互聯網時代的新一代智能產品不斷涌現，產品制造過程也不斷智能化，同時，產業邊界和流程界限變得模糊。互聯網融合促使工業的生態環境、業態環境也發生了深刻的變化形成工業的智能生態系統，成為一個分享經濟、共享經濟的時代，新的智能制造業的業態正在全方位形成。
3．互聯網改變工廠形態。如果說第一代工廠是機械化、第二代工廠是升級版的機械化(電力驅動的大規模生產)、第三代工廠是自動化(IT技術)，那么第四代工廠則是由工業互聯網連接而成的“信息物理系統”(CPS)，即智能化。供應商、生產者和消費者之間，原材料、生產設備、產品之間，研發設計、生產和銷售之間，均被互聯網連接起來，各個實體、單元、環節相互之間可以進行高效、實時的通訊。原材料能感知生產設備的需求及自身的數量，及時供貨和備貨;生產工廠可以及時掌握用戶的需求采購原材料，根據產品銷售情況調整生產進度。在計算機系統(人工智能系統)的控制下，完全無人化的智能工廠將成為可能。同時，互聯網提高了制造業生產效率，產業互聯網通過加快研發設計流程、優化供應鏈、加快加工制造速度、改善產品質量、減少庫存和原材料消耗、提高產品附加價值等手段，同樣能夠推動生產效率的提高。
4．互聯網催生新的產業。互聯網技術對其他產業的影響不僅表現在流程上，而且表現在對最終產品、服務的顛覆上。一方面，互聯網技術的廣泛應用本身就會形成巨大的市場需求，從而產生新興產業，譬如智能傳感器產業、智能機器人產業、智能工廠解決方案提供產業、云計算、云存儲產業;另一方面，互聯網技術與其他產品、服務的結合也將形成新的產品和服務，隨著市場需求的擴大演變為新的產業部門，譬如智能家居產業、可穿戴設備產業、大數據分析產業及系列的服務型制造產業。
(二)《中國制造2025》戰略影響。《中國制造2025》明確了智能制造是建設制造強國的主攻方向。要在重點產業關鍵領域推進智能化升級;促進研發設計模式不斷創新，打破傳統的封閉式研發創新模式，加快推動產業鏈整體科技創新能力提升;推進制造業服務化智能改造，實現工程機械的遠程監控、工況分析、運維服務，工程機械聯網服務的成功應用提升了工程機械工作效率，在安裝、維修、培訓、設計、系統集成、工程總包、軟件開發等領域取得較快發展，通過加強大數據和物聯網技術應用，不斷提升服務能力和效率。推進智慧車間和工廠的建設運營，打造線上企業資源充分共享、制造能力高度智能、產業鏈環節緊密協同的云端制服務體系。推進《中國制造2025》與德國工業4．0合作試驗區建設，重點發展智能制造、高端裝備、工業互聯網、智能服務等產業。
(三)裝備智能化與智能互聯的影響。工業4．0引領智能制造產業作為第四代工業革命的范式，其主要特征包括高度柔性制造環境下的大規模定制，以及工業流程的自我配置、優化與診斷。在大數據支持下，智能服務提供商也能夠越來越準確地預測用戶的需求，智能服務根據不同客戶的特定需求提供特定服務。智能空間為互聯網嵌入式物品、設備等提供互聯的智能環境，依賴于底層高性能技術基礎設施，智能產品被嵌入至技術基礎設施層，形成網絡化物理平臺。而軟件平臺成為異質性物理系統和服務的整合層，服務平臺作為業務集成層，營造數字生態系統。
二、智能制造產業研究演進
(一)國外研究演進。從20世紀90年代開始，美國國家科學基金就著重資助有關智能制造的相關研究，包括制造過程中的智能決策、智能協作求解、智能并行設計、智能物流傳輸等。2011年，奧巴馬宣布實施《先進制造聯盟計劃》。日本于1990年首先提出為期10年的智能制造系統國際合作計劃。歐盟于2010年啟動了第七框架計劃的制造云項目。2010年，德國推行《高技術戰略2020計劃》部級戰略，旨在奠定“工業4．0”的關鍵工業技術，領先于國際地位。
(二)研究的焦點。主要是討論智能制造的概念、內涵、模式、發展路徑及影響因素等方面。由于制造技術、信息技術、網絡技術等不斷發展，關于智能制造的概念和內涵，也處在不斷變化、充實和完善之中。楊叔子和丁洪從智能制造的研究背景和發展現狀出發，指出智能制造研究領域主要包括智能制造技術(IMT)與智能制造系統(IMS)，同時強調了智能制造從屬于21世紀先進制造范疇，雙I是其重要特征。朱劍英從科學、技術和產業三者關系的角度對智能制造進行了研究，并指出在實現智能制造時要重視中小企業和傳統產業的數字化智能化，另外相比于機器設備的智能化而言企業管理的智能化更為重要。熊有倫從產業交叉融合的角度對智能制造進行了闡述，指出智能制造是工業化和信息化深度融合的產物，并概括了智能制造的范圍的各類智能產品。雖然學界對智能制造理解的側重點不同，但總體上可概括為兩個層面，一是制造設備、產品的智能化，二是制造過程、管理的智能化。前者關注制造對象，后者關注制造主體，后者的研究正受到越來越多學者的重視。針對智能制造的模式、發展路徑以及影響因素，國內學者大都是在借鑒國外先進經驗的基礎上展開相應研究。例如，張爽生以全球信息化為背景，分析了企業生產制造所面臨的新問題，提出需借鑒發達國家經驗，對中國企業生產模式進行改造。易開剛和孫漪主要從要素環境、制度環境、產業環境等方面，探討了民營制造企業智能化轉型影響因素，并針對民營企業“低端鎖定”問題，提出了相應突變路徑。智能制造與產業的關系，主要研究智能制造與制造業轉型升級的相互關系，以定性為主。丁純和李君揚從德國“工業4．0”的動因、內容、前景等方面入手，介紹了德國制造業智能化的特點和發展趨勢，并給出了中國應對全球制造業變革的對策建議。杜曉君和張序晶研究了國外發達國家制造業升級路徑，總結了國外經驗對中國制造業轉型升級的啟示和借鑒意義。陳雪琴針對高端制造向發達國家回流，低端制造向東南亞等國轉移這一新形勢，指出中國制造業亟需從要素驅動轉型升級為效率驅動、創新驅動，并強調需積極開展智能制造試點示范，提升制造業的智能化，推動產業升級。以上結果說明，智能制造已成為發達國家產業轉型升級的重點發展領域，中國也必須給予足夠的重視，積極開展相關研究和實踐。智能制造與企業關系，主要探討智能制造環境下的企業集成、企業智能化升級、企業管理智能化、企業運營績效等問題。例如，等人在分析制造業發展趨勢和企業面臨問題的基礎上，提出了智能制造環境下企業集成的總體目標和原則，以及企業集成的信息模型和實現技術。易開剛和孫漪等論證了智能制造可有效打破民營企業“低端鎖定”路徑依賴，并從外部政策支持及企業內部變革兩方面，提出了民營企業實施智能制造策略的路徑。蔡為民以輪胎制造企業為例，研究了智能制造與企業運營績效的關系，并從生產效率、節能減排、服務質量等方面進行了統計，分析表明智能制造可助力制造企業提質增效。智能制造其它方面的研究，該部分主要探討了智能制造與管理創新、企業社會責任等其他方面的話題，研究內容較寬泛。例如，陳佳貴以國外管理學百年發展歷程為背景，研究了中國管理學創新發展問題，并在文章中指出“大數據、智能制造、移動互聯網為代表的新技術正在激發企業組織結構、制造模式等一系列管理范式的變革”。云制造是近年來由李伯虎院士等借用云計算的思想，提出的一種基于知識、面向服務的網絡化智能制造新模式。更進一步，姚錫凡等在云制造、制造物聯、企業2．0等基礎上，提出了智慧制造，并探討了從云制造到智慧制造的實現路徑。
(三)國內研究進展。綜上，國內智能制造理論研究主要是對制造業智能化現象的籠統描述、轉型路徑的淺層分析和發展模式的簡單總結，未見理論上的深層次探討，研究深度尚顯不足。主要表現為:對智能制造內涵和外延的界定比較模糊、不夠清晰;對制造業智能化轉型升級的影響因素沒有完整的分析;對智能制造發展路徑和模式的探討更多集中在現象描述層面，缺乏微觀機制和內部動力等視角的深入分析;對智能化轉型中企業的組織架構、管理方式變革等方面只有少部分論述，未見系統的探討。因此，在今后的工作中，不僅需要對智能制造的內涵、外延等進行詳細闡述和研究，還要注意結合創新理論、運營管理理論、組織理論等對智能制造發展的路徑、模式、規律等進行深入、系統的研究，為后續工作奠定扎實的理論基礎。
三、智能制造產業發展現狀和趨勢
(一)國內智能制造產業發展現狀。當前，我國制造業尚處于機械化、電氣化、自動化、信息化并存發展階段，對多數企業處在由工業2．0向工業3．0過渡階段。我國工業基礎落后，高端傳感器、重要操作系統和數字化基礎的智能化水平還有待提高，互聯網與工業的融合發展還有很大空間;制造業自動化水平存在區域、行業間、行業內部的多層次不均衡，在自動化及智能化裝備和生產線、生產加工的數字控制、企業信息管理方面基礎較為薄弱。《2016～2020年中國智能制造行業深度調研及投資前景預測報告》中指出，我國智能制造處于初級發展階段，同樣也是大部分處于研發階段，僅16%的企業進入智能制造應用階段;從智能制造的經濟效益來看，52%的企業其智能制造收入貢獻率低于10%，60%的企業其智能制造利潤貢獻低于10%。
(二)智能制造產業發展趨勢。
1．智能制造產業將與以互聯網為代表的新一代信息技術產生深度融合。新一代互聯網技術向生產和消費領域全面滲透，在物聯網、云計算、大數據等新一代互聯網基礎設施的支持下，制造業產品、生產流程管理、研發設計、企業管理乃至用戶關系將出現智能化趨勢，互聯網重構了產業生態鏈及價值鏈，生產組織方式、要素配置方式、產品形態和商業服務模式都發生變革，已成為撬動智能制造的重要力量，將推動“中國制造”向“中國智造”轉型。
2．大數據驅動下，智能制造產業將出現按需定制的制造模式變革。智能制造產業開始走向個性化定制的一個新時代，進行網絡化和智能化的柔性和協同生產，將出現網按需定制的制造模式變革。生產制造系統將具備高度柔性化、個性化以及快速響應市場等特性。將出現消費需求智能感知的制造模式變革，對制造業的生態和業態產生深刻的影響，從而重構智能制造產業生態圈，推動智能制造產業集群在線上實現轉型升級。
四、結語
通過上述分析，智能制造業的發展離不開對發展趨勢的把握，要利用好有利因素，克服不利因素;借鑒美國GSP智能協同系統，德國工業4．0的智能制造業的發展模式，充分發揮互聯網對智能制造升級的引領、融合、創新驅動作用，有針對性地選擇智能制造的創新路徑和重點突破口，實現智能制造的創新發展。
作者:唐德淼 單位:無錫環境科學與工程研究中心
摘要:
從設計、生產、管理等3個方面，闡述服裝制造企業智能制造的解決方案和應對措施。在設計環節，實施設計數字化，引入PLM模式。在生產環節，采用基于物聯網技術的MES系統對生產過程進行實時監控，促進企業充分利用各種生產資源、合理安排生產。在管理環節，通過ERP、PLM、MES系統融合，實現協同制造、集成管控，實現企業整體的信息流、物流、資金流、價值流和業務流的有效集成，使各級管理者能夠及時了解企業各類資源數量及使用等方面的信息情況，為高層管理人員經營決策提供科學依據，有效提高企業的優秀競爭力。
關鍵詞:
服裝智能制造;服裝設計數字化;生產智能化;管理信息化;智能工廠;數字化車間
近年來，由于人力成本急劇上漲，作為勞動密集型產業的服裝制造業面臨著許多新的壓力，服裝企業的生產方式開始轉變，逐步從人力密集型向技術密集型轉變。國家提出了中國制造2025戰略計劃，服裝企業面對產業轉型升級和智能制造該如何應對。本文從設計技術創新、生產技術創新、管理技術創新等方面闡述服裝制造企業智能制造的解決方案和應對措施。
1設計技術創新
1.1設計數字化、網絡化、信息化服裝設計受流行、消費者需求、風格、定位、結構、材料、工藝、成本、文化等諸多因素的影響，服裝企業通常會將設計研發中心設置在流行的中心城市，這就要求設計師能協同、高效的把流行、技術等信息及時傳遞給企業。設計的數字化、網絡化、信息化很好的解決了此類問題［1］。計算機輔助設計技術使得服裝這一勞動密集型產業得以數字化，促使服裝產業快速發展。常用的通用設計軟件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服裝專業軟件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服裝CAD可完成服裝創意設計、結構設計、樣板設計、樣板縮放、工藝設計、工藝單等技術文件的設計開發。利用CAD進行設計開發時，可以借助款式庫、材質庫、色彩庫、圖案庫、配件庫等輔助設計師完成設計工作。智能化的CAD軟件還可以實現自動縮放、自動排料等功能。3D服裝設計系統可以高效地完成一款服裝的整體設計。數字化技術對于服裝業技術革新具有重要意義。由于CAD/CAM系統能大幅縮短服裝產品開發周期和生產周期，有效提高生產經營效率，因此，這種數字化、網絡化、信息化的輔助設計與制造系統更適應當前服裝企業多品種、小批量的生產經營模式［2］。
