智慧製造到底有什麼實際意義?它能為我們帶來什麼新發展

時間 2021-07-19 20:42:42

1樓:協進教育

(一)發展背景

當今世界,各國製造企業普遍面臨著提高質量、增加效率、降低成本、快速響應的強烈需求,還要不斷適應廣大使用者不斷增長的個性化消費需求,應對資源能源環境約束進一步加大的挑戰。然而,現有製造體系和製造水平已經難以滿足高階化、個性化、智慧化產品和服務增值升級的需求,製造業的進一步發展面臨巨大瓶頸和困難。解決問題,迎接挑戰,迫切需要製造業的技術創新、智慧升級。

新一輪工業革命方興未艾,其根本動力在於新一輪科技革命。新世紀以來,移動互聯、超級計算、大資料、雲端計算、物聯網等新一代資訊科技日新月異、飛速發展,並極其迅速地普及應用,形成了群體性跨越。這些歷史性的技術進步,集中匯聚在新一代人工智慧技術的戰略性突破,實現了質的飛躍。

新一代人工智慧呈現出深度學習、跨界協同、人機融合、群體智慧等新特徵,為人類提供認識複雜系統的新思維、改造自然和社會的新技術。當然,新一代人工智慧技術還處在極速發展的程序中,將繼續從「弱人工智慧」邁向「強人工智慧」,不斷拓展人類「腦力」,應用範圍將無所不在。新一代人工智慧已經成為新一輪科技革命的核心技術,為製造業革命性的產業升級提供了歷史性機遇,正在形成推動經濟社會發展的巨大引擎。

世界各國都把新一代人工智慧的發展擺在了最重要的位置。

新一代人工智慧技術與先進製造技術的深度融合,形成了新一代智慧製造技術,成為了新一輪工業革命的核心驅動力。

(二)新一代智慧製造是新一輪工業革命的核心技術

科學技術是第一生產力,科技創新是經濟社會發展的根本動力。第一次工業革命和第二次工業革命分別以蒸汽機和電力的發明和應用為根本動力,極大地提高了生產力,人類社會進入了現代工業社會。第三次工業革命以計算、通訊、控制等資訊科技的創新與應用為標誌,持續將工業發展推向新高度。

新世紀以來,數字化和網路化使得資訊的獲取、使用、控制以及共享變得極其快速和普及,進而,新一代人工智慧突破和應用進一步提升了製造業數字化網路化智慧化的水平,其最本質的特徵是具備認知和學習的能力,具備生成知識和更好地運用知識的能力,這樣就從根本上提高工業知識產生和利用的效率,極大地解放人的體力和腦力,使創新速度大大加快,應用範圍更加泛在,從而推動製造業發展步入新階段,即數字化網路化智慧化製造——新一代智慧製造。如果說數字化網路化製造是新一輪工業革命的開始,那麼新一代智慧製造的突破和廣泛應用將推動形成新工業革命的高潮,將重塑製造業的技術體系、生產模式、產業形態,並將引領真正意義上的「工業4.0」,實現新一輪工業革命。

(三)願景

製造系統將具備越來越強大的智慧,特別是越來越強大的認知和學習能力,人的智慧與機器智慧相互啟發性地增長,使製造業的知識型工作向自主智慧化的方向發生轉變,進而突破當今製造業發展所面臨的瓶頸和困難。

新一代智慧製造中,產品呈現高度智慧化、宜人化,生產製造過程呈現高質、柔性、高效、綠色等特徵,產業模式發生革命性的變化,服務型製造業與生產型服務業大發展,進而共同優化整合新型製造大系統,全面重塑製造業價值鏈,極大提高製造業的創新力和競爭力。

新一代智慧製造將給人類社會帶來革命性變化。人與機器的分工將產生革命性變化,智慧機器將替代人類大量體力勞動和相當部分的腦力勞動,人類可更多地從事創造性工作;人類工作生活環境和方式將朝著以人為本的方向邁進。同時,新一代智慧製造將有效減少資源與能源的消耗和浪費,持續引領製造業綠色發展、和諧發展。

