摘 要:集成電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展為各行業(yè)的自動化和智能化提供了條件,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是將高端的信息技術(shù)和智能化技術(shù)、先進的制造工藝結(jié)合起來并應(yīng)用于制造裝備,它可以對外界環(huán)境進行感知,并在計算機的控制下對外部條件進行分析和判斷。在人工智能浪潮的推動下,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)必將迅速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:智能制造裝備;自動化;智能化;創(chuàng)新;發(fā)展態(tài)勢
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.038
中國作為制造大國,經(jīng)濟水平的提高離不開制造業(yè)的發(fā)展。國家的“十二五”計劃提出要在十年中形成體系完備、功能完善的智能制造裝備產(chǎn)業(yè),總體的技術(shù)水平達到國際先進行列。制造裝備產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展不僅是科技進步的產(chǎn)物,也是時代發(fā)展,經(jīng)濟進步的必然要求。
1 發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1 國際發(fā)展現(xiàn)狀
自信息技術(shù)問世以來,工業(yè)生產(chǎn)又進行了一次全新的革命。一方面,美國作為計算機的發(fā)源地,其科技水平和制造工藝均處于國際領(lǐng)先水平,智能化的思想也最早起源于美國,因此美國在這方面的發(fā)展比較快。作為超級大國,美國在智能化和創(chuàng)新方面一直處于世界領(lǐng)軍地位,智能手機、物聯(lián)網(wǎng)、最早的數(shù)控機床以及多功能、自動化的傳感器都來源于美國。另一方面,智能化的發(fā)展逐步加深,從一開始的機床生產(chǎn)自動化到全自動的生產(chǎn)流水線,生產(chǎn)過程日漸簡潔方便。智能元件和數(shù)字電子技術(shù)的普及使得智能設(shè)備制造裝備產(chǎn)業(yè)體系日趨完善,生產(chǎn)線不僅可以有序的完成生產(chǎn)任務(wù),還可以對外部情況做出分析和判斷。當有故障出現(xiàn)時,還可以做出決策和處理,比如終止生產(chǎn)任務(wù)或者將個別有問題的部件重新生產(chǎn)。與此同時工業(yè)機器人的出現(xiàn)是技術(shù)上的一個革新,基本完全解放了人類生產(chǎn)力,而且機器人作為勞動力與人類相比在勞動時間,勞動強度以及客觀分析上都有更大的優(yōu)勢。在工業(yè)機器人領(lǐng)域,歐洲、美國和日本比較領(lǐng)先。為了提高生產(chǎn)率和創(chuàng)造更大的收益,世界各國都陸續(xù)出臺相關(guān)政策來推動制造裝備產(chǎn)業(yè)智能化進程,使產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有了法律的保障。2010年,美國出臺了《制造業(yè)促進法案》,同年歐盟開始實施“IMS2020”計劃和第八個“框架計劃”,均對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了大力支持。在歐盟中,德國提出的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略尤其明確,是歐盟智能制造的領(lǐng)軍者。此戰(zhàn)略的核心是利用信息通訊技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)制備工業(yè)的智能化。通過實行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,德國已經(jīng)在新一輪的工業(yè)革命中占得了先機,在制造工業(yè)領(lǐng)域上競爭力顯著提高。目前在智能制造企業(yè)中,壟斷最多的是德國和美國,其次是日本。
1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
中國雖然是制造大國,但在技術(shù)上與先進國家還具有一定的差距。智能化的核心技術(shù)依然處在壟斷狀態(tài),雖然國內(nèi)也有一定的發(fā)展,但還沒有達到德美等發(fā)達國家的水平。在信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的背景下,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)在我國也受到了前所未有的重視。隨著《中國制造2025》和《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016~2020年)》等相關(guān)政策的出臺,高端裝備制造業(yè)的發(fā)展核心逐漸集中在智能制造裝備上。近幾年來中國的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積越來越廣,4G網(wǎng)絡(luò)幾乎已經(jīng)全部覆蓋。網(wǎng)絡(luò)和計算機的發(fā)展是智能化得以實現(xiàn)的前提條件,現(xiàn)在這兩個問題在我國已經(jīng)基本得到了解決,最關(guān)鍵的是創(chuàng)新與融合。以智能手機和大數(shù)據(jù)量計算機為例,中國在其中只承擔了生產(chǎn)的任務(wù),核心的芯片和設(shè)計技術(shù)依然由歐美國家掌握。如果想要使用相關(guān)產(chǎn)品,需要高價購買,相應(yīng)的,制造業(yè)所得的利潤與技術(shù)擁有者相比是十分微薄的,因此創(chuàng)新勢在必行。工業(yè)機器人在我國起步于20世紀70年代初期,“863”計劃開始實施之后,智能機器人的研究取得了重大突破。進入21世紀之后,我國研制出了一大批具有特殊功能的機器人,可以進行焊接、搬運、切割、噴漆、打撈等工作。雖然中國的機器人產(chǎn)業(yè)在不斷進步,但與國際先進水平相比還有明顯的差距,核心技術(shù)依然處在壟斷狀態(tài),這就決定了我國自行生產(chǎn)的機器人會在精密工作的場合存在不足,比如手術(shù)機器人。目前,我國市場對機器人的需求比較大,必須加大投資發(fā)展生產(chǎn)機器人。在醫(yī)學(xué)方面,檢驗科已經(jīng)實現(xiàn)了自動化,對各種樣品,如血液,尿液,細胞組織等的前處理、分析、檢驗已經(jīng)完全一體化,并在得到結(jié)果之后可以由計算機做出分析判斷,極大地節(jié)省了人力資源,提高了診斷效率,通過實驗室一體化系統(tǒng)可以對樣品進行批量檢驗,節(jié)省時間。在我國推進制造裝備行業(yè)智能化的進程中,應(yīng)借鑒美國、德國、日本等發(fā)達國家的經(jīng)驗,大力發(fā)展物理信息技術(shù),以實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破和核心領(lǐng)域的創(chuàng)新。
2 未來發(fā)展趨勢
智能化是未來發(fā)展的趨勢,人工智能技術(shù)的發(fā)展將會攻克許多難關(guān),克服關(guān)鍵領(lǐng)域的瓶頸,最終形成完整的、體系化的智能生產(chǎn)裝備行業(yè)。如今,各種智能產(chǎn)品層出不窮,為人們的日常生活提供了極大的便利。智能穿戴設(shè)備可以用于檢測患者的身體狀態(tài),從而避免搶救不及時所帶來的傷亡,智能家居的發(fā)展為家庭生活帶來了更高的舒適度,智能工廠,智能汽車等也必將成為可使用的產(chǎn)品。在未來,集信息技術(shù)、電子技術(shù)、物理技術(shù)等于一身的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)將會迅速發(fā)展,并引導(dǎo)傳統(tǒng)制造業(yè)向節(jié)能和高效的方向發(fā)展,提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟收益。
在制造工藝水平和信息技術(shù)均高速發(fā)展的條件下,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)必將會隨之蓬勃發(fā)展,未來的智能化水平、自動化程度都將達到新的高度。
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作者簡介:王欣(1984-),男,湖北荊州人,本科,講師,研究方向:機械設(shè)計制造與自動化。