時(shí)間：2023-12-31 10:52:43
序論：在您撰寫(xiě)工業(yè)智能技術(shù)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:工業(yè);自動(dòng)化;智能制造;技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TH164 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2011)22-0102-01
自動(dòng)化生產(chǎn)是新時(shí)期工業(yè)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)理念,機(jī)電一體化、機(jī)械制造自動(dòng)化等均是工業(yè)自動(dòng)化的具體表現(xiàn)。積極推廣智能制造技術(shù)是未來(lái)企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。
1 傳統(tǒng)制造模式的缺陷
不可否認(rèn),傳統(tǒng)手工制作對(duì)當(dāng)時(shí)的工業(yè)進(jìn)步起到了推動(dòng)作用,但在倡導(dǎo)科技創(chuàng)新的今天,傳統(tǒng)制造技術(shù)卻顯現(xiàn)了多方面的缺陷。
①生產(chǎn)質(zhì)量低。我國(guó)工業(yè)包括重工業(yè)、輕工業(yè)等兩大類(lèi)別,重工業(yè)指的是采掘業(yè)、原材料加工等,輕工業(yè)則指化工等行業(yè)。傳統(tǒng)的工業(yè)制造生產(chǎn)依賴(lài)于手工操作,許多產(chǎn)品的質(zhì)量無(wú)法保證,如:機(jī)械制造行業(yè)靠手工打造金屬物件,產(chǎn)品的尺寸、形狀等指標(biāo)很難達(dá)到高水平。
②生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。傳統(tǒng)工業(yè)制造因缺乏先進(jìn)的工藝流程,制造人員幾乎憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)制造產(chǎn)品。對(duì)于一些先進(jìn)的制造工藝未能及時(shí)采用,如:采煤行業(yè)中煤礦開(kāi)采工藝落后,造成礦工每天的煤礦開(kāi)采量量少,且礦工需持續(xù)工作12 h以上才能保證足夠的產(chǎn)量,作業(yè)時(shí)間超出預(yù)期范圍。
③生產(chǎn)效益少。企業(yè)投入了大量的成本投入工業(yè)制造,但由于生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo),成批產(chǎn)品無(wú)法走向市場(chǎng)銷(xiāo)售,這造成企業(yè)出現(xiàn)貨物囤積現(xiàn)象。此外,由于質(zhì)量問(wèn)題引起的各種補(bǔ)償問(wèn)題均給企業(yè)經(jīng)營(yíng)造成很大的阻礙。早期我國(guó)工業(yè)呈現(xiàn)出生產(chǎn)投資大,回收效益少的狀況。
④生產(chǎn)設(shè)備缺。根據(jù)我國(guó)工業(yè)發(fā)展歷程可知,早期工業(yè)產(chǎn)品的制造生產(chǎn)70%以上均依賴(lài)于手工操作。這不僅是國(guó)內(nèi)工業(yè)技術(shù)落后的表現(xiàn),也是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備不足的象征。由于缺乏機(jī)械設(shè)備從事相關(guān)生產(chǎn),手工制造才會(huì)一直占據(jù)工業(yè)產(chǎn)品加工的主流,制約了工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加快。
2 智能制造技術(shù)的工業(yè)運(yùn)用
改革開(kāi)放之后,國(guó)家對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給予了高度關(guān)注,全國(guó)各地開(kāi)始積極開(kāi)展工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)。經(jīng)過(guò)近30年的技術(shù)改革,我國(guó)的工業(yè)制造生產(chǎn)已經(jīng)掌握了自動(dòng)化、一體化、智能化等多項(xiàng)技術(shù)。有了先進(jìn)技術(shù)為支撐,我國(guó)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)始翻倍增長(zhǎng),智能制造技術(shù)在工業(yè)中的運(yùn)用更加普遍。工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中引進(jìn)智能制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下:
①人機(jī)操作。智能制造技術(shù)的最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了“人機(jī)操作”,企業(yè)在制造高精度、高要求、高質(zhì)量的產(chǎn)品時(shí),必須要使用智能化操控系統(tǒng)保證自動(dòng)化生產(chǎn)的質(zhì)量。如:機(jī)械制造行業(yè)中,對(duì)于金屬產(chǎn)品的精度要求十分嚴(yán)格,若依舊安排人工制造加工時(shí)無(wú)法達(dá)到精度指標(biāo)的。企業(yè)可利用計(jì)算機(jī)與數(shù)控設(shè)備建立連接,用計(jì)算機(jī)編程后輸入程序指令,機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)可保證產(chǎn)品精度符合要求。
②自動(dòng)設(shè)計(jì)。智能機(jī)器具有強(qiáng)大的推理、預(yù)測(cè)、判斷等功能,制造設(shè)備可參照接收到的數(shù)字信號(hào)或程序代碼設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品。產(chǎn)品研發(fā)人員把某個(gè)產(chǎn)品的重點(diǎn)參數(shù)及程序代碼輸入智能機(jī)器中,則可通過(guò)自動(dòng)設(shè)計(jì)將產(chǎn)品模型顯示在計(jì)算機(jī)上,讓企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況選擇最佳方案投入生產(chǎn)。如:許多企業(yè)采用CAD、proE UG等自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件,獲得的產(chǎn)品模型更加精準(zhǔn)。
③虛擬生產(chǎn)。虛擬技術(shù)依舊以計(jì)算機(jī)為核心控制,并結(jié)合信號(hào)處理、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、智能推理、數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、模擬仿真等功能,對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬。虛擬化模擬生產(chǎn)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品存在的問(wèn)題,對(duì)生產(chǎn)制造工藝做進(jìn)一步改學(xué)原料比例調(diào)整提供依據(jù)。
3 結(jié) 語(yǔ)
總之,隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)增長(zhǎng),企業(yè)致力于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制造產(chǎn)品的數(shù)量相比之前更多。面對(duì)這種狀況若依舊采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式,則難以滿(mǎn)足生產(chǎn)效率指標(biāo)的要求。
參考文獻(xiàn):
[1] 孟俊煥,孫汝軍,姚俊紅,張秀英.智能制造系統(tǒng)的現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2005,(4).
