導讀

智能制造模式則是未來制造行業(yè)的主體發(fā)展方向。研究人員通過對生產(chǎn)制造全過程、制造鏈工作模式以及生產(chǎn)指導原材料質(zhì)量和種類的控制進行了深入的研究和分析，總結(jié)了在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造行業(yè)中管理失調(diào)和效率低下的主要影響因素，為我國智能制造的發(fā)展奠定了良好基礎。

作者：第一拖拉機股份有限公司大拖公司 于璞 顧芳芳

來源：《電子世界》2020年07期

本文重點分析了智能制造領域中相關技術的研究現(xiàn)狀，以及對未來發(fā)展方向進行了探討。

生產(chǎn)制造行業(yè)是推動當前社會發(fā)展的重要支柱行業(yè)之一。而智能制造模式則是未來制造行業(yè)的主體發(fā)展方向。研究人員通過對生產(chǎn)制造全過程、制造鏈工作模式以及生產(chǎn)指導原材料質(zhì)量和種類的控制進行了深入的研究和分析，總結(jié)了在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造行業(yè)中管理失調(diào)和效率低下的主要影響因素，為我國智能制造的發(fā)展奠定了良好基礎。本文重點分析了智能制造領域中相關技術的研究現(xiàn)狀，以及對未來發(fā)展方向進行了探討。 隨著國家經(jīng)濟水平的提高，人民生活質(zhì)量得到了有效的改善，隨之便產(chǎn)生了社會需求大于經(jīng)濟生產(chǎn)的不良發(fā)展狀況。為了保障城市化建設進度及社會經(jīng)濟體制的進一步完善效果，生產(chǎn)和制造行業(yè)應通過有效的制度改革和技術創(chuàng)新進一步解放社會生產(chǎn)力。而智能制造便是現(xiàn)代化科技與傳統(tǒng)制造模式的有機結(jié)合產(chǎn)物，通過合理應用智能制造工作模式可以有效的降低生產(chǎn)企業(yè)材料成本、勞動力成本以及管理成本的支出，提高制造企業(yè)在工程項目中的經(jīng)濟效益。同時，智能制造支持產(chǎn)品的快速成型和設計、生產(chǎn)與銷售的一體化產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建，這便給生產(chǎn)制造企業(yè)維持行業(yè)競爭地位和提高社會價值提供了重要的技術保障。

01智能制造核心技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智能化工業(yè)裝備應用技術發(fā)展

智能制造模式與傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式相比，最大的特點在于生產(chǎn)過程中應用了大量的智能設備、數(shù)控設備和機械設備，這極大的解放了生產(chǎn)企業(yè)的人工勞動力，同時也使得企業(yè)生產(chǎn)效率得到了大幅度提高。而在工業(yè)生產(chǎn)過程中，設備的加工精度以及智能化程度很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和水平，目前在我國很多大型企業(yè)中已經(jīng)廣泛應用了智能化工業(yè)裝備，其中包含了高精度的數(shù)控機床、智能儀表以及流暢的生產(chǎn)流程鏈接設備。例如以3D打印項目為代表的新興材料加工產(chǎn)業(yè)，對于智能掃描技術、數(shù)字形成技術、模型構(gòu)建技術以及材料的分解和重組技術都進行了大范圍的普及和專領域的深化。同時，針對金屬材料、光敏樹脂材料和其他打印原材料不同的特性也進行了科學的分析和組合，真正實現(xiàn)了隨時隨地、高效智能的生產(chǎn)化作業(yè)方式。

1.2 柔性制造和虛擬仿真技術的應用

柔性制造是新興科學技術與數(shù)控制造設備在多領域進行融合和交匯的重要表現(xiàn)，柔性制造技術在工藝實現(xiàn)手段和制造流程的控制等方面具有很大的優(yōu)勢，同時也是構(gòu)成智能制造模式的重要基礎。在實際生產(chǎn)過程中，很多制造企業(yè)將柔性制造技術與虛擬仿真技術搭配使用，工作人員利用虛擬仿真技術模擬產(chǎn)品的效果和制造全過程，同時通過模型分析來提前修整實際制造過程中可能出現(xiàn)的問點問題。而柔性制造技術則是為智能制造方法提供了技術保障，同時對于優(yōu)化產(chǎn)品的制造設計和應用數(shù)字化制造理念也同樣發(fā)揮了關鍵的作用。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)應用技術的發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造一方面改變了占據(jù)社會生產(chǎn)制造行業(yè)比例較大的以產(chǎn)品制造和營銷為主要經(jīng)營方式的企業(yè)，另一方面對于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展也給予了充分的理念支持和技術供應。但是隨著更多新型制造技術加入到了智能制造系統(tǒng)中，海量的數(shù)據(jù)和復雜的制造工藝給智能制造系統(tǒng)帶來了極大的生產(chǎn)和管理壓力，而這時便需要物聯(lián)網(wǎng)應用技術為智能制造系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和計算等方面工作的支持。物聯(lián)網(wǎng)技術主要負責對智能制造系統(tǒng)中重要的數(shù)據(jù)變化情況以及生產(chǎn)現(xiàn)場制作情況，進行實時的監(jiān)控和科學的分析，同時云計算的工作方式能夠使得多個專業(yè)的企業(yè)共同參與到智能制造實況監(jiān)控過程中，協(xié)同處理制造過程中出現(xiàn)的技術問題，這樣工作效率問題和智能制造故障問題便得到了有效的改善。

