超級工業製造系統

① 數控機床的歷史

數控機床發展史

【摘要】
「科學技術是第一生產力」已成為當今社會發展中至高無上的真理，誰能夠掌握最前沿、最先進的科學技術，誰就能夠在發展中取得主動權，取得巨大的突破與成就。而以數控技術為核心的先進製造技術更是反映一個國家綜合國力的重要標志之一。本文主要介紹了數控機床的定義、發展階段及歷史、世界機床強國及我國的機床發展情況，並對數控機床的未來發展方向作了簡要描述，說明數控機床在當今社會發展中的重要性。通過搜查相關資料，加深了我對機械專業尤其是數控機床的了解，同時明確了當今社會機電一體化的發展潮流和未來的深造方向。

【關鍵字】 發展史 機床強國 發展趨勢

一、 名詞說明

數控，即數字控制（Numerial Control，簡寫為NC）。數控技術，即NC技術，是指用數字化信息（數字量及字元）發出指令並實現自動控制的技術。是近代發展起來的一種自動控制技術。目前，數控技術已經成為現代製造技術的基礎支撐，數控技術和數控裝備是製造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關繫到一個國家的戰略地位。因此，世界上個工業發達國家均採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。
數控機床（Numerial Control Machine Tools）是指採用數字控制技術對機床加工過程進行自動控制的一類機床。國際信息處理聯盟第五次技術委員會對數控機床作的定義是：「數控機床是一個裝有程序控制系統的機床，該系統能夠邏輯地處理具有使用代碼或其他編碼指令規定的程序。」它是集現代機械製造技術、自動控制技術及計算機信息技術於一體，採用數控裝置或計算機來部分或全部地取代一般通用機床在加工零件時的各種動作（如啟動、加工順序、改變切削量、主軸變速、選擇刀具、冷卻液開停以及停車等）的人工控制，是高效率、高精度、高柔性和高自動化的光、機、電一體化的數控設備。

二、 數控系統發展階段

1946年誕生了世界上第一台電子計算機，這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。
6年後，即在1952年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一台數控機床。從此，傳統機床產生了質的變化。近半個世紀以來，數控系統經歷了兩個階段和六代的發展。

1、數控（NC）階段（1952～1970年）
早期計算機的運算速度低，對當時的科學計算和數據處理影響還不大，但不能適應機床實時控制的要求。人們不得不採用數字邏輯電路「搭」成一台機床專用計算機作為數控系統，被稱為硬體連接數控（HARD-WIRED NC），簡稱為數控（NC）。隨著元器件的發展，這個階段歷經了三代，即1952年的第一代--電子管；1959年的第二代--晶體管；1965年的第三代--小規模集成電路。

2、計算機數控（CNC）階段（1970年～現在）
到1970年，通用小型計算機業已出現並成批生產。於是將它移植過來作為數控系統的核心部件，從此進入了計算機數控（CNC）階段（把計算機前面應有的「通用」兩個字省略了）。到1971年，美國INTEL公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件--運算器和控制器，採用大規模集成電路技術集成在一塊晶元上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡稱CPU）。
到1974年微處理器被應用於數控系統。這是因為小型計算機功能太強，控制一台機床能力有富裕（故當時曾用於控制多台機床，稱之為群控），不如採用微處理器經濟合理。而且當時的小型機可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結構來解決。由於微處理器是通用計算機的核心部件，故仍稱為計算機數控。
到了1990年，PC機（個人計算機，國內習慣稱微機）的性能已發展到很高的階段，可以滿足作為數控系統核心部件的要求。數控系統從此進入了基於PC的階段。
總之，計算機數控階段也經歷了三代。即1970年的第四代--小型計算機；1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基於PC（國外稱為PC-BASED）。
還要指出的是，雖然國外早已改稱為計算機數控（即CNC）了，而我國仍習慣稱數控（NC）。所以我們日常講的"數控"，實質上已是指「計算機數控」了。

三、數控機床發展史

20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。
採用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在製造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，並考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。
1952年，麻省理工學院在一台立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這台數控機床被大家稱為世界上第一台數控機床。
這台機床是一台試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一台工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。
在此以後，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現並獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由於當時的數控系統採用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以後，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000台數控機床中，85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐&特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鑽頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，並通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、卧式等用於箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用於回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾台數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性製造系統（Flexible Manufacturing System&mdash——FMS）之後，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。 1974年以後，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用於數控機床，使數控的軟體功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。
80年代，國際上出現了1～4台加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性製造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成製造系統中使用。
目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發展。
所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。

