智慧製造——人機一體化智慧系統
智慧製造，源於人工智慧的研究。一般認為智慧是知識和智力的總和，前者是智慧的基礎，後者是指獲取和運用知識求解的能力。
智慧製造應當包含智慧製造技術和智慧製造系統，智慧製造系統不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，而且還具有自學習功能，還有蒐集與理解環境資訊和自身的資訊，並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。
系統介紹
智慧製造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智慧機器和人類專家共同組成的人機一體化智慧系統，它在製造過程中能進行智慧活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。透過人與智慧機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動。它把製造自動化的概念更新，擴充套件到柔性化、智慧化和高度整合化。
談起智慧製造，首先應介紹日本在1990年4月所倡導的“智慧製造系統IMS”國際合作研究計劃。許多發達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳洲等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元，對100個專案實施前期科研計劃。
毫無疑問，智慧化是製造自動化的發展方向。在製造過程的各個環節幾乎都廣泛應用人工智慧技術。專家系統技術可以用於工程設計，工藝過程設計，生產排程，故障診斷等。也可以將神經網路和模糊控制技術等先進的計算機智慧方法應用於產品配方，生產排程等，實現製造過程智慧化。而人工智慧技術尤其適合於解決特別複雜和不確定的問題。但同樣顯然的是，要在企業製造的全過程中全部實現智慧化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遙遠的將來。有人甚至提出這樣的問題，下個世紀會實現智慧自動化嗎？而如果只是在企業的某個區域性環節實現智慧化，而又無法保證全域性的最佳化，則這種智慧化的意義是有限的。
2015年9月10日，工業和資訊化部公佈2015年智慧製造試點示範專案名單，46個專案入圍。這些專案包括瀋陽機床（集團）有限責任公司申報的智慧機床試點、北京航天智造科技發展有限公司申報的航天產品智慧雲製造試點、中化化肥有限公司申報的化肥智慧製造及服務試點等。46個試點示範專案覆蓋了38個行業，分佈在21個省，涉及流程製造、離散製造、智慧裝備和產品、智慧製造新業態新模式、智慧化管理、智慧服務等6個類別，體現了行業、區域覆蓋面和較強的示範性。瀋陽機床也是本次金屬切削機床行業中入選的企業。
工信部在2015年啟動實施“智慧製造試點示範專項行動”，主要是直接切入製造活動的關鍵環節，充分調動企業的積極性，注重試點示範專案的成長性，透過點上突破，形成有效的經驗與模式，在製造業各個領域加以推廣與應用。
工信部部長苗圩在會議上表示，智慧製造日益成為未來製造業發展的重大趨勢和核心內容，也是加快發展方式轉變，促進工業向中高階邁進、建設製造強國的重要舉措，也是新常態下打造新的國際競爭優勢的必然選擇。而推進智慧製造是一項複雜而龐大的系統工程，也是一件新生事物，這需要一個不斷探索、試錯的過程，難以一蹴而就，更不能急於求成。為此，“要用好試點示範這個重要抓手。
DNC
DNC早期只是作為解決數控裝置通訊的網路平臺，隨著客戶的不斷髮展和成長，僅僅解決裝置聯網已遠遠不能滿足現代製造企業的需求。早在90年代初，美國Predator Software INC就賦予DNC更廣闊的內涵-生產裝置和工位智慧化聯網管理系統，這也是全球範圍內最早且使用最成熟的"物聯網"技術--車間內"物聯網"，這也使得DNC成為離散製造業MES系統必備的底層平臺。DNC必須能夠承載更多的資訊。同時DNC系統必須能有效的結合先進的數字化的資料錄入或讀出技術，如條碼技術、射頻技術、觸屏技術等，幫助企業實現生產工位數字化。
Predator DNC系統的基本功能既是使用1臺伺服器，對企業生產現場所有數控裝置進行集中智慧化聯網管理(目前已能在64位機上實現對4096臺裝置集中聯網管理)。所有程式程式設計人員可以在自己的PC上進行程式設計，並上傳至DNC伺服器指定的目錄下，而後現場裝置操作者即可透過裝置CNC控制器傳送"下載(LOAD)"指令，從伺服器中下載所需的程式，待程式加工完畢後再透過DNC網路回傳至伺服器中，由程式管理員或工藝人員進行比較或歸檔。這種方式首先大大減少了數控程式的準備時間，消除了人員在工藝室與裝置端的奔波，並且可完全確保程式的完整性和可靠性，消除了很多人為導致的"失誤"，最重要的是透過這套成熟的系統，將企業生產過程中所使用的所有NC程式都能合理有效的集中管理起來。
CIMS
從廣義概念上來理解，CIMS（計算機整合製造系統），敏捷製造等都可以看作是智慧自動化的例子。的確，除了製造過程本身可以實現智慧化外，還可以逐步實現智慧設計，智慧管理等，再加上資訊整合，全域性最佳化，逐步提高系統的智慧化水平，最終建立智慧製造系統。這可能是實現智慧製造的一種可行途徑。
共有幾種先進製造模式：
多智慧體系統
Agent原為代理商，是指在商品經濟活動中被授權代表委託人的一方。後來被借用到人工智慧和計算機科學等領域，以描述計算機軟體的智慧行為，稱為智慧體。1992年曾經有人預言：“基於Agent的計算將可能成為下一代軟體開發的重大突破。"隨著人工智慧和計算機技術在製造業中的廣泛應用，多智慧體系統(Multi-Agent)技術對解決產品設計、生產製造乃至產品的整個生命週期中的多領域間的協調合作提供了一種智慧化的方法，也為系統整合、並行設計，並實現智慧製造提供了更有效的手段。
整子系統
整子系統（Holonic System）的基本構件是整子（Holon）。Holon是從希臘語借過來的，人們用Holon表示系統的最小組成個體，整子系統就是由很多不同種類的整子構成。整子的最本質特徵是：
●自治性，每個整子可以對其自身的操作行為作出規劃，可以對意外事件（如製造資源變化、製造任務貨物要求變化等）作出反應，並且其行為可控；
●合作性，每個整子可以請求其它整子執行某種操作行為，也可以對其他整子提出的操作申請提供服務；
