所謂智能制造(Intelligent Manufacturing,,IM)是指由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能進(jìn)行智能活動,,諸如分析,、推理、判斷,、構(gòu)思和決策等,,通過人與人、人與機(jī)器,、機(jī)器與機(jī)器之間的協(xié)同,,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動,。
智能制造是機(jī)械化,、自動化和信息化應(yīng)用到成熟階段的必然產(chǎn)物。智能制造使得企業(yè)的競爭要素發(fā)生根本性的變化,,由之前的材料,、能源兩種資源為核心轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧稀⒛茉春托畔⑷N資源為核心的競爭,,從而產(chǎn)生了兩種生產(chǎn)力,,即以傳統(tǒng)的材料和能源為代表的工業(yè)生產(chǎn)力和以信息為代表的信息生產(chǎn)力,這三種資源,、兩種生產(chǎn)力合在一起,,形成未來企業(yè)競爭的核心。(引自:李翔等,,《企業(yè)信息化評估與規(guī)劃之路》,,機(jī)械工業(yè)出版社,2015)
1,、賽博物理系統(tǒng)
CPS:即賽博物理系統(tǒng),,Cyber-PhysicalSystems,是一個綜合計(jì)算,、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng),,通過3C(Computing、Communication,、Control)技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作,,實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時感知,、動態(tài)控制和信息服務(wù),讓物理設(shè)備具有計(jì)算,、通信,、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能,,從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合,。CPS可以將資源、信息,、物體以及人緊密聯(lián)系在一起,,從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù),并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€智能環(huán)境,。
2,、人工智能
AI:即人工智能(Artificial Intelligence),它是研究,、開發(fā)用于模擬,、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法,、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng),。它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器,,該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別,、圖像識別,、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。
3,、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
AR:即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),,Augmented Reality,它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù),,是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺,、聲音、味道,、觸覺等信息)通過電腦等科學(xué)技術(shù),,模擬仿真后再疊加,將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界,,被人類感官所感知,,從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在,。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),,不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,,而且將虛擬的信息同時顯示出來,兩種信息相互補(bǔ)充,、疊加,。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模,、實(shí)時視頻顯示及控制,、多傳感器溶合、實(shí)時跟蹤及注冊,、場景融合等新技術(shù)與新手段,。
4基于模型的企業(yè)
MBE:即基于模型的企業(yè),Model-BasedEnterprise,,是一種制造實(shí)體,,它采用建模與仿真技術(shù)對其設(shè)計(jì)、制造,、產(chǎn)品支持的全部技術(shù)的和業(yè)務(wù)的流程進(jìn)行徹底的改進(jìn),、無縫的集成以及戰(zhàn)略的管理;利用產(chǎn)品和過程模型來定義,、執(zhí)行,、控制和管理企業(yè)的全部過程;并采用科學(xué)的模擬與分析工具,,在產(chǎn)品生命周期(PLM)的每一步做出最佳決策,,從根本上減少產(chǎn)品創(chuàng)新、開發(fā),、制造和支持的時間和成本,。
5、物聯(lián)網(wǎng)
IoT:即物聯(lián)網(wǎng),,InternetofThings,,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),指通過各種信息傳感設(shè)備,,實(shí)時采集任何需要監(jiān)控,、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò),。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,,方便識別、管理和控制。
6,、云計(jì)算
CC:即云計(jì)算,,Cloud Computing,是一種按使用量付費(fèi)的模式,,這種模式提供可用的,、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問,,進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),,服務(wù)器,存儲,,應(yīng)用軟件,,服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,,只需投入很少的管理工作,,或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。
7,、工業(yè)大數(shù)據(jù)
IBD,,即工業(yè)大數(shù)據(jù),IndustrialBig Data,,是將大數(shù)據(jù)理念應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,,為使將設(shè)備數(shù)據(jù)、活動數(shù)據(jù),、環(huán)境數(shù)據(jù),、服務(wù)數(shù)據(jù)、經(jīng)營數(shù)據(jù),、市場數(shù)據(jù)和上下游產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)等原本孤立,、海量、多樣性的數(shù)據(jù)相互連接,,實(shí)現(xiàn)人與人、物與物,、人與物之間的連接,,尤其是實(shí)現(xiàn)終端用戶與制造、服務(wù)過程的連接,,通過新的處理模式,,根據(jù)業(yè)務(wù)場景對時實(shí)性的要求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù),、信息與知識的相互轉(zhuǎn)換,,使其具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力。
相比其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù),,工業(yè)大數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的專業(yè)性,、關(guān)聯(lián)性、流程性,、時序性和解析性等特點(diǎn),。
(說明,,因?yàn)閷I(yè)大數(shù)據(jù)尚未有成熟的定義,,本定義是根據(jù)自己的理解,在綜合Gartner,、IBM等對大數(shù)據(jù)的定義及李杰教授《工業(yè)大數(shù)據(jù)》一書的理解,,形成本定義,希望各位批評指正)
8,、預(yù)測與健康管理
PHM,,即預(yù)測與健康管理,Prognostics andHealth Management,,是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù),、人工智能技術(shù)的最新研究成果而提出的一種全新的管理健康狀態(tài)的解決方案。一般而言,,PHM系統(tǒng)主要有六個部分構(gòu)成:數(shù)據(jù)采集,、信息歸納處理、狀態(tài)監(jiān)測,、健康評估,、故障預(yù)測決策、保障決策,。
9,、混合制造
將3D打印(增材制造)技術(shù)與銑削加工(減材制造)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,,形成一種新型的制造模式,。通過混合制造可以有效借助增材制造的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)全新幾何形狀的加工,同時使增材制造技術(shù)不再只限于加工小型工件,,加工效率也大幅得以提升,。
10.工廠信息安全
工廠信息安全是將信息安全理念應(yīng)用與工業(yè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)對工廠及產(chǎn)品使用維護(hù)環(huán)節(jié)所涵蓋的系統(tǒng)及終端進(jìn)行安全防護(hù),。所涉及的終端設(shè)備及系統(tǒng)包括工業(yè)以太網(wǎng),、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)、分布式控制系統(tǒng)(DCS),、過程控制系統(tǒng)(PCS),、可編程邏輯控制器(PLC),、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及工業(yè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全,確保工業(yè)以太網(wǎng)及工業(yè)系統(tǒng)不被未經(jīng)授權(quán)的訪問,、使用,、泄露、中斷,、修改和破壞,,為企業(yè)正常生產(chǎn)和產(chǎn)品正常使用提供信息服務(wù)。
?。ㄕf明,,隨著智能制造不斷深入,針對工業(yè)領(lǐng)域的信息安全將面臨全新的挑戰(zhàn),,對工廠信息安全尚未有成熟的定義,,本定義是根據(jù)自己的理解結(jié)合信息安全的特點(diǎn),而形成本定義,,希望各位批評指正)
這些技術(shù)有些已經(jīng)成熟,,并進(jìn)入實(shí)用階段;有的理論已初步完善,,處于攻關(guān)開發(fā)階段,;有的還處于理論探討階段??傊?,伴隨智能制造不斷的深入,將會有更多的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),。