智能制造及其核心信息設(shè)備的研究進(jìn)展及趨勢(shì)分析

麥濱

摘 要：制造業(yè)不但推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且推動(dòng)了人們生活水平的提高。制造業(yè)的重要價(jià)值體現(xiàn)在大型工業(yè)設(shè)備的制造工作和小型部件的加工工作。伴隨信息時(shí)代到來，制造業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)影響下進(jìn)行革新，出現(xiàn)智能制造設(shè)想。智能制造不僅可以使制造業(yè)的生產(chǎn)效率得到提高，而且可以使產(chǎn)品質(zhì)量有所提升，對(duì)國(guó)家發(fā)展很有好處。本文對(duì)智能制造和智能制造核心信息設(shè)備在研究方面的進(jìn)展及趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：智能制造;核心信息設(shè)備;研究進(jìn)展

引言：智能制造概念會(huì)伴隨人工智能技術(shù)以及信息技術(shù)發(fā)展逐漸演變。隨著人工智能產(chǎn)品的增多，人工智能在人們心中的接受程度越來越高，越來越多的企業(yè)將其應(yīng)用至生產(chǎn)制造工作，智能制造概念因此出現(xiàn)，逐漸產(chǎn)生智能制造理論和智能制造學(xué)科。伴隨科學(xué)技術(shù)與制造領(lǐng)域的結(jié)合，使以往的生產(chǎn)流程被打破，智能制造在許多方面替代人工，使企業(yè)成本支出得到減少，能夠幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

一、智能制造特點(diǎn)

第一，智能制造具有自律特點(diǎn)。智能制造機(jī)器于工業(yè)使用時(shí)具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)，在具體運(yùn)行時(shí)能夠使用持續(xù)采集周邊環(huán)境數(shù)據(jù)與自身信息方式展開分析，在此基礎(chǔ)上制定最為合適的規(guī)劃方案。就此過程來說，因?yàn)楝F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)在運(yùn)行速度方面逐漸提速，所以不會(huì)在數(shù)字分析環(huán)節(jié)花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，使智能機(jī)器在工作時(shí)的效率得到提升。

第二，智能制造具有人機(jī)一體化特點(diǎn)。對(duì)目前情況而言，伴隨科技不斷進(jìn)步和發(fā)展，智能制造機(jī)器只擁有邏輯推理方面的思維，出于使其持續(xù)發(fā)展目的，需要于智能制造機(jī)器加入其他技術(shù)，使其進(jìn)行圖像思維。出于使智能制造機(jī)器擁有人類靈感思維目的，應(yīng)該進(jìn)行深層次研究，體現(xiàn)了智能制造具有人機(jī)一體化特點(diǎn)。

第三，智能制造具有虛擬現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)。就智能制造機(jī)器的使用來說，能夠在傳感器幫助下開展采集數(shù)據(jù)工作和對(duì)影像修復(fù)環(huán)境進(jìn)行分析的工作。正確使用相關(guān)技術(shù)能夠?qū)χ圃爝^程和生產(chǎn)產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行虛擬，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T的分析工作提供幫助，可在此前提下改進(jìn)其工作。

第四，智能制造具有學(xué)習(xí)維護(hù)特點(diǎn)。智能機(jī)器數(shù)據(jù)維護(hù)能夠利用以下方面達(dá)到：一方面為使用人工方式將數(shù)據(jù)導(dǎo)入，通常來說，此方式的使用時(shí)間為數(shù)據(jù)庫(kù)建立初期。另一方面為機(jī)器的自主擴(kuò)充，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完成的每次使用均可當(dāng)作新數(shù)據(jù)錄入過程，能夠?qū)χ悄軝C(jī)器所具有的自我學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行體現(xiàn)。如果機(jī)器出現(xiàn)故障，將開展自檢排除故障工作，可自行對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，表明智能機(jī)器具有維護(hù)特點(diǎn)。