●智慧性，整子具有推理、判斷等智力，這也是它具有自治性和合作性的內在原因。整子的上述特點表明，它與智慧體的概念相似。由於整子的全能性，有人把它也譯為全能系統。
整子系統的特點是：
●敏捷性，具有自組織能力，可快速、可靠地組建新系統。
●柔性，對於快速變化的市場、變化的製造要求有很強的適應性。
除此之外，還有生物製造、綠色製造、分形制造等模式。
製造模式主要反映了管理科學的發展，也是自動化、系統技術的研究成果，它將對各種單元自動化技術提出新的課題，從而在整體上影響到製造自動化的發展方向。
展望未來，21世紀的製造自動化將沿著歷史的軌道繼續前進。
製造原理
從智慧製造系統的本質特徵出發，在分散式製造網路環境中，根據分散式整合的基本思想，應用分散式人工智慧中多Agent系統的理論與方法，實現製造單元的柔性智慧化與基於網路的製造系統柔性智慧化整合。根據分佈系統的同構特徵，在智慧製造系統的一種局域實現形式基礎上，實際也反映了基於Internet的全球製造網路環境下智慧製造系統的實現模式。
分散式網路化
智慧製造系統的本質特徵是個體制造單元的“自主性”與系統整體的“自組織能力”，其基本格局是分散式多自主體智慧系統。基於這一思想，同時考慮基於Internet的全球製造網路環境，可以提出適用於中小企業單位的分散式網路化IMS的基本構架。一方面透過Agent賦予各製造單元以自主權，使其自治獨立、功能完善；另一方面，透過Agent之間的協同與合作，賦予系統自組織能力。
基於以上構架，結合數控加工系統，開發分散式網路化原型系統相應的可由系統經理、任務規劃、設計和生產者等四個結點組成。
系統經理結點包括資料庫伺服器和系統Agent兩個資料庫伺服器，負責管理整個全域性資料庫，可供原型系統中獲得許可權的結點進行資料的查詢、讀取，儲存和檢索等操作，併為各結點進行資料交換與共享提供一個公共場所，系統Agent則負責該系統在網路與外部的互動，透過Web伺服器在Internet上釋出該系統的主頁，網上使用者可以透過訪問主頁獲得系統的有關資訊，並根據自己的需求，以決定是否由該系統來滿足這些需求，系統Agent還負責監視該原型系統上各個結點間的互動活動，如記錄和實時顯示結點間傳送和接受訊息的情況、任務的執行情況等。
任務規劃結點由任務經理和它的代理（任務經理Agent）組成，其主要功能是對從網上獲取的任務進行規劃，分解成若干子任務，然後透過招標——投標的方式將這些任務分配個各個結點。
設計結點由CAD工具和它的代理（設計Agent）組成，它提供一個良好的人機介面以使設計人員能有效地和計算機進行互動，共同完成設計任務。CAD工具用於幫助設計人員根據使用者要求進行產品設計；而設計Agent則負責網路註冊、取消註冊、資料庫管理、與其他結點的互動、決定是否接受設計任務和向任務傳送者提交任務等事務。
生產者結點實際是該專案研究開發的一個智慧製造系統（智慧製造單元），包括加工中心和它的網路代理（機床Agent）。該加工中心配置了智慧自適應。該數控系統透過智慧控制器控制加工過程，以充分發揮自動化加工裝置的加工潛力，提高加工效率；具有一定的自診斷和自修復能力，以提高加工裝置執行的可靠性和安全性；具有和外部環境互動的能力；具有開放式的體系結構以支援系統整合和擴充套件。
發展軌跡
智慧製造源於人工智慧的研究。人工智慧就是用人工方法在計算機上實現的智慧。隨著產品效能的完善化及其結構的複雜化、精細化，以及功能的多樣化，促使產品所包含的設計資訊和工藝資訊量猛增，隨之生產線和生產裝置內部的資訊流量增加，製造過程和管理工作的資訊量也必然劇增，因而促使製造技術發展的熱點與前沿，轉向了提高製造系統對於爆炸性增長的製造資訊處理的能力、效率及規模上。先進的製造裝置離開了資訊的輸入就無法運轉，柔性製造系統（FMS）一旦被切斷資訊來源就會立刻停止工作。專家認為，製造系統正在由原先的能量驅動型轉變為資訊驅動型，這就要求製造系統不但要具備柔性，而且還要表現出智慧，否則是難以處理如此大量而複雜的資訊工作量的。其次，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的複雜環境，也要求製造系統表現出更高的靈活、敏捷和智慧。因此，智慧製造越來越受到高度的重視。 縱覽全球，雖然總體而言智慧製造尚處於概念和實驗階段，但各國政府均將此列入國家發展計劃，大力推動實施。1992年美國執行新技術政策，大力支援被總統稱之的關鍵重大技術（Critical Techniloty），包括資訊科技和新的製造工藝，智慧製造技術自在其中，美國政府希望藉助此舉改造傳統工業並啟動新產業。
加拿大制定的1994~1998年發展戰略計劃，認為未來知識密集型產業是驅動全球經濟和加拿大經濟發展的基礎，認為發展和應用智慧系統至關重要，並將具體研究專案選擇為智慧計算機、人機介面、機械感測器、機器人控制、新裝置、動態環境下系統整合。
日本1989年提出智慧製造系統，且於1994年啟動了先進製造國際合作研究專案，包括了公司整合和全球製造、製造知識體系、分佈智慧系統控制、快速產品實現的分佈智慧系統技術等。
歐洲聯盟的資訊科技相關研究有ESPRIT專案，該專案大力資助有市場潛力的資訊科技。1994年又啟動了新的R&D專案，選擇了39項核心技術，其中三項（資訊科技、分子生物學和先進製造技術）中均突出了智慧製造的位置。
中國80年代末也將“智慧模擬”列入國家科技發展規劃的主要課題，已在專家系統、模式識別、機器人、漢語機器理解方面取得了一批成果。國家科技部正式提出了“工業智慧工程”，作為技術創新計劃中創新能力建設的重要組成部分，智慧製造將是該項工程中的重要內容。
由此可見，智慧製造正在世界範圍內興起，它是製造技術發展，特別是製造資訊科技發展的必然，是自動化和整合技術向縱深發展的結果
智慧裝備面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展需求，重點包括智慧儀器儀表與控制系統、關鍵零部件及通用部件、智慧專用裝備等。它能實現各種製造過程自動化、智慧化、精益化、綠色化，帶動裝備製造業整體技術水平的提升。
中國機械科學研究總院原副院長屈賢明指出，現今國內裝備製造業存在自主創新能力薄弱、高階製造環節主要由國外企業掌握、關鍵零部件發展滯後、現代製造服務業發展緩慢等問題。而中國裝備製造業“由大變強”的標誌包括：國際市場佔有率處於世界第一，超過一半產業的國際競爭力處於世界前三，成為影響國際市場供需平衡的關鍵產業，擁有一批國際競爭力和市場佔有率處於全球前列的世界級裝備製造基地，原始創新突破，一批獨創、原創裝備問世等多個方面。該領域的研究中心有國家重大技術裝備獨立第三方研究中心-中國重大機械裝備網。
