浅谈智能制造装备的发展现状与趋势

浅谈智能制造装备的发展现状与趋势

杜金

佛山市金银河智能装备股份有限公司528100

摘要：随着科学技术的发展，智能制造装备已经取得初步的成功。智能制造装备是集合目前最为先进的制造技术、信息技术，以及人工智能技术于一身的新型制造装备，与以往的制造装备相比较，不仅效率得到有效的提升，同时更加的安全可靠、还能够缩减对于能源的损耗。

本文根据智能制造装备的发展现状，探究智能制造装备未来的发展趋势。

关键词：智能制造装备；发展现状；发展趋势

引言

智能制造装备的发展是受到世界总体发展影响，是世界制造装备业必然的发展趋势。智能制造装备，是指在生产过程中运用先进的生产技术以及智能技术，使最终的装备具有感应、推测、分析等功能。由于世界各个国家之间的科技水平以及发展基础不同，各个国家目前对于智能制造装备的研究程度也不一样。其中以欧盟、美国、日本为主，已经具备较为完善的研究系统，而我国由于起步晚，研究技术较为落后。

1智能制造发展总体现状

1.1全球总体发展概况

总体来看，国外发达国家处于智能制造的领先位置，掌握着大部分的关键智能技术及智能器件的控制权，发展中国家处于模仿、引进、不断学习等追赶态势，此外，高端制造业的大部分国际标准由国外发达国家掌控。同时，国外制造业强国近些年都在积极备战智能制造的发展规划，向制造业顶端层次推进。美国从金融危机以来，连续出台《重振美国制造业框架》、《制造业促进法案》、《先进制造业伙伴计划》和《互联网到机器人发展路线图》等政策文件，重新建立制造业的全球竞争优势。德国2013年发布《保障德国制造业未来：关于实施“工业4.0”战略的建议》，通过发展信息物理系统，以智能工厂和智能生产为载体带动智能制造的发展，其中还包含有八项具体的计划。英国

也于2013年发布《未来制造业：一个新时代给英国带来的机遇与挑战》，通过对先进制造技术发展布局来推动智能制造的发展。同时，跨国公司不断加大对智能制造的投入，谷歌公司2013年收购八家与机器人有关的公司，2014年又陆续收购人工智能公司和智能家居公司，2013年世界机器人销售同比增加12%，2008到2013年平均增长9.5%，工业机器人逐渐呈现出智能化发展态势，智能制造系统的自适应能力和人机交互功能逐渐增强。

1.2国内发展现状

国内智能制造的发展起步较晚，但是最近几年政府及企业已开始注重智能制造的发展。一是国家不断完善发展智能制造的产业政策，从《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《智能制造科技发展“十二五”规划》到《中国制造2025》的发布，都是以发展先进制造业为核心目标，布局规划制造强国的推进路径。二是智能制造装备产业体系已逐渐成形，2010年工业自动化控制系统和仪表仪器、数控机床、工业机器人等部分装备产业规模销售收入超过3000亿元，此外还取得了一批智能制造技术的突破，包括机器人技术、感知技术、智能信息处理技术等，建立了一批国家级研发基地。但智能制造的一些关键性技术仍旧依赖于进口，自主创新能力还较弱。此外，部分省份率先布局智能制造的发展但总体处于实验阶段。例如：广东、福建、四川、上海、浙江等，2015年已启动智能制造的规划布局。同时，国内领军制造企业积极进行生产的智能化升级，例如海尔2012年就开始筹建数字化互联网工厂，已经建成两大支撑平台及四大互联工厂等一套较为完整的互联工厂体系，2016年与清华大学合作，将其作为智研院的一员，为其提供智能制造相关领域的技术研究及人才供应，汽车生产商奇瑞专门设立机器人公司。

2智能制造装备的发展趋势

2.1德国工业4.0

在欧盟的智能制造装备行业中主要是以德国的制造行业为主。德国的“工业4.0”计划中主要是利用“信息物理系统”，促使德国的智能制造装备行业实现从集中式生产模式到分散式生产模式的转变。“工业4.0”的最终目的是建立数字化与智能化的生产制造模式，以推进德国传统制造行业向现代化智能行业的转变。

