实时动态,深度解析,把握行业脉搏
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工业和制造业是一个国家的命脉。智能制造是国际公认的实现产业体系转型升级的新一代产业技术,可以从根本上提升我国复杂产品的创新能力和科研水平。
在过去很长一段时间里,很多人错误地认为智能制造是一种自动化的生产方式,而机器人、无人工厂、黑光工厂是智能制造的“代表”。这是对智能制造非常片面的理解。
机器人的更换解决了生产现场的体力劳动问题;
解决了无人工厂和黑光工厂生产线的人工控制问题;
自动化系统可以代替人完成繁重的体力劳动,甚至可以辅助人完成一些简单的脑力劳动,但毕竟不能代替人做最终决定。
所以,机器人换人、黑光工厂、无人仓储物流等,只是工地无人智能制造,智能制造还没有。
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那么,什么是智能制造?
我最近出版的《智能制造的本质》一书中多次提到:“制造”只是生产的概念,而“制造”包含系统的思想,包括系统、方法和标准。和规格。 “制造”包括产品规划、概念设计、方案设计、产品设计、试制、批量生产、产品交付和交付后的运营、维护、管理决策等重要环节和复杂的管理体系。所以,机器人的更替和黑光工厂只是“制造”的一部分,不能称为“制造”,更谈不上“智能制造”。
智能制造,顾名思义,就是将智能赋予传统制造,这里的智能指的是“人工智能”。通俗地说,人工智能就是将人类的知识、经验、方法和其他经过验证的内容编译成软件,并将原来由人类执行的任务转换为计算机执行的任务的过程。即把人的知识转化为计算机知识,计算机支持软件运行,生成模型,完成工业产品和复杂系统的研发设计、工艺设计、生产过程管理、批量生产交付、运维、检修维护。管理系统等。
“工业强国”是人类的共识。
第一次工业革命发生在 1760 年代的英国。人类从农业文明走向工业文明,从手工业时代走向高度机械化的“蒸汽时代”。随着机器的广泛使用和工厂的出现,亚当·斯密在《国富论》中首先提出了分工观。分工使1+1>2成为可能,大大提高了劳动效率,同时现代管理制度也在最早的工厂管理中应运而生。分工使工人能够提高他们对专业任务的熟练程度,从而使应用新技术和发明成为可能。 1840年前后,英国的资本主义工厂基本取代了传统的手工业工厂,工业革命基本完成,英国成为世界上第一个工业国家。
以电力的广泛应用和内燃机的创新使用为中心的第二次工业革命也被称为电气革命。 1831年,丹麦物理学家法拉第发现电磁感应现象,为发电机和电动机的诞生以及所有有线电气设备的革新奠定了科学基础; 1866年,德国西门子公司研制成功发电机,以电代替蒸汽作为动力的一项新技术。能源,随后出现了比蒸汽机效率高得多的以汽油、汽油和柴油为燃料的内燃机,解决了交通的动力问题,促进了石油勘探和石油化工的发展。 1870年,全世界共生产了约801万吨,而石油产量在1900年飙升至2000万吨。
1870 年代,美国贝尔发明了电话;
1880年代,德国物理学家赫兹发现了电磁波,为无线通信奠定了科学基础;
1880 年代,德国物理学家赫兹发现了电磁波; p>
1890 年代,意大利人马可尼试验无线电报并取得了成功。
上述技术为信息的快速传递提供了便利,世界各国的经济、政治、文化联系进一步加强。第二次工业革命期间出现的电力工业、化工工业、石油工业、汽车工业等新兴产业都需要实施大规模集中生产,企业规模进一步扩大,劳动生产率和人民生活水平迅速提高.
电力最初被用作动力。在发展过程中,强电和弱电逐渐分离,电子诞生了。随着电子学的发展,人类发明了模拟电路和数字电路。数字电路的发展最终催生了计算机科学,计算机科学又分离了软件工程。从某种意义上说,第三次乃至第四次工业革命都是以电力的发明为基础的。
第三次工业革命,又称科技革命,引领我们进入数字时代。发明和应用是主要标志,这一时期各种工业软件也如雨后春笋般涌现。随着电子计算机技术和计算机软件技术的不断提升,云计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能等新兴技术应运而生,也引领着我们的社会悄然进入智能时代。智能制造是通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器控制,对熟练工人的技能和专业知识进行建模,从而实现智能机器人的小批量生产,无需人工干预。随着制造业需求的不断增加,工业软件的功能也在不断迭代。从最初的计算机辅助绘图到计算机辅助设计,从二维平面设计到基于 MBD 模型的三维立体设计,在 C919 大型客机的研制过程中,全数字样机设计已经实现,制造部门已经开始基于MBD模型进行后续的制造和组装测试,实现了无图形产品的开发。 MBD完成后,还有基于模型的仿真(Model Based)、基于模型的企业(Model Based)和基于模型的系统工程(Model Based)。
未来,飞机等复杂产品的开发将进入“基于综合模型,数字孪生驱动”的新研发模式。
这些内容在《智能制造的本质》一书中都有详细的解释。
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综上所述,智能制造的本质是在前三次工业革命奠定的坚实基础之上,积累了大量与产品开发相关的设计知识、工艺知识和生产知识。 、设备维修知识、管理决策知识等,而且这些知识经过反复验证已经证明是成熟的。人们通过高级数字技术的大规模应用,将这些知识转化为工业软件和数字产品模型。这些软件和模型在计算机上的执行,实现了对数字产品和实物产品的更好控制,制造资源的更优化配置,逐步实现了产品本身的智能化、产品系统结构定义的数字化、产品的数字化。产品研发生产流程和庞大的零部件供应链网络化形成了新的产业形态。
在《智能制造的本质》一书中,我将智能制造的本质概括为三句话:
一是基于软件的工业技术;
二、软件定义的生产关系;
三、生产关系的优化与重构。