《智能制造技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第1章 智能制造技術(shù)概述

智能制造技術(shù)基礎(chǔ)第1章智能制造技術(shù)概述本章要點1.智能制造技術(shù)的發(fā)展、內(nèi)涵和特征智能制造技術(shù)的發(fā)展、內(nèi)涵和特征11智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展2智能制造的概念、內(nèi)涵和特征01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展人類工業(yè)史三次工業(yè)革命使得人類發(fā)展進入了空前繁榮的時代三次工業(yè)革命產(chǎn)生了大量的弊端：

巨大的能源以及資源消耗

巨大的環(huán)境代價以及生態(tài)成本21世紀，人類面臨空前的全球能源與資源危機，全球生態(tài)與環(huán)境危機，全球氣候變化危機等多重挑戰(zhàn)。背景不同階段制造系統(tǒng)的追求目標制造系統(tǒng)的追求目標從20世紀60年代的大規(guī)模生產(chǎn)、70年代的低成本制造、80年代的產(chǎn)品質(zhì)量、90年代的市場響應(yīng)速度、21世紀的知識和服務(wù)，到如今以德國“工業(yè)4.0”而興起的泛在感知和深入智能化。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、管理技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有力地推動了制造系統(tǒng)追求目標的實現(xiàn)，生產(chǎn)過程從手工化、機械化、剛性化逐步過渡到柔性化、服務(wù)化、智能化。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展制造技術(shù)的發(fā)展與四次工業(yè)革命01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展產(chǎn)品制造過程國際分工的變化云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等新一代信息技術(shù)開始大爆發(fā)，從而開啟了全新的智慧時代；機器人、數(shù)字化制造、3D打印等技術(shù)的重大突破正在重構(gòu)制造業(yè)技術(shù)體系；云制造、網(wǎng)絡(luò)眾包、異地協(xié)同設(shè)計、大規(guī)模個性化定制、精準供應(yīng)鏈、電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式正在重塑產(chǎn)業(yè)價值鏈體系。當前，信息技術(shù)、新能源、新材料、生物技術(shù)等重要領(lǐng)域和前沿方向的革命性突破和交叉融合，正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革。制造業(yè)現(xiàn)狀制造業(yè)已從傳統(tǒng)的勞動和裝備密集型，逐漸向信息、知識和服務(wù)密集型轉(zhuǎn)變，新的工業(yè)革命即將到來。這一輪產(chǎn)業(yè)革命本質(zhì)可概括為“一主多翼”：“一主”就是信息技術(shù)和生產(chǎn)服務(wù)領(lǐng)域的深度融合，出現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化生產(chǎn)；所謂“多翼”是包括新能源、生物技術(shù)以及新材料等新的發(fā)展領(lǐng)域。計算機及其衍生的信息通信和智能技術(shù)革命是本輪工業(yè)革命的標志或原因。裝備制造業(yè)、研發(fā)部門及其生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)作為新一輪工業(yè)革命主導產(chǎn)業(yè)，凸顯了制造業(yè)“智能化”革命的重要性，這些部門的核心工作就是使整個國民經(jīng)濟系統(tǒng)智能化，因此智能化將成為新一輪工業(yè)革命的本質(zhì)內(nèi)容之一。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展英國學者保羅·麥里基在報告《制造業(yè)和創(chuàng)新：第三次工業(yè)革命》中認為，新一輪工業(yè)革命的核心是以機器人、3D打印機和新材料等為代表的智能制造業(yè)。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展世界主要國家對智能制造的政策計劃01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展四國制造業(yè)發(fā)展動態(tài)人類對人工智能的正式研究是20世紀50年代中期開始的。1956年，“人工智能”這個詞在美國的達特茅斯大學正式誕生。隨后，人們從邏輯推理、語音識別、數(shù)學運算處理、自動化控制、學習模擬等多個領(lǐng)域進行研究，建立了一個具有不同能力的人工智能系統(tǒng)。例如：能夠進行數(shù)據(jù)處理、分析集成電路、模擬光路系統(tǒng)、識別人類的語言、識別手寫、進行情報信息收集等的人工智能設(shè)備。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征1988年，美國紐約大學的懷特教授（P．K．Wright）和卡內(nèi)基梅隆大學的布恩教授（D．A．Bourne）在《智能制造》一書中首次提出了智能制造的概念，并指出智能制造的目的是通過集成知識工程、制造軟件系統(tǒng)、機器人視覺和機器控制對制造技工的技能和專家知識進行建模，以使智能機器人在沒有人工干預的情況下進行小批量生產(chǎn)。日本在1989年提出一種人與計算機相結(jié)合的“智能制造系統(tǒng)（intelligentmanufacturingsystem，IMS）”，并且于1994年啟動了IMS國際合作研究項目，率先拉開了智能制造的序幕。早期的“智能制造系統(tǒng)”將人工智能（AI）視為核心技術(shù)，以“智能體（Agent）”為智能載體，其目的是試圖用技術(shù)系統(tǒng)突破人的自然智力的局限，達到對人腦智力的部分代替、延伸和加強。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征近年來，隨著機器學習尤其是深度學習技術(shù)的突破，AI熱潮再度興起。最為經(jīng)典的案例是谷歌公司的“阿爾法狗”，僅僅通過一年多的學習進化，就在最復雜的博弈游戲——圍棋中迅速戰(zhàn)勝了中日韓頂尖高手。AI的最新進展再度讓智能制造燃起新的希望。人工智能歷史上有三個學派：符號主義、聯(lián)結(jié)主義與行為主義。這三派智能理論中，符號主義關(guān)注人腦的抽象思維的特性；聯(lián)結(jié)主義只模仿人的形象思維；行為主義則著眼于人類或人造系統(tǒng)智能行為特性及進化過程，它們都從不同的角度致力于推動機器智能接近人的智能水平。行為主義在工業(yè)界的影響是更大的。由于人的智能是多功能、多層次、多側(cè)面、全方位的，而三派AI的模型原理本身存在門戶之別，并未走向統(tǒng)一和融合。此外AI在學習算法、穩(wěn)定性分析、商業(yè)化應(yīng)用等方面屢屢遭遇技術(shù)的“瓶頸”，始終制約著系統(tǒng)“智能化”水平與智能制造技術(shù)的提升，也導致一度興旺的IMS在其發(fā)源國日本被政府和工業(yè)界放棄。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征當今，智能制造一般指綜合集成信息技術(shù)、先進制造技術(shù)和智能自動化技術(shù)，在制造企業(yè)的各個環(huán)節(jié)（如經(jīng)營決策、采購、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、制造、裝配、質(zhì)量保證、市場銷售和售后服務(wù)等）融合應(yīng)用，實現(xiàn)企業(yè)研發(fā)、制造、服務(wù)、管理全過程的精確感知、自動控制、自主分析和綜合決策，具有高度感知化、物聯(lián)化和智能化特征的一種新型制造模式。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，配合新能源、新材料、新工藝，貫穿設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行等功能的先進制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。智能制造的特征是將智能活動融合到生產(chǎn)制造全過程，通過人與機器協(xié)同工作，逐漸增大、拓展和部分替代人類在制造過程中的腦力勞動，已由最初的制造自動化擴展到生產(chǎn)的柔性化、智能化和高度集成化。美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、德國“工業(yè)4.0”以及我國的“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略都體現(xiàn)出虛擬網(wǎng)絡(luò)與實體物理深度融合——即智能制造的特征。智能制造技術(shù)是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)及新一代信息技術(shù)的融合，是面向產(chǎn)品全生命周期的具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制功能的制造系統(tǒng)，旨在高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶。虛擬網(wǎng)絡(luò)和實體生產(chǎn)的相互滲透是智能制造的本質(zhì)：一方面，信息網(wǎng)絡(luò)將徹底改變制造業(yè)的生產(chǎn)組織方式，大大提高制造效率；另一方面，生產(chǎn)制造將作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸和重要結(jié)點，擴大網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的范圍和效應(yīng)。以網(wǎng)絡(luò)互連為支撐，以智能工廠為載體，構(gòu)成了制造業(yè)的最新形態(tài)，即智能制造。這種模式可以有效縮短產(chǎn)品研制周期、降低運營成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能源消耗。從軟硬結(jié)合的角度看，智能制造即是一個“虛擬網(wǎng)絡(luò)+實體物理”的制造系統(tǒng)。智能制造包括智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)兩大關(guān)鍵組成要素和智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能產(chǎn)品、智能管理與服務(wù)4大環(huán)節(jié)。IM是20世紀80年代末隨著計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS）的研究開始興起的，核心是借助IM系統(tǒng)實現(xiàn)制造過程的自測量、自適應(yīng)、自診斷、自學習，達到制造柔性化、無人化。制造智能主要表現(xiàn)在智能調(diào)度、智能設(shè)計、智能加工、智能操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能測量和診斷等多方面。其中智能制造技術(shù)是指在制造業(yè)的各個流程環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、仿真等新型技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合。它具有學習、組織、自我思考等功能，能夠?qū)ιa(chǎn)過程中產(chǎn)生的問題進行自我分析、自我推理、自我處理，同時對智能化制造運行中產(chǎn)生的信息進行存儲，對自身知識庫不斷積累、完善、共享和發(fā)展。智能制造系統(tǒng)就是要通過集成知識工程、智能軟件系統(tǒng)、機器人技術(shù)和智能控制等來對制造技術(shù)與專家知識進行模擬，最終實現(xiàn)物理世界和虛擬世界的銜接與融合，使得智能機器在沒有人干預的情況下進行生產(chǎn)。智能制造系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)更具智能化的自治能力、容錯功能、感知能力、系統(tǒng)集成能力。智能制造的內(nèi)容包括：制造裝備的智能化、設(shè)計過程的智能化、加工工藝的優(yōu)化、管理的信息化和服務(wù)的敏捷化/遠程化。在2010年后，中文的“智能制造”是指SmartManufacturing（SM）。SM又被譯為智慧制造。2008年，IBM提出“智慧地球”的概念，從而拉開了新一代信息技術(shù)應(yīng)用的大幕，先是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，接著是移動寬帶、云計算技術(shù)、信息物理系統(tǒng)，然后是大數(shù)據(jù)。這些新一代信息技術(shù)具有諸多有別于傳統(tǒng)IT技術(shù)的特點，將其應(yīng)用于制造系統(tǒng)將從根本上改變當前的制造模式發(fā)展格局，從諸多方面改變制造業(yè)信息化建設(shè)的路徑。新一代信息技術(shù)極大地推動了新興制造模式的發(fā)展，其中具有代表性的先進制造模式有：以社會化媒體／Web2.0為支撐平臺的社會化企業(yè)以云計算為使能技術(shù)的云制造以物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）為支撐的制造物聯(lián)以泛在計算（UbiquitousComputing）為基礎(chǔ)的泛在制造以信息物理系統(tǒng)（CyberPhysicalSystems，CPS）為核心的工業(yè)4.0下的智能制造以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動力的預測制造乃至主動制造等。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征第一，生產(chǎn)過程高度智能。智能制造在生產(chǎn)過程中能夠自我感知周圍環(huán)境，實時采集、監(jiān)控生產(chǎn)信息。智能制造的特點：第二，資源的智能優(yōu)化配置。信息網(wǎng)絡(luò)具有開放性、信息共享性，由信息技術(shù)與制造技術(shù)融合產(chǎn)生的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)制造可跨地區(qū)、跨地域進行資源配置，突破了原有的本地化生產(chǎn)邊界。第三，產(chǎn)品高度智能化、個性化。智能制造產(chǎn)品通過內(nèi)置傳感器、控制器、存儲器等技術(shù)具有自我監(jiān)測、記錄、反饋和遠程控制功能。智能制造模式和技術(shù)體系201智能制造模式02智能制造技術(shù)體系03智能制造關(guān)鍵技術(shù)01智能制造模式1、社會化企業(yè)社會化企業(yè)是將Web2.0應(yīng)用于企業(yè)而引伸出來的概念，并將其定義為“企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與企業(yè)之間，以及企業(yè)與其合作伙伴/用戶間對社會軟件的運用”。企業(yè)借助Web2.0等社會化媒體工具，使用戶能夠參與到產(chǎn)品和服務(wù)活動中，通過用戶的充分參與來提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力，形成新的服務(wù)理念與模式。社會化企業(yè)背景下產(chǎn)生了眾包生產(chǎn)、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)等制造模式。01智能制造模式開放協(xié)作：社會化企業(yè)破除了傳統(tǒng)企業(yè)和外部的邊界，面向更廣泛的群體、面向整個社會，充分利用外部優(yōu)質(zhì)資源，以此博采眾長和資源共享，在全社會范圍內(nèi)對產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、制造、營銷和服務(wù)等階段進行大規(guī)模協(xié)同，整合產(chǎn)生效益，實現(xiàn)企業(yè)從有邊界到無邊界的突破、從“企業(yè)生產(chǎn)”到“社會生產(chǎn)”的轉(zhuǎn)變；平等共享：平等就是去中心化、去等級化，傳統(tǒng)的集中經(jīng)營活動將被社會化企業(yè)分散經(jīng)營方式取代，層級化的管理結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨?jié)點組織的扁平化結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品采取模塊化研發(fā)生產(chǎn)方式，以適應(yīng)顧客的個性化需求；社會化創(chuàng)新：產(chǎn)品創(chuàng)新的思想往往來自用戶，社會化企業(yè)注重客戶參與的互動性、知識運用、隱性知識的集成，通過社會性網(wǎng)絡(luò)能夠充分利用群體智慧的認知與創(chuàng)新能力，提供任務(wù)解決方案、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)意或解決技術(shù)問題，幫助進行產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新。社會化企業(yè)的特點：01智能制造模式2、云制造云制造是以云計算技術(shù)為支撐的網(wǎng)絡(luò)化制造新形態(tài)，云制造通過采用物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化和云計算等網(wǎng)絡(luò)化制造與服務(wù)技術(shù)對制造資源和制造能力進行虛擬化和服務(wù)化的感知接入，并進行集中高效管理和運營，實現(xiàn)制造資源和制造能力的大規(guī)模流通，促進各類分散制造資源的高效共享和協(xié)同，從而動態(tài)、靈活地為用戶提供按需使用的產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)。01智能制造模式云制造以云計算技術(shù)為核心，將“軟件即服務(wù)”的理念拓展至“制造即服務(wù)”，實質(zhì)上就是一種面向服務(wù)的制造新模式；云制造以用戶為中心，以知識為支撐，借助虛擬化和服務(wù)化技術(shù)，形成一個統(tǒng)一的制造云服務(wù)池，對制造云服務(wù)進行統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營，并按需分配制造資源／能力；云制造提供了一個產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)等全生命周期的協(xié)同制造、管理與創(chuàng)新新平臺，引發(fā)了制造模式變革，進而轉(zhuǎn)變了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式。云制造的特點：01智能制造模式3、工業(yè)4.0下的智能制造———信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)化經(jīng)歷了機械化的工業(yè)1.0、電氣化的工業(yè)2.0、自動化的工業(yè)3.0之后，將跨入基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的工業(yè)4.0階段。工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學的智慧工廠。

