智慧型製造

智慧型製造

人机一体化智慧型系统

智慧型製造,源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智慧型的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。

智慧型製造应当包含智能製造技术和智慧型製造系统,智能製造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有蒐集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。

    • 中文名:智慧型製造
    • 外文名:Intelligent Manufacturing
    • 起源:于人工智慧的研究
    • 性质:智慧型是知识和智力的总和

系统介绍

智慧型製造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智慧型机器和人类专家共同组成的人机一体化智慧型系统,它在製造过程中能进行智慧型活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智慧型机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在製造过程中的脑力劳动。它把製造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智慧型化和高度集成化。

谈起智慧型製造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智慧型製造系统IMS”国际合作研究计画。许多已开发国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计画。该计画总计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计画。

毫无疑问,智慧型化是製造自动化的发展方向。在製造过程的各个环节几乎都广泛套用人工智慧技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网路和模糊控制技术等先进的计算机智慧型方法套用于产品配方,生产调度等,实现製造过程智慧型化。而人工智慧技术尤其适合于解决特别複杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业製造的全过程中全部实现智慧型化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智慧型自动化吗?而如果只是在企业的某个局部环节实现智慧型化,而又无法保证全局的最佳化,则这种智慧型化的意义是有限的。

2015年9月10日,工业和信息化部公布2015年智慧型製造试点示範项目名单,46个项目入围。这些项目包括瀋阳工具机(集团)有限责任公司申报的智慧型工具机试点、北京航天智造科技发展有限公司申报的航天产品智慧云製造试点、中化化肥有限公司申报的化肥智慧型製造及服务试点等。46个试点示範项目覆盖了38个行业,分布在21个省,涉及流程製造、离散製造、智慧型装备和产品、智慧型製造新业态新模式、智慧型化管理、智慧型服务等6个类别,体现了行业、区域覆盖面和较强的示範性。瀋阳工具机也是本次金属切削工具机行业中入选的企业。

工信部在2015年启动实施“智慧型製造试点示範专项行动”,主要是直接切入製造活动的关键环节,充分调动企业的积极性,注重试点示範项目的成长性,通过点上突破,形成有效的经验与模式,在製造业各个领域加以推广与套用。

工信部部长苗圩在会议上表示,智慧型製造日益成为未来製造业发展的重大趋势和核心内容,也是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设製造强国的重要举措,也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。而推进智慧型製造是一项複杂而庞大的系统工程,也是一件新生事物,这需要一个不断探索、试错的过程,难以一蹴而就,更不能急于求成。为此,“要用好试点示範这个重要抓手。

DNC

DNC早期只是作为解决数控设备通讯的网路平台,随着客户的不断发展和成长,仅仅解决设备联网已远远不能满足现代製造企业的需求。早在90年代初,美国Predator Software INC就赋予DNC更广阔的内涵—生产设备和工位智慧型化联网管理系统,这也是全球範围内最早且使用最成熟的“物联网”技术——车间内“物联网”,这也使得DNC成为离散製造业MES系统必备的底层平台。DNC必须能够承载更多的信息。同时DNC系统必须能有效的结合先进的数位化的数据录入或读出技术,如条码技术、射频技术、触屏技术等,帮助企业实现生产工位数位化

Predator DNC系统的基本功能既是使用1台伺服器,对企业生产现场所有数控设备进行集中智慧型化联网管理(已能在64位机上实现对4096台设备集中联网管理)。所有程式编程人员可以在自己的PC上进行编程,并上传至DNC伺服器指定的目录下,而后现场设备操作者即可通过设备CNC控制器传送“下载(LOAD)”指令,从伺服器中下载所需的程式,待程式加工完毕后再通过DNC网路回传至伺服器中,由程式管理员或工艺人员进行比较或归档。这种方式首先大大减少了数控程式的準备时间,消除了人员在工艺室与设备端的奔波,并且可完全确保程式的完整性和可靠性,消除了很多人为导致的“失误”,最重要的是通过这套成熟的系统,将企业生产过程中所使用的所有NC程式都能合理有效的集中管理起来