關(guān)鍵詞：智能工業(yè)；石油化工；技術(shù)變革
石油化工工業(yè)的轉(zhuǎn)型是當(dāng)前的一個(gè)重要趨勢(shì)，主要因?yàn)槭褪I(yè)受到新能源革命和頁(yè)巖氣技術(shù)以及化學(xué)反應(yīng)工程新變化的影響。有關(guān)碳鏈變化的工業(yè)是石油化工工業(yè)的本質(zhì)，石油化工就是對(duì)新物質(zhì)和新應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)造和發(fā)展，石油化工技術(shù)的變革真正開(kāi)啟了新能源材料、新結(jié)構(gòu)和功能材料的時(shí)代。
1石油與石化工的現(xiàn)狀
將原油和天然氣從陸地或海洋的油井中進(jìn)行提取，然后利用各種方法將其運(yùn)輸?shù)綗捰蛷S(chǎng)。之后煉油廠(chǎng)通過(guò)各種物理和化學(xué)變化對(duì)原油和天然氣進(jìn)行處理。蒸餾是整個(gè)工業(yè)處理過(guò)程的核心[1]。CDU和VDU是蒸餾的兩個(gè)進(jìn)程，其中將有價(jià)值的餾分和汽油從原油原料中提取出來(lái)是CDU的主要目的。煉油廠(chǎng)裂解的原料就是石化行業(yè)應(yīng)用的材料：天然氣的組成部分就是提取出的石腦油和丁烷。更輕和更寶貴的部分是通過(guò)對(duì)重油分子進(jìn)行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是兩種分解的過(guò)程。當(dāng)前全球提出的100%新能源計(jì)劃是最大的挑戰(zhàn)，石油化工工業(yè)傳統(tǒng)的框架將會(huì)被全電動(dòng)和太陽(yáng)能汽車(chē)所改變，因此石化可能會(huì)被新能源全面代替，新能源將會(huì)成為能源新的提供者者，而將在非傳統(tǒng)能源方面集中石油化工的主要產(chǎn)品，如經(jīng)過(guò)創(chuàng)新的有機(jī)高分子材料。
2技術(shù)框架的進(jìn)步
2.1空間維度的進(jìn)步
目前從空間上來(lái)說(shuō)。石油化工行業(yè)要從人類(lèi)居住的核心區(qū)遷移到非適合人口生活的邊緣區(qū)域，這是石油化工行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)[2]。同時(shí)海上或陸地上的油井要從傳統(tǒng)獲取原油過(guò)度到對(duì)原油產(chǎn)品進(jìn)行制造的方向。石油化工技術(shù)進(jìn)步最直觀的反應(yīng)就是微型化的石化工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程，這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程也是與地球表面的分布具有聯(lián)系。反應(yīng)過(guò)程空間尺寸的縮小受到納米技術(shù)對(duì)催化反應(yīng)貢獻(xiàn)的影響，這也從側(cè)面說(shuō)明石化企業(yè)要從技術(shù)上對(duì)自己的工業(yè)空間進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。新石油石化工業(yè)空間的形態(tài)就是垂直工廠(chǎng)，當(dāng)前的油井都是將陸地或者海洋內(nèi)部的原油向陸地表面和海平面上進(jìn)行提升，但是在未來(lái)要在陸地內(nèi)部和海洋底部直接實(shí)驗(yàn)整合石油反應(yīng)過(guò)程的目標(biāo)，因此石油工廠(chǎng)發(fā)展的基本方向在地球表面上是不應(yīng)該出現(xiàn)的。根據(jù)當(dāng)前的開(kāi)采技術(shù)相應(yīng)的油氣資源樂(lè)意在頁(yè)巖層上進(jìn)行獲取，但是未來(lái)相應(yīng)物質(zhì)成份的轉(zhuǎn)化可以直接在地下進(jìn)行。其本質(zhì)就是將轉(zhuǎn)化與獲取的過(guò)程融合在一起。
2.2分布式的應(yīng)用
石油石化工業(yè)趨管線(xiàn)化是改變當(dāng)前油氣管線(xiàn)在地球表面遍布的一種必然趨勢(shì)。所謂的管線(xiàn)就是支撐流體力學(xué)服務(wù)的系統(tǒng)，如果轉(zhuǎn)化物質(zhì)的過(guò)程在產(chǎn)油區(qū)本地進(jìn)行，則會(huì)大大降低對(duì)管線(xiàn)的依賴(lài)程度[3]。從保護(hù)環(huán)境的方面來(lái)說(shuō)，輸油管線(xiàn)也是一種重要的潛在污染源，所以管線(xiàn)化的實(shí)現(xiàn)也是在一定程度上進(jìn)行環(huán)境的保護(hù)。
3工藝過(guò)程的無(wú)線(xiàn)化和無(wú)人化
工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要代表形式就是工業(yè)無(wú)線(xiàn)化，無(wú)人工廠(chǎng)和機(jī)器人服務(wù)真正意義上的實(shí)現(xiàn)都是由無(wú)線(xiàn)化來(lái)完成的。本文主要是對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)如何覆蓋全工藝的過(guò)程以及普及無(wú)線(xiàn)應(yīng)用如何用創(chuàng)新的商業(yè)模式進(jìn)行促進(jìn)這兩方面進(jìn)行重點(diǎn)研究。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)線(xiàn)技術(shù)的演進(jìn)速度對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)外包有著決定性的影響，這并不是用簡(jiǎn)單的投資回報(bào)問(wèn)題就可以說(shuō)明的[4]。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)自身無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)無(wú)線(xiàn)工業(yè)網(wǎng)的主要原因是傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的本質(zhì)是在有線(xiàn)通訊的基礎(chǔ)上進(jìn)行建立的，其在管理理念和應(yīng)用創(chuàng)新方面沒(méi)有積累有關(guān)無(wú)線(xiàn)化工藝過(guò)程的知識(shí)，對(duì)于處理無(wú)線(xiàn)化所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的能力也不具備。在傳統(tǒng)的概念中就存在無(wú)人工廠(chǎng)，但是隨著智能工業(yè)框架的發(fā)展對(duì)于當(dāng)前各種技術(shù)挑戰(zhàn)帶來(lái)的需求無(wú)人工廠(chǎng)的本身已經(jīng)無(wú)法使其得到滿(mǎn)足，主要是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的概念中無(wú)人工廠(chǎng)主要是工業(yè)過(guò)程完成以后預(yù)置管理流和過(guò)程控制流的總稱(chēng)。但是在智能工業(yè)的框架中，需要對(duì)面向定制和迅速響應(yīng)服務(wù)的系統(tǒng)進(jìn)行建立，傳統(tǒng)的無(wú)人工廠(chǎng)模式對(duì)于這種實(shí)時(shí)的影響過(guò)程難以使其實(shí)現(xiàn)。在無(wú)人工廠(chǎng)模式為未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，其管理平臺(tái)的策略主要是利用模塊化的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其不同工藝過(guò)程的安排和實(shí)施的共線(xiàn)或則制造平臺(tái)化主要多是利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)新能源的利用越來(lái)越重視，而石油化工傳統(tǒng)的框架將會(huì)受到新能源利用的巨大沖擊，因此石油化工的技術(shù)框架也要進(jìn)行變革和進(jìn)步，如對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行利用、對(duì)垂直工廠(chǎng)進(jìn)行建造以及分布式的應(yīng)用等，另外隨著我國(guó)技術(shù)的不斷進(jìn)步石油化工的工業(yè)過(guò)程也會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)化和無(wú)人化，而且當(dāng)前的石油石化工業(yè)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成巨大的壓力，這些都加快了石油石化工技術(shù)框架的轉(zhuǎn)型，因此石油石化工技術(shù)的發(fā)展在一定程度上也是由環(huán)境決定的。
參考文獻(xiàn)：
[1]丁未.智能工業(yè)與石油化工技術(shù)變革[J].中國(guó)儀器儀表，2015，(01)，02:15-18.
[2]鄭前賀.新疆石油管理局化工延伸加工的戰(zhàn)略研究[D].重慶大學(xué)，2004，(03).
[3]沈金國(guó).石油化工過(guò)程人工介入控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].湘潭大學(xué)，2005，(06).
