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2024年6月20日发(作者:)

该如何理解智能制造?

导语:制造是把原材料变成适用的产品。需要特别注意的是,这里制造的含义不止限

于加工和生产。对于一个制造企业而言,其制造活动包含一切“把原材料变成适用的产品”

的相关活动,如产品研发、工艺设计、设备运维、采购、销售。

「 1.智能制造的定义 」 制造是把原材料变成适用的

产品。需要特别注意的是,这里制造的含义不止限于加工和生产。对于一个制造企业而言,

其制造活动包含一切“把原材料变成适用的产品”的相关活动,如产品研发、工艺设计、

设备运维、采购、销售。 对智能制造最通俗的理解莫过于“把智能技术用于制造中”。

然而什么是智能?什么是人工智能?尽管从人工智能概念的提出到现在已经过了半个多世

纪,但是关于人工智能的定义却依然存在争议。一般认为,目前人工智能的研究方向主要

集中在自然语言处理、机器学习、计算机视觉、自动推理、知识表示和机器人学等六大方

向上。但显然人们并不认为,企业实施智能制造就一定要应用上述所有技术。 关于智

能制造的定义有很多。 美国Wright和Bourne在其《制造智能》(智能制造研究领域

的首本专著)中将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器

人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模,以使智能机器能够在没有人工干预的

情况下进行小批量生产”。今天能够用于制造活动的智能技术不只是上述定义中所列举的,

此外智能制造显然不局限于小批量生产。但人们没有任何理由因为此定义的局限性而轻视

其意义,在当时(20世纪80年代)相关技术发展尚不成熟的时期提出智能制造的概念无疑

是富有远见和开创性的工作。 路甬祥曾对智能制造给出定义:“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”。其中强调的人机一体化,乃深刻洞见。 在中国《智能制造科技发展“十二五”

专项规划》中,定义智能制造是“面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制

造,是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,

通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程智能化、制造过程智能化

和制造装备智能化等。”此说中实现设计过程、制造过程和制造装备的智能化,只是智能制

造的现象。或者说,智能化设计、装备等只是制造的手段,而非目标。 工信部在2016

年发布的《智能制造发展规划(2016—2020年)》中对智能制造明确定义:智能制造是基

于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造

活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

此定义无疑吸取了多位学者和专家的智慧,点明了智能制造的技术基础、应用的环节,揭

示了其功能表象,但未能触及智能制造的本质和内涵。 在美国、欧盟、韩国等受到重

视的SM(smart

manufacturing),可看成是智能制造发展的更高级阶段。SM是近些年一些前沿技术

迅猛发展的结果,如,物联网、大数据、VR(虚拟现实)/AR(增强现实)、智能传感、云技术、

新一代人工智能等。美国国家标准技术局认为,SM是完全集成的协同制造系统,能够实

时响应企业、供应链和客户中需求及条件的变化。这一定义颇为简单,并未直接点出所涉

及的技术及系统具体的功能,却更清晰地揭示了智能制造的目标。 此处给出智能制造

及系统的极简定义,之所以如此,恰恰因为智能制造还在发展中。简单的定义可能包罗更

广的功能和技术要素,不管是已有的,还是未来的;简单的定义可能含义更深,不管是表象

的,还是内在的;不管是显性的,还是隐性的。 智能制造:把机器智能融合于制造的各

种活动中,以满足企业相应的目标。 定义中的关键词:机器智能、融合、制造活动、

目标。 机器智能包括计算、感知、识别、存储、记忆、呈现、仿真、学习、推理等,

既包括传统智能技术(如传感,基于知识的系统KBS等),也包括新一代人工智能技术(如基于


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