CIMS

从广义概念上来理解,CIMS(计算机集成製造系统),敏捷製造等都可以看作是智慧型自动化的例子。的确,除了製造过程本身可以实现智慧型化外,还可以逐步实现智慧型设计,智慧型管理等,再加上信息集成,全局最佳化,逐步提高系统的智慧型化水平,最终建立智慧型製造系统。这可能是实现智慧型製造的一种可行途径

智慧型手机

共有几种先进制造模式

多智慧型体系统

Agent原为代理商,是指在商品经济活动中被授权代表委託人的一方。后来被借用到人工智慧和计算机科学等领域,以描述计算机软体的智慧型行为,称为智慧型体。1992年曾经有人预言:“基于Agent的计算将可能成为下一代软体开发的重大突破。随着人工智慧和计算机技术在製造业中的广泛套用,多智慧型体系统(Multi-Agent)技术对解决产品设计、生产製造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智慧型化的方法,也为系统集成、并行设计,并实现智慧型製造提供了更有效的手段。

整子系统

整子系统(Holonic System)的基本构件是整子(Holon)。Holon是从希腊语借过来的,人们用Holon表示系统的最小组成个体,整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特徵是:

●自治性,每个整子可以对其自身的操作行为作出规划,可以对意外事件(如製造资源变化、製造任务货物要求变化等)作出反应,并且其行为可控;

●合作性,每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为,也可以对其他整子提出的操作申请提供服务;

●智慧型性,整子具有推理、判断等智力,这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明,它与智慧型体的概念相似。由于整子的全能性,有人把它也译为全能系统。

整子系统的特点是:

●敏捷性,具有自组织能力,可快速、可靠地组建新系统。

●柔性,对于快速变化的市场、变化的製造要求有很强的适应性。

除此之外,还有生物製造、绿色製造、分形製造等模式。

製造模式主要反映了管理科学的发展,也是自动化、系统技术的研究成果,它将对各种单元自动化技术提出新的课题,从而在整体上影响到製造自动化的发展方向。

展望未来,21世纪的製造自动化将沿着历史的轨道继续前进。

基本原理

製造原理

从智慧型製造系统的本质特徵出发,在分散式製造网路环境中,根据分散式集成的基本思想,套用分散式人工智慧中多Agent系统的理论与方法,实现製造单元的柔性智慧型化与基于网路的製造系统柔性智慧型化集成。根据分布系统的同构特徵,在智慧型製造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球製造网路环境下智慧型製造系统的实现模式。

智慧型製造

分散式网路化

智慧型製造系统的本质特徵是个体製造单元的“自主性”与系统整体的“自组织能力”,其基本格局是分散式多自主体智慧型系统。基于这一思想,同时考虑基于Internet的全球製造网路环境,可以提出适用于中小企业单位的分散式网路化IMS的基本构架。一方面通过Agent赋予各製造单元以自主权,使其自治独立、功能完善;另一方面,通过Agent之间的协同与合作,赋予系统自组织能力。

基于以上构架,结合数控加工系统,开发分散式网路化原型系统相应的可由系统经理、任务规划、设计和生产者等四个结点组成。

系统经理结点包括资料库伺服器和系统Agent两个资料库伺服器,负责管理整个全局资料库,可供原型系统中获得许可权的结点进行数据的查询、读取,存储和检索等操作,并为各结点进行数据交换与共享提供一个公共场所,系统Agent则负责该系统在网路与外部的互动,通过Web伺服器在Internet上发布该系统的主页,网上用户可以通过访问主页获得系统的有关信息,并根据自己的需求,以决定是否由该系统来满足这些需求,系统Agent还负责监视该原型系统上各个结点间的互动活动,如记录和实时显示结点间传送和接受讯息的情况、任务的执行情况等。