1.2設計研發引入PLM模式服裝設計流行周期短、款式多、批量小，這給設計管理帶來不小難度。產品生命周期管理(簡稱PLM)為服裝設計管理提供了一種有效的管理方式［3］。產品生命周期管理是以產品為對象，將產品的生命周期從創意到生產、銷售、退出不同階段都進行監控管理，產品生命周期管理如圖1所示，讓經營者將每個階段中的人員、資金、物料等生產要素進行優化整合。PLM是企業現有信息系統(計算機輔助設計與制造CAD/CAM、計算機輔助工程CAE、產品數據管理PDM、企業資源計劃ERP等)的整合，它促進創造、計劃和控制之間的協同，有效地優化產品開發過程。PLM是企業信息化的基礎，企業應用系統(如企業資源計劃ERP、供應鏈管理SCM、客戶關系管理CRM等)是產品生命周期管理重要的組成部分。企業所有業務數據都按照統一的產品定義信息與過程模型被集成到PLM中，相關部門都能夠過PLM獲得信息服務。服裝業PLM解決方案將與產品有關的數據(具體包含過程及項目管理、產品數據管理、圖文檔知識管理、設計變更管理、協同設計開發等內容)進行集中統一管理，確保數據的完整性、一致性和正確性，實現企業內部信息共享，服裝PLM設計流程架構如圖2所示。我國服裝企業應用PLM軟件已經取得了初步成效，對于企業實現研發過程的協同工作起到了一定的作用。它可以提高設計方案的市場需求導向性、有效縮短生產周期、提高設計效率和規劃能力、提高設計方案的可轉化性、實現內外部協作開發［4］。
2生產技術創新
服裝產業是典型的勞動力密集型行業，產品的生命周期和生產周期不斷縮短，要求服裝企業具有快速反應機制。這就要求企業能夠及時了解各種生產信息，以便指導生產。為了適應服裝款式的快速變化及消費者的個性化需求，在服裝制造過程中融入制造企業生產過程執行管理系統(簡稱MES)［5］，這將有助于企業充分利用各種生產資源、實時監控制造進度、合理安排各個生產環節。
2.1生產制造過程控制數字化、網絡化、智能化MES系統是面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統，主要包括生產管理、工藝管理、過程管理和質量管理等4個功能。在過程控制方面，MES通過相關信息的采集與處理，對從訂單下達開始到產品完成的整個產品生產過程進行實時監控管理，對生產過程中發生的異常情況能夠及時反饋，使其相關人員及時采取對應措施進行整改。MES是服裝企業CIMS信息集成的紐帶，是企業實現車間敏捷生產的基本手段。作為車間信息管理技術的載體，MES在實現服裝企業生產過程自動化、智能化、網絡化等方面發揮著巨大作用。制造執行系統MES在企業信息管理系統中主要用于對服裝車間現場生產過程中的組織與管理，其作用主要有3個:一是實時對生產進行指導。依據服裝生產定單的要求，計劃與設置工作單元具體的生產任務和工藝流程，均衡生產計劃，降低非生產用工時，準確掌控進度。二是對生產進行有效和實時監控。實時監控生產現場統計生產數據，掌控服裝制造的全部生產過程，實時跟蹤物料流向，及時發現并警示瓶頸所在。三是生產中的各種信息可追溯。采用條形碼或RFID技術追溯產品生產過程信息、產品質量信息等，做到對服裝產品加工每道工序的詳盡管控，提高質量管理力度，降低損耗，減少浪費。
2.2基于物聯網技術的信息交互、實時控制從目前服裝企業生產現場看，生產車間中的各種服裝設備之間的網絡通信性能差、信息利用率較低，不能及時獲取需要的信息和數據，所有的信息依靠人工方式輸入，工作量大而且慢，出錯率高。針對這一情況，研究人員開發了一套適合服裝工業縫紉機生產現場的MES系統。MES系統的管理模塊通過數據采集控制層可以實時地監控到服裝車間內部的情況，服裝制造執行系統工作流程，如圖3所示。數據采集控制層主要是由末端設備以及網關組成的。末端設備是由各種類型的數據采集和控制模塊組成的，比如傳感器設備，像濕度傳感器、RFID、聲音傳感器等。底層傳感器設備將采集的數據上傳給MES系統［6］，實現信息流、物料流、勞動力流、設備流實時數據采集和控制，幫助企業及時獲取生產進度、員工表現、各工序完成及工時情況、作業效率等信息，實時反映車間現場狀態，為管理決策提供可靠依據。通過引進先進的自動化設備及相關軟件來改造傳統服裝業［7］，不僅可使工藝標準化、管理透明化，而且可以優化或簡化生產流程，減少用工數量，同時還降低工人的勞動強度，縮短產品設計研發與生產周期。
3管理技術創新
隨著服裝企業競爭的加劇，如何進行高效管理的問題日益突出。未來，一些服裝企業中的設計、生產、銷售等環節可能分布在不同的地域。服裝企業的生產經營過程主要包括:計劃制定、前期開發、設計展開、結構調整與制版、工藝確定、樣品試制、新產品客戶確認或市場試銷、新產品調整、批量生產等諸多環節［8］，各主要經營環節中又包含許多分支環節。整個過程信息反饋周期較長，某道環節一旦有問題且信息反饋不及時，企業經營便難以順暢推進。通過實施企業資源計劃系統［9］(簡稱ERP)可以實現企業整體的信息流、物流、資金流、價值流和業務流的有效集成，使各級管理者能夠及時了解企業各類資源數量、使用等方面的信息情況，同時可以將企業的各類資源及時調配和平衡。為高層管理人員經營決策提供科學的依據，從而有效提高企業的優秀競爭力。
3.1協同制造協同制造是指企業充分利用網絡技術和信息技術實現供應鏈內及跨供應鏈間的產品設計研發、制造、管理和商務等方面進行緊密配合與協調的一種制造運營模式［10］。它是21世紀的現代制造模式，是敏捷制造、協同商務、智能制造、云制造的優秀內容。對服裝企業來說，協同制造能夠最大限度的縮短服裝新品上市時間，縮短生產周期，快速響應客戶需求，提高設計、生產的柔性。通過網絡技術和信息技術使企業財務、生產加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效協同，使企業資源最充分利用。協同制造可以大幅度地提高產品設計效率和可制造性以及成本的可控性，有利于降低生產經營成本，提高產品質量，提高客戶滿意度。
3.2集成管控服裝企業運用信息化手段，打通設計、生產、管理等各方面的信息通道，充分集成PLM、MES、ERP等各個系統，PLM、MES、ERP的互動關系如圖4所示，使企業實現對主要生產經營環節的有效管理，主要體現在以下3個方面:一是對整個供應鏈進行管理;二是精益生產、并行工程和敏捷制造;三是事先計劃與事中控制。圖4PLM、MES、ERP的互動關系PLM(創新)、ERP(計劃)、MES(執行)是工程數字化和自動化作業控制系統主要組成部分。PLM、MES和ERP系統的功能可以互相延伸和對接，共同構建更為完善的現代化服裝企業信息管理體系。數字化技術和信息化技術的快速發展，不僅使服裝企業具有了快速響應市場需求的能力，同時也提高了企業的生產能力和生產效率。服裝企業管理數字化和信息化是一個具有投資大、周期長、系統復雜和高風險等特點的系統工程。對多數服裝企業來說，這些系統現階段應用尚有一定困難，但在滿足產品附加值較高、自動化設備廣泛應用、RFID技術成本進一步降低等條件后，還是具備可行性的。畢竟，數字化、網絡化和信息化是服裝企業未來發展的一個重要方向。因此，服裝企業在上述系統應用過程中必須結合企業自身實際情況，從系統工程和科學管理的角度出發，選擇適合本企業的成熟軟件，企業要有接收變革的心理準備，做好風險控制和周密完善的計劃，由實力強大的團隊實施，確保各管理系統項目的成功實施。
4結語
在互聯網時代，零距離交互、分布式共生的基因會更加廣泛地滲透。服裝產品研發設計數字化、生產過程智能化、企業管理信息化、采購營銷網絡化、協同研發與生產等現代制造業特征正逐步在服裝企業中體現出來，這種以數據驅動，利用互聯網信息平臺和數據進行智能制造模式會逐步在服裝企業中應用并推廣。服裝企業數字化、智能化、信息化將成為一種全新的制造模式。
作者：張志斌 李鵬 陳上 單位： 邢臺職業技術學院 河北科技大學 藝術學院
1智能控制系統種類
機電一體化技術需要一個智能化的控制系統來運轉，為了更好的促進制造生產工藝的創新和發展，維持企業智能制造的穩步推進，開發人員設計并研發了應對各種情況的智能化控制系統，能夠對生產制造進行管理和控制，極大的提高了生產效率。下面就介紹幾種常用的控制系統。人工神經網絡系統是一種模仿動物的神經網絡的行為特征，將各種信息處理工作才去分布于網絡中，并行進行處理的控制系統，這種系統的復雜程度很高，方便利用和調整其內部存在的大量神經節點之間的相互連接的關系，以此來處理信息，而且能夠適應大多數生產制造過程中遇到的情況，可以自主記憶和學習。專家控制系統主要是指一個高智能的計算機程序系統，內部包含著大量的專業知識和積累下來的寶貴經驗，比如制造加工的工藝和相關技術，就可以存儲在該系統之中，系統在處理生產制造某個故障和問題時，就可以將以往的知識和經驗方法拿出來，迅速有效的解決問題，而且可以解決很多的高難度問題，高效迅速，節省了大量的檢修時間和工作量。
2機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
2．1傳感技術的應用。傳感技術在智能制造過程中發揮著傳遞與接收信息信號的重要作用，在電子設備與機械設備之間需要做出指令和信息的傳遞時，傳感器就可以憑借其極高的敏銳度和高效的傳遞信息的能力，在指揮生產制造中起到重要的連接作用，目前，很多制造企業為了加強這種聯系，強化信息傳遞的能力和水平，使生產效率進一步加快，使用了更加具備系統化和規范化的傳感網絡，也就是專門用于傳遞接收信息的處理系統，加快了信息傳遞的速度，并且縮短了反應時間，能夠在很短的時間內完成對信息的識別和判斷，經過解析后再發出有效信息，以其先進的技術和極高的效率極大地促進了智能制造的快速發展和應用。2．2數控生產中的應用。數控機床在生產制造中屬于最關鍵的設備之一，而數字化和智能化機床的進一步研發和應用，也促進了相應的機電一體化相關技術的發展，可以說數控生產也是智能制造發展過程中的重要部分，將電子智能化產品與生產機械完美的融合在一起，這本身就是一種機電技術相結合的創舉，我國的數控機床的最尖端產品已經處于世界領先地位，這就是將機電結合，生產制造智能化的重要體現，隨著數控機床所利用的機電技術愈來愈多，功能更加多樣實用，“中國智造”并將獲得更快的發展和更大的進步。2．3自動生產線與自動機械的應用。由于智能制造的發展理念更加深入人心，企業的制造生產過程為了應對快速發展帶來的挑戰和機遇，自動化的生產流水線被大量裝備到企業的廠房中，通過智能機械設備代替大量人工，在各個生產環節中減少誤差，有助于提高產品的精密度，從而提高制造能力和工藝水平，打造智能化生產線。2．4工業智能機器人。工業智能機器人是機電一體化技術在智能制造中最先進的應用，并結合多種先進技術，是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點，我國在其研究上已經取得了一定的成績，并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現，在提高產品質量中發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點:一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復雜的工作流程;三是生產的精準度高，可應用于軍事生產制造中，受到社會各界的認可。
3機電一體化在企業的智能制造中的發展前景
