【正文】 需要高精度制造，社會的發(fā)展對機械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí)，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：中國機械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，加之中國勞動力豐富而資金相對短缺，致使機械制造業(yè)的科技開發(fā)明顯滯后。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：管理方面：工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)。中國經(jīng)濟經(jīng)過30年改革開放的快速增長,取得了令世人矚目的驕人業(yè)績,綜合國力和經(jīng)濟總量位居世界前列。目前人工智能還在研究中，但有學(xué)者認(rèn)為讓計算機擁有智商是很危險的，它可能會反抗人類。人工智能始終是計算機科學(xué)的前沿學(xué)科，計算機編程語言和其它計算機軟件都因為有了人工智能的進展而得以存在。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起，50多年來，取得長足的發(fā)展，成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。（2）支撐技術(shù)群：:接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠致力于產(chǎn)品設(shè)計和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠主要對產(chǎn)品(材料使用)生命周期結(jié)束時的材料處理循環(huán)。(2)新的設(shè)計思想和方法不斷出現(xiàn)(3)向全壽命周期設(shè)計發(fā)展(4)設(shè)計過程由單純考慮技術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟和社會因素 設(shè)計不只是單純追求某項性能指標(biāo)的先進和高低、而是注意考慮市場、價格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。它把高柔性、高質(zhì)量、高效率結(jié)合和統(tǒng)一起來，在當(dāng)今具有很強的生命力（4）計算機集成制造（CIM）和工廠自動化（FA）。（2）工業(yè)機器人（用于物流與加工）及物流設(shè)備；工業(yè)機器人是一種可編程的智能型自動化設(shè)備，是應(yīng)用計算機進行控制的替代人進行工作的高度自動化系統(tǒng)。從成型角度看，零件可視為“點” 或“面” 的疊加而成。此外，精密加工與特種加工 一般都是計算機控制的自動化加工。以CAD為基礎(chǔ)（造型，工程分析計算、自動繪圖并提供產(chǎn)品數(shù)字化信息等），全面應(yīng)用先進的設(shè)計方法和理念。5）通過一些資本化運作手段，兼并收購一些具有核心技術(shù)的3D打印企業(yè)，以核心制造能力和低成本的制造效率為重點，打造航空企業(yè)自身的價值元寶曲線，或許是在這次工業(yè)革命中實現(xiàn)快速趕超的有效途徑。航空制造業(yè)整合3D打印技術(shù)的建議我國是制造業(yè)大國，3D打印技術(shù)對中國諸多企業(yè)將是顛覆性的變革。據(jù)Wohlers Associates報告分析，全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在1988～%的年均增速。2）縮短上市時間 D 打印無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期。GE把這次收購看作是對新制造技術(shù)的投資，認(rèn)為具備處理新興材料與復(fù)雜設(shè)計的工藝制造開發(fā)能力，對GE的未來至關(guān)重要。3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用歐美已將3D打印技術(shù)視為提升航空航天領(lǐng)域水平的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。1986年，美國3D Systems公司推出了第一款工業(yè)化的“3D打印”設(shè)備，1990年開始銷售，短短幾年形成了巨大的市場。快速成形技術(shù)使用的方法有很多種，比較主流的方法包括光固化立體成形（Stereo Lithography Apparatus，SLA）、分層實體制造（Laminated Object Manufacturing，LOM）、選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering，SLS）、熔積成形（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）等。與此思路類似，英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志2012年制作專題論述了當(dāng)今全球范圍內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域正在經(jīng)歷的第三次革命，認(rèn)為這次革命是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)和新材料、新能源相結(jié)合的工業(yè)革命，它以“制造業(yè)數(shù)字化”為核心，并將使全球技術(shù)要素和市場要素配置方式發(fā)生革命性變化。他認(rèn)為第三次工業(yè)革命已經(jīng)開始，并逐步會形成新興的經(jīng)濟模式，而可再生能源的轉(zhuǎn)變、分散式生產(chǎn)、儲存(以氫的形式)、通過能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)分配和零排放的交通方式則構(gòu)成了新經(jīng)濟模式的五個支柱。基本原理是把一個通過設(shè)計或者掃描等方式做好的3D模型按照某一坐標(biāo)軸切成無限多個剖面，然后一層一層打印出來并按原來的位置堆積到一起，形成一個實體的立體模型。3D打印技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展3D打印技術(shù)的歷史由來已久。據(jù)估計，3D打印設(shè)備在我國企業(yè)級裝機量在400臺左右，2010年以來年增速為70%左右，市場規(guī)模超過1億元。GE航空在2012年11月20日收購了一家名為Morris Technologies的3D打印企業(yè)，計劃利用后者的3D打印技術(shù)打印LEAP發(fā)動機組件。