智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。 智能制造，源于人工智能的研究，一般認(rèn)為智能是知識(shí)和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運(yùn)用知識(shí)求解的能力。 智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫，而且還具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。
一、智能制造五大特征 1.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無人化，真正做到“無人”工廠 工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手臂等智能設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使工廠無人化制造成為可能。數(shù)控加工中心、智能機(jī)器人和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x及其他柔性制造單元，讓“無人工廠”更加觸手可及。 2.生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策 當(dāng)下信息技術(shù)滲透到了制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，條形碼、二維碼、RFID、工業(yè)傳感器、工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術(shù)廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)也日益豐富，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求也更高。這就要求企業(yè)順應(yīng)制造的趨勢(shì)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)時(shí)糾偏，建立產(chǎn)品虛擬模型以模擬并優(yōu)化生產(chǎn)流程，乃至降低生產(chǎn)能耗與成本。 3.生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)” 4.生產(chǎn)文檔無紙化，實(shí)現(xiàn)高效、綠色制造 構(gòu)建綠色制造體系，建設(shè)綠色工廠，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化，是我國(guó)“智能制造”的重要戰(zhàn)略之一。傳統(tǒng)制造業(yè)，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生繁多的紙質(zhì)文件，不僅產(chǎn)生大量的浪費(fèi)現(xiàn)象，也存在查找不便、共享困難、追蹤耗時(shí)等問題。實(shí)現(xiàn)無紙化管理之后，工作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)即可快速查詢、瀏覽、下載所需要的生產(chǎn)信息，大幅降低基于紙質(zhì)文檔的人工傳遞及流轉(zhuǎn)，從而杜絕了文件、數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)準(zhǔn)備效率和生產(chǎn)作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)綠色、無紙化生產(chǎn)。 5.生產(chǎn)過程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng) 推進(jìn)制造過程智能化，通過建設(shè)智能工廠，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的智能管控，是中國(guó)制造2025的重大戰(zhàn)略。在機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等行業(yè)，企業(yè)建設(shè)智能工廠的模式為推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備(生產(chǎn)線)智能化，目的是拓展產(chǎn)品價(jià)值空間，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升，實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長(zhǎng)。 二、八大模式 1.互聯(lián)工廠-打通企業(yè)運(yùn)營(yíng)的“信息孤島” 2.全生產(chǎn)過程能源優(yōu)化管理-提高能源資源利用率 全過程能源優(yōu)化管理模式主要應(yīng)用于石化化工、有色、鋼鐵等行業(yè),該模式以提高能源資源利用率為核心，通過MES采集各裝備、各環(huán)節(jié)的能效數(shù)據(jù),構(gòu)建能源管理系統(tǒng)(EMS)或MES中具有能源管理模塊,對(duì)生產(chǎn)過程、設(shè)備、能源供給及人員等實(shí)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。 3.產(chǎn)品全生命周期可溯-提升產(chǎn)品質(zhì)量管控能力 產(chǎn)品全生命周期可追溯模主要應(yīng)用于食品、制藥等領(lǐng)域，該模式以質(zhì)量管控為核心，主要做法是讓產(chǎn)品在全生命周期具有唯一標(biāo)識(shí),通過MES系統(tǒng)開展質(zhì)量判異和過程判穩(wěn)等在線質(zhì)量檢測(cè)和預(yù)警等。 4.柔性制造-快速響應(yīng)多樣化市場(chǎng)需求 快速響應(yīng)多樣化市場(chǎng)需求的柔性制造模式,主要應(yīng)用于鑄造、服裝等領(lǐng)域，主要做法是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線可同時(shí)加工多種產(chǎn)品/零部件,車間物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料,構(gòu)建高級(jí)排產(chǎn)系統(tǒng)(APS),并實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)之間的高效協(xié)同與集成。 5.大規(guī)模個(gè)性化定制，滿足用戶個(gè)性化需求 大規(guī)模個(gè)性化定制模式主要應(yīng)用于服裝、紡織、家居、家電等消費(fèi)品領(lǐng)域，通過產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)、構(gòu)建產(chǎn)品個(gè)性化定制服務(wù)平臺(tái)和個(gè)性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫等手段，實(shí)現(xiàn)定制服務(wù)。 6.遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)-提高裝備/產(chǎn)品運(yùn)維服務(wù)水平 互聯(lián)工廠模式主要應(yīng)用于石化、鋼鐵、電子、家電等領(lǐng)域，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)，打通企業(yè)運(yùn)營(yíng)中的“信息孤島”。 7.網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造- 供應(yīng)鏈上下游協(xié)同優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式主要應(yīng)用于航空航天、汽車制造等領(lǐng)域,該模式以供應(yīng)鏈優(yōu)化為核心，建設(shè)跨企業(yè)制造資源協(xié)同平臺(tái),實(shí)現(xiàn)企業(yè)間研發(fā)、管理和服務(wù)系統(tǒng)的集成和對(duì)接,開展制造服務(wù)和資源的動(dòng)態(tài)分析和柔性配置等。 