自改革開(kāi)放以來(lái),全球制造業(yè)向中國的大遷移造就了中國這一“制造大國”,也帶動(dòng)了自動(dòng)化產(chǎn)品技術(shù)的廣泛應用。自動(dòng)化技術(shù)的普及讓工廠(chǎng)自動(dòng)化的程度不斷得以提升,自動(dòng)化制造取代了傳統依賴(lài)人力制造的生產(chǎn)方式,工作效率大幅增加,降低了人為的不確定因素,使產(chǎn)品質(zhì)量得以提升。
但隨著(zhù)國內外經(jīng)濟環(huán)境的變化,當前的中國制造業(yè)面臨著(zhù)前所未有的挑戰。為適應市場(chǎng)競爭的加劇,近年來(lái),中國制造業(yè)正在經(jīng)歷著(zhù)重要的轉變,如企業(yè)的大批量生產(chǎn)向按市場(chǎng)或客戶(hù)要求柔性生產(chǎn)轉變,設計和控制系統各自獨立向設計和控制系統集成一體轉變,在某地生產(chǎn)向全球化采購、生產(chǎn)轉變,制造工廠(chǎng)對質(zhì)量、成本、效率以及安全的要求也在不斷提高,可以預見(jiàn)的是這些轉變將推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及應用進(jìn)入新的發(fā)展階段。
人工智能技術(shù)的發(fā)展為生產(chǎn)數據與信息的分析和處理提供了有效的方法,給制造技術(shù)增添了智能的翅膀。人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復雜和不確定的問(wèn)題,在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節幾乎都可廣泛應用人工智能技術(shù)。專(zhuān)家系統技術(shù)可以用于工程設計、工藝過(guò)程設計、生產(chǎn)調度、故障診斷等,也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)的計算機智能方法應用于產(chǎn)品配方、生產(chǎn)調度等,實(shí)現制造過(guò)程智能化。
智能機器人并不是我們在科幻電影中經(jīng)??吹降哪欠N機械人或者仿真人,而是通過(guò)軟件和遠程遙控技術(shù)運行的專(zhuān)業(yè)機電設備。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,這些機器人的功能也將越發(fā)強大,性能不斷提升,工業(yè)機器人的應用領(lǐng)域已經(jīng)不再限于傳統的汽車(chē)、物流等粗放生產(chǎn),已經(jīng)涉及注塑行業(yè)、手機、電子等精密制造領(lǐng)域。相比智能機器人的效率和動(dòng)能,在工廠(chǎng)忙于裝配的車(chē)間工人簡(jiǎn)直難以匹敵,并且隨著(zhù)工業(yè)機器人的規?;瘧?,機器人的價(jià)格也在不斷降低,市場(chǎng)競爭力不斷加強。隨著(zhù)中國勞動(dòng)力成本上漲,機器人替代人工已經(jīng)是不再遙遠的未來(lái)。例如作為制造業(yè)自動(dòng)化第一品牌及工業(yè)機器人系統集成商廣東拓斯達機械手和工業(yè)機器人每年正以60%的速度增長(cháng),并且通過(guò)中央供料系統、機械手、在注塑行業(yè)中得到廣泛應用,實(shí)現“無(wú)人化工廠(chǎng)”和“無(wú)燈化車(chē)間”,成為全國模式下的東莞榜樣締造者,把傳統的制造企業(yè)通過(guò)機器換人向“智慧工廠(chǎng)”轉型。
通過(guò)機器人技術(shù)和計算機輔助設計技術(shù),開(kāi)創(chuàng )了數字化技術(shù)用于制造活動(dòng)的先河,也滿(mǎn)足了制造產(chǎn)品多樣化對柔性制造的要求。而傳感技術(shù)的發(fā)展和普及,為大量獲取制造數據和信息提供了便捷的技術(shù)手段。數字技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)使制造業(yè)的發(fā)展模式、運行效率等發(fā)生了深刻變化?;跀底只夹g(shù),除了制造過(guò)程本身可以實(shí)現智能化外,還可以逐步實(shí)現智能設計、智能管理等,再加上信息集成、全局優(yōu)化,最終實(shí)現智能制造工廠(chǎng)。
顯然,智能化是制造自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展方向,但這些技術(shù)并不是新生物,而且其在制造業(yè)的規模應用已經(jīng)日漸顯現。其實(shí),對于現在的中國制造業(yè)來(lái)說(shuō),應用智能制造技術(shù)并不是難題,目前的問(wèn)題是如果只是在企業(yè)的某個(gè)局部實(shí)現智能化,而又無(wú)法保證全局的優(yōu)化,則這種智能化的意義是有限的。
智能化制造工廠(chǎng)要求清楚掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線(xiàn)人工干預、及時(shí)正確地搜集生產(chǎn)線(xiàn)數據、更加合理的生產(chǎn)計劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度等,包括從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到設計、外包、生產(chǎn)及交付等,生產(chǎn)制造的每個(gè)階段都需要實(shí)現高度的自動(dòng)化、智能化,并且各階段的信息高度集成是必然趨勢。軟件將成為構建智能化工廠(chǎng)的重要基礎,人性化操作接口、高功效計算機運算平臺連接、跨網(wǎng)絡(luò )的云端運算與信息集成分析與統計都將成為關(guān)鍵要素。
從自動(dòng)化到智動(dòng)化,雖然中國制造業(yè)的智能化進(jìn)程仍任重而道遠,但毫無(wú)疑問(wèn),隨著(zhù)世界經(jīng)濟迅速的發(fā)展與成長(cháng),智能化制造工廠(chǎng)將給所有產(chǎn)業(yè)帶來(lái)轉型與沖擊,也將引領(lǐng)全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進(jìn)與革新,對于中國制造業(yè)的轉型來(lái)說(shuō)已是必然選。