Page 34 - 网络电信2018年6月刊下
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解   决  方  案

             表1 各国智能制造规划及其主要内容                                       3）德国：工业4.0，构建智能生产系统
                                                                     2013年，德国正式发布《保障德国制造业的未来：关于
                                                                 实施“工业4.0”战略的建议》，并将工业4.0上升为国家级战
                                                                 略，期望做第四次工业革命的领导者，得到各界的支持。该计
                                                                 划是一项全新的制造业提升计划，其模式是通过工业网络、多
                                                                 功能传感器以及信息集成技术，将分布式、组合式的工业制造
                                                                 单元模块构建成多功能、智能化的高柔性工业制造系统；将在
                                                                 生产设备、零部件、原材料上装载可交互智能终端，借助物联
                                                                 网实现信息交互，实时互动，使机器能够自决策，并对生产进
                                                                 行个性化控制[32]；同时，新型智能工厂可利用智能物流管理
                                                                 系统和社交网络，整合物流资源信息，实现物料信息快速匹
                                                                 配，改变传统生产制造中人机料之间的被动控制关系，提高生
            际金融危机之后，虚拟经济出现泡沫，传统制造业强国开始将                          产效率。
            重心转回实体制造，颁布了一系列发展智能制造的国家战略                               4）日本：创新工业计划，巩固自动化生产强国位置
            （如上表1），期望以发展制造业刺激国内经济增长，巩固大国                             日本提出创新工业计划，大力发展网络信息技术，以信
            地位。                                                  息技术推动制造业发展。通过加快发展协同机器人、多功能电
                1）美国：先进制造业伙伴计划，重塑工业竞争力                           子设备、嵌入式系统、智能机床和物联网等技术，打造先进的
                美国通过先进制造业伙伴计划重新规划了本国的制造业发                        无人化智能工厂，提升国际竞争力。制造业工厂十分注重自动
            展战略，投入超过20亿美元研究先进工业材料、创新制造工艺                         化、信息化与传统制造业的融合发展，已经广泛普及了工业机
            和基于移动互联网技术的第三代工业机器人，希望通过发展先                          器人，通过信息技术与智能设备的结合、机器设备之间的信息
            进制造业，实现制造业的智能化升级，保持美国制造业价值链                          高效交互，形成新型智能控制系统，大大提高生产效率和稳定
            上的高端位置和制造技术的全球领先地位。美国智能制造现阶                          性。2016年，日本发布工业价值链计划，提出“互联工厂”的
            段重点研究领域及内容：                                                                  概念，联合100多家企业共同建
                •智能机器人：结合互联网                                                             设日本智能制造联合体。同时，
            技术，增加机器人的交互能力；                                                               以中小型工业制企业为突破口，
                •物联网：将传感器和通信                                                             探索企业相互合作的方式，并将
            设备嵌入到机器和生产线中；                                                                物联网引入实验室，加大工业与
                •大数据和数据分析：开发                                                             其他各领域的融合创新        [33] 。
            可解读并分析大量数据的软件和                                                                   2、国内发展状况
            系统；                                                                              我国对智能制造的研究开
                • 信 息 物 理 系 统 和 系 统 集                                                    始于20世纪80年代，已取得了一
            成：开发大规模生产系统，实现                                                               些成果，但研究规模一直较小，
            高效灵活的实时控制和定制；                                        没有形成完整的研究体系。新世纪金融危机爆发后，各国经济
                •可持续制造：通过绿色设计，使用环保材料，优化生产工                       衰退，引发了各国政府对制造业的重新关注，我国政府及企业
            艺，开发可提高资源利用率、减少环境有害物质排放的生产体                          也逐渐加大了对智能制造的关注和投入。从最开始的《智能制
            系；                                                   造装备产业“十二五”发展规划》到2015年《中国制造2025》
                •增材制造：将3D打印技术应用于部件和产品制造，减少产                      的正式发布，国家发展智能制造产业的政策逐步完善。这些政
                                  [8]
            品开发和制造的时间与成本 。                                       策都以发展先进制造业为核心目标，旨在提升制造业的核心技
                2）欧盟：数字化欧洲工业计划，推进工业数字化进程                         术，逐步达成我国的制造强国梦。快速发展的网络信息技术和
                随着智能制造的兴起，欧洲各国都提出了相应的战略计                         先进制造技术为推进我国智能制造发展提供了良好的条件，提
            划。欧盟在整合各国战略的基础上，提出数字化欧洲工业计                           高了我国的制造业智能化水平。我国自主研发的多功能传感
            划，用于推进欧洲工业的数字化进程。计划主要通过物联网                           器、智能控制系统已逐步达到世界先进水平。工业机器人、智
            （Internet of Things，IoT）、大数据（Big Data）和人工智           能数控机床和自动化成套生产线等智能装备制造技术也取得了
            能（Artificial Intelligence，AI） [13] 三大技术来增强欧洲工        较大进步，并逐步形成了完整的智能装备产业体系                  [34] 。智能制
            业的智能化程度；将5G、云计算、物联网、数据技术和网络安                         造装备和先进工艺技术在重点行业不断普及，离散型制造行业
            全等五个方面的标准化作为发展重点之一，以增强各国战略计                          的智能装备应用、流程型制造行业的工艺流程控制和制造执行
            划之间的协同性；同时，投资5亿欧元打造数字化区域网络，大                         系统使制造企业生产效率大幅提高。通过在代表性制造企业推
            力发展区域性的数字创新中心，实施大型的物联网和先进制造                          行智能制造技术和设备，逐渐形成了一些可复制推广的智能制
            试点项目，期望利用云计算和大数据技术把高性能计算和量子                          造应用模式，为今后深入推进智能制造奠定了一定的基础                    [35] 。
            计算有效结合起来，以提升大数据在工业智能化方面的竞争力。                             我国装备制造业是新中国成立后才开始起步的，经过改革


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