智能制造技术与标准化体系发展趋势分析

马斌和

摘要：在当前信息技术制造之术不断革新与融合的大环境下，为制造业智能制造技术的应用提供了广阔的空间。本文主要对智能制造技术概念、构成要素进行简单阐述，分析当前智能制造技术与标准化体系发展趋势，希望智能制造技术能够有效推动制造业的快速发展。

关键词：智能制造技术;标准化体系;发展趋势

一、智能制造以及智能制造构成要素相关概述

（一）概念

智能制造指的是综合利用各类技术取代或延伸制造过程、全生命周期各环节中人的劳动，以满足制造需求[1]。

（二）构成要素

智能制造主要構成要素包括智能设计、智能产品、智能生产、智能管理以及智能服务这5大方面。其中，智能设计主要应用于产品、工艺以及生产线等设计环节中，将智能化技术融入设计链条的各环节中。比如，设计需求可以通过智能数据分析所获取，为了确保设计的准确性和合理性，可以采取样机试验、模拟仿真等方式对其功能和性能进行测试，在不断优化中确保设计的科学性。

智能产品指的是产品在制造、流通、使用以及服务等过程中所体现出来的自我感知、自我适应等智能化特点。与非智能化的产品相比较，智能化产品的优势在于对自身状态和环境感知，进行故障的自行诊断，并且发挥网络通信功能，所提供的数据接口具有标准性和开放性[2]。

智能生产主要包括工艺装备的智能制造、以及制造过程的智能化。其中，工艺装备的智能制造能够实现设备、人以及工艺之间的高效协同。而制造过程的智能化主要指的是制造工厂或车间所运用智能化技术或管理手段实现资源的优化配置和生产过程的精细化管理。

智能管理指的是利用先进的制造理念、方法来提升企业生产效率，实现经济效益的最大化。比如利用互联网和虚拟工艺、数字化管理技术等来实现“个性化小批量生产”或者“大规模批量定制生产”的需求。

智能服务指的是利用产品与服务的融合实现制造资源的有效整合，促使企业朝着以服务为中心的方向发展，凸显出全生命周期中的价值增值。

二、智能制造相关技术分析

智能制造技术主要分为基础性关键技术、大数据分析技术以及新一代信息技术这三大方面。

（一）基础性关键技术

主要包括先进的制造工艺技术、智能装备技术以及数字建模与仿真技术。具体体现在以下方面：首先，在制造业中运用先进的制造工艺技术，能够使制造的过程更加高效、灵活。比如运用增材制造技术能够实现三维数据驱动直接制造零件，在具体应用中可以根据产品的实用性价值灵活地对产品进行设计。其次，智能装备技术在制造业中的应用能够实现设备与装备之间、装备与智能化产品、以及物流系统等信息与数据的共享互联。比如在制造业中常用的智能传感器、工业机器人以及数控机床等。再次，互通互联、数字建模主要是利用三维数字对产品、工艺资源等进行建模，在产品设计、工艺设计、制造以及服务的过程中都可以体现数字建模的作用，从而达到计算和分析、仿真等目的[3]。

（二）大数据分析技术

当前大多数制造业制造过程中应用数据挖掘、知识发现以及决策支持等技术。其中在射频数据采集、设备实时监控、以及产品远程维护的过程中采集相关数据，比如，借助大数据分析能够提前预测生产过程中可能存在的问题，并全面分析哪些因素会影响质量问题，为后期产品优化、预测性维护等技术改进提供参考依据。

（三）新一代信息技术

新一代信息技术指的是运用获取、处理以及融合等技术手段实现人、机器以及物品之间的互联互通。比如常见的智能感知技术，其中涉及传感技术、射频技术以及图像识别技术[4]。另外还运用到云计算技术，比如云平台、分布式存储等能够实现网络协同制造。同时，工业制造还会运用互联网，比如CPS、移动通信以及信息安全等技术。

三、智能制造技术以及标准化发展趋势

（一）制造制造技术发展

首先，未来智能制造技术能够实现以用户需求为导向。与传统智能制造技术相比较，新一代的智能制造技术更加关注用户需求，能够结合用户多元化需求提供差异化的产品和服务，从而实现制造生产的个性化、定制化，并且能够根据用户需求进行及时反馈。

其次，未来智能制造技术能够实现“代人智能”向“仿人智能”的转变。将人工智能技术与制造技术相融合，比如“无人工厂”就是智能制造发展的具体体现。

最后，互联互通作为智能制造过程中重要的技术支撑，对生产系统、生产设备等共享性、稳定性以及兼容性提出更高的要求。信息模型、时钟同步等相关技术也需要不断的更新和发展。

（二）智能制造标准化发展趋势分析

以全球角度来说，各国智能制造标准化处于不断完善过程中，对研究内容、组织结构等进行不断调整。智能制造相关国际标准组织主要包括自动化技术，信息技术这两方面。其中在自动化技术方面，工业过程测量、控制与自动化技术委员会（IEC/TC65）工作组提出电力、机械以及液压的用于测量与控制的设备、系统操作，并且提出工业4.0参考架构模型。自动化系统与集成技术委员会（ISO/TC184）工作组提出“big picture ”模型。另外，美国工业互联网联盟（IIC）标准化工作组提出工业互联网参考架构，即IIRA模型，并且梳理和制定相关标准[5]。

同时，我国智能制造标准化。从《国家智能制造标准体系建设指南》中可以了解到，2015年我国提出了智能制造系统架构模型。对于智能制造的内涵主要从三个维度进行阐述，比如系统层级、生命周期以及智能功能这三个维度。将技术共性标准、重点行业标准以及关键技术标准作为智能制造标准体系结构的内容。其中基础共性标准涉及五方面的内容。比如基础、安全、管理、检测评价以及可靠性这5方面。

四、结束语

智能制造技术与标准化作为智能制造发展过程中不可或缺的力量。在当前科技高速发展的环境下，为各类制造技术、智能技术的更新提供有力条件，一定程度能够丰富智能制造的关键技术，以满足当前制造业不断增长的智能化需求。

参考文献：

[1]方毅芳.智能制造技术与标准化体系发展趋势分析[J].中国仪器仪表，2018， 324（03）：11-16.

[2]刘文建.船舶智能制造技术发展趋势及标准体系框架分析[J].科学与信息化，2017， 000（028）：83-84.