智能制造概述

智能制造系统的特点

    自组织能力

    IMS中的各种组成单元能够根据工作任务的需要，自行集结成一种超柔性最佳结构，并按照最优的方式运行。其柔性不仅表现在运行方式上，还表现在结构形式上。完成任务后，该结构自行解散，以备在下一个任务中集结成新的结构。自组织能力是IMS的一个重要标志。

    自律能力

    IMS具有搜集与理解环境信息及自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。IMS能根据周围环境和自身作业状况的信息进行监测和处理，并根据处理结果自行调整控制策略，以采用最佳运行方案。这种自律能力使整个制造系统具备抗干扰、自适应和容错等能力。

    自学习和自维护能力

    IMS能以原有的专家知识为基础，在实践中不断进行学习，完善系统的知识库，并删除库中不适用的知识，使知识库更趋合理；同时，还能对系统故障进行自我诊断、排除及修复。

    人机一体化智能系统

    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。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，更好地发挥了人的潜能，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，使两者在不同的层次上各显其能，相辅相成。

    虚拟现实

    这是实现虚拟制造的支持技术，也是实现高水平人机一体化的关键技术之一。人机结合的新一代智能界面，使得可用虚拟手段智能地表现现实，它是智能制造的一个显著特征。

对智能制造技术发展的几点建议

    1.开拓智能制造研究领域，加强综合、集成。重点开展以机器人、全能体和多智能体为核心的智能制造系统(如快速重构制造系统、全能制造系统等)研究，为21世纪我国机械、汽车两大支柱产业的发展和制造技术创新做出突出的贡献。解决智能制造技术和重大问题需要的不再只是个人或一个单的贡献，而是需要团队的整体性贡献。

    2.目前国内IMT研究单位较多，并在先进制造理论、技术等方面已经取得多项研究成果，但由于一个单位经费和力量有限，许多成果难于实际应用，没有成气候，建议联合具有优势和特色的产、学研单位，共同投资、共享成果、共担风险，进行智能制造系统集成和应用工程研究。创建具有我国特色的智能制造示范单元或示范工程。

    3.IMT研究开发的全球化趋势日益明显，建议加强IMT的国际合作研究，密切与国外知名机构的联系与合作。提高我们研究起点和工作水平。

结语

    制造业是国家经济和综合国力的基础，被称为“立国之本”。而我国的制造工业与发达国家相比，差距很大，主要表现为自主开发能力和技术创新能力薄弱，核心技术、关键技术仍依赖进口。对此，我国已引起重视，在“九五”科技规划，将先进制造技术列为重点发展领域之一。进入21世纪，经济全球化的进程日益加快，制造业领域的竞争日益加剧，而竞争的核心是先进制造技术。在此环境下，我们只有抓住机遇，迎接挑战，利用先进制造技术改造传统产业，实现技术创新、机制创新、管理创新及人才创新，才能实现我国跻身世界制造强国的目标。

    未来必然是以高度的集成化和智能化为特征的智能化制造系统，并以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标，将在整个制造过程中通过计算机将人的智能活动与智能机器有机融合，以便有效地推广专家的经验知识，从而实现制造过程的最优化、智能化和自动化。对于智能制造的研究不仅是为了提高产品质量和生产效率及降低成本，而且也是为了提高国家制造业响应市场变化的能力和速度，以期在未来际竞争中求得生存和发展。它的研究成果将不只是面向21世纪的制造业达到更高程度的集成和效率，对于一般工业过程的智能化化或精密生产环境而言，均有潜在的应用价值。它的出现将使人们从一个完全崭新的角度去从事科学技术和制造领域的研究。目前发达国家正在积极起动这一高新技术，并投巨资、集中大批优秀人才进行跨国合作研究与开发，我国也应当适度开展跟踪研究。我们当前应该系统深入地开展的基础理论研究和现有加工单元技术与机器设备的智能化研究。特别是开发出具有自身特色的即能实现高精度、易操作和无人管理的智能制造系统，以满足我国制造业日益发展的需要。