信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）實質(zhì)上是通過智能感知、分析、優(yōu)化和協(xié)同等手段，使計算、通信和控制實現(xiàn)有機融合和深度協(xié)同，實現(xiàn)實體空間和網(wǎng)絡(luò)空間的相互指導和映射。01智能制造模式工業(yè)4.0理念下的智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期的、泛在感知條件下的制造，通過信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的深度融合，將傳感器、感應(yīng)器等嵌入制造物理環(huán)境中，通過狀態(tài)感知、實時分析、人機交互/自主決策、精準執(zhí)行和反饋，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化。工業(yè)4.0下的智慧工廠工業(yè)4.0模式下，智能裝備的控制方式和人機交互將會有很大的變化，基于平板電腦、手機和可穿戴設(shè)備等泛在計算設(shè)備越來越普及；機器具有自適應(yīng)性和局部的自主權(quán)以及廣泛的人機合作和協(xié)同，機器與機器（物與物）之間、人與機器之間能夠相互進行通信，感知相關(guān)設(shè)備和環(huán)境的變化，協(xié)同完成加工任務(wù)；智能工廠還可以通過云計算和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接成龐大的社會化制造系統(tǒng)，必將導致工業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會結(jié)構(gòu)從垂直向扁平轉(zhuǎn)變、從集中向分散轉(zhuǎn)變。01智能制造模式4、泛在制造泛在計算又稱普適計算、環(huán)境智能等，強調(diào)計算資源普存于環(huán)境中，并與環(huán)境融為一體，人和物理世界更依賴“自然”的交互方式。與桌面計算相反，基于環(huán)境感知、內(nèi)容感知能力，泛在計算不只依賴命令行、圖形界面進行人機交互，它可以采用新型交互技術(shù)（如觸覺顯示、有機發(fā)光顯示等），使用任何設(shè)備、在任何位置并以任何形式進行感知和交流，因此，從根本上改變了人去適應(yīng)機器計算的被動式服務(wù)思想，使得用戶能在不被打擾的情形下主動地、動態(tài)地接受信息服務(wù)。泛在計算被應(yīng)用到各種領(lǐng)域，如U－城市、U－家庭、U－辦公、U－校園、U－政府、U－醫(yī)療等，無疑也會影響制造業(yè)。01智能制造模式泛在制造在制造全生命周期應(yīng)用，包括市場分析、概念形成、產(chǎn)品設(shè)計、原材料制備、毛坯生產(chǎn)／零件加工、裝配調(diào)試、產(chǎn)品使用及維護和產(chǎn)品回收處理等階段?；诜涸谟嬎憬换ピO(shè)備，如無線射頻識別（RadioFrequencyIDentification，RFID）設(shè)備、可穿戴設(shè)備、語音／手勢交互終端、掌上電腦（PersonalDigitalAssistant，PDA）、各種無線（或有線）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，制造企業(yè)可以自動、實時、準確、詳細、隨時隨地、透明地獲取企業(yè)物理環(huán)境信息。泛在制造-泛在計算的制造全生命周期應(yīng)用01智能制造模式5、制造物聯(lián)發(fā)展和采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實施智能制造的重要一環(huán)，我國“十二五”制造業(yè)信息化科技工程規(guī)劃明確提出大力發(fā)展制造物聯(lián)技術(shù)，以嵌入式系統(tǒng)、RFID和傳感網(wǎng)等構(gòu)建現(xiàn)代IoMT（InternetofManufacturingThings，IoMT），增強制造與服務(wù)過程的管控能力，催生新的制造模式。（a）傳統(tǒng)企業(yè)集成模型（b）制造物聯(lián)傳統(tǒng)企業(yè)信息系統(tǒng)集成與制造物聯(lián)的對比IoMT采用更加開放的體系結(jié)構(gòu)以支持更廣范圍的數(shù)據(jù)共享，并從系統(tǒng)整體的角度考慮進行全局優(yōu)化，支持制造全生命周期的感知、互聯(lián)和智能化（如零部件或產(chǎn)品的自動身份識別和狀態(tài)識別、加工工序狀態(tài)識別）。體系架構(gòu)方面，IoMT采用可伸縮的、面向服務(wù)的分布式體系結(jié)構(gòu)，制造資源和相關(guān)功能模塊經(jīng)過虛擬化并抽象為服務(wù)，通過企業(yè)服務(wù)總線提供制造全生命周期的業(yè)務(wù)流程應(yīng)用。IoMT各子系統(tǒng)之間具有松耦合、模塊化、互操作性和自主性等特征，能夠動態(tài)感知物理環(huán)境信息，采取智能行動和反應(yīng)來快速響應(yīng)用戶需求。采用物聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)的制造方式進行改造，可以加強產(chǎn)品和服務(wù)信息的管理，實時采集、動態(tài)感知生產(chǎn)現(xiàn)場（包括物料、機器、現(xiàn)場設(shè)備和產(chǎn)品）相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行智能處理與優(yōu)化控制，以更好地協(xié)調(diào)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)過程的可控性，減少人工干預。此外，通過情景感知和信息融合，還可以實現(xiàn)新產(chǎn)品的快速制造、市場需求的動態(tài)響應(yīng)及生產(chǎn)供應(yīng)鏈的實時優(yōu)化，提高產(chǎn)品的定制能力和服務(wù)創(chuàng)新能力，借此獲得經(jīng)濟、效率和競爭力等多重效益。01智能制造模式物聯(lián)網(wǎng)制造方式的優(yōu)勢：01智能制造模式6、基于大數(shù)據(jù)的預測制造/主動制造“大數(shù)據(jù)”一詞于2011年5月最早出現(xiàn)在麥肯錫發(fā)布的研究報告——《大數(shù)據(jù)：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的下一個新領(lǐng)域》之后，其潛在價值被越來越多的國家所認識，并將其置于國家戰(zhàn)略高度。美國發(fā)布了“大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計劃”，韓國積極推進“大數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略”，中國制定了《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。01智能制造模式與傳統(tǒng)的制造或?qū)崟r制造（泛在制造、IoMT等）相比，大數(shù)據(jù)驅(qū)動預測制造/主動制造可較好地利用實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行預測，傳統(tǒng)制造（反應(yīng)型制造）主要搜索過去的歷史數(shù)據(jù)，只是利用了數(shù)據(jù)的淺層價值，而且涉及的數(shù)據(jù)量和種類以及范圍也相對較小。雖然實時制造可感知并利用生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)（信息），但仍與傳統(tǒng)制造模式類似，大多采用事后的被動策略。主動制造是一種基于數(shù)據(jù)全面感知、收集、分析、共享的人機物協(xié)同制造模式，它利用無所不在的感知收集各類相關(guān)數(shù)據(jù)，通過對所收集的（大）數(shù)據(jù)進行深度分析，挖掘出有價值的信息、知識或事件，自主地反饋給業(yè)務(wù)決策者（包括企業(yè)人員、客戶和合作企業(yè)等），并根據(jù)系統(tǒng)健康狀態(tài)、當前和過去信息以及情境感知，預測用戶需求，主動配置和優(yōu)化制造資源，從而實現(xiàn)感知、分析、定向、決策、調(diào)整、控制于一體的人機物協(xié)同的主動生產(chǎn)，進而為用戶提供客戶化/個性化的產(chǎn)品和服務(wù)。通過大數(shù)據(jù)挖掘來主動、實時地將社會需求與企業(yè)制造能力有機地結(jié)合起來，從而更好地滿足客戶的個性化需求，增強用戶體驗。01智能制造模式總體來看，上述新興的新一代智能制造模式概念還比較割裂，但實質(zhì)上，無論是IoMT、云制造還是基于大數(shù)據(jù)的預測制造／主動制造，都是未來智能制造的一部分，它們各自起到不同的作用。基于新一代信息技術(shù)的制造模式對比02智能制造技術(shù)體系智能制造體系主要有三個特征：通過價值鏈及網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)企業(yè)之間橫向的集成；貫穿整個價值鏈端到端工程數(shù)字化集成；企業(yè)內(nèi)部靈活可重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化制造體系的縱向集成。完整的智能制造系統(tǒng)主要包括5個層級：設(shè)備層控制層車間層企業(yè)層協(xié)同層智能制造系統(tǒng)層級02智能制造技術(shù)體系近年來，智能制造技術(shù)出現(xiàn)了各種新模式、新手段和新形式：（1）新模式：基于互聯(lián)網(wǎng)，面向服務(wù)，協(xié)作的、可定制的、靈活的和社會化的智能化制造系統(tǒng)生產(chǎn)和為用戶提供服務(wù)。（2）新的手段：人機一體化智能數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)，虛擬化，服務(wù)，協(xié)作，定制、靈活性和智能。（3）新形式：智能制造生態(tài)具有普適互聯(lián)的特點，數(shù)據(jù)驅(qū)動，跨境集成，自主智力和大眾創(chuàng)新。上述這些模型、手段和形式的深度整合最終將形成一個智能制造生態(tài)系統(tǒng)

