智能制造專題主編寄語

李培根，Vldimir Mrik ，高亮，沈衛(wèi)明

a The State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology, School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Chinab Czech Institute of Informatics, Robotics and Cybernetics, Czech Technical University in Prague, Prague 16000, Czech Republic

智能制造是制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢，其核心是新一代信息通信技術(shù)（如5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等）與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合。智能制造涵蓋產(chǎn)品的全生命周期，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、服務(wù)、回收等階段，人在其中起到重要作用。

本期智能制造專題收錄了智能制造領(lǐng)域的部分最新研究成果，將有力促進(jìn)該領(lǐng)域的快速發(fā)展。本專題包含8篇論文，其中1篇觀點(diǎn)論文和7篇研究論文，由來自中國、美國、德國、新西蘭、瑞典、韓國和加拿大等國的有影響力的專家撰寫。這些文章闡述了智能制造在以下領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。

1. 智能制造的關(guān)鍵問題探討

本期智能制造專題探討了三類關(guān)鍵問題。第一類關(guān)鍵問題是智能制造（intelligent manufacturing）和智慧制造（smart manufacturing）兩種廣泛使用的術(shù)語之間的比較。雖然兩者的含義有相同之處，但是王柏村等認(rèn)為它們并不完全一樣。作者從文獻(xiàn)分析和比較的角度，闡明了上述兩個(gè)術(shù)語之間的異同點(diǎn)和未來發(fā)展方向。第二類關(guān)鍵問題是分析了智能制造中人的作用。陸玉前等提出了一個(gè)面向未來的人機(jī)共生框架，其特征包括以人為中心、社會(huì)健康和適應(yīng)性等。顧菘等提出了一種視線評(píng)估方法，通過帶有參考網(wǎng)格的不同眼外觀網(wǎng)絡(luò)來分析人的意圖。該項(xiàng)技術(shù)能夠應(yīng)用到智能制造領(lǐng)域的諸多方面，如人機(jī)協(xié)同、虛擬現(xiàn)實(shí)等。第三類關(guān)鍵問題是如何在智能制造中使用5G技術(shù)。史彥軍等提出了一種通過車用無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多層協(xié)作框架，并成功應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)的物流管理，該研究為5G在智能制造中的應(yīng)用提供了借鑒。

2. 智能制造技術(shù)的典型應(yīng)用

智能制造技術(shù)廣泛存在于制造業(yè)的各個(gè)方面。如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，越來越多的客戶可以參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在提供越來越多個(gè)性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，也帶來了人為因素導(dǎo)致的安全問題。楊月婷等針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提出了一種新的基于屬性的裝配模型加密方法，可有效地支持云制造協(xié)同設(shè)計(jì)場景中的分層訪問控制、完整性驗(yàn)證和變形保護(hù)。該方法有助于解決來自公共云平臺(tái)的信息安全威脅；工藝規(guī)劃是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)際制造之間的橋梁，能夠直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。通過分析網(wǎng)絡(luò)圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)功能，劉齊浩等提出了一種全新的混合整數(shù)規(guī)劃模型，以優(yōu)化求解工藝規(guī)劃問題。該項(xiàng)工作也能夠拓展應(yīng)用到智能制造領(lǐng)域的集成式工藝規(guī)劃與車間調(diào)度問題中；機(jī)器視覺是智能制造中的一項(xiàng)重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于監(jiān)控、檢測等多個(gè)方面。Fahimipirehgalin等提出了一種基于紅外視頻數(shù)據(jù)和機(jī)器視覺的方法來檢測和定位化工廠中的液體泄漏。該方法可以降低設(shè)備的維護(hù)成本，減少操作人員不安全、危險(xiǎn)情況的發(fā)生；如何有效應(yīng)對(duì)各種隨機(jī)到達(dá)的客戶需求是智能制造中迫切需要解決的一個(gè)難題。周龍飛等建立了基于不同生產(chǎn)策略（包括時(shí)間觸發(fā)策略、事件觸發(fā)策略和混合觸發(fā)策略）的統(tǒng)一理論模型和仿真模型，以使制造企業(yè)能滿足隨機(jī)到達(dá)的訂單并降低庫存成本。這種方法可以幫助企業(yè)在動(dòng)態(tài)市場中保持較強(qiáng)的競爭力。

我們非常感謝上述所有作者做出的卓越貢獻(xiàn)。同時(shí)，以上工作也說明了智能制造技術(shù)的研究和應(yīng)用還遠(yuǎn)未成熟。在推進(jìn)智能制造的進(jìn)程中，還有許多亟待解決的問題。