四、世界強國及我國的數控機床發展狀況

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

美國：機床開發以基礎科研為主
美國的特點是，政府重視機床工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究效率和創新，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國不僅生產宇航等使用的高性能數控機床，也為中小企業生產廉價實用的數控機床。如Haas、Fadal公司等。
美國在發展數控機床上存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放鬆了引導，致使數控機床產量增加緩慢，於1982年被後進的日本超過，並大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

德國：機床開發注重實用
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，特別講究實際與實效，堅持以人為本，師徒相傳，不斷提高人員素質。在發展大量大批生產自動化的基礎上，於1956年研製出第一台數控機床後一直堅持實事求是的精神，不斷穩步前進。德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作，對用戶產品、加工工藝、機床布局結構、數控機床的共性與特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界，尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統和Heidenhain公司之精密光柵均為世界聞名，競相採用。

日本：機床開發先仿後創
日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如機振法、機電法、機信法等)提出日本數控機床行業的發展方向，並提供充足的研發經費，鼓勵科研機構和企業大力發展數控機床。日本在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，並改進和發展了兩國的成果，並取得了很好的效果，甚至青出於藍而勝於藍。日本也和美、德兩國相似，充分發展大量大批生產自動化，繼而全力發展中小批柔性生產自動化的數控機床。自1958年研製出第一台數控機床後，1978年產量(7342台)超過美國(5688台)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46604台，出口27409台，佔59%)。戰略上先仿後創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。在策略上，首先通過學習美國全面質量管理變為職工自覺全體活動，保產品質量，進而加速發展電子、計算機技術進入世界前列，為發展機電一體化的數控機床開道。日本在發展數控機床的過程中，狠抓關鍵，突出發展數控系統。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上佔50%，在國內約佔70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。

我國的發展現狀
我國數控技術的發展起步於二十世紀五十年代， 中國於1958年研製出第一台數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用於生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、台灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，並逐步向前發展。通過「六五」期間引進數控技術，「七五」期間組織消化吸收「科技攻關」，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床製造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在於國產數控機床的研究開發深度不夠、製造水平依然落後、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
在20餘年間，數控機床的設計和製造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、製造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，使設計、製造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數控系統配套，開始能自行設計及製造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處於從仿製走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本機電法、機信法那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。
2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控化率是5－8％，目前預計是15－20％之間。
目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今後五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

五、數控未來發展的趨勢

數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化，使製造業成為工業化的象徵，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。

1、 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。

2、軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其製造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。
在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

3、 智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家
對開放式系統進行研究。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求，也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的「CyberProction Center」（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出「IT plaza」（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放製造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。

4、 重視新技術標准、規范的建立
(1) 關於數控系統設計開發規范
如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，並進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
(2) 關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於ISO6983標准，即採用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特徵是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個製造過程，乃至各個工業領域產品信息的標准化。
STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命，對於數控技術的發展乃至整個製造業，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的製造理念，傳統的製造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下，NC程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次，STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。
目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEP Tools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(Super Model)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。

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③ 特斯拉得州超級工廠開工啟示錄：做最極致的減法，畫最大的餅

④ 什麼是智能機器人

30年前，看過70年代科幻電影《未來世界》的觀眾一定還記得充斥著整部片子的「機器人」追殺真人的恐怖情景；30年後的今天，美國科學家正式宣布，他們已經成功研製一種可以無需任何人幫助就能自行製造機器人的「超智能機器人」！

