智能制造：引領(lǐng)未來工業(yè)新潮流

一、智能制造概述

智能制造作為融合先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)的制造模式，正引領(lǐng)著制造業(yè)的變革。其智能化特點表現(xiàn)為生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)車間 “物聯(lián)網(wǎng)”，通過各種信息傳感設(shè)備實時采集生產(chǎn)過程中的各種信息，方便識別、管理和控制。同時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進行生產(chǎn)決策，能夠?qū)崟r收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析設(shè)備開機率、主軸運轉(zhuǎn)率等指標，快速發(fā)現(xiàn)問題并解決，優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低能耗。

柔性化是智能制造的另一大特點，例如快速響應(yīng)多樣化市場需求的柔性制造模式，可實現(xiàn)生產(chǎn)線同時加工多種產(chǎn)品或零部件，車間物流系統(tǒng)自動配料，構(gòu)建高級排產(chǎn)系統(tǒng)并與其他系統(tǒng)高效協(xié)同集成。這種模式主要應(yīng)用于鑄造、服裝等領(lǐng)域，能夠滿足市場對產(chǎn)品多樣化的需求。

智能制造對提高生產(chǎn)效率有著顯著作用。一方面，智能裝備和系統(tǒng)的應(yīng)用能夠嚴格監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)，實時記錄產(chǎn)品信息，分工明確，各司其職，提高生產(chǎn)效率。另一方面，資源配置高度智能，通過內(nèi)置傳感器等技術(shù)進行資源定位和反饋，突破本地化生產(chǎn)界限，實現(xiàn)跨地區(qū)、跨地域的資源配置。

此外，智能制造對于滿足個性化需求和推動產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型意義重大。通過產(chǎn)品模塊化設(shè)計、構(gòu)建個性化定制服務(wù)平臺和數(shù)據(jù)庫等手段，實現(xiàn)大規(guī)模個性化定制，滿足用戶個性化需求，避免產(chǎn)能過剩。同時，推動企業(yè)數(shù)字化設(shè)計、裝備智能化升級、工藝流程優(yōu)化等方面的快速提升，促進制造業(yè)向高端邁進。

二、智能制造關(guān)鍵技術(shù)

（一）人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在智能制造中發(fā)揮著重要作用。通過深度學習等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的智能設(shè)計和創(chuàng)新。例如，在汽車制造領(lǐng)域，人工智能可以分析大量的市場數(shù)據(jù)和用戶需求，為產(chǎn)品設(shè)計提供新的思路，使汽車更加符合消費者的個性化需求。同時，在智能服務(wù)方面，人工智能可以通過對產(chǎn)品運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，進行預防性維護，為客戶提供及時的備品備件更換服務(wù)，甚至可以挖掘產(chǎn)品運營大數(shù)據(jù)，為企業(yè)的市場營銷決策提供支持。人工智能技術(shù)為中國制造業(yè)注入了新的動能，推動制造業(yè)向智能化、高效化方向發(fā)展。

（二）工業(yè)機器人技術(shù)

工業(yè)機器人主要由機械部分、感受部分和控制部分組成。機械部分包括驅(qū)動系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，為機器人提供動力和執(zhí)行動作。感受部分由內(nèi)部和外部傳感器模塊組成，提高機器人的機動性和智能化水平?？刂撇糠职ㄈ藱C交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機器人的操作和控制。工業(yè)機器人在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，我國 “機器換人” 已成大勢所趨。例如黃陵礦業(yè)的井下巡視機器人，能夠在危險的井下環(huán)境中進行巡視工作，提高了工作效率和安全性。工業(yè)機器人以其高精度、高穩(wěn)定性和高效率的特點，為制造業(yè)的發(fā)展提供了強大的支持。

（三）大數(shù)據(jù)技術(shù)

工業(yè)大數(shù)據(jù)的來源廣泛，包括制造全生命周期數(shù)據(jù)、企業(yè)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)和技術(shù) / 產(chǎn)品 / 設(shè)備數(shù)據(jù)等。工業(yè)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)涵蓋了數(shù)據(jù)的集成與清洗、存儲與管理、分析與挖掘等多個方面。通過這些技術(shù)，可以深入挖掘工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值，為企業(yè)提供全新的視角和決策支持。例如，在生產(chǎn)過程中，通過對大數(shù)據(jù)的分析，可以實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，預測設(shè)備故障，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（四）云計算技術(shù)