任务规划结点由任务经理和它的代理(任务经理Agent)组成,其主要功能是对从网上获取的任务进行规划,分解成若干子任务,然后通过招标——投标的方式将这些任务分配个各个结点。

设计结点由CAD工具和它的代理(设计Agent)组成,它提供一个良好的人机界面以使设计人员能有效地和计算机进行互动,共同完成设计任务。CAD工具用于帮助设计人员根据用户要求进行产品设计;而设计Agent则负责网路注册、取消注册、资料库管理、与其他结点的互动、决定是否接受设计任务和向任务传送者提交任务等事务。

生产者结点实际是该项目研究开发的一个智慧型製造系统(智慧型製造单元),包括加工中心和它的网路代理(工具机Agent)。该加工中心配置了智慧型自适应。该数控系统通过智慧型控制器控制加工过程,以充分发挥自动化加工设备的加工潜力,提高加工效率;具有一定的自诊断和自修复能力,以提高加工设备运行的可靠性和安全性;具有和外部环境互动的能力;具有开放式的体系结构以支持系统集成和扩展。

发展轨迹

智慧型製造源于人工智慧的研究。人工智慧就是用人工方法在计算机上实现的智慧型。随着产品性能的完善化及其结构的複杂化、精细化,以及功能的多样化,促使产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增,随之生产线和生产设备内部的信息流量增加,製造过程和管理工作的信息量也必然剧增,因而促使製造技术发展的热点与前沿,转向了提高製造系统对于爆炸性增长的製造信息处理的能力、效率及规模上。先进的製造设备离开了信息的输入就无法运转,柔性製造系统(FMS)一旦被切断信息来源就会立刻停止工作。专家认为,製造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型,这就要求製造系统不但要具备柔性,而且还要表现出智慧型,否则是难以处理如此大量而複杂的信息工作量的。其次,瞬息万变的市场需求和激烈竞争的複杂环境,也要求製造系统表现出更高的灵活、敏捷和智慧型。因此,智慧型製造越来越受到高度的重视。 纵览全球,虽然总体而言智慧型製造尚处于概念和实验阶段,但各国政府均将此列入国家发展计画,大力推动实施。1992年美国执行新技术政策,大力支持被总统称之的关键重大技术(Critical Techniloty),包括信息技术和新的製造工艺,智慧型製造技术自在其中,美国政府希望藉助此举改造传统工业并启动新产业。

智慧型信息库

加拿大制定的1994~1998年发展战略计画,认为未来知识密集型产业是驱动全球经济和加拿大经济发展的基础,认为发展和套用智慧型系统至关重要,并将具体研究项目选择为智慧型计算机、人机界面、机械感测器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。

日本1989年提出智慧型製造系统,且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目,包括了公司集成和全球製造、製造知识体系、分布智慧型系统控制、快速产品实现的分布智慧型系统技术等。

欧洲联盟的信息技术相关研究有ESPRIT项目,该项目大力资助有市场潜力的信息技术。1994年又启动了新的R&D项目,选择了39项核心技术,其中三项(信息技术、分子生物学和先进制造技术)中均突出了智慧型製造的位置。

中国80年代末也将“智慧型模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人、汉语机器理解方面取得了一批成果。国家科技部正式提出了“工业智慧型工程”,作为技术创新计画中创新能力建设的重要组成部分,智慧型製造将是该项工程中的重要内容。

由此可见,智慧型製造正在世界範围内兴起,它是製造技术发展,特别是製造信息技术发展的必然,是自动化和集成技术向纵深发展的结果

智慧型装备面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展需求,重点包括智慧型仪器仪表与控制系统、关键零部件及通用部件、智慧型专用装备等。它能实现各种製造过程自动化、智慧型化、精益化、绿色化,带动装备製造业整体技术水平的提升。