【關(guān)鍵詞】智能控制;工藝優(yōu)化;故障診斷
計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展催生了遙感技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等一系列智能控制手段［1］。在此基礎(chǔ)上形成的先進(jìn)控制理論與新式管理理念結(jié)合，創(chuàng)造出了更加符合時(shí)代需求的智能化生產(chǎn)運(yùn)作方式和管理模式［2］。尤其是在當(dāng)前能源危機(jī)、人口膨脹、資源不足的社會(huì)背景下，高效率、低能耗的生產(chǎn)模式更加為人們所推崇，因此，能夠應(yīng)變復(fù)雜環(huán)境、復(fù)雜對(duì)象、復(fù)雜任務(wù)，解決棘手問(wèn)題的智能控制技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展和提高［3］。本文主要綜述了智能控制技術(shù)的概念、實(shí)現(xiàn)形式、特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀以及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，并對(duì)智能控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
1智能控制技術(shù)
1.1概念與特點(diǎn)
智能控制是指在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)?？刂评碚摻?jīng)歷了傳統(tǒng)控制理論、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，經(jīng)過(guò)維度與深度上的拓展，進(jìn)一步發(fā)展到了現(xiàn)如今的智能控制理論階段。智能控制技術(shù)的核心工作是對(duì)高層組織的控制。其主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際工作環(huán)境的管理、組織、策劃，最終獲得解決問(wèn)題的方案。在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中，需要用到和人類(lèi)相似的思維方式，可能會(huì)用到諸如處理信息、設(shè)置程序、推理演繹等技術(shù)手段。智能控制的特點(diǎn)包括學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、具有一定的記憶功能，并且可以根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前面對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、推理、演繹，具體情況具體分析，提高改善控制能力；還具有相當(dāng)強(qiáng)的適應(yīng)能力，在一定范圍內(nèi)，可以根據(jù)目標(biāo)環(huán)境、目標(biāo)任務(wù)的改變，做出相應(yīng)的調(diào)整；有一定的包容性，在受控能力范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)自身修復(fù)，故障屏蔽等；具有一定實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)能力，能夠進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中的在線(xiàn)處理等［4］。
1.2原理與分類(lèi)對(duì)智能控制技術(shù)的分類(lèi)
主要是根據(jù)其所研究的被控制對(duì)象、參與控制的環(huán)境、最終的控制目標(biāo)來(lái)進(jìn)行的。不同于傳統(tǒng)的控制方式，智能控制技術(shù)并不完全依托于現(xiàn)實(shí)存在的模型，它可以通過(guò)非模型化的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制對(duì)象的管理。目前，根據(jù)智能控制技術(shù)的發(fā)展階段以及各自依托的技術(shù)原理的可以分為模糊邏輯系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)等［5］。
1.2.1模糊邏輯控制系統(tǒng)
上世紀(jì)60年代，美國(guó)科學(xué)家查德斯首次使用了“模糊理論”這一說(shuō)法。時(shí)至今日，模糊數(shù)學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為了諸多智能控制手段中的一種最為簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)形式；而這一理論也已經(jīng)成為了智能控制理論的重要組成部分。模糊控制并不是一種建立在人們經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上、通過(guò)實(shí)踐摸索得出的、建立在數(shù)學(xué)模型上的控制理論，它可以被用于非線(xiàn)性的、時(shí)變性的甚至是時(shí)滯性的控制系統(tǒng)［6］；它具有智能性，在一定程度上能夠與人類(lèi)的思維方式相匹配。
1.2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以說(shuō)是最廣為人知的智能控制技術(shù)，它之所以能夠成為智能控制不可或缺的組成部分，首先是因?yàn)樗哂袕V泛的容錯(cuò)性，其次，它能夠處理隨機(jī)的、不確定的復(fù)雜非線(xiàn)性關(guān)系；此外，“學(xué)習(xí)算法”是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最主要特征，這里面所說(shuō)的“學(xué)習(xí)”的概念來(lái)自于生物學(xué)，與我們通常理解的“學(xué)習(xí)”的概念相似?！皩W(xué)習(xí)”不同于模仿，也就是說(shuō)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能使其能夠在面對(duì)不同環(huán)境、不同問(wèn)題情況下，能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，通過(guò)修改加權(quán)系數(shù)的做法，改變其輸入狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到目標(biāo)輸出值［4］?，F(xiàn)階段“學(xué)習(xí)算法”是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要研究對(duì)象。
1.2.3專(zhuān)家控制系統(tǒng)應(yīng)用
專(zhuān)家系統(tǒng)的概念和技術(shù)，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的控制知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)而建造的控制系統(tǒng)，稱(chēng)為專(zhuān)家控制系統(tǒng)?；趯?zhuān)家系統(tǒng)的智能控制由推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、解釋機(jī)等幾部分構(gòu)成。相對(duì)于其他幾種智能控制，基于專(zhuān)家系統(tǒng)的智能控制更善于自動(dòng)推理，應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況、環(huán)境變化等，它的處理靈活性更高；此外，它還能夠通過(guò)循環(huán)程序，完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的不間斷性監(jiān)督檢查；能夠針對(duì)性引進(jìn)一些定向措施和深層知識(shí)，用更智慧的方式解決程序矛盾，完成過(guò)程控制。因此，專(zhuān)家系統(tǒng)已經(jīng)成為了智能控制的一個(gè)重要分支［7］。
2工業(yè)生產(chǎn)中的智能控制
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，常用到的智能控制種類(lèi)包括局部型的智能控制和全局級(jí)別的智能控制。其中，局部型智能控制指的是在工業(yè)生產(chǎn)中的某一部分、某一個(gè)環(huán)節(jié)中引入了智能控制技術(shù)，例如化工生產(chǎn)工藝總流程中，可以在其中的一個(gè)或者幾個(gè)單元操作中，借助于智能控制技術(shù)，客服人工操作的不可控性、不穩(wěn)定性等問(wèn)題［8］。全局級(jí)的智能控制則有更大的控制范圍，涉及到整個(gè)生產(chǎn)工藝的各個(gè)方面，包括各個(gè)單元操作以及生產(chǎn)過(guò)程中的故障診斷等［9］。
3在工藝優(yōu)化中的應(yīng)用
無(wú)論在傳統(tǒng)控制理論還是在智能控制理論中，控制對(duì)象、約束條件、控制要求始終是研究控制技術(shù)的三個(gè)基本要素，為了實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，對(duì)約束條件進(jìn)行優(yōu)化是必須進(jìn)行的過(guò)程。在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化處理，是智能控制技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中的最重要體現(xiàn)。段克寬［10］等將智能控制技術(shù)應(yīng)用在化肥生產(chǎn)裝置控制的改進(jìn)中，通過(guò)安裝智能閥門(mén)定位器，提高了對(duì)液態(tài)反應(yīng)物流量、流速的控制精度，還通過(guò)引入數(shù)字信息通訊，提高了對(duì)生產(chǎn)裝置的駕馭能力，為生產(chǎn)過(guò)程的流暢運(yùn)行提供了有利保障。耿志明［11］等為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)車(chē)間間歇式反應(yīng)釜的數(shù)據(jù)采集、智能控制，考察了各種中控控制系統(tǒng)和運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)，并通過(guò)使用變論域模糊控制算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)具體反應(yīng)流程、單元操作的跟蹤控制。巨永鋒［12］等為了實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)的數(shù)據(jù)采集、設(shè)備安全聯(lián)鎖等功能，建立了適用于振動(dòng)壓路機(jī)的控制系統(tǒng)，確?？梢詫?duì)振動(dòng)壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析等，并且能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷功能。
4結(jié)論與展望
本文對(duì)智能控制的基本理論及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)概括；現(xiàn)如今，智能控制技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，而隨著工業(yè)環(huán)境、工程環(huán)境的不斷精細(xì)化、復(fù)雜化［13］，工程實(shí)際應(yīng)用對(duì)智能控制的要求也就會(huì)不斷提高，越來(lái)越多更加合理、更加靈活的智能化方法會(huì)被逐漸開(kāi)發(fā)、探索出來(lái)；智能化的實(shí)現(xiàn)方式也會(huì)不斷增多；智能優(yōu)化控制在面向工程實(shí)際的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，將會(huì)對(duì)未來(lái)工業(yè)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
［2］王小中.控制技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化中的作用與應(yīng)用進(jìn)展［J］.工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2016，3（5）：1010~1012.
［3］孫宏濤.智能控制及其工程應(yīng)用［D］.北京：北京工業(yè)大學(xué)，2000.
［4］張曉軍，張二為.智能控制系統(tǒng)發(fā)展綜述及應(yīng)用［J］.有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2006，27（1）：8~12.
［5］顧毅.智能控制發(fā)展綜述［J］.信息技術(shù)，2000，6（21）：39~40.
［6］吳志偉.嵌入式電熔鎂爐智能控制系統(tǒng)研究［D］.沈陽(yáng)：東北大學(xué).2014.
［7］陳頑.智能控制綜述［J］.思茅師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2003，19（3）：21~24.
［9］李文，歐青立，沈洪遠(yuǎn)，等.智能控制及其應(yīng)用綜述［J］.重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，18（3）：377~381.
［10］段克寬，張西渝.應(yīng)用智能閥門(mén)定位器提高化工生產(chǎn)裝置的控制能力［J］.應(yīng)化，2007，2：16~17.
［11］耿志明.智能控制在間歇反應(yīng)釜上的應(yīng)用研究［D］.北京：中國(guó)石油大學(xué)，2010.
［12］闞曉旭.智能控制技術(shù)在濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用研究［D］.杭州：浙江大學(xué)，2006.
