魏 誠

（江西財經(jīng)大學(xué)， 江西 南昌 330013）

引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國制造業(yè)的應(yīng)用推進了傳統(tǒng)的制造業(yè)向數(shù)字制造升級發(fā)展，特別是依托復(fù)雜的精密算法實現(xiàn)了裝備制造的高、精、尖化發(fā)展?；跀?shù)字計算和通信技術(shù)的應(yīng)用，強化了制造工廠的車間與企業(yè)信息集成，推進了全局制造業(yè)的數(shù)字集成，大大提升了制造業(yè)的生產(chǎn)效率。

但是這些技術(shù)的應(yīng)用尚不能夠?qū)崿F(xiàn)整個企業(yè)乃至整個制造系統(tǒng)的全局性效率提升，單一的制造需要智能制造技術(shù)的應(yīng)用來推進制造工廠的全局數(shù)據(jù)共享。依托機器的自動化與人工智能結(jié)合，推進車間工廠的全局優(yōu)化與效率提升，實現(xiàn)制造安全和環(huán)境可持續(xù)性將是“中國制造2025”的重要戰(zhàn)略目標[1]。

1 智能制造的內(nèi)涵

智能制造將智能技術(shù)充分應(yīng)用到生產(chǎn)制造的全流程之中，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)風險，加強生產(chǎn)的持續(xù)性。從產(chǎn)品生產(chǎn)生命周期來看，智能制造將信息感知技術(shù)、自主學(xué)習技術(shù)、智能決策技術(shù)和自動化工作技術(shù)等應(yīng)用到設(shè)計、加工、裝配、存儲和搬運等各個活動之中，強化制造生產(chǎn)設(shè)備的智能化決策與生產(chǎn)過程的自動化。

從產(chǎn)品的生產(chǎn)周期來看，在智能工廠中，智能制造通常包括三個部分：智能設(shè)計、智能加工與智能裝配。通過三個環(huán)節(jié)的智能化技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化、生產(chǎn)加工的智能化與生產(chǎn)設(shè)備的智能化。在這三個生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，始終貫穿的技術(shù)核心主要是知識庫與知識工程，動態(tài)傳感與定位，智能學(xué)習與決策?；诖藢χ圃旃S的改造可實現(xiàn)智能制造的系統(tǒng)化，使其具備智能感知、智能決策、智能學(xué)習、智能診斷和智能優(yōu)化等功能，這些功能是實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)自動化和柔性化的基礎(chǔ)[2]。

2 智能制造的關(guān)鍵技術(shù)

智能制造從本質(zhì)上來看，是智能技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合。從發(fā)展脈絡(luò)上看，傳統(tǒng)制造基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等實現(xiàn)數(shù)字化，而這些技術(shù)的進一步發(fā)展便是智能技術(shù)。傳統(tǒng)的制造技術(shù)在智能技術(shù)的引導(dǎo)下，向更加成熟和更加高效的方向進步，再基于智能制造關(guān)鍵技術(shù)賦能，實現(xiàn)制造工廠的智能化。而這一過程是由點到鏈、再到面，而后向工廠智能制造系統(tǒng)的立體化方向進步。因此，智能制造關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成，將是一個層次遞進發(fā)展的關(guān)系，如下圖1所示：

圖1 智能制造的技術(shù)邏輯

3 智能制造實現(xiàn)的技術(shù)路徑分析

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用雖然很大程度上提升了我國數(shù)字制造水平，制造工廠也基本上實現(xiàn)了數(shù)字化管理。但是目前我國整體制造行業(yè)發(fā)展還未跟進工業(yè)4.0的腳步，工廠生產(chǎn)自動化水平較低。因此，實現(xiàn)制造工廠的智能化發(fā)展還需較長時間的努力?；诋斍拔覈S制造技術(shù)的現(xiàn)狀，未來智能制造的技術(shù)路徑主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）傳統(tǒng)制造工廠—數(shù)字工廠—智能工廠。這一路徑的實現(xiàn)主要是當前很多尚未實現(xiàn)數(shù)字化制作的制造業(yè)，較為常見的是輕工加工等科技水平較低的傳統(tǒng)制造業(yè)。充分應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升生產(chǎn)制造中設(shè)計、加工與裝配的信息化管理能力，增強自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用，逐步實現(xiàn)工廠的數(shù)字化。然后借助大數(shù)據(jù)、云計算進行智能管理和決策，實現(xiàn)智能制造。

2）數(shù)字制造與智能制造協(xié)同發(fā)展。數(shù)字制造技術(shù)與智能技術(shù)存在很多的共同之處，制造工廠在借助數(shù)字制造技術(shù)推進生產(chǎn)的信息化與數(shù)字化同時，借助動態(tài)傳感、定位、知識存儲與共享以及智能決策技術(shù)提高工廠的智能化水平。這一實現(xiàn)路徑需要具備良好的技術(shù)能力與資金投入，因此適合數(shù)控機床等高精密的高科技設(shè)備制造企業(yè)。