二、關(guān)于智能制造和智能制造核心信息設(shè)備的研究

（一）智能制造核心信息設(shè)備生產(chǎn)線

核心信息設(shè)備的智能生產(chǎn)線作為當(dāng)前的關(guān)鍵研究領(lǐng)域，我國(guó)科技調(diào)研組織現(xiàn)已對(duì)對(duì)應(yīng)智能生產(chǎn)線的報(bào)告進(jìn)行發(fā)表，而且依據(jù)CPS環(huán)境對(duì)智能生產(chǎn)線流程進(jìn)行布置，智能生產(chǎn)線的主要構(gòu)成環(huán)節(jié)除了集中制造設(shè)計(jì)線環(huán)節(jié)和生產(chǎn)線環(huán)節(jié)之外，還有管理線環(huán)節(jié)和售后線環(huán)節(jié)。就智能生產(chǎn)線的運(yùn)用來說，出于確保智能生產(chǎn)線具備數(shù)據(jù)傳輸特征以及及時(shí)特征目的，使人工智能與智能生產(chǎn)線進(jìn)行完美融合，讓智能生產(chǎn)線于所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)均可盡快做出更改，為智能生產(chǎn)的精確程度提供保障，使生產(chǎn)的失誤率得到最大程度地下降。為使生產(chǎn)設(shè)備在對(duì)指定目標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中可以進(jìn)行全過程感知，少數(shù)單位在對(duì)生產(chǎn)周期進(jìn)行選擇的過程中開展深層次智能的感知處理操作，利用研究生產(chǎn)數(shù)據(jù)方式，對(duì)生產(chǎn)精確度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，以為信息設(shè)備在生產(chǎn)方面的全智能技術(shù)提供保障。

（二）信息互聯(lián)解決技術(shù)

為使核心信息設(shè)備的智能制造生產(chǎn)線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達(dá)到有效融合效果，國(guó)家頒布了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。對(duì)目前制造工作來說，需要把新能源技術(shù)和智能生產(chǎn)線進(jìn)行聯(lián)合，在符合全程自動(dòng)操控生產(chǎn)前提下實(shí)時(shí)傳遞生產(chǎn)過程出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，也就是運(yùn)用至核心信息設(shè)備制造的信息互聯(lián)解決技術(shù)。此外，就生產(chǎn)戰(zhàn)略的部署方面而言，智能制造重點(diǎn)是在產(chǎn)業(yè)線融合背景下，促使各生產(chǎn)線全方面融合。生產(chǎn)線除了供應(yīng)端和生產(chǎn)端之外，還有服務(wù)端及銷售端。對(duì)智能制造業(yè)的升級(jí)計(jì)劃而言，我國(guó)科研單位需要更加注重智能制造，將確保技術(shù)可以持續(xù)發(fā)展當(dāng)作主線方向，使中國(guó)制造產(chǎn)品于全球范圍內(nèi)所占份額得到提高，提升中國(guó)制造影響力。

（三）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及設(shè)備

按照應(yīng)用程序差異性，材料在特定條件下能夠被稱作傳感器網(wǎng)絡(luò)。源自物理網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)設(shè)備把生活中的對(duì)象連接至互聯(lián)網(wǎng)，在對(duì)有關(guān)對(duì)象信息進(jìn)行上傳后，能夠完成識(shí)別工作、定位工作以及管理工作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備除了能夠用在企業(yè)資產(chǎn)管理工作和信息統(tǒng)計(jì)工作之外，還可用于檢入應(yīng)用程序工作及安全控制工作，此技術(shù)還可用在多個(gè)領(lǐng)域中。5G技術(shù)出現(xiàn)標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)化取得重大突破。通過邊緣計(jì)算，可以讓物理世界和聯(lián)網(wǎng)世界產(chǎn)生密切聯(lián)系，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心會(huì)處在邊緣位置。此趨勢(shì)會(huì)使通信技術(shù)重合時(shí)間得到持續(xù)縮短。就邊緣計(jì)算技術(shù)所影響的應(yīng)用領(lǐng)域來說，符合行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)可以在具體運(yùn)行時(shí)擁有優(yōu)勢(shì)。

