智能制造现状与前景
我国智能制造装备产业的现存问题及发展思路

我国智能制造装备产业的现存问题及发展思路一、概述智能制造装备产业作为制造业转型升级的关键,对提升我国制造业竞争力和生产效率具有重要作用。
我国智能制造装备产业在发展过程中仍面临一些问题和挑战。
本文将分析我国智能制造装备产业的现存问题,并提出相应的发展思路,以期为促进该产业的健康发展提供有益参考。
我国智能制造装备产业在核心智能部件与整机发展方面存在不同步的问题。
许多关键零部件和核心技术仍依赖进口,这不仅增加了生产成本,还制约了产业的自主创新能力。
加强核心技术的研发和创新,提升关键零部件的国产化率,是推动智能制造装备产业发展的重要任务。
产业整体技术创新能力与国外相比仍存在较大差距。
我国智能制造装备产业在技术研发、产品设计和制造工艺等方面与发达国家相比仍有一定差距。
建立完善的技术创新保障体系,提升企业的创新能力,是推动智能制造装备产业高质量发展的关键。
我国智能制造装备产业还存在人才队伍建设滞后的问题。
随着智能制造装备技术的快速发展,对专业人才的需求日益增加。
目前我国智能制造装备产业的人才队伍建设相对滞后,高素质复合型人才严重不足。
加强人才培养和引进,建设一支适应产业发展需求的专业人才队伍,是推动智能制造装备产业可持续发展的重要保障。
我国智能制造装备产业还缺乏统一的行业标准和规范,这在一定程度上影响了产业的健康发展。
建立和完善智能制造装备产业的行业标准和规范,加强产业管理,优化产业发展环境,是推动智能制造装备产业健康发展的重要举措。
我国智能制造装备产业在发展过程中仍面临一些问题和挑战。
通过加强技术创新、人才培养和产业管理等方面的工作,可以有效推动智能制造装备产业的高质量发展,提升我国制造业的整体竞争力。
1. 智能制造装备产业的重要性智能制造装备是制造业向智能化、数字化和网络化发展的需求,具有自我感知能力、自适应和优化能力、自我诊断和维护能力、自主规划和决策能力。
它是未来制造装备发展的必然趋势,其特点与优势将在航空、航天、汽车、能源等重点制造领域得到充分体现,对实现低污染、节能加工、推动可持续发展具有重要战略意义。
智能制造技术的应用前景及发展趋势

智能制造技术的应用前景及发展趋势随着科技的不断发展与进步,智能制造技术逐渐成为工业界的热点。
本文将从智能制造技术的定义、应用前景以及发展趋势三个方面阐述智能制造技术的现状和未来发展方向。
一、智能制造技术的定义智能制造技术是利用数据自动化、智能化和数字化的工艺,实现设计、模拟、生产和服务等环节的精确掌控的一种制造技术。
它依托于物联网、大数据、云计算等技术的支持,以实现工业生产的自动化和高效化为目标,是工业4.0时代的一种重要技术手段。
二、智能制造技术的应用前景1.工业智能化通过智能制造技术,企业可以实现从生产过程到运输、安装、维护的全生命周期信息化管理,从而提高生产效率和产品性能,并降低成本。
同时,由于智能制造技术能够实现设备、工程过程和生产资源的智能化协同,从而提高企业的管理水平和竞争力。
2.个性化生产智能制造技术能够根据不同订单的要求,实现产品的个性化生产。
从而满足消费者对于产品个性化需求的不断追求,提高市场竞争力。
3.服务智能化利用智能制造技术,企业可以实现对售后服务的数字化和智能化管理,从而提高客户满意度,增加销售收入。
三、智能制造技术的发展趋势1.数字化与可视化数字化与可视化是智能制造技术的两个关键发展方向。
数字化可以把信息转化为数字信号,从而实现对整个生产流程的数字管理,实时控制生产过程,提高生产效率。
而可视化则是利用虚拟现实技术,将生产过程中的信息转化为三维图像,从而实现对生产效率和品质的全面监控和管控。
2.大数据与云计算大数据与云计算是实现工业智能化的基础技术。
企业可以将设备所产生的不同数据进行汇总和分析,以提高生产效率以及提高产品品质等。
同时,利用云计算,企业可以更加精细地管理生产过程,提高设备利用率,减少浪费,提高整体效益。
3.机器学习与人工智能机器学习和人工智能是智能制造技术发展的新方向,可以实现设备的自动化监测和修复。
有了机器学习和人工智能的支持,智能工厂可以更好地适应复杂环境和生产需求的变化,提高制造效率和产品品质。