云計算技術(shù)打破了各部門之間的數(shù)據(jù)壁壘，讓數(shù)據(jù)真正地流動起來。在智能制造中，云計算構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化制造模式。例如百度與山西企業(yè)合作打造的 “中國煤炭云”，通過云計算技術(shù)實現(xiàn)了煤炭生產(chǎn)過程的智能化管理，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。云計算技術(shù)為智能制造提供了強大的計算和存儲能力，推動了制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（五）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能制造的神經(jīng)系統(tǒng)，具有全面感知、互聯(lián)傳輸、智能處理等特點，實現(xiàn)了萬物互聯(lián)。在智能制造中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變了外部世界的響應(yīng)模式。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)可以實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理，實時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，提高設(shè)備的利用率和維護效率。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)同管理，提高供應(yīng)鏈的響應(yīng)速度和靈活性。

（六）機器視覺技術(shù)

機器視覺技術(shù)具有精度高、速度快等優(yōu)勢，可實現(xiàn)尺寸測量、缺陷檢測、目標識別等多種功能。廣泛應(yīng)用于智能制造、電子、汽車等行業(yè)。機器視覺行業(yè)的高速增長受短期、中期、長期邏輯驅(qū)動。短期來看，制造業(yè)的自動化需求推動了機器視覺技術(shù)的應(yīng)用；中期來看，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機器視覺技術(shù)將更加智能化；長期來看，隨著智能制造的不斷推進，機器視覺技術(shù)將成為制造業(yè)的核心技術(shù)之一。

三、智能制造案例分析

（一）汽車行業(yè)

在汽車行業(yè)，眾多企業(yè)紛紛引入自動化生產(chǎn)線和智能檢測設(shè)備。例如福特汽車公司，利用 AI 驅(qū)動的機器人進行焊接、組裝等工作，提高了生產(chǎn)精度和一致性。同時，智能檢測設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)線上的每一個產(chǎn)品，對其進行高精度的質(zhì)量檢測，確保每一個產(chǎn)品都符合標準。在物流與倉儲管理方面，AI 可以優(yōu)化物流路線和運輸方式，減少運輸時間和成本。通過大數(shù)據(jù)分析，汽車企業(yè)能夠了解消費者的需求和偏好，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的競爭力。

（二）家電行業(yè)

家電行業(yè)利用人工智能技術(shù)開發(fā)智能家電產(chǎn)品。如長沙格力的格力 AI 視聽空調(diào)，作為格力智慧家庭解決方案的重要控制入口，一方面可以通過語音聯(lián)動全屋家居設(shè)備，實現(xiàn)全屋家庭場景互聯(lián)互通；另一方面還可以對家庭能源、空氣、飲食健康、光照、安防五大系統(tǒng)進行可視化管理。家電企業(yè)引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能生產(chǎn)管理，海爾卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)園深入實施智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以數(shù)實融合推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時，通過大數(shù)據(jù)提供個性化定制服務(wù)，格力畫時代空調(diào)面板上的油畫可以個人定制，滿足用戶的個性化需求。

（三）航空航天行業(yè)

航空航天行業(yè)采用增材制造等先進技術(shù)制造復雜部件。人工智能技術(shù)在航空航天制造領(lǐng)域的應(yīng)用案例研究表明，通過 AI 技術(shù)對發(fā)動機性能進行預測和模擬，實現(xiàn)發(fā)動機設(shè)計的快速迭代和優(yōu)化，降低研發(fā)成本。同時，引入無損檢測和智能化質(zhì)量追溯系統(tǒng)，利用 AI 技術(shù)對航空航天產(chǎn)品進行無損檢測，自動識別缺陷并定位，提高檢測效率和準確性。利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計與仿真，結(jié)合大量歷史數(shù)據(jù)和先進算法，進行飛機氣動外形、結(jié)構(gòu)布局等多方面的自動優(yōu)化，提高設(shè)計效率和質(zhì)量。

（四）機械裝備行業(yè)

