智慧製造系統(IntelligentManufacturingSystem---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。智慧製造和傳統的製造相比,智慧製造系統具有以下特徵:
1、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。
2、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。
3、虛擬現實(VirtualReality)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。虛擬現實技術是以計算機為基礎,融訊號處理、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。
4、自組織與超柔性
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,其柔性不僅表現在執行方式上,而且表現在結構形式上,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。
5、學習能力與自我維護能力
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。
智慧製造是指具有資訊自感知、自決策、自執行等功能的先進製造過程、系統與模式的總稱。具體體現在製造過程的各個環節與新一代資訊科技的深度融合,如物聯網、大資料、雲計算、人工智慧等。智慧製造大體具有四大特徵:以智慧工廠為載體,以關鍵製造環節的智慧化為核心,以端到端資料流為基礎,和以網通互聯為支撐。其主要內容包括智慧產品、智慧生產、智慧工廠、智慧物流等。目前,急需建立智慧製造標準體系,大力推廣數字化製造,開發核心工業軟體。傳統數字化製造、網路化製造、敏捷製造等製造方式的應用與實踐對智慧製造的發展具有重要支撐作用。
智慧製造系統(IntelligentManufacturingSystem---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。智慧製造和傳統的製造相比,智慧製造系統具有以下特徵:
1、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。
2、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。
3、虛擬現實(VirtualReality)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。虛擬現實技術是以計算機為基礎,融訊號處理、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。
4、自組織與超柔性
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,其柔性不僅表現在執行方式上,而且表現在結構形式上,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。
5、學習能力與自我維護能力
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。
智慧製造是指具有資訊自感知、自決策、自執行等功能的先進製造過程、系統與模式的總稱。具體體現在製造過程的各個環節與新一代資訊科技的深度融合,如物聯網、大資料、雲計算、人工智慧等。智慧製造大體具有四大特徵:以智慧工廠為載體,以關鍵製造環節的智慧化為核心,以端到端資料流為基礎,和以網通互聯為支撐。其主要內容包括智慧產品、智慧生產、智慧工廠、智慧物流等。目前,急需建立智慧製造標準體系,大力推廣數字化製造,開發核心工業軟體。傳統數字化製造、網路化製造、敏捷製造等製造方式的應用與實踐對智慧製造的發展具有重要支撐作用。