8.產(chǎn)品生命周期數(shù)字一體化，實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品研制周期 產(chǎn)品全生命周期數(shù)字一體化模式主要應(yīng)用于航空裝備、汽車、船舶、工程機(jī)械等裝備制造領(lǐng)域,通過(MBD)產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)、全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)等手段，實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品研制周期這一核心目的。 三、十大關(guān)鍵技術(shù) 1. 智能決策（Smart Decision Making） 企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，比如與合同、回款、費(fèi)用、庫存、現(xiàn)金、產(chǎn)品、客戶、投資、設(shè)備、產(chǎn)量、交貨期等，這些數(shù)據(jù)一般是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行多維度的分析和預(yù)測(cè)。同時(shí)，應(yīng)用這些數(shù)據(jù)還可以提煉出企業(yè)的KPI，并與預(yù)設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。 2.智能管理（Smart Management） 制造企業(yè)核心的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)包括人力資產(chǎn)管理系統(tǒng)（HCM）、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）、能源管理系統(tǒng)（EMS）、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)（SRM）、企業(yè)門戶（EP）、業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)（BPM）等。實(shí)現(xiàn)智能管理和智能決策，最重要的條件是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和主要信息系統(tǒng)無縫集成。 3.智能物流與供應(yīng)鏈（Smart logisTIcs and SCM） 制造企業(yè)內(nèi)部的采購、生產(chǎn)、銷售流程都伴隨著物料的流動(dòng)，因此，越來越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí)，也越來越重視物流自動(dòng)化，自動(dòng)化立體倉庫、無人引導(dǎo)小車（AGV）、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用；而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心，智能分揀系統(tǒng)、堆垛機(jī)器人、自動(dòng)輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。WMS（Warehouse Management System，倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)）和TMS（Transport Management System，運(yùn)輸管理系統(tǒng)）也受到制造企業(yè)和物流企業(yè)的普遍關(guān)注。 4.智能研發(fā)（Smart R&D） 研發(fā)對(duì)智造企業(yè)來講至關(guān)重要。企業(yè)要開發(fā)智能產(chǎn)品，需要機(jī)電軟多學(xué)科的協(xié)同配合；要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，需要深入應(yīng)用仿真技術(shù)，建立虛擬數(shù)字化樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科仿真，通過仿真減少實(shí)物試驗(yàn)；需要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶定制或產(chǎn)品個(gè)性化定制；需要將仿真技術(shù)與試驗(yàn)管理結(jié)合起來，以提高仿真結(jié)果的置信度。 5.智能產(chǎn)線（Smart ProducTIon line） 自動(dòng)化生產(chǎn)線就是智能產(chǎn)線的一種形式。很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動(dòng)化生產(chǎn)線，比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等。自動(dòng)化生產(chǎn)線可以分為剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，為了提高生產(chǎn)效率，工業(yè)機(jī)器人、吊掛系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用越來越廣泛。 6.智能車間（Smart workshop） 一個(gè)車間通常有多條生產(chǎn)線，要實(shí)現(xiàn)車間的智能化，需要對(duì)生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析，進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班，顯著提高設(shè)備利用率（OEE）。因此無論哪個(gè)制造行業(yè)，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）成為企業(yè)的必然選擇。 7.智能工廠（Smart Factory） 一個(gè)工廠通常由多個(gè)車間組成，大型企業(yè)有多個(gè)工廠。作為智能工廠，不僅生產(chǎn)過程應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化，同時(shí)，產(chǎn)品檢測(cè)、質(zhì)量檢驗(yàn)和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。 8.智能產(chǎn)品（Smart Product） 任何制造企業(yè)都應(yīng)該思考如何在產(chǎn)品上加入智能化的單元，提升產(chǎn)品的附加值。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、無人機(jī)、智能汽車、智能家電、智能售貨機(jī)等。 9.智能裝備（Smart Equipment） 智能裝備也是一種智能產(chǎn)品，可以補(bǔ)償加工誤差，提高加工精度， 10.智能服務(wù)（Smart Service） 智能服務(wù)是一種大數(shù)據(jù)技術(shù)：基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）可以感知產(chǎn)品的狀態(tài)，從而進(jìn)行預(yù)防性維修維護(hù)，及時(shí)幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài)，幫助客戶帶來商業(yè)機(jī)會(huì)。還可以采集產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù)，輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷的決策。 信息來源：優(yōu)益策智能科技（公眾號(hào)） |