在“十二五”期間，中國對智慧裝備研發的財政支援力度將繼續增大，智慧裝備產業發展重點將明確，“十二五”期間，國內智慧裝備的重點工作是要突破新型感測器與儀器儀表等核心關鍵技術，推進國民經濟重點領域的發展和升級。
釋義初探
智慧製造系統（Intelligent Manufacturing System---IMS）是一種由智慧機器和人類專家共同組成的人機一體化系統，它突出了在製造諸環節中，以一種高度柔性與整合的方式，藉助計算機模擬的人類專家的智慧活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，取代或延伸製造環境中人的部分腦力勞動，同時，收集、儲存、完善、共享、繼承和發展人類專家的製造智慧。由於這種製造模式，突出了知識在製造活動中的價值地位，而知識經濟又是繼工業經濟後的主體經濟形式，所以智慧製造就成為影響未來經濟發展過程的製造業的重要生產模式。智慧製造系統是智慧技術整合應用的環境，也是智慧製造模式展現的載體。
一般而言，製造系統在概念上認為是一個複雜的相互關聯的子系統的整體整合，從製造系統的功能角度，可將智慧製造系統細分為設計、計劃、生產和系統活動四個子系統。在設計子系統中，智慧制定突出了產品的概念設計過程中消費需求的影響；功能設計關注了產品可製造性、可裝配性和可維護及保障性。另外，模擬測試也廣泛應用智慧技術。在計劃子系統中，資料庫構造將從簡單資訊型發展到知識密集型。在排序和製造資源計劃管理中，模糊推理等多類的專家系統將整合應用；智慧製造的生產系統將是自治或半自治系統。在監測生產過程、生產狀態獲取和故障診斷、檢驗裝配中，將廣泛應用智慧技術；從系統活動角度，神經網路技術在系統控制中已開始應用，同時應用分佈技術和多元代理技術、全能技術，並採用開放式系統結構，使系統活動並行，解決系統整合。
由此可見，IMS理念建立在自組織、分佈自治和社會生態學機理上，目的是透過裝置柔性和計算機人工智慧控制，自動地完成設計、加工、控制管理過程，旨在解決適應高度變化環境的製造的有效性。
綜合特徵
智慧製造和傳統的製造相比，智慧製造系統具有以下特徵：
自律能力
即蒐集與理解環境資訊和自身的資訊，並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。具有自律能力的裝置稱為“智慧機器”，“智慧機器”在一定程度上表現出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能協調運作與競爭。強有力的知識庫和基於知識的模型是自律能力的基礎。
人機一體化
IMS不單純是“人工智慧”系統，而是人機一體化智慧系統，是一種混合智慧。基於人工智慧的智慧機器只能進行機械式的推理、預測、判斷，它只能具有邏輯思維（專家系統），最多做到形象思維（神經網路），完全做不到靈感（頓悟）思維，只有人類專家才真正同時具備以上三種思維能力。因此，想以人工智慧全面取代製造過程中人類專家的智慧，獨立承擔起分析、判斷、決策等任務是不現實的。人機一體化一方面突出人在製造系統中的核心地位，同時在智慧 機器的配合下，更好地發揮出人的潛能，使人機之間表現出一種平等共事、相互“理解”、相互協作的關係，使二者在不同的層次上各顯其能，相輔相成。
因此，在智慧製造系統中，高素質、高智慧的人將發揮更好的作用，機器智慧和人的智慧將真正地整合在一起，互相配合，相得益彰。
虛擬現實技術
這是實現虛擬製造的支援技術，也是實現高水平人機一體化的關鍵技術之一。虛擬現實技術(Virtual Reality)是以計算機為基礎，融合訊號處理、動畫技術、智慧推理、預測、模擬和多媒體技術為一體；藉助各種音像和感測裝置，虛擬展示現實生活中的各種過程、物件等，因而也能擬實製造過程和未來的產品，從感官和視覺上使人獲得完全如同真實的感受。但其特點是可以按照人們的意願任意變化，這種人機結合的新一代智慧介面，是智慧製造的一個顯著特徵。
自組織超柔性
智慧製造系統中的各組成單元能夠依據工作任務的需要，自行組成一種最佳結構，其柔性不僅突出在執行方式上，而且突出在結構形式上，所以稱這種柔性為超柔性，如同一群人類專家組成的群體，具有生物特徵。
學習與維護
智慧製造系統能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學習功能。同時，在執行過程中自行故障診斷，並具備對故障自行排除、自行維護的能力。這種特徵使智慧製造系統能夠自我最佳化並適應各種複雜的環境。
智慧技術
1、新型感測技術——高感測靈敏度、精度、可靠性和環境適應性的感測技術，採用新原理、新材料、新工藝的感測技術（如量子測量、奈米聚合物感測、光纖感測等），微弱感測訊號提取與處理技術。
2、模組化、嵌入式控制系統設計技術——不同結構的模組化硬體設計技術，微核心作業系統和開放式系統軟體技術、組態語言和人機介面技術，以及實現統一資料格式、統一程式設計環境的工程軟體平臺技術。
3、先進控制與最佳化技術——工業過程多層次效能評估技術、基於大量資料的建模技術、大規模高效能多目標最佳化技術，大型複雜裝備系統模擬技術，高階導數連續運動規劃、電子傳動等精密運動控制技術。
4、系統協同技術——大型製造工程專案複雜自動化系統整體方案設計技術以及安裝除錯技術，統一操作介面和工程工具的設計技術，統一事件序列和報警處理技術，一體化資產管理技術。
5、故障診斷與健康維護技術——線上或遠端狀態監測與故障診斷、自癒合調控與損傷智慧識別以及健康維護技術，重大裝備的壽命測試和剩餘壽命預測技術，可靠性與壽命評估技術。
6、高可靠實時通訊網路技術——嵌入式網際網路技術，高可靠無線通訊網路構建技術，工業通訊網路資訊保安技術和異構通訊網路間資訊無縫交換技術。
7、功能安全技術——智慧裝備硬體、軟體的功能安全分析、設計、驗證技術及方法，建立功能安全驗證的測試平臺，研究自動化控制系統整體功能安全評估技術。
8、特種工藝與精密製造技術——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結等特殊連線工藝，微機電系統（MEMS）技術，精確可控熱處理技術，精密鍛造技術等。
