智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)以新的數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ),，結(jié)合新的制造工藝和材料,，貫穿產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn),、管理,、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)，是先進(jìn)制造過程,、系統(tǒng)與模式的總稱,，具有信息深度自感知、優(yōu)化自決策和精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能,。在智能制造過程中,，利用多功能傳感器和智能控制系統(tǒng)，設(shè)備可以進(jìn)行自感知,、自分析,、自決策等智能活動(dòng)，減少設(shè)備響應(yīng)問題的時(shí)間,，實(shí)時(shí)反饋并優(yōu)化生產(chǎn)物流信息,，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。智能制造可分為三個(gè)層次：一是智能制造裝備,，智能制造離不開智能裝備的支撐,，包括高級(jí)數(shù)控機(jī)床、配備新型傳感器的智能機(jī)器人,、智能化成套生產(chǎn)線等,，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化,、高效化,；二是智能制造系統(tǒng)，是一種由智能設(shè)備和人類專家結(jié)合物理信息技術(shù)共同構(gòu)建的智能生產(chǎn)系統(tǒng),，可以不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化,，并隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐動(dòng)態(tài)發(fā)展,；三是智能制造服務(wù)，與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的智能制造過程涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì),、生產(chǎn),、管理、服務(wù)的全生命周期,，可以根據(jù)用戶需求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定制化生產(chǎn),，最終形成全生產(chǎn)服務(wù)生態(tài)鏈。智能制造企業(yè)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)到經(jīng)營的全生命周期進(jìn)行管控,，通過融合生產(chǎn)工藝流程,、供應(yīng)鏈物流和企業(yè)經(jīng)營模式，有效串聯(lián)業(yè)務(wù)與制造過程,，最終使工廠在一個(gè)柔性,、敏捷、智能的制造環(huán)境中運(yùn)行,，大幅度優(yōu)化了生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性,。 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息數(shù)字技術(shù)的迅速進(jìn)步,，智能制造大范圍推廣成為可能,。經(jīng)過十多年的技術(shù)積累，在21世紀(jì)的第二個(gè)十年,，智能制造在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展,，制造業(yè)強(qiáng)國不斷推出新舉措，通過政府,、行業(yè)組織,、企業(yè)等協(xié)同推進(jìn)智能制造發(fā)展，以提升工業(yè)制造實(shí)力,，培育行業(yè)競爭優(yōu)勢,。2011年美國實(shí)施“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”戰(zhàn)略，2013德國提出“工業(yè)4.0”計(jì)劃,，2014年英國開展“高價(jià)值制造”戰(zhàn)略,，2015年日本頒布“機(jī)器人新戰(zhàn)略”，2016年歐盟頒布“數(shù)字化歐洲工業(yè)計(jì)劃”,。智能制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)在世界范圍內(nèi)逐漸擴(kuò)大興起,，我國的智能制造也應(yīng)運(yùn)而生,。2015年5月,，我國發(fā)布《中國制造2025》文件，同樣指出要以推進(jìn)智能制造為制造業(yè)發(fā)展主攻方向,，構(gòu)建以智能制造為重點(diǎn)的新型制造體系,。這些戰(zhàn)略說明智能制造已成為制造業(yè)重要發(fā)展趨勢，促進(jìn)新的生產(chǎn)管理方式、商業(yè)運(yùn)營模式,、產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)的形成,，將對(duì)全球工業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局帶來重大的影響，進(jìn)而引發(fā)第四次工業(yè)革命,。 