热处理是提升机械制造整体水平的核心技术之一,在装备制造业中,热处理对于确保产品质量,提升产品水平具有关键作用,是重要的基础工艺之一,对实现制造强国战略具有重要的支撑作用。但目前热处理是制造业信息化最薄弱的环节,已成为产品生命周期信息集成的瓶颈。本文通过对国内外热处理行业信息化智能化发展和热处理车间生产线现状的分析与研究,提出构建热处理生产线智能控制系统的设想。通过对生产线流程控制、智能调度、故障诊断、工艺模拟等技术的研究,实现一套热处理车间全自动的生产线生产模式,解决工业热处理车间生产不连续、成本高、生产信息管理混乱、产品质量不稳定等问题,实现热处理车间生产线的自动化、信息化和智能化。本文以汽车工业轴齿类零件真空热处理过程为依据和背景,建立了真空渗碳生产线智能控制系统,将智能控制系统分为PCS系统（英文全称Process Control System,过程控制系统,简称PCS系统）和热处理工艺专家系统,并着重对以下几个方面的关键技术开展了深入的研究和工作:1)根据车间实际生产情况,建立生产线级的PCS系统,基于控制系统相关理论知识,对PCS系统的网络层级结构和数据通信方式进行研究和设计。系统将车间的单台设备连接在一起,通过对底层设备信息的全面采集实现生产线全自动的流程控制和状态监测,打通了底层设备与上层计划管理系统的信息鸿沟。2)在定义料车功能和对料车控制系统进行设计的基础上,对智能控制系统中料车的智能调度问题进行研究。对生产线中转运料车进行建模,根据蚁群算法对料车的转运路径进行规划,并结合实际对蚁群算法进行优化,获得了料车最优的调度路径。3)对PCS系统各功能模块进行了设计。重点根据PCS系统的物理架构和逻辑结构对生产线的流程控制进行了研究和设计,基于功能分析法建立设备状态的监测模型,实现设备的监测与诊断。4)结合Fick定律和饱和值调整法建立真空渗碳模型,实现对真空渗碳工艺的模拟,并根据真空渗碳模型搭建仿真环境,对渗碳工艺模拟的结果进行计算。最后将生产线智能控制系统的研究成果应用于工程实际,并通过文字、图片等方式展示了智能控制系统的应用效果。