機械智能與物聯銜接的發展探析

【摘 ?要】物聯網的出現將現實世界的物體和虛擬的網絡世界聯系起來，傳統工業生產也隨著物聯網的發展越來越智能化。物聯網作為當下的重點關注的信息技術之一，也就是在利用嵌入機械的傳感器將車間生產的環境信息數據一一對應地傳送到虛擬地互聯網上，這樣可以確保整個車間流水線的工作智能化。以物聯網為基礎開發出的機械可以實現智能控制，實現物聯系統與智能制造系統對點聯通、融合是當下備受關注的研究課題。本文首先介紹了智能機械的定義與物聯網的發展概況，然后對基于物聯網的機械智能系統的現狀做了簡要分析。提出基于物聯網的機械智能系統的結構和智能制造的主要特征，最后分析了基于物聯網的智能制造的發展趨勢。

【關鍵詞】物聯網;機械制造;能源管理;智能制造

一 緒論

1.1研究背景

從最古老的機械來看，傳統機械都是以力學基礎來設計的，需要靠人工來實現運作，也就需要人類大腦間接控制機械工作。那么一旦使用環境發生變化或者機械使用者本身出現問題，機械工作就無法控制，這樣機械就有可能遭到損壞，還有可能嚴重威脅人民生命財產。進入工業化社會后，機械工程總量越來越多，但是機械分布不集中而且信息傳送手段慢，那么工廠生產過程中的信息難以收集。這樣造成工廠機械運行成本高，機械設備監管困難。隨著信息化時代的到來，如果工廠工業和信息化沒有融合起來，那么機械綜合利用水平低，這樣就會使工業機械生產效率難以大幅度提高，阻礙現代工業機械產業的快速發展。因此，開發基于物聯網的機械智能控制系統是時代的需求，這種新時代的智能機械在工業生產時可以提高產量也可以提高生產靈活度。通過物聯網與機械制造的融合，讓工業經濟流程中的客戶、工廠和供應商之間聯系更加緊密，這樣產品的生產就可以形成較好的循環。

雖然智能機械是當下工廠生產的需求，但是由于工程機械需求量小和使用周期長，工業機械自動化轉變還是較慢。近年來智能機械在物聯網的發展下有了較快的進展，但是裝配工藝仍然不夠成熟。由于大部分工作車床體積大，仍然還是老式的固定安裝，車床之間還是需要人工利用起重機或者叉車進行物料轉運，那么工廠車間傳送還沒有達到完全自動化。目前國內工廠車間生產線大部分依靠人工操作，工件運輸和安裝也需要人工完成，由此可見目前國內外還沒有自動化程度足夠高的裝配生產線。網絡發展至今，各種信息之間的互聯互通讓工程機械物聯網概念逐漸完善。與物聯網相關的技術可以滿足市場的需求，讓傳統機械制造向智能制造轉變。為智能機械而建設的物聯網可以顯示完整的機械現狀、潛在故障和使用壽命等信息，然后使用者就可以全程監控遠程操作。這樣工廠產品質量可以得到保證，同時也可以為設計者提供詳細準確的數據支持。

對收集存儲的大量數據進行統計分析分析，可以對機械工作效率和員工操作習慣進行全方位比較，然后幫助企業管理者了解產品的市場發展趨勢并及時做出大方向的調整，這樣極大的讓產品滿足市場的需求。在物聯網快速發展的大環境下，積極開發機械智能控制系統，不但能夠提高工廠自動化與智能化程度，而且能夠提高工業經濟效益，帶動各行各業的快速發展。

1.2研究意義

隨著自動化技術、物聯網和集成控制技術的發展，傳統機械制造業也迎來了信息化的發展前景。高速發展的物聯網技術讓實體世界的物品之間建立了聯系，人與物品之間的聯系不再局限于人工操作機械這個途徑，車間機械生產管理和監控可以通過物聯網這個新途徑實現了。物聯網的設計思路就是在機械系統中裝配感應設備，把實體世界中機械生產過程中的生產狀態、工作環境、維護計劃等數據傳輸到網絡信息世界。在企業工廠車間的生產流水線上給所有機械設備都配備相關的物聯網的技術，這樣就不需要大量基礎工人近距離操控機械，只需要少量操作者遠程監測和管理機械生產。物聯網的實時傳送接受數據可以保證操作者可以全程大范圍的管理機械，這樣可以明顯減少員工投入而提高生產效率。生產車間的原料采購、生產、流通的各個環節的實施都可以轉化成數據傳送到互聯網上，可以為企業管理者對市場方向做出判斷時提供可靠的依據。未來工程機械智能制造的發展方向就是實現工廠的智能管理，最終提高工廠生產效率。針對大型工程機械裝配車間中的數據采集困難和信息反饋滯后的問題，就需要改變傳統的機械設備制造廠的理念，用物聯網思維重新設計機械設備的零件和功能。將機械智能裝配系統與物聯網銜接融合的意義，首先提高了工業生產的產品的產品附加值。由此可見，機械智能與物聯銜接對于中國工程機械行業乃至整個裝備制造工業而言，都是企業發展擴大增強的一條必經之路。

