智能制造是一個(gè)大系統(tǒng)，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能生產(chǎn)是主線，智能制造裝備是基礎(chǔ)。理解智能制造裝備發(fā)展的內(nèi)外需求和發(fā)展趨勢(shì)，是開展智能制造裝備的關(guān)鍵技術(shù)學(xué)習(xí)，建立智能制造裝備體系宏觀思維的前提。

縱觀世界工業(yè)的發(fā)展歷史，科技創(chuàng)新始終是推動(dòng)人類社會(huì)生產(chǎn)生活方式產(chǎn)生深刻變革的重要力量，從第一次工業(yè)革命的“蒸汽機(jī)時(shí)代”，到第二次工業(yè)革命的“電氣化時(shí)代”，再到第三次工業(yè)革命的“信息化時(shí)代”，都是以推動(dòng)人類生產(chǎn)力的發(fā)展，滿足人類對(duì)美好生活的需要為追求。（圖1）

圖1工業(yè)革命史簡(jiǎn)圖[1]

開始于18世紀(jì)60年代中期的第一次工業(yè)革命（工業(yè)1.0），從發(fā)明、改進(jìn)和使用機(jī)器開始，以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工廠機(jī)械化。第一次工業(yè)革命使機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，工廠制造代替了手工工廠，社會(huì)生產(chǎn)力得到極大提高，人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到以工業(yè)化的機(jī)械制造帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新模式。

開始于19 世紀(jì)后半期的第二次工業(yè)革命（工業(yè)2.0），在勞動(dòng)分工基礎(chǔ)上，通過采用電力驅(qū)動(dòng)機(jī)械加工，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。因?yàn)橛辛穗娏Γ鐣?huì)生產(chǎn)進(jìn)入了由電氣自動(dòng)化控制機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的年代，社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)一步提升。這次的工業(yè)革命，通過零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離，開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的高效新模式。

開始于20世紀(jì)70年代左右的第三次工業(yè)革命（工業(yè)3.0），通過廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)，使制造過程自動(dòng)化控制程度再進(jìn)一步大幅度提高。生產(chǎn)效率、良品率、分工合作、機(jī)械設(shè)備壽命都得到了前所未有的提高。在此階段，工廠大量采用由PC、PLC、微控制器等電子信息技術(shù)自動(dòng)化控制的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。自此，機(jī)器能夠逐步替代人類作業(yè)，不僅接管了相當(dāng)比例的“體力勞動(dòng)”，還接管了一些“腦力勞動(dòng)”，工業(yè)生產(chǎn)能力進(jìn)一步提升。

進(jìn)入21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)著人工智能技術(shù)的戰(zhàn)略性突破，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為新一輪科技革命的核心技術(shù)之一。人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，形成了智能制造技術(shù)，成為第四輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力。新一代智能制造的突破和廣泛應(yīng)用將重塑制造業(yè)的技術(shù)體系、生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)，實(shí)現(xiàn)第四次工業(yè)革命。

縱觀近現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展史，生產(chǎn)力發(fā)展始終是推動(dòng)智能制造發(fā)展的根本動(dòng)力；適應(yīng)新技術(shù)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足人類對(duì)美好生活的需求是智能制造裝備發(fā)展的根本需求。智能制造是一個(gè)大系統(tǒng)，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能生產(chǎn)是主線，智能制造裝備是基礎(chǔ)。理解智能制造裝備發(fā)展的內(nèi)外需求和發(fā)展趨勢(shì)，是開展智能制造裝備的關(guān)鍵技術(shù)學(xué)習(xí)，建立智能制造裝備體系宏觀思維的前提。

01

智能制造裝備發(fā)展內(nèi)因

生產(chǎn)力發(fā)展始終是人類社會(huì)發(fā)展的決定性因素，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步提升著人類生產(chǎn)力發(fā)展與變革的速度。智能制造裝備通過先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合，將實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。上世紀(jì)以來人們對(duì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的注意力主要偏重于生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，自動(dòng)化程度的提高極大地解放了生產(chǎn)過程中的體力勞動(dòng)。但隨著人類對(duì)更高生產(chǎn)能力、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求，越來越多的生產(chǎn)問題需要更多的腦力勞動(dòng)來決策。如極端制造、超精密加工、高速高效加工以及考慮可持續(xù)發(fā)展問題的綠色制造等等，都是傳統(tǒng)工藝和成熟經(jīng)驗(yàn)無法解決的生產(chǎn)制造問題，迫切需要智能化加工設(shè)備才能夠完成。