智能化技術的發展從未有過像最近十年的發展速度，智能機器人的應用范圍愈加寬廣，中國資本一方面大力發展本國的智能技術的創新和應用，另一方面通過國家合作與資本收購其他先進智能制造產業來加快促進智能化建設，可謂雙管齊下，發展速度極快。制造業的生產制造過程是優秀，也是基礎，而要將智能技術完美的融合進制造工藝之中，還必須有配套的技術和措施加以促進，這就是機電一體化技術，將擁有智能化的電子設備與企業的機械生產設備結合應用，就做到了制造業與智能制造的融合，機電一體化技術作為兩者之間的重要聯系紐帶，也是目前國家制造業轉型升級中的關鍵科學技術，其發展和技術上的突破，能夠帶動整個制造業的加速轉型，為實現成為制造業強國的宏偉目標提供充足的動力源泉，無論是智能化的系統還是科學技術，為了增強制造加工的智能化水平，就必須借助發展機電一體化技術來促成，將每個生產設備和環節統一納入到智能化管理和控制之中，制造企業的管理與生產將獲得質的飛躍。
4結語
總而言之，機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間，這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。
作者:王哲
摘 要：面對傳統產業市場競爭加劇的格局和互聯網信息化手段的興起，互聯網+智能制造成為不少傳統生產型企業轉型升級的應對策略和手段。本文通過闡述智能制造內涵，著重分析傳統生產型產業智能制造發展的現狀和智能制造的價值優勢，以此為眾多正在轉型中的傳統產業提供具體的解決方案。
關鍵詞：互聯網+；智能制造；傳統產業；服務化
一、智能制造的內涵
智能制造是以產品的全生命周期為導向，融合互聯網、大數據、物聯網等現代信息技術，運用數據挖掘出客戶需求信息并貫穿于供應鏈中各個生產環節，包括生產、設計、產品庫存、客戶需求、物流配送、客戶關系管理等關鍵環節，使用先進自動化機械設備及制造系統進行柔性化生產，形成一個多維度的智能制造系統。通過智能制造提高優秀競爭力，革新舊有的勞動密集型模式，把傳統制造業打造成高附加值并提供生產服務化的高科技企業。智能制造的內涵體現在以下四個方面：
1.工業化和信息化的有機融合
智能制造集中體現在“智”。隨著互聯網+APP技術的興起，“智”更多在于通過最新的信息通信技術拉進與終端消費者的距離，通過海量的數據采集并利用大數據挖掘客戶的有效信息獲知客戶的需求，融合先進制造技術在設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，在互聯網+時代形成工業化和信息化的有機融合。
2.智能工廠為載體，全面深度互聯
智能工廠是實現傳統制造業智能制造的重要載體。而智能制造系統則是智能工廠的優秀環節。在生產過程中實現智能化調度，有效執行生產和按需生產，按訂單投產零庫存是智能制造中最關鍵的制造節點和生產管理節點。以數據互聯互通為特征的智能生產系統為導向，圍繞產品全生命周期，通過打造可視化、智能化的工廠，實現生產過程如每個生產單元、工藝設計、智能設備的投放和使用、知識工人的運用、執行系統、物流自動化配送等系統進行實時管理和優化。
3.以客戶端到生產端信息數據流為優秀驅動
現代化的信息技術手段使得客戶能在網上直接下單，C+M模式和O2O模式已成為現實。傳統制造企業通過對網上生成的大批量訂單進行智能分析，可以實現對個性化定制中的同類項需求合并。智能制造的驅動要素主要在于數據，當產品可以變成數據時，每一個生產工序能用一組數據進行串聯，即可實現以互聯網進行數據交換實現全程生產協同完成整個制造流程。簡言之，智能制造環節是以客戶端、生產端的信息源為優秀驅動，使客戶需求變成協同化制造的生產單元，實現大規模化的生產定制，從而實現從生產向服務、由用戶直接驅動的制造方式。
4.以互聯網驅動的新型產業制造模式
通過互聯網+智能化技術、數字化、智能化3D打印技術、先進生產裝備、機器人的應用，傳統制造業中的流水線生產可升級為個性定制化的大規模生產，在設計、供應、制造和服務各環節實現端到端無縫協作的智能工業生態系統，生產型制造企業逐步轉變為以提供服務為主的高科技制造企業。
二、傳統生產型產業智能制造發展的現狀
1.傳統制造業附加值低，產銷結構不合理
我國傳統制造業大而不強，土地資源環境約束、產品附加值低、產銷不對路導致庫存積壓、產業結構不合理、競爭力不強、創新能力弱等問題制約著制造業的發展。
2.先進制造機械零部件依賴進口，替換成本高
智能制造的生產更新換代需要機器人的投入使用，需要提升生產效率。而先進機器人的優秀零部件主要依賴于進口，一些中小企業由于訂單小、資金周轉慢等原因，大面積把工人替換成機器人也不現實。
3.智能軟件系統發展滯后，自主研發程度低
《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中明確提出積極發展智能制造和大規模個性化定制，提升網絡化協同制造水平，加速制造業服務化轉型等一系列“互聯網+”協同制造行動。傳統的生產線操作遠遠不能滿足大規模個性化定制的要求，特別是落后的生產軟件系統無法生成一系列自動指令來指揮機器人操作。數控機床、機器人、行業內的生產工序的操作系統大多靠國外軟件公司。國內智能制造裝備生產企業的軟件技術非常滯后，如CAD、ERP、MES、傳感器等基礎操作系統，僅有部分大型企業能根據自身產品的特點自主研發生產操作系統，融入客戶個性化需求進行柔性化生產。
4.各行業內自動化生產基礎差異導致智能化升級難度大
由于原有行業內的生產自動化、數字化基礎差異，各行各業的智能制造升級路徑存在較大差異。傳統的生產制造主要企業生產什么，市場就會提供什么產品。但隨著互聯網+制造業工業融合的發展，企業可以通過分析客戶的訂單，掌控最新的市場需求，實現對產品的全生命周期的監控。而部分企業數據集成和綜合利用能力低，無法利用海量的源數據提取有效的客戶需求信息，從而無法轉化成生產數據和精準的經營決策。
三、智能制造的價值創造優勢
當前，我國已進入消費者個性化需求時代。而產業鏈兩端高附加值低、產品同質化現象嚴重、價格戰、勞動力成本上升、小批量多批次的定制化生產需求制約著中國制造業的發展。通過智能制造轉型升級，我們可以通過互聯網、物聯網、大數據應用、云計算等現代通信技術，結合生產制造資源進行敏捷化柔性化生產，基本可以實現個性化定制、制造業服務化、資源高效利用，以及互聯網與工業跨界融合。
1.提升生產效率，降低生產成本
在客戶端，互聯網融與制造工業的融合使得來自全球或全國各地的訂單數據
能夠零時差、零失誤傳遞至生產企業內部；企業從網絡云端獲取訂單數據，依照客戶個性化需求進行定制生產，企業所有員工直接面對客戶，避免了盲目生產，生產效率大幅度提升。在生產端，通過機器人的投入使用把工人從純手動操作釋放出來。生a過程采用全程數據驅動，把各項生產工序轉變為系統指令，實現人機一體化，大大縮減研發、設計、管理人員，提高了企業資源的使用效率，降低生產成本。
2.滿足個性化需求，實現需求驅動
通過互聯網技術，采用C+M的商業模式可以使消費者與生產者深度融合，滿足顧客個性化私人定制的需求。以需求驅動為契機，企業生產效率更高，服務更為精準化。訂單平臺集合而來的數據，基本可以體現消費者的個性化設計需求。數據驅動和智能生產制造能有效化解個性化定制與大規模生產之間的難題，從而形成面向客戶的極有競爭力的優勢，把傳統的制造企業變成高附加值以服務客戶為主的網絡科技企業。
3.實現了零庫存，引導消費主權時代
通過智能制造，推進工業互聯網、云計算、大數據在企業研發設計、生產制造、經營管理、銷售服務的綜合應用，發展生產過程智能化，提升企業智能化水平，可以實現零庫存。個性化定制采用全程數據驅動，先付款后定制，避免了企業產銷不對路的市場供給方式，原輔料和產品均能實現“零庫存”，解決了庫存長期積壓企業資金周轉慢的頑疾。
四、啟示：傳統制造業服務化轉型升級的解決方案
根據Andy Neely對全球13000家制造業上市公司研究的結果，發達國家制造業服務化的水平明顯高于正處在工業化進程中的國家。美國制造與服務融合型的企業占制造企業總數的58%，而中國制造業的服務化進程相對落后，具備服務型制造能力的企業進展所有企業的2.2%。通過“互聯網+智能制造”，傳統的制造業對生產加工、產品研發、銷售模式、盈利模式、物流系統重新再造，建立高效合理的業務流程和模式，實現生產和管理的智能化。
1.革新產業業態與定制化運營模式
從“互聯網+智能制造”的視角出發，樹立協同創新的信息化和工業化深度融合的商業思維，將產品設計研發、線上線下聯動銷售、生產制造流程、物流配送、售后服務等過程進行高度整合，重塑價值鏈延長產品的全生命周期，逐步有序現大規模個性化定制、創客和眾包設計，從而增強產業鏈整體競爭力。
2.打造智能車間、數字化工廠
通過打造智能車間和數字化工廠，讓制造資源、生產過程、現場運行、物料管控、質量管控數字化，可大大提高生產效率和工人的積極性。此時，通過機器換人，把人從傳統的工序中剝離出來，由傳統的“人指揮機器”轉變為“人根據信息指令完成生產工序的調度”，解決工業化進程中人類腦力勞動自動化效率低的難題，同時可有效應對人力成本上升帶來的中低端產業轉移至毗鄰的發展中國家的挑戰。
3.制造業智能服務化的戰略及實現路徑
（1）注重客戶需求，實施個性化定制
通過移動互聯網+電商渠道模式，積極探索客戶需要，鼓勵客戶參與產品研發過程、消費體驗，讓制造企業從價值鏈低端逐漸延伸到價值鏈高端實現產品全生命周期的價值共創，提高服務化產出，進而提升服務化水平。在產品銷售管理方面，通過線上線下渠道、微信公眾號、網絡商城、天貓淘寶、移動電商、跨境電商等渠道，來拓寬客戶需求的層面。同時，鼓勵自動化生產基礎強、有一定影響力的制造企業率先實現大規模個性化定制形成智能制造試點示范中心，從而帶動薄弱的中小微企業逐步升級為以服務提供商為主的制造企業。
（2）打造全生產服務生態鏈
以消費者為優秀，重構產品個性化研發、柔性化生產、大規模定制的智能制造體系，通過云計算、云存儲、物聯網的運用，融入顧客參與設計產品服務的流程，增加制造業服務要素的投人和供給，加強制造業與服務業的深度融合，向研發、設計等價值鏈上游擴展，提高產品附加值，實現價值鏈中的價值增值。此外，借助大數據的統計分析，打造智能產品平臺和渠道平臺實現全生命周期的生態鏈延續。
（3）應用信息技術，革新營銷方式
應用最新的信息技術，建立企業自身涵蓋客戶需求層面和工廠內部生產過程及設備運用的大數據體系，要將信息技術和業務流程、組織結構等有機結合起來，對企業進行內部治理。根據客戶需求開發新技術、新工藝，革新營銷方式和銷售渠道等，進行服務創新。
（4）政企聯動，鼓勵智能制造服務化
長期以來，受粗放型工業發展影響，制造業企業過度追求規模、以產定需、重產品輕服務、忽視客戶個性化需求，產品的附加能力相對較低。隨著《中國制造2025》戰略的出臺，企業繼續通過智能制造轉型來解決產能過剩、產品同質化現象嚴重、白熱化的價格戰、勞動力成本上升的困境。為保障戰略的順利實施，應采用政企聯動戰略，即通過政府的“手”打造生產性服務集群基地，在財政稅收、土地政策上給予適當的政策傾斜和優惠措施，健全服務型制造公共服務體系，鼓勵制造企業和服務企業融合發展，以點帶面，實現規模化效益。
作者簡介：蔡麗娟（1984.03- ），女，廣東佛山人，廣東環境保護工程職業學院講師，經濟師，國際商務師，研究方向：國際經濟與貿易、跨境電子商務
作為一個數據科學家，我這里表達兩個觀點。
第一，我非常欣賞杭州市蕭山區對大數據的認識，我不認為大數據對近一兩年GDP的貢獻有那么大，但我可以很肯定地說，大數據對于三年、五年之后的GDP貢獻巨大。換句話說，只有沉得下心，愿意扎扎實實打好基礎的政府和企業，才能從大數據技術上獲益。
第二，大數據技術并非已經成熟的技術，是一個正從應用中逐漸走向成熟的技術，目前的挑戰多于成熟。
今天，我的演講主要分為兩部分：第一部分，大數據承載了如此多的期望，有些期望是合理的，有些期望未必合理，我想從科學的角度說一些科學問題。第二部分，回到智能制造，也就是工業大數據的重要方面，談談自己的認識。
大數據及大數據原理
什么是大數據？大家都知道數據是什么？數據就是資料的數字化。資料是什么？資料就是生產過程、管理過程，乃至經濟、社會、生活過程的記憶，那些記憶可能表現為一個文件，一段演講，一段文字等，這是資料。資料不放在計算機上，一般不叫數據。但放在計算機上就叫數據，所以有個標準的說法：數據是指以編碼形式存在的信息載體，是資料的數字化形式。
因而，數據一定要放在機器上，要有空間。其實真正的大數據是指大而復雜的資料集，這些復雜性包括了海量性、時變性、異構性、分布性等，我們從互聯網數據能夠觀察到其特征。
