近期，美國(guó)數(shù)字化制造與設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)宣布了新一批招標(biāo)項(xiàng)目，至此，今年該機(jī)構(gòu)已頒布15項(xiàng)智能制造相關(guān)項(xiàng)目，包括通用電氣、陶氏、微軟、波音等企業(yè)和麻省理工、施樂集團(tuán)帕克研究中心等大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)圍繞智能制造相關(guān)領(lǐng)域展開研究和實(shí)踐。這些項(xiàng)目讓人們看到，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始了真正意義上智能制造的嘗試。

要實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵是讓機(jī)器具有思考能力，或者說讓機(jī)器擺脫人的輔助能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。機(jī)器的智慧從何而來？計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已遠(yuǎn)超人類，但在模糊判斷、交流、決策和創(chuàng)造上的表現(xiàn)與人腦的差距還非常大，要通過提高運(yùn)算速度獲得這些能力是困難的，研究人員發(fā)現(xiàn)了另一條賦予機(jī)器“智慧”的方法，即云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的運(yùn)用。

借助于幾乎無限量的數(shù)據(jù)資源和云計(jì)算提供的超強(qiáng)運(yùn)算能力，計(jì)算機(jī)開始勝任營(yíng)銷分析、圖像和語音識(shí)別以及語言翻譯等任務(wù)。通用電氣提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心就是大數(shù)據(jù)循環(huán)，其制造的數(shù)以百萬計(jì)安裝傳感器的機(jī)器產(chǎn)生不間斷的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在專門的基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中形成工業(yè)數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，分析結(jié)果分派給指定的工程師、設(shè)計(jì)人員用于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和使用手冊(cè)，而新的機(jī)器則產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。

智能制造遠(yuǎn)非在工廠中安裝幾臺(tái)新的機(jī)器人那么簡(jiǎn)單。從發(fā)達(dá)國(guó)家智能制造的發(fā)展趨勢(shì)看，它是一個(gè)復(fù)雜的體系，包含設(shè)備智能化、系統(tǒng)智能化和決策智能化三個(gè)層次。當(dāng)前，即便是美國(guó)、德國(guó)、日本等最先進(jìn)的國(guó)家，也只是初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化，系統(tǒng)智能化和決策智能化的實(shí)現(xiàn)還有很長(zhǎng)的路要走。

工業(yè)機(jī)器人的使用是生產(chǎn)設(shè)備智能化的表現(xiàn)。智能機(jī)器人不僅通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，而且要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和協(xié)作。瑞士ABB集團(tuán)今年推出的雙臂機(jī)器人YuMi，首次實(shí)現(xiàn)了與人面對(duì)面在一個(gè)操作平臺(tái)上工作。

生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化包括自我糾錯(cuò)、柔性生產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)三個(gè)關(guān)鍵功能。自我糾錯(cuò)不僅能夠減少對(duì)工人和技術(shù)人員的依賴，還能夠在出現(xiàn)故障后快速恢復(fù)生產(chǎn)。柔性的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠滿足大規(guī)模定制生產(chǎn)的要求，無需因訂單變化而改造生產(chǎn)線。制造、銷售、使用環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將被綜合在一起，從而使得機(jī)器能夠快速學(xué)習(xí)。

在越來越復(fù)雜的市場(chǎng)中，人對(duì)生產(chǎn)的決策需要考慮的因素越多，犯錯(cuò)的幾率也增大，而生產(chǎn)決策的智能化能夠解決這一問題。具備智能決策的工廠能夠選擇產(chǎn)品和產(chǎn)量，自動(dòng)執(zhí)行最優(yōu)的生產(chǎn)計(jì)劃。例如，美國(guó)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)劃是要利用大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速、光照情況、電力需求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)水電站和火力電廠產(chǎn)能，從而使得整個(gè)電力系統(tǒng)更加高效和節(jié)能。

智能制造將徹底顛覆傳統(tǒng)的流水線大規(guī)模生產(chǎn)組織方式，這是全球制造業(yè)和制造企業(yè)必須面對(duì)的發(fā)展趨勢(shì)。雖然智能制造時(shí)代還在較遠(yuǎn)的未來才能到來，但無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都應(yīng)當(dāng)調(diào)整制造業(yè)發(fā)展方式和方向，迎接智能制造的挑戰(zhàn)。