智能裝備（Intelligent equipment），指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。中國重點推進高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備，自動化成套生產(chǎn)線，智能控制系統(tǒng)，精密和智能儀器儀表與試驗設備，關鍵基礎零部件、元器件及通用部件，智能專用裝備的發(fā)展。

智能裝備簡介

智能制造裝備的定義是：具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。

重點推進高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備，自動化成套生產(chǎn)線，智能控制系統(tǒng)，精密和智能儀器儀表與試驗設備，關鍵基礎零部件、元器件及通用部件，智能專用裝備的發(fā)展，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、精密化、綠色化，帶動工業(yè)整體技術(shù)水平的提升。

例如，在精密和智能儀器儀表與試驗設備領域，要針對生物、節(jié)能環(huán)保、石油化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，重點發(fā)展智能化壓力、流量、物位、成分、材料、力學性能等精密儀器儀表和科學儀器及環(huán)境、安全和國防特種檢測儀器。

在關鍵基礎零部件、元器件及通用部件領域，要重點發(fā)展高參數(shù)、高精密和高可靠性軸承、液壓/氣動/密封元件、齒輪傳動裝置及大型、精密、復雜、長壽命模具等。

在智能專用裝備領域，要重點發(fā)展新一代大型電力和電網(wǎng)裝備，機器人產(chǎn)業(yè)，全斷面掘進機、快速集成柔性施工裝備等智能化大型施工機械，以及大型先進高效智能化農(nóng)業(yè)機械等。

此外，還要以大飛機、支線飛機及通用飛機為應用對象，采用飛機制造、機床制造和材料生產(chǎn)企業(yè)相結(jié)合，重點發(fā)展復合材料制備裝備、自動輔帶/輔絲設備、構(gòu)件加工機床、超聲加工/高壓水切割設備等。

智能裝備發(fā)展方向

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長李東在2011年國際現(xiàn)代工廠/過程自動化技術(shù)與裝備展覽會上表示，高端裝備制造業(yè)是國家“十二五”規(guī)劃提出的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)七大領域之一，其中智能制造裝備是高端裝備制造業(yè)的重點方向之一。

李東說，改造提升制造業(yè)、加快培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)是國家“十二五”規(guī)劃中明確的重要任務。實現(xiàn)由主要依靠規(guī)模增長的傳統(tǒng)工業(yè)化道路向主要依靠技術(shù)進步和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè)化道路轉(zhuǎn)變，調(diào)整優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、布局結(jié)構(gòu)和行業(yè)結(jié)構(gòu)，成為轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展方式的核心工作。

面向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，重點推進智能儀表裝備、智能裝備等四大類產(chǎn)品，其中智能專用裝備主要包括大型智能工程機械、高效農(nóng)業(yè)機械、智能印刷機械、自動化紡織機械、環(huán)保機械、煤炭機械、冶金機械等各類專用裝備，實現(xiàn)各種制造過程自動化、智能化、精義化，帶動整體智能裝備水平的提升。

智能裝備的組成及關鍵技術(shù)解析

智能制造是以智能技術(shù)為代表的技術(shù)為指導的先進制造，包括智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化和自動化為特征的先進制造技術(shù)的應用，涉及制造過程中的設計、工藝、裝備（結(jié)構(gòu)設計和優(yōu)化、控制、軟件、集成）和管理。

智能制造核心是制造，本質(zhì)是先進制造，基礎是數(shù)字化，趨勢是（人工）智能，靈魂和難點是工藝，載體（外在表現(xiàn)形式）是智能裝備，精神表現(xiàn)形式（內(nèi)在表現(xiàn)形式）是軟件。

智能裝備的組成

一個智能裝備大概由感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。

智能感知系統(tǒng)

