智能制造的定义

制造是把原材料变成适用的产品。需要特别注意的是,这里制造的含义不止限于加工和生产。对于一个制造企业而言,其制造活动包含一切“把原材料变成适用的产品”的相关活动,如产品研发、工艺设计、设备运维、采购、销售。

对智能制造较为通俗的理解莫过于“把智能技术用于制造中”。然而什么是智能?什么是人工智能?尽管从人工智能概念的提出到现在已经过了半个多世纪,但是关于人工智能的定义却依然存在争议。一般认为,目前人工智能的研究方向主要集中在自然语言处理、机器学习、计算机视觉、自动推理、知识表示和机器人学等六大方向上。但显然人们并不认为,企业实施智能制造就一定要应用上述所有技术。

关于智能制造的定义有很多。

美国Wright和Bourne在其《制造智能》(智能制造研究领域的头一本专著)中将智能制造定义为“通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模,以使智能机器能够在没有人工干预的情况下进行小批量生产”。今天能够用于制造活动的智能技术不只是上述定义中所列举的,此外智能制造显然不局限于小批量生产。但人们没有任何理由因为此定义的局限性而轻视其意义,在当时(20世纪80年代)相关技术发展尚不成熟的时期提出智能制造的概念无疑是富有远见和开创性的工作。

路甬祥曾对智能制造给出定义:“一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新、扩展到柔性化、智能化和高度集成化”。其中强调的人机一体化,乃深刻洞见。

在美国、欧盟、韩国等受到重视的SM(smart manufacturing),可看成是智能制造发展的更高级阶段。SM是近些年一些前沿技术迅猛发展的结果,如,物联网、大数据、VR(虚拟现实)/AR(增强现实)、智能传感、云技术、新一代人工智能等。美国国家标准技术局认为,SM是完全集成的协同制造系统,能够实时响应企业、供应链和客户中需求及条件的变化。这一定义颇为简单,并未直接点出所涉及的技术及系统具体的功能,却更清晰地揭示了智能制造的目标。

此处给出智能制造及系统的定义,之所以如此,恰恰因为智能制造还在发展中。简单的定义可能包罗更广的功能和技术要素,不管是已有的,还是未来的;简单的定义可能含义更深,不管是表象的,还是内在的;不管是显性的,还是隐性的。