裝備制造業(yè)是制造業(yè)的核心和支柱,，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí),、技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)條件,。高度發(fā)達(dá)的裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的必要條件，也是一個(gè)國家的技術(shù)水平和綜合國力的集中體現(xiàn),。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,，中國裝備制造業(yè)已形成門類齊全、產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)群,，少數(shù)產(chǎn)品已達(dá)到世界領(lǐng)先水平,，取得了不錯(cuò)的成績，但仍需意識(shí)到我國傳統(tǒng)裝備制造業(yè)還面臨高端核心技術(shù)依賴國外進(jìn)口,、技術(shù)創(chuàng)新體系不健全以及產(chǎn)品產(chǎn)能過剩等問題,。 如今中國智能制造快速發(fā)展，為傳統(tǒng)制造業(yè)的升級(jí)提供了良好契機(jī),。加快推進(jìn)裝備制造業(yè)智能化,，建立完備的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系，是落實(shí)工業(yè)化和信息化深度融合戰(zhàn)略的重要舉措,。以智能制造帶動(dòng)裝備制造業(yè)智能化升級(jí),，再以裝備制造業(yè)智能改造推動(dòng)智能制造在全行業(yè)普及，可以更好地達(dá)成我國的制造強(qiáng)國夢,。 智能制造發(fā)展的主要領(lǐng)域 分析智能制造發(fā)展現(xiàn)狀可知,，智能制造的集成創(chuàng)新和應(yīng)用示范主要聚焦感知、控制,、決策,、執(zhí)行等核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)；通過推進(jìn)產(chǎn)教研用聯(lián)合創(chuàng)新,，攻克關(guān)鍵技術(shù),，提高質(zhì)量和可靠性；通過集成開發(fā)一批重大成套裝備,，推進(jìn)工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化,。以下六大領(lǐng)域是智能制造的重點(diǎn)研發(fā)方向。 工業(yè)機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人(Industrial Robot)是一種集成計(jì)算機(jī)技術(shù),、制造技術(shù),、自動(dòng)控制技術(shù)并配備傳感器,、人工智能系統(tǒng)的智能生產(chǎn)裝備。其主體由機(jī)器本體,、控制器,、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，具有擬人化,、自控制,、可重復(fù)編程等特性。隨著人工智能技術(shù),、多功能傳感技術(shù)以及信息收集,、傳輸和分析技術(shù)的迅速突破與提升，配備了傳感器,、機(jī)器視覺和智能控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人逐漸呈現(xiàn)出智能化,、服務(wù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢,。智能化使工業(yè)機(jī)器人可以根據(jù)對(duì)環(huán)境變化的感知,，通過物聯(lián)網(wǎng)，在機(jī)器設(shè)備之間,、人機(jī)之間進(jìn)行交互,，并對(duì)環(huán)境自主作出判斷、決策,，從而減少生產(chǎn)過程對(duì)人的依賴,；服務(wù)化要求未來的機(jī)器人結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，在離線的基礎(chǔ)上,，實(shí)現(xiàn)在線的主動(dòng)服務(wù),；標(biāo)準(zhǔn)化是指機(jī)工業(yè)器人的各種組件和構(gòu)件實(shí)現(xiàn)模塊化、通用化,，使工業(yè)機(jī)器人使用更加簡便,，并降低制造成本。 智能數(shù)控機(jī)床 智能數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的高級(jí)形態(tài),，融合了先進(jìn)制造技術(shù),、信息技術(shù)和智能技術(shù)，具有自主學(xué)習(xí)能力,，可以預(yù)估自身的加工能力,，利用歷史數(shù)據(jù)估算設(shè)備零件的使用壽命；能夠感知自身的加工狀態(tài),，監(jiān)視,、診斷并修正偏差；對(duì)所加工工件的質(zhì)量進(jìn)行智能化評(píng)估,；通過各種功能模塊,，實(shí)現(xiàn)多種加工工藝,，提高加工效能和控制度,。其發(fā)展呈智能化,、多功能化、控制系統(tǒng)小型化趨勢,。 3D打?。ㄔ霾闹圃欤?