智能制造技术的应用前景与发展趋势

智能制造技术的应用前景与发展趋势随着科技不断进步,智能制造技术越来越成为制造业的重要组成部分。
智能制造技术采用机器学习、机器人技术、自动化等先进技术和多层次的网络系统,实现制造过程的智能化和全面自动化。
这种技术的出现,彻底改变了传统的制造方式,推进了整个制造业的转型升级。
智能制造技术主要应用在工业制造、商业等领域,目前不断涌现的智能制造技术正在取代传统的生产方式,成为未来的发展趋势。
智能制造技术可以增加工业生产效率,不断改进生产制造模式,并且可以提高产品品质和可靠性。
在未来的智能制造技术中,物联网技术将得到更加广泛的应用。
物联网技术将整合各种传感器和无线通讯技术,形成协同的智能化制造系统,将实现对产品生产过程和设备状态的全面监控,随时随地进行远程监控和控制。
这种物联网技术可以帮助企业实时获取数据和知识,提高生产效率和降低成本,加速产品开发和推向市场。
另外,人工智能技术也是未来智能制造技术的重要发展方向。
人工智能技术可以通过数据分析、机器学习等方法,实现自动化的智能化生产,将工业制造全面智能化。
例如,在生产线上,人工智能技术可以通过识别零件和装配的步骤,自动完成零部件的装配,提高生产效率和生产质量。
不仅如此,智能制造技术的另一个重要发展方向是3D打印技术。
3D打印技术可以通过设计软件,在数小时内生成产品模型,并且可以快速制造并组装出高复杂度的零部件,缩短制造周期和降低制造成本。
3D打印技术的应用,可以大大提高商业的竞争力,实现自由定制的产品制造,满足个性化的需求。
总的来说,智能制造技术的出现,让制造业整个环节变得高度智能化和自动化,推动了制造业的发展和转型。
未来,随着物联网技术、人工智能技术和3D打印技术的不断发展,智能制造技术将会呈现出更加广阔的应用前景。
我们应该更积极地推广智能制造技术的应用,让科技改变生产方式,推动制造业不断向前发展。
智能制造行业的发展现状与未来趋势展望

智能制造行业的发展现状与未来趋势展望智能制造是当今工业领域的热门话题之一,它通过整合先进的信息技术和制造工艺,实现生产过程的智能化、自动化和数字化,为企业提供更高效、更灵活、更智能的生产方式。
在全球范围内,智能制造正在快速发展,成为经济增长和转型升级的重要引擎。
本文将对智能制造行业的发展现状进行分析,并展望未来的趋势。
当前,智能制造行业在全球范围内呈现出快速增长的态势。
据统计,2019年全球智能制造市场规模达到了4.3万亿美元,预计到2025年将达到9.2万亿美元,年均复合增长率将超过15%。
中国作为全球最大的制造业大国,智能制造也取得了显著进展。
政府在政策引导、资金支持和技术创新方面给予了积极的支持,推动了智能制造技术在各个领域的应用。
目前,中国已经初步形成了以智能机器人、工业物联网、云计算和大数据等为核心的智能制造生态系统。
智能制造的发展离不开关键技术的支持。
在人工智能领域,机器学习、深度学习和自然语言处理等技术的发展,使得智能制造系统能够通过学习和优化来提高生产效率和质量。
在物联网领域,传感器、无线通信和大数据分析等技术的应用,实现了设备之间的互联互通,为智能制造提供了强大的技术支持。
此外,云计算和边缘计算的发展,使得智能制造系统能够实时获取和处理庞大的数据,实现生产过程的实时监控和分析。
未来,智能制造将朝着更智能、更柔性和更可持续的方向发展。
首先,智能制造系统将进一步加强与人工智能的融合,实现自主学习和自适应调整,提高生产效率和灵活性。
其次,智能制造将逐渐向网络化和数字化的方向演进,通过云平台和边缘计算实现全面数据共享和协同决策。
此外,智能制造还将注重环境保护和资源节约,通过优化生产过程和循环利用技术,实现绿色可持续发展。
智能制造的发展也面临着一些挑战。
首先,技术标准和标准化体系的缺乏限制了不同供应链之间的协同和互操作。
其次,安全和隐私问题成为智能制造发展的瓶颈,保护知识产权和商业机密成为亟待解决的问题。
智能制造发展趋势和前景

智能制造发展趋势和前景一、智能制造的概念和意义智能制造是指通过融合传感器、机器人、大数据和人工智能等技术手段,实现生产过程的自动化、智能化和网络化。