智能制造新模式、新方法和新形式02智能制造技術(shù)體系智能制造系統(tǒng)框圖（1）資源/能力層（2）泛在網(wǎng)絡(luò)層（3）服務(wù)平臺層（4）智能云服務(wù)應(yīng)用層（5）安全管理和標準規(guī)范智能制造技術(shù)體系的五個層次：（1）最底層是支撐智能制造、亟待解決的通用標準與技術(shù)。（2）第二個層次是智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備。這一層的重點不在于裝備本體，而更應(yīng)強調(diào)裝備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式與接口。（3）第三個層次是智能工廠/車間。按照自動化與IT技術(shù)作用范圍，劃分為工業(yè)控制和生產(chǎn)經(jīng)營管理兩部分。工業(yè)控制包括DCS、PLC、FCS和SCADA等工控系統(tǒng)，在各種工業(yè)通信協(xié)議、設(shè)備行規(guī)和應(yīng)用行規(guī)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)設(shè)備及系統(tǒng)的兼容與集成。生產(chǎn)經(jīng)營管理在MES和ERP基礎(chǔ)上，將各種數(shù)據(jù)和資源融入全生命周期管理，同時實現(xiàn)節(jié)能與工藝優(yōu)化。（4）第四個層次實現(xiàn)制造新模式，通過云計算、大數(shù)據(jù)和電子商務(wù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)離散型智能制造、流程型智能制造、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)調(diào)制造與遠程運維服務(wù)等制造新模式。（5）第五個層次是上述層次技術(shù)內(nèi)容在典型離散制造業(yè)和流程工業(yè)的實現(xiàn)與應(yīng)用。02智能制造技術(shù)體系智能制造技術(shù)涉及的主要技術(shù)：智能制造技術(shù)主要由一般技術(shù)、基礎(chǔ)平臺技術(shù)、智能制造平、臺泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、產(chǎn)品生命周期智能制造技術(shù)及支撐技術(shù)組成