二 機械智能和物聯網相關概述

2.1物聯網發展概況

互聯網技術主要是人與人之間的信息傳遞，而物聯網技術實現的是實體物體之間的聯系。主要是一些工業產品或農業產品，利用射頻識別和各類傳感器將終端物體的信息采集，然后通過互聯網通信鏈路將物體的信息傳輸至數據庫。互聯網和傳統電信網作為物聯網技術中傳遞數據的工具，讓嵌入傳感器的機械設備將多種實體物體聯系到一個大的網絡平臺上。這樣就實現了物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，使人對物識別更加方便，也可以實現遠程管理和控制。物聯網技術的基本原理圖如圖1所示

由圖1可知，物聯網系統主要由應用層、感知層和網絡層等模塊組成，這些模塊的功能跟人體一樣可以實現智能控制。感知層模塊功能和人體的眼睛、鼻子和皮膚一樣可以初步感覺到物品的顏色性狀等信息。網絡層相當于人體的神經系統，可以傳遞轉化信息數據。應用層對應機械性能設計的嵌入式系統相當于人體的大腦，可以在接收到信息后對信息分類處理。利用人體功能來比喻物聯網各模塊的功能，對傳感器和嵌入式系統在物聯網中的位置與功能有了更加深入的了解。

物聯網系統的核心技術包括傳感器技術、射頻識別（RFID）技術和通信技術等：

1）傳感器技術

傳感器技術為物聯網系統提供信息獲取功能，需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。目前在工程車間生產過程中，物聯網系統的傳感器類型包括溫度傳感器、力學傳感器、位置傳感器和速度傳感器等，為物聯網系統提供目標追蹤所需的信息。

2）射頻識別（RFID）技術

射頻識別（RFID）技術也被稱為無線射頻技術，融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術。這種技術利用無線電信號進行特定目標識別，可以讓探測者遠程鎖定目標。在物聯網系統中，使用射頻識別技術可以提高目標物體的追蹤和識別能力，方便、快捷的獲取目標信息，提高物聯網的產品終端關聯水平。

3）嵌入式技術

嵌入式技術是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。物聯網系統的嵌入式技術基于計算機基礎，對實現物聯網的自動化控制等功能具有非常重要的意義。

4）通信技術

目前，主流的物聯網通信技術包括Wi-Fi技術、藍牙技術和Zig-bee技術等，這些通信技術保障了物聯網的數據傳輸。在物聯網系統中，需要根據不同工業機械生產過程特點來選取適宜的通信技術。

二十世紀九十年代初，施樂公司推出的網絡可樂販售機是物聯網的初步雛形。1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心（Auto-ID）”，提出“萬物皆可通過網絡互聯”，闡明了物聯網的基本含義。物聯網最初是以RFID技術為基礎的物流網絡，隨著網絡信息技術和工廠機械應用的發展，物聯網涵蓋的范圍越來越廣。在2009年8月，溫家寶總理以“感知中國”為主題的的講話將研究物聯網技術視為打贏國際競爭的新技術，這個講話的精神引領我國物聯網研究和應用進入一個全新的世界。為了認真貫徹落實總理講話精神，物聯網作為國家科技創新戰略性產業，得到了政府的大力支持。物聯網在我國引起了各界極大的關注，其應用領域主要包括運輸和物流、工業制造、健康醫療、智能環境（家庭、辦公、工廠）等，具有十分廣闊的市場前景。