智能制造的出现,将彻底改变传统制造业的发展模式,提高生产效率、降低生产成本,并且将给经济社会带来深远的影响。
二、智能制造的发展历程智能制造的发展可以追溯到上世纪50年代的数字化制造和自动化制造。
随着科技的进步和应用环境的改变,智能制造开始崭露头角,并逐步走向成熟。
特别是近年来,人工智能等新兴技术的突破,为智能制造的发展提供了强大的支撑。
三、智能制造的关键技术智能制造的基础是一系列关键技术的应用。
其中,传感器技术、人工智能、物联网、云计算和大数据等技术是智能制造的核心。
通过这些技术的融合与应用,可以实现设备的智能化、生产过程的自动化以及资源的优化配置。
四、智能制造的典型应用场景智能制造可以应用于各个领域,例如工厂生产线的自动化、智能家居的实现、交通运输的智能化等。
在工业领域中,智能制造的应用可以提高生产效率,降低生产成本;在日常生活中,智能制造可以提供更加方便快捷的服务,并提升居民生活品质。
五、智能制造的发展趋势随着人工智能等技术的不断发展,智能制造将呈现出以下几个趋势:首先,智能制造将全面渗透到不同行业和领域;其次,智能制造将越来越注重人机协同合作;再次,智能制造将促进产品的个性化和定制化;最后,智能制造将激发创新和创业的活力。
六、智能制造的挑战与问题尽管智能制造发展前景广阔,但也面临一些挑战和问题。
其中,技术安全和数据隐私保护是智能制造面临的重要问题;另外,智能制造还需要解决人工智能的伦理和道德问题,确保其应用过程中的公平和合法。
七、智能制造的发展政策为了推动智能制造的发展,各国纷纷出台了相关政策和规划。
例如,中国发布了《中国制造2025》,明确提出加快智能制造发展的目标和路径;美国则推出了《智能制造战略》,旨在培育智能制造领域的新兴产业。
八、智能制造的国际合作与竞争智能制造是全球范围内的热门领域,各个国家都在积极进行科研和产业布局。
智能制造行业发展趋势与前景展望

智能制造行业发展趋势与前景展望智能制造是指利用数字化、网络化、智能化等现代信息技术,实现生产制造全过程的信息化、可控性、智能化。
它以人为核心,依靠人与智能设备的交互,以及数据分析和智能决策为基础。
随着人工智能、大数据、物联网等技术的快速发展,智能制造行业呈现出了一些明显的发展趋势。
以下是对智能制造行业发展趋势与前景展望的分析。
一、技术创新助力智能制造发展随着科技的突飞猛进,智能制造得以实现的关键技术日益成熟,为智能制造行业发展带来了无限可能。
人工智能、机器人技术、云计算等技术的应用,不断推动着智能制造的发展。
例如,机器人在智能制造中的应用越来越广泛,可以实现自动化生产、高速运输、精确加工等多种功能,提高了生产效率。
同时,物联网技术的普及使得设备之间可以实现互联互通,自动化程度提升,生产过程更加高效。
二、大数据挖掘驱动智能制造创新随着互联网的普及,数据成为智能制造的重要资源,如何挖掘和应用数据成为智能制造行业亟待解决的问题。
大数据挖掘技术的发展为智能制造提供了新的思路和方法。
通过对海量数据的分析和挖掘,可以发现生产中的问题和潜在机会,实现生产流程的优化和改进。
同时,通过对大数据的分析,可以实现对客户需求的洞察,推出符合市场需求的创新产品。
三、人工智能在智能制造中的应用人工智能作为智能制造的重要组成部分,正在改变传统制造领域的格局。
人工智能技术可以模拟人的智能,实现自主决策和自主学习,提高生产效率和质量。
例如,自动化生产线上可以应用人工智能视觉技术,实现对产品质量的实时监控和判断,大大减少了传统制造中的人为错误和资源浪费。
人工智能还可以应用于供应链管理、智能仓储等领域,提高供应链的效率和可控性。
四、智能制造与可持续发展的结合智能制造的发展不仅要追求经济效益,还要兼顾环境和社会效益。
智能制造将绿色制造、节能减排等可持续发展理念融入到生产过程中。
通过智能化的调度和优化,可以实现能源的高效利用,减少资源浪费和环境污染。
智能制造技术在制造业中的应用与前景

智能制造技术在制造业中的应用与前景随着科技的不断发展,智能制造技术已经逐渐进入了人们的视野,成为了制造业发展的重要趋势。
智能制造技术的应用,不仅提高了生产效率,降低了成本,还为制造业带来了更多的发展机遇。
本文将就智能制造技术的应用与前景进行详细的阐述。
