基于全信息的智能农业装备技术专利战略研究

第一篇：基于全信息的智能农业装备技术专利战略研究

世界农业正快速向现代农业发展，生命科学、信息科学、材料科学、环境科学、控制科学的不断发展为农业科技的进步注入了强大动力。党的十七大报告指出“要加强农业基础地位，走中国特色农业现代化道路”。而农业装备是发展农业生产，促进农业技术现代化，进而推动农村经济发展的基础。随着我国农业机械化不断推进，国外公司利用专利在我国抢占市场愈演愈烈，制约了我国民族产业的发展，直接影响我国农业现代化的进程。作为农业大国，在当前形势下充分运用专利制度，从战略高度制定我国智能农业装备技术的专利战略对提升我国农业科技竞争力，推动农业经济发展具有重要意义。

基于海量信息借助先进的分析方法开展技术发展研究，为行业发展提供决策咨询是情报学发展的方向。本文运用专利计量、专利生态学、显性比较优势分析，SWOT分析等多种研究方法，从农业装备相关技术领域的专利信息检索和分析入手，通过对国内外在智能农业装备技术领域的发展方向的把握，结合智能农业装备国内外市场状况分析，在考察和总结发达国家发展农业装备技术政策的基础上，提出我国智能农业装备技术的专利战略，给出相应的政策建议。本文的创新性工作主要体现在：

第一，提出制定行业专利战略的全信息模型，从社会环境、市场环境、行业内部环境三个层面阐述了专利战略构建的影响因素，结合智能农业装备的实际情况，构建了专利信息、市场信息、政策信息三位一体的智能农业装备行业专利战略全信息模型。

第二，综合运用专利文献计量，专利生态学，显性比较优势分析，SWOT分析等多种方法，构建了制定专利战略的组合信息分析方法。

第三，基于情报学视角，以智能农业装备技术为例开展传统制造业的专利战略研究，为探索我国产业升级转型的发展途径提供了新的研究视角。

本文基于构建的全信息模型以智能农业装备技术为例开展的行业专利战略研究，丰富了情报学的研究内容，有助于打破国外技术封锁，提升我国农业装备产业的核心竞争力。

第二篇：精细农业及智能农业装备论文

湖南农业大学课程论文

学 院：科学技术师范学院

班 级：12级教育技术学一班 姓 名：严一平

学 号：201240922133 课程论文题目：精准农业在农业生产中的作用与发展前景 课程名称：精细农业及智能农业装备 评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期：

****年**月**日

精准农业在农业生产中的作用与发展前景

学

生：严一平

（科学技术师范学院12级教育技术学一班，学号201240922133）

摘 要：精准农业是20世纪80年代中期开始的，利用最新技术，通过改变利率和混合领域内的需求以提高化肥应用。目前，这一概念已经适应于各种领域，作物和国家。这一措施使其在不同的种植制度，地区和国家中有很大差别，但它是逐步实施或被世界各地评价的。目前我国关于精准农业的研究应用还处于起步阶段，精准农业技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。其最重要的价值和意义就在于能够实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化。可以说，精准农业将会成为农业史上一场伟大的革新。

关键字：精准农业技术、遥感系统、地理信息系统、全球定位系统、技术变革

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是以信息为基础,利用传感器及现代先进的监测技术,完整、准确、及时的了解土地和作物的详细数据,结合精确时空统计分析,及时迅速的做出决策的一种农业管理系统。精准农业是当今世界农业最富有吸引力的前沿课题之一,代表了21 世纪全球农业发展的方向,是农业的一场革命,是面向21 世纪农业的新技术,对我国农业生产产生了深远影响。

一、精准农业的定义与技术基础

精准农业是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。

（一）精准农业主要依靠3s（GPS、GIS、RS）技术来开展各项操作

1.全球定位系统(GPS)

