浅析智能制造装备的发展现状与趋势

苗广

[摘    要 ]现阶段，科学技术水平不断进步，智能制造装备领域进展逐渐强大，在先进化的技术背景下，领域获得更好的发展，需要借鉴其他国家智能制造装备先进化经验，并且在经验中总结益处，深入研究，致力于提升我国的智能制造设备水平。基于这一基础，分析各个国家智能制造装备的实际发展情况，探索其发展趋势，对我国智能制造装备顺利发展具有重要作用。本文通过对智能制造装备的发展现状与趋势进行分析，结合中国制造2025计划背景，讨论智能制造装备的实际发展趋势，对我国智能制造装备发展与进步意义重大。

[关键词]智能制造装备;发展现状;趋势

[中图分类号]F426.4 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]At this stage， the level of science and technology continues to advance， and the field of intelligent manufacturing equipment is gradually becoming stronger. Under the background of advanced technology， the field can achieve better development. It is necessary to learn from the advanced experience of intelligent manufacturing equipment in other countries and summarize from the experience Benefits， in-depth research， dedicated to improving the level of intelligent manufacturing equipment in my country. Based on this foundation， analyzing the actual development of intelligent manufacturing equipment in various countries and exploring its development trends play an important role in the smooth development of my country's intelligent manufacturing equipment. This article analyzes the development status and trends of intelligent manufacturing equipment， combined with the background of the Made in China 2025 plan， and discusses the actual development trend of intelligent manufacturing equipment， which is of great significance to the development and progress of intelligent manufacturing equipment in my country.

[Keywords]intelligent manufacturing equipment; development status; trend

在世界制造產业长时间发展过程中，智能制造装备是其重要产物之一，也是未来制造产业发展方向之一。装备制造过程也就是将现阶段比较流行的智能技术与现存的生产技术有效结合，实现装备生产。这一过程中由于应用了人工智能技术，因此智能制造装备相较于传统化的制造装备功能性更加多样，其囊括了推测功能，同时可以满足分析过程以及感应过程，智能制造装备的发展水平与传统化的制造业发展水平以及现阶段智能技术水平联系密切。在不同国家发展过程中，智能制造装备发展水平存在差异性。

1 智能制造装备发展情况概述

1.1 美国发展概述

智能制造概念发源地国家是美国，因此政府对智能制造设备的发展与研究十分重视，同样的美国政府认为智能制造装备可以辅助美国在制造科技领域占据重要地位，具有十分重要的作用。制造技术的出现以及发展是现阶段发展的智能制造技术，在20世纪末端，美国政府在这一领域中增加了大量的投资资金，同时也设置了较多的智能制造设备相关研究项目，比较常见的是智能设计项目以及智能物流传输项目。通过美国政府的支持以及大量资金成本的投入，美国国家技术研究所结合这一技术制定了相关的研究计划：①实现设备生产系统的动态优化，相关设备知识以及设备的生产过程需要有效结合，同时制定相应的设备生产模型，实现整个生产系统的有效优化。②在生产系统中表征设备需要有效运行，相关人员需要测量机床性能;重视新型化数控系统的研发，保证数控系统有效改善，增强过程中的控制功能。研究人员重视生产以及运营过程中，保证改进系统的稳定性以及可靠性，在制造过程以及加工过程中，提高零件测量的精度。

美国智能制造装备技术在发展过程中，聪明加工系统在过程中发挥指导作用，确定美国智能生产技术的研究方向，同时这一系统的应用可以有效发展美国智能制造装备研究。之后美国发布相应的报告，在报告中讲述了全球智能制造装备银行业的未来发展，同时也确定了国家未来的研究方向，对美国智能制造装备领域研究效率提升具有重要作用，不断改进和优化。

1.2 欧盟情况概述

欧盟机构属于世界范围内智能制造装备发展水平较高的区域，这一现象与德国的制造技术水平联系密切。研究欧盟智能制造装备发展情况对我国这一领域发展水平提升意义重大。现阶段欧盟的发展水平分析，德国是其中发展水平较高的国家，取得的成果较多。德国在其发展过程中积极与欧盟其他国家联合，制定工业4.0计划，在计划实施过程中，与其合作的国家将德国制造业的智能制造装备作为主要研究对象，同时，重视资金投入，加强研究和分析。结合相关研究结果分析，德国一个国家在智能制造产业领域中的投入资金高达两亿欧元。计划实施对德国的发展也具有重要作用，德国在科技领域中的地位也在上升，并且其地位上升程度与智能制造装备技术发展具有重要联系，因此德国将这一计划纳入国家发展战略中。

1.3 日本情况概述

日本在二战结束之后，其经济发展水平与科学技术研究情况受到一定影响，但是日本在发展过程中本身的科学研究意识较强，研究体制较好。在日本智能制造准备研究过程中，重视与科学技术水平较高的国家合作，通过这种方式弥补自身发展弊端，借鉴其他国家的先进化发展计划，这种发展合作态度引导日本在较短时间内将本国的科学研究水平发展到世界先进水平。在上世纪末期阶段，与美国以及澳大利亚等国积极沟通，展开相应研究，以此克服本身制造系统以及计算机控制系统在应用中的弊端，实现部分国家先进技术与自身研究的有效结合，以此研究不受国界以及生产操作规范局限的高性能生产系统。