中国机械科学研究总院原副院长屈贤明指出,现今国内装备製造业存在自主创新能力薄弱、高端製造环节主要由国外企业掌握、关键零部件发展滞后、现代製造服务业发展缓慢等问题。而中国装备製造业“由大变强”的标誌包括:国际市场占有率处于世界第一,超过一半产业的国际竞争力处于世界前三,成为影响国际市场供需平衡的关键产业,拥有一批国际竞争力和市场占有率处于全球前列的世界级装备製造基地,原始创新突破,一批独创、原创装备问世等多个方面。该领域的研究中心有国家重大技术装备独立第三方研究中心-中国重大机械装备网。

在“十二五”期间,我国对智慧型装备研发的财政支持力度将继续增大,智慧型装备产业发展重点将明确,“十二五”期间,国内智慧型装备的重点工作是要突破新型感测器与仪器仪表等核心关键技术,推进国民经济重点领域的发展和升级。

释义初探

智慧型製造系统(Intelligent Manufacturing System---IMS)是一种由智慧型机器和人类专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在製造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,藉助计算机模拟的人类专家的智慧型活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸製造环境中人的部分脑力劳动,同时,收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的製造智慧型。由于这种製造模式,突出了知识在製造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智慧型製造就成为影响未来经济发展过程的製造业的重要生产模式。智慧型製造系统是智慧型技术集成套用的环境,也是智慧型製造模式展现的载体。

体验

一般而言,製造系统在概念上认为是一个複杂的相互关联的子系统的整体集成,从製造系统的功能角度,可将智慧型製造系统细分为设计、计画、生产和系统活动四个子系统。在设计子系统中,智慧型制定突出了产品的概念设计过程中消费需求的影响;功能设计关注了产品可製造性、可装配性和可维护及保障性。另外,模拟测试也广泛套用智慧型技术。在计画子系统中,资料库构造将从简单信息型发展到知识密集型。在排序和製造资源计画管理中,模糊推理等多类的专家系统将集成套用;智慧型製造的生产系统将是自治或半自治系统。在监测生产过程、生产状态获取和故障诊断、检验装配中,将广泛套用智慧型技术;从系统活动角度,神经网路技术在系统控制中已开始套用,同时套用分布技术和多元代理技术、全能技术,并採用开放式系统结构,使系统活动并行,解决系统集成。

由此可见,IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机理上,目的是通过设备柔性和计算机人工智慧控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化环境的製造的有效性。

综合特徵

智慧型製造和传统的製造相比,智慧型製造系统具有以下特徵:

自律能力

即蒐集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。具有自律能力的设备称为“智慧型机器”,“智慧型机器”在一定程度上表现出独立性、自主性和个性,甚至相互间还能协调运作与竞争。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。

人机一体化

IMS不单纯是“人工智慧”系统,而是人机一体化智慧型系统,是一种混合智慧型。基于人工智慧的智慧型机器只能进行机械式的推理、预测、判断,它只能具有逻辑思维(专家系统),最多做到形象思维(神经网路),完全做不到灵感(顿悟)思维,只有人类专家才真正同时具备以上三种思维能力。因此,想以人工智慧全面取代製造过程中人类专家的智慧型,独立承担起分析、判断、决策等任务是不现实的。人机一体化一方面突出人在製造系统中的核心地位,同时在智慧型 机器的配合下,更好地发挥出人的潜能,使人机之间表现出一种平等共事、相互“理解”、相互协作的关係,使二者在不同的层次上各显其能,相辅相成。

因此,在智慧型製造系统中,高素质、高智慧型的人将发挥更好的作用,机器智慧型和人的智慧型将真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。