發明這種能夠自行製造機器人的超級機器人的是美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆「布朗迪斯大學」實驗室的兩位科學家———波拉克博士和利普森博士。波拉克博士和利普森博士把他們這一驚人的發明成果公布在8月31日剛剛出版的美國著名科學月刊《自然》雜志上。他們發明的機器人製造系統——一台連著電腦的機器已經能夠自行製造塑料模型。當然了，它現在還不能製造跟機器本身一樣復雜先進的機器，但卻能自行製造一種8英寸長由塑料棒和球形聯結物構成的奇怪的機械小裝置。只需把這些小機械裝上一台微型馬達和晶元，那麼就成了一個個的小機器人了。不過，這種機器人唯一的用途就是能緩慢地爬行，最快的速度也就是每秒鍾幾英寸。計算機教授波拉克博士得意地說：「這些小玩意看起來就像是玩具，可它們不是人設計出來的，也不是人生產出來的！」當然了，目前這種機器人在製造機器的時候好像並不知道何種設計最為合理，所以在生產過程中把一切有可能用到的部件全都一個不落地生產出來。這個機器人的電腦模擬生物進化的原理，給它設計的機械加上或者修改有關部位，然後模擬生物的運動。每完成一步設計，機器人電腦都會對各種設計進行模擬，對運行好的設計予以保留，對那些失敗的設計全部丟棄。經過300至600道反復實驗，機器人電腦就把較完美的設計圖案送給模型生產機器，開始生產原型機器人。這整個過程全都是機器人自動進行的！

能夠製造機器人的「超智能機器人」的問世立即引起了贊成與反對者兩派大爭論。對「超智能機器人」持贊成態度的一些美國科學家和社會學家認為，機器人製造業的這一突破性進展對於人類來說不論是近期還是長期都是有好處的：從近期來說，這一機器人製造技術的重大突破必將導致一個價廉質優的機器人製造工業的興起，可以製造出適於完成不同任務的適用機器人；從長遠來說，也就是至少數十年之後，機器人可能會被人類視為「人造生命」，因為這些機器人會「繁殖」、「進化」，製造比它們自身更高級的機器人！

對「超智能機器人」持反對態度的是一些計算機科學家。他們擔心這種超級機器人的出現最終會導致地球上出現「機器人物種」，從而對包括人類在內的地球生物形成可怕的威脅。Sun�Microsystems系統的科學主管比爾·喬伊最近在一篇論人類發明和掌握的科學技術的文章中說：「有些東西我們有能力做，但我們不應該去做。就像我們可以用DDT農葯去殺蟲一樣，可我們最後決定不應該用這種非常有效的農葯。許多技術亦然。」他在文章中明確警告說，科學家們應該有意繞開能夠自我復印、自我發展的超級機器人的技術。喬伊說：「我倒不是特意指波拉克博士的發明有什麼現實的威脅，但如果我們還在沿著這條路走下去的話，總有一天人類會遇到自己製造出的天大麻煩的。」

不過，贊成也好，反對也好，多數的科學家對超級機器人目前的技術都表現出了濃厚的興趣。英格蘭薩塞克斯大學人造智能教授菲利普·哈斯蓬表示：「這是一台機器百分之百自動進化的第一例！雖說現在的技術還很原始，但這是通往相當重要的技術的第一步。」（徐冰川）

⑤ 什麼是智能製造

（一）發展背景

當今世界，各國製造企業普遍面臨著提高質量、增加效率、降低成本、快速響應的強烈需求，還要不斷適應廣大用戶不斷增長的個性化消費需求，應對資源能源環境約束進一步加大的挑戰。然而，現有製造體系和製造水平已經難以滿足高端化、個性化、智能化產品和服務增值升級的需求，製造業的進一步發展面臨巨大瓶頸和困難。解決問題，迎接挑戰，迫切需要製造業的技術創新、智能升級。

新一輪工業革命方興未艾，其根本動力在於新一輪科技革命。新世紀以來，移動互聯、超級計算、大數據、雲計算、物聯網等新一代信息技術日新月異、飛速發展，並極其迅速地普及應用，形成了群體性跨越。這些歷史性的技術進步，集中匯聚在新一代人工智慧技術的戰略性突破，實現了質的飛躍。新一代人工智慧呈現出深度學習、跨界協同、人機融合、群體智能等新特徵，為人類提供認識復雜系統的新思維、改造自然和社會的新技術。當然，新一代人工智慧技術還處在極速發展的進程中，將繼續從「弱人工智慧」邁向「強人工智慧」，不斷拓展人類「腦力」，應用范圍將無所不在。新一代人工智慧已經成為新一輪科技革命的核心技術，為製造業革命性的產業升級提供了歷史性機遇，正在形成推動經濟社會發展的巨大引擎。世界各國都把新一代人工智慧的發展擺在了最重要的位置。