關(guān)鍵詞：智能儀表；現(xiàn)狀；特點(diǎn)；措施
中圖分類(lèi)號(hào)：TM301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)伴隨著工業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越趨向自動(dòng)化，又因?yàn)閮x表在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了很重要的地位，今年，儀表的智能化的發(fā)展給我們的工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了很大的前景，做出了很大的貢獻(xiàn)，所以我們有必要高度重視智能儀表的研究和發(fā)展。
一、我國(guó)智能儀表的發(fā)展史及其技術(shù)特點(diǎn)
（一）智能儀表的發(fā)展史
最先的儀表是以模擬技術(shù)為特征的電動(dòng)組合儀表，然后是儀表經(jīng)歷了以混合技術(shù)為特征DDZ―S系列，然后美國(guó)霍尼韋爾公司制造出了新一代智能型壓力變送器，從此標(biāo)志著數(shù)字化表智能儀表的誕生。這一款智能型壓力變送器具有高精度，靈活組態(tài)的特點(diǎn)，雖然這儀表的初期使用費(fèi)有點(diǎn)高，但是它的較低的運(yùn)行費(fèi)和維修費(fèi)彌補(bǔ)了這一缺陷，后面的幾年，智能儀表在很多公司被廣泛使用和制造，由于缺乏相關(guān)的智能標(biāo)注，儀表高精度的特點(diǎn)并不突出， 加上相關(guān)的體制并不健全，所以它的市場(chǎng)并不是很廣。
但是隨后隨著計(jì)算機(jī)，數(shù)字化，電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 在自動(dòng)化這一工業(yè)領(lǐng)域，智能儀表的應(yīng)用在這二十多年也得到了飛速的發(fā)展，但目前的智能儀表還是國(guó)外的占據(jù)了國(guó)際應(yīng)用市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，所以我們目前面臨著壯大我國(guó)智能儀表的偉大而又突出的問(wèn)題，努力追趕國(guó)際前沿，提高我國(guó)智能儀表在國(guó)際市場(chǎng)中的地位。
（二）智能儀表的技術(shù)特點(diǎn)和它的優(yōu)勢(shì)
智能儀表最突出的特點(diǎn)就是它的高精度，它能夠精確地測(cè)量出靜電壓和溫度等外界干擾對(duì)元件的影響，通過(guò)一些手段如數(shù)據(jù)處理等對(duì)延時(shí)性及其他問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)償，這樣就使智能儀表的精度大大提高。
智能儀表里面的裝有微處理器和存儲(chǔ)器等元器件，這就使得智能儀表的功能大大增加，是智能儀表不但能夠處理一些延時(shí)性補(bǔ)償，還能對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行開(kāi)方，等多重復(fù)雜性的運(yùn)算。
相對(duì)于普通變送器，智能變送器具有大測(cè)量范圍的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，一般，智能變送器的測(cè)量范圍是普通變送器的四到五倍，正是由于這一特點(diǎn)，給諸多用戶(hù)帶來(lái)了很多方便，既減少了成本，又增加了通用性和互換性，是用戶(hù)的首選。
因?yàn)橹悄茏兯推骶哂泻芨叩耐ㄐ拍芰?，因此智能變送器的使用就很?jiǎn)單了，智能變送器既可以用手桿進(jìn)行操作，也可以 將手桿連接到智能變送器的信號(hào)線(xiàn)上，在調(diào)整了零點(diǎn)和量程后就可以使用了。而具有模擬量和數(shù)字量倆種傳送方式的智能變送器更是為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊奠定了基礎(chǔ)。
之所有智能變送器能在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位，這離不開(kāi)智能變送器具有自我完善的功能。智能儀表是在電子技術(shù)發(fā)展的前提下發(fā)展起來(lái)的，大規(guī)模的集成電路的發(fā)展把復(fù)雜功能積聚在很小的芯片上，這就使變送器上的通信器能夠識(shí)別出變送器自診斷出的故障信息，這一特點(diǎn)就大大的減小了智能變送器的維修費(fèi)用。
二、我國(guó)智能儀表發(fā)展中的的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施
（一）我國(guó)智能儀表發(fā)展中的問(wèn)題
隨著我國(guó)工業(yè)水平的快速發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化的發(fā)展水平也提出了更高的要求。特別是DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的普及和快速發(fā)展，以及相關(guān)制度和體系的完善和發(fā)展，智能儀表在我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化中得到了很廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
工業(yè)中對(duì)儀表的高精度，低成本，低工作量的要求使得智能儀表的應(yīng)用市場(chǎng)大大擴(kuò)大，同時(shí)，無(wú)論是從全球還是從我國(guó)來(lái)看，儀表的發(fā)展方向也慢慢的趨向了智能化，這已經(jīng)是儀表發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是國(guó)外智能儀表的仍然占據(jù)了國(guó)際市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，相比之下，我國(guó)的智能儀表的科技含量還是明顯的弱于國(guó)際水平的，這就明顯的突出了我國(guó)儀表的智能化還是處于初級(jí)階段，因此我國(guó)的智能儀表還面臨著很?chē)?yán)重應(yīng)用問(wèn)題。
（二）應(yīng)對(duì)我國(guó)智能儀表問(wèn)題的措施
首先分析一下智能儀表的自身的一些因素，難免儀表在制造的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些質(zhì)量上的問(wèn)題，這就要求在選擇智能儀表的時(shí)候要謹(jǐn)慎，合理的根據(jù)自己的需求選擇得當(dāng)合適的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商，盡量避免這些質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。
然后分析一下環(huán)境因素對(duì)智能儀表的影響和我們給出的合理化建議。環(huán)境因素的干擾主要分為內(nèi)部干擾和外部干擾，但它們都是通過(guò)干擾源進(jìn)入系統(tǒng)的途徑對(duì)智能儀表造成干擾的，考慮到智能儀表發(fā)雜的工作環(huán)境，所以在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)我們要考慮全面，下面我們就儀表的硬件和軟件進(jìn)行一下分析：對(duì)于半導(dǎo)體元件我們要選擇性能要求好的參數(shù)合適的電器元件，通過(guò)減少焊接點(diǎn)的方式來(lái)最大限度的減少接觸不良故障的出現(xiàn)；電源上可以采用壓敏電阻來(lái)對(duì)電源變壓器進(jìn)行屏蔽和隔離，同時(shí)為了滿(mǎn)足較高的供電質(zhì)量，我們可以采用瞬變電壓抑制器等方法；對(duì)于靜電感應(yīng)噪聲和電磁感應(yīng)噪聲我們可以分別采用在信號(hào)線(xiàn)上附上一層金屬導(dǎo)體屏蔽層和使信號(hào)線(xiàn)遠(yuǎn)離強(qiáng)電線(xiàn)的方法來(lái)減少；采用抗干擾性強(qiáng)的差動(dòng)鏈接方法來(lái)使多個(gè)輸入線(xiàn)號(hào)經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器接至放大器，把采樣保持器電路放在多路轉(zhuǎn)換器輸入端和放大器之間進(jìn)行延時(shí)采樣；選用測(cè)量放大器作為前置放大器，采用隔離放大器來(lái)防止共模干擾傳入系統(tǒng)，選用程控放大器來(lái)提高測(cè)量范圍和測(cè)量精度。
三、我國(guó)智能儀表的發(fā)展方向及相關(guān)的建議
（一）智能儀表的智能化程度
智能儀表市場(chǎng)應(yīng)用的廣度和深度深深地受到它自身智能化程度的影響，目前我國(guó)的智能儀表還處在一個(gè)比較低的智能化階段，但是我國(guó)飛速發(fā)展的工業(yè)水平對(duì)我國(guó)的智能儀表提出了更高的要求，于是，我們要加大對(duì)智能儀表的研究。
（二）智能儀表的穩(wěn)定性和續(xù)航性
隨著智能儀表技術(shù)的不斷發(fā)展和很多新型的儀表的出現(xiàn)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多低質(zhì)量的儀表，為了減少這樣的情況的發(fā)生，我們必須堅(jiān)持一個(gè)原則，需要安全性和可靠性的技術(shù)作為依靠。
（三）智能儀表的開(kāi)發(fā)投入
目前，雖然國(guó)家已經(jīng)對(duì)智能儀表采取了相關(guān)政策的扶持，但是我國(guó)的智能儀表的水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與國(guó)際水平，我國(guó)的智能化儀表面臨著巨大的挑戰(zhàn)，應(yīng)對(duì)激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)家必須要再次加大在智能儀表這方面的科研投入，培養(yǎng)這方面的人才，完善對(duì)智能儀表的扶持政策。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)智能儀表的總體水平還處在初級(jí)階段，所以我國(guó)的智能儀表技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過(guò)程，要想在國(guó)際市場(chǎng)上站占有一席之地還要付出相當(dāng)?shù)呐?，但是我們相信，?jiān)持科學(xué)科研的密切結(jié)合，在國(guó)家的相關(guān)政策扶持下，我們的成功就在明天。
參考文獻(xiàn)
[1]王永勝. 智能儀表技術(shù)及工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用發(fā)展探討[J]. 自動(dòng)化博覽,2009,06:44-47.