一、智能制造技术介绍智能制造技术,顾名思义就是在制造过程中运用了多种智能化的技术手段,通过物联网、大数据、云计算等技术手段来实现信息智能化的生产制造。
智能制造技术的发展可以提高产品的制造质量和产能,减少生产成本和能耗,增强自主创新能力和市场竞争力。
智能制造技术主要包括:数字化制造、智能化制造、柔性制造等。
数字化制造主要是指通过数字化技术手段对制造过程进行模拟分析,将数据变成产品,完成生产制造的模型化、数字化等全过程。
智能化制造则是指通过智能化技术手段对制造过程进行数据分析和处理,实现生产的智能化控制等。
而柔性制造则是指通过人与设备之间的柔性联系,实现生产制造的柔性定制化、快速响应等。
二、智能制造技术在制造业中的应用1. 企业管理智能化智能制造技术的应用,首先可以提高企业的管理智能化水平。
通过人工智能技术、云计算和物联网等技术手段,使得企业的生产管理更加高效化和智能化。
在现有的生产管理环境下,通过采集数据、建立模型、进行分析预测等工作,企业可以更加准确地掌握生产情况和产品质量状况,调整生产策略和生产计划。
2. 工厂智能化智能制造技术也可以实现工厂的智能化改造。
工厂智能化的核心在于智能化的生产流程控制,通过数据共享和机器学习技术实现产品生产过程的自动控制,让产品在生产过程中更加智能化和高效化。
同时,智能制造技术在工厂设备的监测和维护方面也发挥重要作用,可以及时检测工厂中设备的状态,提高设备的使用效率和维护效果。
3. 产品智能化智能制造技术的应用,也可以实现产品的智能化生产和智能化服务。
在产品制造的过程中,通过数字化技术手段将产品的设计、生产、销售等过程进行联系,实现产品的智能化制造,从而减少产品的制造成本和提高产品的质量和性能。
智能制造在装备制造业中的应用与前景

智能制造在装备制造业中的应用与前景摘要:智能制造作为当今世界制造业发展的重要趋势,正在对装备制造业带来深刻的影响。
它以数字化、网络化、智能化为核心,通过集成先进的信息技术、自动化技术、人工智能等,推动装备制造业向更高效、更精密、更智能的方向发展。
关键词:智能制造;装备制造业;应用引言在装备制造业中,智能制造的应用体现在产品设计、生产过程、管理模式等多个方面。
首先,在产品设计阶段,智能制造能够通过计算机辅助设计(CAD)和虚拟仿真技术,提高产品设计的效率和质量。
其次,在生产过程方面,智能制造通过引入数控机床、机器人自动化生产线等,实现了生产过程的自动化和精确控制,大大提高了生产效率和产品的一致性。
此外,在管理模式上,智能制造通过构建智能工厂和工业互联网,实现了生产数据的实时监控和分析,使得管理更加科学和高效。
1智能制造在装备制造业中的重要性智能制造在装备制造业中的应用与前景具有极高的战略重要性。
首先,智能制造能够显著提升装备制造业的生产效率和产品质量。
通过引入智能化技术,生产设备和工艺流程可以实现自动化、数字化和网络化,从而大幅度提高生产效率,减少人力成本,并确保产品质量的一致性和可靠性。
其次,智能制造有助于推动装备制造业的创新和升级。
智能制造技术能够实时收集和分析生产数据,为企业和研究人员提供宝贵的insights,帮助他们改进产品设计,优化生产工艺,甚至开拓全新的市场和应用领域。
再次,智能制造有助于提高装备制造业的可持续性和环保水平。
通过智能化技术和信息化管理,企业可以实现资源的高效利用,减少废弃物和排放,满足日益严格的环保法规和市场要求。
最后,智能制造有助于加强装备制造业的国际竞争力。
随着智能制造技术的不断发展和成熟,企业可以提供更高质量、更具竞争力的产品和服务,满足全球市场的需求,扩大市场份额,提升品牌形象。
2智能制造在装备制造业中存在的问题(1)技术成熟度不足:智能制造涉及众多前沿技术,如人工智能、物联网、大数据等,这些技术的成熟度和协同性不足,限制了智能制造在装备制造业中的深入应用。
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智能制造的发展与前景展望 摘要:简述了智能制造形成的原因及智能制造的概念;分析了智能制造国内外的发展现状;指出了智能制造的
发展趋势及其面临的问题。 关键词:智能制造