1）極端制造系統(tǒng)問題

圖2中國(guó)空間站構(gòu)想圖[2]

圖3***制造[3]

隨著人類社會(huì)不斷對(duì)深空、深海等極端條件的挑戰(zhàn)，各種極端制造問題成為人類生產(chǎn)力發(fā)展的主攻方向。如大型空間站艙體的一次性成型問題（如圖2）；用于深海探測(cè)潛水器的高強(qiáng)度、超大構(gòu)件的精密鍛造問題[4]；萬噸級(jí)大型船舶用整體結(jié)構(gòu)件及其精密焊接問題[5]；飛機(jī)制造與熱連軋機(jī)組制造等復(fù)雜巨系統(tǒng)制造問題[6]等。在這類極端條件中，常大量采用整體薄壁結(jié)構(gòu)和復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)，以滿足零件極端服役性能的要求。這類生產(chǎn)問題制造成本高、制造過程復(fù)雜、試錯(cuò)代價(jià)昂貴，需要在有限的實(shí)驗(yàn)條件下，獲得盡可能多的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。因此制造裝備需要具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集和分析能力，通過對(duì)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工件加工質(zhì)量，以及材料應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤和采集，結(jié)合物理信息系統(tǒng)，進(jìn)行正確的數(shù)值模擬與仿真，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)分析和預(yù)判，進(jìn)而降低試錯(cuò)成本，提升生產(chǎn)能力。

同時(shí)科學(xué)家在微尺度物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性態(tài)上的挖掘與制造技術(shù)的突破，正不斷地創(chuàng)造著具有新結(jié)構(gòu)、新功能的產(chǎn)品。新的納米制造工藝，需要在1平方厘米的芯片上集成近數(shù)十億個(gè)電子管（圖3）；基于原子尺度的增材制造技術(shù)，通過大分子可控組裝能夠“跳動(dòng)”的心臟[7]、具有“呼吸”功能的肺氣囊等人造器官[8]；科學(xué)家構(gòu)建的量子計(jì)算機(jī)“九章”，處理“高斯玻色取樣”的速度比最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬億倍[9]；超精密磨削技術(shù)已經(jīng)將零件表面加工質(zhì)量提升到皮米級(jí)的原子尺度[10]。目前制造技術(shù)已由毫米級(jí)的手工制造、微米及納米級(jí)的機(jī)器制造，逐步進(jìn)入到了原子和近原子尺度的皮米級(jí)制造，這就需要新一代具有更高感知能力、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)控制和人工智能技術(shù)的智能制造裝備來實(shí)現(xiàn)。

2）難加工材料復(fù)雜工藝問題

對(duì)于一些難加工材料的復(fù)雜工藝過程，如滿足極限工況使用要求的氮化硅陶瓷球（圖4）的超精密加工問題，其材料硬度達(dá)到2840～3320kg/mm2，且對(duì)加工精度和表面質(zhì)量都有很高的要求，通常只能在復(fù)雜的混合金剛石磨料的柔性流道內(nèi)研磨加工，影響其加工的精度的工藝條件多達(dá)40余個(gè)[11]。借助于先進(jìn)的傳感器與檢測(cè)技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能方法，一些最重要的工藝參數(shù)才能夠被提取出來，這就要求新一代研磨機(jī)具有更高的智能化水平。而對(duì)于硬脆石材雕塑制品（圖5）的復(fù)雜加工工藝問題，其材料組成成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每一塊石材都有不同的工藝特性，每一道工序的加工工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)刀具產(chǎn)生較大的影響。借助于加工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)字化模型的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，工藝路徑和參數(shù)才能夠得到不斷地優(yōu)化[12]。對(duì)于高溫合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等難加工材料，在高速切削過程中，切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重，零件在制造中加工變形和切削振動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重，加工精度和表面完整性難以保證，必須充分考慮切削過程的非線性、時(shí)變、大應(yīng)變、高應(yīng)變率、高溫、高壓和多場(chǎng)耦合等復(fù)雜工程問題[13]，這些都要求智能制造裝備具有高效、可靠的檢測(cè)、分析和控制能力。