[2]孫穎,王嵩,劉光宇,李睿. 智能儀表在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用探析[J]. 湖南農(nóng)機(jī),2012,09:53-54.
[3]吳小平. 智能儀表的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,01:19-20+23.
[4]李瑛. 嵌入式方法在智能儀表中的應(yīng)用研究[D].華東師范大學(xué),2007.
[5]高新聞. 智能儀表軟件開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化技術(shù)研究[D].上海大學(xué),2007.
【關(guān)鍵詞】智能儀表；應(yīng)用現(xiàn)狀；應(yīng)對(duì)措施；發(fā)展方向
0.前言
隨著微電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展以及綜合自動(dòng)化程度的不斷提高，目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的智能儀表，其技術(shù)也同樣在過(guò)去的二十多年里得到了迅猛的發(fā)展。目前國(guó)外智能儀表占據(jù)了國(guó)際應(yīng)用市場(chǎng)的絕大比重，如何結(jié)合目前智能儀表的工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并快速跟蹤國(guó)際智能前沿技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)智能儀表的開(kāi)發(fā)研究成為振興民族智能儀器儀表的一大突出問(wèn)題。
1.智能儀表的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
1.1精度高
智能變送器具有較高的精度。利用內(nèi)裝的微處理器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量出靜壓、溫度變化對(duì)檢測(cè)元件的影響，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，對(duì)非線(xiàn)性進(jìn)行校正，對(duì)滯后及復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行補(bǔ)償，使得輸出信號(hào)更精確。一般情況，精度為最大量程的±0.1%，數(shù)字信號(hào)可達(dá)±0.075%。
1.2功能強(qiáng)
智能變送器具有多種復(fù)雜的運(yùn)算功能，依賴(lài)內(nèi)部微處理器和存儲(chǔ)器，可以執(zhí)行開(kāi)方、溫度壓力補(bǔ)償及各種復(fù)雜的運(yùn)算。
1.3測(cè)量范圍寬
普通變送器的量程比最大為10：1，而智能變送器可達(dá)40：1或100：1，遷移量可達(dá)1900%和-200%，減少變送器的規(guī)格，增強(qiáng)通用性和互換性，給用戶(hù)帶來(lái)諸多方便。
1.4通信功能強(qiáng)
智能變送器均可實(shí)現(xiàn)手操器進(jìn)行操作，既可在現(xiàn)場(chǎng)將手操器插到變送器的相應(yīng)插孔，也可以在控制室將手操器連接到變送器的信號(hào)線(xiàn)上，進(jìn)行零點(diǎn)及量程的調(diào)校及變更。有的變送器具有模擬量和數(shù)字量?jī)煞N輸出方式（如HART協(xié)議），為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊奠定了基礎(chǔ)。
1.5完善的自診斷功能
通過(guò)通信器可以查出變送器自診斷的故障結(jié)果信息。
智能儀表建立在微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，超大規(guī)模集成電路的嵌入，將CPU、存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換、輸入/輸出等功能集成在一塊芯片上，甚至將PID控制組件也置入其中。加之現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用，智能儀表與控制系統(tǒng)之間的數(shù)字通訊將替代以往的模擬傳遞，大大提高了精度和可靠性，避免了模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減，長(zhǎng)期難以解決的干擾問(wèn)題得到解決。此外，由于數(shù)字通訊，節(jié)省了大量電纜、安裝材料和安裝費(fèi)用。
2.我國(guó)智能儀表工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)對(duì)措施
2.1我國(guó)智能儀表的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著大規(guī)模工業(yè)化裝置對(duì)安全運(yùn)行及自動(dòng)化控制水平要求的不斷提高，尤其是上世紀(jì)90年代后期DCS系統(tǒng)的應(yīng)用普及、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的快速發(fā)展、各種標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議的進(jìn)一步開(kāi)放和完善，促使智能儀表在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了更為廣泛和大規(guī)模的應(yīng)用。
首先，工業(yè)用戶(hù)對(duì)于能源及物耗成本的計(jì)量要求、控制精度的要求、減輕現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量（工藝操作和儀表維護(hù)）的要求無(wú)一例外的將擴(kuò)大智能儀表的應(yīng)用市場(chǎng)。
此外，儀表行業(yè)的自身發(fā)展已經(jīng)趨于智能化。這一點(diǎn)無(wú)論是中國(guó)還是全球，儀表產(chǎn)品的高科技化、高智能化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。
相比之下，國(guó)產(chǎn)智能化儀表無(wú)論是設(shè)計(jì)還是制造都明顯弱于國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化用戶(hù)在智能儀表的使用經(jīng)驗(yàn)方面也相對(duì)積累較晚、較少，智能儀表與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用組合也還不多，這些現(xiàn)狀表明我國(guó)智能儀表的應(yīng)用還只是處于一個(gè)初級(jí)階段，而由此也帶來(lái)了相對(duì)較多的應(yīng)用問(wèn)題。
2.2智能儀表應(yīng)用存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施
2.2.1環(huán)境因素及應(yīng)對(duì)措施
環(huán)境因素主要表現(xiàn)為來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種干擾。具體來(lái)說(shuō)，這些干擾源可劃分為：空間的電磁輻射、布線(xiàn)的干擾和控制系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。上述干擾又通過(guò)以下途徑進(jìn)入系統(tǒng)：電源、輸入端子、輸出端子和空間輻射。
智能儀表工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣，應(yīng)用空間存在各種干擾，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)綜合考慮各種可能因素，確定干擾性質(zhì)，采取相應(yīng)的抗干擾措施，合理有效地抑制干擾，使其高可靠地穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2.2人為因素及應(yīng)對(duì)措施
人為因素主要表現(xiàn)為選型、安裝及使用維護(hù)不當(dāng)所帶來(lái)的問(wèn)題。所以，只要對(duì)癥下藥，做好選型、安裝及使用維護(hù)三個(gè)方面的工作，就可以從人為角度保障智能儀表的長(zhǎng)周期可靠運(yùn)行。
（1）選型應(yīng)對(duì)措施。
工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐表明，智能儀表的故障率極低，較多故障來(lái)源于儀表的選型偏差，這就需要慎重考慮測(cè)量介質(zhì)的具體情況。以智能變送器為例，選型時(shí)的考慮重點(diǎn)是測(cè)量范圍是否合理、接液部分材質(zhì)是否滿(mǎn)足工藝介質(zhì)的腐蝕性要求、法蘭規(guī)格型號(hào)是否與工藝連接法蘭一致。
（2）安裝應(yīng)對(duì)措施。
舉例來(lái)說(shuō)，實(shí)際應(yīng)用中我們可能會(huì)遇到需要伴熱、但裝置現(xiàn)場(chǎng)附近又不具備保溫蒸汽氣源的取壓點(diǎn)，若采用電伴熱，運(yùn)行成本又過(guò)高也不利安全。此時(shí)可以考慮就地安裝變送器，然后再結(jié)合簡(jiǎn)單的保溫處理。能夠采取這種方案的理由如下：一是智能變送器防護(hù)等級(jí)已達(dá)到IP67允許露天安裝，二是變送器型號(hào)齊全，可以選擇體積小、重量輕的外螺紋接口的智能壓力變送器。
（3）使用維護(hù)應(yīng)對(duì)措施。
目前智能變送器的精度大多都可達(dá)到±0.075%甚至±0.05%，量程比可達(dá)到40：1或100：1，但是變送器實(shí)際量程比過(guò)小，比如小于測(cè)量范圍的1/10，則實(shí)際測(cè)量精度將會(huì)大打折扣，從使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，建議使用設(shè)置時(shí)，儀表實(shí)際量程應(yīng)大于測(cè)量范圍的1/5。
智能變送器要求使用與之配套的安全柵，當(dāng)使用未取得與其配套許可的安全善后，就可能出現(xiàn)諸多問(wèn)題，如安全柵壓降過(guò)大，整個(gè)回路電壓可能不足以支撐變送器正常工作；安全柵沒(méi)有本安接地，造成大的共模干擾信號(hào)，導(dǎo)致智能變送器工作異常等。
2.2.3自身因素及應(yīng)對(duì)措施
自身因素即是指智能儀表本身的質(zhì)量問(wèn)題。這種問(wèn)題極其少見(jiàn)，只要選型得當(dāng)，正確審查、評(píng)定與優(yōu)選供應(yīng)商，這類(lèi)問(wèn)題基本上是容易避免的。
3.對(duì)于智能儀表技術(shù)及其應(yīng)用未來(lái)發(fā)展方向的建議
3.1智能儀表的智能化程度有待進(jìn)一步提高
智能儀表的智能化程度表征著其應(yīng)用的廣度和深度，目前的智能儀表還只是處于一個(gè)較低水平的初級(jí)智能化階段，但某些特殊工藝及應(yīng)用場(chǎng)合則對(duì)儀表的智能化提出了較高的要求，而當(dāng)前的智能化理論，如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、小波理論、混沌理論等已經(jīng)具備潛在的應(yīng)用基礎(chǔ)，這就意味著我們有必要也有能力結(jié)合具體的應(yīng)用需要下大氣力開(kāi)發(fā)高級(jí)智能化的儀表技術(shù)。
3.2智能儀表的穩(wěn)定性、可靠性有待長(zhǎng)期和持續(xù)的關(guān)注
儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性是用戶(hù)首要關(guān)心的問(wèn)題，智能儀表也不例外，隨著智能儀表技術(shù)的不斷拓展、新型的智能儀表也將陸續(xù)投放市場(chǎng)，這需要我們始終把握一個(gè)原則：每一項(xiàng)智能新技術(shù)的應(yīng)用有待實(shí)踐的檢驗(yàn)，是否用戶(hù)有信心和勇氣敢于做“第一個(gè)吃螃蟹的人”。這就需要安全性、可靠性技術(shù)的并行開(kāi)發(fā)。
3.3智能儀表的潛在功能應(yīng)用有待最大化
目前工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用尚未將智能儀表的功能發(fā)揮最大化，而更多的只是應(yīng)用了其總體功能的半數(shù)左右，而這一應(yīng)用現(xiàn)狀的主要原因是，控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)忽略了諸如現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這需要儀表廠(chǎng)商與用戶(hù)建立良好的合作伙伴關(guān)系，加強(qiáng)長(zhǎng)期合作，以短期投資促長(zhǎng)期效益，通過(guò)建立“智能儀表+現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)”的控制系統(tǒng)架構(gòu)，確立優(yōu)化的投資觀念，達(dá)成和諧共贏的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別 機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)控制
中圖分類(lèi)號(hào)：TP242.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（a）-0033-02
工業(yè)智能機(jī)器人是集合材料科學(xué)、機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程、控制技術(shù)等多門(mén)學(xué)科于一體的一門(mén)自動(dòng)化控制技術(shù)科學(xué)，它的發(fā)展程度是一個(gè)國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)能力和科技實(shí)力的重要水平線(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展是21世紀(jì)工業(yè)自動(dòng)化最有說(shuō)服力的成就之一。
如果將射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人中，可以讓工業(yè)機(jī)器人獲得更多的外在信息，這些信息能夠給機(jī)器人更為準(zhǔn)確的定位，從而能夠更好發(fā)揮RFID的技術(shù)特點(diǎn)，來(lái)使智能機(jī)器人獲得更好的自動(dòng)性，為工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)裝配企業(yè)更多的節(jié)省人力資源?，F(xiàn)今，RFID的應(yīng)用逐步被技術(shù)人員以及科技人員所重視，對(duì)RFID用在工業(yè)智能機(jī)器人上的研究，可以開(kāi)拓一條新的思路和應(yīng)用方向，工業(yè)智能機(jī)器人也將更為靈活的服務(wù)于生產(chǎn)。
該文基于西門(mén)子RFID識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與機(jī)器人的融合，進(jìn)行三菱RV-3SD六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)研究。為工業(yè)機(jī)器人的裝配和自動(dòng)化順序控制提供了一種新思路。
1 射頻識(shí)別技術(shù)
1.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)概況
射頻識(shí)別（Radio Frequency Identi
fication，RFID）又稱(chēng)電子標(biāo)簽、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻識(shí)別的識(shí)別工作無(wú)須認(rèn)為的干涉，能夠工作于生產(chǎn)環(huán)境惡劣的場(chǎng)地或車(chē)間。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品或工業(yè)配件并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)它們上的多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。與傳統(tǒng)的條形碼系統(tǒng)、接觸式IC卡等不同，同其他識(shí)別系統(tǒng)相比，射頻識(shí)別系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展與成熟，射頻識(shí)別技術(shù)有著更廣闊的市場(chǎng)。
1.2 西門(mén)子RFID識(shí)別系統(tǒng)
西門(mén)子RFID識(shí)別系統(tǒng)主要采用西門(mén)子RF260R讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽。
西門(mén)子RF260R是帶有集成天線(xiàn)的讀寫(xiě)器。設(shè)計(jì)緊湊，非常適用于裝配。該讀寫(xiě)器配有：一個(gè)RS232接口，帶有3964傳送程序，用于連接到PC系統(tǒng)、S7-1200、三菱等其他控制器。
該文探討設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人裝配控制中所使用的RFID就是西門(mén)子RF260R系統(tǒng)。
2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
控制系統(tǒng)由PLC和相關(guān)應(yīng)用模塊、上位機(jī)、RFID、智能識(shí)別系統(tǒng)以及傳感器構(gòu)成。PLC選用日本三菱公司的FX3U-64MT系列，該系列采用模塊化設(shè)計(jì)，支持“熱插拔”，有多重?cái)?shù)字量I/O模塊可供選擇，且可加以太網(wǎng)通信模塊FX3U-ENET-L，便于和同類(lèi)CPU、通信模塊以及工業(yè)機(jī)器手的以太網(wǎng)通訊。上位機(jī)采用與日本三菱產(chǎn)品配套的Unity Pro S開(kāi)發(fā)軟件，完成上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和PLC程序的編寫(xiě)。上位機(jī)通過(guò)USB接口與PLC的CPU進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)程序的下載、運(yùn)行和實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)PLC程序?qū)FID的標(biāo)簽讀入寫(xiě)入進(jìn)行控制，使其能夠?yàn)檠b配單元的各個(gè)類(lèi)別（比如顏色大小等）寫(xiě)入唯一性的標(biāo)簽。在系統(tǒng)工作時(shí)，RFID能夠識(shí)別唯一性的標(biāo)簽，并將標(biāo)簽信號(hào)傳輸給機(jī)器人，使機(jī)器人能夠辨別這個(gè)單元是否需要抓取。如需抓取，抓取后，精確的運(yùn)送到裝配位置，并循環(huán)往返運(yùn)動(dòng)。圖1為控制系統(tǒng)示意圖。
三菱RV-3SD六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成，裝備多種夾具、吸盤(pán)、量具、工具等，可對(duì)工件進(jìn)行抓取、吸取、搬運(yùn)、裝配、打磨、測(cè)量、拆解等操作，也可以抓取智能視覺(jué)相機(jī)對(duì)工件、裝配過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)視覺(jué)檢測(cè)操作。
對(duì)傳送帶上產(chǎn)品的采用光電傳感器來(lái)機(jī)器人傳送啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)傳感器，并且RFID讀入的標(biāo)簽滿(mǎn)足需求裝配的信號(hào)，機(jī)器人開(kāi)始工作。
當(dāng)裝配工作結(jié)束或者裝配工作臺(tái)裝滿(mǎn)后，由智能視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)裝配的合格與否進(jìn)行最后檢測(cè)。工件的高度和顏色等信息預(yù)先存入到上位機(jī)中，智能視覺(jué)系將拍攝的信息數(shù)字化到PLC中，并由PLC程序判斷合格與否。最后進(jìn)行合格產(chǎn)品和次品的分揀工作。
3 RFID系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
3.1 RFID第三方控制器使用時(shí)傳輸數(shù)據(jù)
RFID與PLC連接使用時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，當(dāng)實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)功能時(shí)，需要RFID向PLC中傳送相對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)，以獲取PLC反饋的16進(jìn)制數(shù)，逐級(jí)交互，產(chǎn)生邏輯關(guān)系。
下面的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系中，PLC向RFID傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候用OUT表達(dá)，當(dāng)RFID向PLC傳送數(shù)據(jù)時(shí)用IN表達(dá)。
上電：IN： ff IN： fc IN： 02 OUT： 10 IN： 02 00 0f 10 03 1e
啟動(dòng)：OUT： 02 IN： 10 OUT： 0a 00 00 00 25 02 00 00 01 00 01 10 03 3e IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 05 00 00 01 02 00 10 03
停止：OUT： 02 IN： 10 OUT： 03 0a 00 02 10 03 18 IN： 10 02 OUT： 10 IN： 02 0a 19 10 03 02
讀標(biāo)簽：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 05 02 00 00 00 10 10 10 03 14
發(fā)現(xiàn)標(biāo)簽及標(biāo)簽：IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 01 0f 00 00 01 10 03 19 OUT： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32
標(biāo)簽離開(kāi)：IN： 02 OUT： 10 IN： 04 0f 00 00 00 10 03 18
寫(xiě)標(biāo)簽：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32 IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 02 01 00 10 03 10
3.2 RFID寫(xiě)標(biāo)簽的PLC程序
