第5章智能制造系统5.1智能制造系统的定义及特征5.2智能制造系统体系架构5.3智能制造系统调度控制5.4智能制造系统供应链管理5.5智能管理与服务•5.1智能制造系统的定义及特征1）智能制造系统的产生背景智能制造系统（IntelligentManufacturingSystem，简称IMS）是适应传统制造领域以下几方面的情况需要而发展起来的，一方面是制造信息的爆炸性的增长，以及处理信息的工作量猛增，这些要求制造系统表现出更大的智能；另一方面是专业人才的缺乏和专门知识的短缺，严重制约了制造工业的发展，在发展中国家是如此，而在发达国家，由于制造企业向第三世界转移，同样也造成本国技术力量的空虚；第三是多变的激烈的市场竞争要求制造企业在生产活动中表现出更高的敏捷性和智能化；第四是CIMS、ERP及PDM的实施和制造业的“”全球化的发展，遇到的自动化孤岛的联接和全局优化问题，以及各国，各地区的标准、数据和人机接口的统一问题，这些问题的解决依赖于智能制造技术的发展。。2）智能制造系统的定义智能制造系统的定义是：在制造过程中，采用高度集成且柔性的方式，并利用计算机对人脑的分析、判断、思考和决策等行为进行模拟，以实现对制造环境中部分脑力劳动的延伸或取代。据此定义，智能制造系统由智能制造模式、智能生产和智能产品组成。其中，智能产品可在产品生产和使用中展现出自我感知、诊断、适应和决策等一系列智能特征，且其实现了产品的主动配合制造；智能生产是组成智能制造系统最为核心的内容，其是指产品设计、制造工艺和生产的智能化；智能制造是通过将智能技术和管理方法引入制造车间，以优化生产资源配置、优化调度生产任务与物流、精细化管理生产过程和实现智慧决策。加快推进智能制造，是实施中国制造2025的主攻方向，是落实工业化和信息化深度融合，打造制造强国的战略举措，更是我国制造业紧跟世界发展趋势，实现转型升级的关键所在。为解决标准缺失、滞后以及交叉重复等问题，指导当前和未来一段时间内智能制造标准化工作，根据《中国制造2025》的战略部署，工业和信息化部国家标准化管理委员会共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南》。该指南重点研究了智能制造在两个领域的幅度与界定，一方面是指基于装备的硬件智能制造，即智能制造技术，另一方面，是基于管理系统的软件智能制造管理系统，即：智能制造系统。3、智能制造系统的特征与传统的制造系统相比智能制造系统具有以下特征：（1）自组织能力自组织能力是指IMS中的各种智能设备，能够按照工作任务的要求，自行集结成一种最合适的结构，并按照最优的方式运行。完成任务以后，该结构随即自行解散，以备在下一个任务中集结成新的结构。自组织能力是IMS的一个重要标志。（2）自律能力IMS能根据周围环境和自身作业状况的信息进行监测和处理，并根据处理结果自行调整控制策略，以采用最佳行动方案。这种自律能力使整个制造系统具备抗干扰、自适应和容错等能力。（3）自学习和自维护能力IMS能以原有专家知识为基础，在实践中，不断进行学习，完善系统知识库，并删除库中错误的知识，使知识库趋向最优。同时，还能对系统故障进行自我诊断、排除和修复。（4）整个制造环境的智能集成IMS在强调各生产环节智能化的同时，更注重整个制造环境的智能集成。这是IMS“与面向制造过程中的特定环节、特定问题的智能化”孤岛的根本区别，IMS涵盖了产品的市场、开发，制造，服务与管理整个过程，并把它们集成为一个整体，系统地加以研究，实现整体的智能化。4）智能制造系统研究的支撑技术（1）人工智能技术。IMT的目标是用计算机模拟制造业人类专家的智能活动，取代或延伸人的部分脑力劳动，而这些正是人工智能技术研究的内容，因此，IMS离不开人工智能技术（包括专家系统、人工神经网络、模糊逻辑等）。IMS智能水平的提高依赖于人工智能技术的发展。（2）并行工程针对制造业而言，并行工程作为一种重要的技术方法学，应用于IMS中，将最大限度地减少产品设计的盲目性和设计的重复性。（3）虚拟制造技术用虚拟制造技术在产品设计阶段就模拟出该产品的整个生命周期，人而更有效，更经济、更灵活地组织生产，达到产品开...