圖4氮化硅陶瓷球

圖5石材復(fù)雜工藝制品

3）高速高效綠色制造問題

“力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”是中國(guó)政府確定的重大發(fā)展戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。“推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)變革朝著信息化、數(shù)字化、智能化方向加速演進(jìn)”是主要戰(zhàn)略方向。切削加工技術(shù)的高速高效綠色化制造過程，并不是純粹的幾何制造過程，而是典形的力熱強(qiáng)耦合的物理制造過程。切削加工過程涉及的材料學(xué)、彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、傳熱學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和摩擦學(xué)等多學(xué)科交叉問題，切削過程中的各種物理現(xiàn)象如切削力、切削熱、切削振動(dòng)和刀具磨損等，與工件、刀具、機(jī)床和夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)具有密切聯(lián)系。工藝系統(tǒng)的制造誤差、刀具磨損、受力變形、受熱變形以及定位誤差和測(cè)量誤差等因素都會(huì)直接影響零件的加工質(zhì)量[14]。在智能切削加工過程中，通過將先進(jìn)傳感器與檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、智能算法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)切削加工狀態(tài)和表面質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)控制，它要求智能制造裝備具有實(shí)時(shí)檢測(cè)與分析能力、具有數(shù)據(jù)傳輸和共享能力、能夠?qū)刂茮Q策進(jìn)行準(zhǔn)確和快速的響應(yīng)能力。

4）離散型制造模式的智能化

圖6 智能化車間

圖7 智能化工廠模型

離散型制造是大部分工業(yè)產(chǎn)品的主要生產(chǎn)方式，離散制造的產(chǎn)品往往由多個(gè)零件經(jīng)過一系列并不連續(xù)的工序的加工最終裝配而成，這些零件往往由同一工廠的不同部門或者不同的工廠生產(chǎn)完成。離散制造型企業(yè)往往生產(chǎn)相關(guān)和不相關(guān)的較多品種和系列的產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程是由不同零部件加工子過程或并聯(lián)或串連組成的復(fù)雜的過程，其過程中包含著更多的變化和不確定因素。因此離散制造型企業(yè)的產(chǎn)能主要由加工要素的配置合理性決定，企業(yè)的管理水平和數(shù)據(jù)收集與運(yùn)用能力已經(jīng)成為離散型企業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力，這些數(shù)據(jù)既包括產(chǎn)品及其構(gòu)成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝路線、物料信息、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理等與產(chǎn)品密切相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還包括生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等生產(chǎn)要素。如圖6和圖7所示，現(xiàn)代離散制造企業(yè)需要借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云制造和人工智能等手段，將企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)與企業(yè)之間的物料流、信息流和控制流等數(shù)據(jù)在生產(chǎn)過程中匯集起來，把企業(yè)的人、財(cái)、物、產(chǎn)、供銷及相應(yīng)的物流、信息流、資金流、管理流、增值流等緊密地集成起來實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和共享，使企業(yè)運(yùn)行向著精細(xì)化和智能化的方向發(fā)展。

5）流程工業(yè)生產(chǎn)過程的智能化

石油、化工、鋼鐵、有色金屬、建材和電子等流程性工業(yè)行業(yè)，面臨著資源綜合利用率低、能源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，特別是流程工業(yè)涉及原料變化頻繁、工況波動(dòng)劇烈；生產(chǎn)過程涉及物理化學(xué)反應(yīng)，機(jī)理復(fù)雜；且生產(chǎn)過程連續(xù)，不能停頓，任一工序出現(xiàn)問題必然會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)線和最終的產(chǎn)品質(zhì)量。流程工業(yè)迫切需要對(duì)原料成分、設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)和全面的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效化與綠色化、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程的智能化的制造模式轉(zhuǎn)變。如圖8和圖9，通過將復(fù)雜工業(yè)過程控制、全流程運(yùn)行監(jiān)控與管理大數(shù)據(jù)；企業(yè)運(yùn)作管理與決策和生產(chǎn)管理與決策大數(shù)據(jù)；工藝研究實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)等工業(yè)資源和人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)型工作智能化，借助計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)與流程工業(yè)物理資源的緊密融合與協(xié)同，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝智能優(yōu)化和生產(chǎn)流程智能優(yōu)化[15]。