虚拟现实技术

这是实现虚拟製造的支持技术,也是实现高水平人机一体化的关键技术之一。虚拟现实技术(Virtual Reality)是以计算机为基础,融合信号处理、动画技术、智慧型推理、预测、仿真和多媒体技术为一体;藉助各种音像和感测装置,虚拟展示现实生活中的各种过程、物件等,因而也能拟实製造过程和未来的产品,从感官和视觉上使人获得完全如同真实的感受。但其特点是可以按照人们的意愿任意变化,这种人机结合的新一代智慧型界面,是智慧型製造的一个显着特徵。

自组织超柔性

智慧型製造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要,自行组成一种最佳结构,其柔性不仅突出在运行方式上,而且突出在结构形式上,所以称这种柔性为超柔性,如同一群人类专家组成的群体,具有生物特徵。

学习与维护

智慧型製造系统能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能。同时,在运行过程中自行故障诊断,并具备对故障自行排除、自行维护的能力。这种特徵使智慧型製造系统能够自我最佳化并适应各种複杂的环境。

智慧型技术

1、新型感测技术——高感测灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的感测技术,採用新原理、新材料、新工艺的感测技术(如量子测量、纳米聚合物感测、光纤感测等),微弱感测信号提取与处理技术。

2、模组化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模组化硬体设计技术,微核心作业系统和开放式系统软体技术、组态语言和人机界面技术,以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软体平台技术。

3、先进控制与最佳化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于大量数据的建模技术、大规模高性能多目标最佳化技术,大型複杂装备系统仿真技术,高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。

4、系统协同技术——大型製造工程项目複杂自动化系统整体方案设计技术以及安装调试技术,统一操作界面和工程工具的设计技术,统一事件序列和报警处理技术,一体化资产管理技术。

5、故障诊断与健康维护技术——线上或远程状态监测与故障诊断、自癒合调控与损伤智慧型识别以及健康维护技术,重大装备的寿命测试和剩余寿命预测技术,可靠性与寿命评估技术。

6、高可靠实时通信网路技术——嵌入式网际网路技术,高可靠无线通信网路构建技术,工业通信网路信息安全技术和异构通信网路间信息无缝交换技术。

7、功能安全技术——智慧型装备硬体、软体的功能安全分析、设计、验证技术及方法,建立功能安全验证的测试平台,研究自动化控制系统整体功能安全评估技术。

8、特种工艺与精密製造技术——多维精密加工工艺,精密成型工艺,焊接、粘接、烧结等特殊连线工艺,微机电系统(MEMS)技术,精确可控热处理技术,精密锻造技术等。

9、识别技术——低成本、低功耗RFID晶片设计製造技术,超高频和微波天线设计技术,低温热压封装技术,超高频RFID核心模组设计製造技术,基于深度三点阵图像识别技术,物体缺陷识别技术。

测控装置

1、新型感测器及其系统——新原理、新效应感测器,新材料感测器,微型化、智慧型化、低功耗感测器,集成化感测器(如单感测器阵列集成和多感测器集成)和无线感测器网路。

2、智慧型控制系统——现场汇流排分散型控制系统(FCS)、大规模联合网路控制系统、高端可程式控制系统(PLC)、面向装备的嵌入式控制系统、功能安全监控系统。

3、智慧型仪表——智慧型化温度、压力、流量、物位、热量、工业线上分析仪表、智慧型变频电动执行机构、智慧型阀门定位器和高可靠执行器。

4、精密仪器——线上质谱/雷射气体/紫外光谱/紫外萤光/近红外光谱分析系统、板材加工智慧型板形仪、高速自动化超声无损探伤检测仪、特种环境下蠕变疲劳性能检测设备等产品。

5、工业机器人与专用机器人——焊接、涂装、搬运、装配等工业机器人及安防、危险作业、救援等专用机器人。

6、精密传动装置——高速精密重载轴承,高速精密齿轮传动装置,高速精密链传动装置,高精度高可靠性制动装置,谐波减速器,大型电液动力换档变速器,高速、高刚度、大功率电主轴,直线电机、丝槓、导轨。