在德国“工业4.0”的计划当中“信息物理系统”是计划实施的关键。信息物理系统是指在使用计算机技术、网络技术的基础上对3C技术进行融合使用，使计算、通信以及物理系统实现“三位一体”的技术。信息物理系统的使用可以有效的提高制造系统的效率，增加制造系统的安全性。德国于2013年经过周密的计划，推出了第一个“工业4.0”的发展路线图，以明确德国在未来智能制造业的发展方向以及发展目标。

2.2美国工业互联网装备

在二零一三年，美国的一家公司发布了关于工业互联网相关的报告。在该报告中对于工业互联网的具体概念，有着十分明确的阐述。

工业化使得众多的机械设备、基础设施和系统网络诞生出来，工业互联网就是要求能够对众多的机械设备、传感器设备、计算机软件等进行有效的衔接，使得能够成为一个高度集合的整体，从而促进工业生产制造领域生产效率的提升，并且减少生产加工过程中对于各项能源的消耗。

工业互联网装备能够对两次革命具有的优势进行有效的整合：在工业革命中，诞生了很多的机械设备、机组和相应的工作站。网络革命使得人们的生活和工作发生了巨大的影响，同时，也为计算机技术、信息技术的发展带来了巨大的契机。

工业互联网创建的三个关键元素是：智能机器、高级分析和相应的工作人员。在工业互联网中将这三个关键元素进行全面性的融合，将制造装备与相应的计算、分析系统和感知技术进行有效的连接，使得工业互联网创生出来。

2.3中国智能制造

目前，我国的智能制造行业虽然与美国、德国等国家尚有一些差距，但是我国已经意识到智能制造行业的重要性，对智能制造行业的支持力度也是逐年加大。近年来，我国的智能机器人行业也是取得巨大的发展，仅浙江省工业机器人的密度就已经达到每万人拥有五十二台的程度。随着我国科学技术的进一步发展，我国的工业机器人密度迅速增长。

随着我国对智能制造业研究的深入，结合美国、德国等国家的研究经验，根据我国的基本国情以及我国可持续化发展战略的要求，制定了我国未来智能制造行业发展的五大目标：集成化、定制化、信息化、数字化以及绿色化。集成化是要求在制造的过程中形成制造模型，提高制造效率；定制化是将智能制造向个性化、扁平化的方向进行发展；信息化以及数字化是指在制造的过程中利用计算机、网络技术、传感技术等先进的技术，实现智能制造、柔性制造的目标，构建群数字化的管理方式；绿色化是指在制造生产的过程中节约资源，减少对环境的污染，使智能制造装备的制造过程符合我国可持续性发展的原则。

3对智能制造装备的发展趋势进行分析

在现阶段世界范围之内智能制造装备发展趋势中，德国正在施行的“工业4.0”战略显得最为明确。

现阶段德国范围之内处于运行状态的“工业4.0”其实就是应用信息物理系统，具体表现为由以往的集中形式控制逐渐地向分散增强型控制的转变，之所以转变就是为了能构建出具有灵活性、特殊性的现代化产品生产和服务模式，从而也就可以使制造行业逐渐向智能化的方向转变了。

信息物理系统是一个复杂性和系统性都比较强的系统，它在融合计算机技术、网络技术以及应用3C技术等多种技术的基础上，呈现出来一种和谐共处的态势。系统在运行的过程中也是可以实现实时的感知并施行动态化的控制措施的。信息物理系统实际上是融合计算、通讯以及物理系统在其中的整体设计，在使系统的运行稳定性得到一定程度提升的基础上，使产品生产效率进一步提升。

4总结语

由此可知，在不久的将来智能制造装备引导制造业向着低碳、节能和高效的方向转变的过程中起到的作用将得到更好地展现，与此同时，智能制造装备生产行业也会较为迅速地在工业机器人、基础制造装备以及三维打印装备等领域中取得发展并做出突破的。

参考文献：

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[2]段新燕.智能制造装备的发展现状与趋势[J].中外企业家，2017（08）：115.

[3]张媛媛.上海智能制造装备产业竞争力研究[D].上海：上海工程技术大学，2016.

[4]丁向琴，丁荣乐.智能制造装备的发展现状与趋势[J].科技风，2015（21）：69.