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我國智能制造技術(shù)在信息技術(shù)、制造技術(shù)深度融合的發(fā)展進程中，應(yīng)緊抓住高端電子裝備制造的“智能核心”，在關(guān)鍵共性制造技術(shù)自主創(chuàng)新上實現(xiàn)突破。

智能制造是全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，也是《中國制造2025》的主攻方向，代表著新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)深度融合、集成創(chuàng)新的廣泛應(yīng)用，是制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化迭代交叉、轉(zhuǎn)型提升的重要交匯點，孕育著新一輪的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命。

我國制造業(yè)現(xiàn)階段的狀況是“大而不強、缺芯少智”。雖然在高鐵、水電、路橋、航空航天、超算等方面進展顯著，取得了舉世矚目的成就，但工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，高端裝備、關(guān)鍵元器件及零部件依賴進口，制造質(zhì)量和實力與德國相比差距大。信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展與美國相比差距大，特別是在集成電路、高端軟件、智能傳感等方面的具體制造上欠缺自主核心技術(shù)，大量高端芯片、設(shè)計軟件、關(guān)鍵元器件與零部件等均需進口，始終受制于人，在高端電子裝備制造上，完全自主研發(fā)制造的核心能力較弱，缺乏引領(lǐng)和支撐我國智能制造未來發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)。

我國智能制造技術(shù)在信息技術(shù)、制造技術(shù)深度融合的發(fā)展進程中，應(yīng)緊抓住高端電子裝備制造的“智能核心”，在關(guān)鍵共性制造技術(shù)自主創(chuàng)新上實現(xiàn)突破，不斷強化工業(yè)制造業(yè)2.0的補齊、3.0的普及、4.0的推進。

第一，加強戰(zhàn)略布局、搶占發(fā)展先機。智能制造的內(nèi)涵包括產(chǎn)品、裝備、模式、系統(tǒng)等，其主要的推動力來自于智能科學與先進制造技術(shù)的發(fā)展，如人工智能、機器學習、智能感知、人機交互以及高端電子裝備制造、極端制造、離散制造、柔性制造、生物制造等，覆蓋了設(shè)計、模擬、仿真、分析、生產(chǎn)、控制、檢測等諸多環(huán)節(jié)。我國現(xiàn)階段芯片制造、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件等軟硬件制造能力仍然薄弱，除了在“核高基”、自主操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件、大數(shù)據(jù)等自主研制開發(fā)上著力加強外，也要在認知科學、神經(jīng)計算、人工智能、仿生制造等智能科學基礎(chǔ)研究上不斷深化，推動制造技術(shù)、信息技術(shù)在智能制造中的深度融合發(fā)展。

第二，突破共性技術(shù)、夯實發(fā)展基礎(chǔ)。以高端電子裝備為代表的制造技術(shù)，是支撐智能制造發(fā)展的重要前提，如通信導航、芯片制造、雷達制造、天線制造、柔性電子制造、自動控制等，在制造方面存在一些關(guān)鍵共性技術(shù)需要突破，如機電熱磁的一體化綜合設(shè)計、電氣互聯(lián)、微電子流片、微組裝、高密度封裝、精密和超精密加工、共形天線、表面工程技術(shù)等，直接制約著制造質(zhì)量和水平的提升，影響智能制造的自主發(fā)展。為此，應(yīng)從制造的具體實際出發(fā)，出臺解決共性技術(shù)的國家重大攻關(guān)計劃，構(gòu)建共享的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺，解決發(fā)展智能制造的關(guān)鍵共性技術(shù)的核心問題。

第三，發(fā)展電子裝備、突出智能引領(lǐng)。信息技術(shù)是實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、邁向工業(yè)3.0、4.0的關(guān)鍵，具有很強的滲透性和輻射性，信息化與工業(yè)化的深度融合，集中體現(xiàn)在以高端電子裝備制造為載體的信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)對重點工業(yè)行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的改造提升上。

《中國制造2025》提出十大重點發(fā)展領(lǐng)域，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)居于首位，也是機械、電力、軌道交通、航空航天、生物醫(yī)藥等主干制造業(yè)智能化發(fā)展的強力驅(qū)動器，著力發(fā)展自主的高端電子裝備制造，對于加快我國智能制造的歷史進程具有重要的戰(zhàn)略意義。

共性關(guān)鍵技術(shù)：百渡文庫

機電一體化是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果，其發(fā)展所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)可以歸納為精密機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、接口技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等七方面。