2.2機械智能發展概況

傳統機械都是以力學基礎來設計的，需要靠人工操作機械運行功能。而基于物聯網設計的機械相對來說增加了自動識別和自動操作的能力。智能機械可以脫離人工操控，實現遠程監測和自動化控制，智能機械的出現是機械發展史上的一座里程碑。我國在幾千年前就有杠桿水車等機械工具，最早可以追溯到舊石器時代，機械工具就開始圍繞著人們的生產生活中。機械的結構也隨著時代的發展越來越復雜，機械結構變化的同時，機械動力也從一開始人工直接操控逐漸轉變成借助外力間接操控。但是機械結構還是很龐大，機械效率還是很低。而減少人工人力投入可以提高機械效率，真正實現機械自動控制還是要依靠物聯網技術的出現，機械實現智能化才能讓機械設備生產安全有效。智能機械真正形成還要依賴于計算機信息技術的發展，計算機最初的功能只是信息存儲和處理以及語音圖形識別。運用計算機控制機械嵌入式設備可以使機械實現完全自動化運行。近代計算機發展下誕生的物聯網使得傳統機械運作轉向智能化操作。上個世紀80年代，我國一些有大型生產車間的企業為了提高機械設備的生產效率，引進了一些技術先進的控制系統。促進車間生產過程和生產管理自動化，機械設備與生產過程聯系更加緊密。生產過程中的設備工作信息可以通過計算機傳送更加全面，同時還可以進行相關處理。

機械設備實現智能操作就是需要可以實現感知和能動作用的零件，那么在機械生產時就裝配在設備中的傳感器和致動器就可以實現這兩個功能，最后再根據企業車間生產需求開發出控制平臺連接機械的控制器來信息處理和“思考”。傳統機械安裝了這些智能結構后，就能和人類一樣感知外界環境的變化和機械自身的實際狀態。智能機械通過傳感器感知外界信息，再利用控制裝置做出判斷，再對致動器發出動作指令，最后機械就可以自動化執行和完成操作。這些智能結構還可以幫助機械在動態或在線狀態下的自檢測和自診斷，還可以隨時監控設備運行狀態進行自動修復和自適應等多種功能。能實現全自動生產的機械依賴于以下三個重要零件：

（1）傳感器對機械結構力學狀態要高度敏感，快速將機械應變或位移直接轉換成電信號輸出。總體來說傳感器擔任著幫助機械感知外界環境變化，然后收集外界信息的任務。

（2）致動器的功能是執行控制器發出的指令，然后根據生產設備工作需求對外界或內部狀態與特性變化做出合理的反應。控制器對傳感器傳來的信息處理后變為指令發給致動器，然后致動器在指令下使機械按照需求工作。也就是機械的工作零件的形狀、剛度、位置、固有頻率、阻尼等機械特性會做出改變，這種改變就是適應設備工作環境的變化。

（3）控制器作為工程機械的大腦，在機械生產的時候就要嵌入設備的結構當中，跟人類大腦一樣就是控制實體機械設備的所有動作。那么控制器在感受和制動之間要實時連接，整個機械工作過程中都要處理各種信息。

由此可以看出，智能機械有許多傳統機械不具有的某些特性。這些優于傳統機械的特性使智能機械成為現代網絡信息研究領域的一個重要的組成部分，是當下各界人員關注的焦點。智能機械是作為機械發展的前沿領域，使機械發展跨越了一座里程碑。

三 機械智能和物聯銜接發展探析

3.1 工業4.0的影響

實現工業生產“互聯互通"是物聯網和智能制造的核心。脫離人和動物提供動力的機械設備帶來了第一次工業革命，機械設備的動力和速度都比人類高很多，使企業生產效率得到了明顯的提高。雖然第一次工業革命后燃料等能源提供動力，但是機械設備還是需要人工操作控制。電子和信息通信技術嵌入到機械設備中，讓車間機械的制造過程實現的自動化操作，這個就是第三次工業革命的標志。那么物聯網技術嵌入到機械工作實現遠距離操控和少部分人實現大范圍操控的全自動生產線，就是第四次工業革命的特征，也就是常說的工業4.0時代到來了。從原材料開始直到產品最終交付客戶的整個過程實現智能化，以滿足客戶靈活多變的要求。機械智能與物聯網銜接是實現智能制造的核心與關鍵。

智能制造類比人體的話，信息系統相當于大腦，機械設備相當于各部分器官。而物聯網系統相當于聯通各器官之間的血管，可以實現物料在生產工序間有序流轉，使智能制造系統效運行的載體。

