关于智能制造你不得不了解的几件事 - 自动化展

广州国际智能制造技术与装备展览会即将于2024年3月4-6日在中国进出口商品交易会展馆B区举行。邀您关注广州国际智能制造技术与装备展览会今日新资讯：

什么是智能制造？

“智能制造”可以从制造和智能两方面进行解读。首先，制造是指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件进行装配的过程。通常，按照生产方式的连续性不同，制造分为流程制造与离散制造。根据我国现行标准GB/T4754-2002，我国制造业包括31个行业，又进一步划分约175个中类、530个小类，涉及了国民经济的方方面面。

智能是由“智慧（wisdom）”和“能力”两个词语构成。从感觉到记忆到思维这一过程，称为“智慧”，智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为“能力”，两者合称为“智能（intelligent/smart）”。因此，将感觉、记忆、回忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程，它是智慧和能力的表现。

目前，国际和国内都尚且没有关于智能制造的准确定义，但《智能制造发展规划（2016-2020年）》给出了一个比较全面的描述性定义：智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

推动智能制造，能够有效缩短产品研制周期、提高生产效率和产品质量、降低运营成本和资源能源消耗，并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育发展。智能制造具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，这实际上指出了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标，体现了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续发展的重要作用。

智能制造具有哪些特征？

和传统的拟态，智能制造集自动化制造、表面化、集成化和最终一身，具有实时可视化、优化决策、动态执行三个方面的优点。具体来说，智能制造具有以下特点。
1.自组织和超海岸
智能制造中的各组成单元能够根据工作任务需要，快速、可靠地构成新系统集结成一种超极优化状态结构，并按照最优方式运行。同时，对于快速变化的市场、变化的制造要求有大量的运行，其细节表现在方式上，也表现在结构组成上，称这种类型为超范围，类似成熟专家组成的群体，具有生物特征，例如，在当前任务完成后，该结构将自行解散，以便在下一个任务中能够组成新的结构。

2.自律能力
智能制造能力处理能力与理解环境和自身信息，并进行分析判断和规划自身行为的最佳运行方案，从而使整个制造系统具备干扰、能力和错谬等知识能力。知识的知识库和基于的模型是自律能力的基础。具有自律能力的设备“智能机器”，各自在一定的故事中出独立性、自主性和个性，甚至彼此之间能够对话与交流。

3.自我学习与自我维护
智能制造系统以原有的专家知识库为基础，能够在实践中不断地丰富、学习知识库，同时剔除不适用的知识，对知识库进行升级和优化，具有自学习功能。同时，在过程中能自行诊断故障，并能对故障自行排除并自行维护能力。这种特征使智能制造系统能够自我优化适应各种复杂的环境。

4.人机一体化
智能制造不单纯是“人工智能”系统，而是一种人机集成的智能系统，是“混合”智能。从人工智能发展来看，基于人工智能的智能机器能够进行一种机械式的推理、预测、判断，它有自己的逻辑思维（专家系统)，最高层次的抽象思维（神经网络)，完全不成熟的思维(顿悟）思维，只有人类专家才真正具备以上的思维能力因此，现阶段想以人工智能整体抽样制造过程中人类专家的智能，独立承担起分析、判断、决策等任务是不现实的。同时机器的配合下，更好地发挥出人的智慧，使人机之间出现一种平等共事、相互“理解”、彼此社会关系的关系，使与他人在不同的层次上各显神通其能，相辅相成。因此，在智能制造系统中，高素质、高智能的人将发挥自己的作用，机器智能和人的智能将真正地融入，相互配合，相得益彰。

5.网络集成
智能制造系统在这一特定的“召唤孤岛”的过程中，可以同时选择整个制造的网络化集成，智能制造系统与特定的一次制造过程中的特定应用。包括两个消息。一是企业智能生产系统的纵向一体化以及网络化。网络化的生产系统利用信息物理系统(CPS）实现工厂对生产需求、水平变化以及突发故障的迅速反应、资源和产品由网络，原料和组件可以在任何被创建的地方，生产流程中的动态记录的时间都记录，时间错误也会被系统自动有效，有输入帮助工厂更快速地处理订单的、质量的流水线、设备停机等事故，工厂的价值变化将导致全球生产系统的重大损失。电子商务链、生产、市场营销及销售渠道服务。再到销售，或从供应商企业再到客户。客户自定义可以在生产阶段实现，可以在、订单、计划、可视化和可视化实现。

6.虚拟现实
虚拟现实虚拟现实是以计算机为基础，融合信号处理、动画技术、智能推理、中预测、仿真和多媒体图像技术装置，借助各种语音传感、虚拟展示现实生活的各种过程、物件等，是实现高水平人机—体化的关键技术机。那是智能制造的一个显着特征。

智能制造有哪些关键技术？

1.新型传感技术——高传感灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的传感技术，采用新原理、新材料、新工艺的传感技术（如量子测量、纳米聚合物传感、光纤传感等），微弱传感信号提取与处理技术。
2.模块化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模块化硬件设计技术，微内核操作系统和开放式系统软件技术、组态语言和人机界面技术，以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术。

3.先进控制与优化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于大量数据的建模技术、大规模高性能多目标优化技术，大型复杂装备系统仿真技术，高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。
4.系统协同技术——大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术以及安装调试技术，统一操作界面和工程工具的设计技术，统一事件序列和报警处理技术，一体化资产管理技术。

