先進(jìn)制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)日趨智能化,智能制造正在引領(lǐng)制造企業(yè)全流程的價(jià)值最大化。歸納國內(nèi)外學(xué)者的研究成果,智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要包含智能設(shè)計(jì)、智能產(chǎn)品、智能裝備、智能生產(chǎn)、智能管理和智能服務(wù)等。

1.智能設(shè)計(jì)
智能設(shè)計(jì)指應(yīng)用智能化的設(shè)計(jì)手段及先進(jìn)的設(shè)計(jì)信息化系統(tǒng)(CAX[插圖]、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)知識(shí)庫等),支持企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)過程各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行。例如,實(shí)踐中,建模與仿真已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì),新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間實(shí)現(xiàn)大幅壓縮。
2.智能產(chǎn)品
在智能產(chǎn)品領(lǐng)域,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì),使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端,比如將傳感器、存儲(chǔ)器、傳輸器、處理器等設(shè)備裝入產(chǎn)品當(dāng)中,使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、通信與分析能力,從而使產(chǎn)品具有可追溯、可追蹤、可定位的特性,同時(shí)還能廣泛采集消費(fèi)者個(gè)體對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求,令智能產(chǎn)品更加具有市場(chǎng)活力。特斯拉被譽(yù)為“汽車界的蘋果”,它的成功不僅緣于電池技術(shù)的突破,更由于其具有全新的人機(jī)交互方式,通過互聯(lián)網(wǎng)終端把汽車做成了一個(gè)包含硬件、軟件、內(nèi)容和服務(wù)的大型可移動(dòng)智能終端。
3.智能裝備
智能制造模式下的工業(yè)生產(chǎn)裝備需要與信息技術(shù)和人工智能等技術(shù)進(jìn)行集成與融合,從而使傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備具有感知、學(xué)習(xí)、分析與執(zhí)行能力。生產(chǎn)企業(yè)在裝備智能化轉(zhuǎn)型過程中可以從單機(jī)智能化或者單機(jī)裝備互聯(lián)形成智能生產(chǎn)線或智能車間兩方面著手。但是值得注意的是,單純地將生產(chǎn)裝備智能化還不能算真正意義上的裝備智能化,只有將市場(chǎng)和消費(fèi)者需求融入裝備升級(jí)改造中,才算得上真正實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈裝備智能化。
4.智能生產(chǎn)
在傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代,產(chǎn)品的價(jià)值與價(jià)格完全由生產(chǎn)廠商主導(dǎo),廠家生產(chǎn)什么消費(fèi)者就只能購買什么,生產(chǎn)的主動(dòng)權(quán)完全由廠家掌控。而在智能制造時(shí)代,產(chǎn)品的生產(chǎn)方式不再是生產(chǎn)驅(qū)動(dòng),而是用戶驅(qū)動(dòng),即生產(chǎn)智能化可以完全滿足消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求,產(chǎn)品價(jià)值與定價(jià)不再是企業(yè)一家獨(dú)大,而是由消費(fèi)者需求決定。在實(shí)踐中,生產(chǎn)企業(yè)可以將智能化的軟硬件技術(shù)、控制系統(tǒng)及信息化系統(tǒng)(分布式控制系統(tǒng)、分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)等)應(yīng)用到生產(chǎn)過程中,按照市場(chǎng)和客戶的需求優(yōu)化運(yùn)行生產(chǎn)過程,這是智能制造的核心。
5.智能管理
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)以及智能設(shè)備的成熟,管理智能化也成為可能。在整個(gè)智能制造系統(tǒng)中,企業(yè)管理者使用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的橫向集成,再利用移動(dòng)通信技術(shù)與智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能生產(chǎn)價(jià)值鏈的數(shù)字化集成,從而形成完整的智能管理系統(tǒng)。此外,生產(chǎn)企業(yè)使用大數(shù)據(jù)或者云計(jì)算等技術(shù)可以提高企業(yè)搜集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性,使智能管理更加高效與科學(xué)。企業(yè)智能管理領(lǐng)域不僅包括產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)管理、生產(chǎn)管理、庫存/采購/銷售管理等制造核心環(huán)節(jié),還包含服務(wù)管理、財(cái)務(wù)/人力資源管理、知識(shí)管理、產(chǎn)品全生命周期管理等。
6.智能服務(wù)
智能服務(wù)作為智能制造系統(tǒng)的末端組成部分,起著連接消費(fèi)者與生產(chǎn)企業(yè)的作用,服務(wù)智能化最終體現(xiàn)在線上與線下的融合O2O服務(wù),即一方面生產(chǎn)企業(yè)通過智能化生產(chǎn)不斷拓展其業(yè)務(wù)范圍與市場(chǎng)影響力,另一方面生產(chǎn)企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)將消費(fèi)者連接到企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,通過消費(fèi)者的不斷反饋與所提意見提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、提高客戶體驗(yàn)度。具體來說,制造服務(wù)包含產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù),前者指對(duì)產(chǎn)品售前、售中及售后的安裝調(diào)試、維護(hù)、維修、回收、再制造、客戶關(guān)系的服務(wù),強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品與服務(wù)相融合;后者指與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、物流服務(wù)、管理咨詢、商務(wù)服務(wù)、金融保險(xiǎn)服務(wù)、人力資源與人才培訓(xùn)服務(wù)等,為企業(yè)非核心業(yè)務(wù)提供外包服務(wù)。智能服務(wù)強(qiáng)調(diào)知識(shí)性、系統(tǒng)性和集成性,強(qiáng)調(diào)以人為本的精神,為客戶提供主動(dòng)、在線、全球化服務(wù),它采用智能技術(shù)提高服務(wù)狀態(tài)/環(huán)境感知、服務(wù)規(guī)劃/決策/控制水平,提升服務(wù)質(zhì)量,擴(kuò)展服務(wù)內(nèi)容,促進(jìn)現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)這一新業(yè)態(tài)不斷發(fā)展和壯大。