智能制造裝備的發展現狀與趨勢

焦波

摘要：隨著中國科學技術的不斷發展，智能制造裝備領域已經有了一些進展。為了在這一領域取得更好的發展，中國可以從其他國家在智能制造裝備領域的先進經驗中積極受益并且進行研究，以提高中國智能制造設備的水平。在此基礎上，本文將分析各國智能制造裝備的發展狀況，并探討智能制造裝備的發展趨勢。

關鍵詞：智能制造裝備;發展現狀;發展趨勢

0? 引言

智能制造裝備的水平將在全球經濟和科技發展的影響下繼續增長，在全球制造裝備行業的發展中將成為一種必然趨勢。智能制造裝備是指利用先進的智能技術和生產技術在生產過程中生產產品，所生產的最終產品具有檢測、分析和推測的功能。不同國家的科學研究和實際開發水平不同，這就會在一定程度上導致不同國家在智能制造裝備方面研究水平有差異。主要是美國、日本和歐盟，這些國家已經有比較完善的研究體系和生產水平，但中國處于起步階段，研究技術相對落后。

1? 智能制造裝備的發展現狀

1.1 美國? 美國是智能制造概念的其中一個發源地，因此美國政府十分重視對智能制造設備的發展和研究，美國政府同樣認為，這是可以幫助美國在制造科技領域取得領先地位的重要手段之一。制造技術是21世紀發展的智能制造技術，自21世紀末以來，美國政府在智能制造設備領域投入了大量研究資金，還開設了許多與智能制造設備相關的研究項目，例如，智能設計項目和智能物流傳輸項目。

在美國政府的支持和大量資金投入下，美國國家技術研究所在2015年制定了一項“智能處理系統”研究計劃，主要包括五個方面：第一，動態優化設備生產系統，將相關設備知識與設備生產過程相結合，確定設備生產模型，進一步優化整個生產系統;第二，表征設備并在生產系統中運行它，其中，相關工作人員測量并通信機床的性能;第三，積極研發新的數控系統，使數控系統能夠改善并增強控制功能。第四，監視整個生產和運營過程，以確保改進系統的可靠性;第五，在制造過程和加工過程中測量零件的精度。

在“聰明加工系統”的指導下，明確了美國智能生產技術的研發方向，并且該系統還極大地發展了美國智能制造裝備的研究過程。隨后，美國于2011年發布了報告：《在21世紀實現智能制造》。該報告描述了全球智能制造裝備行業的未來發展，并確定了美國未來的研究目標，以提高美國的在智能制造裝備方面研究效率。 在智能制造設備方面，這一方面得到了進一步改進。

1.2 日本? 第二次世界大戰對日本的經濟和科技發展造成了負面的影響，發展較為艱難，但日本的科學意識很強，研究體系相對較好。在對智能制造裝備的研究過程中，日本能夠與其他智能制造裝備研究水平較高的國家共同努力，以填補彼此的弱點，并填補該國在智能制造設備行業發展中的空白。通過合作和謙虛的態度，日本已迅速改善了自己的智能制造產業，成為全球先進水平。例如，上世紀末，日本開始積極地與美國、澳大利亞和其他國家溝通并聯合研究，以解決當時日本在生產系統和計算機控制系統方面存在的缺陷。日本將美國、澳洲和其他國家或地區的先進技術與日本的實際研究狀況相結合，開發了一套高效的生產系統。

1.3 歐盟? 德國是歐盟國家中的制造業最強的國家。因此，對歐盟智能制造設備水平的研究與分析主要是對德國智能制造設備水平的分析。在現階段，德國在智能制造裝備發展方面處于有利地位。并且在2010年，德國與其他歐盟國家共同啟動了“第七框架計劃”，德國也將此計劃稱為“工業4.0”計劃。在這個計劃中，其他歐盟國家把德國當成生產行業的領導者，投資大量資金用于研究智能生產設備。在此計劃中，德國已投資2億歐元。德國能否在科學技術上處于領先地位與“工業4.0”計劃密切相關。針對當前的發展狀況，德國已將工業4.0計劃更新為國家戰略目標。