GPS 是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度、全天候、全球性的精确定位系统。GPS 是精准农业的基础,主要用于实时、快速地进行田间信息的采集和田间操作的精确定位,在精准农业中发挥了重要作用,为农田信息定位,指挥农机行走和农机作业,同时对周边环境进行不定期

监测定位,为农业专家系统提供有益的空间信息。2.地理信息系统(GIS)是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素,储存在计算机内,通过计算机及数据库管理软件,可以对有关内容进行快速查询、评估、分析、更新、修改、存档、传输等。通过GIS 可快速检索各点的土壤、空气等农业状况,再据此采取措施,有针对性的运用精准农机进行操作。3.遥感系统(RS)

由传感器、载体和指挥系统等3 部分组成。农业遥感技术是现代航空技术、计算机技术等相结合的产物,是人类从空间对地球进行观察的手段。RS 对各种物体如土地、河流水系、农作物等进行观测,使人们快速获得相关农业信息,其准确性比人工预报大大提高。

（二）精准农业的实施过程主要分为三步

1、信息获取

包括农田地理要素、环境信息、作物信息几大方面的获取。2.分析决策

主要包括GIS管理、变量施肥灌溉喷药、产量数据处理等一系列的操作过程。3.变量实施

主要分为变量施肥、变量喷药、智能测产等几个步骤。

二、精准农业在中国的应用研究进展

我国农业发展历史悠久,经历了原始农业、传统农业、石油农业等阶段。近年来,我国农业吸取“石油农业”的教训,正向知识高度密集型的现代农业发展,相继出现了“有机农业”、“生态农业”、“持续农业”、“精准农业”等替代型现代农业,而精准农业的出现也为现代农业的发展指明了方向。我国“精准农业”技术的应用较发达国家要落后20 年以上,甚至有些地方还是一片空白。近年来,信息技术飞速发展,其在农业上的应用也得以重视。

[1]

目前,我国北京、上海等地已开展了精准农业的研究应用,例如,在京郊小汤山精准农业基地,由北京师范大学遥感与地理信息系统研究中心、中国科学院地理科学与资源研究所热红外遥感实验室以及北京市农林科学院联合实施的大型定量遥感联合试验和北京农业信息技术研究中心,根据国家973 项目与精准农业示范项目的总体要求,在小麦病

害的高光谱遥感检测和预测预报试验等方面,都取得了大量试验数据。但目前我国关于精准农业的研究应用还处于起步阶段。

三、精准农业在中国农业生产中的作用

我国是一个农业大国,自然条件十分复杂,自然灾害频繁,由于种种原因,目前农业生产技术仍然处于相对传统、经验型的水平上,与世界发达国家相比,较为粗放、浪费大、效率低,还没有充分挖掘土地资源和其他自然资源的潜力实施精投入,存在成本高及破坏生态环境等问题。因此“精准农业”技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。

精准农业相对于传统农业的一个最大特点,就是通过高科技投入和管理,获取资源的最大节约和农业产出的最佳效益,其最重要的价值和意义就在于能够实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化。

（一）加速提升农业科技水平

我国农业的整体科技水平较低,与世界发达国家还存在较大差距,如传统的灌溉、施肥技术和农药、除草剂的大量施用,不但造成生产成本的提高和资金的浪费,而且直接危害人畜健康,污染农产品、环境和水质。因此需要利用能够根据作物生长需求、田间杂草及病虫害分布情况,实现精确喷灌、施肥及定点喷药,减少成本和环境污染的自动控制机械与技术。例如用于除草的喷药机械要求较高的控制精度,能够利用计算机视觉技术进行杂草识别,进而控制喷药的地点与用量。精准农业是以高科技带动的农业科技创新技术体系,对于加速提升我国农业科技水平,促进我国农业现代化进程具有十分重要的意义。