（四）智能制造在系統(tǒng)層級(jí)方面的發(fā)展

智能制造環(huán)節(jié)除智能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與智能生產(chǎn)環(huán)節(jié)外，還有智能管理環(huán)節(jié)及智能服務(wù)環(huán)節(jié)。系統(tǒng)層級(jí)發(fā)展即使用智能制造技術(shù)，讓指定系統(tǒng)或者所有系統(tǒng)達(dá)到智能生產(chǎn)效果的制造過程或者制造組織。依據(jù)智能化差別及成熟程度差別，能夠?qū)⑾到y(tǒng)層級(jí)劃分成五大層級(jí)：

第一，設(shè)備層。就制造系統(tǒng)發(fā)展而言，利用創(chuàng)新制造設(shè)備重點(diǎn)技術(shù)方式和開發(fā)關(guān)鍵零部件方式達(dá)到智能化設(shè)備目的。智能設(shè)備除包含多種功能的單元結(jié)構(gòu)之外，還有加至裝備內(nèi)部的軟件系統(tǒng)，可以形成完整智能制造活動(dòng)。

第二，控制層?？刂茖雍驮O(shè)備層關(guān)系緊密，控制層把許多智能設(shè)備和智能元器件使用至生產(chǎn)線，使智能生產(chǎn)線得以實(shí)現(xiàn)。智能生產(chǎn)線能夠按照客戶個(gè)性需要對(duì)多類產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，使智能制造進(jìn)行柔性生產(chǎn)。

第三，車間層。依據(jù)智能設(shè)備及智能生產(chǎn)線，使各類智能設(shè)備與智能生產(chǎn)線按照環(huán)境建設(shè)達(dá)到使車間智能設(shè)備及生產(chǎn)線可以互聯(lián)互通效果，使智能車間出現(xiàn)，達(dá)到智能制造目的。

第四，企業(yè)層。在智能車間前提下，按照完備智能制造需要利用的基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)實(shí)體工廠進(jìn)行構(gòu)建，所有車間的數(shù)據(jù)會(huì)利用相同的數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行集成合作和協(xié)同合作，對(duì)虛擬工廠進(jìn)行建設(shè)，該虛擬工廠的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，可以和實(shí)體工廠展開深層次交互，而且能夠利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)對(duì)決策系統(tǒng)與管理系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建。智能工廠除了實(shí)體和虛擬工廠之外，還有智能決策系統(tǒng)及管理系統(tǒng)。

第五，協(xié)同層。在具備智能工廠后，將物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)當(dāng)作依托，讓各類智能企業(yè)能夠進(jìn)行資源共享以及協(xié)同合作，在跨區(qū)域和跨行業(yè)基礎(chǔ)上進(jìn)行智能服務(wù)、智能生產(chǎn)、智能研發(fā)，最終達(dá)到智能制造效果。

三、智能制造和智能制造核心信息設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，就全球角度而言，國(guó)內(nèi)制造業(yè)的總體發(fā)展水準(zhǔn)仍不高，誠(chéng)然許多設(shè)備生產(chǎn)已具有批量化規(guī)模，不過部分核心技術(shù)還應(yīng)該進(jìn)行不斷創(chuàng)新以及突破。國(guó)務(wù)院于2015年下發(fā)相關(guān)文件，其作用除指導(dǎo)國(guó)內(nèi)制造業(yè)將來的規(guī)劃路線以及未來發(fā)展思路之外，還可以確切指導(dǎo)智能制造突破的關(guān)鍵[1]。在將來的發(fā)展中，能夠?qū)?chuàng)新當(dāng)作生產(chǎn)發(fā)展方向，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制下進(jìn)行綠色發(fā)展和健康發(fā)展，將重點(diǎn)設(shè)置成全方位達(dá)到生產(chǎn)結(jié)構(gòu)體制變革目的，在為生產(chǎn)質(zhì)量提供保障基礎(chǔ)上，堅(jiān)持以人為本原則。

