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2)智能生产:主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。
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3)智能物流:主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。
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3.中国
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(1)定义
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20世纪90年代,中国开始研究智能制造,宋天虎(1999年)认为智能制造在未来应该能对工作环境自动识别和判断,对现实工况做出快速反应,制造与人和社会的相互交流。杨叔子和吴波(2003年)认为智能制造系统通过智能化和集成化的手段来增强制造系统的柔性和自组织能力,提高快速响应市场需求变化的能力。熊有伦等(2008年)认为智能制造的本质是应用人工智能理论和技术解决制造中的问题,智能制造的支撑理论是制造知识和技能的表示、获取、推理,而如何挖掘、保存、传递、利用制造过程中长期积累下来的大量经验、技能和知识是现代企业急需解决的问题。中国机械工程学会在2011年出版的《中国机械工程技术路线图》一书中提出,智能制造是研究制造活动中的信息感知与分析、知识表达与学习、智能决策与执行的一门综合交叉技术,是实现知识属性和功能的必然手段。卢秉恒和李涤尘(2013年)认为智能制造应具有感知、分析、推理、决策、控制等功能,是制造技术、信息技术和智能技术的深度融合。中国机械工业集团有限公司中央研究院副总工程师、中国机器人产业联盟专家委员会副主任郝玉认为智能制造是能够自动感知和分析制造过程及其制造装备的信息流与物流,能以先进的制造方式,自主控制制造过程的信息流和物流,实现制造过程自主优化运行,满足客户个性化需求的现代制造系统。智能制造的基本属性有三个,即对信息流与物流的自动感知和分析,对制造过程信息流和物流的自主控制,对制造过程的自主优化运行。
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在2015年工业和信息化部公布的“2015年智能制造试点示范专项行动”中,智能制造定义为基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征,可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。
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(2)内涵
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中国要实施智能制造,必须坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展。以此作为发展方针,推行数字化、网络化和智能化制造,提升产品的设计能力,完善制造业技术创新体系,强化制造基础,提升产品质量,推行绿色制造,培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业,发展现代制造服务。
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(3)特征
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其特征具体表现在以下几个方面:
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1)重视工业基础,拓宽知识口径:中国制造业落后,很大程度上是因为基础零部件、基础工艺、基础材料比较落后。在未来的现代化工厂中,无论是机械工程师还是普通的工人都必须具备良好的机械设计基础知识,对产品的每一个环节都必须严格把关,每一道工序都必须精益求精。
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2)结合数字网络,提升智能效率:中国要成为工业强国,必须改变传统模式,打造新型工业,从“中国制造”蜕变为“中国智造”,通过智能制造带动各个产业的数字化水平和智能化水平的提高。
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3)节约产业资源,保护生态环境:经济发展的最大制约就是环境和资源,中国作为世界第一制造大国,发展的质量和效益已经成为中心任务,在这方面,一个非常重要的工作就是要节约资源,保护环境。工业消耗占整个国家能源消耗的73%,在节能减排降耗、提高资源利用率方面有巨大的潜力和空间,所以要实施绿色制造工程来避免牺牲生态环境换取的工业繁荣。
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4)培养优势产业,高端装备创新:要实现工业强国,必须培养自己的优势产业,加快实施走出去战略,鼓励企业参与境外基础设施建设和产能合作,让“中国智造”造福世界。
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1.4.2 智能制造与传统制造的异同
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智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它更新了制造自动化的概念,使其扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造与传统制造的异同点主要体现在产品的设计、产品的加工、制造管理以及产品服务等几个方面,具体见表1-9。
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表1-9 智能制造与传统制造的异同
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1.4.3 智能制造解读
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智能制造技术已成为制造业的发展趋势,得到工业发达国家的大力推广和应用。发展智能制造既符合制造业发展的内在要求,也是重塑各国制造业新优势、实现转型升级的必然选择。各国发展智能制造的趋势主要为:
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·数字化制造技术得到应用:数字化制造技术有可能改变未来产品的设计、销售和交付方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。
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·智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程:智能制造技术的加速融合使得制造业的设计、制造、管理和服务等环节逐渐智能化,产生新一轮的制造业革命。
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·世界范围内智能制造国家战略的空前高涨:主要体现在世界主要工业化发达国家提早布局,并且将智能制造作为重振制造业战略的重要抓手。
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智能制造的特点主要体现在以下几个方面。
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