智能制造及其核心信息設備的研究進展及趨勢分析

麥濱

摘 要：制造業不但推動國民經濟發展，而且推動了人們生活水平的提高。制造業的重要價值體現在大型工業設備的制造工作和小型部件的加工工作。伴隨信息時代到來，制造業在互聯網影響下進行革新，出現智能制造設想。智能制造不僅可以使制造業的生產效率得到提高，而且可以使產品質量有所提升，對國家發展很有好處。本文對智能制造和智能制造核心信息設備在研究方面的進展及趨勢進行了分析。

關鍵詞：智能制造;核心信息設備;研究進展

引言：智能制造概念會伴隨人工智能技術以及信息技術發展逐漸演變。隨著人工智能產品的增多，人工智能在人們心中的接受程度越來越高，越來越多的企業將其應用至生產制造工作，智能制造概念因此出現，逐漸產生智能制造理論和智能制造學科。伴隨科學技術與制造領域的結合，使以往的生產流程被打破，智能制造在許多方面替代人工，使企業成本支出得到減少，能夠幫助企業獲得更多的經濟效益。

一、智能制造特點

第一，智能制造具有自律特點。智能制造機器于工業使用時具有強大數據支持系統，在具體運行時能夠使用持續采集周邊環境數據與自身信息方式展開分析，在此基礎上制定最為合適的規劃方案。就此過程來說，因為現階段計算機在運行速度方面逐漸提速，所以不會在數字分析環節花費較長時間，使智能機器在工作時的效率得到提升。

第二，智能制造具有人機一體化特點。對目前情況而言，伴隨科技不斷進步和發展，智能制造機器只擁有邏輯推理方面的思維，出于使其持續發展目的，需要于智能制造機器加入其他技術，使其進行圖像思維。出于使智能制造機器擁有人類靈感思維目的，應該進行深層次研究，體現了智能制造具有人機一體化特點。

第三，智能制造具有虛擬現實特點。就智能制造機器的使用來說，能夠在傳感器幫助下開展采集數據工作和對影像修復環境進行分析的工作。正確使用相關技術能夠對制造過程和生產產品特點進行虛擬，能夠為工作人員的分析工作提供幫助，可在此前提下改進其工作。

第四，智能制造具有學習維護特點。智能機器數據維護能夠利用以下方面達到：一方面為使用人工方式將數據導入，通常來說，此方式的使用時間為數據庫建立初期。另一方面為機器的自主擴充，數據庫建設完成的每次使用均可當作新數據錄入過程，能夠對智能機器所具有的自我學習特點進行體現。如果機器出現故障，將開展自檢排除故障工作，可自行對數據進行修復，表明智能機器具有維護特點。

二、關于智能制造和智能制造核心信息設備的研究

（一）智能制造核心信息設備生產線

核心信息設備的智能生產線作為當前的關鍵研究領域，我國科技調研組織現已對對應智能生產線的報告進行發表，而且依據CPS環境對智能生產線流程進行布置，智能生產線的主要構成環節除了集中制造設計線環節和生產線環節之外，還有管理線環節和售后線環節。就智能生產線的運用來說，出于確保智能生產線具備數據傳輸特征以及及時特征目的，使人工智能與智能生產線進行完美融合，讓智能生產線于所有生產環節均可盡快做出更改，為智能生產的精確程度提供保障，使生產的失誤率得到最大程度地下降。為使生產設備在對指定目標進行生產的過程中可以進行全過程感知，少數單位在對生產周期進行選擇的過程中開展深層次智能的感知處理操作，利用研究生產數據方式，對生產精確度進行準確控制，以為信息設備在生產方面的全智能技術提供保障。

（二）信息互聯解決技術

為使核心信息設備的智能制造生產線和網絡技術達到有效融合效果，國家頒布了相關產業發展規劃。對目前制造工作來說，需要把新能源技術和智能生產線進行聯合，在符合全程自動操控生產前提下實時傳遞生產過程出現的數據，也就是運用至核心信息設備制造的信息互聯解決技術。此外，就生產戰略的部署方面而言，智能制造重點是在產業線融合背景下，促使各生產線全方面融合。生產線除了供應端和生產端之外，還有服務端及銷售端。對智能制造業的升級計劃而言，我國科研單位需要更加注重智能制造，將確保技術可以持續發展當作主線方向，使中國制造產品于全球范圍內所占份額得到提高，提升中國制造影響力。

（三）物聯網技術及設備

按照應用程序差異性，材料在特定條件下能夠被稱作傳感器網絡。源自物理網絡的技術設備把生活中的對象連接至互聯網，在對有關對象信息進行上傳后，能夠完成識別工作、定位工作以及管理工作。物聯網技術設備除了能夠用在企業資產管理工作和信息統計工作之外，還可用于檢入應用程序工作及安全控制工作，此技術還可用在多個領域中。5G技術出現標志著網絡化取得重大突破。通過邊緣計算，可以讓物理世界和聯網世界產生密切聯系，傳統數據中心會處在邊緣位置。此趨勢會使通信技術重合時間得到持續縮短。就邊緣計算技術所影響的應用領域來說，符合行業數字化標準可以在具體運行時擁有優勢。

（四）智能制造在系統層級方面的發展

智能制造環節除智能設計環節與智能生產環節外，還有智能管理環節及智能服務環節。系統層級發展即使用智能制造技術，讓指定系統或者所有系統達到智能生產效果的制造過程或者制造組織。依據智能化差別及成熟程度差別，能夠將系統層級劃分成五大層級：