。智能制造系統(tǒng)的主要技術(shù)群03智能制造關(guān)鍵技術(shù)1、智能制造裝備及其檢測技術(shù)在具體的實施過程中，智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流和智能服務(wù)是智能制造的四大主題。在智能工廠的建設(shè)方案中，智能裝備是其技術(shù)基礎(chǔ)，隨著制造工藝與生產(chǎn)模式的不斷變革，必然對智能裝備中測試儀器、儀表等檢測設(shè)備的數(shù)字化、智能化提出新的需求，促進檢測方式的根本變化。03智能制造關(guān)鍵技術(shù)2、工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，主要作用是打通物理世界和信息世界，推動生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。依托大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，采集現(xiàn)有工廠設(shè)計、工藝、制造、管理、監(jiān)測、物流等環(huán)節(jié)的信息，實現(xiàn)生產(chǎn)的快速、高效及精準分析決策。這些數(shù)據(jù)綜合起來，能夠幫助發(fā)現(xiàn)問題，查找原因，預測類似問題重復發(fā)生的幾率，幫助完成安全生產(chǎn)，提升服務(wù)水平，改進生產(chǎn)水平，提高產(chǎn)品附加值。03智能制造關(guān)鍵技術(shù)3、數(shù)字制造技術(shù)及柔性制造、虛擬仿真技術(shù)數(shù)字化就是制造要有模型，要能夠仿真，這包括產(chǎn)品的設(shè)計、產(chǎn)品管理、企業(yè)協(xié)同技術(shù)等等。數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)，離開了數(shù)字化就根部談不上智能化。柔性制造技術(shù)(FlexibleManufacturingTechnology，F(xiàn)MT)是建立在數(shù)控設(shè)備應(yīng)用基礎(chǔ)上并正在隨著制造企業(yè)技術(shù)進步而不斷發(fā)展的新興技術(shù)，它和虛擬仿真技術(shù)，在智能制造的實現(xiàn)中，扮演著重要的角色。虛擬仿真技術(shù)包括面向產(chǎn)品制造工藝和裝備的仿真過程、面向產(chǎn)品本身的仿真和面向生產(chǎn)管理層面的仿真，從這三方面進行數(shù)字化制造，才能實現(xiàn)制造產(chǎn)業(yè)的徹底智能化。增強現(xiàn)實技術(shù)（AugmentedReality，AR），它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息（視覺、聲音、味道、觸覺等信息）通過電腦等科學技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)4、傳感器技術(shù)智能制造與傳感器緊密相關(guān)?，F(xiàn)在各式各樣的傳感器在企業(yè)里用得很多，有嵌入的、絕對的、相對的、靜止的和動的，這些傳感器是支持人們獲得信息的重要手段。傳感器用得越多，人們可以掌握的信息越多。傳感器很小，可以靈活配置，改變起來也非常方便，例如智能制造里有傳感器九條龍，諸如軌道交通傳感器一條龍，新能源汽車傳感器一條龍等。傳感器屬于基礎(chǔ)零部件的一部分，它是工業(yè)的基石、性能的關(guān)鍵和發(fā)展的瓶頸。傳感器的智能化、無線化、微型化和集成化是未來智能制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)5、人工智能技術(shù)人工智能(ArtificialIntelligence，AI)是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)、神經(jīng)科學等。在2020年，人類社會全面進入“弱”人工智能時代。在這一時期，智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，包括深度學習在內(nèi)的特征表現(xiàn)學習不斷發(fā)展，催生新型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)出同時具備語音識別、圖像處理、自然語言處理、機器翻譯等能力的通用性人工智能技術(shù)。硬件設(shè)施縮小甚至隱形，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大；實現(xiàn)通過手勢、表情及自然語言的雙向人機互動，智能系統(tǒng)初步具有人的特性，可定制智能助理將會出現(xiàn)；視覺處理、無人駕駛會有爆發(fā)式發(fā)展，無人駕駛汽車上路；概念性類腦智能機器人投入應(yīng)用。到2030年，神經(jīng)科學和類腦人工智能將迎來第一輪重大突破，革新原有人工智能的算法基礎(chǔ)，人類社會初步進入“強”人工智能時代。專家預測，到2030年，神經(jīng)科學將迎來第一輪重大突破，在神經(jīng)感知和神經(jīng)認知理解方面出現(xiàn)顛覆性成果，從而反哺、革新人工智能的原有算法基礎(chǔ)，人類進入實質(zhì)性類腦人工智能階段。到2050年，神經(jīng)科學和類腦人工智能將迎來第二輪重大突破、類腦人工智能進入升級版，人類社會將全面進入強人工智能時代。專家預測，到2050年，神經(jīng)科學將迎來第二輪重大突破，在情感、意識理解方面出現(xiàn)顛覆性成果，類腦人工智能進入升級版，并將推動人類腦的超生物進化，神經(jīng)科學和類腦人工智能融為一體。人工智能的發(fā)展歷程時至今日，AI雖然還是制造智能的一個重要來源，但智能制造創(chuàng)新發(fā)展的主戰(zhàn)場已經(jīng)發(fā)生遷移。無論是美國的AMP或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，還是德國的工業(yè)4.0，指導其工業(yè)企業(yè)、信息通信企業(yè)實施協(xié)同創(chuàng)新的核心理念均來自CPS（賽博物理系統(tǒng)），建立一個與物理實體、制造流程、工業(yè)環(huán)境精確映射并可以實施精準控制的虛擬制造環(huán)境，成為最重要的技術(shù)突破點，AI及其應(yīng)用退居次要地位。因此，重要的事情說三遍：今天的智能制造，核心理論不是AI，不是AI，不是AI。在漫長的工業(yè)實踐中，有三類重要的智能現(xiàn)象：人腦所積淀的知識與經(jīng)驗、機器實體所固化的知識與技能，以及虛擬的數(shù)字世界所拓展的新的知識與能力，實質(zhì)上支撐了智能制造的實現(xiàn)。其一，人類通過觀察和總結(jié)自然規(guī)律，獲得知識和經(jīng)驗，進而運用知識改造自然。人的智能是制造智能的重要知識源頭，在制造業(yè)走向智能化過程中起著決定性作用。目前在整體智能水平上，人的智力是遙遙領(lǐng)先于人造系統(tǒng)的。人與機器協(xié)同運行可以在整體上獲得較高的系統(tǒng)智能。其二，依靠產(chǎn)品/設(shè)備、工藝、流程來承載和固化人類的科學知識與經(jīng)驗，將人的隱性知識顯性化、模型化的工業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)是制造智能的重要來源。材料、機器等實體系統(tǒng)皆載有知識，負有智能，知識在工業(yè)系統(tǒng)中得以運用和流動，工業(yè)自動化程度越高，這種制造智能的應(yīng)用規(guī)模就越大、深度就越甚。與之相對，在農(nóng)業(yè)時代，手藝則主要依靠師傅和徒弟心口相傳，沒有規(guī)范、標準的實物載體。其三，基于軟件的工業(yè)數(shù)字模型、基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)大數(shù)據(jù)與基于算法與數(shù)據(jù)的人工智能成為制造智能的集大成者。產(chǎn)品數(shù)字化、技術(shù)軟件化、知識網(wǎng)絡(luò)化程度越高，制造智能的響應(yīng)越快、越靈活、越有柔性。特別是有了網(wǎng)絡(luò)以后，制造智能的部署就不僅依靠本地機器內(nèi)嵌的知識系統(tǒng)來操縱，還可以廣泛調(diào)用廣域的分布式智能來交互協(xié)同，這使得單個制造單元的智能水平遠遠超過歷史上所有的機器。

03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)6、射頻識別和實時定位技術(shù)射頻識別是無線通信技術(shù)中的一種，通過識別特定目標應(yīng)用的無線電信號，讀寫出相關(guān)數(shù)據(jù)，而不需要機械接觸或光學接觸識別系統(tǒng)和目標。在生產(chǎn)制造現(xiàn)場，企業(yè)要對各類別材料、零件和設(shè)備等進行實時跟蹤管理，監(jiān)控生產(chǎn)中制品、材料的位置、行蹤，包括相關(guān)零件和工具的存放等，這就需要建立實時定位管理體系。通常做法是將有源RFID標簽貼在跟蹤目標上，然后在室內(nèi)放置3個以上的閱讀器天線，這樣就可以方便地對跟蹤目標進行定位查詢。廣播信號系統(tǒng)將信號發(fā)送至所有閱讀器天線中，軟件系統(tǒng)所發(fā)出的信號傳遞出去后，可通過目標定位對其進行計算測量。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)7、信息物理融合網(wǎng)絡(luò)賽博物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）是一個綜合計算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復雜系統(tǒng)，通過3C（Computing、Communication、Control）技術(shù)的有機融合與深度協(xié)作，實現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實時感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)，讓物理設(shè)備具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)調(diào)和自治等五大功能，從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€智能環(huán)境。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)8、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)數(shù)字化對制造業(yè)的促進作用得益于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，但同時也給工廠網(wǎng)絡(luò)埋下了安全隱患。產(chǎn)品設(shè)計、制造和服務(wù)整個過程都用數(shù)字化技術(shù)資料呈現(xiàn)出來，整個供應(yīng)鏈所產(chǎn)生的信息又可以通過網(wǎng)絡(luò)成為共享信息，這就需要對其進行信息安全保護。針對網(wǎng)絡(luò)安生產(chǎn)系統(tǒng)，可采用IT保障技術(shù)和相關(guān)的安全措施，例如設(shè)置防火墻、預防被入侵、掃描病毒儀、控制訪問、設(shè)立黑白名單、加密信息等。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)9、物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)智能制造系統(tǒng)的運行，需要物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)籌細化，通過基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)、RFID、傳感器的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，用無線傳感網(wǎng)絡(luò)對生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，與生產(chǎn)有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，實時傳輸給控制中心，上傳給大數(shù)據(jù)系統(tǒng)并進行云計算。為了能有效管理一個跨學科、多企協(xié)同的智能制造系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)是必需的。德國工業(yè)4.0計劃就推出了“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的概念，從而實現(xiàn)制造流程的智能化升級，其他國家也都紛紛建立本國工業(yè)化制造標準。10、系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)需要大型制造工程項目復雜自動化系統(tǒng)整體方案設(shè)計技術(shù)、安裝調(diào)試技術(shù)、統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計技術(shù)、統(tǒng)一事件序列和報警處理技術(shù)、一體化資產(chǎn)管理技術(shù)等相互協(xié)同來完成。智能制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢31智能制造技術(shù)的應(yīng)用2智能制造技術(shù)的研究熱點和今后的發(fā)展趨勢01智能制造技術(shù)的應(yīng)用1、智能產(chǎn)品（SmartProduct）智能產(chǎn)品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件，具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機、智能可穿戴設(shè)備、無人機、智能汽車、智能家電、智能售貨機等，包括很多智能硬件產(chǎn)品。智能裝備也是一種智能產(chǎn)品。（a）調(diào)酒機器人（b）服務(wù)機器人

