深度丨解讀智能制造的主線——智能生產(chǎn)（工廠/車(chē)間數(shù)字化）
- 近年來(lái)，全球各主要經(jīng)濟(jì)體都在大力推進(jìn)制造業(yè)的復(fù)興。在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等熱潮下，全球眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開(kāi)展了智能工廠建設(shè)實(shí)踐。
據(jù)中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)介紹，智能生產(chǎn)是智能制造的主線，而智能工廠是智能生產(chǎn)的主要載體。隨著新一代人工智能的應(yīng)用，今后20年，中國(guó)企業(yè)將要向自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自控制的新一代智能工廠進(jìn)軍。
智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過(guò)構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。智能工廠已經(jīng)具有了自主能力，可采集、分析、判斷、規(guī)劃；通過(guò)整體可視技術(shù)進(jìn)行推理預(yù)測(cè)，利用仿真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴(kuò)增展示設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。系統(tǒng)中各組成部分可自行組成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性。已系統(tǒng)具備了自我學(xué)習(xí)、自行維護(hù)能力。因此，智能工廠實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器的相互協(xié)調(diào)合作，其本質(zhì)是人機(jī)交互。
人，指制造產(chǎn)品的人員；
機(jī)，制造產(chǎn)品所用的設(shè)備；
料，指制造產(chǎn)品所使用的原材料；
法，指制造產(chǎn)品所使用的方法；
環(huán)，指產(chǎn)品制造過(guò)程中所處的環(huán)境。
而智能生產(chǎn)就是以智能工廠為核心，將人、機(jī)、法、料、環(huán)連接起來(lái)，多維度融合的過(guò)程。
在智能工廠的體系架構(gòu)中，質(zhì)量管理的五要素也相應(yīng)的發(fā)生變化，因?yàn)樵谖磥?lái)智能工廠中，人類(lèi)、機(jī)器和資源能夠互相通信。智能產(chǎn)品“知道”它們?nèi)绾伪恢圃斐鰜?lái)的細(xì)節(jié)，也知道它們的用途。
2.智能工廠的主要建設(shè)模式
由于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)流程不同，加上各個(gè)行業(yè)智能化情況不同，智能工廠有以下幾個(gè)不同的建設(shè)模式。
第一種模式是從生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化到智能工廠。企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動(dòng)力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。
第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元(裝備和產(chǎn)品)到智能工廠。企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價(jià)值空間，側(cè)重從單臺(tái)設(shè)備自動(dòng)化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長(zhǎng)。
第三種模式是從個(gè)性化定制到互聯(lián)工廠。企業(yè)發(fā)展智能制造的重點(diǎn)在于充分滿(mǎn)足消費(fèi)者多元化需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，側(cè)重通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)展大規(guī)模個(gè)性定制模式創(chuàng)新。
3.智能工廠發(fā)展重點(diǎn)環(huán)節(jié)
人機(jī)交互
未來(lái)各類(lèi)交互方式都會(huì)進(jìn)行深度融合，使智能設(shè)備會(huì)更加自然地與人類(lèi)生物反應(yīng)及處理過(guò)程同步，包括思維過(guò)程、動(dòng)覺(jué)，甚至一個(gè)人的文化偏好等，這個(gè)領(lǐng)域充滿(mǎn)著各種各樣新奇的可能性。
人與機(jī)器的信息交換方式隨著技術(shù)融合步伐的加快向更高層次邁進(jìn)，新型人機(jī)交互方式被逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)制造領(lǐng)域。在生產(chǎn)過(guò)程中，智能制造系統(tǒng)可獨(dú)立承擔(dān)分析、判斷、決策等任務(wù)，突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位，同時(shí)在工業(yè)機(jī)器人、agv運(yùn)輸車(chē)等智能設(shè)備配合下，更好發(fā)揮人的潛能。機(jī)器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本質(zhì)是人機(jī)一體化。
云制造
云制造即制造企業(yè)將先進(jìn)的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合，工廠產(chǎn)能、工藝等數(shù)據(jù)都集中于云平臺(tái)，制造商可在云端進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析與客戶(hù)關(guān)系管理，發(fā)揮企業(yè)最佳效能。
云制造作為一種初生的概念，其未來(lái)具有巨大的發(fā)展空間。但云制造的未來(lái)發(fā)展仍面臨著眾多關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn)，除了對(duì)于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)的綜合集成，基于知識(shí)的制 造資源云端化、制造云管理引擎、云制造應(yīng)用協(xié)同、云制造可視化與用戶(hù)界面等技術(shù)均是未來(lái)需要攻克的重要技術(shù)。
建設(shè)智能工廠無(wú)疑是制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方式，同時(shí)應(yīng)圍繞企業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，根據(jù)自身產(chǎn)品、工藝、設(shè)備和訂單的特點(diǎn)，合理規(guī)劃智能工廠的建設(shè)藍(lán)圖。在推進(jìn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，從最緊迫需要解決的問(wèn)題入手，務(wù)實(shí)推進(jìn)智能工廠的建設(shè)。
