智能制造文献综述

中国制造2025之智能制造工程现状及问题分析

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前言

实现由制造大国向制造强国的转变,已经成为新时期我国经济发展面临的重大课题。在详细分析我国制造业现状的基础上,阐述了"中国制造2025"的指导思想、战略部署、基本方针和战略举措,认为"互联网+先进制造业+现代服务业"将成为中国经济发展的新引擎。指出"制造业数字化网络化智能化是新一轮工业革命的核心技术,应该作为中国制造 2025的制高点、突破口和主攻方向",重点围绕"智能制造是新一轮工业革命的核心技术"和"智能制造是中国制造2025的主攻方向"两个论断展开了全面深入的剖析解读。

一、智能制造工程的研究综述

紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。支持政产学研用联合攻关，开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间。在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中，分类实施流程制造、离散制造、智能装备和产品、新业态新模式、智能化管理、智能化服务等试点示范及应用推广。建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。

到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。

二、对我国智能制造现状的分析

1、现状

我国制造业步入新常态下的攻坚阶段，制造强国战略开始推进实施。经过多年迅猛发展，我国已稳居世界制造业第一大国，对全球制造业的影响力不断提升。但随着全球经济结构深度调整，我国制造业面临“前后夹击”的双重挑战。从国内来看，经济发展正处于增速换档和结构调整阵痛的关键节点，制造业潜在增长率趋于下降。总体来看，我国经济发展已进入以中高速、优结构、多挑战、新动力为特征的新常态阶段。2015年5月8日，国务院出台制造强国中长期发展战略规划《中国制造2025》，全面部署推进制造强国战略实施，坚持创新驱动、

智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。智能制造已成为我国未来重要的发展方向。

2、智能制造装备产业发展趋势

今后一段时期内，智能制造装备将持续呈现出自动化、集成化、信息化、绿色化的发展趋势。

自动化。自动化和智能化是智能制造装备的重要发展趋势，主要表现在装备能根据用户要求完成制造过程的自动化，并对制造对象和制造环境具有高度适应性，实现制造过程的优化。

集成化。智能制造装备正向技术集成、系统集成的方向发展，主要体现在生产工艺技术、硬件、软件与应用技术的集成及设备的成套，同时还体现在生物、纳米、新能源、新材料等跨学科高技术的集成，从而使装备得到不断提高和升级，甚至发生深刻变化。

信息化。信息技术与先进制造技术的融合，带来巨大的、甚至是革命性的变化。将传感技术、计算机技术、软件技术“嵌入”装备中，实现装备的性能提升和“智能”。设计及制造过程的数字化、信息化与智能化的最终目标不仅是要快速开发出产品或装备，而且要努力实现大型复杂产品一次开发成功。

绿色化。资源、能源的压力，使装备必须考虑从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的全生命周期中，对环境负面影响极小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造是提高智能制造装备资源循环利用效率和降低环境排放的关键途径。

3、创新智能产品成为主体

制造业数字化网络化智能化是实现机械产品创新的共性使能技术，使机械产品向“数控一代”乃至“智能一代”发展，可从根本上提高产品功能、性能和市场竞争力。

传统机械产品的构成包括：动力装置—传动装置—工作装置。机械产品的主要创新途径有二：一是创新工作原理或者说工作装置；二是创新运动的驱动和控制系统。

第一种创新：工作原理的创新。这种创新是根本性的，极为重要。如3D（三维）打印机或称为快速成形机的3D打印的材料添加成形是一种重大的创新；第二种创新：应用数控化和智能化技术进行机械产品创新，它用伺服驱动系统取代了传统机械中的动力装置与传动装置并采用计算机控制系统对机械运动与工作过程进行控制，如动力机车的数控化和智能化、X52K普通立式铣床→XHK714/3-5五坐标加工中心，在数控化的基础上，各种机床向高速高精度高性能方向快速发展，形成了崭新一代的数控机床。

三、总结

智能制造发展具有复杂性、系统性，涉及研发设计、生产制造、仓储物流、市场营销、售后服务、信息咨询等各个价值链环节，涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构，需要进行横向集成、纵向集成和端到端集成，单个企业很难满足智能制造发展的需要。智能制造各领域企业间趋向于开展资本并购或战略合作，实施开放式合作和协同创新，促进各类要素资源整合，推进前沿技术研发及创新成果转化

不仅中国制造2025中提出智能制造工程，德国政府提出的一个高科技战略计划工业4.0中也旨在提高制造业的智能化水平，智能制造是中德高端装备制造产业园建设中的一个亮点。通过智能模拟和传感让企业更有指向性地从事个性化生产。“智能制造绝不仅仅是工业化和自动化这么简单，智能制造是要给客户提供高附加值的服务。因此智能制造已成为一种全球化的发展方向。

在未来，“互联网+先进制造业+现代服务业”将成为中国经济发展的新引擎，推动新技术、新产业、新模式、新业态的不断产生，而智能制造将是新一轮工业革命的核心技术。

参考文献

[1]李杰.工业大数据[M]北京：机械工业出版社，2015

[2]金碚.中国制造2025[M]北京：中信出版集团，2015

[3]奥拓·布劳克曼.智能制造[M]北京：机械工业出版社，2015