1.4 中国情况概述

我国工业基础较差，在成立新中国以来，不断摸索发展也经历了一段时间的弯路，因此我国的科研水平与发达国家之间存在一定差距。在发展初期阶段，我国受到经济水平的制约，经济发展中的重点内容是工业，发展目的是提高我国的经济水平以及人们的生活水平。基于这一情况，我国在2009年首次出台装备制造业调整以及振兴计划，这一计划作用下，政府对智能制造设备领域的支持逐渐增加。在之后的发展中，提出高端装备制造业十二五规划，在落实过程中，确定智能制造业的未来发展方向，近些年发展中，智能制造领域发展始终遵循十二五发展路线，在未来智能制造领域必将走在世界前列。

2 智能制造装备未来发展趋势

2.1 美国未来发展趋势概述

在美国智能制造设备未来发展过程中，主要发展目标是工业互联网装备制造系统的研究以及建立，美国发布相应智能制造装备开发文件，在文件中说明工业互联网的概念，也就是在工业化发展过程中，需要接触机器、装备以及互联网系统问题。在工业互联网发展过程中，需要将三者融合到一起，以此促进绿色化、节能化以及高效化的工业生产。工业革命不断发展进步，世界范围内的制造工业发展速度较快，同时互联网技术的发展对世界信息传播以及世界融合具有重要作用，工业互联网的出现以及应用，可以结合工业革命以及网络技术的优点，保证工业制造可以向着数字化以及智能化方向进步。工业互联网建立过程中，需要重视智能设备、系统分析以及操作人员。在设备运行过程中，其与智能系统之间的连接介质是智能化设备，对设备运行安全性以及自主性具有重要作用。在技术以及机械系统使用过程中主要连接部分是系统分析，系统整体分析能力有效提升。操作人员需要在重视现场设备维护，保证设备运行稳定性以及高效性，在设备发生故障后，操作人员可以及时解决。

2.2 中国未来发展趋势概述

现阶段，我国智能制造与发达国家存在一定差距，但我国已经认识到智能制造装备的重要性，逐年增加智能制造行业的支持力度。近些年，智能机器人行业发展规模扩大，密度增加，伴随科學技术水平不断提升，工业机器人的密度在逐年增长。目前我国智能制造业研究深入，结合相关国家的研究经验，依据我国基本国情以及可持续发展战略要求，制定未来行业发展的目标，实现集成化、定制化以及信息化等。集成化发展需要在制造过程中形成相应的制造模型，以此提升制造效率;定制化发展需要推动智能制造的个性化以及扁平化;信息化以及数字化发展需要在制造过程中，结合先进化技术，达到智能制造以及柔性制造的目标，建立数字化的管理形式;绿色化发展在制造生产过程中重视资源节约，降低环境污染问题，保证智能制造装备过程满足经济可持续发展原则。

结果中国制造2025计划内容，提高国家制造业创新能力，完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的制造业创新体系。围绕产业链部署创新链，围绕创新链配置资源链，加强关键核心技术攻关，加速科技成果产业化，提高关键环节和重点领域的创新能力。推进信息化与工业化深度融合，加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向;着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

在智能制造领域中，高档数控机床的应用比较重要，在产品加工过程中，数控机床应用较为常见，在生产过程中，冲压工艺中的压力机会使用这一技术。在零部件生产中，主要构成是发动机、变速器以及传动系统等不同类型的零部件加工，在数控机床应用过程中，使用频率较多的领域是汽车行业，属于重点应用领域。但在数控机床应用过程中出现比较明显的供需矛盾问题，低档数控机床严重产能过剩，高档数控机床行业门槛较低，主要进入企业生产中，近些年，低档数控机床的市场供需不足，领域逐渐出现产能过剩的情况，高档数控机床的应用逐渐普及之后，需求量也在增加，由于我国高档数控机床起步时间较晚，产能难以满足国内需求，在机床进口国家中，日本和德国占比较多。

保证高速化以及精度华等是现阶段高档数控机床应用的必备功能，伴随汽车工业中对产品质量以及效率要求提高，数控机床制造要求也与以往不同，需要更加高速和精密，实现柔性制造，机床由之前的三轴联动转变为高速精密负荷加工，多种工序同步进行，提高加工精密程度，并且在快速移动以及定位准确功能影响下，生产效率大幅度提升。

在未来发展过程中，网联化以及智能化是新型生产要求，数控机床的使用也将具备双向以及高速的联网通信功能，保证信息流在车间内部的畅通性，网络资源得以共享，数控机床在使用过程中可以具备远程监视、控制以及培训等功能，同时数控装备可以实现数字化服务。在智能化发展过程中，数控机床可以使用仿真技术以及自动控制技术，智能化选择参数数据，保证故障的自动诊断和修复。

2.3 欧盟未来发展趋势

制造产业的发展与进步在欧洲整体发展中占据重要位置，欧盟提出促进智能化经济增长，其中信息、节能以及新能源等智能化作为代表的先进制造是其主要发展目标，战略目标的实施需要重视七大配套旗舰计划，落实全球化时代工业政策。这一过程中欧委会发布政策文件，欧洲工业负性以及未来经济复苏以及工业增长建设更强的欧洲工业，欧盟通过推动智能制造领域研发活动，重视多种智能制造相关项目开展，其中比较重要的是未来工厂行动计划。

3 结束语

智能制造装备领域是未来科学技术发展的重要趋势，在发展过程中，需要积极借鉴国外发达国家发展经验，总结发展过程中的弊端，深入分析现下研究情况，依据智能制造装备未来发展形势，及时调整智能制造装备的发展方向，促进我国技术进步，实现经济可持续发展。

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