我國經濟市場將在物聯網的發展下產生巨大的變化，因此，研究者在經濟學智庫上設計了相關調查問卷。問卷結果統計顯示對物聯網持期待態度的人員占總人數的38%，同時，對于利用物聯網技術可以增加企業競爭力的看法還是有非常多的票數。將物聯網與機械智能銜接發展對我國經濟有明顯利好，為了推動智能制造車間的發展，我國相繼發布了促進智能機械和生產的相關方針和政策。與此同時，企業針對物聯網和機械智能銜接上的投資和研發力度也是有增無減，在原本趨于成熟的機械智能上加上物聯網優勢如虎添翼。由此可見，智能制造在我國有著極為廣闊的發展空間，可以為我國經濟市場提供更加全面的發展未來。

3.2機械智能與物聯銜接障礙

智能制造簡化了企業車間工業生產過程中的員工操作，提高企業生產效率和工業成品的質量。隨著信息化世界的發展，各大企業對建設數字化工廠、數字化車間更為急迫。由于多數企業對智能制造的理解不夠準確，只了解智能制造最終可以達到的效果，對于智能制造所需要的設備工作環境不太了解。對于企業的生產工藝能否通過智能制造來實現也不是很清楚，很多企業想要實現工廠智能制造就需要對傳統生產工藝進行改良。首先如果一些產品利用智能機械生產需要進行大量改進和投入，而對產品質量和生產效率提高緩慢，這種企業是不適合完全進入自動化生產的。所以對于一些小規模的制造企業還不適合引進智能制造的生產理念，而一些可以進行大規模生產的企業還是比較適合進行生產車間的智能改造。

實施全自動化車間生產很可能需要通過改變企業原有的生產工藝或者生產流程來適應智能制造項目，而改變生產工藝有可能直接影響到成品品質與產量。要想實現智能制造就要考慮到生產工藝改變帶來的影響，來規避企業投資風險。

基于物聯網的智能制造項目需要大量的資金投入，這樣就無法保障企業持續投入的資金，這樣有可能連企業車間生產線都無法順利實施。企業生產自動化后就得進入批量生產模式，在企業產品市場需求波動較大的情況下就容易造成產品積壓。

3.3 基于物聯網的機械智能設備研究

3.3.1 系統感知技術

在智能制造過程中，系統的感知和分析數據的能力是實現智能制造的關鍵。根據控制器處理數據形成指令，調整機械設備的操作設置。將這個整個過程信息保存，就可以和人一樣進行遷移運用，類似人的學習和應用的能力。合適的生產系統和生產方法是物聯與機械智能銜接的關鍵。機械工作環境會變化，機械配置的傳感器就要及時感知變化來調整機械工作行為來適應環境變化，要過濾掉外界無用的干擾因素。提升傳感器的系統感知技術后，可以將機械執行復雜裝配指令時細節更加清晰，也可以提升機械的反應能力。對于錯誤指令也可以及時反應并糾正操作，對于生產車間的動態過程都可以積極響應并控制。整個生產裝配部門需要多種功能的傳感器，比如位置鎖定，施力距離和壓力感應功能的傳感器。配備齊全的傳感器可以讓機械對車間生產流水線進行數據收集和分析，再利用控制器優化和控制，讓車間生產過程更加精準和實時監控作用，保證智能機械可以主動收集生產過程信息。傳統傳感器對環境變化的反應和控制能力都較差，車間生產容錯性差，機械和傳感器配對契合性太高，在工程生產過程中無法到達全自動智能制造的要求。所以傳感器設計需要更加智能和可靠，同時增加安全性和節能性的需求。根據多功能的傳感器設計軟件硬件平臺，就可以對企業車間生產過程感應并傳送數據，提升控制器的數據處理能力，提高傳感器采樣精度同時降低機械故障率。

3.3.2物聯網核心軟硬件產品研制及組網研究

規模較大的企業在進行智能車間改造時，除了智能機械的設計還需要設計智能控制中心，就是將無限傳感器傳輸線路聚集在一起的大型網絡平臺。設計這類網絡平臺 就可以將機械各個位置的傳感器節點和機械設備穩定并且實時關聯起來，這樣點對點的信息傳輸和顯示就可以對車間生產進行全面的感知和監控。無線傳感器網絡與其他產品一樣與具體的應用擁有著緊密聯系，因此在進行路由設計時考慮外界因素對其的影響是必要的。大規模車間生產的環境比較復雜，那么傳感器信號傳輸就容易收到金屬機械設備零件的干擾。因此，在無限傳感傳輸網絡設計就需要進行復雜工作環境的可靠性研究。在車間生產時進行實際測試再經過理論分析綜合得到對各個傳感器節點無限傳輸的干擾因子，阻礙數據傳輸的障礙以及相對應的解決辦法。那么開展企業車間生產針對性的物聯網核心產品研究時必不可少的，這樣可以對復雜車間工作流程的節點都有特定的網絡平臺節點，就可以將各個不同的網絡節點互相聯系起來。使得他們既可以獨立運行，又可以聯合運行，互相支撐，共享數據資源。這種方式研究并不困難是可行的且是已經有其他方面已經有雛形了的。例如現在部分區域實行的用藍牙或網絡對各個社區水電的監控和數據采集來進行管理，但同時又對其他區域水電情況相互聯系從而進行數據共享、聯合運行、相互支撐。這種形式用于生產間可使得整個產業鏈可宏觀調控可微觀優化，市場與政策的變化和于之對應的生產的產量的變化質量要求的變化產品外形和功能要求的變化，兩者之間的調控和轉化更加靈活，而打破了原本模具化生產這種靈活的生產模式所帶來的經濟效益也更加的高。