9、識別技術——低成本、低功耗RFID晶片設計製造技術，超高頻和微波天線設計技術，低溫熱壓封裝技術，超高頻RFID核心模組設計製造技術，基於深度三點陣圖像識別技術，物體缺陷識別技術。
測控裝置
1、新型感測器及其系統——新原理、新效應感測器，新材料感測器，微型化、智慧化、低功耗感測器，整合化感測器（如單感測器陣列整合和多感測器整合）和無線感測器網路。
2、智慧控制系統——現場匯流排分散型控制系統（FCS）、大規模聯合網路控制系統、高階可程式設計控制系統（PLC）、面向裝備的嵌入式控制系統、功能安全監控系統。
3、智慧儀表——智慧化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業線上分析儀表、智慧變頻電動執行機構、智慧閥門定位器和高可靠執行器。
4、精密儀器——線上質譜/鐳射氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統、板材加工智慧板形儀、高速自動化超聲無損探傷檢測儀、特種環境下蠕變疲勞效能檢測裝置等產品。
5、工業機器人與專用機器人——焊接、塗裝、搬運、裝配等工業機器人及安防、危險作業、救援等專用機器人。
6、精密傳動裝置——高速精密過載軸承，高速精密齒輪傳動裝置，高速精密鏈傳動裝置，高精度高可靠性制動裝置，諧波減速器，大型電液動力換檔變速器，高速、高剛度、大功率電主軸，直線電機、絲槓、導軌。
7、伺服控制機構——高效能變頻調速裝置、數位伺服控制系統、網路分散式伺服系統等產品，提升重點領域電氣傳動和執行的自動化水平，提高執行穩定性。
8、液氣密元件及系統——高壓大流量液壓元件和液壓系統、高轉速大功率液力偶合器調速裝置、智慧潤滑系統、智慧化閥島、智慧定位氣動執行系統、高效能密封裝置。
製造裝備
1、石油石化智慧成套裝置——整合開發具有線上檢測、最佳化控制、功能安全等功能的百萬噸級大型乙烯和千萬噸級大型煉油裝置、多聯產煤化工裝備、合成橡膠及塑膠生產裝置。
2、冶金智慧成套裝置——整合開發具有特種引數線上檢測、自適應控制、高精度運動控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。
3、智慧化成形和加工成套裝置——整合開發基於機器人的自動化成形、加工、裝配生產線及具有加工工藝引數自動檢測、控制、最佳化功能的大型複合材料構件成形加工生產線。
4、自動化物流成套裝置——整合開發基於計算智慧與生產物流分層遞階設計、具有網路智慧監控、動態最佳化、高效敏捷的智慧製造物流裝置。
5、建材製造成套裝置——整合開發具有物料自動配送、裝置狀態遠端跟蹤和能耗最佳化控制功能的水泥成套裝置、高階特種玻璃成套裝置。
6、智慧化食品製造生產線——整合開發具有線上成分檢測、質量溯源、機電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。
7、智慧化紡織成套裝備——整合開發具有卷繞張力控制、半製品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學引數的檢測儀器與控制裝置，可實現物料自動配送和過程控制的化纖、紡紗、織造、染整、製成品等加工成套裝備。
8、智慧化印刷裝備——整合開發具有墨色預置遙控、自動套準、線上檢測、閉環自動跟蹤調節等功能的數字化高速多色單張和捲筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數字噴墨印刷裝置、計算機直接制版裝置（CTP）及高速多功能智慧化印後加工裝備。
運作過程
1、任一網路使用者都可以透過訪問該系統的主頁獲得該系統的相關資訊，還可透過填寫和提交系統主頁所提供的使用者定單登記表來向該系統發出定單；
2、如果接到並接受網路使用者的定單，Agent就將其存入全域性資料庫，任務規劃結點可以從中取出該定單，進行任務規劃，將該任務分解成若干子任務，將這些任務分配給系統上獲得許可權的結點；
3、產品設計子任務被分配給設計結點，該結點透過良好的人機互動完成產品設計子任務，生成相應的CAD/CAPP資料和文件以及數控程式碼，並將這些資料和文件存入全域性資料庫，最後向任務規劃結點提交該子任務；
4、加工子任務被分配給生產者；一旦該子任務被生產者結點接受，機床Agent將被允許從全域性資料庫讀取必要的資料，並將這些資料傳給加工中心，加工中心則根據這些資料和命令完成加工子任務，並將執行狀態資訊送給機床Agent，機床Agent向任務規劃結點返回結果，提交該子任務；
5、在系統的整個執行期間，系統Agent都對系統中的各個結點間的互動活動進行記錄，如訊息的收發，對全域性資料庫進行資料的讀寫，查詢各結點的名字、型別、地址、能力及任務完成情況等。
6、網路客戶可以瞭解定單執行的結果。
發展前景
1、人工智慧技術。因為IMS的目標是計算機模擬製造業人類專家的智慧活動，從而取代或延伸人的部分腦力勞動，因此人工智慧技術成為IMS關鍵技術之一。IMS與人工智慧技術（專家系統、人工神經網路、模糊邏輯）息息相關。
2、並行工程。針對製造業而言，並行工程是一種重要的技術方法學，應用於IMS中，將最大限度的減少產品設計的盲目性和設計的重複性。
3、資訊網路技術。資訊網路技術是製造過程的系統和各個環節“智慧整合”化的支撐。資訊網路同時也是製造資訊及知識流動的通道。
4、虛擬製造技術。虛擬製造技術可以在產品設計階段就模擬出該產品的整個生命週期，從而更有效，更經濟、更靈活的組織生產，實現了產品開發週期最短，產品成本最低，產品質量最優，生產效率最高的保證。同時虛擬製造技術也是並行工程實現的必要前提。
5、自律能力構築。即收集和理解環境資訊和自身的資訊並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。強大的知識庫和基於知識的模型是自律能力的基礎。
6、人機一體化。智慧製造系統不單單是“人工智慧系統，而且是人機一體化智慧系統，是一種混合智慧。想以人工智慧全面取代製造過程中人類專家的智慧，獨立承擔分析、判斷、決策等任務，說是不現實的。人機一體化突出人在製造系統中的核心地位，同時在智慧機器的配合下，更好的發揮人的潛能，使達到一種相互協作平等共事的關係，使二者在不同層次上各顯其能，相輔相成。
7、自組織和超柔性。智慧製造系統中的各組成單元能夠依據工作任務的需要，自行組成一種最佳結構，使其柔性不僅表現執行方式上，而且突出在結構形式上，所以稱這種柔性為超柔性，類似於生物所具有的特徵，如同一群人類專家組成的整體。
