智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)的發(fā)展與研究

馬亞洲

摘要：智能制造技術(shù)的關(guān)鍵要素即為智能化，其應(yīng)該體現(xiàn)在制造技術(shù)的整個(gè)過程，將每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，橫向集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的極大提高、生產(chǎn)效率的極大提升，同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排的目的。

關(guān)鍵詞：智能制造;智能制造系統(tǒng);現(xiàn)狀;問題;建議

1.前言

人工智能是智能制造的起源。人工智能的定義，用計(jì)算機(jī)來模擬人的意識(shí)和思維的信息過程來代替人工?，F(xiàn)今各國政府均將此列入國家發(fā)展計(jì)劃，大力推動(dòng)實(shí)施。

2.智能制造技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，國內(nèi)外各個(gè)行業(yè)都發(fā)生了巨大的變革和發(fā)展，智能制造技術(shù)行業(yè)作為工業(yè)領(lǐng)域的一支新秀，已經(jīng)得到了多國政府的廣泛關(guān)注和重視，發(fā)達(dá)國家積極推動(dòng)智能化生產(chǎn)進(jìn)程，如美國先進(jìn)智能國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃、法國“新工業(yè)法國規(guī)劃”、德國工業(yè)4.0等。目前我國的智能化生產(chǎn)也已經(jīng)穩(wěn)步進(jìn)入新常態(tài)時(shí)期，一些發(fā)達(dá)地區(qū)開啟了“智能城市”的試點(diǎn)工作，將人民大眾關(guān)注的民生問題與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行緊密結(jié)合，同時(shí)在工業(yè)制造行業(yè)將多種通信技術(shù)與工廠等各個(gè)物體和環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，形成物聯(lián)網(wǎng)，通過人機(jī)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)的智能化。

目前國外對(duì)于智能制造技術(shù)的熱點(diǎn)主要集中在智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能管理以及智能服務(wù)等方面，其中智能設(shè)計(jì)主要利用科學(xué)的手段對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析處理，利用科技手段將智能化的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)中，利用現(xiàn)代科技技術(shù)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)支持;智能生產(chǎn)主要是從制造科學(xué)的角度利用分布式數(shù)控系統(tǒng)以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過程中，在引入仿真模型后更好地適應(yīng)智能化生產(chǎn)的新環(huán)境;智能管理主要研究了智能供應(yīng)管理以及智能感應(yīng)外部環(huán)境能力，實(shí)現(xiàn)智能化管理企業(yè)的最終目的;智能服務(wù)主要是對(duì)智能制造服務(wù)進(jìn)行研究，主要包括產(chǎn)品的售前售后服務(wù)以及客戶關(guān)系服務(wù)等。目前國外的智能制造技術(shù)已經(jīng)趨于完善，同時(shí)其研究隊(duì)伍素質(zhì)不斷提高，關(guān)于智能制造技術(shù)的研究論文也逐年增加，隨著發(fā)達(dá)國家“再工業(yè)化”戰(zhàn)進(jìn)一步實(shí)施，可以預(yù)計(jì)，在不久的將來會(huì)有更多的專家學(xué)者投身于智能制造技術(shù)行業(yè)。目前我國的智能制造技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大的差距，主要是對(duì)國外的一些先進(jìn)制造經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒和應(yīng)用，缺乏自我創(chuàng)新;同時(shí)，智能制造技術(shù)過于理論化，沒有實(shí)際應(yīng)用到生產(chǎn)中，現(xiàn)實(shí)性不強(qiáng)。

3.目前國內(nèi)智能制造技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展存在的問題

3.1智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一

目前，智能制造行業(yè)沒有統(tǒng)一的行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，導(dǎo)致企業(yè)在進(jìn)行跨系統(tǒng)以及跨集成生產(chǎn)作業(yè)時(shí)沒有技術(shù)支持和參考，智能制造難以實(shí)現(xiàn)，智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一造成了其發(fā)展出現(xiàn)混亂，造成了資源浪費(fèi)等情況。

3.2智能制造企業(yè)改造升級(jí)成本壓力較大

智能制造產(chǎn)業(yè)作為一種新興的行業(yè)在新的技術(shù)、設(shè)備以及人才等方面都有較大的需求，在我國企業(yè)追求的目標(biāo)的成本最小化，在轉(zhuǎn)型升級(jí)上智能制造企業(yè)考慮到需要投入大量的資金進(jìn)行人才的培養(yǎng)以及設(shè)備的更新?lián)Q代，會(huì)對(duì)正常運(yùn)作造成一定的經(jīng)濟(jì)壓力，因此一些企業(yè)固守成規(guī)，不愿意進(jìn)行自身的改造升級(jí)。