（一）精密機械技術(shù) 機電一體化產(chǎn)品對機械部分要求具有更新穎的結(jié)構(gòu)、更小的體積、更輕的重量，還要求精度更高、剛度更大、動態(tài)性能更好、熱變形小、磨損小等。特別是關(guān)鍵部件，如導軌、滾珠絲杠、軸承、傳動部件等的材料、精度對機電一體化產(chǎn)品的性能、控制精度影響極大。

（二）檢測傳感技術(shù) 檢測傳感技術(shù)是機電一體化的關(guān)鍵技術(shù)，它將所測得的各種參量如位移、位置、速度、加速度、力、溫度、酸度和其他形式的信號等轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一規(guī)格的電信號輸入到信息處理系統(tǒng)中，并由此產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號以決定執(zhí)行機構(gòu)的運動形式和動作幅度。傳感器檢測的精度、靈敏度和可靠性將直接影響到機電一體化的性能。 機電一體化系統(tǒng)要求傳感裝置能快速、精確、可靠地獲取信息，而且價格低廉。目前，人們正在探索新的傳感機理，開發(fā)各種傳感功能的敏感材料，提高傳感器的靈敏度、可靠性、抗干擾等技術(shù)；信息型、智能型傳感器的研究；新型傳感器，如模糊傳感器、光纖傳感器、模式識別用傳感器等的研究；傳感器結(jié)構(gòu)、制造工藝的開發(fā)研究等。

（三）信息處理技術(shù) 信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識別、變換、運算、存儲及輸出技術(shù)，它們大都是依靠計算機來進行的，因此計算機技術(shù)與信息處理技術(shù)是密切相關(guān)的。機電一體化系統(tǒng)中主要采用工業(yè)控制機（包括可編程控制器，單、多回路調(diào)節(jié)器，單片微控器，總線式工業(yè)控制機，分布式計算機測控系統(tǒng)等）進行信息處理。 信息處理技術(shù)方面尚需研究開發(fā)的課題有：提高硬件制造工藝，保證產(chǎn)品的可靠性；提高信號處理速度；研究漢字輸入! 輸出裝置；人" 機接口裝置信息處理的智能化；軟盤機、可編程控制器的標準化等。

（四）自動控制技術(shù) 自動控制技術(shù)就是通過控制器使被控對象或過程自動地按照預定的規(guī)律運行。機電一體化系統(tǒng)中自動控制技術(shù)主要包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、模糊控制、自適應(yīng)控制等。 主要以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，研究單輸入、單輸出一類線性自動控制系統(tǒng)分析與設(shè)計問題的古典控制技術(shù)發(fā)展較早，且已日臻成熟。現(xiàn)代控制技術(shù)主要以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，研究多輸入、多輸出、參變量、非線性、高精度、高效能等控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計問題。最優(yōu)控制、最佳濾波、系統(tǒng)識別、自適應(yīng)控制等都是這一領(lǐng)域研究的重要課題。

（五）伺服驅(qū)動技術(shù) 伺服驅(qū)動技術(shù)主要是指在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動元件，使機械的運動部件按照指令的要求進行運動，并具有良好的動態(tài)性能。執(zhí)行機構(gòu)主要包括電磁鐵、伺服電動機、步進電動機、液壓電動機、液壓缸、氣缸等。

（六）接口技術(shù) 接口技術(shù)是將機電一體化產(chǎn)品的各個部分有機地連接成一體。中央控制器發(fā)出的指令必須經(jīng)過接口設(shè)備的轉(zhuǎn)換才能變成機電一體化產(chǎn)品的實際動作。而由外部輸入的檢測信號也只有先通過接口設(shè)備才能為中央控制器所識別。

（七）系統(tǒng)總體技術(shù) 系統(tǒng)總體技術(shù)是從整體目標出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點和方法，把系統(tǒng)分成若干功能的子系統(tǒng)，對于每個子系統(tǒng)的技術(shù)方案都首先從實現(xiàn)整個系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點來考慮，對于子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的矛盾都要從總體協(xié)調(diào)的需要來選擇解決的方案。機電一體化系統(tǒng)是一個技術(shù)綜合體，利用系統(tǒng)總體技術(shù)將各種有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合、綜合運用而達到整體系統(tǒng)的最優(yōu)化。

摘自《中國科學報》