智慧製造——人機一體化智慧系統
智慧製造，源於人工智慧的研究。一般認為智慧是知識和智力的總和，前者是智慧的基礎，後者是指獲取和運用知識求解的能力。
智慧製造應當包含智慧製造技術和智慧製造系統，智慧製造系統不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，而且還具有自學習功能，還有蒐集與理解環境資訊和自身的資訊，並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。
系統介紹
智慧製造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智慧機器和人類專家共同組成的人機一體化智慧系統，它在製造過程中能進行智慧活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。透過人與智慧機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動。它把製造自動化的概念更新，擴充套件到柔性化、智慧化和高度整合化。
談起智慧製造，首先應介紹日本在1990年4月所倡導的“智慧製造系統IMS”國際合作研究計劃。許多發達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳洲等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元，對100個專案實施前期科研計劃。
毫無疑問，智慧化是製造自動化的發展方向。在製造過程的各個環節幾乎都廣泛應用人工智慧技術。專家系統技術可以用於工程設計，工藝過程設計，生產排程，故障診斷等。也可以將神經網路和模糊控制技術等先進的計算機智慧方法應用於產品配方，生產排程等，實現製造過程智慧化。而人工智慧技術尤其適合於解決特別複雜和不確定的問題。但同樣顯然的是，要在企業製造的全過程中全部實現智慧化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遙遠的將來。有人甚至提出這樣的問題，下個世紀會實現智慧自動化嗎？而如果只是在企業的某個區域性環節實現智慧化，而又無法保證全域性的最佳化，則這種智慧化的意義是有限的。
2015年9月10日，工業和資訊化部公佈2015年智慧製造試點示範專案名單，46個專案入圍。這些專案包括瀋陽機床（集團）有限責任公司申報的智慧機床試點、北京航天智造科技發展有限公司申報的航天產品智慧雲製造試點、中化化肥有限公司申報的化肥智慧製造及服務試點等。46個試點示範專案覆蓋了38個行業，分佈在21個省，涉及流程製造、離散製造、智慧裝備和產品、智慧製造新業態新模式、智慧化管理、智慧服務等6個類別，體現了行業、區域覆蓋面和較強的示範性。瀋陽機床也是本次金屬切削機床行業中入選的企業。
工信部在2015年啟動實施“智慧製造試點示範專項行動”，主要是直接切入製造活動的關鍵環節，充分調動企業的積極性，注重試點示範專案的成長性，透過點上突破，形成有效的經驗與模式，在製造業各個領域加以推廣與應用。
工信部部長苗圩在會議上表示，智慧製造日益成為未來製造業發展的重大趨勢和核心內容，也是加快發展方式轉變，促進工業向中高階邁進、建設製造強國的重要舉措，也是新常態下打造新的國際競爭優勢的必然選擇。而推進智慧製造是一項複雜而龐大的系統工程，也是一件新生事物，這需要一個不斷探索、試錯的過程，難以一蹴而就，更不能急於求成。為此，“要用好試點示範這個重要抓手。
DNC
DNC早期只是作為解決數控裝置通訊的網路平臺，隨著客戶的不斷髮展和成長，僅僅解決裝置聯網已遠遠不能滿足現代製造企業的需求。早在90年代初，美國Predator Software INC就賦予DNC更廣闊的內涵-生產裝置和工位智慧化聯網管理系統，這也是全球範圍內最早且使用最成熟的"物聯網"技術--車間內"物聯網"，這也使得DNC成為離散製造業MES系統必備的底層平臺。DNC必須能夠承載更多的資訊。同時DNC系統必須能有效的結合先進的數字化的資料錄入或讀出技術，如條碼技術、射頻技術、觸屏技術等，幫助企業實現生產工位數字化。
Predator DNC系統的基本功能既是使用1臺伺服器，對企業生產現場所有數控裝置進行集中智慧化聯網管理(目前已能在64位機上實現對4096臺裝置集中聯網管理)。所有程式程式設計人員可以在自己的PC上進行程式設計，並上傳至DNC伺服器指定的目錄下，而後現場裝置操作者即可透過裝置CNC控制器傳送"下載(LOAD)"指令，從伺服器中下載所需的程式，待程式加工完畢後再透過DNC網路回傳至伺服器中，由程式管理員或工藝人員進行比較或歸檔。這種方式首先大大減少了數控程式的準備時間，消除了人員在工藝室與裝置端的奔波，並且可完全確保程式的完整性和可靠性，消除了很多人為導致的"失誤"，最重要的是透過這套成熟的系統，將企業生產過程中所使用的所有NC程式都能合理有效的集中管理起來。
CIMS
從廣義概念上來理解，CIMS（計算機整合製造系統），敏捷製造等都可以看作是智慧自動化的例子。的確，除了製造過程本身可以實現智慧化外，還可以逐步實現智慧設計，智慧管理等，再加上資訊整合，全域性最佳化，逐步提高系統的智慧化水平，最終建立智慧製造系統。這可能是實現智慧製造的一種可行途徑。
共有幾種先進製造模式：
多智慧體系統
Agent原為代理商，是指在商品經濟活動中被授權代表委託人的一方。後來被借用到人工智慧和計算機科學等領域，以描述計算機軟體的智慧行為，稱為智慧體。1992年曾經有人預言：“基於Agent的計算將可能成為下一代軟體開發的重大突破。"隨著人工智慧和計算機技術在製造業中的廣泛應用，多智慧體系統(Multi-Agent)技術對解決產品設計、生產製造乃至產品的整個生命週期中的多領域間的協調合作提供了一種智慧化的方法，也為系統整合、並行設計，並實現智慧製造提供了更有效的手段。
整子系統
整子系統（Holonic System）的基本構件是整子（Holon）。Holon是從希臘語借過來的，人們用Holon表示系統的最小組成個體，整子系統就是由很多不同種類的整子構成。整子的最本質特徵是：
●自治性，每個整子可以對其自身的操作行為作出規劃，可以對意外事件（如製造資源變化、製造任務貨物要求變化等）作出反應，並且其行為可控；
●合作性，每個整子可以請求其它整子執行某種操作行為，也可以對其他整子提出的操作申請提供服務；