（二）进一步增强农产品竞争力,实现高效农业

精准农业是质量效益型农业,以优质高效为目标,追求以最少的投入实现优质、高产、高效。我国化肥利用率相当低,仅为30 %～40 %,且氮、磷、钾肥施用比例不合理,中、微量元素缺乏的情况没有得到及时纠正,氮肥损失率高达70 %～80 %,浪费十分严重,肥料的增产效益未能充分发挥,养分管理和施肥技术方面的研究基础更是薄弱。实施精准农业,可在作物田块内,依据特定小区的作物生长潜力投入不同水平的管理(变量播种、施肥、喷药等),提高化肥、农药的有效利用率,降低农用成本和作物中有毒物质的残留量,从而提高作物的产量和品质,增强农产品的竞争力,实现高效农业。

（三）有效地保护环境,实现农业可持续发展

从我国近几十年的农业发展来看,环境保护与农业发展间存在着一定的矛盾,且日益严重。目前中国农村化肥、农药、除草剂、农膜的大量使用已经造成了严重的面污染,例如过量的化学氮不__仅形成大气污染源,且同过量的磷向水体淋溶,形成水体富营养化。实施精准农业可以减少因农业化学物质滥用造成的环境污染,是保持农业可持续发展的有效途径。

（四）有利于促进农民生产观念转变、生产技术和素质的提高

精准农业使农业劳动力的就业结构发生变化,从事密集型农业生产的劳动力逐渐减少,农民的知识结构也将从根本上得到改变,这是突破千百年来形成的传统耕作观念的关键之一。我国农民几千年来在小块土地上经过密集型劳动生产的投入和丰富生产管理经验的积累而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。现代农业技术与电子信息技术的发展,使定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异信息、实施基于知识和现代科技的分布式调控、达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。精准农业技术可显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药、能源和劳力的投入,并获得良好的经济效益。

（五）有利于促进研究开发高新技术在农业领域的应用

精准农业的关键技术是实现采集地块作物收获量分布状况,生成小区产量分布图；根据田间作物生长条件的差别,以及田间土壤类型、水分、肥力、实测的产量分布图、作物栽培模型等,并综合专家知识决定如何操作处理地块内小区间的条件差别,对地块小区产量分布图进行分析,定义需要进行特殊处理的区域,分析形成决策方案,生成决策图；根据地块决策图生成控制指令,对变量作业机械进行调节与控制。农业机械的精确定位与变量作业,需要空间信息技术的支持,由于GPS、GIS、RS 与其他传感控制技术的发展,使变量机械的设计成为可能。如带有谷物产量传感器的联合收割机能绘制产量分布图,带有GPS 与测量谷物产量传感器的联合收割机能绘制小区产量分布图,这些产量分布图反映了地块小区的差异；用于除草的自动监控喷药机械,能够利用计算机视觉技术进行杂草识别、进而控制喷药的地点与用量；用于灭虫的喷药机械,需要相对定位,可以利用带GPS 数据采集器绘制地块的病虫害分布图,作为喷药的依据;变量施肥播种机具,能根据土壤肥力的不同,自动调节施肥量,同时也能根据土壤水分、土壤温度的不同,自动调节播种深度。

[2]

四、精准农业的发展前景

精准农业已成为合理利用农业资源、提高农作物产量和品质、降低生产成本、改善生态环境及农业可持续发展的前沿性农业科学研究热点之一。目前,我国农业仍处于由传统农业向现代农业转变的过程中,与国外精准农业条件比较,还存在诸多不利因素。例如地形复杂,机械化和集约化水平不高,信息技术及其装备薄弱,农民素质不高等；此外,实施精准农业,前期的仪器、设备、装置等的成本投入相对过高,也影响了精准农业在我国的发展。因此,我国发展精准农业必须分步推行,从应用较为成熟、投资较小的阶段性成果开始,逐步配套提高精准程度。为此在技术上,可先发展3S集成技术,开发应用软件,再研制智能控制的装备和农机具,在技术实施过程中,可先进行人工采集信息,常规机械操作,逐步过渡到半自动化、自动化作业；在推广上,应先在受自然条件影响小、时空差异不大和工业化程度较高的设施农业生产中应用,在大规模的农场和农业高新技术综合开发试验区实践,然后才向有条件的农村和农户渗透。这样,既可使我国的精准农业与国际接轨,又符合我国的国情,逐步形成自身特点。

