今年6月30日,中央全面深化改革委員會(huì)第十四次會(huì)議提出了“以智能制造為主攻方向,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,加快制造業(yè)生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)根本性變革”的《關(guān)于深化新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》。這份指導(dǎo)意見(jiàn)重申了智能制造的定位,也強(qiáng)調(diào)了智能制造是中國(guó)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)活動(dòng)的大主題。
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智能制造的定義?
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對(duì)于智能制造,不同的人有著不同的理解和定義。賽百君理解的智能制造就是一個(gè)“人智變機(jī)智”的過(guò)程與相關(guān)活動(dòng)——即把人的智能(簡(jiǎn)稱“人智”)從大腦中的隱性知識(shí)提煉成為顯性知識(shí),經(jīng)過(guò)格式化、模型化、算法化處理,再把模型化(機(jī)理模型、數(shù)據(jù)分析模型等)的知識(shí)寫(xiě)入軟件,軟件嵌入芯片,芯片嵌入某個(gè)數(shù)字裝置/模塊,再把該數(shù)字裝置/模塊嵌入到物理設(shè)備中,由此而賦予機(jī)器一定的自主能力,讓機(jī)器具有一定程度的“智能”(簡(jiǎn)稱“機(jī)智”),我們將這個(gè)過(guò)程稱之為“賦能”。而這個(gè)過(guò)程就是先進(jìn)的信息通信技術(shù)與工業(yè)要素的相互融合,其融合結(jié)果就是在字面上不是那么容易理解的“賽博物理系統(tǒng)(CPS)”。
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如此,機(jī)器在工業(yè)軟件支撐下具有了一定的人類思考能力,當(dāng)軟件算法越好、設(shè)備算力越強(qiáng)、工業(yè)數(shù)據(jù)越多時(shí),“機(jī)智”程度就越高。當(dāng)“機(jī)智”達(dá)到一定程度后,就具備了部分或完全替代人體/人腦的功能。當(dāng)人體/人腦離開(kāi)了工作場(chǎng)景的系統(tǒng)回路后,機(jī)器在無(wú)人參與情況下,仍然可以像人在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)一樣自主工作,甚至還可以工作得更好,較好地優(yōu)化了制造資源的配置。
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近兩年,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算一系列新興技術(shù)逐漸向產(chǎn)業(yè)和行業(yè)下沉,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是通過(guò)深入應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),將企業(yè)的研發(fā)、采購(gòu)供應(yīng)鏈、財(cái)務(wù)及人資、制造和銷售等業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化,達(dá)到企業(yè)高效成長(zhǎng)目的。
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隨著中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展的逐步推進(jìn),信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的跨界融合成為必然趨勢(shì),自動(dòng)化生產(chǎn)、物聯(lián)遠(yuǎn)程運(yùn)維、智能物流,是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要落地方式。
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智能制造核心技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀?
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虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用
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?由于仿真能夠在產(chǎn)品生命周期提供無(wú)縫協(xié)助和優(yōu)化,將會(huì)成為制造體系的核心功能之一,未來(lái)智能工廠是基于模型的系統(tǒng)工程或基于模型的制造,軟件定義產(chǎn)品、決定企業(yè)盛衰,仿真技術(shù)制造系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分的黃金時(shí)代才剛剛開(kāi)始。目前,華工賽百通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以智能診斷和頂層規(guī)劃部分行業(yè)的智能化工廠,通過(guò)模型分析來(lái)提前修正規(guī)劃建造過(guò)程中可能出現(xiàn)的疑點(diǎn)問(wèn)題。而柔性制造技術(shù)則是為智能制造執(zhí)行方法提供了技術(shù)保障,同時(shí)對(duì)于優(yōu)化產(chǎn)品的制造設(shè)計(jì)和應(yīng)用數(shù)字化制造理念也同樣發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
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智能裝備應(yīng)用技術(shù)發(fā)展
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?智能制造模式與傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式相比,最大的特點(diǎn)在于生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用了大量的智能裝備,這極大地解放了生產(chǎn)企業(yè)的人工勞動(dòng)力,同時(shí)也使得企業(yè)生產(chǎn)效率得到了大幅度提高。而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,設(shè)備的加工精度以及智能化程度很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和水平,目前在我國(guó)很多大型企業(yè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了智能裝備,其中包含了高精度的數(shù)控機(jī)床、智能儀表、自動(dòng)化產(chǎn)線以及物流轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備。例如以華工激光為代表的激光加工產(chǎn)業(yè),對(duì)于鈑金加工行業(yè)切割和焊接工藝進(jìn)行了顛覆性的革新。同時(shí),智能行車(chē)、智能轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、AGV、立體倉(cāng)庫(kù)這些物流轉(zhuǎn)運(yùn)裝備,也大大提高了生產(chǎn)效率,降低了人力成本。
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物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
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?智能制造一方面改變了占據(jù)社會(huì)生產(chǎn)制造行業(yè)比例較大的以產(chǎn)品制造和營(yíng)銷為主要經(jīng)營(yíng)方式的企業(yè),另一方面對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展也給予了充分的理念支持和技術(shù)供應(yīng)。但是隨著更多新型制造技術(shù)加入到了智能制造系統(tǒng)中,海量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的制造工藝給智能制造系統(tǒng)帶來(lái)了極大的生產(chǎn)和管理壓力,而這時(shí)便需要物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為智能制造系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和計(jì)算等方面工作的支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要負(fù)責(zé)對(duì)智能制造系統(tǒng)中重要的數(shù)據(jù)變化情況以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)制作情況,進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和科學(xué)的分析,同時(shí)云計(jì)算的工作方式能夠使得多個(gè)專業(yè)的企業(yè)共同參與到智能制造實(shí)況監(jiān)控過(guò)程中,協(xié)同處理制造過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題,這樣工作效率問(wèn)題和智能制造故障問(wèn)題便得到了有效的改善。
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?智能制造領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向?