3.4工廠優化決策的透明性

智能機械的設計都是通過對數據進行統計或是根據概率計算的方式來保證智能機械的可靠性。而物聯網在智能機械中能夠提供準確數據，使其能夠根據參數來進行概率計算和統計，從而有效確保了這些數據的安全性。由此可見，物聯網能夠為智能機械提供大量可變數據，而且可以確保這些數據的準確性。最終提高智能機械設計的準確性，可以幫助領導者隨時作出適應市場變化的決策。物聯網時效性之強以至應用除及時提供可變數據外在工廠由決策到實施這種端到端的調控具有明顯的成效。例如可以利用移動技術來縮短問題和決策之間的時間差，使不達標的產品在未生產出來之前就已經加以制止或利用時間差計算偏離誤差并改善。

3.5大數據創造價值

對物聯網設備在機械生產過程中存儲的數據進行分析，可以帶來經驗價值和決策創新。例如，智能機械廠家可以依據傳感器收集的機械工作時期的狀態參數，來判斷和預測設備是否發生故障，這樣就可以及時為客戶提供對癥的維修服務。車間生產過程中可以提高設備生產效率和產品質量，確保客戶利益得到保障，讓企業與客戶聯系得更加穩固。智能制造車間配置智能電表，它可以提供機械工作時的詳細數據。利用物聯網技術處理分析這些數據，可以將環保能源要求來對車間生產實行節能高效的遠程管理。

四 機械智能與物聯銜接的發展成果

伴隨著互聯網、人工智能、物聯網等新技術的發展，智能制造行業向做大做強的方向發展的趨勢也越來越明顯清晰。從機械生產自動化大量顯現出新技術、新產品和新模式的情況來看，環保節能與智能化是行業發展的兩大方向。

2018年舉辦的baumaChina2018展的主題“智造愿景，縱橫大觀”，全面向各界人士展示了車間工程機械智能制造的發展未來。車間生產成品智能化、車間設備運行智能化和設備操作平臺智能化是機械智能發展的三個體現。智能機械融入物聯網，各企業也是順應時代潮流，在創新的激流中把握機遇，打造真正極致的產品，形成良好的用戶口碑，使工程機械市場蓬勃發展。基于物聯網的智能機械要具備自動化、感知環境和減少人工作業程度的特點。

工程機械智能化發展成為新趨勢。目前國內許多主機廠已經設計出部分智能工程機械產品，如山推股份推出的DE17R，是我國最早利用無線遙控靜壓驅動的無人駕駛環衛型推土機。它是山推公司科研團隊完全自主研發的，也使推土機開始了無人操控的時代。人員通過無線遙控進行遠程操控，最遠操控距離可以達到五百米。山河智能隨后推出了穩定性高、人巖能力強的SWDM系列旋智能挖鉆機的。這類智能挖鉆機自動化程度較高，在路況復雜的情況下工作或者行駛時，操控著可以進行遠程控制，確保工作人員生命安全。機械智能感應環境變化時可以智能化調整設備性能，這樣也可以降低機器損壞率。工作人員遠程操作更加舒適便利，也可以降低生產施工成本。智能挖鉆機配護筒驅動器、配搓管機下套管，或配合全回轉全套管鉆機施工，功能多樣。還有三一重工推出的遠程救援挖掘機、卡特在baumaChina2018展現場演示的智能挖掘機作業、神鋼配備3D智能挖掘系統的SK200等。這些智能機械都能夠實現自動裝載、狀態識別、云通信、良好的人機交互等功能。斗山在5G遠程控制技術方面的創新成果也讓人矚目。斗山工程機械5G遠程控制技術從研發思路到實施效果的每一環節都體現了智能制造的優勢。斗山表示，智能化已經成為整個行業的重中之重，更在企業升級中逐步落地，斗山的5G遠程控制技術將成為未來行業發展的核心和榜樣。

