智能制造:工業(yè)4.0時代
人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué),從事這項工作的人必須懂得計算機(jī)知識,心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是包括十分廣泛的科學(xué),它由不同的領(lǐng)域組成,如機(jī)器學(xué)習(xí),計算機(jī)視覺等等,總的說來,人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。隨著人工智能,VR,AI等技術(shù)的興起,工業(yè)4.0也開始被提及。從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0,每一個時代都是人類科技跨越式發(fā)展最好的見證。
進(jìn)入21世紀(jì),互聯(lián)網(wǎng)、新能源、新材料和生物技術(shù)正在以極快的速度形成巨大產(chǎn)業(yè)能力和市場,將使整個工業(yè)生產(chǎn)體系提升到一個新的水平,推動一場新的工業(yè)革命,那就是“工業(yè)4.0”。德國政府提出工業(yè)4.0時代(利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速、有效、個人化的產(chǎn)品供應(yīng))后,在世界各國引起巨大反響,美國提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,法國等國家也出臺了相關(guān)的智能制造政策。
那么,工業(yè)4.0在我國叫什么,會給以后的發(fā)展帶來什么變革呢?工業(yè)4.0就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”,是由德國推出的一個概念。在美國叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國叫“中國制造2025”。這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個核心,就是智能制造。
“工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題,一是“智能工廠”,重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);二是“智能生產(chǎn)”,主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與,力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。
多樣化、定制化的需求,對傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)方式造成了沖擊。制造企業(yè)只有具備實現(xiàn)“大規(guī)模定制化”的能力,即在多品種小批量生產(chǎn)中實現(xiàn)與大批量生產(chǎn)相媲美的高生產(chǎn)率,才能在工業(yè) 4.0 的轉(zhuǎn)型變革浪潮中脫穎而出。智能制造是企業(yè)“大規(guī)模定制化”的技術(shù)支撐,也是全球制造突破現(xiàn)有生產(chǎn)力增長瓶頸的重要方向。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等科技,正成為締造未來制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),讓現(xiàn)代化的工廠能夠像人一樣思考,變得更加“聰明”。
這些為生產(chǎn)設(shè)備添加的新功能是指通過為生產(chǎn)線配置眾多傳感器,讓設(shè)備具有感知能力,將所感知的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到云計算數(shù)據(jù)中心,通過大數(shù)據(jù)分析決策進(jìn)一步使得自動化設(shè)備具有自律管理的智能功能,從而實現(xiàn)設(shè)備智能化。
系統(tǒng)“智能”是工業(yè)4.0的核心,體現(xiàn)在生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的自識別、自協(xié)調(diào)和自管理。在這個過程中,及時、準(zhǔn)確、可靠的在線傳感與無線通信猶顯重要?;谖锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用,生產(chǎn)物料和設(shè)施設(shè)備都承載了各種信息,通過信息物理系統(tǒng)上的傳感裝置對信息的讀取與分析,實現(xiàn)物理對象的實時感知、識別、跟蹤、檢測和管理。
“工業(yè) 4.0”從嵌入式系統(tǒng)向信息物理系統(tǒng)(CPS)進(jìn)化,形成智能工廠。智能工廠作為未來第四次工業(yè)革命的代表,不斷向?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無縫連接的互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))的方向發(fā)展。在未來的智能工廠,每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)清晰可見、高度透明,整個車間有序且高效地運轉(zhuǎn)。“工業(yè)4.0”中,自動化設(shè)備在原有的控制功能基礎(chǔ)上,附加一定新功能,就可以實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節(jié)能性等智能化要求。