新一代人工智慧技術與先進製造技術的深度融合，形成了新一代智能製造技術，成為了新一輪工業革命的核心驅動力。

（二）新一代智能製造是新一輪工業革命的核心技術

科學技術是第一生產力，科技創新是經濟社會發展的根本動力。第一次工業革命和第二次工業革命分別以蒸汽機和電力的發明和應用為根本動力，極大地提高了生產力，人類社會進入了現代工業社會。第三次工業革命以計算、通信、控制等信息技術的創新與應用為標志，持續將工業發展推向新高度。

新世紀以來，數字化和網路化使得信息的獲取、使用、控制以及共享變得極其快速和普及，進而，新一代人工智慧突破和應用進一步提升了製造業數字化網路化智能化的水平，其最本質的特徵是具備認知和學習的能力，具備生成知識和更好地運用知識的能力，這樣就從根本上提高工業知識產生和利用的效率，極大地解放人的體力和腦力，使創新速度大大加快，應用范圍更加泛在，從而推動製造業發展步入新階段，即數字化網路化智能化製造——新一代智能製造。如果說數字化網路化製造是新一輪工業革命的開始，那麼新一代智能製造的突破和廣泛應用將推動形成新工業革命的高潮，將重塑製造業的技術體系、生產模式、產業形態，並將引領真正意義上的「工業4.0」，實現新一輪工業革命。

（三）願景

製造系統將具備越來越強大的智能，特別是越來越強大的認知和學習能力，人的智慧與機器智能相互啟發性地增長，使製造業的知識型工作向自主智能化的方向發生轉變，進而突破當今製造業發展所面臨的瓶頸和困難。

新一代智能製造中，產品呈現高度智能化、宜人化，生產製造過程呈現高質、柔性、高效、綠色等特徵，產業模式發生革命性的變化，服務型製造業與生產型服務業大發展，進而共同優化集成新型製造大系統，全面重塑製造業價值鏈，極大提高製造業的創新力和競爭力。

新一代智能製造將給人類社會帶來革命性變化。人與機器的分工將產生革命性變化，智能機器將替代人類大量體力勞動和相當部分的腦力勞動，人類可更多地從事創造性工作；人類工作生活環境和方式將朝著以人為本的方向邁進。同時，新一代智能製造將有效減少資源與能源的消耗和浪費，持續引領製造業綠色發展、和諧發展。

新一代智能製造是一個大系統，主要由智能產品、智能生產和智能服務三大功能系統以及工業智聯網和智能製造雲兩大支撐系統集合而成（圖8）。

新一代智能製造技術是一種核心使能技術，可廣泛應用於離散型製造和流程型製造的產品創新、生產創新、服務創新等製造價值鏈全過程的創新與優化。

（一）智能產品與製造裝備

產品和製造裝備是智能製造的主體，其中，產品是智能製造的價值載體，製造裝備是實施智能製造的前提為基礎。

新一代人工智慧和新一代智能製造將給產品與製造裝備創新帶來無限空間，使產品與製造裝備產生革命性變化，從「數字一代」整體躍升至「智能一代」。從技術機理看，「智能一代」產品和製造裝備也就是具有新一代HCPS特徵的、高度智能化、宜人化、高質量、高性價比的產品與製造裝備。

設計是產品創新的最重要環節，智能優化設計、智能協同設計、與用戶交互的智能定製、基於群體智能的「眾創」等都是智能設計的重要內容。研發具有新一代HCPS特徵的智能設計系統也是發展新一代智能製造的核心內容之一。

（二）智能生產

智能生產是新一代智能製造的主線。

智能產線、智能車間、智能工廠是智能生產的主要載體。新一代智能製造將解決復雜系統的精確建模、實時優化決策等關鍵問題，形成自學習、自感知、自適應、自控制的智能產線、智能車間和智能工廠，實現產品製造的高質、柔性、高效、安全與綠色。

（三）智能服務

以智能服務為核心的產業模式變革是新一代智能製造的主題。

在智能時代，市場、銷售、供應、運營維護等產品全生命周期服務，均因物聯網、大數據、人工智慧等新技術而賦予其全新的內容。

新一代人工智慧技術的應用將催生製造業新模式、新業態：一是，從大規模流水線生產轉向規模化定製生產；二是，從生產型製造向服務型製造轉變，推動服務型製造業與生產性服務業大發展，共同形成大製造新業態。製造業產業模式將實現從以產品為中心向以用戶為中心的根本性轉變，完成深刻的供給側結構性改革。

