智能制造的五个特点,智能制造的概念及特点

智能制造的概念及特点

智能制造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，在制造过程中能进行智能活动，将制造自动化的概念扩展到柔性化、智能化和高度集成化。 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。

整子系统

整子系统（Holonic System）的基本构件是整子（Holon）。Holon是从希腊语借过来的，人们用Holon表示系统的最小组成个体，整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是：

●自治性，每个整子可以对其自身的操作行为作出规划，可以对意外事件（如制造资源变化、制造任务货物要求变化等）作出反应，并且其行为可控；

●合作性，每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为，也可以对其他整子提出的操作申请提供服务；

●智能性，整子具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明，它与智能体的概念相似。由于整子的全能性，有人把它也译为全能系统。

整子系统的特点是：

●敏捷性，具有自组织能力，可快速、可靠地组建新系统。

●柔性，对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。

除此之外，还有生物制造、绿色制造、分形制造等模式。

制造模式主要反映了管理科学的发展，也是自动化、系统技术的研究成果，它将对各种单元自动化技术提出新的课题，从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。

智能制造的主要特征

智能制造的主要特征概括起来有以下三点：

一是资源配置的高度智能化。智能制造以智能工厂为载体，智能制造的过程包括面向智能加工与装配设计、智能服务与管理等多个环节，而其中智能工厂中的全部活动基本上可以从产品生产制造、设计以及供应链三个层面来描述。由于智能制造主要是制造技术、信息网络技术以及人工智能技术三者的深度融合的产物，对智能工厂而言，其核心要求之一就是要实现信息流、物资流和管理流的统一，故智能制造通过对资源配置的高度智能化，也就是说可以在智能工厂中实现其三个层面资源共享、高效便捷服务等功能，以到达缩短研发设计周期、提高生产效率等效果。

二是生产过程的高度智能化。智能制造以关键制造环节的智能化为核心，其目的就是要为制造系统建立一个完整地生产与信息的回路，使得制造过程具有自我学习、组织、诊断、决策等智能化行为和能力，从而可以达到对制造过程中可能遇到的一些问题和情况进行自我分析、自我判断以及自我处理等功能。

三是产品的高度智能化。智能化既是一种设计理念又是一种生产流程，它在产品设计初期就根据用户所提出的多样化需求，进行设计或者再设计产品，并对产品从原材料到入厂再到成品的全流程进行重要的节点进行监控，从而掌握与产品相关的全部重要信息，与此同时，在产品的销售与售后环节中，针对产品的不同特性以及用户体验的反馈等信息来与用户进行交互，如此，不仅可以极大的将用户的需求第一时间反映到产品的设计和生产中来，从而达到满足用户的各种个性化需求，而且对生产企业来说也很大程度上能够降低物耗、能耗，有效的实现节能减排和避免产能过剩。

智能制造系统都有哪些特征？

1、人机一体化

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，更好地发挥出人的潜能，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。

2、虚拟现实技术

特点是可以按照人们的意愿任意变化。

3、自组织

智能制造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要，自行组成一种最佳结构。

4、学习能力与自我维护能力

智能制造系统能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能。同时，在运行过程中自行故障诊断，并具备对故障自行排除、自行维护的能力。

智能制造系统构成要素

智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态五层。

1、资源要素：包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体，也包括电力、燃气等能源。此外，人员也可视为资源的一个组成部分。

2、系统集成：通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂乃至智能制造系统的集成。

3、互联互通：通过有线、无线等通信技术，实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。

4、信息融合：在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。

5、新兴业态：包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。

和传统的制造相比,智能制造具有的几个鲜明的特点？

1、生产设备网络化，实现车间“物联网”

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2、生产文档无纸化，实现高效、绿色制造

生产文档进行无纸化管理后，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，生产过程中产生的资料能够即时进行归档保存，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。

3、生产数据可视化，利用大数据分析进行生产决策

在生产现场，每隔几秒就收集一次数据，利用这些数据可以实现很多形式的分析，包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、故障率、生产率、设备综合利用率（OEE）、 零部件合格率、质量百分比等。首先，在生产工艺改进方面，在生产过程中使用这些大数据，就能分析整个生产流程，了解每个环节是如何执行的。

一旦有某个流程偏离了标准工艺，就会产生一个报警信号，能更快速地发现错误或者瓶颈所在，也就能更容易解决问题。利用大数据技术，还可以对产品的生产过程建立虚拟模型，仿真并优化生产流程，当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时，这种透明度将有助于制造企业改进其生产流程。再如，在能耗分析方面，在设备生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程，能够发现能耗的异常或峰值情形，由此便可在生产过程中优化能源的消耗，对所有流程进行分析将会大大降低能耗。

