智能制造的四大元素

发布时间：2016-01-05 作者：佚名来源：互联网*王力

关键字：智能制造智能工厂智能产品

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2015年过去2016年来临，这是属于智能制造的中国元年！我们有理由相信，2016年一定会有真正的具有中国特色的智能车间、智能工厂建设成功。为使我们的智能工厂建设的更科学更实用，我们有必要重新审视构成智能制造体系的抵达基本元素。

　　第一：智慧人

　　人是最具有智慧型的生物。离开了人的参与，智能制造不可能进行，更不可能完成。智能制造体系中主要涉及三类人：客户、外部智力资源、制造业员工。对于制造业来讲，智慧的人是指借助智能技术把人的智慧介入到智能制造中去。通过智能装备、人机接口、虚拟现实等几个层面的智能技术可以使人的智慧最大化融合到智能制造中。智能移动终端具有无限扩大智能化的潜力，无论何人、何时、何地、任何方式，都可以很方便的融入数字世界中。多媒体交互技术是人机之间能够通过图像、语音、文字、动作、数据、表情等等多种手段与智能机器进行互动，机器能够准确的自动识别和处理人提供的信息，并进行正确的操作。

　　虚拟现实技术是一种涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域的综合性技术。用计算机生成逼真的三维视听嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。对于制造业来讲，虚拟现实技术可以用来仿真产品结构和外形、模拟测试过程、模拟加工过程、模拟装配过程。这样就可以预先发现问题，对制造产品、制造流程进行优化设计。

　　增强现实技术是在虚拟现实技术基础上发展起来的，通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知，并将计算机生成的虚拟物体、场景或者系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。同时，由于一直与真实世界相联系，交互方式更加的自然。

　　总体上来讲，无论是智能装备、人机交互技术、虚拟现实技术、增强现实技术，都能够帮助人更便捷、更科学的接入到智能制造的进程中，从而实现人机智能的融合。从机器的视角来看，人是机器完成生产的智慧助手。从人的视角来看，人借助智能技术，成为智能制造中的一个智慧元素。

　　第二：智能产品

　　在智能制造体系中，产品处于中心位置，产品不是由制造商定义的，而是用户需求的具体表现形式。通过产品来自主组织或者半自主组织生产是最有效率的生产方式，通过产品组织生产，就要求产品在零部件环节就要拥有足够的智能，对自身的生产进程信息进行收集，与生产设备与生产环境进行交互，传递生产指令，直到产品被生产完成。

　　生产过程中的产品智能需要通过智能技术来实现；在运输环节也需要相应的智能技术来识别产品的物流路线和保管状态；到达用户手中，产品的生命周期远远没有完成，这时候智能产品通过嵌入式智能系统，自动采集自身运行状态，并能够及时向服务系统发送自己的保养情况；同时，智能产品也会被用户介入自己的智慧环境中，成为智慧工作、智慧生活的一部分；直到产品全生命周期结束，智能产品的工作才算完成。

　　所以，智能产品应该能够为自己提供全生命周期的智能服务。生产环节、流通环节中的智能是通过外部附加上去的，而客户使用过程中的智能是产品自身智能技术的应用。这样智能产品全生命周期的数据就可以被收集起来形成大数据资源，可以使产品生产服务更加的智能。

　　第三：智能物料

　　在智能生产过程中，物料需要被准确的保存、送达并安装到合适的位置。这样，就要求物料本身、存储环境、送达、生产过程都应该是智能化的，否则是不可能实现的。

　　RFID技术是实现智能物料的基本技术。

　　附加RFID的物料能够记录他的全部信息，包括供货商、用途、采购时间、批次、出入库信息、仓储位置信息、库存余量、用户信息、对应的产品信息等等。

　　第四：智能工厂

　　智能工厂是智能制造的中心环节，由智能机器、工业机器人、传感器、智能车间组合而成。智能工厂应该具有以下几个特点：

　　1.在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里一般自然的相互沟通协作；它是智能元素的集合体，能够为生产提供全面的支持。

　　2.智能工厂建立在网络之上，支持虚拟的分布式工厂，也能够支持操作人员在远程环境下的操作。

　　3.智能工厂足够健壮，确保产品能够精确、自动化生产。

　　4.智能工厂以端对端的工程制造为特征，这种端对端的工程制造不仅涵盖制造流程，也包含着制造的产品，从而实现数据和物质两个系统的融合。

　　5.智能工厂也是一个成本控制单元。使复杂的制造流程对于工作人员来讲更加可控、是制造的产品在环境中更有可持续性，并且更加的盈利。

　　6.智能工厂支持全新的协作方式，员工通过智能系统使用多种形式的、有好的用户界面。

　　上面四大智能元素是智能制造体系的基础，没有智能元素的支持，智能制造就是空中楼阁。但是，四大智能元素是零散的，他们需要按照智能制造的价值逻辑，通过物理信息融合系统（CPS）集成在一起形成价值网络，最后才能构成智能制造的完整体系。