1）定制成為新標(biāo)準(zhǔn)制造模式上，過去是生產(chǎn)線規(guī)?；a(chǎn)，今后則可能更多的是數(shù)字化、個性化、分散化的定制生產(chǎn)，不再需要庫存大量零部件，也不需要大量生產(chǎn)。據(jù)高德納（Gartner）公司2012年的新興技術(shù)炒作周期報告判斷：3D打印技術(shù)目前正在進入概念炒作的高峰階段，在5～10年的時間內(nèi)將迎來發(fā)展高峰。提升3D打印的速度、效率和精度，開拓并行打印、連續(xù)打印、大件打印、多材料打印的工藝方法，提高成品的表面質(zhì)量、力學(xué)和物理性能，以實現(xiàn)直接面向產(chǎn)品的制造；開發(fā)更為多樣的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、納米材料、非均質(zhì)材料及復(fù)合材料等，特別是金屬材料直接成形技術(shù)有可能成為今后研究與應(yīng)用的又一個熱點；3D打印機的體積小型化、桌面化，成本更低廉，操作更簡便，更加適應(yīng)分布化生產(chǎn)、設(shè)計與制造一體化的需求以及家庭日常應(yīng)用的需求；軟件集成化，實現(xiàn)CAD/CAPP/RP的一體化，使設(shè)計軟件和生產(chǎn)控制軟件能夠無縫對接，實現(xiàn)設(shè)計者直接聯(lián)網(wǎng)控制的遠程在線制造。這一新工業(yè)革命要求完全不同的價值獲取與盈利模式，及相關(guān)的流程設(shè)計，資源配置和組織機構(gòu)的形式。（1）產(chǎn)品（投放市場的產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等））設(shè)計現(xiàn)代化?！?。（4）快速成型制造（RPM).快速成形技術(shù)是在計算機控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術(shù)。此外，數(shù)控機床是技術(shù)密集型的機電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設(shè)備。柔性制造系統(tǒng)的適用范圍很廣，它主要解決了單件小批生產(chǎn)的自動化和中大批多品種的自動化加工?，F(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是：(1)設(shè)計手段的計算機化 在實現(xiàn)了計算機計算、繪圖的基礎(chǔ)上，當(dāng)前突出反映在數(shù)值仿真或虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用，以及現(xiàn)代產(chǎn)品建模理論的發(fā)展上，并且向智能化設(shè)計方向發(fā)展。(3)產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。而先進制造技術(shù)主要包括以下三個技術(shù)群:（1）主體技術(shù)群：是制造技術(shù)的核心,它包括兩個基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。二、人工智能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢人工智能技術(shù)簡介人工智能的傳說可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來電子計算機的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機器智能，“人工智能”（ARTIFICIAL INTELLIGENCE）一詞最初是在1956年DARTMOUTH學(xué)會上提出的，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展，在它還不長的歷史中，人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢，但一直在前進，從40年前出現(xiàn)至今，已經(jīng)出現(xiàn)了許多AI程序，并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。IBM公司“深藍”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個完美表現(xiàn)。大家或許不會注意到，在一些地方計算機幫助人進行其它原來只屬于人類的工作，計算機以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。涉及學(xué)科：哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)，數(shù)學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，心理學(xué)，計算機科學(xué)，信息論，控制論，不定性論，仿生學(xué)，研究范疇：自然語言處理，知識表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機器學(xué)習(xí)，知識獲取，組合調(diào)度問題，感知問題，模式識別，邏輯程序設(shè)計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法 人類思維方式應(yīng)用領(lǐng)域：智能控制，機器人學(xué)，語言和圖像理解，遺傳編程，機器人工廠，安全問題。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。尤其，中國近幾年來房地產(chǎn)業(yè)的崛起，帶動了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機械企業(yè)的發(fā)展，而這些企業(yè)的發(fā)展的同時又帶動了先進制造技術(shù)的發(fā)展，然而雖然我們在先進制造技術(shù)方面取得了很多卓越的成績，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。人工智能技術(shù)在國外的發(fā)展與趨勢智能是一種知識與思維的合成,是人類認(rèn)識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。智能處理：產(chǎn)生智能的第二步是使計算機具備足夠的計算能力模擬人的某些思維過程和行為對分析收集來的數(shù)據(jù)信息做出判斷，即對感知的信息進行自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反映。