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我國制造業從自動化到智能化的轉變   發布時間:12-10-23

自改革開放以來,全球制造業向中國的大遷移造就了中國這一“制造大國”,也帶動了自動化產品技術的廣泛應用。自動化技術的普及讓工廠自動化的程度不斷得以提升,自動化制造取代了傳統依賴人力制造的生產方式,工作效率大幅增加,降低了人為的不確定因素,使產品質量得以提升。但隨著國內外經濟環境的變化,當前的中國制造業面臨著前所未有的挑戰。為適應市場競爭的加劇,近年來,中國制造業正在經歷著重要的轉變,如企業的大批量生產向按市場或客戶要求柔性生產轉變,設計和控制系統各自獨立向設計和控制系統集成一體轉變,在某地生產向全球化采購、生產轉變,制造工廠對質量、成本、效率以及安全的要求也在不斷提高,可以預見的是這些轉變將推動自動化技術的發展及應用進入新的發展階段。
  
一位美國專家今年在《華盛頓郵報》提出:“當我們將人工智能、機器人和數字制造技術相結合,將會發生一場制造業的革命。它使得美國企業家在本地建廠開工,生產出各種各樣的產品。這樣,中國還如何能與我們競爭?美國注定要重新獲得制造業的領導權,而很快就該輪到中國去擔憂了。”美國學者提出的向中國制造業宣戰的三大技術相結合產生的制造模式,可以稱之為制造智能化,即智能制造。
  
人工智能技術的發展為生產數據與信息的分析和處理提供了有效的方法,給制造技術增添了智能的翅膀。人工智能技術尤其適合于解決特別復雜和不確定的問題,在制造過程的各個環節幾乎都可廣泛應用人工智能技術。專家系統技術可以用于工程設計、工藝過程設計、生產調度、故障診斷等,也可以將神經網絡和模糊控制技術等先進的計算機智能方法應用于產品配方、生產調度等,實現制造過程智能化。
 
智能機器人并不是我們在科幻電影中經常看到的那種機械人或者仿真人,而是通過軟件和遠程遙控技術運行的專業機電設備。隨著計算機技術的發展,這些機器人的功能也將越發強大,性能不斷提升,工業機器人的應用領域已經不再限于傳統的汽車、物流等粗放生產,已經涉及電子等精密制造領域。相比智能機器人的效率和動能,在工廠忙于裝配的車間工人簡直難以匹敵,并且隨著工業機器人的規模化應用,機器人的價格也在不斷降低,市場競爭力不斷加強。隨著中國勞動力成本上漲,機器人替代人工已經是不再遙遠的未來。去年8月,中國內地大型制造業企業,臺灣富士康科技集團宣布將在未來三年投入100萬個智能機器人,來替代現在車間里的工人。
  
20世紀50年代誕生的數控技術以及隨后出現的機器人技術和計算機輔助設計技術,開創了數字化技術用于制造活動的先河,也滿足了制造產品多樣化對柔性制造的要求。而傳感技術的發展和普及,為大量獲取制造數據和信息提供了便捷的技術手段。數字技術和自動化技術使制造業的發展模式、運行效率等發生了深刻變化。基于數字化技術,除了制造過程本身可以實現智能化外,還可以逐步實現智能設計、智能管理等,再加上信息集成、全局優化,最終實現智能制造工廠。顯然,智能化是制造自動化的未來發展方向,但這些技術并不是新生物,而且其在制造業的規模應用已經日漸顯現。其實,對于現在的中國制造業來說,應用智能制造技術并不是難題,目前的問題是如果只是在企業的某個局部實現智能化,而又無法保證全局的優化,則這種智能化的意義是有限的。
  
智能化制造工廠要求清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線人工干預、及時正確地搜集生產線數據、更加合理的生產計劃編排與生產進度等,包括從產品開發到設計、外包、生產及交付等,生產制造的每個階段都需要實現高度的自動化、智能化,并且各階段的信息高度集成是必然趨勢。軟件將成為構建智能化工廠的重要基礎,人性化操作接口、高功效計算機運算平臺連接、跨網絡的云端運算與信息集成分析與統計都將成為關鍵要素。從自動化到智動化,雖然中國制造業的智能化進程仍任重而道遠,但毫無疑問,隨著世界經濟迅速的發展與成長,智能化制造工廠將給所有產業帶來轉型與沖擊,也將引領全球制造業發展模式的前進與革新,對于中國制造業的轉型來說已是必然選擇。


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