●智慧性，整子具有推理、判斷等智力，這也是它具有自治性和合作性的內在原因。整子的上述特點表明，它與智慧體的概念相似。由於整子的全能性，有人把它也譯為全能系統。
整子系統的特點是：
●敏捷性，具有自組織能力，可快速、可靠地組建新系統。
●柔性，對於快速變化的市場、變化的製造要求有很強的適應性。
除此之外，還有生物製造、綠色製造、分形制造等模式。
製造模式主要反映了管理科學的發展，也是自動化、系統技術的研究成果，它將對各種單元自動化技術提出新的課題，從而在整體上影響到製造自動化的發展方向。
展望未來，21世紀的製造自動化將沿著歷史的軌道繼續前進。
製造原理
從智慧製造系統的本質特徵出發，在分散式製造網路環境中，根據分散式整合的基本思想，應用分散式人工智慧中多Agent系統的理論與方法，實現製造單元的柔性智慧化與基於網路的製造系統柔性智慧化整合。根據分佈系統的同構特徵，在智慧製造系統的一種局域實現形式基礎上，實際也反映了基於Internet的全球製造網路環境下智慧製造系統的實現模式。
分散式網路化
智慧製造系統的本質特徵是個體制造單元的“自主性”與系統整體的“自組織能力”，其基本格局是分散式多自主體智慧系統。基於這一思想，同時考慮基於Internet的全球製造網路環境，可以提出適用於中小企業單位的分散式網路化IMS的基本構架。一方面透過Agent賦予各製造單元以自主權，使其自治獨立、功能完善；另一方面，透過Agent之間的協同與合作，賦予系統自組織能力。
基於以上構架，結合數控加工系統，開發分散式網路化原型系統相應的可由系統經理、任務規劃、設計和生產者等四個結點組成。
系統經理結點包括資料庫伺服器和系統Agent兩個資料庫伺服器，負責管理整個全域性資料庫，可供原型系統中獲得許可權的結點進行資料的查詢、讀取，儲存和檢索等操作，併為各結點進行資料交換與共享提供一個公共場所，系統Agent則負責該系統在網路與外部的互動，透過Web伺服器在Internet上釋出該系統的主頁，網上使用者可以透過訪問主頁獲得系統的有關資訊，並根據自己的需求，以決定是否由該系統來滿足這些需求，系統Agent還負責監視該原型系統上各個結點間的互動活動，如記錄和實時顯示結點間傳送和接受訊息的情況、任務的執行情況等。
任務規劃結點由任務經理和它的代理（任務經理Agent）組成，其主要功能是對從網上獲取的任務進行規劃，分解成若干子任務，然後透過招標——投標的方式將這些任務分配個各個結點。
設計結點由CAD工具和它的代理（設計Agent）組成，它提供一個良好的人機介面以使設計人員能有效地和計算機進行互動，共同完成設計任務。CAD工具用於幫助設計人員根據使用者要求進行產品設計；而設計Agent則負責網路註冊、取消註冊、資料庫管理、與其他結點的互動、決定是否接受設計任務和向任務傳送者提交任務等事務。
生產者結點實際是該專案研究開發的一個智慧製造系統（智慧製造單元），包括加工中心和它的網路代理（機床Agent）。該加工中心配置了智慧自適應。該數控系統透過智慧控制器控制加工過程，以充分發揮自動化加工裝置的加工潛力，提高加工效率；具有一定的自診斷和自修復能力，以提高加工裝置執行的可靠性和安全性；具有和外部環境互動的能力；具有開放式的體系結構以支援系統整合和擴充套件。
發展軌跡
智慧製造源於人工智慧的研究。人工智慧就是用人工方法在計算機上實現的智慧。隨著產品效能的完善化及其結構的複雜化、精細化，以及功能的多樣化，促使產品所包含的設計資訊和工藝資訊量猛增，隨之生產線和生產裝置內部的資訊流量增加，製造過程和管理工作的資訊量也必然劇增，因而促使製造技術發展的熱點與前沿，轉向了提高製造系統對於爆炸性增長的製造資訊處理的能力、效率及規模上。先進的製造裝置離開了資訊的輸入就無法運轉，柔性製造系統（FMS）一旦被切斷資訊來源就會立刻停止工作。專家認為，製造系統正在由原先的能量驅動型轉變為資訊驅動型，這就要求製造系統不但要具備柔性，而且還要表現出智慧，否則是難以處理如此大量而複雜的資訊工作量的。其次，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的複雜環境，也要求製造系統表現出更高的靈活、敏捷和智慧。因此，智慧製造越來越受到高度的重視。 縱覽全球，雖然總體而言智慧製造尚處於概念和實驗階段，但各國政府均將此列入國家發展計劃，大力推動實施。1992年美國執行新技術政策，大力支援被總統稱之的關鍵重大技術（Critical Techniloty），包括資訊科技和新的製造工藝，智慧製造技術自在其中，美國政府希望藉助此舉改造傳統工業並啟動新產業。
加拿大制定的1994~1998年發展戰略計劃，認為未來知識密集型產業是驅動全球經濟和加拿大經濟發展的基礎，認為發展和應用智慧系統至關重要，並將具體研究專案選擇為智慧計算機、人機介面、機械感測器、機器人控制、新裝置、動態環境下系統整合。
日本1989年提出智慧製造系統，且於1994年啟動了先進製造國際合作研究專案，包括了公司整合和全球製造、製造知識體系、分佈智慧系統控制、快速產品實現的分佈智慧系統技術等。
歐洲聯盟的資訊科技相關研究有ESPRIT專案，該專案大力資助有市場潛力的資訊科技。1994年又啟動了新的R&D專案，選擇了39項核心技術，其中三項（資訊科技、分子生物學和先進製造技術）中均突出了智慧製造的位置。
中國80年代末也將“智慧模擬”列入國家科技發展規劃的主要課題，已在專家系統、模式識別、機器人、漢語機器理解方面取得了一批成果。國家科技部正式提出了“工業智慧工程”，作為技術創新計劃中創新能力建設的重要組成部分，智慧製造將是該項工程中的重要內容。
由此可見，智慧製造正在世界範圍內興起，它是製造技術發展，特別是製造資訊科技發展的必然，是自動化和整合技術向縱深發展的結果
智慧裝備面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展需求，重點包括智慧儀器儀表與控制系統、關鍵零部件及通用部件、智慧專用裝備等。它能實現各種製造過程自動化、智慧化、精益化、綠色化，帶動裝備製造業整體技術水平的提升。
中國機械科學研究總院原副院長屈賢明指出，現今國內裝備製造業存在自主創新能力薄弱、高階製造環節主要由國外企業掌握、關鍵零部件發展滯後、現代製造服務業發展緩慢等問題。而中國裝備製造業“由大變強”的標誌包括：國際市場佔有率處於世界第一，超過一半產業的國際競爭力處於世界前三，成為影響國際市場供需平衡的關鍵產業，擁有一批國際競爭力和市場佔有率處於全球前列的世界級裝備製造基地，原始創新突破，一批獨創、原創裝備問世等多個方面。該領域的研究中心有國家重大技術裝備獨立第三方研究中心-中國重大機械裝備網。
