智能制造领域研究现状及未来发展探讨

王亚玲

【摘要】智能制造是未來的制造业发展方向，近些年得到不断的研究和发展，受到世界各国的高度重视。智能制造为制造业提供了很多全新的概念观点和理论，是对传统生产制造业的根本性变革，因此在未来的发展中需要采取有效的措施进行优化，从而满足发展需求。基于此本文分析了智能制造领域研究现状及未来发展。

【关键词】智能制造领域；现状；未来发展

一、智能制造领域的发展历史

智能制造是一个广泛的制造类别，其目标是优化概念生成，生产和产品交易的概念需要一个生命周期视图，其中产品设计用于高效的生产和可回收性。

智能制造将对我国的制造强国目标的实现发挥3方面的重要作用。一是提升制造业：促进制造业转型升级、缩短上市时间、满足定制化生产要求、降低劳动力成本、提升效率效益质量、优化环境与减少污染、改善作业环境；二是促进制造模式改变：小批量、多品种、质量高、成本低、研发期短、服务至上、生产柔性、环境友好；三是加速形成新兴产业：智能制造装备产业得到快速发展、带动智能装备和智能产品产业的发展、成为新常态下新的经济增长点。要成为一个制造强国必须具备雄厚的产业规模、优化的产业结构、良好的质量效益和持续的发展能力。科技创新是一个无形的竞技场，关键领域中的核心技术是买不来的，更是市场换不来的。对此我们必须走自主创新之路。我国制造业只有快速提高智能化水平，才能抓住这次机遇，形成与发达国家同台竞争的新格局。

二、智能制造关键技术

（一）智能化工业装备应用技术发展

智能制造中，智能设备的应用是基础。不同类型的企业，其智能设备不尽相同，大体可以分为高精度数控机床、智能控制系统、机器人、3D打印系统、工业自动化系统、智能仪表设备和关键智能设备7个主要类别。以3D打印为例，它是目前数字化制造技术的典型代表，作为一种新兴智能化设备，3D打印机可以使用ABS、光敏树脂、金属为打印原料，实现计算机设计方案，无需传统工业生产流程，即可把数字化设计的产品精确打印出来。这一技术颠覆了传统产品的设计、销售和交付模式，使单件生产、个性化设计成为可能，使制造业不再沿袭多年的流水线制造业模式，实现随时、随地、按不同个性需求进行生产。

（二）柔性制造和虚拟仿真技术

柔性制造技术是建立在数控设备应用基础上并正在随着制造企业技术进步而不断发展的新兴技术。它和虚拟仿真技术，在智能制造的实现中，扮演着重要的角色。虚拟仿真技术包括面向产品制造工艺和装备的仿真过程、面向产品本身的仿真和面向生产管理层面的仿真，从这三方面进行数字化制造，才能实现制造产业的彻底智能化。首先在设计阶段，开发实现具有高度交互性的虚拟环境；其次要运用数字化制造的理念，通过虚拟仿真技术，进行风险评估，以及物联网信息共享和系统优化。并在此基础上，提出数字化工厂的概念，进一步对数字化工厂的工艺设备协调进行数字规划。

（三）物联网应用技术

智能制造系统的运行，需要物联网的统筹细化，基于无线传感网络、RFID、传感器的现场数据采集应用，用无线传感网络对生产现场进行实时监控，与生产有关的各种数据，实时传输给控制中心，上传给大数据系统并进行云计算。为了能有效管理一个跨学科、多企协同的智能制造系统，物联网是必需的。

三、智能制造领域未来发展

（一）智能机器

未来的智能机器并不是特指某单一机器具有智能特性，而是指多种机器、装备和团队在新一代智能传感器的连接下形成网络化的信息互通，相互协作、分析与决策，从而形成一个广义上的智能多体（intelligentmulti-body），达到智能融合的目的。未来的智能机器可能是智能工厂和智能生产的一个综合体的缩影，并且为了适应未来更加个性化的消费需求，企业产品制造必须满足快速化、敏捷化的要求，因此未来的智能机器必须满足多功能化和可移动化要求，现有制造系统的决策、配置、组织方法必须重新设计或加以改进才能达到智能制造的功能要求。

（二）高级算法

基于不断发展的物理分析方法、计算机技术、预测算法、人工智能、大数据、云计算等多元学科领域，未来的智能算法完全整合人工智能自主分析功能，是多个团队的综合分析决策的体现，并且使分析具有单点性与延展性，更好地实现智能制造大范围、大领域的分析决策，实现信息成果共享。

（三）“以人为本”

一方面是指智能制造时代的工作人员将在广义上互联协同，不同职位、不同场所的工作人员都将实时广泛互联，使用即时通讯来协助更加智能的产品设计、生产与后期维护。企业将不得不充分考虑和尊重消费者的多元化个性需要，并由此产生“大规模个性化定制”、“个性化规模定制”两种新型制造模式。随着3D打印、大数据、云计算、物联网等技术的日趋成熟，以后制造不仅仅局限于企业的工厂和车间，个人、家庭、社区团体等也将形成小规模个性化制造单元，并可以互联，与企业智能控制中心交换数据，使整个社会制造模式变得更加智能化。

总之，目前智能制造领域的国际竞争日益激烈，深入探索智能制造的发展路径和创新措施，抢占产业发展先机和主导权，对于我国建设制造强国具有重要战略意义，需要进一步加强对其研究，从而满足发展需求。

参考文献

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