智能制造的本质内涵

Question

如题所述

Answer 1

一、智能制造的内涵
（一）概念
智能制造的研究经历了三个阶段。起初，在20世纪80年代，人工智能应用于制造领域，智能制造概念得以提出。随后，在20世纪90年代，智能制造技术和智能制造系统被提出，并在国际合作研究中得到发展。到了21世纪，新一代信息技术如物联网、大数据和云计算的快速发展，使得智能制造的内涵得到了新的拓展。
1998年，美国学者保罗·肯尼思·wright和戴维·艾伦·伯恩出版了首本智能制造研究专著《制造智能》，系统描述了智能制造的内涵，并将其定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制，对制造技工的技能和专家知识进行建模，使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。英国技术大学威廉姆斯教授进一步补充，认为智能制造的集成范围还应包括贯穿制造组织内部的智能决策支持系统。
（二）特征
智能制造的特征主要体现在实时感知、优化决策和动态执行三个方面。首先，智能制造需要大量数据支持，通过实时信息采集和自动识别，将信息传输到分析决策系统。其次，通过海量异构信息的挖掘、分析和推理预测，形成优化制造过程的决策指令。最后，根据决策指令，通过执行系统控制制造过程的状态，实现稳定、安全的运行和动态调整。
（三）构成
智能制造系统主要由智能产品、智能生产和智能服务构成。智能产品是智能制造的基础，由物理部件、智能部件和连接部件构成。智能生产以智能制造系统为核心，通过在工厂和企业内部、企业之间以及产品全生命周期形成以数据互联互通为特征的制造网络，实现生产过程的实时管理和优化。智能服务通过采集设备运行数据，对设备进行实时在线监测和控制，并提前进行设备维护。
（四）作用
发展智能制造可以提高企业生产效率，拓展企业价值增值空间。具体表现在缩短产品研制周期、提高生产灵活性和创造新价值等方面。通过智能制造，可以减少产品研发到上市、从下订单到配送的时间，减少生产中断时间，提高生产的灵活性，实现大规模批量定制生产乃至个性化小批量生产，从而创造新价值。
二、国外智能制造系统架构
自20世纪80年代美国提出智能制造概念以来，智能制造一直受到众多国家的重视和关注。目前，在全球范围内具有广泛影响的是德国“工业4.0”战略和美国工业互联网战略。