自人工智能誕生至今，各國都紛紛加大對人工智能的科研投入，其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2013財年美國政府將22億美元的國家預(yù)算投入到了先進制造業(yè)，投入方向之一便是“國家機器人計劃”。在2013年初的國情咨文中，美國總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃，宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”，以了解人腦的運行機理。另外，我們也可以利用人工智能來建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)：下一個十年人工智能研究應(yīng)著重于對未必能符號化、信息未必完全的復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究，其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。不管是在昨天、今天還是明天，“人工智能”都是新時代的寵兒，注定未社會的發(fā)展，人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻！我們共同希望“人工智能”的明天更美好！三、人工智能技術(shù)的主要研究內(nèi)容與核心技術(shù)難題人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識,而且要求有比較扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機器模擬人的思維。如:醫(yī)療診斷專家系統(tǒng),故障診斷專家系統(tǒng)等。那么,如何設(shè)計和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對象和學(xué)科任務(wù)。人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計算機，用以代替人類從事腦力勞動，即使現(xiàn)有的計算機更聰明更有用。全局與局部割裂：人類智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng)，有著豐富的層次和多個側(cè)面。同時也說明，要從根本上了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能，解決面臨的難題，完成人工智能的研究任務(wù)，需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系，打下人工智能進一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)。人工智能（AI）是機器智能和計算機科學(xué)的一個分支。這些還都有待于人工智能工作者的長期探索。AI也促進了計算機工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。人工智能的長期目標(biāo)是建立人類水平的人工智能，由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究，形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢，在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種旨在模仿人腦結(jié)構(gòu)及其功能的信息處理系統(tǒng)。這么多年來，它的結(jié)構(gòu)與功能逐步改善，運行機制漸趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，在解決各行各業(yè)的難題中顯示出巨大的潛力，取得了豐碩的成果。因此，許多國家的政府和企業(yè)都投入了大量的資金，組織大量的科學(xué)和技術(shù)專家對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛問題立項研究。Poggio和Girosi已經(jīng)證明，RBF網(wǎng)絡(luò)是連續(xù)函數(shù)的最佳逼近，而BP網(wǎng)絡(luò)不是。（3）BP網(wǎng)絡(luò)的輸出和初始的權(quán)值有關(guān)，而RBF網(wǎng)絡(luò)的輸出與初始的權(quán)值無關(guān)。關(guān)鍵詞：材料加工工程；集成、柔性、智能化制造系統(tǒng)Abstract:Materials processing engineering plays an important role in the advanced manufacturing technology, is the development of hightech industry and traditional industry upgrading and important scientific basis and mon high efficiency, precision processing technology, equipment and testing technology,low energy consumption, low cost of product manufacturing process, integrated, flexible, intelligent manufacturing system, is an important part of project of sustainable development and green manufacturing : Materials processing engineering。(4)超塑性成型技術(shù)超塑性成型加工技術(shù)具有成型壓力低、產(chǎn)品尺寸與形狀精度高等特點，近年來發(fā)展方向主要包括兩個方面：一是大型結(jié)構(gòu)件、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件、精密薄壁件的超塑性成型，如鋁合金汽車覆蓋件、大型球罐結(jié)構(gòu)、飛機艙門，與盥洗盆等；二是難加工材料的精確成形加工，如鈦合金、鎂合金、高溫合金結(jié)構(gòu)件的成形加工等?？焖俪尚渭夹g(shù)是在計算機控制下，基于離散、堆積的原理采用不同方法堆積材料，最終完成零件的成形與制造的技術(shù)。[4]新材料成形加工技術(shù)（2）技術(shù)的高度集成；（3）設(shè)計制造一體化；（4）快速性；（5）自由成形制造(Free Form Fabrication，F(xiàn)FF)；（6）材料的廣泛性；，復(fù)合材料成型工藝具有如下特點：（1）材料制造與制品成型同時完成 一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是制品的成型過