02智能制造領域未來的發(fā)展方向研究

2.1 智能機器的發(fā)展與應用

智能機器是智能制造技術的重要載體和實踐基礎，寬泛的智能機器概念指的是具有智能性的生產(chǎn)與制造設備，而這種智能特性就大多體現(xiàn)為能夠在指導企業(yè)工作人員統(tǒng)一的指揮指令下，自主與配備團隊中的其他設備和系統(tǒng)進行信息的傳遞和決策的實施。而智能制造便是以這種具有較好協(xié)調(diào)性、統(tǒng)一性和易控制性的智能多體組織結(jié)構(gòu)作為主要的工作模塊組成，并以此為基礎開展針對消費者個性化消費需求的制造和定制項目。同時，智能機器隨著研究程度的深入應具備一定的可調(diào)控性和較好的融合性，這樣通過在不同行業(yè)中應用智能機器便可以單獨開發(fā)出一條具有極高商業(yè)價值的產(chǎn)業(yè)鏈，帶動各行業(yè)不斷發(fā)展其核心技術與智能機器融合，這將會從根本上改變當前社會生產(chǎn)的效率和水平。智能機器的研究人員將會在設計環(huán)節(jié)中不斷提高智能機器自身的性能與功能，例如既要能夠從事移動化生產(chǎn)制造模式，同時還要確保在路徑的檢測和計算過程中不會出現(xiàn)失誤，這樣才能夠在保證功能穩(wěn)定發(fā)揮的基礎上避免制造事故和控制異常的現(xiàn)象發(fā)生。此外，智能機器更像是對智能化技術的提煉和凝聚，同時也代表了先進科學技術從系統(tǒng)性的發(fā)展方向轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨镄偷陌l(fā)展方向，這使得快速制造和多功能性生產(chǎn)要求都從想法變成了現(xiàn)實。

2.2 高級算法的發(fā)展與研究

在現(xiàn)代化制造和生產(chǎn)過程中，控制系統(tǒng)對制造環(huán)節(jié)工作技術類型的應用以及管理方案的實施，都發(fā)揮了重要的控制和修正作用，但是各類型系統(tǒng)和電子程序優(yōu)化和升級的本質(zhì)其實就是算法水平的提高，所以高級算法也必將會成為未來智能制造領域中的一個重要研究課題。目前通過研究人員的開發(fā)和優(yōu)化，無論是結(jié)構(gòu)、形式還是內(nèi)容都較為豐富和完善的高級算法，大多已經(jīng)應用到了計算機行業(yè)的發(fā)展、人工智能領域的研究以及大數(shù)據(jù)和云計算基礎設施的建設工作中，并且基本實現(xiàn)了跨領域的使用和多專業(yè)的推廣。未來，智能制造行業(yè)及其研究領域想要獲得突破性的進展，進一步提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，那么就必須要利用智能技術的綜合分析及決策能力以及高級算法計算的能力支持才能夠?qū)崿F(xiàn)。同時，團隊生產(chǎn)模式以及多角度全方面的信息共享，會逐漸取代傳統(tǒng)的單一制造生產(chǎn)、專業(yè)信息閉鎖的工作方式，這既是智能制造技術在社會制造和生產(chǎn)過程中的切入重點，同時也是未來高級算法應用和研究的重點部分。只有從根本上解決了算法系統(tǒng)對制造環(huán)節(jié)工作中各部分組織與設施的控制精度和管理效率問題，智能制造技術的提高發(fā)展才能夠獲得更加寬闊的路徑和高級的平臺。

2.3 “以人為本”制造和服務理念的發(fā)展

智能制造技術在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品制造領域中商業(yè)價值目前已經(jīng)被得到了有效的開發(fā)和重視，在這種情況下未來該技術的發(fā)展路徑也必定逐漸圍繞著消費者功能需求上的差異及多元化個性的表現(xiàn)來進行。而以人為本的發(fā)展理念，便集中概括了智能制造模式影響下各企業(yè)管理部門和工作人員的生產(chǎn)方式的重大改變，企業(yè)通過將不同專業(yè)、不同領域、不同崗位、不同層次的技術人員通過互聯(lián)集中到一起，在專業(yè)思想和工作理念的碰撞下進一步激發(fā)智能制造領域研究的發(fā)展動力。此外，“以人為本”的工作理念還要求制造廠家要在項目設計階段、產(chǎn)品制造階段以及后期的維護和服務階段，都應該充分重視和尊重消費者的選擇與需求。智能制造不僅僅是面向社會生產(chǎn)和企業(yè)發(fā)展的單一性技術，同時也是能夠為人們改善生活條件、提供工作幫助的重要綜合性功能技術。所以，未來智能制造很有可能會圍繞消費者展開對個人、家庭以及社會團體之間的有效互聯(lián)，通過寬泛的信息交互和高效的數(shù)據(jù)處理改變整個社會的發(fā)展環(huán)境以及人們的生活方式。

03結(jié)束語

綜上所述，智能制造領域發(fā)展已經(jīng)成為了當前社會各行業(yè)以及世界上各個國家研究人員，重點關注的技術熱門問題。并且，隨著各國家技術水平的不斷提高以及各行業(yè)尖端人才的陸續(xù)培養(yǎng)，未來智能制造研究領域的競爭將會變的愈加激烈和殘酷。所以，我國應緊緊抓住這一難得的發(fā)展機遇，加大對智能制造領域研究的投入力度和管理力度，盡早在國際市場競爭中占據(jù)主動的地位。