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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、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個環(huán)節(jié)，是先進制造過程、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)備可以進行自感知、自分析、自決策等智能活動，減少設(shè)備響應(yīng)問題的時間，實時反饋并優(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，包括高級數(shù)控機床、配備新型傳感器的智能機器人、智能化成套生產(chǎn)線等，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、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)，可以不斷進行自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化，并隨著技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)實踐動態(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、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的全生命周期，可以根據(jù)用戶需求對產(chǎn)品進行定制化生產(chǎn)，最終形成全生產(chǎn)服務(wù)生態(tài)鏈。智能制造企業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)到經(jīng)營的全生命周期進行管控，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，最終使工廠在一個柔性、敏捷、智能的制造環(huán)境中運行，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)的第二個十年，智能制造在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，制造業(yè)強國不斷推出新舉措，通過政府、行業(yè)組織、企業(yè)等協(xié)同推進智能制造發(fā)展，以提升工業(yè)制造實力，培育行業(yè)競爭優(yōu)勢。2011年美國實施“先進制造伙伴計劃”戰(zhàn)略，2013德國提出“工業(yè)4.0”計劃，2014年英國開展“高價值制造”戰(zhàn)略，2015年日本頒布“機器人新戰(zhàn)略”，2016年歐盟頒布“數(shù)字化歐洲工業(yè)計劃”。智能制造產(chǎn)業(yè)升級在世界范圍內(nèi)逐漸擴大興起，我國的智能制造也應(yīng)運而生。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，促進新的生產(chǎn)管理方式、商業(yè)運營模式、產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)的形成，將對全球工業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局帶來重大的影響，進而引發(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，是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進步的基礎(chǔ)條件。高度發(fā)達的裝備制造業(yè)是實現(xiàn)工業(yè)智能化的必要條件，也是一個國家的技術(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)品已達到世界領(lǐng)先水平，取得了不錯的成績，但仍需意識到我國傳統(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)的升級提供了良好契機。加快推進裝備制造業(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。以智能制造帶動裝備制造業(yè)智能化升級，再以裝備制造業(yè)智能改造推動智能制造在全行業(yè)普及，可以更好地達成我國的制造強國夢。 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研發(fā)方向。 工業(yè)機器人 工業(yè)機器人(Industrial Robot)是一種集成計算機技術(shù)、制造技術(shù)、自動控制技術(shù)并配備傳感器、人工智能系統(tǒng)的智能生產(chǎn)裝備。其主體由機器本體、控制器、伺服驅(qū)動系統(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、機器視覺和智能控制系統(tǒng)的工業(yè)機器人逐漸呈現(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)機器人可以根據(jù)對環(huán)境變化的感知，通過物聯(lián)網(wǎng)，在機器設(shè)備之間、人機之間進行交互，并對環(huán)境自主作出判斷、決策，從而減少生產(chǎn)過程對人的依賴；服務(wù)化要求未來的機器人結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，在離線的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)在線的主動服務(wù)；標(biāo)準(zhǔn)化是指機工業(yè)器人的各種組件和構(gòu)件實現(xiàn)模塊化、通用化，使工業(yè)機器人使用更加簡便，并降低制造成本。 智能數(shù)控機床 智能數(shù)控機床是數(shù)控機床的高級形態(tài)，融合了先進制造技術(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；對所加工工件的質(zhì)量進行智能化評估；通過各種功能模塊，實現(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、知識綜合性應(yīng)用技術(shù)，可對個性化、小批量產(chǎn)品進行很好的成本控制，預(yù)計未來將會更多地應(yīng)用在生物醫(yī)療、航空航天、軍工等小批量個性化需求的領(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，如表面硅微機械加工以及用來形成三維微機械結(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，和IoT、互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可實時采集和傳遞數(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 在工業(yè)4.0的智能工廠框架中，智能物流倉儲位于后端，是連接制造端和客戶端的核心環(huán)節(jié)，由硬件（智能物流倉儲裝備）和軟件（智能物流倉儲系統(tǒng)）兩部分組成。其中，硬件主要包括自動化立體倉庫、多層穿梭車、巷道堆垛機、自動分揀機、自動引導(dǎo)搬運車(AGV)等；軟件按照實際業(yè)務(wù)需求對企業(yè)的人員、物料、信息進行協(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)高效運轉(zhuǎn)。智能物流倉儲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)倉儲物流成本的終極解決方案。無人化是智能物流倉儲重要的發(fā)展趨勢，搬運設(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至指定位置，常見的軌道AGV在未來將會被無軌搬運機器人取代。 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。基于機器視覺的多功能智能自動檢測裝備可以準(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，進行自動化檢測、裝配，實現(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)特點和加工工藝以及供貨周期進行全局規(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：中國傳動網(wǎng) 本網(wǎng)編輯 胡 越） |
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