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智能機(jī)器的發(fā)展與應(yīng)用
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?智能機(jī)器是智能制造技術(shù)的重要載體和實(shí)踐基礎(chǔ),寬泛的智能機(jī)器概念指的是具有智能性的生產(chǎn)與制造設(shè)備,而這種智能特性就大多體現(xiàn)為能夠在指導(dǎo)企業(yè)工作人員統(tǒng)一的指揮指令下,自主與配備團(tuán)隊(duì)中的其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳遞和決策的實(shí)施。而智能制造便是以這種具有較好協(xié)調(diào)性、統(tǒng)一性和易控制性的智能多體組織結(jié)構(gòu)作為主要的工作模塊組成,并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展針對(duì)消費(fèi)者個(gè)性化消費(fèi)需求的制造和定制項(xiàng)目。同時(shí),智能機(jī)器隨著研究程度的深入應(yīng)具備一定的可調(diào)控性和較好的融合性,這樣通過(guò)在不同行業(yè)中應(yīng)用智能機(jī)器便可以單獨(dú)開(kāi)發(fā)出一條具有極高商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)鏈,帶動(dòng)各行業(yè)不斷發(fā)展其核心技術(shù)與智能機(jī)器融合,這將會(huì)從根本上改變當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)的效率和水平。
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高級(jí)算法的發(fā)展與研究
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?在現(xiàn)代化制造和生產(chǎn)過(guò)程中,控制系統(tǒng)對(duì)制造環(huán)節(jié)工作技術(shù)類型的應(yīng)用以及管理方案的實(shí)施,都發(fā)揮了重要的控制和修正作用,但是各類型系統(tǒng)和電子程序優(yōu)化和升級(jí)的本質(zhì)其實(shí)就是算法水平的提高,所以高級(jí)算法也必將會(huì)成為未來(lái)智能制造領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究課題。目前通過(guò)研究人員的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化,無(wú)論是結(jié)構(gòu)、形式還是內(nèi)容都較為豐富和完善的高級(jí)算法,大多已經(jīng)應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展、人工智能領(lǐng)域的研究以及大數(shù)據(jù)和云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作中,并且基本實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域的使用和多專業(yè)的推廣。未來(lái),智能制造行業(yè)及其研究領(lǐng)域想要獲得突破性的進(jìn)展,進(jìn)一步提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量,那么就必須要利用智能技術(shù)的綜合分析及決策能力以及高級(jí)算法計(jì)算的能力支持才能夠?qū)崿F(xiàn)。同時(shí),團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)模式以及多角度全方面的信息共享,會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)的單一制造生產(chǎn)、專業(yè)信息閉鎖的工作方式,這既是智能制造技術(shù)在社會(huì)制造和生產(chǎn)過(guò)程中的切入重點(diǎn),同時(shí)也是未來(lái)高級(jí)算法應(yīng)用和研究的重點(diǎn)部分。只有從根本上解決了算法系統(tǒng)對(duì)制造環(huán)節(jié)工作中各部分組織與設(shè)施的控制精度和管理效率問(wèn)題,智能制造技術(shù)的提高發(fā)展才能夠獲得更加寬闊的路徑和高級(jí)的平臺(tái)。
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“以人為本”制造和服務(wù)理念的發(fā)展
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?智能制造技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品制造領(lǐng)域中商業(yè)價(jià)值目前已經(jīng)被得到了有效的開(kāi)發(fā)和重視,在這種情況下未來(lái)該技術(shù)的發(fā)展路徑也必定逐漸圍繞著消費(fèi)者功能需求上的差異及多元化個(gè)性的表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行。而以人為本的發(fā)展理念,便集中概括了智能制造模式影響下各企業(yè)管理部門(mén)和工作人員的生產(chǎn)方式的重大改變,企業(yè)通過(guò)將不同專業(yè)、不同領(lǐng)域、不同崗位、不同層次的技術(shù)人員通過(guò)互聯(lián)集中到一起,在專業(yè)思想和工作理念的碰撞下進(jìn)一步激發(fā)智能制造領(lǐng)域研究的發(fā)展動(dòng)力。此外,“以人為本”的工作理念還要求制造廠家要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、產(chǎn)品制造階段以及后期的維護(hù)和服務(wù)階段,都應(yīng)該充分重視和尊重消費(fèi)者的選擇與需求。智能制造不僅僅是面向社會(huì)生產(chǎn)和企業(yè)發(fā)展的單一性技術(shù),同時(shí)也是能夠?yàn)槿藗兏纳粕顥l件、提供工作幫助的重要綜合性功能技術(shù)。所以,未來(lái)智能制造很有可能會(huì)圍繞消費(fèi)者展開(kāi)對(duì)個(gè)人、家庭以及社會(huì)團(tuán)體之間的有效互聯(lián),通過(guò)寬泛的信息交互和高效的數(shù)據(jù)處理改變整個(gè)社會(huì)的發(fā)展環(huán)境以及人們的生活方式。