首先對(duì)RFID系統(tǒng)的整體進(jìn)行初始化，對(duì)進(jìn)行讀操作的標(biāo)簽的信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析，使這些數(shù)據(jù)接收初始化操作，方便后續(xù)智能機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)作時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用。之后進(jìn)行上電、啟動(dòng)、發(fā)現(xiàn)標(biāo)簽、寫(xiě)標(biāo)簽等的PLC數(shù)據(jù)交換編輯，這個(gè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)來(lái)自上位機(jī)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)決定了裝配工件的位置、大小、顏色、序號(hào)等有用信息。最后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即按照工藝要求如何進(jìn)行裝配，好順序后，將這些數(shù)據(jù)按照裝配順序進(jìn)行排序，逐步寫(xiě)入到PLC中。為了數(shù)據(jù)寫(xiě)入的有效性，要在程序最后讀寫(xiě)一次停止及標(biāo)簽離開(kāi)的數(shù)據(jù)信息。
3.3 RFID讀標(biāo)簽的PLC程序
RFID讀標(biāo)簽的PLC程序要寫(xiě)在整體自動(dòng)化的控制程序中，保證自動(dòng)化運(yùn)行的邏輯性。程序如RFID寫(xiě)標(biāo)簽的編輯大致相同，不同的地方在于PLC要讀寫(xiě)一次“寫(xiě)標(biāo)簽”中的初始數(shù)據(jù)，并將信息進(jìn)行計(jì)算，即讀入的數(shù)據(jù)與不參加自動(dòng)化控制的空白數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化二進(jìn)制，然后求和的異或，使之?dāng)?shù)值等于16進(jìn)制數(shù)ff。
關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0；智能科學(xué)與技術(shù)；創(chuàng)新課程體系；中國(guó)制造2025
0引言
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是教育部根據(jù)“面向國(guó)家戰(zhàn)略需求、面向世界科技前沿”的方針，為適應(yīng)國(guó)家科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的需要而設(shè)立的，專(zhuān)業(yè)代碼080907T。智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)屬于一個(gè)交叉學(xué)科，涵蓋了電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件、人工智能、自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何交叉學(xué)科，立足于工業(yè)智能化的發(fā)展方向和《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006―2020年）》的要求，適應(yīng)國(guó)家對(duì)高質(zhì)量的智能技術(shù)人才的社會(huì)需求，研究與實(shí)踐體現(xiàn)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)建設(shè)需求的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)課程體系具有重大意義。
1創(chuàng)新課程體系的意義
德國(guó)率先提出的“工業(yè)4.0”概念其實(shí)就是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等相結(jié)合，形成虛擬與現(xiàn)實(shí)相融合的智能制造系統(tǒng)。人們可以在世界任何地方采用電腦或任何移動(dòng)終端，在互聯(lián)網(wǎng)上選擇標(biāo)準(zhǔn)的或定制的貨品訂單，系統(tǒng)會(huì)采用人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在全球范圍整合資源、信息、物品和人，以高質(zhì)量、低成本、高效率生產(chǎn)制造出產(chǎn)品，快速交付給客戶(hù)。
在制造領(lǐng)域，這種技術(shù)的漸進(jìn)性進(jìn)步可以被描述為工業(yè)化的第4階段，即“工業(yè)4.0”，如圖1所示。其中，第①階段以1784年的英國(guó)蒸汽機(jī)為代表；第②階段以1870年的電動(dòng)機(jī)械發(fā)明與應(yīng)用為代表；第③階段以使用電子與IT技術(shù)的自動(dòng)化時(shí)代為代表；第④階段就是我們正在經(jīng)歷的智能制造時(shí)代。當(dāng)前，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量連續(xù)兩年行業(yè)增速在50%以上，行業(yè)進(jìn)入成長(zhǎng)期。另外，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國(guó)家，具有廣闊的市場(chǎng)空間。智能裝備的大發(fā)展對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的需求呈爆發(fā)趨勢(shì)，智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生今后的一個(gè)重要就業(yè)方向?qū)⑹欠?wù)于產(chǎn)業(yè)界的機(jī)器人領(lǐng)域。
我們國(guó)家正在大力提倡的“中國(guó)制造2025”與德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”有著異曲同工之妙，盡管兩國(guó)的工業(yè)、社會(huì)發(fā)展階段存在差異，但在智能制造領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展水平基本同步。通過(guò)國(guó)家層面大力推廣發(fā)展智能制造技術(shù)，以及在大學(xué)智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程改革，為我國(guó)的智能制造技術(shù)趕上甚至超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家創(chuàng)造了千載難逢的機(jī)遇。
2智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新課程體系目標(biāo)
如何充分利用民辦學(xué)校的企業(yè)資源優(yōu)勢(shì)，辦好智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是本專(zhuān)業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。本著教育先行、為產(chǎn)業(yè)服務(wù)的辦學(xué)宗旨，根據(jù)行業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展的需求，在保證專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系完整性的前提下，結(jié)合“工業(yè)4.0”對(duì)專(zhuān)業(yè)人才知識(shí)、能力的需求，我們將專(zhuān)業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測(cè)技術(shù)，智能機(jī)器人傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)，智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等。4年來(lái)的辦學(xué)實(shí)踐證明，我們的專(zhuān)業(yè)定位符合地區(qū)與行業(yè)發(fā)展需求，并具有一定的前瞻性。
基于以上專(zhuān)業(yè)定位，對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系進(jìn)行深入的探索與實(shí)踐，涉及專(zhuān)業(yè)一體化的理論與實(shí)踐課程體系規(guī)劃，機(jī)器人實(shí)踐平臺(tái)升級(jí)，專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、考核方式改革，教學(xué)資源、師資隊(duì)伍、評(píng)估反饋機(jī)制建設(shè)等。通過(guò)有針對(duì)性地研究我們?cè)趯?zhuān)業(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的有效途徑，探索出符合現(xiàn)代高等教育發(fā)展規(guī)律、適應(yīng)“工業(yè)4.0”及“中國(guó)制造2025”對(duì)專(zhuān)業(yè)人才知識(shí)及能力要求的創(chuàng)新課程體系，為國(guó)家、社會(huì)輸送高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
通過(guò)對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程體系的研究，在已運(yùn)行4年的本專(zhuān)業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上建立完善的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新課程體系；完成課程體系面向“工業(yè)4.0”的課程群知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論與實(shí)踐一體化設(shè)計(jì)；總結(jié)課程教學(xué)手段和方法；完成高質(zhì)量的教學(xué)資源建設(shè)；建立高水平的師資隊(duì)伍。
3創(chuàng)新課程體系構(gòu)建方案
專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)遵循工程教育思想，以項(xiàng)目為導(dǎo)向設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程培養(yǎng)體系，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施貫穿于大學(xué)4年的教學(xué)過(guò)程之中，讓學(xué)生在校期間就有機(jī)會(huì)參與真實(shí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與運(yùn)作，獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐與學(xué)校理論教學(xué)的無(wú)縫對(duì)接。設(shè)置面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程群及項(xiàng)目群，對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)進(jìn)行全面培養(yǎng)，使學(xué)生得到全方位的鍛煉。
3.1支撐培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一體化課程體系