（c）下棋機器人

（d）垂直多關(guān)節(jié)型機器人01智能制造技術(shù)的應(yīng)用2、智能服務(wù)（SmartService）基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），可以感知產(chǎn)品的狀態(tài)，從而進行預防性維修維護，及時幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過了解產(chǎn)品運行的狀態(tài)，幫助客戶帶來商業(yè)機會。還可以采集產(chǎn)品運營的大數(shù)據(jù)，輔助企業(yè)進行市場營銷的決策。此外，企業(yè)通過開發(fā)面向客戶服務(wù)的APP，也是一種智能服務(wù)的手段，可以針對企業(yè)購買的產(chǎn)品提供有針對性的服務(wù)，從而鎖定用戶，開展服務(wù)營銷。3、智能裝備（SmartEquipment）典型的智能裝備如工業(yè)機器人、數(shù)控機床、3D打印裝備、智能控制系統(tǒng)等。制造裝備經(jīng)歷了機械裝備到數(shù)控裝備，目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能，可以實現(xiàn)在機檢測，從而補償加工誤差，提高加工精度，還可以對熱變形進行補償。智能裝備的特點是：可將專家的知識和經(jīng)驗融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動中，可賦予產(chǎn)品制造在線學習和知識進化能力。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用4、智能產(chǎn)線（SmartProductonline）（1）在生產(chǎn)和裝配過程中，能夠通過傳感器或RFID自動進行數(shù)據(jù)采集，并通過電子看板顯示實時的生產(chǎn)狀態(tài)；（2）能夠通過機器視覺和多種傳感器金相質(zhì)量檢測，自動剔除不合格品，并對采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行SPC分析，找出質(zhì)量問題的成因；（3）支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝，適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；（4）具有柔性，如果生產(chǎn)線上有設(shè)備出現(xiàn)故障，能夠調(diào)整到其它設(shè)備生產(chǎn)；（5）針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示。典型的智能產(chǎn)線具有如下性能：01智能制造技術(shù)的應(yīng)用5、智能車間（Smartworkshop）要實現(xiàn)車間的智能化，需要對生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進行實時采集和分析，進行高效排產(chǎn)和合理排班，顯著提高設(shè)備利用率（OEE）。因此，無論什么制造行業(yè)，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）成為企業(yè)的必然選擇。6、智能工廠（SmartFactory）作為智能工廠，不僅生產(chǎn)過程應(yīng)實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化，同時，產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當與生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)集成。一個工廠的多個車間之間要實現(xiàn)信息共享、準時配送、協(xié)同作業(yè)。一些離散制造企業(yè)也建立了類似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心，對整個工廠進行指揮和調(diào)度，及時發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問題，這也是智能工廠的重要標志。智能工廠必須依賴無縫集成的信息系統(tǒng)支撐，主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用7、智能研發(fā)（SmartR&D）離散制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面，已經(jīng)應(yīng)用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟件和PDM/PLM系統(tǒng)，但是e-works在為制造企業(yè)提供咨詢服務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)應(yīng)用這些軟件的水平并不高。企業(yè)要開發(fā)智能產(chǎn)品，需要機電軟多學科的協(xié)同配合；要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，需要深入應(yīng)用仿真技術(shù)，建立虛擬數(shù)字化樣機，實現(xiàn)多學科仿真，通過仿真減少實物試驗；需要貫徹標準化、系列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶定制或產(chǎn)品個性化定制；需要將仿真技術(shù)與試驗管理結(jié)合起來，以提高仿真結(jié)果的置信度。流程制造企業(yè)已開始應(yīng)用PLM系統(tǒng)實現(xiàn)工藝管理和配方管理，LIMS（實驗室信息管理系統(tǒng)）系統(tǒng)比較廣泛。8、智能管理（SmartManagement）制造企業(yè)核心的運營管理系統(tǒng)還包括人力資產(chǎn)管理系統(tǒng)（HCM）、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）、能源管理系統(tǒng)（EMS）、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)（SRM）、企業(yè)門戶（EP）、業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)（BPM）等，國內(nèi)企業(yè)也把辦公自動化（OA）作為一個核心信息系統(tǒng)。為了統(tǒng)一管理企業(yè)的核心主數(shù)據(jù)，近年來主數(shù)據(jù)管理（MDM）也在大型企業(yè)開始部署應(yīng)用。實現(xiàn)智能管理和智能決策，最重要的條件是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準確和主要信息系統(tǒng)無縫集成。智能管理主要體現(xiàn)在不移動應(yīng)用、云計算和電子商務(wù)結(jié)合。制造企業(yè)內(nèi)部的采購、生產(chǎn)、銷售流程都伴隨著物料的流動，因此，越來越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動化的同時，也越來越重視物流自動化，自動化立體倉庫、無人引導小車（AGV）、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用；而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心，智能分揀系統(tǒng)、堆垛機器人、自動輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。WMS（WarehouseManagementSystem，倉儲管理系統(tǒng)）和TMS（TransportManagementSystem，運輸管理系統(tǒng)）也受到制造企業(yè)和物流企業(yè)的普遍關(guān)注。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用9、智能物流與供應(yīng)鏈（SmartlogisticsandSCM）企業(yè)在運營過程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。一方面是來自各個業(yè)務(wù)部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，比如與合同、回款、費用、庫存、現(xiàn)金、產(chǎn)品、客戶、投資、設(shè)備、產(chǎn)量、交貨期等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一般是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，可以進行多維度的分析和預測，這就是BI（BusinessIntelligence，業(yè)務(wù)智能）技術(shù)的范疇，也被稱為管理駕駛艙或決策支持系統(tǒng)。同時，企業(yè)可以應(yīng)用這些數(shù)據(jù)提煉出企業(yè)的KPI，并與預設(shè)的目標進行對比，同時，對KPI進行層層分解，來對干部和員工進行考核，這就是EPM（EnterprisePerformanceManagement，企業(yè)績效管理）的范疇。從技術(shù)角度來看，內(nèi)存計算是BI的重要支撐。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用10、智能決策（SmartDecisionMaking）02智能制造技術(shù)的研究熱點和今后的發(fā)展趨勢1、國內(nèi)外的研究熱點IntelligentManufacturing（智能制造）ComputerNumericallyControlled（數(shù)控機床）ArtificialIntelligence（人工智能）WirelessSensorNetworks（無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）Multi-agentSystems（多主體系統(tǒng)）Model（模型）InternetofThings（物聯(lián)網(wǎng)）Simulation（仿真）Service（服務(wù)）Performance（績效）國內(nèi)外相關(guān)研究的關(guān)鍵詞頻次和中心度較高的有：02智能制造技術(shù)的研究熱點和今后的發(fā)展趨勢（1）智能設(shè)計方面。主要從信息科學的視角，研究將計算機輔助制造/設(shè)計（CAM/CAD）、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計、模型知識庫等各種智能化的設(shè)計手段和方法，應(yīng)用到企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計中，以支持設(shè)計過程的智能化提升和優(yōu)化運行。（2）智能生產(chǎn)方面。主要從制造科學的視角，研究將分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等智能裝備、智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過程中，支持企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化；將多主體系統(tǒng)（Multi-agentSystems）引入到生產(chǎn)過程的仿真模擬中，以適應(yīng)智能制造生產(chǎn)環(huán)境的新要求。（3）智能管理方面。從管理科學的視角，研究智能供應(yīng)鏈管理、外部環(huán)境的智能感知、生產(chǎn)設(shè)備的性能預測及智能維護、智能企業(yè)管理（人力資源、財務(wù)、采購及知識管理等），最終目的是達到企業(yè)管理的全方位智能化。（4）智能制造服務(wù)方面。從服務(wù)科學的視角，研究智能制造服務(wù)，主要包括產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù)。其中產(chǎn)品服務(wù)主要針對產(chǎn)品的銷售以及售后的安裝、維護、回收、客戶關(guān)系的服務(wù)；生產(chǎn)性服務(wù)主要包含與生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、金融保險服務(wù)及物流服務(wù)等。（5）其他相關(guān)方面。對不同文化背景下的國家或地區(qū)智能制造組織管理模式進行研究，重點研究人在系統(tǒng)中的重要性，強調(diào)智能制造需要“以人為本”。02智能制造技術(shù)的研究熱點和今后的發(fā)展趨勢2、智能制造的主要發(fā)展趨勢與動向信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加強智能制造的深度。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)方式提升智能制造的寬度?；A(chǔ)性標準化再造推動智能制造的系統(tǒng)化。物聯(lián)網(wǎng)等新理念系統(tǒng)性改造智能制造的全局面貌。02智能制造技術(shù)的研究熱點和今后的發(fā)展趨勢（1）智能制造產(chǎn)業(yè)將與以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)產(chǎn)生深度融合。新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向生產(chǎn)和消費領(lǐng)域全面滲透，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的支持下，制造業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程管理、研發(fā)設(shè)計、企業(yè)管理乃至用戶關(guān)系將出現(xiàn)智能化趨勢，互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)了產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈及價值鏈，生產(chǎn)組織方式、要素配置方式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)服務(wù)模式都發(fā)生變革，已成為撬動智能制造的重要力量，將推動“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型。（2）大數(shù)據(jù)驅(qū)動下，智能制造產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)按需定制的制造模式變革。智能制造產(chǎn)業(yè)開始走向個性化定制的一個新時代，進行網(wǎng)絡(luò)化和智能化的柔性和協(xié)同生產(chǎn)，將出現(xiàn)網(wǎng)按需定制的制造模式變革。生產(chǎn)制造系統(tǒng)將具備高度柔性化、個性化以及快速響應(yīng)市場等特性。將出現(xiàn)消費需求智能感知的制造模式變革，對制造業(yè)的生態(tài)和業(yè)態(tài)產(chǎn)生深刻的影響，從而重構(gòu)智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，推動智能制造產(chǎn)業(yè)集群在線上實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢：20世紀中葉，計算機、數(shù)控機床的發(fā)明，開啟了數(shù)字化制造的新時代。半導體、IC、程序控制器、工控軟件、現(xiàn)場總線、AGV和工業(yè)機器人等技術(shù)支撐推動了數(shù)控中心和數(shù)控生產(chǎn)線的發(fā)展，將制造業(yè)推進到了柔性制造階段。進入新世紀，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR/MR、AI、云計算、3D打印等技術(shù)日新月異，將數(shù)字化、智能化推進到制造服務(wù)的整個產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈。從終端智能拓展到終端/云端協(xié)同智能，從基于測量傳感、模型程序的智能控制發(fā)展到基于視覺感知、混合現(xiàn)實、云計算、大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)智能，從一個屋頂下或在工廠內(nèi)拓展到全球網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)計制造服務(wù)，從微米減材拓展到納米精準減材/增材制造，為真正實現(xiàn)零庫存、零廢品、零停機、零錯配的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化、定制式智能設(shè)計制造與精益經(jīng)營服務(wù)共創(chuàng)合作提供了新的可能。