在物聯網與智能機械的交互發展的情況下，國內工程機械企業都在研制嵌入物聯技術的智能機械。紛紛推出各自的智能化機械，這些機械也在逐步實現智能制造的功能。隨著各大企業紛紛投入智能機械的研究中，依據現有的智能制造的研究成果和成績，在不久的將來各類機械制造企業將會推出生產自動化更加全面的機械和功能更加多樣的成熟智能產品。機械操作在物聯網的帶領下越來越智能，車間機械生產車間流水線也可以實現全程智能化。中聯重科作為全球高端裝備制造商，建成的中聯重科塔機智能工廠集智能產品、智能制造、智能服務于一體。是行業全球唯一的一座應用智能控制技術、智能生產線技術、智能物流技術、智能檢測技術的產業園區。這樣的智能工廠已經應用到生產實踐當中，智能操控系統和智能網絡系統實現在機械設備上互相融合，以此來構建更具有生態理發展念和更適應未來發展要求的人性化工廠。由此可見，基于物聯網的智能機械產業是未來科技時代的體現，也可以適應市場經濟的需求變化。

隨著智能機械技術和物聯網技術不斷融合，我國一些企業開始搭建與物聯網有關的工廠制造智能平臺。雷沃智慧建設解決方案（iBuilding）是“整機+互聯網”，通過智能終端與汽車實體相互對應連接，可以對行駛中的車輛狀態進行監測和遠程自動控制。配置iBuilding的車輛從出廠開始，就可以利用軟件對車輛進行全面不間斷的監測，再利用軟件平臺對數據進行分析監控。使車輛使用者可以得到金融服務、作業管理、保養維修、車輛租賃、二手機管理等全方位的一條龍服務。

成立于2009年的鐵甲也是工程機械互聯網領軍企業，致力于用互聯網的方式推動中國工程機械行業的發展。在baumaChina2018展亮相的鐵甲云盒也是鐵甲發力智慧工地建設，對機械產業物聯網的探索與融合道路的探索產品。在工業4.0思潮和物聯網等科技高質量發展中，工業互聯網平臺是機械智能制造的核心技術。全球互聯網產業發展逐漸成熟的情況下，物聯網科技的發展將全球經濟和科技帶入了新的階層。隨著物聯網科技的發展，工業機械設計領域的也得到了快速發展。工程機械產品向全程自動化制造的發展，并且機械智能化程度也越來越高。隨著機械智能與物聯網的緊密聯接，工程機械行業正在逐步邁向智能化的未來發展，向著“互聯物聯產業智能”的目標不斷前進。

五 結論

智能機械是信息時代高速發展的產物，在實際應用的過程中雖然遇到多種問題。但是工業生產進入智能化是科技社會的發展趨勢，為適應車間生產正在不斷改進相關技術，不久的將來智能制造的一定會得到大面積普及。本文首先概述了物聯網和智能機械的發展和結構，然后引出了工業4.0的內涵，提出智能制造的理念。介紹了基于物聯網的智能機械框架和主要技術，描述了智能制造的特征，最后介紹了我國在智能機械上的研究成果。在車間生產的流水線中，智能機械的傳感器收集的信息經過處理可以讓控制器發出指令實現智能操作。這些數據經過處理分析存儲，可以讓管理者對生產流程的資源分配做出正確的決策。將這些數據分析結果應用在車間智能生產實踐過程中，就可以提高企業生產效率和產品質量。

將物聯網與智能機械的融合設計是智能制造的主要思路，通過傳感器和控制器對智能機械的工作環境和狀態數據收集和處理。這些可靠的數據讓智能機械工作過程和結果有一定的保障，這樣就可以讓智能機械的功能全部體現出來。將智能機械與物聯網進行點對點融合是智能機械設計的方向，這樣可以將智能機械的功能發揮到最大。我國的智能機械已經取得初步的成就，要讓企業整個車間生產達到全自動操控，還需要各界企業和相關的研究機構共同努力。設計基于物聯網的智能機械是高科技時代的發展方向，也可以讓人類文明進入一個全新的智能時代。

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作者簡介：

張夢軍，男、1998.5、漢族、安徽淮北人、本科、研究方向：機械理論前沿。

（作者單位：池州學院）