專(zhuān)業(yè)課程體系的構(gòu)建思路以行業(yè)與社會(huì)需求為根本。在此基礎(chǔ)上確定智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。以TOPCARES-CDIO教育理念為指導(dǎo)，定制科學(xué)先進(jìn)的人才培養(yǎng)模式和過(guò)程，最終建立面向“工業(yè)4.0”的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新課程體系。
引進(jìn)與國(guó)際接軌的課程體系，制定全新的適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的教學(xué)計(jì)劃，采用先進(jìn)的教學(xué)理念與培養(yǎng)模式，初步構(gòu)建以設(shè)計(jì)為中心，理論與實(shí)踐高度融合的應(yīng)用型本科課程體系。
理論課程體系方面具體表現(xiàn)在適當(dāng)降低理論知識(shí)的難度，著重培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。理論課程的整合要突出理論教學(xué)的應(yīng)用性，構(gòu)建基礎(chǔ)理論平臺(tái)課程群與專(zhuān)業(yè)模塊化課程群相結(jié)合的理論教學(xué)體系，保證人才的基本規(guī)格和多樣化、個(gè)性化發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性。
實(shí)踐課程體系方面，依據(jù)專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)，以能力為本位，以項(xiàng)目為載體，以“學(xué)中做”和“做中學(xué)”為方法，統(tǒng)籌安排基礎(chǔ)實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練與實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐、綜合實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與企業(yè)實(shí)習(xí)等各類(lèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使實(shí)踐學(xué)期教學(xué)內(nèi)容逐級(jí)遞進(jìn)、逐步深化；將實(shí)踐學(xué)期實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容緊密銜接。系統(tǒng)化構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合，貫穿于大學(xué)教育全程的一體化實(shí)踐教學(xué)體系。本專(zhuān)業(yè)采用自頂而下的方式設(shè)計(jì)各級(jí)項(xiàng)目。一級(jí)項(xiàng)目（智能機(jī)器人綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目）的設(shè)計(jì)直接針對(duì)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)踐學(xué)期的二級(jí)項(xiàng)目和基于專(zhuān)業(yè)課程的三級(jí)項(xiàng)目分別是一級(jí)項(xiàng)目培養(yǎng)能力的分解。
采用基于社會(huì)實(shí)際崗位的逆推法設(shè)計(jì)課程體系，如圖2所示。按照人才職業(yè)需求確定專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，將專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)抽象為若干個(gè)專(zhuān)業(yè)核心應(yīng)用能力，再根據(jù)每個(gè)專(zhuān)業(yè)核心應(yīng)用能力所需的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)劃分不同的課程群。
設(shè)置課程群不僅要考慮智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本身課程體系的科學(xué)性與遞進(jìn)關(guān)系，還要充分研究專(zhuān)業(yè)相關(guān)的重點(diǎn)行業(yè)、大型企業(yè)崗位特點(diǎn)，針對(duì)人才市場(chǎng)的人才需求和崗位需求，把行業(yè)、企業(yè)、崗位所需與“工業(yè)4.0”相關(guān)的新知識(shí)、新技術(shù)、新平臺(tái)、新規(guī)范納入課程，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程體系與區(qū)域經(jīng)濟(jì)及行業(yè)、企業(yè)的有效對(duì)接。目前，智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)行的人才培養(yǎng)課程體系將專(zhuān)業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測(cè)技術(shù)、智能機(jī)器人傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)技術(shù)、智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，包括智能系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，以及智能技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用等。雖然該體系與面向“工業(yè)4.0”相關(guān)技術(shù)有一定的匹配度，但還需進(jìn)一步改革，擬融合“通信規(guī)約”“IoT”“工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)”等知識(shí)模塊構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS虛擬網(wǎng)絡(luò)課程群，融合“工業(yè)機(jī)器人”“智能傳感檢測(cè)”等構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS實(shí)體物理課程群。實(shí)踐課程體系的改革主要圍繞KUKA工業(yè)機(jī)器人開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)、課程項(xiàng)目、實(shí)踐學(xué)期項(xiàng)目及實(shí)訓(xùn)等。
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系的構(gòu)建分為基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)崗位應(yīng)用技能課程、專(zhuān)業(yè)方向和專(zhuān)業(yè)技能拓展課程4個(gè)階段。注重崗位需求對(duì)課程設(shè)置的對(duì)應(yīng)性，前兩個(gè)階段與傳統(tǒng)大學(xué)基本一致，只是深度上淺顯一些，后兩個(gè)階段面向人才市場(chǎng)的崗位需求，著重培養(yǎng)企業(yè)用得上的專(zhuān)業(yè)人才。
3.2科學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
大連東軟信息學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)按照全面質(zhì)量管理的理念，建立了全員參與、全過(guò)程監(jiān)控、全方位評(píng)價(jià)的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制。做到了常項(xiàng)評(píng)價(jià)與專(zhuān)項(xiàng)評(píng)價(jià)相結(jié)合，形成性考核評(píng)價(jià)與終結(jié)性考核評(píng)價(jià)相結(jié)合，定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合，采取管理學(xué)確認(rèn)有效的5W1H（Why-What-Where-When-Who-How）和PDCA（Plan-Do-Check-Action）方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以有效地保證各環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升與持續(xù)改善。
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)包括TOPCARES-CDIO系列評(píng)估、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)以及教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)3個(gè)部分。TOPCARES-CDIO系列評(píng)估主要評(píng)價(jià)專(zhuān)業(yè)、課程、項(xiàng)目、教材以及素質(zhì)教育等環(huán)節(jié)落實(shí)工程教育理念的效果。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)主要包括教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)課程的滿(mǎn)意度調(diào)查、對(duì)重點(diǎn)課程的評(píng)價(jià)、對(duì)重點(diǎn)教材的評(píng)價(jià)等，由定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)組成。教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)，主要從課程考核、實(shí)踐學(xué)期以及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開(kāi)。
3.3高水平師資隊(duì)伍建設(shè)
專(zhuān)業(yè)自成立以來(lái)就十分關(guān)注師資隊(duì)伍的培養(yǎng)，不斷強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)，持續(xù)關(guān)注專(zhuān)業(yè)帶頭人和骨干教師建設(shè)，加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度。通過(guò)開(kāi)展內(nèi)部培訓(xùn)、教學(xué)研討、企業(yè)實(shí)踐、學(xué)術(shù)研討等全方位的培養(yǎng)措施，努力建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、教研科研水平高、技術(shù)服務(wù)能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在師資隊(duì)伍建設(shè)過(guò)程中，實(shí)施“引聘訓(xùn)評(píng)”的雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)發(fā)展方案。
3.4教學(xué)資源建設(shè)
根據(jù)課程體系改革方案，完善改革課程的教學(xué)大綱，積極開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程教材、試題庫(kù)、項(xiàng)目庫(kù)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、教學(xué)案例、課件等教學(xué)資源建設(shè)，升級(jí)機(jī)器人系列實(shí)驗(yàn)室。
