近年來我國智能制造技術及其產業(yè)化發(fā)展迅速，并取得了顯著的成效。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，智能制造在我國傳統(tǒng)制造企業(yè)的轉型中扮演了十分重要的角色。這篇文章我們就一起來詳細的了解一下智能制造的原理和技術以及智能制造引領轉型升級方面的信息。

　　一、智能制造

　　智能制造原理

　　智能制造的基本原理從智能制造系統(tǒng)的本質特征出發(fā)，在分布式制造網(wǎng)絡環(huán)境中，根據(jù)分布式集成的基本思想，應用分布式人工智能中多Agent系統(tǒng)的理論與方法，實現(xiàn)制造單元的柔性智能化與基于網(wǎng)絡的制造系統(tǒng)柔性智能化集成。根據(jù)分布系統(tǒng)的同構特征，在智能制造系統(tǒng)的一種局域實現(xiàn)形式基礎上，實際也反映了基于Internet的全球制造網(wǎng)絡環(huán)境下智能制造系統(tǒng)的實現(xiàn)模式。

　　分布式網(wǎng)絡化的基本構思智能制造系統(tǒng)的本質特征是個體制造單元的“自主性”與系統(tǒng)整體的“自組織能力”，其基本格局是分布式多自主體智能系統(tǒng)。基于這一思想，同時考慮基于Internet的全球制造網(wǎng)絡環(huán)境，可以提出適用于中小企業(yè)單位的分布式網(wǎng)絡化IMS的基本構架。一方面通過Agent賦予各制造單元以自主權，使其自治獨立、功能完善；另一方面，通過Agent之間的協(xié)同與合作，賦予系統(tǒng)自組織能力。

　　基于以上構架，結合數(shù)控加工系統(tǒng)，開發(fā)分布式網(wǎng)絡化原型系統(tǒng)相應的可由系統(tǒng)經(jīng)理、任務規(guī)劃、設計和生產者等四個結點組成。系統(tǒng)經(jīng)理結點包括數(shù)據(jù)庫服務器和系統(tǒng)Agent兩個數(shù)據(jù)庫服務器，負責管理整個全局數(shù)據(jù)庫，可供原型系統(tǒng)中獲得權限的結點進行數(shù)據(jù)的查詢、讀取，存儲和檢索等操作，并為各結點進行數(shù)據(jù)交換與共享提供一個公共場所，系統(tǒng)Agent則負責該系統(tǒng)在網(wǎng)絡與外部的交互，通過Web服務器在Internet上發(fā)布該系統(tǒng)的主頁，網(wǎng)上用戶可以通過訪問主頁獲得系統(tǒng)的有關信息，并根據(jù)自己的需求，以決定是否由該系統(tǒng)來滿足這些需求，系統(tǒng)Agent還負責監(jiān)視該原型系統(tǒng)上各個結點間的交互活動，如記錄和實時顯示結點間發(fā)送和接受消息的情況、任務的執(zhí)行情況等。

　　任務規(guī)劃結點由任務經(jīng)理和它的代理（任務經(jīng)理Agent）組成，其主要功能是對從網(wǎng)上獲取的任務進行規(guī)劃，分解成若干子任務，然后通過招標——投標的方式將這些任務分配個各個結點。設計結點由CAD工具和它的代理（設計Agent）組成，它提供一個良好的人機界面以使設計人員能有效地和計算機進行交互，共同完成設計任務。CAD工具用于幫助設計人員根據(jù)用戶要求進行產品設計；而設計Agent則負責網(wǎng)絡注冊、取消注冊、數(shù)據(jù)庫管理、與其他結點的交互、決定是否接受設計任務和向任務發(fā)送者提交任務等事務。

　　生產者結點實際是該項目研究開發(fā)的一個智能制造系統(tǒng)（智能制造單元），包括加工中心和它的網(wǎng)絡代理（機床Agent）。該加工中心配置了智能自適應。該數(shù)控系統(tǒng)通過智能控制器控制加工過程，以充分發(fā)揮自動化加工設備的加工潛力，提高加工效率；具有一定的自診斷和自修復能力，以提高加工設備運行的可靠性和安全性；具有和外部環(huán)境交互的能力；具有開放式的體系結構以支持系統(tǒng)集成和擴展。

　　智能制造技術

　　1、新型傳感技術——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應性的傳感技術，采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術（如量子測量、納米聚合物傳感、光纖傳感等），微弱傳感信號提取與處理技術。

　　2、模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設計技術——不同結構的模塊化硬件設計技術，微內核操作系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)軟件技術、組態(tài)語言和人機界面技術，以及實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺技術。

　　3、先進控制與優(yōu)化技術——工業(yè)過程多層次性能評估技術、基于大量數(shù)據(jù)的建模技術、大規(guī)模高性能多目標優(yōu)化技術，大型復雜裝備系統(tǒng)仿真技術，高階導數(shù)連續(xù)運動規(guī)劃、電子傳動等精密運動控制技術。

　　4、系統(tǒng)協(xié)同技術——大型制造工程項目復雜自動化系統(tǒng)整體方案設計技術以及安裝調試技術，統(tǒng)一操作界面和工程工具的設計技術，統(tǒng)一事件序列和報警處理技術，一體化資產管理技術。

　　5、故障診斷與健康維護技術——在線或遠程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、自愈合調控與損傷智能識別以及健康維護技術，重大裝備的壽命測試和剩余壽命預測技術，可靠性與壽命評估技術。