那么，到底什么是大。凡是對一些問題積攢的數據量超過這個量，就叫大數據，反之則不叫大數據。因而講大數據是兩件事：第一，大和小是相對概念；第二，相對特定問題而言，不同的決策問題要求的數據不一樣。否則大家就認為現在是大數據時代，大數據可以解釋任何事情，我認為不要神化它，大數據可以做很多事，但也不是能做所有事，這是我的基本觀點。
現在都說大數據是基本的生產資料，大數據是基本的生產力，因而，大數據是經濟社會的基本生產資源。看看互聯網就知道，互聯網主要在信息傳遞上發揮作用，近幾年的發展，是把互聯網從復雜的信息傳遞到消費互聯，再到生產互聯（也就是物聯網），再到智慧互聯，這就是互聯網的大體走向。在這個走向中非常大的問題就是信息技術在互聯網產生以后，和其他任何領域要深度整合，這就是今天談論信息工業化、談論大數據的主要原因。
這里面還有一些問題要說清楚。我們知道了太多的新技術，例如物聯網、互聯網、人工智能、移動互聯網等，其實這些新技術都是信息技術的一個層面，大家不要期望某一項技術包打天下。真正產生效益和作用的是所有技術的綜合運用，這是今天和大家分享的第二個觀點。
千萬不要以為有了大數據就不講物聯網，講物聯網就不講互聯網，講互聯網就不講人工智能，其實大家是互補的，都是從不同的層面講問題。物聯網講的是交互方式，人工智能講的是應用模式。那么，大數據講的是信息技術，是人和人、人和機器、機器和機器交互的內容特征。
所以，從這個意義上講，大數據是最底層的信息技術。因而，大數據掌握的技術，是基本的標配，任何工業要實現“兩化”，任何政府要實現科學決策，大數據是基本標配，這是我的第三個觀點。
大數據時代的思維改變
關于大數據應用，我有五個觀點，想講五句話。
第一，明確目標是前提。每個地區、每個政府、每個企業，要解決的問題不一樣，必須要真正解決問題，大數據才有用。
第二，擁有數據是基礎。大數據產業就是以現代技術設施為基礎，以數據為生產要素，以數據的價值挖掘為創新活動的產業，叫大數據產業。因而沒有數據談不上大數據產業。
第三，計算平臺是支撐。沒有一定的計算架構和計算平臺，計算不了。它是支撐作用，但做企業的人不必過分強化，也不必過分低估。
第四，分析技術是優秀。這是今天較少講的主題，也是領導較少講的主題。我非常擔心在整個大數據的鏈條中，有些鏈條做得過分粗壯，有的鏈條過分纖弱了一些，也就是我擔心的產業鏈布局不均衡，有的過分膨脹，會產生新的產能過剩。
第五，產生效益是根本。就是說，數據是基礎，平臺是支撐，技術是優秀，賺錢是王道，記住這四句話不走樣也不失望。
為什么大數據可以帶來超凡價值、背后的原理是什么？在這個大潮中又給思維帶來怎樣的改變呢？
我概括了三條原理：第一，量變到質變的原理。第二，分析出價值原理。第三，跨界關聯原理。舉一個簡單的例子，假設一個火鍋店的老板想提高營業額，這是目標。他當然會收集一年當中的采購量資料、現金流資料等等，這些是企業內部數據。但如果能采集到這個火鍋店周圍的人口分布數據，如果能夠買得到這個地區天氣預報的精細數據，對火鍋店的營業而言就是極為重要的。我們都知道湖南人和四川人比較喜歡吃火鍋，天氣潮濕的時候比較喜歡吃火鍋，這就是賺錢的道理，就是跨界關聯原理。
這個過程中有很多觀念要改變：第一，數據是資產。第二，用戶是資源。談談用戶，過去企業是上帝，那是教育員工的服務態度，因為我們都知道神是拿來敬的，用戶是心里尊重的。但到了大數據時代，產業模式變了，用戶是我們的生產資源，要個性化服務。如果沒有用戶的反饋，為誰服務？我知道過幾年數據會免費，因為重要的是三大運營商在實時報告我們的信息、行為、愛好，這些是他們掙錢的主要依據，是不是資源？第三，服務即感知。滴滴、快車已經告訴了我們這件事情，還有公共服務免費，高價值服務盈利也是基本的盈利模式。
制造大數據至關重要
制造大數據也非常重要，“中國制造2025”主要講的就是這件事。繼互聯網之后，真正能夠對企業產生重大影響的就是大數據。再次重申，講大數據的時候不要和其他技術隔離開。我也重申，現在人工智能潮正在到來，我要告訴大家的是不要冷落了大數據，人工智能在可見時間內，真正能夠稱得上人工智能，真正發揮作用的就是數據智能，就是大數據。
因為人工智能簡單來說是兩大類，一類是模擬人腦工作機制、行為方式，是仿腦類腦的技術。另一類是快速的認識，因為人腦對大數據的認識本身沒有那么快，但獲取數據的速度極強，可以從數據中分析出人類認識問題特定的方式方法，@部分就是數據智能，也叫人工智能。
大家說大數據能服務于轉型升級，轉什么型，升什么級，至少要清楚這個問題。具體轉什么？對工業來講，轉型就是從過去以產品為中心，以產品組織設計、制造、銷售管理的過程，到以服務為中心，以定制化為中心。
最近有一個基本的觀點，說從過去的老三基到新三基，過去的材料、工藝、零部件是老三基，現在的新三基是大數據、傳感器和零部件。我希望大家了解，對一個行業來講，數據極其復雜，來源于設計、制造、運行和服務，仔細分析每一步的數據。離散型和連續型并存，數值型和非數值類型并存，結構化和非結構化并存。
大數據必須關注完整屬性，必須關注產品全壽命特性，必須關注全方位連接，關注制造系統融合等等，這些要求使得我們認為基本難點在認知知識數據。
總體上說，我想向大家傳遞的是如果要做工業大數據，互聯互通是基礎。首先解決數據采集問題，就是互聯互通問題；定制化服務是中心，基本模式要轉變，懂數據會分析是關鍵。今天我想用這點時間和大家分析基本的觀點。
（重慶科技學院機械與動力工程學院，重慶 401331）
摘要：在智能制造和產教融合等應用技術大學教學新常態下，針對機械工程專業學生的工程應用能力培養問題，從智能制造的技術特征和技術體系分析出發，研究了智能制造背景下企業對機械工程專業人才的新要求。依據機械工程人才對新技術的要求，構建了符合專業要求和當前背景的實驗教學體系，搭建了實驗教學平臺。以產教深度融合為指導方針，研究了合作企業的特點和選擇原則，制定了學生在企業階段的學習方案和教學執行計劃，為培養高素質的、符合企業要求的機械工程應用型人才提供了參考方法和管理運行方式。
關鍵詞：智能制造；產教融合；機械工程；高職教育
在經濟新常態下，高等教育也處于新常態的運行模式下。對于應用型本科院校的機械工程專業而言，目前的新常態主要表現為智能制造和產教融合[1]。智能制造是發展方向，產教融合是指導方針。周濟院士[2]指出“智能制造是新一輪工業革命的優秀技術，是中國制造2025的主攻方向”。為了貫徹落實《中國制造2025》中提出的五項基本指導方針，結合地方本科院校轉型發展的需要，探索智能制造背景下應用型人才的培養模式是重中之重。本文從智能制造的技術體系入手分析智能制造對人才的新要求，結合產教融合方法提出了符合要求的機械工程專業的實驗教學體系和實驗室建設思路，研究了校企合作培養符合智能制造要求的應用型人才的新實施方案。
一、智能制造對學生能力的需求分析
智能制造是在常規制造技術基礎上，隨著科技發展而升級換代的新制造技術。所以對從業人員能力的需求也是在常規能力基礎上提出了新的要求，需要從業者具備一些新的能力和技能。為此，我們從技術的需求出發分析了智能制造企業對一線人才的能力需求。
1.智能制造的技術體系。智能制造技術的優秀是“智慧工廠”，是將新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套設備形成一個智能網絡[3]。通過這個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器、服務與服務之間，能夠形成互聯，從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成，其技術體系如圖1所示。根據智能制造的技術體系，其優秀技術主要有：數字化建模技術、計算機網絡技術、移動互聯網技術、工業機器人技術、智能傳感器和物聯網技術、數控編程技術、數字化制造技術、虛擬現實與模擬仿真技術等[4，5]。
2.智能制造背景下對人才技能的新需求。智能制造具有高度自動化、信息化和網絡化三大基本特征。自動化將導致工業形態發生改變，特別是企業工作者的角色和地位將發生較大的改變，這要求新型工人擁有新的知識和技能，并能夠與機器人進行協作。信息化使工業機器人能協同工作，由于互聯網技術（特別是移動互聯網技術）在生產制造領域的廣泛應用，將更容易提高生產效率，形成學習型生產系統。因此，智能制造對專業人才具有如下的新要求[6-8]：（1）技術人員需要更多的機電一體化實踐經驗，能迅速解決設備運行中遇到的問題。（2）技術人員需要掌握更多的信息技術和網絡技術，能運用網絡技術解決生產中遇到的問題。（3）技術人員需要與軟件工程師緊密合作，解決智能機器中的軟件問題和軟件的用戶體驗。（4）技術人員需要掌握特定的編程技能，以及復雜系統的控制、操縱和設置技術。根據上述要求可以看出，智能制造導致了對優秀員工標準的轉變，人機交互以及機器之間的對話將會越來越普遍，技術人員從服務者、操作者轉變為一個規劃者、協調者、評估者和決策者。
二、實驗教學體系及實驗室建設
針對智能制造對技術人員的新要求，實驗教學是能力培養的根本保證。這就需要構建先進的、符合能力培養要求的實驗教學體系，并在該體系的指導下進行實驗室建設。為此我們堅持“以學生為本，依托環境教學，突出應用能力，培養創新精神和系統觀”的實驗教學理念，構建了“四級能力層次、七個教學模塊、三類驅動項目、三種結合方法”的“4733”實驗教學體系，搭建了準工廠化環境的實踐教學平臺。創新實驗教學方法，培養學生的工程應用能力和創新能力，增強學生團隊意識和社會責任感。該教學體系從能力上著眼于循序漸進，從內容上覆蓋裝備設計、檢測、制造和生產組織全過程，從方法上著重于項目驅動，從培養模式上依靠產教融合。實驗教學體系的能力層次分為基礎能力、專業能力、綜合應用能力和創新應用能力四級。由機械基礎模塊支撐基礎能力的培養，機械設計模塊、機械制造模塊、機電液控制模塊和石油冶金裝備模塊支撐專業能力的培養，綜合實踐模塊專注于綜合應用能力的培養，機械創新模塊服務于創新應用能力的培養。使用三類產品貫穿上述7個教學模塊，將各個教學模塊串聯成一個整體，培育學生的系統觀和整體觀。在教學項目開發和教學方法上采用“產學結合、虛實結合和賽課結合”的方式。
三、校企合作培養模式探索
產教融合是本次教學改革和高校轉型發展的根本指導原則。產教融合的實施效益可以從學生、教師、學校和企業等四個主體來分析。（1）學生方面：基于產教融合的教學方法、教學內容和教學案例可以激發學生的學習興趣，明確學習目標，改善學習效果，提高動手能力和實踐能力，使之更適合企業需求。（2）教師方面：產教融合要求教師深入企業、加強與企業的聯系，從而更進一步地了解企業和社會的需求，避免“盲教”。同時在與企業導師合作指導學生的過程中將有助于提高教師的工程實踐能力。（3）學校方面：產教融合為進行應用技術大學試點探索新的教學方法和人才培養模式，為學校成功轉型積累經驗，提供參考。同時，與地方中小企業的合作也為學生就業難題提供新的解決途徑和解決辦法。（4）企業方面：首先，企業與學校深度合作，所合作企I亦可借助學校的科研平臺和人才優勢，解決中小企業技術力量薄弱的問題。其次，企業與學校合作培養學生的工程能力也是響應國家政策，為政府排憂解難，對提高企業社會效益和社會美譽度具有一定的作用。另外，改革方案也為企業選拔優秀人才提供了一個更為可靠的解決方法。