1.4 中國? 中國的工業基礎相對較差，自中華人民共和國成立以來也走了很多彎路，這導致中國的科研水平與歐盟，美國和日本等發達國家之間存在巨大差距。在發展的初期，中國受到經濟水平的制約，經濟發展的重點主要是工業，目的是迅速提高中國的經濟水平和人民生活水平。因此，在2009年才正式出臺了《裝備制造業調整和振興計劃》。在該計劃的影響下，中國政府對智能制造設備領域的支持不斷加大。 在2012年，中國發布了《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》。通過落實該計劃，我們明確了中國的智能制造業的未來發展目標。近年來，中國在智能制造領域的發展一直嚴格遵循“十二五”發展路線，我們力爭在智能制造的未來中走在世界前列。

2? 智能制造裝備的發展趨勢

2.1 美國工業互聯網裝備? 在美國智能制造設備的發展中，主要是促進工業互聯網裝備制造系統的研究和建立。2013年，美國發布了有關智能制造裝備開發的文件。本文件中闡明了工業互聯網的概念，即在工業化的發展中，它將涉及機器、互聯網系統和裝備問題。因此，工業互聯網將這三個因素結合在一起，可以促進綠色、節能和高效的工業生產。隨著工業革命的發展，世界的制造工藝發展迅速。互聯網的出現加速了世界信息的傳播并促進了世界融合，工業互聯網就融合了工業革命和網絡技術的優勢，使得工業制造業繼續朝著數字化和智能化的方向發展。在建立工業互聯網時，需要注意三點：第一，智能設備;第二，分析系統;第三：操作人員。設備運行與智能系統之間的連接是通過智能設備實現的，可以提高設備運行的安全性和自主性。分析技術與機械系統之間的主要連接點是分析系統，它可以提高系統的整體分析能力。操作員需要在工作現場維護設備，以確保設備可以穩定高效地運行。一旦發生故障，操作員也可以盡快解決。

2.2 德國“工業4.0”? 德國的“工業4.0”計劃主要使用信息物理系統，這可以將德國智能制造裝備行業從集中式生產轉變為分散式生產。 “工業4.0”的最終要建立一個數字化和智能化的制造模型，這種模式能夠進一步促進德國傳統制造業向現代智能產業的轉變。

“工業4.0”的關鍵是信息物理系統，信息物理系統是指基于網絡技術和計算機技術的3C技術的融合。以將通信，計算和物理整合為三位一體。該系統可以有效提高制造業的生產效率，也可以保證系統的安全性。確定“工業4.0”發展路線對促進德國智能制造業的發展方向起到了作用。

2.3 中國智能制造? 中國意識到與其他國家的先進智能制造設備之間的差距以及制造業的重要性。因此，近年來，中國在智能制造行業的投資不斷增加。隨著中國智能制造產業研究的不斷深入，以及中國在德國和美國的發展經驗的總結，結合中國的基本國情，確定了中國未來智能制造產業發展的五個目標，即集成化、定制化、信息化、數字化和綠色化。集成化是指在制造過程中建立制造模型并提高制造效率;定制化是指向個性化和扁平化方向發展智能制造;信息化和數字化是指在實際開發中，采用網絡技術，傳感器技術等先進技術;綠色化是指減少制造過程中污染的產生，實現中國資源的可持續發展。

3? 結束語

綜上所述，各個國家未來的科技發展取決于智能制造裝備發展水平，我國在發展智能制造裝備領域時，要結合當前智能制造裝備領域的發展現狀，總結其他國家的先進經驗，再結合我國的實際國情，制定出屬于我國的智能制造裝備領域的發展路線和方針，使我國的科技水平得到不斷的提高。

參考文獻：

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