在“十二五”期間，中國對智慧裝備研發的財政支援力度將繼續增大，智慧裝備產業發展重點將明確，“十二五”期間，國內智慧裝備的重點工作是要突破新型感測器與儀器儀表等核心關鍵技術，推進國民經濟重點領域的發展和升級。
釋義初探
智慧製造系統（Intelligent Manufacturing System---IMS）是一種由智慧機器和人類專家共同組成的人機一體化系統，它突出了在製造諸環節中，以一種高度柔性與整合的方式，藉助計算機模擬的人類專家的智慧活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，取代或延伸製造環境中人的部分腦力勞動，同時，收集、儲存、完善、共享、繼承和發展人類專家的製造智慧。由於這種製造模式，突出了知識在製造活動中的價值地位，而知識經濟又是繼工業經濟後的主體經濟形式，所以智慧製造就成為影響未來經濟發展過程的製造業的重要生產模式。智慧製造系統是智慧技術整合應用的環境，也是智慧製造模式展現的載體。
一般而言，製造系統在概念上認為是一個複雜的相互關聯的子系統的整體整合，從製造系統的功能角度，可將智慧製造系統細分為設計、計劃、生產和系統活動四個子系統。在設計子系統中，智慧制定突出了產品的概念設計過程中消費需求的影響；功能設計關注了產品可製造性、可裝配性和可維護及保障性。另外，模擬測試也廣泛應用智慧技術。在計劃子系統中，資料庫構造將從簡單資訊型發展到知識密集型。在排序和製造資源計劃管理中，模糊推理等多類的專家系統將整合應用；智慧製造的生產系統將是自治或半自治系統。在監測生產過程、生產狀態獲取和故障診斷、檢驗裝配中，將廣泛應用智慧技術；從系統活動角度，神經網路技術在系統控制中已開始應用，同時應用分佈技術和多元代理技術、全能技術，並採用開放式系統結構，使系統活動並行，解決系統整合。
由此可見，IMS理念建立在自組織、分佈自治和社會生態學機理上，目的是透過裝置柔性和計算機人工智慧控制，自動地完成設計、加工、控制管理過程，旨在解決適應高度變化環境的製造的有效性。
綜合特徵
智慧製造和傳統的製造相比，智慧製造系統具有以下特徵：
自律能力
即蒐集與理解環境資訊和自身的資訊，並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。具有自律能力的裝置稱為“智慧機器”，“智慧機器”在一定程度上表現出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能協調運作與競爭。強有力的知識庫和基於知識的模型是自律能力的基礎。
人機一體化
IMS不單純是“人工智慧”系統，而是人機一體化智慧系統，是一種混合智慧。基於人工智慧的智慧機器只能進行機械式的推理、預測、判斷，它只能具有邏輯思維（專家系統），最多做到形象思維（神經網路），完全做不到靈感（頓悟）思維，只有人類專家才真正同時具備以上三種思維能力。因此，想以人工智慧全面取代製造過程中人類專家的智慧，獨立承擔起分析、判斷、決策等任務是不現實的。人機一體化一方面突出人在製造系統中的核心地位，同時在智慧 機器的配合下，更好地發揮出人的潛能，使人機之間表現出一種平等共事、相互“理解”、相互協作的關係，使二者在不同的層次上各顯其能，相輔相成。
因此，在智慧製造系統中，高素質、高智慧的人將發揮更好的作用，機器智慧和人的智慧將真正地整合在一起，互相配合，相得益彰。
虛擬現實技術
這是實現虛擬製造的支援技術，也是實現高水平人機一體化的關鍵技術之一。虛擬現實技術(Virtual Reality)是以計算機為基礎，融合訊號處理、動畫技術、智慧推理、預測、模擬和多媒體技術為一體；藉助各種音像和感測裝置，虛擬展示現實生活中的各種過程、物件等，因而也能擬實製造過程和未來的產品，從感官和視覺上使人獲得完全如同真實的感受。但其特點是可以按照人們的意願任意變化，這種人機結合的新一代智慧介面，是智慧製造的一個顯著特徵。
自組織超柔性
智慧製造系統中的各組成單元能夠依據工作任務的需要，自行組成一種最佳結構，其柔性不僅突出在執行方式上，而且突出在結構形式上，所以稱這種柔性為超柔性，如同一群人類專家組成的群體，具有生物特徵。
學習與維護
智慧製造系統能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學習功能。同時，在執行過程中自行故障診斷，並具備對故障自行排除、自行維護的能力。這種特徵使智慧製造系統能夠自我最佳化並適應各種複雜的環境。
智慧技術
1、新型感測技術——高感測靈敏度、精度、可靠性和環境適應性的感測技術，採用新原理、新材料、新工藝的感測技術（如量子測量、奈米聚合物感測、光纖感測等），微弱感測訊號提取與處理技術。
2、模組化、嵌入式控制系統設計技術——不同結構的模組化硬體設計技術，微核心作業系統和開放式系統軟體技術、組態語言和人機介面技術，以及實現統一資料格式、統一程式設計環境的工程軟體平臺技術。
3、先進控制與最佳化技術——工業過程多層次效能評估技術、基於大量資料的建模技術、大規模高效能多目標最佳化技術，大型複雜裝備系統模擬技術，高階導數連續運動規劃、電子傳動等精密運動控制技術。
4、系統協同技術——大型製造工程專案複雜自動化系統整體方案設計技術以及安裝除錯技術，統一操作介面和工程工具的設計技術，統一事件序列和報警處理技術，一體化資產管理技術。
5、故障診斷與健康維護技術——線上或遠端狀態監測與故障診斷、自癒合調控與損傷智慧識別以及健康維護技術，重大裝備的壽命測試和剩餘壽命預測技術，可靠性與壽命評估技術。
6、高可靠實時通訊網路技術——嵌入式網際網路技術，高可靠無線通訊網路構建技術，工業通訊網路資訊保安技術和異構通訊網路間資訊無縫交換技術。
7、功能安全技術——智慧裝備硬體、軟體的功能安全分析、設計、驗證技術及方法，建立功能安全驗證的測試平臺，研究自動化控制系統整體功能安全評估技術。
8、特種工藝與精密製造技術——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結等特殊連線工藝，微機電系統（MEMS）技術，精確可控熱處理技術，精密鍛造技術等。