5.故障诊断与健康维护技术——在线或远程状态监测与故障诊断、自愈合调控与损伤智能识别以及健康维护技术，重大装备的寿命测试和剩余寿命预测技术，可靠性与寿命评估技术。
6.高可靠实时通信网络技术——嵌入式互联网技术，高可靠无线通信网络构建技术，工业通信网络信息安全技术和异构通信网络间信息无缝交换技术。

7.功能安全技术——智能装备硬件、软件的功能安全分析、设计、验证技术及方法，建立功能安全验证的测试平台，研究自动化控制系统整体功能安全评估技术。
8.特种工艺与精密制造技术——多维精密加工工艺，精密成型工艺，焊接、粘接、烧结等特殊连接工艺，微机电系统（MEMS）技术，精确可控热处理技术，精密锻造技术等。

9.识别技术——低成本、低功耗RFID芯片设计制造技术，超高频和微波天线设计技术，低温热压封装技术，超高频RFID核心模块设计制造技术，基于深度三位图像识别技术，物体缺陷识别技术。

实现智能制造有什么意义？

1.推动制造业转型升级，提高产业生产效率
对现有的制造业的提升，包括缩短开发周期、降低成本、提升效率等。采用虚拟制造技术可以在产品设计阶段就模拟出该产品的整个生命周期，从而更有效，更经济、更灵活的组织生产，实现了产品开发周期最短，产品成本最低，产品质量最优，生产效率最高的保证。

2.发展全新制造模式，推动制造模式的精细化与定制化
智能制造将会推动制造业发展出全新的制造模式，包括柔性制造、生物制造、绿色制造、分形制造等。柔性制造追求的是定制化，这种以消费者为导向的，以需定产的方式对立的是传统大规模量产的生产模式。

3.加速智能制造装备产业发展，推动经济增长
通过智能制造的推进，将会有石油石化智能成套设备、冶金智能成套设备、自动化物流成套设备、智能化食品制造生产线、智能化纺织成套装备、智能化印刷装备等一大批智能制造装备形成产业，加快这些产业的发展，加速普及市场应用，就能够形成一个个新的经济增长点。

智能制造发展趋势如何？

1.聚焦智能制造远景目标，擘画发展蓝图
制造企业已深刻意识到智能制造是提升核心竞争力的关键，并逐步将智能制造细化到企业的战略举措中。2020年已有85%的企业具备智能制造发展愿景，49%的企业制定了智能制造发展规划，28%的企业在战略执行过程中定期开展评测与监控，并根据评测结果对智能制造战略进行优化和调整。
2.提升设备数字化和网络化能力．夯实智能制造基础
设备的数字化和网络化是智能制造的基础，截至2020年企业设备的数字化水平已有明显改进，设备数字化率达到50%，完成设备联网和设备运行数据采集的达到23%，实现设备远程监控的达到24%，开始探索设备预测性维护的达到14%。

3.扎实推进数字化设计.快速应对需求变化
数字化设计是实现智能制造的关键基础技术，是制造业提升智能制造能力水平的关键方面，目前已从传统二维设计，转变为基于知识库的参数化/模块化、模型化设计。已有48%的企业开展了计算机辅助设计，27%的企业实现了基于三维模型的设计，25%的企业开展了数字化建模仿真，48%和39%的企业应用 PDM/CAPP对产品设计和工艺设计数据进行结构化管理与归档，25%的企业在设计过程中建立了典型组件和设计知识库。数字化设计和制造的普及有助于企业适应外部环境技术动态性以及响应外部市场需求不确定性。

4.着力推进生产过程智能化．建设智能化车间
智能车间是落实智能化改造的重要载体，是制造业实现智能化转型升级的基础。
5.关注在线质量管控，提升产品品质可靠性
质量控制的能力与水平成为衡量企业智能制造能力水平的重要指标和关键要素。通过实现工序状态的在线检测，借助于数理统计方法的过程控制系统,把产品的质量控制从“事后检验”演变为“事前控制”，做到预防为主，防检结合，可达到全面质量管理的目的。

6.加强集成技术深度应用．消除信息孤岛
集成技术的应用及效果是企业迈进成熟度三级的关键核心，促进企业实现各业务、信息等的互联与互操作，最终达到信息流、数据流无缝传递的状态。
7.提升数据分析利用率，基于模型驱动精准决策和业务优化
随着新一代信息技术的在制造业的深度应用，生产制造过程数据倍增，系统地挖掘分析生产制造数据，将数据转化为知识、知识转化为决策，基于数据驱动的制造是实现智能化的必要前提。

8.加快智能制造人才培养，支撑产业持续发展
根据人力资源和社会保障部的数据分析预测，2020年，智能制造领域人才需求为750万人，人才缺口300万人;到2025年，人才需求将到达 900万人，人才缺口预计450万人。未来智能制造人才培养要聚焦专业化、体系化，服务企业内部智能化过程改进工作。

文章来源：知乎

2024广州国际智能制造技术与装备展览会即将于2024年3月4-6日在中国进出口商品交易会展馆B区举行。SIAF展会是专业的工业自动化技术展览会，它涵盖了一系列从零部件到整套设备和集成自动化解决方案。本届展会主题： 工业机器人及机器视觉、感应技术、工业测量及仪器仪表、连接技术、智能仓储、物流集成解决方案、电气系统、工业互联网；广州国际智能制造技术与装备展览会更多资讯，详情请登陆官网 https://spsg.gymf.com.cn