03智能制造技術(shù)應(yīng)用德國工業(yè)4.0，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，《中國制造2025》，英國工業(yè)2050戰(zhàn)略，日本無人工廠與協(xié)同機器人等為全球網(wǎng)絡(luò)智能制造服務(wù)創(chuàng)新注入了強大動力，也為全球合作分享提供了新機會、新方式和新空間。人類步入全球化知識網(wǎng)絡(luò)時代。無線寬帶、智慧物流促進信息、人才、資源全球自由流動、優(yōu)化配置。從波音空客、中國高鐵到蘋果、三星、華為、聯(lián)想的智能終端，已無一不是數(shù)字化、智能化、全球化的設(shè)計制造和服務(wù)。依靠全球共創(chuàng)匯聚的大數(shù)據(jù)已成為可近零成本分享、可無限增值的設(shè)計制造服務(wù)創(chuàng)新資源。云計算、云服務(wù)成為創(chuàng)新合作的新平臺、新業(yè)態(tài)，全球合作提升品質(zhì)、提高效率、開拓市場，創(chuàng)造分享制造服務(wù)新價值成為大趨勢。人機物融合智能技術(shù)將引領(lǐng)新經(jīng)濟在全球十大平臺經(jīng)濟體中，中國占據(jù)了三席（阿里、騰訊、百度）。2016年，中國服務(wù)業(yè)對國民經(jīng)濟增長的貢獻率達到58.2%，比第二產(chǎn)業(yè)高出20.8個百分點。另一方面，2016年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)比重只有12.4%，以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)沒有根本改變，新經(jīng)濟的增量還不能抵消傳統(tǒng)經(jīng)濟向下調(diào)整的減量。鑒于摩爾定律靠近尾聲、通信技術(shù)逼近香農(nóng)極限，加上世紀之交的互聯(lián)網(wǎng)泡沫，21世紀初許多學者預測信息技術(shù)已基本完成驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展的歷史使命，21世紀上半葉將是生物科技的世紀。但近10來年云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)一浪接一浪，信息技術(shù)不斷展現(xiàn)出旺盛的活力，繼續(xù)引領(lǐng)世界經(jīng)濟的發(fā)展。根據(jù)麥肯錫公司2013年發(fā)布的技術(shù)預測，到2025年可能形成5萬億—10萬億美元經(jīng)濟效益的還是移動互聯(lián)網(wǎng)、智能軟件系統(tǒng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等信息產(chǎn)業(yè)，生物領(lǐng)域只有下一代基因組產(chǎn)業(yè)有可能做到1萬億美元規(guī)模，先進材料不到0.5萬億美元，可再生能源不到0.3萬億美元。許多科技人員、經(jīng)濟學家都有同樣的看法：信息技術(shù)的潛力尚未充分發(fā)揮，而基因生物和納米等技術(shù)還在孕育之中，未來15年甚至更長的時間內(nèi)仍然是信息技術(shù)唱主角。從深度上看，“二戰(zhàn)”以后，支撐世界經(jīng)濟發(fā)展長波的基礎(chǔ)性技術(shù)發(fā)明是電子數(shù)字計算機、晶體管、集成電路、光纖通信、無線通信、互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)。自萬維網(wǎng)（WWW）以后，信息領(lǐng)域雖然不斷出現(xiàn)新名詞，如云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，但尚未再出現(xiàn)與上述技術(shù)可比擬的的基礎(chǔ)發(fā)明。類腦計算、量子計等新技術(shù)短期內(nèi)還不能形成支撐經(jīng)濟的新動能。從基礎(chǔ)發(fā)明到產(chǎn)生重大經(jīng)濟影響一般需要20—30年，下一輪更高漲的經(jīng)濟長波也許要到20年以后。也就是說，今后10—20年，對經(jīng)濟貢獻最大的可能不是新發(fā)明的重大技術(shù)，而是信息技術(shù)融入各個產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品、按需提供個性化產(chǎn)品和服務(wù)的新業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)鏈跨界融合的新模式。對信息時代而言，信息技術(shù)普及滲透還有很遠的路要走，現(xiàn)在的信息技術(shù)應(yīng)用只相當于工業(yè)革命的蒸汽機時代。2016—2025年的10年內(nèi)，各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有望帶來100萬億美元的社會與企業(yè)價值（主要是社會價值），其中汽車、消費品、電力、物流四大行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛在累積價值將超過20萬億美元。數(shù)字技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的前景十分光明。中國有1.5億名制造業(yè)工人，美國只有1400萬，日本為900萬。中國的機械供應(yīng)商超過14萬家，相當于日本的5倍，中國制造業(yè)升級的意義非同尋常。制造業(yè)高技術(shù)化本質(zhì)上是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深入融合。過去制造的產(chǎn)品叫機器或電器，今后制造的產(chǎn)品大多數(shù)是“網(wǎng)器”。所謂智能制造不僅僅是制造過程信息化，更重要的是制造業(yè)出來的產(chǎn)品要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化和智能化。沈陽機床集團引領(lǐng)全世界智能制造的i5智能機床就是很好的范例。人機物融合的智能技術(shù)，簡稱人機物智能，也稱為人機物三元計算。它始于2010年左右，其主要特征是智能萬物互聯(lián)，即物與物之間、物與人之間能夠互聯(lián)，將智能融入萬物，實現(xiàn)信息化與工業(yè)化無縫對接。傳統(tǒng)的人工智能是讓計算機具備人的智能，智能計算過程局限在信息空間，是一元計算。人機物智能將計算過程從信息空間拓展到包含人類社會（人）、信息空間（機）、物理世界（物）的三元世界。智能計算過程發(fā)生在人機物三元世界中，是三元計算。物理世界與人類社會既是智能計算過程的對象，也是智能計算過程的執(zhí)行體。人機物智能的本質(zhì)是：通過信息變換優(yōu)化物理世界的物質(zhì)運動和能量運動以及人類社會的生產(chǎn)消費活動，提供更高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，使得生產(chǎn)過程和消費過程更加高效，更加智能，從而促進經(jīng)濟社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。人機物三元計算是中科院在2009年總結(jié)出的信息技術(shù)大趨勢。相關(guān)概念包括萬物互聯(lián)網(wǎng)（InternetofEverything,IoE）、無縫智能（SeamlessIntelligence）、信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems），“互聯(lián)網(wǎng)+”等。人機物智能可以理解為萬物互聯(lián)網(wǎng)之上的無縫智能計算技術(shù)，需要發(fā)展新的核心技術(shù)與生態(tài)系統(tǒng)。從福布斯全球企業(yè)2000強排名看，2007年，聯(lián)想、阿里巴巴、騰訊三家公司分別位于第1338、1863、1905名，都在靠后或墊底的位置。在2016年的2000強排名中，這三家公司分別提升到第840、174、201名，在發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)的浪潮中，9年內(nèi)中國公司進步顯著。人機物智能的基礎(chǔ)是移動互聯(lián)網(wǎng)，其發(fā)展將延續(xù)和增強我國過去十幾年形成的強大動能。人機物智能的5個科技要點（1）人機物智能的計算機科學。將傳統(tǒng)的局限于信息空間的計算機科學拓展到人機物三元世界，包括人機物可計算性理論，人機物智能系統(tǒng)的模塊化體系結(jié)構(gòu)，用戶體驗的復雜度刻畫、無縫智能的科學表征，易用的自然交互界面等。（2）物端計算生態(tài)系統(tǒng)。桌面互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)成型，桌面互聯(lián)網(wǎng)由x86+Windows+Linux生態(tài)主導，移動互聯(lián)網(wǎng)由ARM+Android+iOS生態(tài)主導。物端計算系統(tǒng)尚未出現(xiàn)主導的生態(tài)，更未定型，發(fā)展出支持億級設(shè)備的物端計算生態(tài)系統(tǒng)，是一大挑戰(zhàn)。（3）節(jié)能高效的智能計算平臺。與今天的系統(tǒng)相比，人機物智能需要提升計算能力上千倍，同時能耗不增加。學習自然界，通過自適應(yīng)和可重構(gòu)等新技術(shù)整合專用部件與通用部件，是構(gòu)造節(jié)能高效智能計算平臺的可行路線。一個例子是中科院先導專項支持研制的寒武紀深度學習處理器，與通用處理器相比實現(xiàn)了性能功耗比的千倍提升。（4）信任互聯(lián)網(wǎng)。由于人機物智能更加直接地涉及人類社會和物理世界，網(wǎng)絡(luò)信息安全變得更加迫切和重要。我們要研究發(fā)展出這樣一種智能萬物互聯(lián)網(wǎng)：它鼓勵開放和分享，同時保障信息安全和用戶隱私，又能接受政府依法監(jiān)管。滿足這5個條件的和諧人機物環(huán)境稱為信任互聯(lián)網(wǎng)。近年來興起的區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建信任互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，值得高度重視。（5）身份聯(lián)邦。智能萬物互聯(lián)網(wǎng)會產(chǎn)生許多需要命名的實體，涵蓋人（如用戶）、機（信息空間中的設(shè)備、數(shù)據(jù)與服務(wù)）、物（物理世界中的各個物體）。如何讓用戶通過一個身份就可以方便地使用所有設(shè)備和所有智能服務(wù)，是一個新挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在是強制用戶身份綁定在某一個廠商的賬號平臺上，理想的場景是每個用戶擁有一個“國民信息賬戶”，可在任何時間、任何地點訪問任何授權(quán)服務(wù)。中國人創(chuàng)立的三體智能理論按照出現(xiàn)的時間順序，作者把世界分為三類“體”：物理實體、意識人體和數(shù)字虛體。其中前“兩體”都很好理解，第三體數(shù)字虛體，是指存在于電腦和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之中的一種用來驅(qū)動軟硬件設(shè)備的高級數(shù)理邏輯系統(tǒng)，源于電腦而實現(xiàn)，基于軟件而發(fā)展，載于網(wǎng)絡(luò)而增強，由于知識而智能。三體之間的相互作用關(guān)系，可以用“三體化一智能模型”來表示。最新鮮的見解：物理、生理與數(shù)字三類系統(tǒng)均發(fā)展出特有的智能技術(shù)。《三》書給出了全新的智能定義：智能本質(zhì)是一切系統(tǒng)對自然規(guī)律的感應(yīng)、認知與運用。該書作者提出的系統(tǒng)，包括了三體世界，即自然界和生產(chǎn)中的一切物理實體、生物界有著充分自由意識的人體、由人基于硬件/軟件/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所創(chuàng)建的數(shù)字虛體。這是一個定位層次較高、具有一定的哲學意味并且具有最大包容度的智能定義，不僅涵括了現(xiàn)有的多種形式的智能內(nèi)涵，而且可以把物理實體所具有的智能表達出來，這是非常重要的學術(shù)拓展。目前尚未見其他人和其他文獻資料給出類似的定義。三體模型也較好地解釋了上一節(jié)提到的三種智能現(xiàn)象，即科學效應(yīng)是物理實體對自然規(guī)律的承載與感應(yīng)，人類知識與經(jīng)驗是意識人體對自然規(guī)律的認知、歸納與抽象，數(shù)據(jù)分析是對人造系統(tǒng)運行結(jié)果（大數(shù)據(jù)）的提煉。在《三》書中，作者給出了判斷智能系統(tǒng)特征的“20字箴言”：狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行、學習提升。以智能理論的三個學派來劃分，“20字箴言”的前16個字屬于行為主義的控制論的范疇，而后4個字屬于聯(lián)結(jié)主義的仿生學范疇，而書中獨創(chuàng)的“數(shù)字虛體”的概念，則是對符號主義的一種發(fā)展與實踐。三菱電機推出了機器人雞尾酒調(diào)酒系統(tǒng)，通過觸摸屏點單后，系統(tǒng)會全自動化完成雞尾酒的調(diào)制，包括自動送杯、加冰、倒酒、搖酒等一系列過程。其中有24個酒位，機器人自動尋找酒址，可編程2048個配方。銀隆新能源公交車。銀隆新能源汽車圍繞電池安全、充電速度、續(xù)航里程和耐寬溫等關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)發(fā)力。汽車的鈦酸鋰電池在安全性、穩(wěn)定性、長壽命等指標上占有一定優(yōu)勢。圖為一款金融行業(yè)智能服務(wù)機器人，該機器人由機器人本體、行業(yè)知識庫與智能認知分析系統(tǒng)組成，該機器人會提供身份識別、迎賓導引、業(yè)務(wù)咨詢、答疑解惑、趣味互動等服務(wù)，幫助金融行業(yè)網(wǎng)點分流人工值守壓力，提升服務(wù)質(zhì)量。機器人投籃。在兩個投籃框游戲機前，一臺機器人向參觀者展示了它的投籃能力。從籃球的精準抓取，到力臂伸展的投擲，再到籃球的順利投入，整個過程一氣呵成，百發(fā)百中。體現(xiàn)了投籃機器人視覺識別的精準度與完成工作的穩(wěn)定性。中車集團展示的無人駕駛單軌系統(tǒng)引得參觀者駐足觀看。該單軌系統(tǒng)降低了噪音，減小震動，具備出色的爬坡能力和轉(zhuǎn)彎半徑，能夠適應(yīng)各種復雜地形，可以為乘客提供安全、舒適且高效的交通服務(wù)。參觀者正在與智能機器人下五子棋。該機器人不但具備準確的關(guān)節(jié)活動能力，能將五子棋準確定位在其需要被放置的位置，還具備較強的思維能力，可連勝游客若干局。圖為垂直多關(guān)節(jié)型機器人，該機器人正在舉著扇子，曼妙搖擺，姿態(tài)婀娜。這種舞蹈的方式，展現(xiàn)了機器人細長的手臂與可動范圍更廣的關(guān)節(jié)，可以適應(yīng)不同環(huán)境并廣泛應(yīng)用于各種用途。參觀者在體驗虛擬現(xiàn)實版的智能家居?！妒袌鰻顩r：物聯(lián)網(wǎng)2017》報告表示，物聯(lián)網(wǎng)今年正在進軍企業(yè)領(lǐng)域。03智能制造技術(shù)應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用狀況到目前為止，絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)部署都是簡單的用例，如數(shù)據(jù)和資產(chǎn)跟蹤。但醫(yī)療和能源等行業(yè)的監(jiān)管合規(guī)正在開始將物聯(lián)網(wǎng)推向企業(yè)級的疆域，特別是當這些企業(yè)認識到物聯(lián)網(wǎng)可以幫助應(yīng)對可持續(xù)發(fā)展、安全甚至收入增長等問題。企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)部署的對象是客戶服務(wù)（33％），資產(chǎn)管理（26％）和生產(chǎn)和交付能力（25％）。物聯(lián)網(wǎng)的普及速度仍然很慢該報告發(fā)現(xiàn)，由于缺乏行業(yè)范圍的物聯(lián)網(wǎng)標準，以及對安全性、互操作性和成本考量的擔心，這些因素仍然影響了物聯(lián)網(wǎng)普及，而這種情況還將在未來幾年內(nèi)持續(xù)下去。事實上，該報告指出，絕大多數(shù)的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目仍然在概念驗證或試驗階段，而不是被應(yīng)用在生產(chǎn)之中。無人機的機會聯(lián)合航空管理局（FAA）去年進行了一項監(jiān)管調(diào)整，放寬了無人駕駛飛機（UAV）和無人機的管理，因此，物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在顯然會飛向天空。因此，分析師預計企業(yè)和商業(yè)用例將呈指數(shù)級增長，這可能意味新興的、使用無人機的物聯(lián)網(wǎng)用例會有更多機會。

