(北京理工大學　北京　100086)

當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在萌發(fā)，大數據的形成、理論算法的革新、計算能力的提升及網絡設施的演進驅動人工智能發(fā)展進入新階段，智能化成為技術和產業(yè)發(fā)展的重要方向，而人工智能將進一步帶動智能制造技術的進步。

一、人工智能推進智能制造演變

目前，人工智能在圖像識別、自然語言識別及理解、數據分析等領域發(fā)展靠前，而其它具體行業(yè)的應用基礎基本也來自于這三塊基礎領域。

智能制造，源于工業(yè)領域的制造業(yè)。其產生的歷史原因在于，機器的功能表現(xiàn)不能遂人愿，人很難掌控機器的全部狀態(tài)情況，隨著人工智能技術的發(fā)展，人工智能正在從以下方面推進智能制造。

1.機器視覺

機器視覺在工業(yè)生產中廣泛應用于識別、測量、對位、引導及產品外觀質量檢測等，機器視覺可以幫助產線識別異常產品，測量目標物體尺寸，輔助機器人等工業(yè)設備實施加工過程的引導、對位、操作等功能。

2.生產控制

目前還存在大量的人工單據，它們有生產線上的管理報告，質量數據，出入庫物料數據，盤點數據等，市場上已經有專門針對人工字體工單錄入的OCR識別系統(tǒng)，通過對人工筆記的不斷學習，其能夠高質量高效率的錄入手工工單，出錯率甚至低于人工錄單。

3.工業(yè)機器人

對于多關節(jié)工業(yè)機器人，完成同一個操作，通?？梢越獬鲈S多不同的運動軌跡方案，但到底什么樣的軌跡才是工業(yè)機器人更快、更省、更好、更安全的完成工作的最優(yōu)解，現(xiàn)場調試人員往往沒有這么高的水平來完成這個最優(yōu)解。通過比較不同運動軌跡和最終完成工作時的不同狀態(tài)，機器人能記住這些狀態(tài)，并相互間進行比較，以得出最優(yōu)解。比如機器人組裝，機器人能記住完成時間、耗能、組裝質量等數據，通過比較，采用了一種產品質量最好、用時最短、使用最少運動的方案。

4.其它領域

人工智能還能在智能制造中應用到更多更廣的領域，比如注塑、焊接、組裝，比如生產環(huán)境監(jiān)測、安全預警、廠區(qū)巡檢等等。

智能制造是“中國制造2025”的主攻方向，發(fā)展智能制造是推動中國制造業(yè)由大變強的根本途徑。以智能制造為抓手，推動中國裝備制造升級，推進制造業(yè)數字化、軟件化和網絡化轉型，以柔性化、定制化和智能化生產模式滿足更廣闊市場需求，已經成為了推進制造業(yè)供給側改革、培育經濟發(fā)展新動能、建設制造強國的重要抓手。

二、智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

1.國家大力推動，出臺政策扶持

2015年5月，國務院出臺了《中國制造2025》，提出了五大重點工程，其中智能制造工程就是其中重點實施工程之一。

2.各地水平不一，區(qū)域差異較大

從區(qū)域來看，上海、廣東、江蘇、浙江、山東等東部沿海省市由于經濟發(fā)達，企業(yè)智能化改造起步較早，整體智能制造水平相對較高，部分企業(yè)已經從數字化階段向軟件化、網絡化和智能化階段邁進，企業(yè)數字化、軟件化和網絡化改造比較全面，而西部省市目前制造業(yè)水平普遍處在機械化向自動化、數字化邁進階段。

3.制造環(huán)節(jié)智能化是普遍短板

從目前以開展智能制造的企業(yè)來看，研發(fā)設計、經營銷售、售后服務等環(huán)節(jié)信息化水平相對較高，相比研發(fā)設計和經營銷售環(huán)節(jié)，制造環(huán)節(jié)的智能化是目前大多數企業(yè)智能制造發(fā)展的短板，多數企業(yè)關鍵工序數控化率偏低，受限于工業(yè)傳感器和工業(yè)軟件等技術短板，制造環(huán)節(jié)數字化、軟件化、網絡化和推進較為緩慢。

三、智能制造發(fā)展難點

1.機械化和數字化融合核心技術受制于人

我國國產工業(yè)傳感器和伺服電機應用種類偏少、運行可靠性不強、測量精度不高、特殊環(huán)境適應性較差，數字化、軟件化和網絡化程度偏低等多種因素是制約我國智能裝備功能和性能提升重要瓶頸，重要領域工業(yè)傳感器和伺服電機嚴重依賴國外，使得我國智能裝備和智能制造的發(fā)展嚴重受制于人，制約了國際競爭力的提升。

2.國產工業(yè)軟件全產業(yè)鏈缺失

我國重點工業(yè)領域關鍵核心技術被國外企業(yè)掌握，關鍵核心工業(yè)輔助設計、工業(yè)流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業(yè)軟件。

3.工業(yè)大數據采集和挖掘服務不健全

由于裝備普遍智能程度不高、系統(tǒng)應用相對封閉、機器產生數據海量等多種原因，工業(yè)大數據實時采集和存儲受到多種技術原因制約。

4.國產智能裝備產品不成體系

目前我國從工業(yè)自動化、工業(yè)傳感器、工業(yè)操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網等關鍵領域都存在一定的技術短板，甚至技術空白，產業(yè)根基不牢固，導致我國發(fā)展智能裝備都國外企業(yè)依賴程度態(tài)度，把控能力大大削弱，智能裝備國際競爭力大大削弱。

四、應對策略

1.加快工業(yè)傳感器、數字伺服電機等關鍵技術攻關

加快速度、視覺、重力、壓力、溫濕度、光電等各類工業(yè)傳感器等設計研發(fā)，提升產品感應精準度，提高產品可靠性和安全性，推進產品軟件化定義和網絡化連接。

2.推進制造技術和工藝軟件化封裝和定義

加快制定工業(yè)軟件行業(yè)標準，推進制造業(yè)工業(yè)軟件綜合集成應用。加大國家各類專項資金對工業(yè)軟件基礎研發(fā)、產業(yè)化、推廣應用的扶持力度。

3.以大數據推進智能制造水平提升

大力發(fā)展專業(yè)化的工業(yè)大數據信息服務提供商，培育開放式的工業(yè)大數據采集和挖掘服務平臺，推進工業(yè)大數據流通交易，打造工業(yè)大數據采集、流通和開發(fā)利用生態(tài)圈。

4.打造我國智能制造產業(yè)生態(tài)圈，提升智能制造國際競爭力

創(chuàng)新產業(yè)推進機制，以聯(lián)盟模式助推智能制造產業(yè)生態(tài)圈式發(fā)展，組織建立跨行業(yè)涵蓋技術研發(fā)、產品制造、應用推廣和系統(tǒng)集成等功能在內智能制造產業(yè)聯(lián)盟，注重產業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，加快推進標準制定、技術研發(fā)、產品生產、應用推廣全鏈條發(fā)展。

五、結語

通過以上論述，筆者認為，大力發(fā)展智能制造是推動我國走向制造強國的重要途徑，智能制造是一項系統(tǒng)工程，需要從技術、標準、產業(yè)、應用等多方面統(tǒng)籌推進和全面部署，加強關鍵技術攻關研發(fā)，夯實產業(yè)基礎支撐，推進應用服務創(chuàng)新，構建產業(yè)發(fā)展生態(tài)。

【參考文獻】

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