[3]

五、结束语

精准农业目前已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业,被认为是农业可持续发展的重要途径。虽然我国信息化建设的基础设施还比较薄弱,但从未来农业发展趋势看,中国也需要利用信息技术改造传统农业,促进中国农业的现代化和信息化。因此,依据目前我国农业的现状,在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则上,结合我国的具体情况,研究发展适合我国情况的精准农业技术体系,将成为今后我国农业发展的重要方向。

参考文献

[1]刁承军、胡伟，关于精准农业发展的探讨[J ].农机市场,2003(8):16 [2]刘爱民、封志明、徐丽明.，现代精准农业及我国精准农业的发展方向 [J ].中国农业大学学报,2000 ,5(2):20-25.[3]薄晓鸥，具有中国特色的精准农业初探[J ].科技情报开发与经济,2001 ,11(2):50-60.

第三篇：智能农业装备制造项目 市场分析

3.1智能农业装备国际市场现状：

智能制造装备是具有预测、感知、分析、推理、决策、控制功能装备的总称，它是先进制造技术、信息技术和人工智能技术在装备产品上的集成和融合。是传统产业升级改造、实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化的基本工具，是培育和发展战略性新兴产业的支撑，是实现生产过程和产品使用过程节能减排的重要手段。智能制造装备产业的水平已经成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。

当前工业发达国家掌握核心技术，联合制定严格的国际标准，话语权优势明显，处在产业链的上游。智能制造的概念于上世纪 90 年代首先由美国提出，其后各发达国家紧紧跟随，纷纷将智能制造系统列为国家级计划并着力发展。目前美国、德国、日本等工业发达国家在数控机床、测控仪表和自动化设备、工业机器人等方面具有多年的技术积累，优势明显，特别是高端装备差距尤为突出。国外公司进入市场较早，技术优势明显，市场经验丰富，而国内企业因缺少技术储备，技术水平与国外的差距很大。不断有新技术和新产品在市场上推广应用，主导地位牢固，垄断优势明显。因此，这些企业进入中国，国内智能制造装备领域面临激烈的国际市场竞争。同时，后金融危机时代,美国、英国等发达国家重新回归重视发展高技术的制造业，德国、日本竭力保持在智能制造装备领域的优势和垄断地位，韩国也力求跻身世界制造强国之列。各国在力保本国市场的前提下，不断蚕食别国市场。

发展中国家技术基础薄弱，处在产业链下游，在工业化过程中急需大量机械装备，是国际上的主要买家，市场潜力巨大。亚洲新兴国家处在加速工业化的过程中，对机械装备需求量巨大，例如，印度尼西亚是这个新兴市场中的明珠，作为东南亚经济总量最大的国家，其机械市场也是东南亚工程机械市场的重中之重。马来西亚的机械装备主要依靠进口，在过去的一段时间内，日本一直以近40%的市场份额高居首位，德国紧随其后。拉丁美洲除巴西外，其他国家工业化水平都较低，以美国为首的发达国家占据了该地区机械装备市场的主导地位。

3.2智能农业装备国内市场现状：

中国是农业大国，农业是国家的命脉，农业机械装备发展是农业发展的重要保证，我国已成为世界第二大农业装备制造大国。“十二五”时期，国家统筹工业化、城镇化和农业现代化发展，明确了农业机械化水平到2015年要由目前的52%达到60%左右，预计2020年达到65%，基本实现农业机械化。智能制造装备是《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确的高端装备制造业领域中的重点方向。

2008年以来，智能制造装备产业增长势头迅猛，初步形成一定的规模。2010 年国家工业和信息化部在编制“高端智能装备及基础制造装备产业专项规划”时组织专家对 2009 年装备制造产业结构分