例如，配備攝像頭和傳感器的無人機可以實時傳輸數(shù)據(jù)流。該報告表示，這些技術(shù)可被用于現(xiàn)場監(jiān)測農(nóng)作物的健康狀況，監(jiān)測難以達到的管道、通訊塔的維護條件或被用于工業(yè)檢驗用例。物聯(lián)網(wǎng)在能源、公用事業(yè)行業(yè)仍然表現(xiàn)強勁最早的物聯(lián)網(wǎng)用例之一——直到今天仍然被認為是最為豐碩的果實——是能源和公用事業(yè)公司利用物聯(lián)網(wǎng)自動化并增強配網(wǎng)。電力、天然氣、自來水供應(yīng)商今天正在使用智能計量表、傳感器和集成的物聯(lián)網(wǎng)能源平臺，以改善管理和監(jiān)控，提高安全性，解決合規(guī)性問題并提供新的客戶服務(wù)。這一切正在幫助這些公司更好地了解能源消耗方面的趨勢，并更快地解決故障。在智能城市方面大步前進隨著物聯(lián)網(wǎng)平臺的成熟，智能城市用例在2017年開始更多地涌現(xiàn)出來，并增加了用于改善城市生活的新服務(wù)。用例包括智能交通和停車功能，以及用于連接市民與地圖應(yīng)用程序和實時交通時間表的數(shù)字信息亭。人工智能時代的企業(yè)制勝之道人工智能會做什么人工智能實現(xiàn)了學習、決策和行動的快速處理，具備“快速處理”和“自主學習”兩種能力。因此，我們可以將之比作人。差別在于，人類比較擅長并行處理（模式識別），但在順序處理（邏輯推理）方面較弱；而計算機在并行處理方面涉獵較少，在順序處理上速度極快。