1.產教融合中聯合培養企業的選擇。（1）簽署聯合培養協議的企業數量要多。在不影響企業生產的前提下，考慮企業可接納人數的限制，參考國外高校人才培養的實習生制度，將學生分散到各個企業中去，每個企業安排2-10名學生，故簽署合作的企業數量要求眾多。例如重慶科技學院機械與動力工程學院為了完成機械設計制造及其自動化或機械電子工程兩個專業學生的聯合培養工作已經與40多家重慶本地的從事各種設備（或機電一體化裝備）設計制造的中小企業簽署了產學研合作協議。他們計劃將簽署合作協議的企業數量擴展到100-150家。（2）合作企業突出地方性。在企業的一年學習期間，需要將理論知識與實際工程項目結合，注重實踐動手能力和解決問題能力的培養，學生需要與專業教師之間頻繁聯系交流，同時為了對學生監管的方便，離學校空間距離不遠的地方性企業無疑是最佳的選擇。同時要了解地方經濟的發展、地方企業對人才的需求，使得培養的學生更能快速融入地方經濟，服務于地方經濟，體現學校的地方性特色。（3）合作企業以單件小批量生產模式從事設備（裝備）的設計制造為主。所選擇的企業大部分均為單件生產模式的集設計與制造一體的裝備或機電一體化產品生產企業。因為該類型的企業從概念設計、詳細設計到生產制造以及生產管理等所有生產內容均有所涉及，使得學生可以得到更為全面的鍛煉；同時，這類企業對技術人員的需求更為旺盛；另外，大批量生產模式企業生產的產品較為單一，技術也較為成熟，而單件模式的企業產品開發項目眾多，更適合于基于項目教學的培養方式。（4）合作企業的生產規模以中小型為主。一方面因為這類企業技術力量薄弱，對專業人才更為渴求；同時這類企業靈活多變，對市場反應靈敏，產品開發速度快，適合學生培養。另外，學校導師組對企業也可以起到技術支持作用，企業有與高校合作的意愿和動力。
2.企業學習階段的實施和運行。在企業學習培養階段，學校與企業之間應該建立全方位的合作關系，形成一套系統的有機的運行機制。共同商定學生的培養計劃、學生的監管、學習效果的評價以及學校對企業的技術支持等。學校需將所簽訂聯合培養的企業按照產品類型進行分類，然后成立一批“導師組”，“導師組”由學院不同知識結構的老師及企業一線工程師組成。由導師組負責學生在企業學習階段的指導、聯系、管理和學習質量監控。全過程參與學生專業課程學習、畢業論文（畢業設計）的指導等。教學方式：采用“教師提出問題-學生自主學習-實踐-教師輔導”的教學模式。重點是深度參與項目關鍵技術、設備的開發與改造，并通過專業知識、相關資料、計算分析等方法解決其中的部分問題，以實際項目為驅動，完成專業課程的學習及完成設計、制造、生產管理等技能訓練。考核方式：主要考察基本理論在實際工作中的應用及動手操作能力。導師組對課程學習報告、以案例為內容的大作業、以項目為對象的課程論文、學習小組（或）專題的匯報和答辯以及其他要求進行綜合評定，確定學生學習成績。
在“中國制造2025”和“工業4.0”背景下，中國要想實現從制造大國到制造強國的轉變，適宜智能制造的應用型人才的培養將是實施“中國制造2025”的關鍵。智能制造專業人才培養要建立以市場為導向、制造企業深度參與、校企融合、多學科聯合共建的智能工場結合以非正式學習形式的人才培養模式。
作者簡介：何高法（1972-），男，安徽舒城人，重慶科技學院機械與動力工程學院教授，博士，主要從事先進制造技術、精密測量技術等領域的科研和教學工作，已20余篇。
摘要：進入21世紀以來，人工智能技術取得飛速發展，在工業制造中人工智能發揮的作用越來越明顯，尤其在南方沿海發達地區，很多企業都已經幾乎實現了100%智能化無人生產。在工業制造領域，機電一體化技術成為當前最炙手可熱的技術和應用。本文主要立足于機電一體化人工智能技術所處的特殊的宏觀時代背景，對其在機械制造領域的應用現狀、呈現的特點及存在的問題等做梳理分析，結合當前最新的理論與發展實際，探討改進的措施和對策。
關鍵詞：機電一體化；智能制造；應用
隨著經濟社會的進步與發展，機電一體化在工業制造生產中的應用越來越廣泛。所謂機電一體化，通俗講就是機械電子學，是電子信息科學技術在工業制造領域中的應用。在當前激烈的市場競爭中，可以說機械化程度的強弱，已經成為企業競爭實力強弱的體現之一。因此，從企業發展的角度看，不斷加強機電一體化技術的推進，是企業長久發展直觀重要的推動因素。
1機電一體化的意義
所謂機電一體化，主要強調的是將機械技術與電子技術之間的結合，在當前計算機技術的高速發展，再加上網絡技術的輔助性作用，使得機電一體化的發展提升到一個新的高度上來。從客觀上來看，機電一體化已經成為集中計算機技術、信息技術與自動化技術等為一體的綜合性技術體制。在未來，C電一體化會朝著更為廣闊的應用空間發展。
2機電一體化發展的現狀
機電一體化技術研究的時間比較常，在發展的初期人們并沒有實現電子技術與機械技術的融合，還將其視為分裂的個體，主要是靠電子技術在機械工業中的應用，來提高機械生產效率，提升產品質量。但是，在當時的發展階段，機械工業與電子沒有融合，還是獨立的個體存在于機械生產中，使得其發展水平并沒有達到預期的水平和目標，應用范圍也并不十分廣泛，技術沒有得到充分發展。
如今的機電一體化技術，尤其是在一些大型企業的生產過程中，涵蓋了機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、聲學技術、光學技術等。機電一體化技術的發展依賴眾多科學技術的發展，機電一體化的發展是為了適合生產的實際需要，機電一體化技術將更加的智能化、模塊化和網絡化。機電一體化技術能夠高度的模擬人腦，對整個的生產過程進行分析和判斷，發出各種操作指令，完成復雜的生產，對生產所用的機械設備進行智能控制，整個生產的過程也十分的人性化，電腦代替人腦進行控制大大的減輕了人們工作的負擔。當前，在全球化趨勢的推動作用之下，工業生產已經并不單純局限于某一個單獨的領域當中，而是就地取材，遍布世界的諸多角落。所以，關于機電一體化的含義也被融入了新理念，因此，在現代化機電一體化技術當中，我們不難看到遠程控制技術和遠程監視技術的存在。伴隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術也處于不斷完善與發展的過程當中，在未來，勢必會突破原有的生產模式，從而對于機電產品的部分標準進行統一與規范。
3機電一體化技術在智能制造中的應用
3.1在自動生產和自動機械中的應用
當前，機電一體化在企業當中已經得到了廣泛地應用，其中最為突出的就是智能化制造技術的應用，不僅體現了自動生產線在實際生產當中的運用，也體現了自動機械在實際生產當中的運用。無論是現代傳感技術，還是電子技術，在實際生產當中都有著一定的運用。我們將計算機化的制造系統成為柔性制造系統技術，對于這一技術來說，將數控機床、計算機、工業機器人等進行連接，從而成為一個生產網絡整體當中的生產技術。其存在著一個顯著的優勢，就是能夠滿足于生產部門所提出了相應問題[3]。
3.2計算機的集成化體制
基于當前的戰略發展理念，借助于全局動態的形勢，能夠幫助促進整個計算機集成制造系統的完善與優化。在這一體系當中，其建立與組合，并不單純是子系統的簡單組合，而是立足于當前地系統，將各個部門之間的界線得以突破，在這一系統當中，制造系統是主干系統。對于企業本身來說，在其具有一定的集成性特征時，就能夠對于生產因素當中的各項資源進行優化配置，從而在客觀上保證生產開發水準的提升，使得企業當中所蘊含的潛力和發展潛力被激發出來。
3.3在工程建設當中的使用
機電一體化在工程建設當中的使用，能夠體現在以下幾個方面：首先，在建筑物照明系統的應用，在@一功能當中，主要能夠通過通信系統和計算機控制系統聯合實現的，因此，對于不同時段的照明系統，應當進行有效控制。在這一照明體系當中，對于照明時間的自動控制，能夠幫助減少電能損耗，實現智能化控制。其次，在建筑內部空調系統的控制方面，也存在著智能化特征，利用比例積分調節器閉環的形勢，從而對于不同季節的空調使用模式進行設置，這樣能夠實現空調的智能化調節，保證整個建筑物的室內空氣的優化，從而最大程度上減少能量的損耗。
4機電一體化未來使用的方向
首先，在當前機電一體化趨勢越來越明顯的背景之下，其已經開始逐漸朝著微型化的方向發展，而就微型化發展本身而言，體現出來的是對于高新科技產品的發展與完善。就現有狀況來看，由于衛星機電一體化產品在題記方面相對比較小，所以損耗的能量也不是很大，能夠完成很多任務。
其次，從智能化角度上來看，工業領域對于人工智能的重視程度已經提升到一個新的程度上來，其中不僅涉及到機器人智能應用，也涉及到相應的數控智能應用。雖然當前的數控機床領域，并不能夠與人類一樣實現完全地智能化，但是，擁有部分人類智能的性能對于提升機電一體化產品的性能有著極強的幫助作用。
再次，無論機電一體化的發展方向如何，其最終目的始終是為人類服務，所以，在實際設計的過程當中，應當盡可能保存人性化的設計，在色彩和造型方面起到一致性，在滿足上述條件之后，可以融入藝術性色彩。
5結語
總的來說，機電一體化設計對于人類的影響是極大的，這也是當前現代化經濟發展的產物，也是多重高新技術的集合體。因此，在未來研究與發展的過程當中，有必要在智能性方面進行深入研究，從而實現生產方式的深化改革，保證生產質量和效率的提升，與以人為本的發展理念相契合。
[摘 要]隨著科學技術的不斷進步，機電一體化也得到了快速的發展，并且其生產應用范圍逐步擴大，機電一體化技術已經成為工業化發展的動力。機電一體化技術實現了電子與機械的緊密結合，從而實現了對機械設備的智能化控制和管理，這也是智能制造的構成基礎。在實際的生產制造中，智能制造基本上包含兩方面的內容，一是智能制造系統，另一個是智能制造技術。智能制造已經成為社會工業化發展的主體，使工業生產更加的智能化、人性化，可以準確控制生產過程。而智能制造的發展離不開機電一體化技術，加強機電一體化技術在智能制造中的研究具有重要的現實意義。
[關鍵詞]智能制造；機電一體化；應用
前言
在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業都在努力革新自己的生產技術和設備，探尋新的生產方式，而智能制造作為一種更加先進的生產方式，自然就引起了越來越多人的重視。現實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現智能生產方式，構建智能化的制造系統。可以這么說，在機械制造領域實現智能化制造也是機械制造發展的必然趨勢，對提高生產管理能力、生產效率以及企業效益等均具有極其重要的現實意義。
1 智能控制系統種類
智能控制系統的好壞決定著機電一體化系統的優劣。廣泛應用于機電一體化的智能控制系統有：神經網絡系統、模糊控制系統、家控制系統以及分級遞階智能控制系統等等。分別給予介紹：（1）專家控制系統。該系統匯集人的知識、經驗以及技能于一體，將其錄入到計算機中，按照編制好的指令程序對運行控制系統進行操作；（2）分級遞階智能控制系統。該系統又被稱為分級控制系統，基于自組織和自適應控制，通過組織級、執行級等發揮控制作用；（3）神經網絡系統。在機電一體化中，神經網絡系統的應用十分廣泛，其控制原理是：通過人工神經元、神經細胞等，進行非線性映射、對人的智能進行模仿以及分布處理等.其優勢是：適應性強，能夠實現自組織控制等；（4）模糊控制系統。在專家模糊控制中實現了多層次知識的表達和利用，對于提高控制的智能化來說十分有利；基于神經網絡的模糊控制能夠實現相應的模糊邏輯控制功能。
2 機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
2.1 傳感技術的應用
傳感技術是機電一體化技術中的一個重要技術之一，由于其具有較高的精準性與敏捷性，可最大限度地免受來自外界其他信號對設備的影響，若將其應用于智能生產中則將會發揮巨大的作用，而普通的傳感器則效果不顯著，若要使用還需構建相對應的傳感器網絡系統，這樣才能實現信息之間的對接與傳輸，并借助計算機將所收集到的信息進行整合與分析，從而使整個生產過程得以有效控制。縱觀當前各大生產制造中所使用的傳感器，我們發現其主要使用的是光纖電纜傳感器，并使用標準化的接口，這樣可大大降低設計的難度與標準，在一定程度上也可節約一定的成本。
2.2 數控生產中的應用
在我國機電一體化最早應用在數控加工技術中，對提升我國機械制造水平方面發揮了重要作用。機械制造業的發展水平直接關系到我國的工業化水平，將機電一體化技術應用到數控制造中，在提升機械加工精度以及機械加工效率方面發揮了重要的作用。數控生產的價值主要體現在加工精度上，所以數控生產對智能控制系統要求十分嚴格。目前數控機床中的智能控制系統基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術和智能控制技術，實行三維仿真，模擬數控技術加工的整個工程，為數控機床的實際操作提供重要的依據。
2.3 自動生產線與自動機械的應用
