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人工智能制造专业解读

人工智能制造

适合性别:男生女生

更新日期:2019-03-26

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专业简介

    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。


    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。


    谈起智能制造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计划。

毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智能自动化吗?而如果只是在企业的某个局部环节实现智能化,而又无法保证全局的优化,则这种智能化的意义是有限的。 


    2015年9月10日,工业和信息化部公布2015年智能制造试点示范项目名单,46个项目入围。这些项目包括沈阳机床(集团)有限责任公司申报的智能机床试点、北京航天智造科技发展有限公司申报的航天产品智慧云制造试点、中化化肥有限公司申报的化肥智能制造及服务试点等。46个试点示范项目覆盖了38个行业,分布在21个省,涉及流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6个类别,体现了行业、区域覆盖面和较强的示范性。沈阳机床也是本次金属切削机床行业中入选的企业。

 

    工信部在2015年启动实施“智能制造试点示范专项行动”,主要是直接切入制造活动的关键环节,充分调动企业的积极性,注重试点示范项目的成长性,通过点上突破,形成有效的经验与模式,在制造业各个领域加以推广与应用。


    工信部部长苗圩在会议上表示,智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,也是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措,也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。而推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,也是一件新生事物,这需要一个不断探索、试错的过程,难以一蹴而就,更不能急于求成。为此,“要用好试点示范这个重要抓手



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。


    4、虚拟制造技术。虚拟制造技术可以在产品设计阶段就模拟出该产品的整个生命周期,从而更有效,更经济、更灵活的组织生产,实现了产品开发周期最短,产品成本最低,产品质量最优,生产效率最高的保证。同时虚拟制造技术也是并行工程实现的必要前提。


    5、自律能力构筑。即收集和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。强大的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。


    6、人机一体化。智能制造系统不单单是“人工智能系统,而且是人机一体化智能系统,是一种混合智能。想以人工智能全面取代制造过程中人类专家的智能,独立承担分析、判断、决策等任务,说是不现实的。人机一体化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,更好的发挥人的潜能,使达到一种相互协作平等共事的关系,使二者在不同层次上各显其能,相辅相成。


    7、自组织和超柔性。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,使其柔性不仅表现运行方式上,而且突出在结构形式上,所以称这种柔性为超柔性,类似于生物所具有的特征,如同一群人类专家组成的整体。


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