智能制造的系统特征有哪些?

 

 

一、智能制造的概念

 

智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造，是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成，是信息化与工业化深度融合的大趋势。

 

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，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。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。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

 

智能制造的定义为 “能够通过开放式基础设施解决现有和未来问题，从而使解决方案能够以业务速度实施，同时创造有利的价值”，由现代数据科学技术和人工智能技术融合而成。智能是知识和智力的总和，知识是智能的基础，智力是指获取和运用知识求解的能力。智能制造包含智能制造技术和智能制造系统，比起传统制造系统，智能制造系统拥有高度自动化的特征。系统中每个制造单元都具有自主性；整个智能制造系统的自组织能力能保证制造单元与系统全局保持高度协同。除此之外，智能制造系统在实践中可以进行自学习，不断补充知识库，通过搜集与理解环境信息及自身的信息，能够对自己的行为进行分析、判断和规划。

 

 

二、智能制造系统的特征

 

（一）自律能力

 

智能制造系统具有自律能力，能够搜集与理解环境信息和自身的信息，并根据这些信息进行分析判断和规划自身行为。正如 “智能制造行业发展前景_智能制造百科 - HiShop 新零售” 中提到的，具有自律能力的 “智能机器” 在一定程度上表现出独立性、自主性和个性，甚至相互间还能协调运作与竞争。强大的知识库和基于知识的模型是自律能力的前提。

 

（二）人机一体化

 

基于人工智能的智能机器只能进行机械式的推断、预判等，它只能具有逻辑思维（专家系统）和形象思维（神经网络），完全做不到灵感思维，只有人类专家才真正同时具备以上三种思维能力。正如众多资料中所阐述的，人机一体化突出人在制造系统中的核心地位，同时在智能机器的配合下，更好地发挥出人的潜能，使人机之间表现出一种平等共事、相互 “理解”、相互协作的关系。在智能制造系统中，高质量、全智能的人将发挥更好的效果，机器智能和人类智能将真正集成在一起，密切合作，互补。

 

（三）虚拟现实技术

 

模拟制造过程和预期的产品，从感官上使人直观的获得完全如同真实的感受，并且可以根据人的需求意愿来进行改变，这种人机结合的新一代智能界面是智能制造的一个显著特征。如资料中所述，虚拟现实技术借助计算机为基础，融合多种技术，虚拟展示现实生活中的各种过程、物件等，拟实制造过程和未来的产品，从感官和视觉上使人获得如同真实的感受，且可按人们意愿任意变化。

 

（四）自组织性与超软性

 

智能制造系统中的各部分能够根据工作任务的需要，来完成特定的工作。其柔性不仅表现在运行方式上，而且表现在结构形式上，所以称这种柔性为超软性。自组织是指系统的构建及演化依靠与外界的 “特定” 干涉，不断向结构化、有序、多功能方向发展，系统的结构、功能随着外界环境变化也将 “自动” 改变。中国的电子信息制造厂商们应结合自身情况，适应智能化、数字化的趋势，通过重新定位和自我变革，形成更有竞争力的产业优势。