第一，設備層。就制造系統發展而言，利用創新制造設備重點技術方式和開發關鍵零部件方式達到智能化設備目的。智能設備除包含多種功能的單元結構之外，還有加至裝備內部的軟件系統，可以形成完整智能制造活動。

第二，控制層。控制層和設備層關系緊密，控制層把許多智能設備和智能元器件使用至生產線，使智能生產線得以實現。智能生產線能夠按照客戶個性需要對多類產品進行生產，使智能制造進行柔性生產。

第三，車間層。依據智能設備及智能生產線，使各類智能設備與智能生產線按照環境建設達到使車間智能設備及生產線可以互聯互通效果，使智能車間出現，達到智能制造目的。

第四，企業層。在智能車間前提下，按照完備智能制造需要利用的基礎設施對實體工廠進行構建，所有車間的數據會利用相同的數字化平臺進行集成合作和協同合作，對虛擬工廠進行建設，該虛擬工廠的基礎是數據，可以和實體工廠展開深層次交互，而且能夠利用大數據分析技術和云計算技術對決策系統與管理系統進行構建。智能工廠除了實體和虛擬工廠之外，還有智能決策系統及管理系統。

第五，協同層。在具備智能工廠后，將物聯網服務平臺及互聯網服務平臺當作依托，讓各類智能企業能夠進行資源共享以及協同合作，在跨區域和跨行業基礎上進行智能服務、智能生產、智能研發，最終達到智能制造效果。

三、智能制造和智能制造核心信息設備發展趨勢

現階段，就全球角度而言，國內制造業的總體發展水準仍不高，誠然許多設備生產已具有批量化規模，不過部分核心技術還應該進行不斷創新以及突破。國務院于2015年下發相關文件，其作用除指導國內制造業將來的規劃路線以及未來發展思路之外，還可以確切指導智能制造突破的關鍵[1]。在將來的發展中，能夠將創新當作生產發展方向，在社會經濟體制下進行綠色發展和健康發展，將重點設置成全方位達到生產結構體制變革目的，在為生產質量提供保障基礎上，堅持以人為本原則。

首先，加強基礎，使綜合實力得到提升。對智能制造和智能制造核心信息設備來說，技術以及創新是其核心，需要在智能產業研究之中增加更多的技術型人才。有關部門需要對高校在人才方面的優勢進行充分利用，在高校中設立核心技術的實驗班級。對智能制造在應用方面的方向進行確切劃分，對學士和碩士的指定人數進行設置，使對外交流得到強化，開闊學生視野，使其在學習和創新方面的水平得到提升。國家不但需要加強技術交流，而且需要對智能制造的孵化園進行設置，使學生的學識能夠充分發揮，于孵化園中開展實踐操作，通過創新和改進方式，使智能制造的關鍵技術得到突破[2]。

其次，需要使現代化產業及加工制造產業進行深度融合，對已具有技術進行充分利用，擴大設備生產的規模，還應該對有關政策進行頒布，要求加工制造廠完成更換設備任務，使生產力得以提升。有關部門需要利用走訪調查方式，使部分加工制造廠難以更換設備問題和技術人才有所欠缺問題得到解決，加大政策扶持的力度，助力工廠完成更換設備工作，還需要強化對技術人員的培訓，使技術人才的綜合實力和綜合素養得到提升。如果制造廠已完成融合轉化工作，應該指導這些制造廠大量使用互聯網設備和物聯網設備，使生產效率有所提升，需要對融合模式進行創新，加大基礎技術方面的研究力度，使部件難以加工的難題得到有效解決，不但使生產力得到提高，而且能夠加強我國的工業基礎。應該利用綠色通道對技術型人才進行引進，加快攻克核心技術的速度，使設備生產更加精準，對專有品牌進行打造[3]。

總之，對智能制造領域而言，需要在對確切智能制造發展方向進行掌握前提下，始終將市場當作導向，還要遵照地方政府生產引導，對目前環境進行了解，了解行業發展走向以及未來應用前景，在確定發展趨勢基礎上優化自身技術和功能，使所創造產物符合時代背景，可順應社會發展走向，得到人們的支持和喜愛。在立足現階段經濟條件前提下具有長遠目光，不斷加工與強化，對國家獨有的智能化技術進行創造。

結束語：關于智能技術的研究已在多個國家進行，而且在智能制造領域提出政策以及策略，對我國來說，應該注重智能制造技術發展，對國內智能制造發展現狀進行全方位分析，使智能制造發展具有正確方向。與此同時，有關工作人員需要找出適合國情的智能制造發展路徑，使和智能制造有關的產業擁有轉換路徑的素材。智能制造技術不但可以助推工業化進程，而且能夠使工業化發展具有最新的方向。

參考文獻：

[1]劉宮昊，應小昆，張曉華，等.智能制造執行系統在特種工業生產中的應用[J].新技術新工藝，2021，（10）：17-22.

[2]章新蓉，張煦，李林利.智能制造業創新產出：政府補助與市場競爭是否協同助力[J].科技進步與對策，2021，38（20）：54-63.

[3]許貽波.智能制造及其核心信息設備的研究進展及趨勢[J].計算機產品與流通，2020，（03）：87.