智能制造技术基础

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1、依托基金项目　开展创新研究*——国家自然科学基金重点项目“智能制造技术基础”研究综述杨叔子　吴　波　　摘要　介绍了项目的提出背景与研究内容，项目所取得的研究成果及学术创新，并指出了其科学意义与应用前景；介绍了本项目的特色成果之一——基于Agent的分布式网络化IMS原型系统。　　关键词　智能制造　智能制造单元技术　智能机器　智能加工中心　智能机器人　分布式制造　网络化制造　　中国图书资料分类法分类号　TH16SurveyoftheNSFCProject:IntelligentManufacturingTe

2、chnologyFoundationYangShuzi　WuBo(HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan,China)　　Abstract:Thebackgroundoftheprojectisintroduced.Thentheachievementsarepresentedandthescientificsignificanceandapplicationsprospectformanufacturingindustryarepointedout.Fi

3、nally,aprototypeofthedistributednetwork-basedintelligentmanufacturingsystem,whichisoneoftheoutstandingachievementsoftheproject,ispresented.　　Keywords:intelligentmanufacturing　intelligentmanufacturingtechnology　intelligentmachine　intelligentmachiningcenter

4、　intelligentrobot　distributedmanufacturing　networkmanufacturing1　项目背景　　智能制造是当今制造领域研究热点之一，代表着21世纪的制造技术。智能制造的概念一经提出，即受到各国政府和研究人员的广泛关注。鉴于智能制造在先进制造技术中的重要地位及在制造自动化中所具有的重要作用，1992年由华中理工大学领衔，向国家自然科学基金委员会建议设立智能制造重点项目；1993年，本项目获准设立；1994年开始实施，由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学

5、和清华大学联合承担。研究内容：智能制造基础理论、智能化单元技术（智能设计ID/智能工艺规划IPP/智能制造IM，智能数控技术，智能质量保证、监测与诊断技术）、智能机器（智能机器人、智能加工中心IMC）等。其中，华中理工大学承担智能制造基础理论、ID/IPP/IM关键技术、IMC及其相关技术；南京航空航天大学承担智能机器人及其相关技术；西安交通大学承担智能质量保证、监测与诊断技术；清华大学承担智能数控技术。　　在基金委的大力支持下，通过各承担单位的共同努力，该项目于1997年12月顺利完成，并于1999年5

6、月通过专家组验收。2　研究成果与特色2.1　智能制造系统（IMS）基础理论［1～3］　　提出了基于Agent的分布式网络化IMS系统模式；研究了实现IMS运作的相关理论与若干关键技术，如IMS体系结构、IMS的局部控制与全局协调的理论与技术、基于网络的数据交换与共享技术、面向IMS的信息与知识处理技术、基于局部搜索的车间调度算法、IMS系统集成理论与技术、基于Petri网的制造系统建模与运行状态实时监视技术、IMS中的消息传递机制、IMS环境中基于Agent的智能自主体统一结构等，初步形成了较为系统的IM

7、S理论与技术体系。在此基础上建立了基于Agent的分布式网络化IMS环境，建立了基于Agent的制造自主单元结构。基于上述理论与技术，我们建立了分布式IMS的局域网络原型系统，该局域网络可以连接到Internet上，使其成为基于Internet的全球制造网络中的一部分。2.2　智能化单元技术　　(1)ID/IPP/IM关键技术［4，5］　研究并开发了面向IMS的产品统一信息模型和基于STEP的CAD/CAM信息集成平台——高华CAD（GHCAD）系统；完成了面向对象的设计型专家系统开发工具DEST的研究与

8、开发；完成了面向对象的分布式设计型多专家系统开发工具DDEST的研究与开发；完成了面向大型减速器的CAPP专家系统开发平台和应用系统，经大型企业应用，取得了良好的经济效益。　　(2)智能数控技术　在刀具优选和切削参数自动生成研究方面，完成了一个可与CNC集成或在PC机上单独运行的软件包，该软件包以基本切削数据为基础，以人工智能技术为核心，利用人对实际工况进行反馈，实现了自动生成典型工步及余量分配、刀具优选、切削参数自动生成，并