（四）智能製造雲與工業智聯網

智能製造雲和工業智聯網是支撐新一代智能製造的基礎。

隨著新一代通信技術、網路技術、雲技術和人工智慧技術的發展和應用，智能製造雲和工業智聯網將實現質的飛躍。智能製造雲和工業智聯網將由智能網路體系、智能平台體系和智能安全體系組成，為新一代智能製造生產力和生產方式變革提供發展的空間和可靠的保障。

（五）系統集成

新一代智能製造內部和外部均呈現出前所未有的系統「大集成」特徵：

一方面是製造系統內部的「大集成」。企業內部設計、生產、銷售、服務、管理過程等實現動態智能集成，即縱向集成；企業與企業之間基於工業智聯網與智能雲平台，實現集成、共享、協作和優化，即橫向集成。

另一方面是製造系統外部的「大集成」。製造業與金融業、上下游產業的深度融合形成服務型製造業和生產性服務業共同發展的新業態。智能製造與智能城市、智能農業、智能醫療等交融集成，共同形成智能生態大系統——智能社會。

新一代智能製造系統大集成具有大開放的顯著特徵，具有集中與分布、統籌與精準、包容與共享的特性，具有廣闊的發展前景。

思想價值決定企業命運的時代已經到來。

在日益全球化和移動互聯、人工智慧技術日趨普及的趨勢下，優勢企業之間的最高階段的競爭，不能局限於硬技術的競爭，而是體現在企業軟實力的競爭，亦即思想的競爭。面對今天的市場格局及為未來趨勢，你的企業應該有什麼樣的價值判斷，應該有什麼樣的思想基礎，應該發出什麼樣的聲音，這才是關鍵。

巴黎高科路橋大學秉承法國精英式高等教育體系，針對工業發展需求，將技術、人文與管理相結合，教學內容具有更新快，目的性強的特點，在學術科研上以項目為主線，擁有強大的企業合作背景和資源。學校注重全球發展和國際合作，在四大洲共有67個合作夥伴院校。

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⑥ 探秘弗迪電池超級工廠 揭開刀片電池「登峰造極」的秘密