7、伺服控制机构——高性能变频调速装置、数位伺服控制系统、网路分散式伺服系统等产品,提升重点领域电气传动和执行的自动化水平,提高运行稳定性。

智慧型製造

8、液气密元件及系统——高压大流量液压元件和液压系统、高转速大功率液力偶合器调速装置、智慧型润滑系统、智慧型化阀岛、智慧型定位气动执行系统、高性能密封装置。

製造装备

1、石油石化智慧型成套设备——集成开发具有线上检测、最佳化控制、功能安全等功能的百万吨级大型乙烯和千万吨级大型炼油装置、多联产煤化工装备、合成橡胶及塑胶生产装置。

2、冶金智慧型成套设备——集成开发具有特种参数线上检测、自适应控制、高精度运动控制等功能的金属冶炼、短流程连铸连轧、精整等成套装备。

3、智慧型化成形和加工成套设备——集成开发基于机器人的自动化成形、加工、装配生产线及具有加工工艺参数自动检测、控制、最佳化功能的大型複合材料构件成形加工生产线。

4、自动化物流成套设备——集成开发基于计算智慧型与生产物流分层递阶设计、具有网路智慧型监控、动态最佳化、高效敏捷的智慧型製造物流设备。

5、建材製造成套设备——集成开发具有物料自动配送、设备状态远程跟蹤和能耗最佳化控制功能的水泥成套设备、高端特种玻璃成套设备。

智慧型製造

6、智慧型化食品製造生产线——集成开发具有线上成分检测、质量溯源、机电光液一体化控制等功能的食品加工成套装备。

7、智慧型化纺织成套装备——集成开发具有卷绕张力控制、半制品的单位重量、染化料的浓度、色差等物理、化学参数的检测仪器与控制设备,可实现物料自动配送和过程控制的化纤、纺纱、织造、染整、製成品等加工成套装备。

8、智慧型化印刷装备——集成开发具有墨色预置遥控、自动套準、线上检测、闭环自动跟蹤调节等功能的数位化高速多色单张和捲筒料平版、凹版、柔版印刷装备、数字喷墨印刷设备、计算机直接製版设备(CTP)及高速多功能智慧型化印后加工装备。

运作过程

1、任一网路用户都可以通过访问该系统的主页获得该系统的相关信息,还可通过填写和提交系统主页所提供的用户定单登记表来向该系统发出定单;

智慧型製造软体

2、如果接到并接受网路用户的定单,Agent就将其存入全局资料库,任务规划结点可以从中取出该定单,进行任务规划,将该任务分解成若干子任务,将这些任务分配给系统上获得许可权的结点;

3、产品设计子任务被分配给设计结点,该结点通过良好的人机互动完成产品设计子任务,生成相应的CAD/CAPP数据和文档以及数控代码,并将这些数据和文档存入全局资料库,最后向任务规划结点提交该子任务;

4、加工子任务被分配给生产者;一旦该子任务被生产者结点接受,工具机Agent将被允许从全局资料库读取必要的数据,并将这些数据传给加工中心,加工中心则根据这些数据和命令完成加工子任务,并将运行状态信息送给工具机Agent,工具机Agent向任务规划结点返回结果,提交该子任务;

5、在系统的整个运行期间,系统Agent都对系统中的各个结点间的互动活动进行记录,如讯息的收发,对全局资料库进行数据的读写,查询各结点的名字、类型、地址、能力及任务完成情况等。

(6)网路客户可以了解定单执行的结果。

发展前景

1、人工智慧技术。因为IMS的目标是计算机模拟製造业人类专家的智慧型活动,从而取代或延伸人的部分脑力劳动,因此人工智慧技术成为IMS关键技术之一。IMS与人工智慧技术(专家系统、人工神经网路、模糊逻辑)息息相关。