圖8 人機(jī)合作智能優(yōu)化決策系統(tǒng)

圖9 工業(yè)過程智能自主控制系統(tǒng)

02

智能制造裝備發(fā)展外因

滿足人類對(duì)美好生活的向往，是社會(huì)發(fā)展根本目標(biāo)，也是智能制造裝備發(fā)展的追求。標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)極大地豐富了人們的物質(zhì)生活，人們?cè)谧非蟾鄠€(gè)性需求的同時(shí)，希望獲得更好的用戶體驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)更富有創(chuàng)造性的勞動(dòng)創(chuàng)造，關(guān)注人的發(fā)展和需求是智能制造裝備產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展的主要著力點(diǎn)。

1）多樣化的個(gè)性需求

圖10寶馬定制汽車

圖11智能機(jī)床定制

隨著大眾化功能性需求的廣泛性滿足，人們對(duì)于產(chǎn)品的需求開始向著功能與文化價(jià)值共存的多樣化個(gè)性需求發(fā)展，消費(fèi)者不再是被動(dòng)的，客戶與市場(chǎng)的針對(duì)性定位更加細(xì)分化。如圖10和圖11所示，從消費(fèi)品到生產(chǎn)工具，批量定制生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)模式。批量定制生產(chǎn)是一種集企業(yè)、客戶、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的思想，充分利用企業(yè)已有的各種資源，在標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)等的支持下，根據(jù)客戶的個(gè)性化需求，通過模塊化、平臺(tái)化、配置設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)等技術(shù)，使得最終產(chǎn)品在外部多樣化與內(nèi)部少樣化之間達(dá)到綜合最優(yōu)，以批量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)方式[16]。數(shù)量極少的產(chǎn)品要快速有效低成本地生產(chǎn)制造，制造模式必須是設(shè)計(jì)、協(xié)作、準(zhǔn)備、制造、檢測(cè)、物流、消費(fèi)、報(bào)廢回收的全流程全壽命的動(dòng)態(tài)智能控制，物體、組織、個(gè)人、服務(wù)等的網(wǎng)絡(luò)無縫連接才能應(yīng)對(duì)[17]。產(chǎn)品要在消費(fèi)者直接或間接的參與下完成的，就需要對(duì)產(chǎn)品用戶的體驗(yàn)具有及時(shí)的收集和分析能力。5G等通訊技術(shù)的發(fā)展極大地豐富了互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+人工智能的統(tǒng)計(jì)分析手段，柔性化生產(chǎn)制造系統(tǒng)和3D打印等新型制造技術(shù)則在定制化生產(chǎn)中展示了獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，智能制造裝備體現(xiàn)出了應(yīng)對(duì)多樣化個(gè)性需求的快速響應(yīng)能力。

2）更高質(zhì)量的生產(chǎn)服務(wù)

圖12一種生命周期大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜產(chǎn)品智能制造服務(wù)體系構(gòu)架[18]

