【中國(guó)智能制造網(wǎng) 學(xué)士論文】“十三五”時(shí)期是我國(guó)制造業(yè)提質(zhì)增效、由大變強(qiáng)的關(guān)鍵期，如何抓住智能制造這個(gè)核心，讓信息化和工業(yè)化深度融合，打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能，成為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略考量。　　當(dāng)前，以新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展為主要特征的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在范圍內(nèi)孕育興起，給世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)和分工格局的深刻調(diào)整帶來(lái)革命性影響。智能制造成為新一輪制造變革的核心內(nèi)容，世界各國(guó)紛紛加快謀劃和布局，積極參與產(chǎn)業(yè)再分工。“十三五”時(shí)期是我國(guó)制造業(yè)提質(zhì)增效、由大變強(qiáng)的關(guān)鍵期，如何抓住智能制造這個(gè)核心，讓信息化和工業(yè)化深度融合，打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能，成為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略考量。
　　
　　當(dāng)前，我國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的艱巨任務(wù)，同時(shí)也趕上了新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命驅(qū)動(dòng)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的歷史機(jī)遇。如果說(shuō)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展新經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是信息化與“再工業(yè)化”的深度融合，那么對(duì)于中國(guó)而言，發(fā)展新經(jīng)濟(jì)則意味著工業(yè)化和信息化的深度融合，是工業(yè)化進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在要求。智能制造作為信息化和工業(yè)化深度融合的集中體現(xiàn)，對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)化動(dòng)能減弱、新舊經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)能亟待轉(zhuǎn)換的現(xiàn)階段中國(guó)，具有十分重要的意義。
　　
　　一、對(duì)智能制造的基本認(rèn)識(shí)
　　
　　面對(duì)我國(guó)是工業(yè)大國(guó)但不是工業(yè)強(qiáng)國(guó)的現(xiàn)狀，以及金融危機(jī)后美、德、日、英、法等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛提出制造業(yè)振興規(guī)劃的背景，2015年我國(guó)出臺(tái)了《中國(guó)制造2025》。制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基、興國(guó)之器。《中國(guó)制造2025》的意義不能僅從一個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃視角來(lái)理解，更應(yīng)該從未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的動(dòng)力藍(lán)圖來(lái)看待。《中國(guó)制造2025》提出，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力藍(lán)圖中，智能制造是作為一個(gè)主攻方向提出的，可以看出其地位十分重要。
　　
　　所謂智能制造，直觀地講，就是基于人工智能技術(shù)與制造技術(shù)集成而形成的滿(mǎn)足優(yōu)化目標(biāo)的制造系統(tǒng)或者模式。在智能制造一開(kāi)始提出時(shí)，內(nèi)容相對(duì)狹義，優(yōu)化目標(biāo)也相對(duì)具體，但隨著新的制造模式不斷出現(xiàn)和信息技術(shù)不斷發(fā)展，智能制造的內(nèi)涵已經(jīng)逐步廣義化。從技術(shù)基礎(chǔ)看，已經(jīng)從單純?nèi)斯ぶ悄馨l(fā)展到包括大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等在內(nèi)的新一代信息技術(shù);從制造過(guò)程看，已經(jīng)從單純的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)擴(kuò)展到產(chǎn)品的全生命周期;從制造系統(tǒng)的層次看，已從制造裝備單元擴(kuò)展到包括車(chē)間、企業(yè)、供應(yīng)鏈在內(nèi)的整個(gè)制造生態(tài)系統(tǒng);從優(yōu)化目標(biāo)看，從初實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有人工干預(yù)情況下實(shí)現(xiàn)小批生產(chǎn)，發(fā)展到滿(mǎn)足消費(fèi)者個(gè)性化需求、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化決策、提高生產(chǎn)靈活性、提高生產(chǎn)效率和資源利用率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造周期、體現(xiàn)環(huán)境友好等一系列目標(biāo)。因此，現(xiàn)在的智能制造，已經(jīng)被廣義地理解為基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的集成，能自主性地動(dòng)態(tài)適應(yīng)制造環(huán)境變化，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造到回收再利用的全生命周期的化、化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化等優(yōu)化目標(biāo)的制造系統(tǒng)或者模式，具體包括智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)和智能回收等廣泛內(nèi)容。
　　
　　智能制造的實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是依靠新一代信息技術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)支持。現(xiàn)在比較公認(rèn)的智能制造技術(shù)基礎(chǔ)是信息—物理系統(tǒng)(CPS)，或稱(chēng)為虛擬—實(shí)體系統(tǒng)。通俗地說(shuō)，這是一個(gè)可以將工業(yè)實(shí)體世界中的機(jī)器、物料、工藝、人等通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)＋與虛擬世界中的各類(lèi)信息系統(tǒng)有效連接的網(wǎng)絡(luò)空間系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)實(shí)體世界工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)傳輸與建模分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和實(shí)體空間的深度融合、實(shí)時(shí)交互、互相耦合、互相更新，從而形成智能決策與控制，終驅(qū)動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的智能化發(fā)展。這個(gè)系統(tǒng)在德國(guó)工業(yè)4.0中被稱(chēng)為CPS，而在美國(guó)的產(chǎn)業(yè)界則被稱(chēng)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋。在美國(guó)產(chǎn)業(yè)界看來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋是互聯(lián)網(wǎng)＋在工業(yè)所有領(lǐng)域、工業(yè)整個(gè)價(jià)值鏈中的融合集成應(yīng)用，是支撐智能制造的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施。有了這個(gè)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程自組織、自協(xié)調(diào)、自決策的自主適應(yīng)環(huán)境變化的智慧特性，進(jìn)而滿(mǎn)足高復(fù)雜性、高質(zhì)量、低成本、低消耗、低污染、多品種等以前傳統(tǒng)制造模式認(rèn)為相互矛盾、不可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的一系列優(yōu)化目標(biāo)。
　　
　　經(jīng)濟(jì)學(xué)研究表明，一國(guó)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)期穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵是制造復(fù)雜產(chǎn)品的能力，而智能制造是制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)制高點(diǎn)，代表著未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的方向和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)化的趨勢(shì)，決定著一個(gè)國(guó)家制造復(fù)雜產(chǎn)品的能力大小。因此，智能制造已成為當(dāng)今世界各國(guó)技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，發(fā)達(dá)國(guó)家以智能制造“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，我國(guó)則將智能制造作為《中國(guó)制造2025》的主攻方向。當(dāng)然，我國(guó)智能制造的總體水平與世界制造強(qiáng)國(guó)相比還相差比較大，但智能制造是一個(gè)應(yīng)用廣泛的體系，包括從工藝、產(chǎn)品、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈到整個(gè)社會(huì)的各個(gè)層面，我國(guó)通過(guò)科學(xué)規(guī)劃、努力創(chuàng)新，可以逐步實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到線、從線到面、從面到體的突破，終建設(shè)成為制造強(qiáng)國(guó)。