析认为：2009 年，智能制造装备产业销售产值约3600 亿元。随着“十一五”期间“高档数控机床与基础制造装备”重大专项等一系列科技攻关项目和产业化工程的圆满完成，2010 年智能制造装备产业规模约为 4000 亿元。预计到2015年智能装备市场规模将超过1万亿元,占高端装备制造业的比重将达到20%左右，高端装备的销售产值占装备制造业的比例将达20%以上，到2020年这一比例将达到30%以上。这意味着,2015年高端装备制造业年销售产值将达到6万亿元左右。据此分析,未来5-10年智能装备行业将迎来高速增长，十二五”期间智能装备主营业务收入年均增长率将超过25%。

从对外贸易看，2010年，全行业实现出口65.66亿美元，达到历史最好水平；整个“十一五”期间，农业装备产品累计完成出口252.23亿美元，进口70.62亿美元，实现贸易顺差181.61亿美元，年平均增长29.6%。目前我国农业装备主要出口国家和地区为美国、日本、德国、越南、印尼、印度、尼日利亚等。出口数量较多的产品为拖拉机、牵引车，农产品加工机械，联合收割机，运输车，收获及场上作业机械，畜产品采集、加工机械等。

智能制造装备产业是一个完全开放和竞争的行业，中外资进入最早的行业，近年来民营经济发展迅速。机床工具行业，2009年销售收入中，国有、民营、三资所占比例分别为18.3%、67%和14.7%；仪器仪表行业 2009 年销售收入中，国营、民营、三资所占比例分别为：18.9％、45.2％和 35.9％，初步形成国有企业、民营企业、三资企业多元化发展，民营企业比例较高的格局。

中国智能装备行业的一大问题是，重大技术装备基本被国外垄断，对外依存度达到40%，其中高端产品对外依存度更是达到 70%。中国企业多数属于加工组装型，技术累积不足，没有掌握核心技术，依赖国外专利授权。没有自主知识产权，就没有真正的竞争力。提高自身技术水平，是中国智能装备制造行业未来发展的关键。

3.3智能农业装备市场预测：

随着国内外企业纷纷加大投资力度，未来智能装备行业的竞争将会更加激烈，不可避免地出现合作兼并的格局。主要工业化国家的机械装备应用普及，市场已趋于饱和，并且本国市场多被本国企业和国际大鳄所控制，新兴国家制造企业受限于技术水平，在工业化国家机会不大。因此，未来农机智能装备市场的主战场将是新兴国家。一是因为亚洲、拉丁美洲等国家传统上是农业大国，对农业机械装备需求很大。二是因为这些国家处在快速工业化进程中，对智能装备的需求逐渐扩大。因此，智能装备制造行业的竞争将会全球化，市场将会不断扩大。

从技术上讲，智能制造装备呈现出自动化、集成化、网络化、信息化、虚拟化、绿色化的发展趋势。自动化和智能化是智能制造装备的重要发展趋势，主要表现在装备能根据用户要求完成制造过程的自动化，并对制造对象和制造环境具有高度适应性，实现制造过程的优化。设计及制造过程的数字化、网络化、信息化、虚拟化与智能化的最终目标不仅是要快速开发出产品或装备，而且要努力实现大型复杂

产品一次开发成功。资源、能源的压力，使装备必须考虑从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的全生命周期中，对环境负面影响极小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造是提高智能制造装备资源循环利用效率和降低环境排放的关键途径。

总的来说，智能装备市场有着清晰的技术升级方向，又有明确的市场需求和产业化前景；从业企业覆盖大中小型企业，企业的成长性较强；资本市场纷纷进入，是最具潜力的投资领域。

3.4竞争力分析：

华丰机械有限公司技术储备良好，有自己的独特技术优势，产品质量优良，获得了社会及行业的认同，信誉度较高。集群化优势明显，周围配套产业完备。上杭工业园矿冶、光电、机械等企业数量较多，发展较为成熟，形成了完整的产业链，各企业可以互补，整体竞争力明显。基础设施、地理区位、交通运输条件良好。