目前許多大規模生產企業基本上都采用了自動化生產線和自動生產機械。該技術主要是借助電子技術中的光電控制系統以及人機界面控制裝置，從而對生產流程實現全面的控制。自動生產線與自動機械應用的范圍十分的廣泛，例如在電腦、手機等都已經實現了自動化生產線。智能制造企業在生產的過程中融合柔性制造系統，主要利用計算機控制系統對生產設備進行有序的融合，即數控設備、計算機設備等生產要素實行一體化管理，從而實現集約化、網絡化生產。
2.4 工業智能機器人
工業智能機器人是當前機電一體化技術在智能制造中最先進的應用，并且結合了多種先進技術，是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點，智能機器人技g是控制論、傳感技術以及信息技術等綜合體，我國在其研究上已經取得了一定的成績，并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現，在提高產品質量，增加產量以及減輕員工勞動強度方面發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點：一是能夠有效甄別信息資料；二是可快速地完成較為復雜的工作流程；三是生產的精準度高，可應用于軍事生產制造中，受到社會各界的認可。
結束語
總而言之，機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間，這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。
摘要：基于中國3D打印制造模式創新的現實需求，應用新興產業創新管理的基本思想，通過對大量現實案例的總結，識別了3D打印分布式智能制造模式的P鍵要素，揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征，基于傳統集中智能制造參照模式提出了全價值鏈整體解決方案下的3D打印分布式智能制造創新模式、跨界平臺服務模式下的3D打印分布式智能制造創新模式。最后，給出了推進我國3D打印分布式智能制造模式發展的政策建議。
關鍵詞：3D打印；云智能平臺；分布式制造；管理特征；模式創新
作為第三次工業革命重要標志的3D打印（3D printing）引起了社會各界人士的廣泛關注，中國為此專門出臺了重要文件――《國家增材制造產業發展推進計劃（2015～2016年）》，以推進這一戰略性新興產業的發展。
3D打印制造技術具有產品設計民主、無限滿足個性化需求、單件或小批量制造、精確地點打印等典型特征[1]，其中：產品設計民主、無限滿足個性化需求等特征將促進“以企業設計師為中心”的產品專制設計模式向“以客戶為中心”的產品民主設計模式轉變[2]，單件或小批量制造、精確地點打印等特征將推動“大規模集中制造模式”向“單件或小批量分布式制造模式”變革。因此，3D打印制造技術與新興信息技術的深度融合，將產生引領高端制造業革命的優秀發動機――3D打印分布式智能制造模式[3]，該制造模式的突出優勢在于可制造復雜和個性化的特殊產品[4]、可提升產品的研發能力和設計水平、可創造新的就業機會和形成新的經濟增長點[1]。
學者們對“3D打印制造技術所導致的制造模式變革”這一前沿領域的相關研究明顯滯后于社會實踐，這主要是由于管理學者應對挑戰性問題的勇氣不足、缺少文獻和數據、缺乏自然科學知識等原因造成的。因此，本文研究3D打印分布式智能制造模式創新具有十分重要的理論意義和實踐價值。
1關鍵要素
云智能制造是一種依托新興信息技術和公共服務平臺，為消費者提供各種按需制造和服務的智能化制造新模式[5]。在此基礎上，可對3D打印分布式智能制造模式作如下定義：針對消費者的個性化需求，借助于物聯網、云計算和大數據等新興信息技術與公共服務平臺，聯合具有不同生產規模和能力、處于不同地域的3D打印制造企業，提供成本低、質量高、使用易的個性化產品制造新模式。依據此定義，可以識別出該制造模式所蘊含的關鍵要素。
113D打印制造技術
3D打印是一種做增材制造的先進制造技術，被廣泛應用于消費行業和工業領域，取得了很大效益，典型案例見表1所示。據統計，在1988～2010年間世界3D打印產業產值保持著年均26%的增長速度，預期在2020年全球規模將達108億美元[1]。但沃頓商學院的Karl Ulrich教授表示，要快速拓展3D打印的主流應用市場，就必須開發出與3D打印制造技術相匹配的制造模式。由表1可知，隨著3D打印制造技術與物聯網、云計算和大數據等新興信息技術的深度融合，可以利用新興產業創新管理的基本思想，開發出能夠有效克服傳統制造模式在產品設計不民主、無法充分滿足消費者個性化需求等缺陷的3D打印分布式智能制造創新模式。
然而，傳統集中智能制造模式尚存在一些缺陷：首先，采用“以企業為中心”的專業設計師主導的產品設計模式，該設計模式難以準確把握消費者的需求；其次，采取模具鑄造和機械化加工等硬件制造方法，其造型能力有限，難以實現宏微結構一體化制造和復雜結構制造[4]。再次，采用系統化的產品物流與倉儲設施，產品制造后需要運送到各地，會消耗大量人財物。最后，采用大規模集中制造的生產方式，企業與社會大眾在產品設計、產品制造、產品消費等環節的動態交互顯得無足輕重，消費者因為沒有更多選擇只能被動接受產品，難以滿足消費者的個性化需求。
32全價值鏈整體解決方案下的3D打印分布式智能制造創新模式
對傳統集中智能制造模式作進一步改進，可以開發出全價值鏈整體解決方案下的3D打印分布式智能制造創新模式（見圖2），與前者相比該模式有如下發展：首先，3D打印分布式制造代替了大規模集中制造；其次，系統化的產品物流轉變為最后一公里產品物流；第三，零部件供應企業和產品庫存消失；最后，通過搜索和眾包的方式，網絡社會大眾中的創新者可充分參與企業創新。
由圖2可知，該創新模式可以有效克服傳統集中智能制造參照模式的缺陷：首先，采用3D打印制造技術，降低了單件小批量產品制造、復雜結構產品制造的成本；其次，采用以消費者為中心的產品民主設計模式，通過搜索與眾包方式，網絡社會大眾中的創新者可參與企業創新，共同設計出能夠充分滿足消費者個性化需求的產品；第三，采用社會大眾參與產品制造的全價值鏈模式，有效銜接了消費者的個性化需求與企業的制造能力；最后，采用分布式制造模式，可有效解決3D打印目前存在的打印速度慢、難以批量制造等問題。例如，實力雄厚的大企業3D Systems公司就采用了該創新模式。
33跨界平臺服務模式下的3D打印分布式智能制造創新模式
隨著大數據、物聯網、云計算等新興信息技術深度融入各行業，企業的邊界變得模糊，這種趨勢將深刻影響企業的制造模式，甚至重構其企業文化和組織結構[12]。在這一情景下，企業管理者將會發現更多跨越領域進行合作的創新機會，這就是跨界的基本思想[13]。基于此，對全價值鏈整體解決方案下的3D打印分布式智能制造創新模式作進一步改進，可開發出跨界平臺服務模式下的3D打印分布式智能制造創新模式，如圖3所示。與前者相比，該創新模式有如下變化。首先，虛擬控制決策中心①
替代了實際的企業管理決策中心；其次，由C2B2C的兩面市場模型取代了C2B的價值鏈模型。第三，由工商一體化的產品自制轉變為外包產品制造業務。
在基于跨界平臺服務的3D打印分布式智能制造創新模式下，實力雄厚的大企業將轉變為平臺型虛擬企業以實現跨行業混合經營，否則就會因為難以準確找到自己的競爭對手和目標消費者而出現經營困難，甚至破產；小企業則可利用其大企業所不具備的靈活性優勢，借助于開放的云智能平臺展開業務經營，極大降低了與大企業競爭的門檻。例如，Shapeways公司就采用了跨界平臺服務模式下的3D打印分布式智能制造創新模式。
4結論與建議
在我國大力推進3D打印這一戰略性新興產業發展的大背景下，本文采用大量案例總結與文獻分析相結合的研究方法，識別并刻畫了3D打印分布式智能制造模式的關鍵要素，揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征，基于傳統集中智能制造參照模式提出了全價值鏈整體解決方案下的3D打印分布式智能制造創新模式、跨界平臺服務模式下的3D打印分布式智能制造創新模式。研究成果能夠為促進我國傳統制造業的升級改造、推動我國3D打印智能制造模式創新提供重要的理論支撐與決策借鑒。
然而，3D打印分布式智能制造模式創新不是一蹴而就的，需要依靠官學商的共同努力。基于此，本文給出如下政策建議：（1）科研投入。3D打印分布式智能制造模式的發展要依托技術創新和管理創新。國家應加大對材料技術、新d信息技術、打印裝備、軟件技術、組織和管理創新等關鍵領域的科研資金投入力度，重點扶持新興信息技術與3D打印制造技術融合的交叉領域研究，鼓勵經濟管理學者對3D打印制造技術領域的管理創新進行探索性研究。（2）產業鏈規劃。3D打印分布式智能制造模式創新將催生新的產業鏈形態，這需要完善的供應商、服務商和市場平臺體系，包含工業設計機構、3D數字化技術提供商、3D打印機及耗材提供商、3D打印設備經銷商、3D打印服務商、第三方檢測驗證支持、金融支持、知識產權保護支持等等。國家應制定3D打印產業鏈發展規劃，推進行業協會和產業聯盟的建設，推動產學研協同創新、知識產權保護法案制定、技術和行業標準制定。（3）平臺建設。云智能平臺是3D打印分布式智能制造模式的優秀要素，是一種面向行業、服務企業、對離散的社會服務資源起帶動作用的公信度高、服務面廣、公益與效益相結合的服務性平臺。政府應主導云智能平臺的建設，基本思路是政府引導、多元化投資主體、企業建設和運營[11]。（4）人才培養。3D打印制造技術的特征不僅要求從業人員掌握技術創新、組織和管理創新、服務和藝術創新等多方面的知識和能力，還應具備與不同領域的專家合作進行協同創新的能力和素質。因此，3D打印分布式智能制造模式的創新發展需要更加靈活和自由的專業人才培養模式，可采用線上線下互動配合、產學對接、實戰訓練的三維3D打印專業創新人才培養模式，以應對未來3D打印產業發展對人才的需求。
摘要：在國家提出振興東北老工業基地，提出工業智能制造2025、“互聯網+”等重點戰略部署的新形勢下，處于政策高地中的遼寧，面臨相關人才缺失的巨大壓力，而多數高校網絡工程專業的設置上仍偏重于傳統網絡運維。為此，本文研究了面向工業背景的特色“網絡工程”專業的建設和工程實踐能力培養問題，提出了立足遼寧自身需求的高校網絡工程專業的改革方案，并在我校網工程專業進行了相應試點。試點結果表明，對于以應用型人才培養為目標的普通高校來說，對原網絡工程相關專業進行特色改革可以有效地滿足地方對該領域的人才需求，同時也提高了該專業的學生學習興趣和就業前景。
關鍵詞：東北老工業基地；互聯網+工業；智能制造2025；網絡工程專業應用型人才培養
一、引言
在我國提出智能制造2025的背景下，研究面向工業特色的“網絡工程”專業的建設是我省目前迫切需要解決的問題；另一方面，“網絡工程”是一門實踐性很強的技術性學科，同時，工業領域對該專業的工程實踐能力培養要求很高。因此，面向東北老工業基地的特色“網絡工程”專業應用型人才培養的研究具有極大的現實意義和研究價值。
二、專業建設總體規劃方案
1.專業定位、專業特色和培養模式。①專業定位，為抓住遼寧省大力發展精細化工產業這一良好契機，結合教育部新頒布的《普通高等學校本科專業目錄（2012）》以及遼寧省重點產業集群基本情況，并根據我院現階段自身特點，我院將以“地方性，應用型，國際化”為辦學方向，明確地將我院專業定位為“工程應用型”。②專業特色，主動適應地方經濟發展對本專業人才的需求。在深入調研的基礎上，結合學院的辦學經驗，明確專業定位為依托合肥學院，立足安徽，面向全國，培養適應面寬、實踐能力強、具有創新思維和敬業精神的計算機工程應用型人才。③培養模式，結合地區經濟社會發展對計算機專業人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體需求，注重理論與實踐結合。強調以知識為基礎，以能力為重點，知識、能力、素質協調發展，注重對學生實踐能力、溝通與合作能力（理解、表達、團隊合作）、創新能力（理論應用）的鍛煉和培養。在專業方向、課程設置、教學內容、教學方法等方面均以知識應用為重點。