The development and research of intelligent manufacturing JiaYu Wang (College of Mechanical Engineering, Nanjing University of Aeronautics&Astronautics, Nanjing, 210016, China;)
Abstract:
Key words:IM;AI;
0 前言 智能制造装备是先进制造技术、信息技术以及人工智能技术在制造装备上的集成和深度融合,是实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。在综述了智能制造装备国内外发展现状的基础上,重点论述了目前智能制造存在的问题,并得出结论,认为德国的””和美国的工业互联网装备将是智能制造装备未来的发展方向。
1研究背景
制造业是国民经济的基础工业部门,是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看,经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言,大体上每十年上一个台阶: 50-60年代是单机数控, 70年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛, 80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时,出现了计算机集成制造,但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展,机械制造大体沿两条路线发展:一是传统制造技术的发展,二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。80年代以来,传统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。近来年,人们对制造过程的自动化程度赋予了极大的研究热情,这是因为从1870年到1980年间,制造过程的效率提高了20倍,-2倍,产品设计的效率只提高了倍,这表明体力劳动通过采用自动化技术得到了极大的解放,而脑力劳动的自动化程度(其实质是决策自动化程度)则很低,制造过程中人的因素尚未得到充分的认识,人尚未真正地从复杂的生产过程中解放出来,各种问题求解的最终决策在很大程度上仍依赖于人的智慧。因而,人类群体所面临的众多问题(包括社会问题、生理问题等)在制造过程中都有所反映。面对批量小、品种多、质量高、更新快的产品市场竞争要求以及各种社会因素的综合影响,制造过程的自动化程度的提高面临众多问题,譬如:(1)专家人才的短缺和转移致使一些专门技能不能及时或长久地得到提供;(2)现代制造过程中信息量大而繁杂,传统的信息处理方式已不能满足要求,大量的信息资源需要开发与共享;(3)制造环境柔性要求更大,决策过程更加复杂,决策时间要求更短;(4)制造过程的自动化程度受制于制造系统的自组织能力,即智能水平;(5)现代生产要求专家们在更大范围内进行更及时的合作,小到一个企业内部的各个生产环节,大至一个国家甚至世界范围内的工业界中的众多企业之间。各种迹象表明,“我们正处在制造历史上的一个危险时期”。幸运的是,计算机与计算机科学以及其它高技术的发展,通过集成制造技术、人工智能等而发展起来的一种新型制造工程—智能制造技术(intelligent manufacturing technology,IMT)与智能制造系统(intelligent manufacturing system,IMS)使我们有可能走出这个危机。这是因为,制造过程所面临的众多问题的核心是“制造智能”和制造技术的“智能化”。IMT是指在制造工业的各个环节以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动;并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承与发展。未来工业生产的基本特征应该是知识密集型,制造自动化的根本是决策自动化。
2发展现状
国外研究现状:
目前,IMT&IMS的研究正迅速受到众多国家的政府、工业界和科学家们的广泛重视: 美国 美国是国际智能制造思想的发源地之一,美国政府高度重视智能制造的发展,并且已经把它作为21世纪占领世界制造技术领先地位的基石。从上世纪90年代开始,美国国家科学基金(NSF)就着重资助有关智能制造的诸项研究,项目覆盖了智能制造的绝大部分,包括制造过程中的智能决策、基于多施主(multi-agent)的智能协作求解、智能并行设计、物流传输的智能自动化等[1]。2005年,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了“聪明加工系统(smart machining system,SMS)”研究计划。聪明加工系统的实质是智能化,该系统的主要目标和研究内容包括:(1)系统动态优化。即将相关工艺过程和设备知识加以集成后进行建模,进行系统的动态性能优化;(2)设备特征化。即开发特征化的测量方法、模型和标准,并在运行状态下对机床性能进行测量和通信;(3)下一代数控系统。即与STEP-NC兼容的接口和数据格式,使基于模型的机器控制能够无缝运行;(4)状态监控和可靠性。即开发测量、传感和分析方法;(5)在加工过程中直接测量刀具磨损和工件精度的方法。 2011年,美国总统奥巴马宣布实施包括工业机器人在内的”Advanced Manufacturing Partnership Plan”(先进制造联盟计划),立即得到同日发布的“实现 21世纪智能制造”新报告的积极响应。在这份由美国智能制造领导联盟(smart manufacturing leadership coalition,SMLC)公布的报告中,不但描绘了该领域未来的发展蓝图,而且确定了十大优先行动目标,意图通过采用21世纪的数字信息技术和自动化技术,加快对20世纪的工厂进行现代化改造过程,以改变以往的制造方式,借此获得经济、效率和竞争力方面的多重效益[2]。
2 日本 日本于1990年首先提出为期10年的智能制造系统(IMS)的国际合作计划,并与美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年开展了联合研究,其目的是为了克服柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)的局限性,把日本工厂和车间的专业技术与欧盟的精密工程技术、美国的系统技术充分地结合起来,开发出能使人和智能设备都不受生产操作和国界限制,且能彼此合作的高技术生产系统。
2 欧盟 欧盟于2010年启动了第七框架计划(FP7)的制造云项目[3],特别是制造业强国的德国,继实施智能工厂(Smart factory)之后[4][5]。德国政府2010年制定的《高技术战略2020》计划行动中,意图以未来项目“”奠定德国在关键工业技术上的国际领先地位,并在2013年4月举行的汉诺威工业博览会上正式将此计划推出。“”概念最初是在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,目前其已上升为国家级战略[6]。
国内研究现状 国内在智能制造技术与系统方面的绝大多数研究工作,目前还处在探讨人工智能在制造领域中应用的阶段。几年来,开发出了众多类型、水平各异的面向制造过程中特定环节、特定间题的“智能化孤岛”,诸如专家系统、基于知识的系统和智能辅助系统等,而对制造环境的全面“智能化”研究工作还处于刚刚起步阶段。我国自 2009 年 5 月《装备制造业调整和振兴规划》出台以来,国家对智能制造装备产业的政策支持力度不断加大,2012年国家有关部委更集中出台了一系列规划和专项政策,使得我国智能制造装备产业的发展轮廓得到进一步地明晰。工业与信息化部发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》,同时发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》子规划,明确提出到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。