第四篇：现代农业装备技术及发展网上作业题

东北农业大学网络教育学院 现代农业装备技术及发展作业题

一、简述题

1.什么是精细农业？

2.精细农业的技术思想是什么？

3.精细农业的技术支撑有哪些？简要说明

4.全球定位系统GPS主要有那几部分组成？

5．什么是地理信息系统？

6.什么是专家系统？

7.农业信息技术？

第五篇：智能制造技术

现代制造技术

1142813203 吴文乐

摘要：现代制造技术是在传统制造技术的基础上, 不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理技术的成果, 将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理服务等产品生命周 期的全过程, 以实现优质、高效、低耗、灵活、清洁的生产技术模式,取得理想的技术经济效果的制造技术的总称传统的自动化生产技术可以显著提高生产效率，然而其局限性也显而易见，即无法很好地适应中小批量生产的要求。随着现代制造技术的发展，特别是自动控制技术、数控加工技术、工业机器人技术等的迅猛发展，柔性制造技术(FMI)应运而生。

关键词：现代制造技术；自动控制技术；柔性制造技术

1.现代制造技术发展综述

现代制造技术在系统论、方法论、信息论和协同 论等的基础上形成制造系统工程学，是一种广义制造的概念，亦称之为“大制造”的概念，它体现了制造概念的扩展。广义制造概念的形成过程主要有以下几方面原因[1]。

1).制造设计一体化。体现制造和设计的密切结合，形成了设计制造一体化，设计不仅是指产品设计，而且包括工艺设计、生产调度设计、质量控制设计等。

2).材料成形机理的扩展。现在加工成形机理明确地将加工分为去除加工、结合加工和变形加工。

3).制造技术的综合性。现代制造技术是一门以 机械为主体，交叉融合光、电、信息、材料等学科的综合体，并与管理科学、社会科学、文化、艺术、人机工 程、生物工程和生命科学等相结合，拓展了新领域。现代制造技术应包括硬件和软件两大方面，硬／软件工具、平台和支撑环境有了很大的发展。

4).产品的全生命周期。制造的范畴从过去的设计、加工和装配发展为产品的全生命周期，包括市场调研、设计、制造、销售、维修和报废处理等。

5).生产制造模式的发展。计算机集成制造技术 是制造技术与信息技术结合的产物，集成制造系统强 调信息集成，其后出现了柔性制造、敏捷制造、虚拟制 造、网络制造、大规模定制、绿色制造、智能制造和协 同制造等多种制造模式，有效地提高了制造技术的水平，扩展了制造技术的领域[2]。

现代制造技术的发展主要沿着“广义制造”或称 “大制造”的方向发展，其具体的发展可以归纳为四个方面和多个大项目[3]，如图1所示：

图1：现代制造技术方向

针对现代制造技术，本文从柔性制造技术的角度对现代制造技术进行学习，对柔性制造在实际中的应用进行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造简述

所谓“柔性”，是指制造系统(企业)对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。柔性可分为瞬时、短期和长期柔性[4]。瞬时柔性是指设备出现故障后，自动排除故障或将零件转移到另一台设备上继续进行加工的能力；短期柔性是指系统在短时期内，适应加工对象变化的能力，包括在任意时期混合进行加工2种以上零件的能力；长期柔性则是指系统在长期使用中，能够加工各种不同零件的能力。迄今为止，柔性还只能定性地加以分析，尚无科学实用的量化指标。因此，凡具备上述3种柔性特征之一的、具有物料或信息流的自动化制造系统都可以称为柔性制造系统。柔性制造技术是计算机技术在生产过程及其装备上的应用，是将微电子技术、智能技术与传统制造技术融合在一起，具有自动化、柔性化、高效率的特点，是目前自动化制造系统的基本单元技术[5]。

柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和[6]。柔性制造技术是技术密集型的技术群，我们认为凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为[7]：

