什么是智能制造: 五大特征、八大模式、十大技术

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。

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。

一、智能制造五大特征

1.生产现场无人化，真正做到“无人”工厂工业机器人、机械手臂等智能设备的广泛应用，使工厂无人化制造成为可能。数控加工中心、智能机器人和三坐标测量仪及其他柔性制造单元，让“无人工厂”更加触手可及。

2.生产数据可视化，利用大数据分析进行生产决策当下信息技术渗透到了制造业的各个环节，条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术广泛应用，数据也日益丰富，对数据的实时性要求也更高。这就要求企业顺应制造的趋势，利用大数据技术，实时纠偏，建立产品虚拟模型以模拟并优化生产流程，乃至降低生产能耗与成本。

3.生产设备网络化，实现车间“物联网”

4.生产文档无纸化，实现高效、绿色制造构建绿色制造体系，建设绿色工厂，实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化，是我国“智能制造”的重要战略之一。传统制造业，在生产过程中会产生繁多的纸质文件，不仅产生大量的浪费现象，也存在查找不便、共享困难、追踪耗时等问题。实现无纸化管理之后，工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息，大幅降低基于纸质文档的人工传递及流转，从而杜绝了文件、数据丢失，进一步提高了生产准备效率和生产作业效率，实现绿色、无纸化生产。

5.生产过程透明化，智能工厂的“神经”系统

推进制造过程智能化，通过建设智能工厂，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制，进而实现整个过程的智能管控，是中国制造2025的重大战略。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等行业，企业建设智能工厂的模式为推进生产设备(生产线)智能化，目的是拓展产品价值空间，基于生产效率和产品效能的提升，实现价值增长。

二、八大模式

1. 互联工厂-打通企业运营的“信息孤岛”

2. 全生产过程能源优化管理-提高能源资源利用率

全过程能源优化管理模式主要应用于石化化工、有色、钢铁等行业,该模式以提高能源资源利用率为核心，通过MES采集各装备、各环节的能效数据,构建能源管理系统(EMS)或MES中具有能源管理模块,对生产过程、设备、能源供给及人员等实时进行优化。

3. 产品全生命周期可溯-提升产品质量管控能力

产品全生命周期可追溯模主要应用于食品、制药等领域，该模式以质量管控为核心，主要做法是让产品在全生命周期具有唯一标识,通过MES系统开展质量判异和过程判稳等在线质量检测和预警等。

4. 柔性制造-快速响应多样化市场需求

快速响应多样化市场需求的柔性制造模式,主要应用于铸造、服装等领域，主要做法是实现生产线可同时加工多种产品/零部件,车间物流系统实现自动配料,构建高级排产系统(APS),并实现工控系统、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)之间的高效协同与集成。

5. 大规模个性化定制，满足用户个性化需求

大规模个性化定制模式主要应用于服装、纺织、家居、家电等消费品领域，通过产品模块化设计、构建产品个性化定制服务平台和个性化产品数据库等手段，实现定制服务。

6. 远程运维服务-提高装备/产品运维服务水平

互联工厂模式主要应用于石化、钢铁、电子、家电等领域，应用物联网技术构建生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)，打通企业运营中的“信息孤岛”。

7. 网络协同制造- 供应链上下游协同优化

网络协同制造模式主要应用于航空航天、汽车制造等领域,该模式以供应链优化为核心，建设跨企业制造资源协同平台,实现企业间研发、管理和服务系统的集成和对接,开展制造服务和资源的动态分析和柔性配置等。

8. 产品生命周期数字一体化，实现缩短产品研制周期

产品全生命周期数字一体化模式主要应用于航空装备、汽车、船舶、工程机械等装备制造领域,通过(MBD)产品研发技术、全生命周期管理系统(PLM)等手段，实现缩短产品研制周期这一核心目的。

二、十大关键技术

1. 智能决策（Smart Decision Making）

企业在运营过程中，产生了大量的数据，比如与合同、回款、费用、库存、现金、产品、客户、投资、设备、产量、交货期等，这些数据一般是结构化的数据，可以进行多维度的分析和预测。同时，应用这些数据还可以提炼出企业的KPI，并与预设的目标进行对比。

2. 智能管理（Smart Management）

制造企业核心的运营管理系统包括人力资产管理系统（HCM）、客户关系管理系统（CRM）、企业资产管理系统（EAM）、能源管理系统（EMS）、供应商关系管理系统（SRM）、企业门户（EP）、业务流程管理系统（BPM）等。实现智能管理和智能决策，最重要的条件是基础数据准确和主要信息系统无缝集成。

3. 智能物流与供应链（Smart logisTIcs and SCM）

制造企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动，因此，越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时，也越来越重视物流自动化，自动化立体仓库、无人引导小车（AGV）、智能吊挂系统得到了广泛的应用；而在制造企业和物流企业的物流中心，智能分拣系统、堆垛机器人、自动辊道系统的应用日趋普及。WMS（Warehouse Management System，仓储管理系统）和TMS（Transport Management System，运输管理系统）也受到制造企业和物流企业的普遍关注。

4. 智能研发（Smart R&D）

研发对智造企业来讲至关重要。企业要开发智能产品，需要机电软多学科的协同配合；要缩短产品研发周期，需要深入应用仿真技术，建立虚拟数字化样机，实现多学科仿真，通过仿真减少实物试验；需要贯彻标准化、系列化、模块化的思想，以支持大批量客户定制或产品个性化定制；需要将仿真技术与试验管理结合起来，以提高仿真结果的置信度。

5. 智能产线（Smart ProducTIon line）

自动化生产线就是智能产线的一种形式。很多行业的企业高度依赖自动化生产线，比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线，为了提高生产效率，工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应用越来越广泛。

6. 智能车间（Smart workshop）

一个车间通常有多条生产线，要实现车间的智能化，需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析，进行高效排产和合理排班，显著提高设备利用率（OEE）。因此无论哪个制造行业，制造执行系统（MES）成为企业的必然选择。

7. 智能工厂（Smart Factory）

一个工厂通常由多个车间组成，大型企业有多个工厂。作为智能工厂，不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化，同时，产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。

8. 智能产品（Smart Product）

任何制造企业都应该思考如何在产品上加入智能化的单元，提升产品的附加值。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、智能售货机等。

9. 智能装备（Smart Equipment）

智能装备也是一种智能产品，可以补偿加工误差，提高加工精度

10. 智能服务（Smart Service）

智能服务是一种大数据技术：基于传感器和物联网（IoT）可以感知产品的状态，从而进行预防性维修维护，及时帮助客户更换备品备件，甚至可以通过了解产品运行的状态，帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据，辅助企业进行市场营销的决策。

（优益策智能科技 ）

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