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智能制造系统是一个大系统,主要由三个功能系统组成,即智能产品、智能生产和智能服务,以及工业智联网和智能制造云两个支撑系统。
新一代智能制造系统以智能产品和设备为主体。智能化产品是智能化生产和智能化服务的价值载体,智能化设备是智能化生产的技术前提和物质基础。智能制造的新一代技术将给产品和制造设备带来无限的创新空间,产品和制造设备将发生革命性的变革。
在不远的将来,新一代人工智能全面应用于手机,将给智能手机带来革命性的变革。轿车正经历着燃油车→电动车(数字化)→网联车(网络化)的发展历程,将朝着无人驾驶汽车(智能化)的方向大步前进。
这是一种全新的智能制造技术,它将为产品与装备的创新插上飞翔的翅膀,开辟更加广阔的天地。2035年,我国将从“数字一代”向“智能一代”全面跃升,将各类产品和制造设备升级为智能化。一是将涌现出一大批智能产品,如智能终端、智能家电、智能服务机器人、智能玩具等,更好地服务于人们的生活;二是把重点放在智能装备的升级上,如信息制造装备、航天航空装备、船舶与海洋装备、汽车与轨道交通装备、农业装备、医疗设备、能源设备等,特别是要大力发展智能制造装备,如智能机器人、智能机床等,要装备“大国重器”。
最近的突破点是开发十大智能产品:智能工业机器人,智能加工中心,无人机,智能舰船,智能汽车,智能列车,智能长途电话,智能医疗器械,智能移动电话,智能家电。
智能化制造是新一代智能制造系统的发展主线。智能型工厂是智能生产的重要载体。根据产业的不同,智能工厂可以分为离散型智能工厂和流水型智能工厂,追求的目标都是生产过程的优化,生产系统的性能、功能、质量和效益大大提高,其重点发展方向都是生产线、车间、工厂的智能化。
人工智能技术与先进制造技术的结合,将带来生产线、车间、工厂的革命性变革,企业将迈向具有自我学习、自我适应和自我控制能力的新一代智能工厂。"机器换人",通过企业生产能力的技术改造,智能化升级,不仅可以解决一线劳动力短缺、人力成本高等问题,而且可以从根本上提高制造业的质量、效率和竞争力。未来很长一段时间内,企业生产能力的提升——生产线、车间、工厂的智能化升级将是推动智能化生产的主战场。
过程工业在国民经济中占据着基础性的战略地位,其生产能力高度集中,数字化网络化基础较好,最有可能使新一代的智能化生产成为可能。例如石油化工行业的智能工厂建立了数字化、网络化、智能化的生产经营管理新模式,大大提高了生产优化和安全环保水平。
分散化智能工厂将应用新一代人工智能技术,实现加工质量升级、加工工艺优化、加工设备卫生保障、生产调度与管理智能化,真正实现智能化工厂建设。
最近的突破点是建立十个智能工厂原型:钢铁、电解铝、石化、煤化工、酒醋酱油、3C加工、薄膜晶体管(TT)制造、汽车覆盖件制造、铸造、以3D打印为基础的家电制造连网工厂。
新一代智能制造系统的主题是以智能服务为核心的产业模式和业态变革。随着人工智能技术在制造业中的广泛应用,新一代人工智能技术将促使制造业实现从以产品为中心向以用户为中心的根本性转变,由大生产模式向大生产规模、由生产模式向生产服务模式转变,并完成供给侧结构性改革。
近几年的突破主要集中在十个行业,推行了两个智能制造新模式:家电、家具、服装等行业的规模化定制推广应用;航空发动机、高铁设备、通用旋转机械、发电设备、工程机械、电梯、水、电/气表监控管理等领域的远程运维服务推广应用。
智能型制造云和工业智联网是新一代智能制造系统的重要支撑。网络与云技术推动制造业由数字化向网络化与智能化发展,其重点在于“智联网”“云平台”与“网络安全”。
将智能制造的各个功能系统与支撑系统集成,形成新一代的智能制造系统。新一代智能制造系统集成是新一代智能制造最基本的特征和优势,新一代智能制造内外系统“大整合”,具有集中性和分布性、整体性和精密性、兼容性和共享性。