　　6、高可靠實時通信網(wǎng)絡技術——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術，高可靠無線通信網(wǎng)絡構建技術，工業(yè)通信網(wǎng)絡信息安全技術和異構通信網(wǎng)絡間信息無縫交換技術。

　　7、功能安全技術——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設計、驗證技術及方法，建立功能安全驗證的測試平臺，研究自動化控制系統(tǒng)整體功能安全評估技術。

　　8、特種工藝與精密制造技術——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結等特殊連接工藝，微機電系統(tǒng)（MEMS）技術，精確可控熱處理技術，精密鍛造技術等。

　　9、識別技術——低成本、低功耗RFID芯片設計制造技術，超高頻和微波天線設計技術，低溫熱壓封裝技術，超高頻RFID核心模塊設計制造技術，基于深度三位圖像識別技術，物體缺陷識別技術。

　　二、智能制造引領轉型升級

　　1、汽車行業(yè)引領智能制造發(fā)展旗幟

　　在12月10日舉辦的“三亞·財經(jīng)國際論壇”上，工信部賽迪研究院裝備工業(yè)研究所所長左世全指出，我們應該客觀的認識工業(yè)4.0，或者是智能制造。3.0的階段大規(guī)模標準化的批量生產方式并沒有改變，只有實現(xiàn)一種大規(guī)模定制化的方式才是新的工業(yè)革命。智能制造本身應該是一個生態(tài)系統(tǒng)，從產品到生產，到服務，德國工業(yè)4.0更多的是智能生產。

　　他還表示，汽車產品是往智能終端的方向走，不僅僅解決出行的問題，而且是一個復雜的終端?？梢酝ㄟ^試點示范，完善我們的法律法規(guī)，營造一個好的發(fā)展環(huán)境，來推動智能汽車的發(fā)展。最終還要建立一個智能網(wǎng)聯(lián)汽車的生態(tài)體系，汽車行業(yè)必將是實現(xiàn)智能制造的引領性行業(yè)。

　　2、技術空心化是電池實現(xiàn)智造的攔路虎

　　在12月5日舉行的“動力電池技術升級與產業(yè)鏈研究”專項課題第三次交流會上，業(yè)界一致認為，動力電池工藝與設備企業(yè)要走高端化和國際化路線，制定大規(guī)模智能制造的路線圖，研究制造工藝、方法和標準，謹防動力電池制造的“技術空心化”。

　　業(yè)內專家還表示，除了打造動力鋰電池的龍頭企業(yè)外，也要著力打造生產裝備的龍頭企業(yè)，加大對龍頭企業(yè)在技術改造、研發(fā)創(chuàng)新方面的扶持力度。政府可以提供在政策法規(guī)、融資渠道方面的支持，以及專向資金的補貼。企業(yè)要加大研發(fā)投入，走國際化路線，快速學習國外先進企業(yè)的經(jīng)驗。當然不是說照搬照抄，還是要堅持自主研發(fā)，掌握自主知識產權，以中后端推動前端設備的技術進步和提升。

　　3、家電業(yè)加速智能制造產業(yè)化進程

　　智能制造是中國制造趕超發(fā)達國家的突破口，家電企業(yè)正在這條路上加速前進。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，智能工廠在我國家電制造企業(yè)的轉型中扮演了十分重要的角色。最典型的代表是海爾“互聯(lián)工廠”以及美的“智能工廠”，它們顛覆了傳統(tǒng)制造體系，詮釋了家電工業(yè)4.0的理念。進行智能化操作后，目前兩企業(yè)的工廠整體效率提升了30%以上，人員由800多人降為500多人。而且相比傳統(tǒng)制造模式的事后人工分析，智能制造可以實時監(jiān)控，并根據(jù)信息反饋進行自我調整。

　　目前，海爾已經(jīng)由一個傳統(tǒng)大規(guī)模制造的企業(yè)轉型成一個“以用戶體驗為中心”的平臺型企業(yè)。相比之下，美的構建的智能工廠同樣利用了物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)技術，然而美的似乎更加在意整個工廠的“單點極致”?？傮w而言，中國制造業(yè)由傳統(tǒng)制造模式向智能制造轉變，對于國家而言，這是中國推動供給側結構性改革的選擇，是為了在競爭日益激烈的全球環(huán)境下讓我國制造業(yè)贏得未來。

　　4、新能源車成智能制造后起之秀

　　當前中國的新能源汽車制造呈現(xiàn)出比以往任何時期都更加繁榮的景象，新能源汽車為汽車制造業(yè)帶來的變革效應正在日益顯現(xiàn)。在國家“工業(yè)制造2025”、“工業(yè)4.0”等指導性戰(zhàn)略的大背景下，智能化制造將成為新能源生產制造的未來趨勢。

　　此外，智能化制造趨勢所帶來的新能源產業(yè)鏈參與者本身在行業(yè)中角色身份的變換也是值得關注的。這意味著在新能源汽車產業(yè)鏈中，零部件企業(yè)不僅向集成解決方案提供商轉變，還擔負起運營商的角色。而新能源汽車的消費正處在汽車消費升級的大環(huán)境中，80后、90后人群成為主力軍，個性化和定制化成為新能源汽車消費的新趨勢，而這對新能源汽車生產提出了新的挑戰(zhàn)。