智能制造的基本原则及其特征

一、智能制造基本原则  

1. 正确理解智能制造  

首先你必须了解，目前我国的“智能”还处于Smart阶段，以数据采集、数据处理和数据分析为主，通过上述数据收集和分析可以实现闭环反馈。在接下来的发展中，未来几年智能制造将实现自主学习、自主决策和优化提升等功能。另外，我们所说的“制造”并不限于单一的生产过程的智能化，而是包括制造业价值链和各个环节在内的整个流程的智能化。  

2. 必须理解智能化与自动化的本质区别  

首先需要知道一点，工业4.0并不是机器人应用和无人工厂，这种说法不正确。建设智能工厂，不只是简单的“机器换人”，还要对智能装备的应用、生产线和装配线的数据采集方式、设备布局和车间物流优化、在制品在工序之间的转运方式、生产工艺的改进与优化、材料的创新等进行全方位的考量。  

智能生产线能够实现柔性的自动化，快速切换生产多种产品，或者可以混线生产多种产品，能够实现生产数据、质量数据的自动采集，并实现自动化系统与质量分析系统、MES系统的信息集成。  

3. 正确理解和应用智能制造使能技术  

智能制造使能技术主要包括：物联网、增材制造（3D打印，包含设备、材料、工艺）、云计算、电子商务、EDI（电子数据交换）、PLC、DCS、自动识别技术（RFID、条码、机器视觉）、数控系统、大数据分析（包括工业大数据）、 虚拟现实/增强现实、Digital twin（数字映射，包括产品、设备、车间）、工业安全、工业互联网、传感器、云制造和信息集成（EAI、ESB）等技术。这里需要大家了解的是，部分技术还处于发展的初期阶段，企业在进行智能改造的过程中应该根据企业具体情况和生产特色合理考量所需。  

二、智能制造装备有哪些特征  

1．自我感知能力  

自我感知能力是指智能制造装备通过传感器获取所需信息，并对自身状态与环境变化进行感知，而自动识别与数据通信是实现自我感知的重要基础。与传统的制造装备相比，智能制造装备需要获取数据量庞大的信息，且信息种类繁多，获取环境复杂，因此，研发新型高性能传感器成为智能制造装备实现自我感知的关键。目前，常见的传感器类型包括视觉传感器、位置传感器、射频识别传感器、音频传感器与力／触觉传感器等。  

2．自适应和优化能力  

自适应和优化能力是指智能制造装备根据感知的信息对自身运行模式进行调节，使系统处于最优或较优的状态，实现对复杂任务不同工况的智能适应。智能制造装备在运行过程中不断采集过程信息，以确定加工制造对象与环境的实际状态，当加工制造对象或环境发生动态变化后，基于系统性能优化准则，产生相应的调控指令，及时地对系统结构或参数进行调整，保证智能制造装备始终工作在最优或较优的运行状态。  

3．自我诊断和维护能力  

自我诊断和维护能力是指智能制造装备在运行过程中，对自身故障和失效问题能够做出自我诊断，并通过优化调整保证系统可以正常运行。智能制造装备通常是高度集成的复杂机电一体化设备，当外部环境发生变化后，会引起系统发生故障甚至是失效，因此，自我诊断与维护能力对于智能制造装备十分重要。此外，通过自我诊断和维护，还能建立准确的智能制造装备故障与失效数据库，这对于进一步提高装备的性能与寿命具有重要的意义。谷器提供MES、SRM、WMS、低代码开发平台、开放接口平台一站式智能工厂、数字化工厂整体解决方案。  

4．自主规划和决策能力  

自主规划和决策能力是指智能制造装备在无人干预的条件下，基于所感知的信息，进行自主的规划计算，给出合理的决策指令，并控制执行机构完成相应的动作，实现复杂的智能行为。自主规划和决策能力以人工智能技术为基础，结合系统科学、管理科学和信息科学等其他先进技术，是智能制造装备的核心功能。通过对有限资源的优化配置及对工艺过程的智能决策，智能制造装备可以满足实际生产中不同的需求。

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