機械裝備行業(yè)研發(fā)智能裝備，實現(xiàn)遠程運維與故障診斷。例如在重型機械領(lǐng)域，新松作為機器人行業(yè)的龍頭企業(yè)，針對重型機械行業(yè)出現(xiàn)的問題，結(jié)合企業(yè)具體需求，為企業(yè)提供系統(tǒng)解決方案。開發(fā)出的智能焊接專家系統(tǒng)可實現(xiàn)起始點檢測，焊縫跟蹤，多層多道焊接等功能，解決了中厚板焊接量大、焊縫數(shù)量多等問題。同時，根據(jù)用戶需求定制設(shè)計并制造出有針對性的重載變位機系統(tǒng)，可以自動對中，滿足頂梁和掩護梁多品種、小批量產(chǎn)品的安裝固定及定位。機械裝備企業(yè)還提供個性化定制生產(chǎn)服務(wù)，滿足不同客戶的需求。

（五）電子信息行業(yè)

電子信息行業(yè)開發(fā)智能電子產(chǎn)品，如智能制造的應(yīng)用案例中提到的機器人膠片技術(shù)可以讓微處理器的性能得到提升，從而提高計算機的處理能力和效率。建設(shè)自動化生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，通過 AI 技術(shù)根據(jù)生產(chǎn)需求預測和歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化原材料和零部件的庫存水平，避免庫存過多或不足的情況。通過對供應(yīng)鏈的實時監(jiān)控，及時調(diào)整采購計劃，確保生產(chǎn)材料的及時供應(yīng)。

四、中設(shè)智控與智能制造

（一）入選江門市資源池

中設(shè)智控成功入選江門市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池，這是對中設(shè)智控產(chǎn)品和服務(wù)能力的高度認可。作為大灣區(qū)專業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智慧城市數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)商，中設(shè)智控近年來為江門維達紙業(yè)及某大型印刷企業(yè)等行業(yè)龍頭提供了數(shù)字工廠、設(shè)備管理等數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級服務(wù)。此次入選資源池，中設(shè)智控將以更飽滿的熱情和更專業(yè)的服務(wù)，把二十多年服務(wù)工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗推廣惠及更多的江門制造業(yè)企業(yè)。通過不斷加強科技研發(fā)創(chuàng)新與服務(wù)能力，廣泛推動工業(yè)企業(yè)運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為江門制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。同時，積極參與江門市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年行動計劃的各項任務(wù)，深入推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，支撐江門市制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（二）亮相展會

中設(shè)智控積極參加多個展會，充分展示了其在智能制造服務(wù)方面的實力。在第十六屆中國工業(yè)論壇絲路峰會暨中國新工業(yè)博覽會和第二屆中國工業(yè)博覽會（合肥站）暨中國國際機電產(chǎn)品交易會上，中設(shè)智控作為廣州展團智能制造服務(wù)支撐企業(yè)亮相。廣州展館以 “穗引灣區(qū) 智能明珠” 為主題，展示了廣州智能裝備制造領(lǐng)域的創(chuàng)新成果。中設(shè)智控展出了基于國家級特色型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及中設(shè)智控 CPIOT 平臺為技術(shù)支撐的智能工廠解決方案、設(shè)備資產(chǎn)綜合管控系統(tǒng)、設(shè)備健康管理系統(tǒng)、智慧叉車監(jiān)控平臺、精細化能源管理系統(tǒng)等賦能企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級的解決方案。在 2023 年 PCIM Asia 上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會上，中設(shè)智控作為國家特色工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)商、廣州市四化平臺服務(wù)商，受黃埔區(qū)貿(mào)促局邀請參展，同樣展出了賦能企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級的解決方案。這些展會為中設(shè)智控提供了一個展示自身實力和交流合作的平臺，也讓更多的企業(yè)了解到中設(shè)智控在智能制造領(lǐng)域的創(chuàng)新成果和服務(wù)能力。

（三）產(chǎn)品與服務(wù)

中設(shè)智控擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國家級特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，該平臺以 ACCM 資產(chǎn)管理理論為核心，聚焦制造業(yè)融合新一代信息技術(shù)自主可控的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，為工業(yè)企業(yè)提供適用不同場景的平臺應(yīng)用。平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算等理念、架構(gòu)和技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn)中，全面獲取生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和遠程設(shè)備運行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)與軟件結(jié)合，提供更精準的決策支持，全面提供智能制造解決方案，幫助企業(yè)更好地管理生產(chǎn)設(shè)備等各類生產(chǎn)要素，助力工業(yè)企業(yè)基于實時動態(tài)數(shù)據(jù)實現(xiàn)降本、增效、提質(zhì)、環(huán)保等目標。中設(shè)智控融合先進的管理思想、實踐經(jīng)驗與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析等先進技術(shù)手段，通過 “管理咨詢 + 軟件 + 硬件 + 數(shù)據(jù)服務(wù)” 模式，為 4500 多家大中型企業(yè)提供企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、智慧城市解決方案等產(chǎn)品與服務(wù)，應(yīng)用于企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理、生產(chǎn)制造、倉儲物流、能碳管理等場景，并從工廠車間延伸到智慧園區(qū)、智慧城市，客戶涵蓋通用制造、機場、港口、煙草、石油化工、冶金、市政等行業(yè)。中設(shè)智控在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市領(lǐng)域中研發(fā)出行業(yè)領(lǐng)先、領(lǐng)域先進的多項產(chǎn)品，為工業(yè)企業(yè)和城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。

