智能化工廠將給中國制造業(yè)帶來轉(zhuǎn)型與沖擊

　　自改革開放以來，全球制造業(yè)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(chǎn)品技術(shù)的廣泛應(yīng)用。自動化技術(shù)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(tǒng)依賴人力制造的生產(chǎn)方式，工作效率大幅增加，降低了人為的不確定因素，使產(chǎn)品質(zhì)量得以提升。

　　但隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化，當(dāng)前的中國制造業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)市場競爭的加劇，近年來，中國制造業(yè)正在經(jīng)歷著重要的轉(zhuǎn)變，如企業(yè)的大批量生產(chǎn)向按市場或客戶要求柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)各自獨(dú)立向設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)集成一體轉(zhuǎn)變控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，在某地生產(chǎn)向全球化采購、生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，制造工廠對質(zhì)量、成本、效率以及安全的要求也在不斷提高，可以預(yù)見的是這些轉(zhuǎn)變將推動自動化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)入新的發(fā)展階段。

　　一位美國專家今年在《華盛頓郵報(bào)》提出：“當(dāng)我們將人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，將會發(fā)生一場制造業(yè)的革命。它使得美國企業(yè)家在本地建廠開工，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)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(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，而很快就該輪到中國去擔(dān)憂了?！泵绹鴮W(xué)者提出的向中國制造業(yè)宣戰(zhàn)的三大技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)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(shù)的發(fā)展為生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的分析和處理提供了有效的方法，給制造技術(shù)增添了智能的翅膀。人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復(fù)雜和不確定的問題，在制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都可廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度、故障診斷等，也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品配方、生產(chǎn)調(diào)度等，實(shí)現(xiàn)制造過程智能化。

　　智能機(jī)器人并不是我們在科幻電影中經(jīng)?？吹降哪欠N機(jī)械人或者仿真人，而是通過軟件和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)運(yùn)行的專業(yè)機(jī)電設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這些機(jī)器人的功能也將越發(fā)強(qiáng)大，性能不斷提升，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不再限于傳統(tǒng)的汽車、物流等粗放生產(chǎn)，已經(jīng)涉及電子等精密制造領(lǐng)域。相比智能機(jī)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(yè)機(jī)器人的規(guī)模化應(yīng)用，機(jī)器人的價(jià)格也在不斷降低，市場競爭力不斷加強(qiáng)。隨著中國勞動力成本上漲，機(jī)器人替代人工已經(jīng)是不再遙遠(yuǎn)的未來。去年8月，中國內(nèi)地大型制造業(yè)企業(yè)，臺灣富士康科技集團(tuán)宣布將在未來三年投入100萬個(gè)智能機(jī)器人，來替代現(xiàn)在車間里的工人。

　　20世紀(jì)50年代誕生的數(shù)控技術(shù)以及隨后出現(xiàn)的機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，開創(chuàng)了數(shù)字化技術(shù)用于制造活動的先河，也滿足了制造產(chǎn)品多樣化對柔性制造的要求。而傳感技術(shù)的發(fā)展和普及，為大量獲取制造數(shù)據(jù)和信息提供了便捷的技術(shù)手段。數(shù)字技術(shù)和自動化技術(shù)使制造業(yè)的發(fā)展模式、運(yùn)行效率等發(fā)生了深刻變化?；跀?shù)字化技術(shù)，除了制造過程本身可以實(shí)現(xiàn)智能化外，還可以逐步實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì)、智能管理等，再加上信息集成、全局優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)智能制造工廠。

　　顯然，智能化是制造自動化的未來發(fā)展方向，但這些技術(shù)并不是新生物，而且其在制造業(yè)的規(guī)模應(yīng)用已經(jīng)日漸顯現(xiàn)。其實(shí)，對于現(xiàn)在的中國制造業(yè)來說，應(yīng)用智能制造技術(shù)并不是難題，目前的問題是如果只是在企業(yè)的某個(gè)局部實(shí)現(xiàn)智能化，而又無法保證全局的優(yōu)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(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù)、及時(shí)正確地搜集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)、更加合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度等，包括從產(chǎn)品開發(fā)到設(shè)計(jì)、外包、生產(chǎn)及交付等，生產(chǎn)制造的每個(gè)階段都需要實(shí)現(xiàn)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(gòu)建智能化工廠的重要基礎(chǔ)，人性化操作接口、高功效計(jì)算機(jī)運(yùn)算平臺連接、跨網(wǎng)絡(luò)的云端運(yùn)算與信息集成分析與統(tǒng)計(jì)都將成為關(guān)鍵要素。

　　從自動化到智動化，雖然中國制造業(yè)的智能化進(jìn)程仍任重而道遠(yuǎn)，但毫無疑問，隨著世界經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展與成長，智能化制造工廠將給所有產(chǎn)業(yè)帶來轉(zhuǎn)型與沖擊，也將引領(lǐng)全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進(jìn)與革新，對于中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型來說已是必然選擇。