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為了使制造系統達到效率最大化、經濟最優化，我們發展適度的自動化制造系統，具體研究了自動化制造系統的人機一體化設計。該系統是在三個層面上實現一體化，即感知和信息交互層面、控制層面和執行層面，這三個層面有機的結合，就構成了人機一體化制造系統的總體結構。在設計過程中，我們解決人機一體化的運行機制以及相關安全預防，即可實現最優化的自動化制造系統。
2.自動化制造系統的人機一體化的概述
自從有了制造系統，就有了人與制造系統的關系，無論制造系統的自動化程度如何，它終究是一種生產工具，而掌握生產工具的是人而不是機器。因此，任何制造系統必定是一個人機一體化的系統。為此，我們給出了人機一體化制造系統如下定義：“所謂人機一體化制造系統，就是人與具有適度自動化水平的制造裝備和控制系統共同組成的一個完善系統，各自執行自己最擅長的工作，人與機器（制造裝備） 共同決策、共同作業，從而突破傳統自動化制造系統將人排除在外的舊格局，形成新一代人機有機結合的適度自動化制造系統。”在此處，主要強調人在制造系統中的重要地位，人機功能的最優匹配，以實現制造系統經濟高效、安全可靠的運行，使整個制造系統取得最優的社會經濟效益。
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