机器人手机

2、并行工程。针对製造业而言,并行工程是一种重要的技术方法学,套用于IMS中,将最大限度的减少产品设计的盲目性和设计的重複性。

3、信息网路技术。信息网路技术是製造过程的系统和各个环节“智慧型集成”化的支撑。信息网路同时也是製造信息及知识流动的通道。

4、虚拟製造技术。虚拟製造技术可以在产品设计阶段就模拟出该产品的整个生命周期,从而更有效,更经济、更灵活的组织生产,实现了产品开发周期最短,产品成本最低,产品质量最优,生产效率最高的保证。同时虚拟製造技术也是并行工程实现的必要前提。

5、自律能力构筑。即收集和理解环境信息和自身的信息并进行分析判断和规划自身行为的能力。强大的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。

6、人机一体化。智慧型製造系统不单单是“人工智慧系统,而且是人机一体化智慧型系统,是一种混合智慧型。想以人工智慧全面取代製造过程中人类专家的智慧型,独立承担分析、判断、决策等任务,说是不现实的。人机一体化突出人在製造系统中的核心地位,同时在智慧型机器的配合下,更好的发挥人的潜能,使达到一种相互协作平等共事的关係,使二者在不同层次上各显其能,相辅相成。

7、自组织和超柔性。智慧型製造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要,自行组成一种最佳结构,使其柔性不仅表现运行方式上,而且突出在结构形式上,所以称这种柔性为超柔性,类似于生物所具有的特徵,如同一群人类专家组成的整体。

智慧型机器

所谓的智慧型机器也就是智慧型机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而複杂。智慧型机器人具备形形色色的内部信息感测器和外部信息感测器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。由此也可知,智慧型机器人至少要具备三个要素:感觉要素,运动要素和思考要素。 智慧型机器人是一个多种新技术的集成体,它融合了机械、电子、感测器、计算机硬体、软体、人工智慧等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。机器人已进入智慧型时代,不少已开发国家都将智慧型机器人作为未来技术发展的制高点。美国、日本和德国在智慧型机器人研究领域占有明显优势。近年来,中国大力研发智慧型机器人,并取得了可喜的成就。

科学技术向来是把“双刃剑”,智慧型机器人技术在发挥其积极作用的同时也会给人们带来社会和伦理问题。因此有人担忧:智慧型机器人将来是否会在智慧型上超越人类,以至对就业造成影响,甚或威胁人类的生命财产?其实,这方面的担心完全没有必要。智慧型机器人并非无所不能,它的智商只相当于4岁的儿童,它的“常识”比正常成年人就差得更远了。 中国知名学者周海中教授早在1990年发表的《论机器人》一文中就指出:机器人在工作强度、运算速度和记忆功能方面可以超越人类,但在意识、推理等方面不可能超越人类。日本机器人专家广濑茂男教授最近也指出:即使智慧型机器人将来具有常识,并能进行自我複製,也不可能带来大範围的失业,更不可能对人类造成威胁。只有正确看待和使用智慧型机器人,才能使其更好地服务人类、造福人类。

实施情况

2018年12月27日至28日,全国工业和信息化工作会议召开。会议对2019年重点工作进行了部署,其中涉及智慧型製造、信息消费、5G等领域。

会议提出,瞄準智慧型製造,打造两化融合升级版。大力推动工业网际网路创新发展,继续开展试点示範和创新发展工程,深入实施智慧型製造工程,研製推广国家智慧型製造标準。推行人工智慧产业创新重点任务“揭榜挂帅”机制。抓好大数据产业发展试点,促进工业大数据发展和套用。

针对持续升级和扩大信息消费,今年工信部要支持可穿戴设备、消费级无人机、智慧型服务机器人、虚拟现实等产品创新,推动消费类电子产品智慧型化升级,引导各地建设一批新型信息消费示範城市。此外,今年还将加快5G商用部署,扎实做好标準、研发、试验和安全配套工作,加速产业链成熟,加快套用创新。

相关词条

相关搜索

其它词条