比亞迪刀片電池近期一直都是行業關注的焦點，特別是在通過「針刺測試」之後，可以說將電動汽車安全推向了一個新高度。那麼刀片電池是如何生產出來的呢？
6月6日，一場以「登峰造極」為主題的工廠探秘活動在弗迪電池重慶工廠舉行，眾多媒體人、行業專家實地參觀，刀片電池背後的超級工廠也得以揭開了神秘面紗。
電池安全比續航更重要
過去幾年很多企業陷入了對「續航里程」的盲目攀比，天生熱穩定性差，但相比磷酸鐵鋰電池能量密度更高的三元鋰電池廣受追捧，新能源乘用車的安全口碑則因此付出了極其慘重的代價。根據國家市場監管總局數據顯示，2019年中國電動汽車自燃事件頻發，平均每個月發生2起，涉及國內外諸多汽車品牌，這已經為新能源汽車的電池安全敲響了警鍾。
電動汽車之所以會自燃，多數原因是因為電池的熱失控。對比目前電動車常用的兩種主流電池，磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣不易起火四大優勢。而三元鋰電池天性熱穩定性差、安全性差是行業公認的事實。
耳聽為虛，眼見為實，弗迪電池工程師現場做了一次針刺測試。三元鋰電池幾乎在被鋼針刺穿的瞬間變發生爆炸並且瞬間起火劇烈燃燒，溫度峰值達到700℃以上。而同等條件下磷酸鐵鋰「刀片電池」被鋼針刺穿後，不僅沒有出現明火，甚至連煙都看不到一絲，雖然溫度也有所上升，但始終保持在30℃左右。
據弗迪電池工程師介紹，「在500℃的溫度下，磷酸鐵鋰材料結構都非常穩定，但三元鋰材料在200℃左右就會發生分解，且化學反應較劇烈，會釋放氧分子，更容易引發熱失控。」可以說針刺測試非常直觀地展示了磷酸鐵鋰電池有著三元鋰電池不可比擬的安全優勢。
正是基於對安全的極度重視，即便是三元鋰電池能量密度更加優越，即便過去幾年三元鋰電池被市場「非理性」推崇，比亞迪也從未放棄對磷酸鐵鋰電池的再研發。
6S技術理念打造的超級電
刀片電池橫空出世，被業內評論認為，跑偏多年的動力電池行業發展路線終於有機會重回正軌。
「超級安全」是刀片電池最大的特點，對此，有著動力電池安全試驗界「珠穆朗瑪峰」之稱的針刺測試，已經為其蓋章。除此之外，刀片電池還具有超級強度、超級續航、超級低溫、超級壽命、超級功率的超級性能及「6S」的技術理念。
長96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池，通過陣列的方式排布在一起，就像「刀片」一樣插入到電池包裡面，在成組時跳過模組和梁，減少了冗餘零部件後，形成類似蜂窩鋁板的結構等等——刀片電池通過一系列的結構創新，實現了電池的超級強度的同時，電池包的安全性能大幅提升，體積利用率更是達到了60%。
刀片電池相比三元鋰電池雖然能夠大幅減少因電池安全和強度不夠而增加的結構件，從而減少車輛的重量。雖然單體能量密度雖然沒有比三元鋰高，但搭載到實車上，相同重量的電池包，續航里程是差不多的。比如，首款搭載刀片電池的車型比亞迪漢EV，綜合工況下的續航里程已經達到了605公里。
此外，刀片電池33分鍾可將電量從10%充到80%、支持漢3.9秒百公里加速、循環充放電3000次以上可行駛120萬公里，以及超出業內想像的低溫性能等數據表現，也奠定了其全方位「碾壓」三元鋰電池的「超級優勢」。
刀片電池「登峰造極」的秘密全藏在這里
登頂動力電池安全界的「珠峰」有多難？「刀片電池」何以具備「超級優勢」？通過對弗迪電池重慶工廠實地探訪，小編找到了一些答案。
位於重慶璧山區的弗迪電池工廠是目前刀片電池唯一的生產基地，工廠總投資100億元，規劃年產能達20GWH。自2019年2月開工，到2020年3月刀片電池正式推出，僅1年時間就從一片空地變身為一個擁有精益化、自動化、信息化製造管理系統的世界級工廠。這里誕生了很多比亞迪獨創的刀片電池產線和生產設備，更「隱藏」著多項高度保密的核心技術。
首先，刀片電池在生產環境上的要求就極為苛刻。為了最大程度降低電池的短路率，電池工廠提出了一個粉塵分級管控的概念，在一些關鍵工序上，能夠做到一立方米空間內，5微米(頭發絲1/20粗細)的顆粒不超過29個，這達到了與液晶屏生產車間相同的標准。
嚴苛的環境和條件，只是為了確保刀片電池高安全性的「基礎」。生產刀片電池最大的難點和亮點，主要集中在「八大工藝」。
將近1米長的極片，能夠實現公差控制在±0.3mm以內、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，在國際上都屬於首創。這種疊片採用的是比亞迪完全獨立自主開發的設備和裁切方案，這是其他任何人想抄都抄不來的。
除疊片之外，刀片電池生產過程中的配料、塗布、輥壓、檢測等其他工藝都達到了世界頂尖水平。例如，配料系統的精度在0.2%以內;雙面同時塗布，塗布最大寬度達1300mm、單位面積塗敷重量偏差小於1%;1200mm超大幅寬的輥壓速度可達120m/min，厚度控制2μm以內，確保寬尺寸極片厚度的一致性……
每一塊刀片電池的誕生，都源自對完美的不懈追求!而事實上，「登峰造極」般的工藝和程序，來源於刀片電池工廠工業4.0級別的製造、管理系統。
遍布生產車間、工序、條線的高精度感測器，數以百計的機器人，以及符合IATF16949&VDA6.3控制標準的品控體系等等，使得廠房設備硬體的自動化，設備與設備之間的信息化，控制層面的智能化成為刀片電池生產高效、品質穩定的最強「後盾」。
紅點觀察
如果說在此之前，追求高能量密度、高續航，必須付出安全的代價，那麼刀片電池的誕生，可以說徹底解決新能源車的安全痛點，僅從這一點來說刀片電池就已經顛覆了行業標准。
隨著弗迪電池重慶工廠的正式投產，也標志著刀片電池量產的開始。隨著產能的不斷擴大，刀片電池將向整個新能源汽車行業開放共享，讓行業和消費者受益。那麼未來會有哪些品牌和車型會搭載刀片電池呢？弗迪電池公司副總經理孫華軍表示。「今天，幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基於刀片電池技術的合作方案。」
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