人工智能機器可以說話、閱讀、吸收并儲存百科全書式的知識，也可以直觀地、自然地和人們就一個相對寬泛的話題進行一定深度的對話。

人工智能機器可以識別物品、光學圖案，自此離開虛擬世界來到了真實世界。03智能制造技術(shù)應(yīng)用人工智能已成為無人駕駛汽車、金融貿(mào)易等多領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，就連自學算術(shù)也嵌入了常規(guī)性的移動和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。研究人員通過處理從數(shù)字設(shè)備和傳感器上導出的數(shù)據(jù)來提升人工智能的性能，而機器也掌握了人類日常交流的特定語言和觀點。例如，人工智能項目已經(jīng)比放射科醫(yī)師能更準確地探測出癌細胞的精確位置。未來，人工智能還會朝更高級的強人工智能發(fā)展。所謂強人工智能，就是技術(shù)顯著突破，應(yīng)用不斷擴展，各種復雜問題都能得以解決。目前，金融、零售、醫(yī)護等多個傳統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)開始在人工智能領(lǐng)域進行大量的投資。人工智能引發(fā)競爭優(yōu)勢的革新借助人工智能，企業(yè)競爭優(yōu)勢將轉(zhuǎn)變?yōu)樗惴ê蛿?shù)據(jù)資產(chǎn)，通過建立學習網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)生態(tài)，全面洞察消費者，同時在數(shù)據(jù)驅(qū)動下進行即時自動決策?！伴_放人工智能”是由埃隆·馬斯克發(fā)起的一個非盈利組織，旨在使人工智能工具和研究成果得到更廣泛的運用。人工智能可以幫助企業(yè)贏取市場份額，包括專利、分銷網(wǎng)絡(luò)、用戶渠道以及擴大企業(yè)規(guī)模。人工智能最強大的應(yīng)用是在數(shù)據(jù)要求較高的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)也是人工智能戰(zhàn)略性的競爭優(yōu)勢。數(shù)據(jù)領(lǐng)域的先行者，比如臉書、谷歌、優(yōu)步，都通過積累的強大用戶群贏得了數(shù)據(jù)的訪問權(quán)——這種數(shù)據(jù)獲取方法較之傳統(tǒng)方式更為有效。例如，在充分利用無人駕駛車輛的功能方面，優(yōu)步就有從用戶身上收集100公里行程數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，這個數(shù)據(jù)最終會用來提示公司的移動服務(wù)。人工智能對企業(yè)建設(shè)的其它影響人工智能和敏捷制造是內(nèi)在相關(guān)的。在這兩方面，產(chǎn)品和過程都是連續(xù)的循環(huán)系統(tǒng)。計算機體系通過不斷的行為體驗完善自身系統(tǒng)，推動企業(yè)開展兼并，向企業(yè)推薦新的機會。這些都有利于企業(yè)在高度不確定和快速變化中生存下來。除了重塑某些特定的競爭優(yōu)勢，人工智能還能幫助提高決策的效率和質(zhì)量。在某些特定的事項上，機器輸入信息的數(shù)量和處理的速度可能比人類高出數(shù)百萬倍?？陀^數(shù)據(jù)和預測性分析取代直覺和經(jīng)驗成為制定決策的核心推動力。當然，必須說清楚的是，雖然會像工業(yè)革命時期一樣出現(xiàn)一些企業(yè)倒閉現(xiàn)象，但人不會被淘汰。首先，需要人來構(gòu)建體系。比如說優(yōu)步，雇傭了數(shù)百名無人駕駛汽車領(lǐng)域的專家，其中約50名來自卡內(nèi)基·梅隆大學的機器人中心。人工智能專家也是華爾街最緊俏的職業(yè)。其次，需要人提供一些機器目前尚且缺乏的常識、社交技能和直覺力。即使交給機器的是一些常規(guī)性工作，也需要人保持監(jiān)測以確保任務(wù)完成的質(zhì)量。企業(yè)如何開啟人工智能時代企業(yè)想要通過人工智能獲得競爭優(yōu)勢需要做到三個方面：一是了解具備學習能力的機器的影響；二是開展人際互動；三是以不可匹敵的規(guī)模和速度參與到其它高水準的功能運用中。他們需要識別機器在哪些方面做得比人類好，以及人類又在哪些方面更勝一籌，為人和機器建立起相互替補的角色和責任，并據(jù)此重新設(shè)計流程。比如，人工智能通常會需要一個新結(jié)構(gòu)，既包含集中式的層級結(jié)構(gòu)，也包含分散式的開放結(jié)構(gòu)，實施起來極具挑戰(zhàn)性。最終，企業(yè)需要采用靈活的工作模式來制定策略。因為人工智能的運營需要人堅持不懈地學習改進，也需要機器不斷地完善，所以靈活和不斷調(diào)整對激活人工智能來說是必須的。神經(jīng)現(xiàn)實——虛擬現(xiàn)實的新紀元當前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)不止是視覺和聽覺的感受，它能使用戶觸摸到虛擬物品，感受風和溫度的變化，甚至通過虛擬現(xiàn)實品嘗食物。然而，盡管虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)取得了諸多進展，人們并不會將之與真實世界混淆。只要我們?nèi)耘f依賴耳麥和其它穿戴設(shè)備，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就還是不夠先進，發(fā)展也不會止步。因此，為了實現(xiàn)一個真正的與現(xiàn)實世界無異的虛擬世界，虛擬現(xiàn)實將邁向一個新的紀元——神經(jīng)現(xiàn)實時代！03智能制造技術(shù)應(yīng)用神經(jīng)現(xiàn)實由可與人類大腦進行直接交流的技術(shù)驅(qū)動。傳統(tǒng)的VR技術(shù)依賴于用戶對外界刺激的物理反應(yīng)（例如，揮動控制器以控制屏幕上的虛擬劍），神經(jīng)現(xiàn)實系統(tǒng)則通過大腦-計算機接口（BCI,Brain-ComputerInterface）直接與用戶產(chǎn)生生理反應(yīng)。關(guān)于大腦-計算機接口的概念：BCIs是連接大腦和機器的一種方式，這種方式可以是侵入式的（借助植入的某種部件），也可以是非侵入式的（通過電極或其它外部技術(shù)檢測引導大腦信號）。專家預測，由于這些設(shè)備極具革新人們在疾病治療、學習、交流等方面方式方法的潛能，BCIs技術(shù)的進步也將開啟人類革命的新時代。簡言之，它們必將徹底改變我們看待和應(yīng)對周圍環(huán)境的方式。EyeMynd是硅谷的一家初創(chuàng)公司，2013年由物理學家丹·庫克（DanCook）創(chuàng)立，其目標就是發(fā)明不再需要侵入式控制器的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，即用戶只要通過思維就能控制虛擬世界。庫克對數(shù)字趨勢網(wǎng)站（DigitalTrends）說過：“當你處在虛擬世界的時候，不論你是在玩游戲還是在做其它事情，你都不需要一直考慮自己的手要怎么操作。單純地通過腦電波控制會帶來更令人滿意的體驗，會讓體驗者達到更深層次的融入。你會忘記自己的肉體而全神貫注于發(fā)生在你眼前的一切?！睅炜藢⑦@種體驗比作夢境?！霸趬艟持校銦o需挪動雙腿就可以四處游走。這樣的夢境和想象可以產(chǎn)生我們能識別的大腦信號?！彼嬖V《衛(wèi)報》（TheGuardian），“通過EyeMynd想要完成的這些，人們將不再需要眼睛看，耳朵聽，也不需要手和腳。沒有這些感官也可以有同樣的體驗?！盓yeMynd的系統(tǒng)是非侵入式的，也就意味著用戶不需要植入任何器件。相反，他們需要一個含有腦電圖（Electroencephalographic,EEG）傳感器的頭戴式設(shè)備，來追蹤他們的腦波。庫克的EyeMynd不是唯一一家利用腦電波探測的外部技術(shù)創(chuàng)造虛擬現(xiàn)實無縫體驗的公司。波士頓的初創(chuàng)公司Neurable、生物信息學公司EMOTIV，以及社交網(wǎng)絡(luò)巨頭Facebook都在研發(fā)非侵入式設(shè)備，以實現(xiàn)只要通過思維來控制虛擬世界的想法。

然而，正如音頻科技公司OSSIC首席科技官喬伊·里昂絲（JoyLyons）在2016年洛杉磯虛擬現(xiàn)實夏季博覽會上講的，創(chuàng)造新現(xiàn)實的立項硬件不論多先進，都不應(yīng)當是一個外置式頭戴耳機，而應(yīng)該是“大腦芯片”。神經(jīng)現(xiàn)實的發(fā)展前景今年早些時候，連續(xù)創(chuàng)業(yè)者艾倫·馬斯克（ElonMusk）成立了Neuralink公司，致力于通過一串植入電極實現(xiàn)人腦和數(shù)字世界連接的尖端技術(shù)開發(fā)。在馬斯克宣布成立公司前不久，Braintree的創(chuàng)始人布萊恩·約翰遜（BryanJohnson）也宣布成立了一個類似的公司——他投資了1億美元用于解鎖人腦的力量，使神經(jīng)信號具有可編程的特性。約翰遜的公司Kernel正在研發(fā)出全球第一個神經(jīng)假體。馬斯克預測道，我們將發(fā)明一臺與現(xiàn)實社會沒有任何區(qū)別的計算機模擬現(xiàn)實，并且，一旦大腦接口技術(shù)實現(xiàn)，它將成為人們體驗模擬現(xiàn)實的平臺，不僅提供一個現(xiàn)實的世界，而且是一個可以觸摸和感受的世界。與護目鏡、手套和頭戴式耳機等必須借助外部設(shè)施才能使感官相信虛擬世界的真實性不同，我們可以通過規(guī)劃現(xiàn)實觸動大腦在真實體驗中會運用的部位。蒂姆·厄本說，“未來將不再需要屏幕，因為你完全可以在自己的視覺皮層上形成一個虛擬屏幕，也可以通過五官融入虛擬現(xiàn)實的電影?！倍虮緩娬{(diào)，未來人們將有能力自由地體驗一切事物。

你在虛擬現(xiàn)實世界咬一口東西的時候，你在真實世界品嘗披薩時觸動的大腦部位也會運作，同樣，當你聞到海的味道時運作的大腦部位也會讓你“站在”虛擬的大西洋海岸時感受到同樣的海洋氣息。

虛擬現(xiàn)實和真實世界之間的差異將很難被察覺。無論從哪方面看，這種不同都不復存在。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的運用當今時代互聯(lián)網(wǎng)市場不斷發(fā)展，消費者對網(wǎng)絡(luò)消費的服務(wù)需求也日益多樣化。例如，亞馬遜的會員服務(wù)有加急快件、當日送達快件、指定時間送達快件等選項，增加了物流配送的難度；「メルカリ」等二手閑置品買賣應(yīng)用程序（類似我國的“閑魚”——譯者注）的開發(fā)和使用也會增加物流配送量。多樣化的配送要求派生出更多精細服務(wù)需求，由此引發(fā)了貨車承載能力無法得到最大化利用，配送效率降低等問題。此外，配送過程中出現(xiàn)緊急狀況也需要人力及時應(yīng)對和處理，最終導致人手短缺、勞動力不足。03智能制造技術(shù)應(yīng)用為改變現(xiàn)狀，物流業(yè)首次將人工智能和物聯(lián)網(wǎng)作為切入點，利用信息技術(shù)改善傳統(tǒng)的現(xiàn)場操作，以推進業(yè)務(wù)自動化和最優(yōu)化的實現(xiàn)。

NEC（日本電氣股份有限公司）利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對物流的“起點”，即工作現(xiàn)場實行信息共享，提供一體化、可視化的解決方案。在此基礎(chǔ)上，再利用人工智能技術(shù)將信息分析的結(jié)果反饋給現(xiàn)場，以實現(xiàn)人力、物力以及配送路徑的最優(yōu)配置。一、制訂車輛調(diào)度、貨物配送計劃，實現(xiàn)高效配送配送方案被稱作物流的生命線，制定配送方案對相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗有很高的要求，需要全面考慮送達地分配、配送順序、巡回路線等因素后做出恰當?shù)幕I劃。

這里介紹的“配送計劃系統(tǒng)ULTRAFIX”是能夠綜合訂單數(shù)據(jù)、地理條件、路況和配送時間要求等物流條件因素后制定出高效的車輛調(diào)度、配送方案的輔助系統(tǒng)。二、運用人工智能技術(shù)進行需求預測，防止庫存積壓報廢NEC運用自身獨有的人工智能技術(shù)，通過對商品分時段銷售成果