大力发展智能制造与智能制造装备

智能制造与制造业革命

美国奇点大教授瓦德瓦2012年1月11日在《华盛顿邮报》提出：“当我们将人工智能、机器人和数字制造技术相结合，将会发生一场制造业的革命。它使得美国企业家在本地建厂开工，生产出各种各样的产品。这样，中国还如何能与我们竞争？美国注定要重新获得制造业的领导权，而很快就该轮到中国去担忧了。”

美国学者提出的三大技术相结合产生的制造模式，我们可以称之为制造智能化，也可称之为智能制造。

有不少人提出疑问，智能制造是不是制造业的发展方向，它能不能给制造业带来革命性变化？

人工智能技术+机器人技术+数字制造技术=制造业的革命？

20世纪50年代诞生的数控技术以及随後出现的机器人技术和计算机辅助设计技术，开创了数字化技术用於制造活动的先河，也满足了制造产品多样化对柔性制造的要求。

传感技术的发展和普及，为大量获取制造数据和信息提供了便捷的技术手段。人工智能技术的发展为生产数据与信息的分析和处理提供了有效的方法，给制造技术增添了智能的翅膀。

信息技术和自动化技术使制造业的发展模式、运行效率等发生了深刻变化。
制造智能化是制造自动化、制造数字化发展的必然结果和高级阶段。

智能制造能给制造业带来哪些变化？有什么特征？

制造智能化不仅是单元技术的集成，也是一种制造模式的创新，具有以下特征：

（1）以知识为核心。知识已成为生产力中最活跃、最重要因素。智能技术为知识的获取、积累、分析、处理提供了十分有效的方法，智能制造是以知识为核心的制造。

（2）制造商与客户、市场的联系更为密切。这促成由批量生产为目标的专注制造模式向面向客户需求为主、兼顾生产效率的定制化、个性化制造模式转变。

（3）管理更高效。为管理层次的减少和扁平化创造了条件，大大提高了管理效率。

（4）生产组织更为柔性。企业的专业化高效率运行、制造资源的社会化无缝集成，可实现更大跨度的资源集成，并将催生一批智能制造企业，促进一批新型制造模式的诞生。

（5）可大幅度提高制造效益和产品质量，降低产品成本和资源消耗。使制造业由资源的高消耗和环境的高污染转变为资源节约型和环境友好型，实现绿色制造。

制造智能化（或称智能制造）的内涵：针对产品、装备与设施的设计制造过程，利用信息感知、决策判断、安全执行等先进智能技术，实现制造产品、制造工具与制造环境以及制造工人等资源的最佳组织与优化配置，达到由人类专家与智能机器共同组成的人机系统去扩大、延伸和部分取代人类在制造过程中体力与脑力劳动的目的。

可以预见，21世纪将是智能制造获得大发展和广泛应用的时代，智能制造将引发制造业的重大变革，甚至是革命性变化。

智能制造与中国国情

对美国提出的以人工智能、机器人、数字制造三大技术引发制造革命、重新塑造美国制造业未来的战略，既要认真分析借鉴，又不能盲目照搬，必须考虑中国制造业所处的发展阶段、产业基础及技术水平，制定适合国情的发展战略和技术路线。

未来十年适合国情的制造业发展技术路线是：大力推进信息化与工业化、信息技术与制造技术的深度融合，面上进行数字化制造的推广应用，点上进行智能化制造的研究开发和应用示范。这种制造模式可称之为数字化和智能化制造。

发展数字化和智能化制造可分两步走：2020年前，面上实施数字化制造，点上实施智能化制造应用示范；2020年後，在重点产业全面推进智能化制造，形成可与美国等发达国家在高端制造领域全面抗衡的制造能力。

在面上，以国家科技支撑计划《“数控一代”机械产品创新工程》为抓手，大力推进装备的数控化和制造数字化。

在点上，建议选择五个产业进行智能化制造试点，为面上推广提供经验。

五个产业可分为三类：

第一类，通信设备、工程机械、家用电器三个产业的国际竞争力处於国际先进行列，产品的数字化和生产过程的数字化有良好的基础，通过智能化试点，经过五、六年的努力，使这三个产业率先实现由大变强，成为世界领先者。

第二类，航空制造业是关系国家安全的战略产业，小批量生产、技术复杂、产业链长，推进智能化制造十分必要，而且数字化制造的基础良好。

第三类，数控机床与基础制造装备产业是国民经济和国防建设的基础和战略产业，也为其它制造业的智能化提供装备支持，其产品数控化程度很高，生产过程信息化基础也较好，很适宜推进智能化。

数字化和智能化制造具有柔性、高效、低耗的特点，可以满足科学技术的发展、市场需求的变化对制造业提出的新要求：低碳环保、个性化多样化、高品质、快速反应市场。信息技术日趋成熟和广泛应用，为普及数字化制造和培育智能化制造奠定了物质基础和技术基础。

随信息技术与制造技术的深度融合，随知识对经济增长的基础作用越来越显现，智能化制造将会成为中国制造业转型升级和跨越式发展的关键技术。

解读智能制造装备发展规划

2010年《国务院关於加快培育和发展战略性产业的决定》，将高端装备作为七大战略性新兴产业之一。

智能制造装备是高端装备制造业五个重点发展方向之一。

智能制造装备是实现智能制造的物质基础，为此，工信部组织制定了《“十二五”智能制造装备发展规划》。

智能制造装备的内涵和特征

智能制造装备是具有感知、决策、执行功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能制造装备是实现智能、绿色制造的必要保障条件。

智能制造装备具有如下特征：

- 对制造过程状况（工况或环境）实时感知、处理和分析能力；

- 实时辩识和预测制造过程状况变化的能力；

- 根据制造过程状况变化的自适应规划、控制和动态补偿能力；

- 对自身故障自诊断、自修复能力；

- 对自身性能劣化的主动分析和维护能力；

- 具有参与网络集成和网络协同的能力。