“智能制造”的“智能”可以分別從“智”和“能”兩個方面理解，“智”的核心內(nèi)涵是知識，“能”的核心內(nèi)涵是獲取知識的能力和應(yīng)用知識解決問題的能力。

德國數(shù)學家、哲學家萊布尼茲認為人類的理性思維是一種運算，并致力于用形式化的數(shù)學方法研究人類的思維過程。1674年，他在巴黎科學院演示了可以完成四則運算的算術(shù)計算機，而在此之前，計算是人類所特有的智能。

引發(fā)第一次工業(yè)革命的蒸汽機，曾經(jīng)是由操作者手動控制的，蒸汽機運行速度是否平穩(wěn)、是否按要求加減速，完全依賴于操作者的經(jīng)驗。當科學家揭示了蒸汽機的工作原理，設(shè)計了離心自動調(diào)速機構(gòu)，蒸汽機就可以自動控制其運行速度了，機器似乎擁有了人類的調(diào)速經(jīng)驗。

早期的手動機床依靠操作者高超的技能和經(jīng)驗才能完成曲面的加工，而20世紀50年代發(fā)明的數(shù)控機床則實現(xiàn)了復(fù)雜曲面的自動加工。數(shù)控機床已然超越了高級技師累積的技能和經(jīng)驗，并解決了復(fù)雜零件的加工問題。

1997年5月11日，超級計算機“深藍”打敗了世界象棋大師卡斯帕羅夫，成為在國際象棋這一領(lǐng)域戰(zhàn)勝人類的第一臺機器，而在此之前，推理是人類所特有的智能。2016年3月，一款名為阿爾法圍棋（AlphaGo）的人工智能程序?qū)?zhàn)世界圍棋冠軍、職業(yè)九段選手李世石，并以4∶1的總比分獲勝，成為人工智能發(fā)展史上的又一里程碑。

上述科技事件揭示了智能科學與技術(shù)研究的某種規(guī)律：智能科學的發(fā)展是不斷進化的。每當科學家在深入研究的基礎(chǔ)上建立了人類某項智能的數(shù)學模型，并發(fā)明一種算法或裝置去實現(xiàn)這一智能功能時，人類的這一智能就“物化”在機器中，智能科技就此向前邁進一步。

我國與發(fā)達國家在20世紀80年代幾乎同時啟動了智能制造理論與技術(shù)的研究并取得重要進展，國家自然科學基金委先后啟動關(guān)于智能制造的重點項目、重大項目的研究，科技部也啟動了關(guān)于智能制造的“973”項目的研究。

智能制造旨在讓制造裝備和系統(tǒng)擁有智能，因而智能制造的核心內(nèi)容是研究制造活動中的信息感知與分析、知識表達與學習、智能決策與執(zhí)行（感知—學習—決策—執(zhí)行）。智能制造技術(shù)涉及產(chǎn)品全生命周期中的設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等環(huán)節(jié)的制造活動，其技術(shù)體系主要包括制造智能技術(shù)、智能制造裝備技術(shù)、智能制造系統(tǒng)技術(shù)、智能制造服務(wù)技術(shù)。

智能制造技術(shù)體系

智能制造是實現(xiàn)知識的屬性和功能的重要手段，智能制造追求的目標是不斷擴展制造裝備和系統(tǒng)的智能。由于制造中的知識包羅萬象，而且人類關(guān)于制造的知識也在不斷深化、擴展，這就注定了智能制造的發(fā)展將是一個不斷進化的過程，人們關(guān)于智能制造的概念也將是一個不斷向前推進的過程。進入21世紀以來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢和特征。以智能制造為核心，信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)廣泛滲透，帶動幾乎所有領(lǐng)域發(fā)生了以智能、服務(wù)、綠色為特征的群體性技術(shù)革命，這是新一輪的工業(yè)革命。

智能制造—制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)。第一，使機械產(chǎn)品向“數(shù)控一代”乃至“智能一代”發(fā)展，從根本上提高產(chǎn)品功能、性能和市場競爭力。第二，使制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化集成制造發(fā)展，全面提升產(chǎn)品設(shè)計、制造和管理水平。第三，將催生產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變或創(chuàng)新：從大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)；從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變；催生“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)+現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”模式。

當前，智能制造已成為制造強國的主要競爭領(lǐng)域，美國、德國和日本等國家已先后啟動智能制造研究計劃并進行產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局，智能制造產(chǎn)業(yè)處于全球領(lǐng)先地位。2015年，智能制造被確定為“中國制造2025”的主攻方向，主線是工業(yè)化和信息化兩化融合，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。