首先，加強(qiáng)基礎(chǔ)，使綜合實(shí)力得到提升。對(duì)智能制造和智能制造核心信息設(shè)備來說，技術(shù)以及創(chuàng)新是其核心，需要在智能產(chǎn)業(yè)研究之中增加更多的技術(shù)型人才。有關(guān)部門需要對(duì)高校在人才方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分利用，在高校中設(shè)立核心技術(shù)的實(shí)驗(yàn)班級(jí)。對(duì)智能制造在應(yīng)用方面的方向進(jìn)行確切劃分，對(duì)學(xué)士和碩士的指定人數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使對(duì)外交流得到強(qiáng)化，開闊學(xué)生視野，使其在學(xué)習(xí)和創(chuàng)新方面的水平得到提升。國(guó)家不但需要加強(qiáng)技術(shù)交流，而且需要對(duì)智能制造的孵化園進(jìn)行設(shè)置，使學(xué)生的學(xué)識(shí)能夠充分發(fā)揮，于孵化園中開展實(shí)踐操作，通過創(chuàng)新和改進(jìn)方式，使智能制造的關(guān)鍵技術(shù)得到突破[2]。

其次，需要使現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)及加工制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深度融合，對(duì)已具有技術(shù)進(jìn)行充分利用，擴(kuò)大設(shè)備生產(chǎn)的規(guī)模，還應(yīng)該對(duì)有關(guān)政策進(jìn)行頒布，要求加工制造廠完成更換設(shè)備任務(wù)，使生產(chǎn)力得以提升。有關(guān)部門需要利用走訪調(diào)查方式，使部分加工制造廠難以更換設(shè)備問題和技術(shù)人才有所欠缺問題得到解決，加大政策扶持的力度，助力工廠完成更換設(shè)備工作，還需要強(qiáng)化對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，使技術(shù)人才的綜合實(shí)力和綜合素養(yǎng)得到提升。如果制造廠已完成融合轉(zhuǎn)化工作，應(yīng)該指導(dǎo)這些制造廠大量使用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，使生產(chǎn)效率有所提升，需要對(duì)融合模式進(jìn)行創(chuàng)新，加大基礎(chǔ)技術(shù)方面的研究力度，使部件難以加工的難題得到有效解決，不但使生產(chǎn)力得到提高，而且能夠加強(qiáng)我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)。應(yīng)該利用綠色通道對(duì)技術(shù)型人才進(jìn)行引進(jìn)，加快攻克核心技術(shù)的速度，使設(shè)備生產(chǎn)更加精準(zhǔn)，對(duì)專有品牌進(jìn)行打造[3]。

總之，對(duì)智能制造領(lǐng)域而言，需要在對(duì)確切智能制造發(fā)展方向進(jìn)行掌握前提下，始終將市場(chǎng)當(dāng)作導(dǎo)向，還要遵照地方政府生產(chǎn)引導(dǎo)，對(duì)目前環(huán)境進(jìn)行了解，了解行業(yè)發(fā)展走向以及未來應(yīng)用前景，在確定發(fā)展趨勢(shì)基礎(chǔ)上優(yōu)化自身技術(shù)和功能，使所創(chuàng)造產(chǎn)物符合時(shí)代背景，可順應(yīng)社會(huì)發(fā)展走向，得到人們的支持和喜愛。在立足現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)條件前提下具有長(zhǎng)遠(yuǎn)目光，不斷加工與強(qiáng)化，對(duì)國(guó)家獨(dú)有的智能化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造。

結(jié)束語：關(guān)于智能技術(shù)的研究已在多個(gè)國(guó)家進(jìn)行，而且在智能制造領(lǐng)域提出政策以及策略，對(duì)我國(guó)來說，應(yīng)該注重智能制造技術(shù)發(fā)展，對(duì)國(guó)內(nèi)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全方位分析，使智能制造發(fā)展具有正確方向。與此同時(shí)，有關(guān)工作人員需要找出適合國(guó)情的智能制造發(fā)展路徑，使和智能制造有關(guān)的產(chǎn)業(yè)擁有轉(zhuǎn)換路徑的素材。智能制造技術(shù)不但可以助推工業(yè)化進(jìn)程，而且能夠使工業(yè)化發(fā)展具有最新的方向。

參考文獻(xiàn)：

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[2]章新蓉，張煦，李林利.智能制造業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)出：政府補(bǔ)助與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是否協(xié)同助力[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2021，38（20）：54-63.

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