4.發(fā)展智能制造的對(duì)策建議

4.1做好頂層標(biāo)準(zhǔn)的制定及重點(diǎn)行業(yè)的推廣

制造企業(yè)面臨的技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備等標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，首先要靠政府根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際情況先行制定頂層文件，然后聯(lián)合核心企業(yè)、行業(yè)一同推廣應(yīng)用。建立的智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)存的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改或重新制定等策略，對(duì)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行總結(jié)分析，規(guī)劃建立包含已發(fā)布、在制定和待制定標(biāo)準(zhǔn)的智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，首先實(shí)施基礎(chǔ)性和通用性較強(qiáng)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)。智能制造標(biāo)準(zhǔn)需要分領(lǐng)域、分行業(yè)地依次推進(jìn)，著重根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)變化趨勢加強(qiáng)對(duì)共性技術(shù)、關(guān)鍵性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，然后在具有關(guān)聯(lián)效應(yīng)強(qiáng)的大型制造企業(yè)和電力、航空航天、能源等重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

4.2實(shí)施稅收補(bǔ)貼及社會(huì)資本的引入

智能制造前期的發(fā)展需要投入大量的資金，制造企業(yè)在面對(duì)引入智能技術(shù)、系統(tǒng)軟件及智能部件時(shí)候，面臨較大的成本壓力，往往使得其進(jìn)行改造升級(jí)的積極性減弱。因此，政府應(yīng)做好相關(guān)的優(yōu)惠政策及制度支持政策，合理引導(dǎo)制造企業(yè)的智能化升級(jí)建設(shè)。一是可稍微降低對(duì)制造企業(yè)的稅收幅度，對(duì)其購買的工業(yè)機(jī)器人、3D打印、大數(shù)據(jù)管理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)進(jìn)行一定的稅收減免及補(bǔ)助。二是做好先進(jìn)制造技術(shù)的對(duì)接工作，幫助制造企業(yè)較容易的匹配到所需的技術(shù)，減輕企業(yè)尋找技術(shù)的外部成本。三是對(duì)智能制造網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投入，建立區(qū)域性甚至全球性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)空間平臺(tái)，為制造企業(yè)配置資源提供便利性。四是可建立由政府、企業(yè)及社會(huì)資本共同組成的融資體系，進(jìn)行對(duì)相關(guān)制造企業(yè)的智能化升級(jí)改造。

5.智能制造研究課題與方向

5.1智能制造系統(tǒng)理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)技術(shù)

需要繼續(xù)發(fā)展IMS體系的技術(shù)，研究IMS的系統(tǒng)以及緊跟國際上在該方面發(fā)展的步伐。IMS與現(xiàn)在的任何制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都不同。因?yàn)镮MS是面向市場發(fā)展評(píng)價(jià)與前景預(yù)測，IMS目的是使整個(gè)系統(tǒng)及各步驟都實(shí)現(xiàn)“智能化”。因此研究IMS的開發(fā)環(huán)境與設(shè)計(jì)策略是很有必要的，開發(fā)環(huán)境包括開發(fā)工具、操作系統(tǒng)、開發(fā)語言等。在IMS設(shè)計(jì)過程中必須遵循通用化、集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。

5.2制造智能理論和處理技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)就是一個(gè)有機(jī)整體，不僅指各制造環(huán)節(jié)間存在的聯(lián)系，制造智能統(tǒng)一的特性也體現(xiàn)在內(nèi)。制造處理技術(shù)和智能理論包括整個(gè)制造過程中的智能的描述、開發(fā)、集成、處理與共享，最生成成品—智能機(jī)器，以及智能機(jī)器產(chǎn)生的智能活動(dòng)。研究內(nèi)容包括：

（1）智能活動(dòng)的機(jī)械化、生成與集成。

（2）主要研究怎樣開發(fā)與獲取智能制造源，怎樣表達(dá)制造智能，如何集成制造智能。

（3）研究制造過程的一致性相關(guān)問題，研究建模，影像制造的多因素與的影響與發(fā)生事故的概率分析。

6.結(jié)束語

總之，智能制造是發(fā)展的趨勢，隨著科技水平的不斷提升，智能制造技術(shù)也將更快發(fā)展，并在更大的范圍得到推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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