新一代智慧製造是一個大系統,主要由智慧產品、智慧生產和智慧服務三大功能系統以及工業智聯網和智慧製造雲兩大支撐系統集合而成(圖8)。

新一代智慧製造技術是一種核心使能技術,可廣泛應用於離散型製造和流程型製造的產品創新、生產創新、服務創新等製造價值鏈全過程的創新與優化。

(一)智慧產品與製造裝備

產品和製造裝備是智慧製造的主體,其中,產品是智慧製造的價值載體,製造裝備是實施智慧製造的前提為基礎。

新一代人工智慧和新一代智慧製造將給產品與製造裝備創新帶來無限空間,使產品與製造裝備產生革命性變化,從「數字一代」整體躍升至「智慧一代」。從技術機理看,「智慧一代」產品和製造裝備也就是具有新一代hcps特徵的、高度智慧化、宜人化、高質量、高價效比的產品與製造裝備。

設計是產品創新的最重要環節,智慧優化設計、智慧協同設計、與使用者互動的智慧定製、基於群體智慧的「眾創」等都是智慧設計的重要內容。研發具有新一代hcps特徵的智慧設計系統也是發展新一代智慧製造的核心內容之一。

(二)智慧生產

智慧生產是新一代智慧製造的主線。

智慧產線、智慧車間、智慧工廠是智慧生產的主要載體。新一代智慧製造將解決複雜系統的精確建模、實時優化決策等關鍵問題,形成自學習、自感知、自適應、自控制的智慧產線、智慧車間和智慧工廠,實現產品製造的高質、柔性、高效、安全與綠色。

(三)智慧服務

以智慧服務為核心的產業模式變革是新一代智慧製造的主題。

在智慧時代,市場、銷售、**、運營維護等產品全生命週期服務,均因物聯網、大資料、人工智慧等新技術而賦予其全新的內容。

新一代人工智慧技術的應用將催生製造業新模式、新業態:一是,從大規模流水線生產轉向規模化定製生產;二是,從生產型製造向服務型製造轉變,推動服務型製造業與生產性服務業大發展,共同形成大製造新業態。製造業產業模式將實現從以產品為中心向以使用者為中心的根本性轉變,完成深刻的供給側結構性改革。

(四)智慧製造雲與工業智聯網

智慧製造雲和工業智聯網是支撐新一代智慧製造的基礎。

隨著新一代通訊技術、網路技術、雲技術和人工智慧技術的發展和應用,智慧製造雲和工業智聯網將實現質的飛躍。智慧製造雲和工業智聯網將由智慧網路體系、智慧平臺體系和智慧安全體系組成,為新一代智慧製造生產力和生產方式變革提供發展的空間和可靠的保障。

(五)系統整合

新一代智慧製造內部和外部均呈現出前所未有的系統「大整合」特徵:

一方面是製造系統內部的「大整合」。企業內部設計、生產、銷售、服務、管理過程等實現動態智慧整合,即縱向整合;企業與企業之間基於工業智聯網與智慧雲平臺,實現整合、共享、協作和優化,即橫向整合。

另一方面是製造系統外部的「大整合」。製造業與金融業、上下游產業的深度融合形成服務型製造業和生產性服務業共同發展的新業態。智慧製造與智慧城市、智慧農業、智慧醫療等交融整合,共同形成智慧生態大系統——智慧社會。

新一代智慧製造系統大整合具有大開放的顯著特徵,具有集中與分佈、統籌與精準、包容與共享的特性,具有廣闊的發展前景。

思想價值決定企業命運的時代已經到來。

在日益全球化和移動互聯、人工智慧技術日趨普及的趨勢下,優勢企業之間的最高階段的競爭,不能侷限於硬技術的競爭,而是體現在企業軟實力的競爭,亦即思想的競爭。面對今天的市場格局及為未來趨勢,你的企業應該有什麼樣的價值判斷,應該有什麼樣的思想基礎,應該發出什麼樣的聲音,這才是關鍵。

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