隨著互聯網技術、信息數字技術的迅速進步,智能制造大范圍推廣成為可能。經過十多年的技術積累,在21世紀的第二個十年,智能制造在全球范圍內快速發展,制造業強國不斷推出新舉措,通過政府、行業組織、企業等協同推進智能制造發展,以提升工業制造實力,培育行業競爭優勢。2011年美國實施“先進制造伙伴計劃”戰略,2013德國提出“工業4.0”計劃,2014年英國開展“高價值制造”戰略,2015年日本頒布“機器人新戰略”,2016年歐盟頒布“數字化歐洲工業計劃”。智能制造產業升級在世界范圍內逐漸擴大興起,我國的智能制造也應運而生。2015年5月,我國發布《中國制造2025》文件,同樣指出要以推進智能制造為制造業發展主攻方向,構建以智能制造為重點的新型制造體系。這些戰略說明智能制造已成為制造業重要發展趨勢,促進新的生產管理方式、商業運營模式、產業發展形態的形成,將對全球工業的產業格局帶來重大的影響,進而引發第四次工業革命。
裝備制造業是制造業的核心和支柱,是社會經濟發展的基礎性產業,是各行業產業升級、技術進步的基礎條件。高度發達的裝備制造業是實現工業智能化的必要條件,也是一個國家的技術水平和綜合國力的集中體現。經過幾十年的發展,中國裝備制造業已形成門類齊全、產業規模龐大的產業群,少數產品已達到世界領先水平,取得了不錯的成績,但仍需意識到我國傳統裝備制造業還面臨高端核心技術依賴國外進口、技術創新體系不健全以及產品產能過剩等問題。
如今中國智能制造快速發展,為傳統制造業的升級提供了良好契機。加快推進裝備制造業智能化,建立完備的智能制造裝備產業體系,是落實工業化和信息化深度融合戰略的重要舉措。以智能制造帶動裝備制造業智能化升級,再以裝備制造業智能改造推動智能制造在全行業普及,可以更好地達成我國的制造強國夢。
智能制造發展的主要領域
分析智能制造發展現狀可知,智能制造的集成創新和應用示范主要聚焦感知、控制、決策、執行等核心關鍵環節;通過推進產教研用聯合創新,攻克關鍵技術,提高質量和可靠性;通過集成開發一批重大成套裝備,推進工程應用和產業化。以下六大領域是智能制造的重點研發方向。
工業機器人
工業機器人(IndustrialRobot)是一種集成計算機技術、制造技術、自動控制技術并配備傳感器、人工智能系統的智能生產裝備。其主體由機器本體、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置構成,具有擬人化、自控制、可重復編程等特性。隨著人工智能技術、多功能傳感技術以及信息收集、傳輸和分析技術的迅速突破與提升,配備了傳感器、機器視覺和智能控制系統的工業機器人逐漸呈現出智能化、服務化、標準化的發展趨勢。智能化使工業機器人可以根據對環境變化的感知,通過物聯網,在機器設備之間、人機之間進行交互,并對環境自主作出判斷、決策,從而減少生產過程對人的依賴;服務化要求未來的機器人結合互聯網,在離線的基礎上,實現在線的主動服務;標準化是指機工業器人的各種組件和構件實現模塊化、通用化,使工業機器人使用更加簡便,并降低制造成本。