4、生产过程透明化，智能工厂的”神经”系统

在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造行业，企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设模式为推进生产设备（生产线）智能化，通过引|进各类符合生产所需的智能装备，建立基于制造执行系统MES的车间级智能生产单元，提高精准制造、敏捷制造、透明制造的能力。

5、生产现场无人化，真正做到“无人”厂

在离散制造企业生产现场，数控加工中心智能机器人和三坐标测量仪及其他所有柔性化制造单元进行自动化排产调度，工件、物料、刀具进行自动化装卸调度，可以达到无人值守的全自动化生产模式（Lights OutMFG）。在不间断单元自动化生产的情况下，管理生产任务优先和暂缓 ，远程查看管理单元内的生产状态情况，如果生产中遇到问题， -旦解决，立即恢复自动化生产，整个生产过程无需人工参与 ，真正实现”无人”智能生产。

2.智能制造的特点有哪些？

智能制造采用了新型制造技术和先进设备，并将由新一代信息技术构建的物联网贯穿整个生产过程，在先进制造业领域建成的信息物理系统，将彻底改变传统制造业的生产组织方式，它不是单纯地用信息技术改造传统制造业，而是信息技术和制造业合并发展的新型业态。

（一）生产过程高度智能

智能制造遍布整个生产过程，它的应用大大提高了生产效率。因为在生产过程中，智能制造能够严格监控产品的生产，并实时记录产品信息。此外，在生产产品的过程中，智能制造系统的各个组成部分分工明确，各司其职，互不干扰。而且智能制造系统还具有自我修理功能，当出现系统故障时，系统会自动检测并进行修理。

（二）资源配置高度智能

智能制造系统通过内置传感器等技术能够进行资源定位，并将信息进行反馈，因此智能制造可以跨地区、跨地域进行资源配置，突破原有的本地化的生产界限。

（三）产品高度个性化、智能化

智能制造产品可以进行自我监控，在运行中，智能产品也可以对自身状态和外部环境进行监控，记录数据并对产生的数据进行分析。此外，智能产品还能将运行期间产生的各种问题进行反馈，也可以根据客户的要求进行产品的个性化设计。更为重要的是，制造生产从先生产后销售的模式转为先定制后销售的模式，最大限度地避免了产能过剩。

智能制造的特点以及技术有哪些

智能制造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，其特点是：

1、虚拟现实技术

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。虚拟现实技术是以计算机为基础，融合信号处理、动画技术、智能推理、预测、仿真和多媒体技术为一体；

借助各种音像和传感装置，虚拟展示现实生活中的各种过程、物件等，因而也能拟实制造过程和未来的产品，从感官和视觉上使人获得完全如同真实的感受。但其特点是可以按照人们的意愿任意变化，这种人机结合的新一代智能界面，是智能制造的一个显著特征。

2、自组织超柔性

智能制造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要，自行组成一种最佳结构，其柔性不仅突出在运行方式上，而且突出在结构形式上，所以称这种柔性为超柔性，如同一群人类专家组成的群体，具有生物特征。

3、学习与维护

智能制造系统能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能。同时，在运行过程中自行故障诊断，并具备对故障自行排除、自行维护的能力。这种特征使智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。

智能技术：

1、新型传感技术——高传感灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的传感技术，采用新原理、新材料、新工艺的传感技术（如量子测量、纳米聚合物传感、光纤传感等），微弱传感信号提取与处理技术。

2、模块化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模块化硬件设计技术，微内核操作系统和开放式系统软件技术、组态语言和人机界面技术，以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术。

3、先进控制与优化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于大量数据的建模技术、大规模高性能多目标优化技术，大型复杂装备系统仿真技术，高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。

其发展前景：

1、人工智能技术。因为IMS的目标是计算机模拟制造业人类专家的智能活动，从而取代或延伸人的部分脑力劳动，因此人工智能技术成为IMS关键技术之一。IMS与人工智能技术（专家系统、人工神经网络、模糊逻辑）息息相关。

2、并行工程。针对制造业而言，并行工程是一种重要的技术方法学，应用于IMS中，将最大限度的减少产品设计的盲目性和设计的重复性。

3、信息网络技术。信息网络技术是制造过程的系统和各个环节“智能集成”化的支撑。信息网络同时也是制造信息及知识流动的通道。