智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。

　　談起智能制造，首先應(yīng)介紹日本在1990年4月所倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國(guó)際合作研究計(jì)劃。許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項(xiàng)計(jì)劃。該計(jì)劃共計(jì)劃投資10億美元，對(duì)100個(gè)項(xiàng)目實(shí)施前期科研計(jì)劃。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，智能化是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計(jì)，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，生產(chǎn)調(diào)度，故障診斷等。也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品配方，生產(chǎn)調(diào)度等，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程智能化。而人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復(fù)雜和不確定的問(wèn)題。但同樣顯然的是，要在企業(yè)制造的全過(guò)程中全部實(shí)現(xiàn)智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遙遠(yuǎn)的將來(lái)。有人甚至提出這樣的問(wèn)題，下個(gè)世紀(jì)會(huì)實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化嗎?而如果只是在企業(yè)的某個(gè)局部環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化，而又無(wú)法保證全局的優(yōu)化，則這種智能化的意義是有限的。

　　2015年9月10日，工業(yè)和信息化部公布2015年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，46個(gè)項(xiàng)目入圍。這些項(xiàng)目包括沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司申報(bào)的智能機(jī)床試點(diǎn)、北京航天智造科技發(fā)展有限公司申報(bào)的航天產(chǎn)品智慧云制造試點(diǎn)、中化化肥有限公司申報(bào)的化肥智能制造及服務(wù)試點(diǎn)等。46個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目覆蓋了38個(gè)行業(yè)，分布在21個(gè)省，涉及流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務(wù)等6個(gè)類別，體現(xiàn)了行業(yè)、區(qū)域覆蓋面和較強(qiáng)的示范性。沈陽(yáng)機(jī)床也是本次金屬切削機(jī)床行業(yè)中入選的企業(yè)。

　　工信部在2015年啟動(dòng)實(shí)施“智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)”，主要是直接切入制造活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性，注重試點(diǎn)示范項(xiàng)目的成長(zhǎng)性，通過(guò)點(diǎn)上突破，形成有效的經(jīng)驗(yàn)與模式，在制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域加以推廣與應(yīng)用。

　　工信部部長(zhǎng)苗圩在會(huì)議上表示，智能制造日益成為未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容，也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)工業(yè)向中高端邁進(jìn)、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措，也是新常態(tài)下打造新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必然選擇。而推進(jìn)智能制造是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，也是一件新生事物，這需要一個(gè)不斷探索、試錯(cuò)的過(guò)程，難以一蹴而就，更不能急于求成。為此，“要用好試點(diǎn)示范這個(gè)重要抓手。

　　智能技術(shù)

　　　　1、新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的傳感技術(shù)，采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術(shù)(如量子測(cè)量、納米聚合物傳感、光纖傳感等)，微弱傳感信號(hào)提取與處理技術(shù)。

　　2、模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)——不同結(jié)構(gòu)的模塊化硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，微內(nèi)核操作系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)軟件技術(shù)、組態(tài)語(yǔ)言和人機(jī)界面技術(shù)，以及實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺(tái)技術(shù)。

　　3、先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過(guò)程多層次性能評(píng)估技術(shù)、基于大量數(shù)據(jù)的建模技術(shù)、大規(guī)模高性能多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，大型復(fù)雜裝備系統(tǒng)仿真技術(shù)，高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、電子傳動(dòng)等精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。

　　4、系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù)，統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù)，統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù)，一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。

　　5、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)——在線或遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、自愈合調(diào)控與損傷智能識(shí)別以及健康維護(hù)技術(shù)，重大裝備的壽命測(cè)試和剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù)，可靠性與壽命評(píng)估技術(shù)。

　　6、高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高可靠無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)，工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)間信息無(wú)縫交換技術(shù)。

　　7、功能安全技術(shù)——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證技術(shù)及方法，建立功能安全驗(yàn)證的測(cè)試平臺(tái)，研究自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體功能安全評(píng)估技術(shù)。

　　8、特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結(jié)等特殊連接工藝，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，精確可控?zé)崽幚砑夹g(shù)，精密鍛造技術(shù)等。

　　9、識(shí)別技術(shù)——低成本、低功耗RFID芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù)，超高頻和微波天線設(shè)計(jì)技術(shù)，低溫?zé)釅悍庋b技術(shù)，超高頻RFID核心模塊設(shè)計(jì)制造技術(shù)，基于深度三位圖像識(shí)別技術(shù)，物體缺陷識(shí)別技術(shù)。

　　制造裝備

　　1、石油石化智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有在線檢測(cè)、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯和千萬(wàn)噸級(jí)大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。

　　2、冶金智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有特種參數(shù)在線檢測(cè)、自適應(yīng)控制、高精度運(yùn)動(dòng)控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。