/span> 3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，應(yīng)用可粘合材料,，通過連續(xù)的物理層疊加,，逐層增加材料來生成三維實(shí)體，因而又被稱為增材制造（AdditiveManufacturing,，AM）,，是融合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù),、信息技術(shù),、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿性、知識(shí)綜合性應(yīng)用技術(shù),，可對(duì)個(gè)性化,、小批量產(chǎn)品進(jìn)行很好的成本控制，預(yù)計(jì)未來將會(huì)更多地應(yīng)用在生物醫(yī)療,、航空航天,、軍工等小批量個(gè)性化需求的領(lǐng)域。此外,，為了節(jié)省支撐材料帶來的打印成本,，未來3D打印將向著無支撐化研究發(fā)展，例如現(xiàn)在已經(jīng)較為成熟的懸浮3D打印和高速激光燒結(jié)（HSS）,。 智能傳感器 智能傳感器（IntelligentSensor）是一種將待感知,、待控制的參數(shù)量化并集成應(yīng)用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的新型傳感器，具有高性能,、高可靠性,、多功能等特性，帶有微處理機(jī)系統(tǒng),，具有信息感知采集,、診斷處理、交換的能力,，是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物,。未來的智能傳感器將更多地結(jié)合微處理器和新型工藝材料，如表面硅微機(jī)械加工以及用來形成三維微機(jī)械結(jié)構(gòu)的微立體光刻新技術(shù),，提升傳感器的精度,，增加傳感器環(huán)境適應(yīng)性,；同時(shí)，和IoT,、互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可實(shí)時(shí)采集和傳遞數(shù)據(jù),；除了工業(yè)制造,，還能被廣泛應(yīng)用于生活服務(wù)中。 智能物流倉儲(chǔ) 在工業(yè)4.0的智能工廠框架中,，智能物流倉儲(chǔ)位于后端,，是連接制造端和客戶端的核心環(huán)節(jié)，由硬件（智能物流倉儲(chǔ)裝備）和軟件（智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)）兩部分組成,。其中,，硬件主要包括自動(dòng)化立體倉庫、多層穿梭車,、巷道堆垛機(jī),、自動(dòng)分揀機(jī)、自動(dòng)引導(dǎo)搬運(yùn)車(AGV)等,；軟件按照實(shí)際業(yè)務(wù)需求對(duì)企業(yè)的人員,、物料、信息進(jìn)行協(xié)調(diào)管理,，并將信息聯(lián)入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),，使整體生產(chǎn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。智能物流倉儲(chǔ)在減少人力成本消耗和空間占用,、大幅提高管理效率等方面具有優(yōu)勢,，是降低企業(yè)倉儲(chǔ)物流成本的終極解決方案。無人化是智能物流倉儲(chǔ)重要的發(fā)展趨勢,，搬運(yùn)設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)給出的網(wǎng)絡(luò)指令,，準(zhǔn)確定位并抓取貨物搬運(yùn)至指定位置，常見的軌道AGV在未來將會(huì)被無軌搬運(yùn)機(jī)器人取代,。 智能檢測與裝配裝備 隨著智能傳感器的不斷發(fā)展,，各種算法不斷優(yōu)化，智能檢測和裝配技術(shù)在航空航天,、汽車零部件,、半導(dǎo)體電子醫(yī)藥醫(yī)療等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用?；跈C(jī)器視覺的多功能智能自動(dòng)檢測裝備可以準(zhǔn)確分析目標(biāo)物體存在的各類缺陷和瑕疵,，確定目標(biāo)物體的外形尺寸和準(zhǔn)確位置，進(jìn)行自動(dòng)化檢測、裝配,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的有效穩(wěn)定控制,，增加生產(chǎn)的柔性、可靠性,，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,。數(shù)字化智能裝配系統(tǒng)可以根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝以及供貨周期進(jìn)行全局規(guī)劃，最大限度地提高裝配設(shè)備的利用率,。除了在航空航天,、汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,，智能檢測和裝配裝備在農(nóng)產(chǎn)品分選和環(huán)保領(lǐng)域領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮臐摿Α?/span> （來源：中國傳動(dòng)網(wǎng) 本網(wǎng)編輯 胡 越） |