2.專業建設指導思想和基本思路，在遼寧省大力發展精細化工產業和遼寧省重點產業集群基本情況的大背景下，以國家教育部學科建設和專業建設有關文件精神為指導，堅持以人為本，不斷改革，努力創新；以學科建設為龍頭，以師資隊伍建設為關鍵，以人才培養為根本，規范各項管理，全面提高專業辦學水平和能力。并依據按以下基本思路開展專業建設工作：①專業規模適度發展，從現在四個專業年招生9個班逐步發展到六個專業13個班。其中擬申辦“信息安全”專業和“物聯網技術”專業，這兩個專業均是“工業自動化”和“信息化”兩化融合過程中急需的專業，也是精細化工產業發展所需的輔助專業。②在全面加強國際、校企合作辦學，本著“加強基礎、拓寬專業、優化課程、突出實踐”的原則，完善人才培養方案，強化國際、校企合作。③按照工程素質和應用創新能力的培養這一基本思路，對實踐教學的各環節進行有機整合，形成以工程技術應用為主線的遞進式（基本技能訓練、工程素質綜合訓練、創新能力培養）實踐教學新體系。擬在實踐教學內容中特別加入與精細化工產業相關的管理類軟件、生產控制與仿真類軟件開發實訓。④強化學風建設和素質教育，培養全面發展的學生。⑤樹立以“學生”和“教學”為中心的全面服務意識，建立系統的教學評估、檢查體系與監控網絡，形成教學活動健康運行的長效機制。
3.實習基地建設規劃，在現有實習基地的基礎上，進一步拓展在遼寧地區與精細化工產業相關或遼寧省重點產業集群中的企業實習基地。①每年選派一定數量學生到基地進行認識實習和生產實習，企業為本專業的實踐教學提供支持和幫助。同時，針對本專業大四畢業生，通過學生與企業雙向選擇方式，實施校企業學分置換。②雙方合作開展有關課題的研究。實習單位可以根據企業目前實際運營過程中存在的難點、重點問題，提出具體課題，由實習單位、學院和學生共同組建項目組，定期展開研究、探索解決方案的相關活動。③雙方合作開展培訓工作。我院教師可為實習單位員工開展針對性地相關培訓，同時也可邀請實習單位的工程技術人才不定期來我院兼課或做講座。④充分發揮合作企業所具有的工程教育資源優勢，與本校的人才培養優勢實行優勢互補，將更多具有綜合性、實踐性、創新性和先進性的企業課程引入到教學中。
三、特色“網絡工程”專業的建設
首先，我們對工業企業進行了大量調研，形成了專業需求報告。其次，結合國內外相關專業建設情況，針對工業企業需求報告進行了面向工業背景的特色“網絡工程”專業方向課程建設和相關實驗和實踐環節的設計，形成系統、全面的“網絡工程”專業的建設方案。再次，對方案進行了廣泛意見征求，請了教育界和工業企業界專家進行評估和考核，同時進行了試點。最終形成了以下特色。
1.專業特色，以網絡通信技術和計算機技術為基礎，突出工業控制網絡、無線傳感器網絡和物聯網等跨學科綜合技術的培養，使本專業培養的學生不僅具有商業網絡應用系統設計和網絡工程設計能力，更具有面向工業網絡應用系統設計和網絡工程設計能力的特色優勢。
2.辦學特色，指導思想：寬基礎、重技能、有特長、廣選修。培養計劃：制定了“先基礎、后專業、理論與實踐同步”的培養措施，與學校的優勢學科聯合，共同培養（面向工業背景的特色“網絡工程”專業）。就業前景：緊跟國家發展和人才需求導向（在未來五年至十年內對面向工業和商業的泛在網絡建設的人才需求極大，而目前該方面的人才短缺），本專業正是針對這一市場需求培養人才，充分依托我校特色優勢化工工業背景，有效地提高本專業畢業生的市場競爭力。
四、小結
我校網絡工程專業從2010年開始招收第一批本科生，因為是新辦專業，每年最多招收一個班，在校生人數為120人。從2010年制定的培養模式開始，該專業經歷了三次培養方案的制定工作，分別為2010培養方案、2013培養方案和2016培養方案。在這三個培養方案中，我們都采用了“3+1”的工程教育培養模式，即3年完成公共基礎知識、專業基礎知識和專業知識的學習，第4年進入全年技能實踐培訓學習。一部分學生進入企業實習，另一部分學生在學校繼續完成技能培訓。而教學內容設定上，在參考國家專業委員會認定的專業知識體系基礎上，根據工程技術人才需求，按照工程教育的思想，分別設定了本專業的三個培養主線，即企業級網絡工程系統設計與實施、java企業級網絡應用系統設計與開發、.net企業級網絡應用系統設計與開發。以一個企業級項目為指導，所涉及的項目實際內容分散到專業知識體系涵蓋的課程內容中，學生在第4年實踐環節開始時，就能以團隊或個人的形式，掌握專業各項知識和技能。就目前培養模式看，已經接近于CDIO的工程教育理念，其培養的人才定位于服務遼寧智能制造行業。
摘要：分析國內智能制造領域的各種問題，指出我國推進實施“中國制造2025”戰略，必須狠抓優秀關鍵部件自給率、提高精密測量技術，將計量科學真正應用于智能制造領域，實現復雜參數測量的等效一致性和關鍵技術標準的國際接軌，才能從根本上擺脫高端制造業受制于人的局面。
關鍵詞：計量科學；智能制造；人工智能；國家質量基礎；
0引言
中國對智能制造和產業自動化升級的需求，催生了巨大的機器人市場。然而作為新興智能裝備制造業的機器人產業，計量標準體系的缺失，可能令機器人產業難以走入良性循環，進而影響我國智能制造產業的發展。世界領先的工業機器人制造商ABB公司質保及校準部經理Peter Fixell認為：“一臺真正好的工業機器人，應該在其整個生命周期內都會保持良好的精度……”。然而在中國，一直是國外機器人的天下。因此，盡快制定我國具有自主知識產權的機器人基礎標準和計量檢測體系，打破國際技術性貿易壁壘并實現與國際標準接軌，為推進機器人產品走向市場奠定基礎，對推動中國制造搶占高端制造業市場具有重要意義。
1智能制造的發展現狀
智能制造源于人工智能的研究。一般認為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎，后者是指獲取和運用知識求解的能力。智能制造應當包含智能制造技術和智能制造系統，智能制造系統不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學習功能，還有搜集與理解環境信息和自身的信息，并進行分析判斷和規劃自身行為的能力。
早在2011年，美國就率先了國家先進制造伙伴計劃，重點關注和支持智能化技術和智能制造。德國作為全球制造業中最具競爭力的國家之一，也于2013年了工業4.0戰略。其他制造業區域如歐盟、日本、韓國也紛紛了與智能制造相關的國家機器人發展戰略。可見當前，新一輪工業革命已成為世界各國戰略布局的主要方向，發達國家和地區紛紛把智能制造和機器人作為國家戰略，搶占智能制造技術和市場的制高點。以機器人、智能制造為代表的“工業4.0”時代已悄然來臨。我國經過多年的高速發展之后，已進入經濟發展的新時代，目前是在由制造業大國向制造業強國邁進的關鍵時期。
中國工程院院士盧秉恒就中國制造業的發展提到了支撐智能制造的三大技術：機器人、智能裝備、3D打印機，其中機器人技術是助推智能制造的關鍵之一。與此同時，自2013年起連續三年時間內，我國已提前步入機器人時代，產業急速井噴，目前已然成為世界第一大機器人市場。
然而，我國的機器人產業大而不強。首先，我國的裝備制造業中，關鍵零部件自給率低，如目前80%的集成電路芯片制造裝備還嚴重依賴進口，更別說高性能傳感器、先進材料以及高速精密軸承等。
其次，我國裝備制造業中先進技術對外依賴度高，精密測量技術、智能控制技術、智能化嵌入式軟件、機器視覺都非常缺乏。新型傳感器的感知技術、在線分析技術、大功率變頻技術等構成智能制造裝備或實現制造過程智能化的重要基礎技術主要依賴進口。
這些電路芯片、先進傳感器、精密測量和控制技術都是機器人產業、智能制造的基礎。機器人的材料、關鍵零部件到整機、裝備到系統集成，都需要進行測試，才能檢驗其是否滿足性能的要求。伴隨著機器人產業的發展，作為直接關聯的傳感器、儀器儀表和計量測試行業，成為未來的重點發展方向。
2計量科學是智能制造能力提升的保障
2016年是國家“十三五”規劃開局之年，也是“十三五”規劃的政策落地年。為推動中國傳統制造業轉型升級和可持續發展，加快智能制造技術與裝備創新發展和產業化，不單政府在積極制定政策助力中國制造協同創新發展，高校、研究院所、企業等機構也自發組織產業協會和聯盟，期望通過機器人技術推動制造業實現跨越發展，最終實現我國從“制造大國”向“制造強國”邁進。
在各類國家創新能力的驅動和評價模型中，很少提及計量和質檢工作，但是計量質檢水平卻又被確認為國家競爭力和國家綜合國力的最直接的體現。這說明計量和質檢工作對促進國家創新能力的系統性作用的研究和認識還十分欠缺。以機器人技術中的傳感器為例：對于機器人來說，傳感器必不可少，同時，機器人對傳感器有非常嚴格的要求，主要表現為準確度高、可靠性強、穩定性好；電磁干擾、強機械振動、灰塵和油垢等惡劣氣候環境和機械環境下抗干擾能力也非常關鍵；最后就是整機性能和安全、噪聲、儲能和易于校準。
此外，復雜的幾何量測量也是智能制造的優秀關鍵。只有幾何量測量儀器結合智能制造中工業機器人，形成智能制造的全方位感知系統，才能促進制造過程中的智能化，為真正形成智能制造打下堅實的基礎。然而，我們也要清楚地意識到，目前幾何量儀器自動化程度極低，還不能形成網絡化，難以在測量現場形成測量數據。
伴隨著智能制造的快速發展，計量科學家也在努力研究新的非接觸測量技術、在線測量技術、自動測量技術，使其能滿足智能制造的高準確度需求。在“2014中國儀器儀表學術產業大會”上，學術界和工業界一致將“智能制造”作為當下的最重要的議題，指出傳統儀器儀表行業應借助“智能制造”尋求新的突破。而我國質檢和計量部門也在積極尋求和高校、研究院所合作，以期在智能裝備制造產業發展中牢牢占據科技領先地位，表1為近年來尋求技術合作的情況。
從表1可以看出，地方政府、高校已經開始圍繞戰略性新興產業開始了“政產學研”的合作，充分發揮科研機構、高等院校科研優勢，有效提升質檢技術機構服務能力，而且積極開展這些合作的省份均是我國機器人產業集群區，或者是經濟發達、對外開放程度高、高校云集以及老重工業基地。這些監督、檢驗和測試中心的成立，對于未來加強我國機器人產品質量監督、相關測量儀器的準確度，提升智能制造產業質量水平有著重要的意義。
3計量科學和智能制造共同助力“中國制造2025”
地方政府在積極推進這項工作的開展，中央政府部門如科技部、發改委也都開始從頂層開始支持我國智能制造、計量科學的發展。2016年科技部會同國家質檢監督檢驗檢疫總局等13個部門，制定了國家重點研發計劃《國家質量基礎的共性技術研究與應用》重點專項實施方案。該方案聚焦產業轉型升級、保障和改善民生、提升國際競爭力等國家重大需求。此項重點研發計劃的實施，其中涉及了多處先進制造和智能制造方面的重點支持方向，如表2所示。
這里提到的國家質量基礎（Nation Quality Infrastructure，NQI），是由計量、標準、合格評定（檢驗檢測和認證認可）共同構成。這個概念是基于聯合國工業發展組織和國際標準化組織在總結質量領域100多年實踐經驗而提出的，被國際公認是提升質量競爭能力的基石，更是保障國民經濟有序運行的技術規則、促進科技創新的重要技術平臺、提升國際競爭力的重要技術手段。
而對于測量儀器和高端設備來說，提升我國科學儀器設備的自主創新能力和裝備水平也是當前的重中之重。國家科技計劃管理部際聯席會還設計了《重大科學儀器設備開發》專項來進行重點支持，以形成具有自主知識產權、“結實耐用”和功能豐富的重大科學儀器設備產品，并進一步服務科學研究和經濟社會發展。
在《重大科學儀器設備開發》專項的申報指南中，提到“傳感器”有29處，可見，《重大科學儀器設備開發》和《國家質量基礎的共性技術研究與應用》兩個重點專項對于未來我國的智能制造、高端計量儀器的研究有著非常大的支持力度。
4結語
智能制造隨著全球制造業的發展而不斷進步，而計量科學的最終目的就是支撐我國智能制造產業的不斷發展。在這種新形勢下，智能制造的發展就必須以智能生產為目的，以互聯互通為手段，以計量測試為關鍵優秀技術，并能把一切測量結果進行綜合分析和運用。在處理各種測量數據時，能夠以反饋的形式，利用實時測量數據進行在線校準。整個智能制造過程中，實時、準確、可靠的計量無處不在，而這些對計量科學提出了全新的挑戰。