⑦ 特斯拉的超級工廠究竟有多大

上海工廠從來開工到建設源僅用了十個月時間，特斯拉擬在德國復制這一模式。據悉，特斯拉施工迅速，從開工到法庭發出禁令僅過去4天時間，但施工人員已砍伐了相當於130個足球場的森林。按照特斯拉創始人埃隆·馬斯克的計劃，其「激進」的工程進度為，從開工建設至工廠投產計劃用時少於18個月，擬2021年7月之前正式投產，同時德國工廠年產能初期規劃為15萬輛、長期為50萬輛。

特斯拉德國超級工廠位於柏林近郊勃蘭登堡州的格倫黑德，這是特斯拉在歐洲的首座超級工廠，也是繼上海之後的全球第四座超級工廠。

特斯拉上海超級工廠

一期位置：臨港重裝備產業區04PD-0303單元Q01-05地塊，東至規劃預留東海二橋控制線綠化帶，南至人民塘綠化帶，西至南奉界河綠化帶，北至老里塘河綠化帶。

⑧ 求都市系統類的小說。 看清楚是「都市系統」！

親， 你該不會不給分吧。。。 純手打。。，全是字數多的 【五星】【六星】的不發我怕你不給分！
哥發了啊~！~！
《聖獄》【三星】-主角被系統砸中了，弄了個監獄系統，天手一抓，進監獄，天護一開，超級防禦，天衛一來，霸氣無雙-【手打】 《我的主神遊戲》 【三星】 應該算吧，主角弄了個跟主神遊戲一樣的系統，然後讓人進去，不過不會死亡，有點讓我感覺無聊，所以評價三星。 《超級學習系統》 額，這個老衲我傷不起了，這名字你應該懂了，而且也許你看過，評論【兩星】 《超級搜鬼儀。，【這個很多人都看過】 抓鬼學習鬼技能 尼瑪，看到老子我無語，金庸都出來了，金庸哥，不是我罵你啊。。不過這小說有點C蛋了。評論【三星】 《執掌神權》 擦擦擦擦，最牛逼啊我去。。。 可以說近乎無敵， 瑪德? 變異叛神者？ 主角秒死你啊，S級？ 不好意思，主角照秒。。。 看哥的遠古水上生物橫行霸道， 小日本？ 你來啊，哥哥我的究極強化乾死你。額，主角還會個牛逼的功能，。。 蚊子兄啊， 牛虻兄啊 老鼠兄啊 我允許你們下輩子成人咯。。。 【功德值+1】 額？ 這兩女的好慘啊，還不如當妓女呢！【功德值+1】【功德值-1】主角「好吧，我錯了。」 評價【四星】

⑨ 阿里巴巴超級工廠優勢在哪裡

一端連接百萬源頭工廠，一端連接各種零售業態，百萬工廠通過1688直接打通各種零售貿易業態，消費者可以在抖音、快手等短視頻平台達人小店直接購買1688工廠好貨。

淘寶將以核心數字化能力和淘寶特價版為依託，幫助1000個產業帶工廠升級為產值過億的「超級工廠」，簡稱超級工廠計劃。

據浙江省經信廳消息，浙江與阿里巴巴聯合推出浙江製造「超級工廠」計劃，「超級工廠」首批選擇寧波、溫州、金華、台州等4個城市，面向包含「浙江製造精品」、浙江製造「品字標」等浙江製造消費類企業。

商務部研究院研究員周密表示，淘寶C2M的意義在於，通過數字化生態系統的建設和不斷優化，不斷改進消費互聯網和工業物聯網互聯互通的效率，讓產業帶工廠能夠快速響應消費者需求，降低了庫存，促進了供需匹配，節省了社會資源。