五、智能制造發(fā)展趨勢

（一）算力顯著增長與應(yīng)用深化

隨著科技的不斷進步，智能制造領(lǐng)域的算力呈現(xiàn)出顯著增長的趨勢。在未來，更強大的計算能力將為智能制造帶來更多的創(chuàng)新可能。例如，通過高性能計算可以實現(xiàn)復雜的模擬和優(yōu)化，為產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)流程提供更精準的指導。同時，算力的應(yīng)用也在不斷深化，智能產(chǎn)線等應(yīng)用場景將更加廣泛。以汽車制造為例，強大的算力可以支持實時的生產(chǎn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，采用先進算力技術(shù)的汽車工廠，生產(chǎn)效率可提高 30% 以上。

（二）高度自動化與智能化生產(chǎn)

高度自動化與智能化生產(chǎn)是智能制造的重要發(fā)展方向。未來，制造業(yè)將從機械自動化向數(shù)字自動化轉(zhuǎn)變，更多的智能設(shè)備和機器人將投入使用。這些設(shè)備能夠自主完成復雜的生產(chǎn)任務(wù)，降低人力成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量。例如，在電子信息行業(yè)，自動化生產(chǎn)線可以實現(xiàn)高速、高精度的生產(chǎn)，大大提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性。同時，智能化生產(chǎn)還可以通過數(shù)據(jù)分析和智能決策，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和調(diào)整。據(jù)相關(guān)報告顯示，高度自動化與智能化生產(chǎn)可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本約 20%。

（三）數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策與優(yōu)化

數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策在智能制造中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行分析，可以實現(xiàn)精細化管理和運營。例如，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以預測市場需求、優(yōu)化生產(chǎn)計劃、提高設(shè)備利用率等。某中國零售連鎖品牌采用多種機器學習集成算法，智能篩選與銷量緊密相關(guān)的庫存數(shù)量、門店位置等關(guān)鍵因素，構(gòu)建促銷智能預估模型，以提升預測準確率，為企業(yè)調(diào)整市場策略提供支持。在未來，數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策將更加智能和精準，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。

（四）個性化定制與柔性生產(chǎn)

個性化定制與柔性生產(chǎn)滿足了市場多樣化的需求，倒逼制造業(yè)改變生產(chǎn)模式。在未來，柔性制造將覆蓋全價值鏈各環(huán)節(jié)。企業(yè)可以通過大數(shù)據(jù)分析和智能化技術(shù)，快速響應(yīng)客戶的個性化需求，實現(xiàn)小批量、多品種的生產(chǎn)。例如，海爾的互聯(lián)工廠體系，能夠?qū)崿F(xiàn)來自世界各地的個性化定制訂單的匯聚，傳統(tǒng)的大規(guī)模制造變?yōu)榱艘杂脩趔w驗為中心的大規(guī)模定制。一條生產(chǎn)線能夠同時生產(chǎn)十幾種產(chǎn)品，哪怕是 10 件的訂單也能快速完工。

（五）互聯(lián)與協(xié)同

互聯(lián)與協(xié)同通過跨企業(yè)信息交互和全鏈條優(yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)了制造全過程的優(yōu)化。企業(yè)通過建立物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在未來，智能制造將更加注重企業(yè)之間的互聯(lián)與協(xié)同，實現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化配置。例如，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，上下游企業(yè)可以實現(xiàn)信息共享和高效協(xié)同，提高供應(yīng)鏈的靈活性和響應(yīng)能力。同時，企業(yè)內(nèi)部的各個部門也可以通過互聯(lián)與協(xié)同，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效管理和優(yōu)化。