来自 联系我们 2020-01-12 16:47 的文章

什么是智能制造

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  智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)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。

  即搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。具有自律能力的设备称为“智能机器”,“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。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。

  IMS不单纯是“人工智能”系统,而是人机一体化智能系统,是一种混合智能。基于人工智能的智能机器只能进行机械式的推理、预测、判断,它只能具有逻辑思维(专家系统),最多做到形象思维(神经网络),完全做不到灵感(顿悟)思维,只有人类专家才真正同时具备以上三种思维能力。

  因此,想以人工智能全面取代制造过程中人类专家的智能,独立承担起分析、判断、决策等任务是不现实的。

  人机一体化一方面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,使二者在不同的层次上各显其能,相辅相成。

  因此,在智能制造系统中,高素质、高智能的人将发挥更好的作用,机器智能和人的智能将真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。

  智能制造,源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。

  智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。

  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。

  从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,根据分布式集成的基本思想,应用分布式人工智能中多Agent系统的理论与方法,实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。

  根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。

  智能制造系统的本质特征是个体制造单元的“自主性”与系统整体的“自组织能力”,其基本格局是分布式多自主体智能系统。

  基于这一思想,同时考虑基于Internet的全球制造网络环境,可以提出适用于中小企业单位的分布式网络化IMS的基本构架。一方面通过Agent赋予各制造单元以自主权,使其自治独立、功能完善;另一方面,通过Agent之间的协同与合作,赋予系统自组织能力。

  中文实在是一门博大精深的语言。提到“智能制造”这个词,如果先前并未查阅资料,没有陷入为主的定义,那么在中文语法里,它可以有两种理解:

  第一种是智能化的生产制造方式,我们可以简称为智能制造。第二种是智能类产品的生产与制造,也就是说,生产、制造智能类的产品,也可以简称为智能制造。比如智能手机的生产、智能穿戴设备的制造、智能机器人的生产、智能交通工具的智造等等。并且这些智能产品,同样可以是在智能化的生产方式中诞生的。

  作为专注智能制造领域的生态服务品牌,中发智造更侧重“智能化的生产方式”这一概念。谈论智能制造,应该关注的是智能科技给某一行业的供给、生产、制造领域带来怎样的冲击、改变与革新,而不是给人们的需求、消费、生活方面带来怎样的便利。比如自动驾驶/无人驾驶技术,研究智能制造的人应该关注的是这一技术如何改变优化邮递、运输、物流、仓储、配送等工作流程,而不是关注该技术如何便利人们的生活。

  在这一定义下,智能制造可以理解为工业生产方式与制造流程的发展方向和优化趋势,即锁着科技的发展,人工智能、云计算、大数据、区块链、物联网、移动5G、3d打印、无人驾驶等各种可预见的、不可预见的科学进展与科技突破,将逐渐应用于所有的工业生产领域,革新生产方式,优化制造流程,甚至掀起下一次科技革命。

  这些技术当然不会无缘无故的应用于生产制造领域,生产制造方式也不会无缘无故向着智能制造的方向发展,总要有某种目标作为驱动力。那么这个目标是什么呢?中发智造认为,主要有两种:

  智能制造出现之前,生产制造方式就一直朝着自动化的方向发展。自动化嘛,当然是希望机器能够实现自动生产,从而将人类从生产线上解放出来。毕竟从企业的角度讲,人力成本是远大于机械成本的,而从生产上讲,人的因素是最不稳定的,某个产品、某个工艺、某个环节,人直接参与的劳动越多,其质量、标准就越不稳定,毕竟人不是机器,也不应该成为一成不变的机器;从劳动者角度讲,谁都不愿意做谁都不愿意做枯燥、重复繁重的劳动,尽管我们从狭隘的角度讲,人工智能的应用,智能制造的发展必然会减少就业机会,但是从人性、从以人为本的角度讲,人本就不该从事繁重枯燥的体力劳动,

  能够有更多自由时间,有更多享受生活的时间,能够做创造性更强的工作,才是人的根本价值的体现。

  在智能制造出现之前,其实工业制造领域一直在谈论的柔性制造,就是在努力解决个性方面的问题

  这个很好理解,比如说,每个人都想穿一件款式独一无二的衣服,都想用一部与众不同的手机,总想有一款别人没有的玩具,

  相信每个人都有所体会,自己特别喜爱的衣服,出门就撞衫了;攒了几个月才买的手机,满以为是自己对生活品质的追求,结果却发现早已成为烂大街的“街机”。

  而从实际需要的角度讲,每个人都会有独一无二的需求,当前的生产制造方式没有办法针对个人的具体需求生产特定的、小批量甚至定制的产品。这些产品如果由纯手工制作可能会存在耗时费力、精度欠缺、技术难点无法攻克等问题,但是如果放在智能制造环境下,只是小菜一碟。

  当然,发展智能制造,并非一朝一夕的事情,企业是否应用智能制造解决方案,想要通过这种解决方案达到何种程度的“智能化”,都要从成本与利润的事情考量——全面“智能”有可能是一个长期投资的过程,从长远角度看是企业发展的必经之路,眼下却没有收益,这个时候企业自然应该考虑“智能”到何种程度即可立杆剪影地优化生产方式与制造流程,进而节约成本,扩大收益。又应该如何循序渐进地实现全面“智能”,兼顾短期收益与长期发展。

  展开全部智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)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。

  谈起智能制造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计划。

  毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智能自动化吗?而如果只是在企业的某个局部缓解实现智能化,而又无法保证全局的优化,则这种智能化的意义是有限的。

  从广义概念上来理解,CIMS(计算机集成制造系统),敏捷制造等都可以看作是智能自动化的例子。的确,除了制造过程本身可以实现智能化外,还可以逐步实现智能设计,智能管理等,再加上信息集成,全局优化,逐步提高系统的智能化水平,最终建立智能制造系统。这可能是实现智能制造的一种可行途径。

  Agent原为代理商,是指在商品经济活动中被授权代表委托人的一方。后来被借用到人工智能和计算机科学等领域,以描述计算机软件的智能行为,称为智能体。1992年曾经有人预言:“基于Agent的计算将可能成为下一代软件开发的重大突破。随着人工智能和计算机技术在制造业中的广泛应用,多智能体系统技术对解决产品设计、生产制造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智能化的方法,也为系统集成、并行设计,并实现智能制造提供了更有效的手段。

  整子系统的基本构件是整子(Holon)。Holon是从希腊语借过来的,人们用Holon表示系统的最小组成个体,整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是:

  ●自治性,每个整子可以对其自身的操作行为作出规划,可以对意外事件(如制造资源变化、制造任务货物要求变化等)作出反应,并且其行为可控;

  ●合作性,每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为,也可以对其他整子提出的操作申请提供服务;

  ●智能性,整子具有推理、判断等智力,这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明,它与智能体的概念相似。由于整子的全能性,有人把它也译为全能系统。

  制造模式主要反映了管理科学的发展,也是自动化、系统技术的研究成果,它将对各种单元自动化技术提出新的课题,从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。