9、識別技術——低成本、低功耗RFID晶片設計製造技術，超高頻和微波天線設計技術，低溫熱壓封裝技術，超高頻RFID核心模組設計製造技術，基於深度三點陣圖像識別技術，物體缺陷識別技術。
測控裝置
1、新型感測器及其系統——新原理、新效應感測器，新材料感測器，微型化、智慧化、低功耗感測器，整合化感測器（如單感測器陣列整合和多感測器整合）和無線感測器網路。
2、智慧控制系統——現場匯流排分散型控制系統（FCS）、大規模聯合網路控制系統、高階可程式設計控制系統（PLC）、面向裝備的嵌入式控制系統、功能安全監控系統。
3、智慧儀表——智慧化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業線上分析儀表、智慧變頻電動執行機構、智慧閥門定位器和高可靠執行器。
4、精密儀器——線上質譜/鐳射氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統、板材加工智慧板形儀、高速自動化超聲無損探傷檢測儀、特種環境下蠕變疲勞效能檢測裝置等產品。
5、工業機器人與專用機器人——焊接、塗裝、搬運、裝配等工業機器人及安防、危險作業、救援等專用機器人。
6、精密傳動裝置——高速精密過載軸承，高速精密齒輪傳動裝置，高速精密鏈傳動裝置，高精度高可靠性制動裝置，諧波減速器，大型電液動力換檔變速器，高速、高剛度、大功率電主軸，直線電機、絲槓、導軌。
7、伺服控制機構——高效能變頻調速裝置、數位伺服控制系統、網路分散式伺服系統等產品，提升重點領域電氣傳動和執行的自動化水平，提高執行穩定性。
8、液氣密元件及系統——高壓大流量液壓元件和液壓系統、高轉速大功率液力偶合器調速裝置、智慧潤滑系統、智慧化閥島、智慧定位氣動執行系統、高效能密封裝置。
製造裝備
1、石油石化智慧成套裝置——整合開發具有線上檢測、最佳化控制、功能安全等功能的百萬噸級大型乙烯和千萬噸級大型煉油裝置、多聯產煤化工裝備、合成橡膠及塑膠生產裝置。
2、冶金智慧成套裝置——整合開發具有特種引數線上檢測、自適應控制、高精度運動控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。
3、智慧化成形和加工成套裝置——整合開發基於機器人的自動化成形、加工、裝配生產線及具有加工工藝引數自動檢測、控制、最佳化功能的大型複合材料構件成形加工生產線。
4、自動化物流成套裝置——整合開發基於計算智慧與生產物流分層遞階設計、具有網路智慧監控、動態最佳化、高效敏捷的智慧製造物流裝置。
5、建材製造成套裝置——整合開發具有物料自動配送、裝置狀態遠端跟蹤和能耗最佳化控制功能的水泥成套裝置、高階特種玻璃成套裝置。
6、智慧化食品製造生產線——整合開發具有線上成分檢測、質量溯源、機電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。
7、智慧化紡織成套裝備——整合開發具有卷繞張力控制、半製品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學引數的檢測儀器與控制裝置，可實現物料自動配送和過程控制的化纖、紡紗、織造、染整、製成品等加工成套裝備。
8、智慧化印刷裝備——整合開發具有墨色預置遙控、自動套準、線上檢測、閉環自動跟蹤調節等功能的數字化高速多色單張和捲筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數字噴墨印刷裝置、計算機直接制版裝置（CTP）及高速多功能智慧化印後加工裝備。
運作過程
1、任一網路使用者都可以透過訪問該系統的主頁獲得該系統的相關資訊，還可透過填寫和提交系統主頁所提供的使用者定單登記表來向該系統發出定單；
2、如果接到並接受網路使用者的定單，Agent就將其存入全域性資料庫，任務規劃結點可以從中取出該定單，進行任務規劃，將該任務分解成若干子任務，將這些任務分配給系統上獲得許可權的結點；
3、產品設計子任務被分配給設計結點，該結點透過良好的人機互動完成產品設計子任務，生成相應的CAD/CAPP資料和文件以及數控程式碼，並將這些資料和文件存入全域性資料庫，最後向任務規劃結點提交該子任務；
4、加工子任務被分配給生產者；一旦該子任務被生產者結點接受，機床Agent將被允許從全域性資料庫讀取必要的資料，並將這些資料傳給加工中心，加工中心則根據這些資料和命令完成加工子任務，並將執行狀態資訊送給機床Agent，機床Agent向任務規劃結點返回結果，提交該子任務；
5、在系統的整個執行期間，系統Agent都對系統中的各個結點間的互動活動進行記錄，如訊息的收發，對全域性資料庫進行資料的讀寫，查詢各結點的名字、型別、地址、能力及任務完成情況等。
6、網路客戶可以瞭解定單執行的結果。
發展前景
1、人工智慧技術。因為IMS的目標是計算機模擬製造業人類專家的智慧活動，從而取代或延伸人的部分腦力勞動，因此人工智慧技術成為IMS關鍵技術之一。IMS與人工智慧技術（專家系統、人工神經網路、模糊邏輯）息息相關。
2、並行工程。針對製造業而言，並行工程是一種重要的技術方法學，應用於IMS中，將最大限度的減少產品設計的盲目性和設計的重複性。
3、資訊網路技術。資訊網路技術是製造過程的系統和各個環節“智慧整合”化的支撐。資訊網路同時也是製造資訊及知識流動的通道。
4、虛擬製造技術。虛擬製造技術可以在產品設計階段就模擬出該產品的整個生命週期，從而更有效，更經濟、更靈活的組織生產，實現了產品開發週期最短，產品成本最低，產品質量最優，生產效率最高的保證。同時虛擬製造技術也是並行工程實現的必要前提。
5、自律能力構築。即收集和理解環境資訊和自身的資訊並進行分析判斷和規劃自身行為的能力。強大的知識庫和基於知識的模型是自律能力的基礎。
6、人機一體化。智慧製造系統不單單是“人工智慧系統，而且是人機一體化智慧系統，是一種混合智慧。想以人工智慧全面取代製造過程中人類專家的智慧，獨立承擔分析、判斷、決策等任務，說是不現實的。人機一體化突出人在製造系統中的核心地位，同時在智慧機器的配合下，更好的發揮人的潛能，使達到一種相互協作平等共事的關係，使二者在不同層次上各顯其能，相輔相成。
7、自組織和超柔性。智慧製造系統中的各組成單元能夠依據工作任務的需要，自行組成一種最佳結構，使其柔性不僅表現執行方式上，而且突出在結構形式上，所以稱這種柔性為超柔性，類似於生物所具有的特徵，如同一群人類專家組成的整體。