智能制造領域研究現狀及未來發展探討

王亞玲

【摘要】智能制造是未來的制造業發展方向，近些年得到不斷的研究和發展，受到世界各國的高度重視。智能制造為制造業提供了很多全新的概念觀點和理論，是對傳統生產制造業的根本性變革，因此在未來的發展中需要采取有效的措施進行優化，從而滿足發展需求。基于此本文分析了智能制造領域研究現狀及未來發展。

【關鍵詞】智能制造領域；現狀；未來發展

一、智能制造領域的發展歷史

智能制造是一個廣泛的制造類別，其目標是優化概念生成，生產和產品交易的概念需要一個生命周期視圖，其中產品設計用于高效的生產和可回收性。

智能制造將對我國的制造強國目標的實現發揮3方面的重要作用。一是提升制造業：促進制造業轉型升級、縮短上市時間、滿足定制化生產要求、降低勞動力成本、提升效率效益質量、優化環境與減少污染、改善作業環境；二是促進制造模式改變：小批量、多品種、質量高、成本低、研發期短、服務至上、生產柔性、環境友好；三是加速形成新興產業：智能制造裝備產業得到快速發展、帶動智能裝備和智能產品產業的發展、成為新常態下新的經濟增長點。要成為一個制造強國必須具備雄厚的產業規模、優化的產業結構、良好的質量效益和持續的發展能力。科技創新是一個無形的競技場，關鍵領域中的核心技術是買不來的，更是市場換不來的。對此我們必須走自主創新之路。我國制造業只有快速提高智能化水平，才能抓住這次機遇，形成與發達國家同臺競爭的新格局。

二、智能制造關鍵技術

（一）智能化工業裝備應用技術發展

智能制造中，智能設備的應用是基礎。不同類型的企業，其智能設備不盡相同，大體可以分為高精度數控機床、智能控制系統、機器人、3D打印系統、工業自動化系統、智能儀表設備和關鍵智能設備7個主要類別。以3D打印為例，它是目前數字化制造技術的典型代表，作為一種新興智能化設備，3D打印機可以使用ABS、光敏樹脂、金屬為打印原料，實現計算機設計方案，無需傳統工業生產流程，即可把數字化設計的產品精確打印出來。這一技術顛覆了傳統產品的設計、銷售和交付模式，使單件生產、個性化設計成為可能，使制造業不再沿襲多年的流水線制造業模式，實現隨時、隨地、按不同個性需求進行生產。

（二）柔性制造和虛擬仿真技術

柔性制造技術是建立在數控設備應用基礎上并正在隨著制造企業技術進步而不斷發展的新興技術。它和虛擬仿真技術，在智能制造的實現中，扮演著重要的角色。虛擬仿真技術包括面向產品制造工藝和裝備的仿真過程、面向產品本身的仿真和面向生產管理層面的仿真，從這三方面進行數字化制造，才能實現制造產業的徹底智能化。首先在設計階段，開發實現具有高度交互性的虛擬環境；其次要運用數字化制造的理念，通過虛擬仿真技術，進行風險評估，以及物聯網信息共享和系統優化。并在此基礎上，提出數字化工廠的概念，進一步對數字化工廠的工藝設備協調進行數字規劃。

（三）物聯網應用技術

智能制造系統的運行，需要物聯網的統籌細化，基于無線傳感網絡、RFID、傳感器的現場數據采集應用，用無線傳感網絡對生產現場進行實時監控，與生產有關的各種數據，實時傳輸給控制中心，上傳給大數據系統并進行云計算。為了能有效管理一個跨學科、多企協同的智能制造系統，物聯網是必需的。

三、智能制造領域未來發展

（一）智能機器

未來的智能機器并不是特指某單一機器具有智能特性，而是指多種機器、裝備和團隊在新一代智能傳感器的連接下形成網絡化的信息互通，相互協作、分析與決策，從而形成一個廣義上的智能多體（intelligentmulti-body），達到智能融合的目的。未來的智能機器可能是智能工廠和智能生產的一個綜合體的縮影，并且為了適應未來更加個性化的消費需求，企業產品制造必須滿足快速化、敏捷化的要求，因此未來的智能機器必須滿足多功能化和可移動化要求，現有制造系統的決策、配置、組織方法必須重新設計或加以改進才能達到智能制造的功能要求。

（二）高級算法

基于不斷發展的物理分析方法、計算機技術、預測算法、人工智能、大數據、云計算等多元學科領域，未來的智能算法完全整合人工智能自主分析功能，是多個團隊的綜合分析決策的體現，并且使分析具有單點性與延展性，更好地實現智能制造大范圍、大領域的分析決策，實現信息成果共享。

（三）“以人為本”

一方面是指智能制造時代的工作人員將在廣義上互聯協同，不同職位、不同場所的工作人員都將實時廣泛互聯，使用即時通訊來協助更加智能的產品設計、生產與后期維護。企業將不得不充分考慮和尊重消費者的多元化個性需要，并由此產生“大規模個性化定制”、“個性化規模定制”兩種新型制造模式。隨著3D打印、大數據、云計算、物聯網等技術的日趨成熟，以后制造不僅僅局限于企業的工廠和車間，個人、家庭、社區團體等也將形成小規模個性化制造單元，并可以互聯，與企業智能控制中心交換數據，使整個社會制造模式變得更加智能化。

總之，目前智能制造領域的國際競爭日益激烈，深入探索智能制造的發展路徑和創新措施，搶占產業發展先機和主導權，對于我國建設制造強國具有重要戰略意義，需要進一步加強對其研究，從而滿足發展需求。

參考文獻

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