什么是智能制造?如何发展

如题所述

智能制造(Intelligent ,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

谈起智能制造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计划。

毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智能自动化吗?而如果只是在企业的某个局部缓解实现智能化,而又无法保证全局的优化,则这种智能化的意义是有限的。

从广义概念上来理解,CIMS(计算机集成制造系统),敏捷制造等都可以看作是智能自动化的例子。的确,除了制造过程本身可以实现智能化外,还可以逐步实现智能设计,智能管理等,再加上信息集成,全局优化,逐步提高系统的智能化水平,最终建立智能制造系统。这可能是实现智能制造的一种可行途径。

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共有几种先进制造模式:

多智能体(Multi-Agent)系统

Agent原为代理商,是指在商品经济活动中被授权代表委托人的一方。后来被借用到人工智能和计算机科学等领域,以描述计算机软件的智能行为,称为智能体。1992年曾经有人预言:“基于Agent的计算将可能成为下一代软件开发的重大突破。"随着人工智能和计算机技术在制造业中的广泛应用,多智能体系统技术对解决产品设计、生产制造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智能化的方法,也为系统集成、并行设计,并实现智能制造提供了更有效的手段。

整子系统(Holonic System)

整子系统的基本构件是整子(Holon)。Holon是从希腊语借过来的,人们用Holon表示系统的最小组成个体,整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是:

●自治性,每个整子可以对其自身的操作行为作出规划,可以对意外事件(如制造资源变化、制造任务货物要求变化等)作出反应,并且其行为可控;

●合作性,每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为,也可以对其他整子提出的操作申请提供服务;

●智能性,整子具有推理、判断等智力,这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明,它与智能体的概念相似。由于整子的全能性,有人把它也译为全能系统。

整子系统的特点是:

●敏捷性,具有自组织能力,可快速、可靠地组建新系统。

●柔性,对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。

除此之外,还有生物制造、绿色制造、分形制造等模式。

制造模式主要反映了管理科学的发展,也是自动化、系统技术的研究成果,它将对各种单元自动化技术提出新的课题,从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。

展望未来,21世纪的制造自动化将沿着历史的轨道继续前进。

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第1个回答  2023-08-17

智能制造,源于人工智能的研究,一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。

智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。

精益化、信息化、自动化三化融合推进智能工厂

智能制造是国家战略、行业转型的大趋势,落实到具体每一家制造企业,核心就是将传统工厂改造为智能工厂。

建设智能工厂必须同时考虑精益化、信息化和自动化。三化缺一不可,且互相支持、分工明确。信息化是智能工厂的眼睛,精益化是智能工厂的大脑,自动化是智能工厂的手和脚。

(1)精益化

精细化既是智能制造的基础、也是目标,既要考虑全局战略级的优化,又要考虑基层执行的优化。

精益生产战略推进的同时,需要进行自动化和信息化的总体规划,并指引自动化、信息化和智能化项目的实施。

(2)自动化

自动划的目标是减少人力劳动,包括脑力劳动和体力劳动,更多关注基层执行优化的实现。

自动化通常可以更好实现少人化、减少人的体力劳动、提高生产效率、提高产品质量的稳定性,为信息化采集数据创造条件。信息化为管理层提供准确精炼的数据、指挥决策的依据。

(3)信息化

信息化为一线员工提供前后道工序的信息透明,为部门间提供工作进展的信息透明,为全公司提供采销产的协作情况报告。大量实际工作中产生的数据将通过信息化系统、形成各式各样的 BI仪表盘。企业战略层通过仪表盘调整企业方向、岗位职能,企业中层部门间通过仪表盘协调资源投入,企业基层通过仪表盘查看工作量、前后工序进展。

工厂、企业等制造业的智能化发展成为了我国制造业的重点发展方向,与大企业相比,中小制造企业在转型过程中存在“转型难”、“不敢转”、“不会转”等问题。深圳华企成长公司创立的初衷是为了更好地帮助中小型制造业进行数字化转型。

华企创始人带领研发团队经过多年的不懈研发和技术创新,终于研发出了类似于智能手机的”工厂魔方“,也可以称为“工业手机”,是一台标准的可移动式微型数据中心,它就像人类的大脑,能综合发出所有信息的指令并且进行大数据分析,能有效地解决中小型企业在转型过程中面临的资金难、管理难、数据分析整合断条等问题。

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