雖然現有的計量技術還不能滿足智能制造中對準確度、測量效率、測量環境的復雜性以及在線測量的要求。國家已經通過各種科研項目的支持和政策的引導，積極鼓勵計量更進一步的發揮其重要作用。相信在“十三五”期間，伴隨著我國科技體制的改革，一大批重大項目將會發揮其應有的作用。
摘要：為了加快我國制造業由大國向強國的轉變，政府制定了“中國制造2025”規劃，與之相對應的一個重要概念便是“智能制造”，對產業格局產生了深刻的影響。作為企業管理的基礎，管理會計與智能制造在多方面進行高度融合。在智能制造的環境特征下，企業需逐步推進管理會計創新工作，努力實現自身綠色制造的轉型和服務型制造的升級。
關鍵詞：智能制造；管理會計；創新
一、研究背景
制造業在我國國民經濟占主體地位，即是立國之根本、興國之利器、強國之基石。在創新驅動下，許多新的生產方式、新產品、新形態和新的商業模式應勢而生。“中國制造2025”規劃正在推進，供給側結構性改革不斷深入，制造業的優化轉型升級和創新發展都面臨著新的機遇。智能制造內涵包括：一方面人工智能廣泛應用于生產制造的各個環節，減緩相關人員的工作強度，以達到提高產品的質量與生產的效率的目標；另一方面其體現“互聯網+”技術的創新需求，奠定了“新經濟”橋梁的基礎。管理會計為了與“智能制造”相適應，應實施“智能管理”，依靠“人工智能”大力提升其處理系統多樣性和復雜性的能力；充分理解管理對象異質性，有效、合理配置智能化管理工具，最大限度發揮管理會計管理控制和信息支持的功能。
二、智能制造下的管理會計
（一）以“互聯網+”為代表的現代科學技術，形成復雜多變的企業組織關系。要求管理會計控制系統不斷通過優化升級產銷流程，加強產品生產過程的可控性，同時重視企業價值增長的戰略空間、管理過程、控制績效，加大在不同戰略選擇下的成本管控力度，力求實現企業成本最小化和企業效益最佳化的最終目的。
（二）根據管理會計信息支持系統，有效、合理配置生產計劃并掌控生產進度，深化產品生產的可視性。智能制造時代背景下，以網絡通信技術為媒介，工業機器、設備、存儲系統及運營資源緊密連接在一起，充分發揮了良好的信息集成功能，并依賴于開放的管理會計信息支持系統將技術與經濟結合起來，實現管理會計“管理控制”與“信息支持”活動的橫縱雙向溝通與交流，實現企業財務與業務有機結合、敏捷快速運作。
（三）影響管理會計的價值增值目標。1.從企業的外部環境看，持續不斷的推進智能制造，對降低智能設備等的成本費用有促進意義，零成本社會的內在屬性在智能化設備的配套環境中也得到了體現。2.從企業的內部環境看，通過改革智能化管理會計的供給端結構，充分利用外部廉價的制造能力，將企業的固定成本轉為可變成本，極大程度地提高企業的資源配置效率。
三、管理會計工具創新
智能制造是一個商業生態圈系統，由智能設備、智能工廠和智慧員工構成，結合企業具體的情境特征，創新管理會計工具可從智能制造與新經濟的結合、智能制造與“互聯網+”技術的融合程度上進行。
（一）約束理論（TOC），每一個組織的發展都會受到來自不同約束條件的限定及制約。智能制造業績高低主要是從完工效益、存貨和營業費用三個方面進行考察。根據約束理論，實現“互聯網+”為代表的現代移動技術與企業生產經營活動的融合，有利于充分發揮企業的有形成本要素與無形成本要素。當前，依靠管理會計的創新驅動，智能制造的內在需求便是充分發揮無形成本的內在潛力。
（二）適時生產制（JIT），智能制造能使適時生產制進一步拓寬。適時生產制是作為一種無庫存的生產系統，追求消除一切只增加成本而不向產品增加價值的過程。依靠價值鏈與供應鏈中的智能化成本管理，使企業線上與線下的經營活動緊密連接，使管理會計工具由時間驅動向時間與空間雙驅動的融合創新方向發展。
（三）持續改善（Kaizen），智能制造對企業產生持續的改善作用，通過對產品與服務的質量、員工的努力、民主參與意識的高低等進行主動的溝通和調整，利于提高管理會計控制系統的效率與效果。實現智能制造與管理會計的結合，企業的成本或利潤不僅僅是“數量”的要求，更是對“質量”的規范。
（四）精益成本管理（LCM），智能制造自身就是一種精益成本管理的過程。通過建立一種交互用戶的平臺，基于大數據分析，實現由生產型制造到服務型制造的升級，不僅為用戶提供全流程個性化體驗，而且能實現企業的價值的增值。
（五）業務流程再造（BPR），智能制造與科技創新相結合可能會引起激進式的流程變遷。伴隨現代科技的的迅猛發展，工業機器人已經是十分重要的自動化工具。廣泛運用工業機器人，不但提高產品的產量與質量，且對人身安全的保證、勞動環境優化、勞動強度降低、勞動生產率的提高、原材料消耗的減少和生產成本的降低具有非常意義。智能制造的業務流程再造是實現“互聯網+”與新經濟對傳統產業的改造的一種新興工具。
（六）平衡計分卡（BSC），智能制造與平衡計分卡的結合有兩個重要的優點。一個是能增強管理會計的戰略導向性，另一個是能夠促使企業的前景理論與平衡計分卡執行力的緊密融合。智能化平衡應當包括兩個層面：一是基本平衡，指長期目標與短期目標的平衡、實現結果與制約因素的平衡；二是具體平衡，具體指財務指標與非財務指標的平衡、實體價值鏈與虛擬價值鏈的平衡、鏈式整合鏈與網式整合鏈的平衡、內外群體的平衡、經營中的領先指標與滯后指標的平衡、學習與創新中的東方古典哲學與西方精細化管理的平衡。
（七）作業成本法（ABC），智能制造將從根本上對作業活動實現變革。智能作業管理能提供更加完整的成本核算信息，憑借合作聯盟網站等網絡式競爭平臺，增強企業內外作業活動之間的合作、交流與服務，合作建立起產業作業鏈與技術聯盟，形成網絡集聚，擴大與拓展智能化作業管理的內涵與外延。
（作者單位：廈門立洲五金彈簧有限公司）
摘 要：結合數控技術專業的學情特點、專業特色及智能制造的發展趨勢，探索了機械設計基礎課程基礎型實驗、綜合型實驗及創新型實驗教學內容的改革；基于該實驗教學的實踐性特點，探索了動靜結合、信息化導入、理論教師參與實驗操作等教學手段，同時優化了考核評價方式。
關鍵詞：機械設計基礎 實驗內容改革 教學手段改進 考核方式優化
隨著“智能制造”計劃的制定，加快制造業轉型升級提上日程。實現制造強國的戰略目標，為與制造業相關的數控技術專業的教學帶來新的機遇和挑戰。機械設計基礎是數控技術專業開設的一門重要的技術基礎課程，該課程作為一門實踐性很強的課程，其實驗教學是一個十分重要的實踐環節，除了起到加深學生對理論知識的理解、對課堂上教授的理論知識的驗證作用外，更重要的是培養學生實踐動手能力、理論聯系實際能力、分析問題和解決問題的能力，啟迪其創新思維，開拓其潛能的重要手段[1-3]。如何結合專業特點同時迎合中國制造2025計劃的需要，舍棄陳舊，吸取精華，接納新鮮內容，是機械設計基礎實驗教學中面臨的重大 課題。
1 當前教學現狀
機械設計基礎實驗教學是該課程教學的重要組成部分，是學生將理論知識應用于實踐中的媒介，更是培養學生動手能力、分析問題和解決問題能力及啟迪其創新思維的重要途徑。然而，目前實驗教學以傳統驗證型實驗為主要內容，實驗內容單一，既不能反映數控專業的特色內容，也束縛了學生的思想，更不能適應“中國制造2025”的時代背景；另外，實驗教學手段單一、考核方式不夠科學[4]，不利于充分調動學生的積極性，最終導致實驗教學的效果與實驗課的教學目標相差甚遠。
2 實驗教學內容改革探索
2.1 結合學生的興趣點設置基礎型實驗
基礎型實驗包括機構認知、零部件認識等認知性實驗和機構簡圖測繪、齒輪范成等驗證性實驗。根據本課程的特點，巧妙安排該類實驗教學和理論教學的先后順序，使兩者有機結合起來激發學生的學習興趣。例如，在平面四桿機構的理論課程前設置認知性實驗，帶領學生參觀機械原理陳列柜，可以使學生在理論學習之前對該章節所涉及的典型機構和零件有感性的認識，在此基礎上，引導學生動手做平面四桿機構的搭接實驗，使學生進一步理解平面四桿機構的功能性，從而激發學生對理論課程的興趣；而在齒輪范成加工方法的理論課程之前，組織觀看齒輪加工的影像，在理論課程之后設置齒輪范成實驗，學生通過了解實驗原理、記錄和分析實驗參數，不僅對齒輪范成加工進行了印證，也學會了驗證某一原理或設計成果可行性的方法，然后帶領學生進校實訓車間，現場觀察滾齒機切制齒輪的加工過程，增加學生的學習信心[5]。
2.2 結合數控專業特色設置綜合型實驗
機械設計基礎是數控技術專業開設的一門重要的技術基礎課程，其實驗教學是提高本專業技能最重要的實踐環節，為更進一步的突出課程實驗對本專業的服務性特點，筆者結合本專業所涉及的機床及數控加工工藝設置機械設計基礎綜合型實驗，通過對機床機械結構的實際零部件的測量與分析提高學生分析抽象機構及典型零件的能力，進而提高學生對數控加工方法和工藝的分析與設計能力[6-8]。
綜合型實驗教學的具體內容設置如圖1所示。
2.3 結合“智能制造”設置創新型實驗
結合“智能制造”創新發展和制造業與信息技術融合的理念，在實驗教學時設置創新拔高型實驗，以適應“智能制造”的要求[9]。
如圖2所示，以機構創新認知實驗、校園環保自行車創新設計與制作等為代表的創新發展類實驗，使學生層層深入到典型機構與創新產品中去，既能逐步激發學生的興趣、鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，又能培養學生的創新意識。利用信息技術設置虛擬設計與仿真類實驗，例如通過計算機輔助設計與制造軟件模擬機器人的運動過程、設計與制造實訓車間智能運輸小車，以有利于學生實訓的實際產品勾起學生的創新欲望[10-12]。設計與制造實訓車間智能運輸小車為例，首先將學生分成若干組，使各組學生運用其在一年級所學的CAD課程、同期CAM課程，分別設計智能小車的各個零部件并進行三維造型，由實驗教師將各組設計的零部件組裝，并進行編程模擬運動，讓學生參與設計與制造，真實體驗機械零件設計過程的實質和樂趣。
3 實驗教學手段改革探索
3.1 “動”與“靜”結合
在實驗教學中，實驗室教具、模型設置，對學生動手操作興趣的提高有重要影響。“動”體現在物品陳列的狀態和教師講授過程，根據陳列物品種類的不同，將典型運動機構、傳動部件及機械零件設置為可運動的動態陳列柜，便于學生觀察機構的實際動作及零部件的實際運動。教師講授過程配以動作演示，將實驗指導書的講解轉變為實物操作講解。“靜”體現在學生自動作業以及以小組為主的自主學習、合作交流。運用“動”與“靜”的結合提高實驗教學效果。
3.2 引入信息技術
教學輔助材料通常為紙質實驗指導書，大量的文字表達，學生往往不能抓住實驗要領。現將實驗指導書涉及的特殊工具、典型量具、專用儀器、操作方法與步驟及實驗結果處理手段以電子課件的形式呈現，配以小視頻和動畫促進學生對
3.3 優化實驗教學人員
現將理論課主講教師與實驗員共同參與實驗課教學、教研及科研，使理論教學與實踐教學無縫隙結合，這一教學模式獲得學生的一致好評[13-14]。
4 優化考核評價方式
基于基礎型、綜合型及創新型的實驗內容設置，優化考核評價方式。基礎型實驗考核占比50%，綜合型實驗考核占比30%，創新型實驗考核占比20%。
4.1 基礎型實驗考核
基礎型實驗考核包括考勤成績10%、操作過程成績20%、實驗結果分析20%。考勤成績涉及學生的出勤率，操作過程成績涉及學生操作的正確性、參與度及團隊協作度，實驗結果分析成績涉及學生實驗數據的分析整理的準確度、是否獨自思考及書面整潔度[15]。
4.2 綜合型實驗考核
為了考查學生對知識的綜合應用，對綜合型實驗的考核包括出勤率10%，操作過程成績10%、實驗結果分析10%。考慮到學生學習層次的差異性，在綜合型實驗考核時均分比例，促進學生對此類實驗重視程度的提高。
4.3 創新型實驗考核
新考核項，占總評成績的20%。包括參與分5%，創新操作10%，實驗結果分析5%。鼓勵學生積極參與創新型實驗，學生能對本課程所學的知識點或對應的訓練提出自己獨到的見解并能以一定成果展示即可獲得創新分數。
5 結語
實驗教學與理論課教學是相輔相成，相互促進的關系，結合學生特點、專業特色及行業趨勢將機械設計基礎實驗教學內容設置成基礎型實驗、綜合型實驗及創新型實驗三個層次，配合多種教學手段和綜合考核評價，使學生在實踐學習環節逐步深入，提高了學生的實踐興趣，同時激發了學生的創新潛能，也促進了學生對理論課程的學習和理解。