感知是智能的輸入和起點，也是智能發(fā)揮作用的基礎。感知系統(tǒng)模擬智能體的視覺、聽覺、觸覺等等。注意智能裝備不是完全仿真人類的智能，而是參考人類的智能去解決實際問題，因此會有所拓展，會發(fā)展各種超越人類感知能力的傳感器，比如超聲、紅外……目前感知系統(tǒng)是智能裝備高速發(fā)展的一個方向，更新更高精度的傳感器是研究學者和業(yè)界不懈的追求目標。智能裝備常用的傳感器有：視覺傳感器（如攝像頭）、距離傳感器（如激光測距儀）、射頻識別RFID傳感器、聲音傳感器、觸覺傳感器等等。

機械執(zhí)行系統(tǒng)

裝備的執(zhí)行系統(tǒng)，也就是機械執(zhí)行機構(gòu)，是機械工具的進一步延伸?，F(xiàn)階段的裝備機械執(zhí)行系統(tǒng)，是包括產(chǎn)生特定運動的機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)運動的電機、發(fā)動機、氣動馬達等驅(qū)動設備。

通過裝備執(zhí)行系統(tǒng)，可以進行高于人類的高精度、高穩(wěn)定性的操作。

目前執(zhí)行系統(tǒng)最需要突破的是各類能實現(xiàn)復雜功能的末端執(zhí)行器，由于需要和大量的感知傳感器配合交互，且期望尺寸較小，末端執(zhí)行器的研制是集成商最關注的方向。

運動控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是智能發(fā)揮作用的橋梁。控制系統(tǒng)可以使執(zhí)行系統(tǒng)按照給定的指令進行復雜的操作。使人類從繁瑣的人機交互中脫離從來，極大的提高了效率和降低了出錯的可能性。

控制系統(tǒng)為智能提供了基礎，通過感知系統(tǒng)進行反饋控制為裝備提供了初級的“智能”。

工業(yè)上用的精密控制，除了各種感知技術(shù)外，主要依靠計算機的計算、存儲能力，在已知的抽象和邏輯（算法）下，為執(zhí)行機構(gòu)提供“智能”的指令。

智能決策系統(tǒng)

決策系統(tǒng)使真正的智能。決策系統(tǒng)根據(jù)各種感知系統(tǒng)收集的信息，進行復雜的決策計算，優(yōu)化出合理的指令，指揮控制系統(tǒng)來驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)，從而最終實現(xiàn)復雜的智能行為。智能決策系統(tǒng)是目前智能裝備發(fā)展的瓶頸，目前工業(yè)領域事實上還沒有好的通用解決方案。

智能裝備的關鍵技術(shù)

智能裝備的關鍵技術(shù)非常多，涉及應用工藝、執(zhí)行、傳感、控制、集成各方面，每一方面都有廣闊的研究空間，每一領域都有涉及軟硬件的關鍵技術(shù)。

以本課題組涉及的關鍵技術(shù)為例，如下圖所示，需要工藝研究、機械設計、控制系統(tǒng)、控制軟件、視覺檢測、測量、軟件開發(fā)等各專業(yè)的知識。

智能裝備對復合型人才的需求

智能裝備的研發(fā)，迫切需要懂工藝、機械、控制、軟件的復合型人才。然而據(jù)《人民日報》在廣州和深圳、青島和濰坊、長沙和株洲等三省六市詳細調(diào)查100家企業(yè)，真切地感受到了制造業(yè)企業(yè)面臨人才的“三難”問題，我國的技術(shù)人才需求缺口正越來越大。

其中有一條就是：復合型人才匱乏?！岸に嚨牟欢浖浖挠植欢に??！?/p>

目前高校的專業(yè)劃分條塊分割比較明顯，比如軟件往往劃歸計算機學院，機械和工藝屬于機電學院，控制屬于電子信息工程學院。而退一步，即使機電學院，往往機械和工藝屬于機械制造及自動化專業(yè)，控制屬于機電工程專業(yè)。這種傳統(tǒng)專業(yè)劃分的現(xiàn)狀為智能裝備研發(fā)人才的培養(yǎng)帶來極大的困難。而缺乏復合型專業(yè)老師，即使一窩蜂上了所謂智能制造專業(yè)，也不過是新瓶裝舊酒。