(1)柔性制造系统（FMS）：关于柔住制造系统的定义很多，权威性的定义有：美国国家标准局把FMS定义为：“由一个传输系统联系起来的一些设备，传输装置把工件放征其他联结装置上送到各加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化。

(2)柔性制造单元（FMC）：M S是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物，它是由l～2台加工中心、工业机器人。数控机床及物料运送存贮设备构成，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。

(3)柔性制造线（FML):它是处于单一或少品种人批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心，CNC机床；亦可采用争用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(D C S)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日趋成熟，迄今已进入实用化阶段。

(4)柔性制造工厂(FMF):FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化屯体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整F M S。它包括了CAD／CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统 柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化[8]。

2.2柔性制造所采用的关键技术

1.计算机辅助设计未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将二维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图彤对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各斤状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便呵制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.模糊控制技术模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊摔制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息井自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

3.人工智能、专家系统及智能传感器技术迄今，柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基础规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测，诊断、查找故障、设汁、计划、监视、修复、命 令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强综合性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在柔性制造(尤其智能型)中起着非常重要的关键性的作用。目前对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。

4.人工神经网络技术人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列到专家系统和模糊控制系统，成为现代自动化系统中的一个组成部分[9]。

3.国内现代制造技术状况

近年来，世界各国都投入了巨大的财力和物力，强化作为光机电一体化制造业基础的先进制造业的技术和产业发展的战略研究。美国、德 国、日 本 等 国 已 经 开 发 出 了 数 控（NC）、计算机数控（CNC）、直接数控（CAM）、计算机集成制造系统（CIMS）、制造资源规则（MRP）、柔性制造单元（TMC）、柔性制造系统（FMS）、机器人、计算机辅助设计／制造（CAD／CAM）、精益生产（LP）、智能制造系统（MS）、并行工程（CE）和敏捷制造（AM）等多项现代制造技术与制造模式。这些技术的推广与应用，不仅使本国企业的国际竞争力得到巩固，也使得世界先进制造业发展迅猛[10]。我国制造业市场的巨大潜力，为现代制造技术发展提供了广阔的市场空间。但是，与制造业发达国家和地区相比，国内的现代制造技术的研发与市场拓展还不均衡。其中，国内机械基础件制造行业中的数控化率极低，不足1.6%，先进加工工艺、技术和装备的普及程度不足10 % ；CAD／CAM 系统应用的普及率在国内骨干企业仅有35%，产业规模较小。另外，在相关行业中如印刷业、电力行业和医疗器械行业等，技术装备的低数控化率也远不能满足市场对中高档先进产品的需求。纵观国际制造业的竞争与发展，面对国际、国内两个制造业市场的日渐融合，如何立足国内制造业的市场需求，整合分散的科研与企业资源，尽快形成自己在先进制造产业竞争中的技术优势，已经是摆在我国制造业面前的迫在眉睫的课题了[11]。

总之，重视制造业和现代制造技术已成为全球化的大趋势。现代制造技术不是一项具体技术，而是利用系统工程技术将各种相关技术集成的一个有机整体；现代制造技术是一种动态技术，而不是一成不变的，它需要不断吸收各种高新技术成果，并将其渗透到产品的所有领域，结合成一个有机整体，实现优质、高效、低耗、清洁和灵活的生产[12]；现代制造技术的目的是提高制造业的综合效益，其不摒弃传统技术，而是有赖于不断用科技新手段去研究它和传承它，并应用科技新成果去改造它和充实它；现代制造技术在强调环境保护的同时，还强调各专业学科之间的相互渗透、融合和淡化，并消除其间的界限。我国先进制造技术的发展应结合自身的特点，形成特色，大力发展一些关键前沿技术，比如新一代材料成型技术、微米及纳米技术、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的将来，现代制造技术将得到更大的发展和壮大，发展和应用先进制造技术是每个国家为提高企业的国际竞争力和技术创新能力的必然选择。

参考文献：

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