服務(wù)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，其核心是增加生產(chǎn)附加價(jià)值，優(yōu)質(zhì)服務(wù)可以為企業(yè)帶來額外價(jià)值。制造與服務(wù)的深度融合，使經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)越來越多地依托用戶感知價(jià)值的創(chuàng)造。產(chǎn)品價(jià)值創(chuàng)造的重心正在由制造過程向顧客的使用過程和需求滿足過程轉(zhuǎn)變，由此導(dǎo)致了制造與服務(wù)在產(chǎn)品生命周期中價(jià)值比重的重新分配。產(chǎn)品通過服務(wù)增值為用戶提供更多的附加價(jià)值，吸引用戶參與產(chǎn)品配置和服務(wù)模式協(xié)同創(chuàng)新，溢出更多的用戶感知價(jià)值，也成為制造業(yè)塑造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要手段，制造企業(yè)需要加強(qiáng)服務(wù)化變革和協(xié)同創(chuàng)新以持續(xù)尋求新的利潤(rùn)點(diǎn)[19]。如圖12，產(chǎn)品全生命周期大數(shù)據(jù)的運(yùn)用為制造業(yè)整個(gè)生命周期管理的改善與優(yōu)化帶來了新的機(jī)遇：借助互聯(lián)網(wǎng)和5G通信技術(shù)的發(fā)展，用戶體驗(yàn)和需求能夠及時(shí)匯總到生產(chǎn)和服務(wù)端，進(jìn)而提高產(chǎn)品更新迭代速度；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云制造的發(fā)展使“制造即服務(wù)”能夠更快地實(shí)現(xiàn)，分散制造資源和能力的服務(wù)化為社會(huì)化的集成、分享和使用提供了可能；以產(chǎn)品全生命周期管理為依托的綠色回收和再制造技術(shù)，為可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造著新的價(jià)值。以物聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)品嵌入式信息裝置、智能傳感器等為主要技術(shù)特征的新一代智能設(shè)備，極大地推動(dòng)了制造業(yè)從自動(dòng)化向服務(wù)化、智能化的發(fā)展。

3）更富價(jià)值的勞動(dòng)創(chuàng)造

馬克思的勞動(dòng)價(jià)值理論，是馬克思主義政治經(jīng)濟(jì)學(xué)體系的出發(fā)點(diǎn)，馬克思說：“一切商品的價(jià)值都是由人的勞動(dòng)創(chuàng)造的”。習(xí)近平總書記在全國(guó)勞動(dòng)模范和先進(jìn)工作者表彰大會(huì)上指出：“勞動(dòng)是一切幸福的源泉”[20]。人類社會(huì)活動(dòng)的本質(zhì)在于創(chuàng)造勞動(dòng)價(jià)值，參加社會(huì)勞動(dòng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造是人最基本的社會(huì)需求[21]。工業(yè)自動(dòng)化通過對(duì)人類重復(fù)性體力和腦力勞動(dòng)的替代，提高了社會(huì)平均勞動(dòng)生產(chǎn)率，使人們能夠創(chuàng)造更多的勞動(dòng)價(jià)值。

技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了制造領(lǐng)域新一輪的產(chǎn)業(yè)變革，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為代表的新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)融合發(fā)展，制造業(yè)呈現(xiàn)出新的方向，以智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、服務(wù)化、綠色化為核心特征的智能制造成為制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)。智能制造的提出是技術(shù)創(chuàng)新累積到一定程度的必然結(jié)果，是制造業(yè)依據(jù)其內(nèi)在發(fā)展邏輯經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的演變和整合逐步形成的制造模式[22]。智能制造是集成制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等多種先進(jìn)制造模式的綜合，它通過信息物理系統(tǒng)（CPS），實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù)等制造要素與資源的相互識(shí)別、實(shí)時(shí)交互和信息集成，改變了傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計(jì)、制造、管理、服務(wù)的方式。智能制造的應(yīng)用可望降低生產(chǎn)加工過程對(duì)勞動(dòng)者智力的依賴，完成復(fù)雜的任務(wù)，提高生產(chǎn)質(zhì)量，節(jié)約加工成本，其靈活化、方便化、個(gè)性化的生產(chǎn)組織方式，也使得中小型企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中更具有優(yōu)勢(shì)，承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)更低。

智能制造裝備是智能制造技術(shù)的重要載體。智能制造裝備通過模擬人的體力和腦力勞動(dòng)過程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的智能化，大幅降低勞動(dòng)者的體力和部分腦力勞動(dòng)，幫助勞動(dòng)者創(chuàng)造更大的價(jià)值。智能制造裝備融合了先進(jìn)制造技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)以及人工智能技術(shù)，具有感知、學(xué)習(xí)、決策、執(zhí)行等功能、是實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備。智能制造裝備是傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化、精密化、綠色化的有力工具，是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐，也是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。

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