實施智能制造工程，應(yīng)緊密圍繞重點制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用。支持產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)智能產(chǎn)品和自主可控的智能裝置并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。依托優(yōu)勢企業(yè)，緊扣關(guān)鍵工序智能化、關(guān)鍵崗位機器人替代、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈優(yōu)化，建設(shè)重點領(lǐng)域智能工廠/數(shù)字化車間。在基礎(chǔ)條件好、需求迫切的重點地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)中，分類實施流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能化服務(wù)等試點示范及應(yīng)用推廣。建立智能制造標準體系和信息安全保障系統(tǒng)，搭建智能制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺。

目前，我國正加快構(gòu)建智能制造產(chǎn)業(yè)體系。但由于我國尚未完成工業(yè)化，大量企業(yè)仍處于自動化進程中，智能制造產(chǎn)業(yè)相對薄弱。高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、增材制造設(shè)備（3D打印設(shè)備）、智能傳感與控制、智能檢測與裝備、智能物流與倉儲是智能制造產(chǎn)業(yè)體系中的關(guān)鍵的智能制造裝備，其性能決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展水平。

工業(yè)機器人：我國已有若干初具規(guī)模的機器人公司，一些專用機器人達到世界先進水平，但通用高端機器人主要依賴進口。關(guān)鍵零部件如控制器、電機及伺服驅(qū)動單元、傳感器等，其核心技術(shù)主要掌握在瑞士ABB、德國KUKA、日本安川（YASKAWA）等國際巨頭手中。

數(shù)控機床：我國已突破一些專用機床的關(guān)鍵技術(shù)，如用于加工航空發(fā)動機壓氣機盤的智能雙面車床等，但通用高端數(shù)控機床仍然須從美國、日本、德國等工業(yè)強國進口，主要是數(shù)控系統(tǒng)、電機及伺服驅(qū)動單元、主軸電機、精密光柵尺、刀具等關(guān)鍵部件與國外先進產(chǎn)品還有差距。

增材制造設(shè)備（3D打印設(shè)備）：我國在大型航空零件的3D打印領(lǐng)域已取得技術(shù)突破，但還沒有形成完善的配套產(chǎn)業(yè)。美國在3D打印領(lǐng)域擁有全球領(lǐng)先的金屬材料研發(fā)能力。歐洲的法國、德國、比利時都擁有技術(shù)較強的3D打印企業(yè)，已實現(xiàn)數(shù)字化規(guī)模生產(chǎn)。

智能制造是信息化與工業(yè)化的深度融合。支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：各種傳感技術(shù)，從傳感器信息獲取知識的技術(shù)（機器學習、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)），推理決策技術(shù)，智能控制技術(shù)，工業(yè)操作系統(tǒng)技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，新一代人機交互技術(shù)等。

未來的制造是全方位感知的制造。傳感器分布在產(chǎn)品、生產(chǎn)系統(tǒng)、倉儲物流、管理系統(tǒng)中，能感知產(chǎn)品運行性能和客戶狀態(tài)，感知生產(chǎn)狀態(tài)，感知原材料和產(chǎn)品的存儲和運輸狀態(tài)。

未來的制造是數(shù)字化制造。產(chǎn)品設(shè)計數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、倉儲物流數(shù)字化、客戶服務(wù)數(shù)字化、生產(chǎn)管理數(shù)字化。

未來的制造是網(wǎng)絡(luò)化制造。產(chǎn)品、生產(chǎn)系統(tǒng)、倉儲物流、管理系統(tǒng)中的傳感器、控制器等，通過網(wǎng)絡(luò)全部連接在一起，形成對產(chǎn)品全生命周期的監(jiān)控，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和客戶服務(wù)的優(yōu)化。

未來的制造是充滿智慧的制造。在數(shù)學模型和智能算法的支持下，產(chǎn)品、生產(chǎn)系統(tǒng)、倉儲物流、管理系統(tǒng)既可以根據(jù)傳感器信息優(yōu)化自身運行，也可以進行自診斷、自維護、自學習，還可以通過互動實現(xiàn)全局協(xié)調(diào)和優(yōu)化。

智能制造的上述特點，將使設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)系統(tǒng)運行在最優(yōu)狀態(tài)，降低能耗和原材料，實現(xiàn)綠色制造。使分散在世界各地的企業(yè)、研發(fā)人員、創(chuàng)客借助網(wǎng)絡(luò)開放資源，實現(xiàn)共享制造。使產(chǎn)品供應(yīng)商實時、全面理解產(chǎn)品運行狀態(tài)和客戶體驗，實現(xiàn)服務(wù)型制造。使生產(chǎn)過程具有快速重組和快速響應(yīng)能力，實現(xiàn)客戶定制制造。使產(chǎn)品、設(shè)備、用戶、生產(chǎn)管理人員互聯(lián)互通，實現(xiàn)全連通制造。

智能制造的發(fā)展前景廣闊，機遇巨大。智能制造的發(fā)展，將以國家重大戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，著力攻破關(guān)鍵核心技術(shù)，為中國制造業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

文章來源：信息化和軟件服務(wù)網(wǎng)