智能制造的回顾
2025年04月20日 09:06:18
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智能制造的回顾
制造技术的发展经历了手工制作、机械化生产（人工气候室的应用）、自动化生产、以及现在的柔性自动化、计算机集成化制造、敏捷制造、可重构制造和智能制造等，制造涉及的主要学科领域有力学、统计理论、管理科学、控制论、信息论以及人工智能等。
据有关资料统计，从1870年到1980年间，制造过程的效率提高了20倍，而生产管理效率仅提高了1.8~2.2倍，产品设计效率仅提高了1.2倍。自动化装备极大提高了生产效率，但对涉及人类智能的生产活动如管理、设计等所提供的帮助相对较小。
20世纪末到21世纪初，信息技术的高速发展和信息产品的广泛普及与应用，促使人类社会经济类型正经历着从传统工业经济向数字经济时代的转变，知识正逐步成为生产力中、最重要的要素之一，是提高企业创新能力、增强企业竞争力的核心要素。现代企业间的竞争正逐步从设备、资本的竞争转移到对知识的竞争。知识的获取、创新和向用使企业在竞争中不断发展，并创造巨大财富，同时，知识是一种可持续发展资源，知识的不断积累、融合、创新及其再投入是企业可持续发展的关键。
光照室的投入使用，以计算机为代表的信息技术，正改变人类社会的生产方式，区域经济正逐步向经济转变。以能量驱动为主的传统制造业正逐步过渡到以信息驱动为主现代制造业。现代制造中，信息处理问题日益突出，并发展成为制约生产力的主要因素，迫切需要研究制造信息的自动化处理理论与技术。在多变市场需求和计算机等的驱动下，制造业正向多品种、变批量、柔性化、可重构、数字化、智能化方向发展。21世纪，基于信息和知识的产品设计、制造和生产管理将成为知识经济和信息社会的重要组成部分，是制造科学和技术最重要和最基本的特征之一，智能制造正是在这一背景下提出并得到学术界和工业界的广泛关注。
目前智能制造技术已渗透到制造过程的各个环节，通过模拟人类技工和专家的智能活动，对制造信息进行分析、判断，并完成推理和决策，取代成延伸了制造过程中人的部分脑力劳动。智能制造在实际制造系统中提出了以取代人的部分脑力劳动作为目标，强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力、信息和制造智能的集成共享，强调智能型的集成自动化。因此，未来工业生产的基本特征应该是知识密集型，制造自动化的根本是决策自动化。智能制造技术的主要特征是，其具有相当于专家在制造过程中的智能功能与作用，它可用来进行智能控制、智能诊断、智能设计、智能管理、智能规划和智能调度等工作。
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，因此，智能制造的支撑理论是制造知识和技能的表示、获取、推理。知识是人类对客观事物属性和运动规律的认识，根据这种认识，人类不仅可以对客观事物的产生、发展以至结果进行预测，而是还可以采取相应的措施控制、协调事物的运动过程，以达到对人类有利的预测结果。制造过程中存在着大量的经验、技能和知识，如何挖掘、保存、传递、利用企业长期积累下来的经验、技能和知识资源，是现代企业急需解决的问题。传统制造过程中，许多精确和复杂的制造操作仍须由有经验的技术工人来执行。在制造技能方面，传统的师傅-徒弟传递方式需要两者之间长时间的交流，存在所谓"只可意会不能言传"的问题。在制造信息已广泛应用于制造各过程的今天，研究制造经验、技能和知识的形式化和数字化，特别是制造中设计人员、工艺人员和技术工人的经验、技能、诀窍和知识的表述、获取、传递、变换和保真机制，是急待解决的问题。
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