科学技术部也发布了《智能制造科技发展”十二五”专项规划》;国家发展改革委员会、财政部、工业与信息化部三部委组织实施了智能制造装备发展专项;工业与信息化部制定和发布了《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》,该路线图明确把智能制造装备作为高端装备制造业的发展重点领域,以实现制造过程智能化为目标,以突破九大关键智能基础共性技术为支撑,其思路是:以推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化为核心,以提升八类重大智能制造装备集成创新能力为重点,促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。
3 问题与展望
存在问题 总的说来,目前IMS的研究仍处在人工智能在制造领域中应用的阶段,研究课题涉及到市场分析、产品设计、制造过程控制、材料处理、信息管理、设备维护等众多方面,取得了丰硕的成果,开发了种类繁多的面向特定领域的专家系统、基于知识的系统和智能辅助系统,甚至智能加工工作站(IMW),形成了一系列”智能化孤岛”(islands of intelligence)。这中间包括CIMS研究中所取得的有关进展。然而,随着研究与应用工作的深入,人们逐渐地认识到自动化程度的进一步提高依赖制造系统的自组织能力,研究工作还面临着一系列理论、技术和社会问题,、问题的核心是“智能化”。一般说来,现代工业生产作为一个有机的整体要受技术(包括生产系统)、人(包括间接影响生产过程的社会群体)和经济(包括市场竞争和社会竞争)三方面因素的制约。从技术的角度来看,对于一个企业来说,市场预测、生产决策、产品设计、原料订购与处理、制造加工、生产管理、原料产品的储运、产品销售、研究与发展等环节彼此相互影响,构成产品生产的全过程。该过程的自动化程度取决于各环节的集成自动化(integrated automation)水平,而生产系统的自组织能力取决于各环节的集成智能(integrated intelligence)水平。目前,尚缺乏这种“集成”制造智能的技术,这也是目前“并行工程”的研究重点。
发展趋势 当前,智能制造的发展趋势以德国的”工业”和美国的工业互联网装备最为清晰。 3“” 德国“”通过充分利用信息物理系统(CPS),实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,推动现有制造业向智能化方向转型。CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C(Computation、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现制造装备系统的实时感知、动态控制和信息服务。CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计,可使系统更加可靠、高效、实时协同。德国电气电子和信息技术协会于2013年发布了德国首个“”标准化路线图,以加强德国作为技术经济强国的核心竞争力,确保德国制造的未来[7-8]。“”项目主要分为两大主题: (2)智能生产。主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。 3 2013年,美国通用电气公司(GE)发表了《工业互联网-打破智慧与机器的边界》报告[9]。该报告提出了工业互联网(Industrial Internet)的概念。工业化创造了无数的机器、设施和系统网络,而工业互联网则是指让这些机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接,以提高制造业的生产效率、减少资源消耗。工业互联网装备将整合两大革命性转变的优势: (1)工业革命。伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站; (2)强大的网络革命; (3)在网络化的影响下,计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。