　　3、智能化成形和加工成套設(shè)備——集成開發(fā)基于機(jī)器人的自動(dòng)化成形、加工、裝配生產(chǎn)線及具有加工工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、控制、優(yōu)化功能的大型復(fù)合材料構(gòu)件成形加工生產(chǎn)線。

　　4、自動(dòng)化物流成套設(shè)備——集成開發(fā)基于計(jì)算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設(shè)計(jì)、具有網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、高效敏捷的智能制造物流設(shè)備。

　　5、建材制造成套設(shè)備——集成開發(fā)具有物料自動(dòng)配送、設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設(shè)備、高端特種玻璃成套設(shè)備。　

　　6、智能化食品制造生產(chǎn)線——集成開發(fā)具有在線成分檢測(cè)、質(zhì)量溯源、機(jī)電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。

　　7、智能化紡織成套裝備——集成開發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學(xué)參數(shù)的檢測(cè)儀器與控制設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配送和過(guò)程控制的化纖、紡紗、織造、染整、制成品等加工成套裝備。

　　8、智能化印刷裝備——集成開發(fā)具有墨色預(yù)置遙控、自動(dòng)套準(zhǔn)、在線檢測(cè)、閉環(huán)自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)等功能的數(shù)字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數(shù)字噴墨印刷設(shè)備、計(jì)算機(jī)直接制版設(shè)備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。

　　發(fā)展前景

　　1、人工智能技術(shù)。因?yàn)镮MS的目標(biāo)是計(jì)算機(jī)模擬制造業(yè)人類專家的智能活動(dòng)，從而取代或延伸人的部分腦力勞動(dòng)，因此人工智能技術(shù)成為IMS關(guān)鍵技術(shù)之一。IMS與人工智能技術(shù)(專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯)息息相關(guān)。

　　2、并行工程。針對(duì)制造業(yè)而言，并行工程是一種重要的技術(shù)方法學(xué)，應(yīng)用于IMS中，將最大限度的減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的盲目性和設(shè)計(jì)的重復(fù)性。

　　3、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是制造過(guò)程的系統(tǒng)和各個(gè)環(huán)節(jié)“智能集成”化的支撐。信息網(wǎng)絡(luò)同時(shí)也是制造信息及知識(shí)流動(dòng)的通道。

　　4、虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就模擬出該產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，從而更有效，更經(jīng)濟(jì)、更靈活的組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開發(fā)周期最短，產(chǎn)品成本最低，產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)，生產(chǎn)效率最高的保證。同時(shí)虛擬制造技術(shù)也是并行工程實(shí)現(xiàn)的必要前提。

　　5、自律能力構(gòu)筑。即收集和理解環(huán)境信息和自身的信息并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。強(qiáng)大的知識(shí)庫(kù)和基于知識(shí)的模型是自律能力的基礎(chǔ)。

　　6、人機(jī)一體化。智能制造系統(tǒng)不單單是“人工智能系統(tǒng)，而且是人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，是一種混合智能。想以人工智能全面取代制造過(guò)程中人類專家的智能，獨(dú)立承擔(dān)分析、判斷、決策等任務(wù)，說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。人機(jī)一體化突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位，同時(shí)在智能機(jī)器的配合下，更好的發(fā)揮人的潛能，使達(dá)到一種相互協(xié)作平等共事的關(guān)系，使二者在不同層次上各顯其能，相輔相成。

　　7、自組織和超柔性。智能制造系統(tǒng)中的各組成單元能夠依據(jù)工作任務(wù)的需要，自行組成一種最佳結(jié)構(gòu)，使其柔性不僅表現(xiàn)運(yùn)行方式上，而且突出在結(jié)構(gòu)形式上，所以稱這種柔性為超柔性，類似于生物所具有的特征，如同一群人類專家組成的整體。

　　智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，智能制造已成為世界各國(guó)搶占發(fā)展機(jī)遇的制高點(diǎn)和主攻方向。支持傳統(tǒng)制造業(yè)智能化改造，促進(jìn)智能制造業(yè)發(fā)展，是推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。大部分傳統(tǒng)制造業(yè)可以通過(guò)智能化改造實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，但是在推動(dòng)智造業(yè)發(fā)展過(guò)程中還存在制造企業(yè)數(shù)字化及智能化實(shí)踐路線不明確、制造企業(yè)對(duì)數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)型投入持謹(jǐn)慎態(tài)度、傳統(tǒng)制造業(yè)升級(jí)改造受重視不夠、制造業(yè)人才發(fā)展總體水平不高等問(wèn)題。因此，特別制定“智能制造”干部培訓(xùn)專題。

　　該專題綜合運(yùn)用理論授課、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、結(jié)構(gòu)化研討等多種教學(xué)方式，靈活應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、不斷提升廣泛鏈接與自學(xué)習(xí)能力，深度融合工業(yè)化與信息化，實(shí)現(xiàn)裝備的智能化及制造過(guò)程的自動(dòng)化，打造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。