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(jìn)程中，應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(shí)現突破。

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(zhù)新一代信息技術(shù)與傳統制造技術(shù)深度融合、集成創(chuàng )新的廣泛應用，是制造業(yè)的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化迭代交叉、轉型提升的重要交匯點(diǎn)，孕育著(zhù)新一輪的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命。

我國制造業(yè)現階段的狀況是“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(jìn)展顯著(zhù)，取得了舉世矚目的成就，但工業(yè)基礎相對薄弱，高端裝備、關(guān)鍵元器件及零部件依賴(lài)進(jìn)口，制造質(zhì)量和實(shí)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、設計軟件、關(guān)鍵元器件與零部件等均需進(jìn)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(lái)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(jìn)程中，應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(shí)現突破，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(jìn)。

第一，加強戰略布局、搶占發(fā)展先機。智能制造的內涵包括產(chǎn)品、裝備、模式、系統等，其主要的推動(dòng)力來(lái)自于智能科學(xué)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，如人工智能、機器學(xué)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，覆蓋了設計、模擬、仿真、分析、生產(chǎn)、控制、檢測等諸多環(huán)節。我國現階段芯片制造、操作系統、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、工業(yè)軟件、大數據等自主研制開(kāi)發(fā)上著(zhù)力加強外，也要在認知科學(xué)、神經(jīng)計算、人工智能、仿生制造等智能科學(xué)基礎研究上不斷深化，推動(dòng)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(shí)發(fā)展基礎。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(xiàn)制造、柔性電子制造、自動(dòng)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(xiàn)、表面工程技術(shù)等，直接制約著(zhù)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，應從制造的具體實(shí)際出發(fā)，出臺解決共性技術(shù)的國家重大攻關(guān)計劃，構建共享的技術(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(wèn)題。

第三，發(fā)展電子裝備、突出智能引領(lǐng)。信息技術(shù)是實(shí)現傳統制造業(yè)轉型升級、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(diǎn)工業(yè)行業(yè)數字化、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(diǎn)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、生物醫藥等主干制造業(yè)智能化發(fā)展的強力驅動(dòng)器，著(zhù)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(jìn)程具有重要的戰略意義。

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(dòng)控制技術(shù)、伺服驅動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)和系統總體技術(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構、更小的體積、更輕的重量，還要求精度更高、剛度更大、動(dòng)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(dòng)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換為統一規格的電信號輸入到信息處理系統中，并由此產(chǎn)生出相應的控制信號以決定執行機構的運動(dòng)形式和動(dòng)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。 機電一體化系統要求傳感裝置能快速、精確、可靠地獲取信息，而且價(jià)格低廉。目前，人們正在探索新的傳感機理，開(kāi)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；傳感器結構、制造工藝的開(kāi)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(lái)進(jìn)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。機電一體化系統中主要采用工業(yè)控制機（包括可編程控制器，單、多回路調節器，單片微控器，總線(xiàn)式工業(yè)控制機，分布式計算機測控系統等）進(jìn)行信息處理。 信息處理技術(shù)方面尚需研究開(kāi)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(pán)機、可編程控制器的標準化等。

（四）自動(dòng)控制技術(shù) 自動(dòng)控制技術(shù)就是通過(guò)控制器使被控對象或過(guò)程自動(dòng)地按照預定的規律運行。機電一體化系統中自動(dòng)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、自適應控制等。 主要以傳遞函數為基礎，研究單輸入、單輸出一類(lèi)線(xiàn)性自動(dòng)控制系統分析與設計問(wèn)題的古典控制技術(shù)發(fā)展較早，且已日臻成熟?，F代控制技術(shù)主要以狀態(tài)空間法為基礎，研究多輸入、多輸出、參變量、非線(xiàn)性、高精度、高效能等控制系統的分析和設計問(wèn)題。最優(yōu)控制、最佳濾波、系統識別、自適應控制等都是這一領(lǐng)域研究的重要課題。

（五）伺服驅動(dòng)技術(shù) 伺服驅動(dòng)技術(shù)主要是指在控制指令的指揮下，控制驅動(dòng)元件，使機械的運動(dòng)部件按照指令的要求進(jìn)行運動(dòng)，并具有良好的動(dòng)態(tài)性能。執行機構主要包括電磁鐵、伺服電動(dòng)機、步進(jìn)電動(dòng)機、液壓電動(dòng)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(gè)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(guò)接口設備的轉換才能變成機電一體化產(chǎn)品的實(shí)際動(dòng)作。而由外部輸入的檢測信號也只有先通過(guò)接口設備才能為中央控制器所識別。

（七）系統總體技術(shù) 系統總體技術(shù)是從整體目標出發(fā)，用系統的觀(guān)點(diǎn)和方法，把系統分成若干功能的子系統，對于每個(gè)子系統的技術(shù)方案都首先從實(shí)現整個(gè)系統技術(shù)協(xié)調的觀(guān)點(diǎn)來(lái)考慮，對于子系統與子系統之間的矛盾都要從總體協(xié)調的需要來(lái)選擇解決的方案。機電一體化系統是一個(gè)技術(shù)綜合體，利用系統總體技術(shù)將各種有關(guān)技術(shù)協(xié)調配合、綜合運用而達到整體系統的最優(yōu)化。

摘自《中國科學(xué)報》