3）“點—鏈—面”的數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變?！包c—鏈—面”的技術(shù)實現(xiàn)路徑強調(diào)數(shù)字化到智能化過程基于某單一的技術(shù)、工藝和工序展開。首先從產(chǎn)品的流程中，逐步地應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)后強化智能技術(shù)的運用，從單個工作單元實現(xiàn)智能制造。然后逐步推進各個流程工作單元的智能化，形成流程的“鏈式”智能再到整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期的智能化。這種技術(shù)實現(xiàn)路徑強調(diào)工作單元化，因此適合分布式協(xié)同制造的大型設(shè)備或者產(chǎn)品，如商用飛機等的智能化系統(tǒng)構(gòu)造。

不論何種技術(shù)路徑，從傳統(tǒng)制造技術(shù)到數(shù)字化生產(chǎn)再到智能化的整個過程，智能制造的實現(xiàn)都需要經(jīng)由產(chǎn)品設(shè)計、加工到裝配的智能化實現(xiàn)過程。從設(shè)備與工具應(yīng)用上看，這一智能化過程可以理解為智能化設(shè)備應(yīng)用—自動化生產(chǎn)線—生產(chǎn)管理的智能化—人工腦力勞動替代。

4 智能制造的實現(xiàn)建議

當前我國制造業(yè)發(fā)展處于傳統(tǒng)制造技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的交匯期，數(shù)字化技術(shù)以及基本成熟，但尚未實現(xiàn)制造業(yè)的整體數(shù)字化。因此，要推進“智造”建設(shè)，需要注意以下幾個方面。

4.1 重視傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與中小企業(yè)的數(shù)字化與智能化

從當前我國制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展程度來看，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是智能技術(shù)應(yīng)用的前沿陣地，取得了突破性的發(fā)展。但是從制造業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展來看，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該作為制造數(shù)字化與智能化的重點應(yīng)用領(lǐng)域。從產(chǎn)業(yè)的重要性程度看，當前傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍然是國內(nèi)生產(chǎn)總值的重要貢獻領(lǐng)域，因此需要從政策層面強化在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中數(shù)字化技術(shù)與智能技術(shù)的應(yīng)用，推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工廠的生產(chǎn)與管理智能化水平。

此外，中小企業(yè)是經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，也是制造行業(yè)的基礎(chǔ)單元。這些中小企業(yè)的資金實力與科技水平低，展開智能制造應(yīng)用的能力不夠。因此，國家應(yīng)制定政策推進智能化管理系統(tǒng)在中小企業(yè)應(yīng)用，從而推進全社會生產(chǎn)制造的智能化水平。

4.2 推進數(shù)字化與智能化技術(shù)的創(chuàng)新

制造智能的基礎(chǔ)主體是制造企業(yè)，但是依靠制造企業(yè)自身難以實現(xiàn)社會制造的整體智能化轉(zhuǎn)變。從制造業(yè)的智能化來看，最為重要的就是技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。而最新的智能化技術(shù)研究主體應(yīng)該是高等院校與各大研究院所，這些機構(gòu)應(yīng)該成為智能制造的大腦，推進技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

此外，政府作為智能制造的引導(dǎo)者，應(yīng)把握好政策導(dǎo)向，推進各個主體單元的多元協(xié)作。企業(yè)作為技術(shù)的應(yīng)用與實踐者，應(yīng)主動投入智能制造技術(shù)的研發(fā)，積極開展智能制造設(shè)備的試驗，以推進新技術(shù)和新設(shè)備的轉(zhuǎn)化。

4.3 強化多元復(fù)合型人才的培養(yǎng)

智能制造的關(guān)鍵在于技術(shù)，技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用離不開多元復(fù)合的科技型人才。要推進我國智能制造的變革與發(fā)展，必須推進人次培養(yǎng)。從當前智能制造發(fā)展來看，主要有兩類緊缺人才，分別為掌握高科技訣竅、懂技術(shù)、懂經(jīng)營、有創(chuàng)新能力的復(fù)合型高級專業(yè)人才（工程師）和有戰(zhàn)略眼光和創(chuàng)新勇氣、懂得科技、經(jīng)營、經(jīng)濟、管理的復(fù)合型高級管理人才（企業(yè)家）。

因此，要將高校人才教育與創(chuàng)新實踐結(jié)合，將技術(shù)研究與企業(yè)應(yīng)用結(jié)合，充分培養(yǎng)智能制造所需要的復(fù)合型人才。此外，需要建立國內(nèi)院校與海外知名院校的合作培養(yǎng)機制，我國智能制造遠落后于德國、日本與美國等國家，需要在多層次合作與交流基礎(chǔ)上，推進技術(shù)的創(chuàng)新。

[1]傅建中.智能制造裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].機電工程，2014，31（8）：959-962.

[2]張曙.智能制造與未來制造[J].現(xiàn)代制造，2014（1）：24－25．