在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的助推下，全球制造業(yè)正從自動(dòng)化向智能化方向邁進(jìn)，加快推進(jìn)智能制造的落地應(yīng)用對于提升中國制造競爭力有著非常重要的意義。完成“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)型升級不僅僅是國家戰(zhàn)略的要求，更關(guān)系到萬千中國傳統(tǒng)制造企業(yè)的生死存亡。
所謂智能制造，其實(shí)就是要構(gòu)建一套人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。也就是在目前機(jī)器自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，讓機(jī)器具備 “智力”，讓其在制造過程中能進(jìn)行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。
那么如何實(shí)現(xiàn)智能制造？智能制造作為一個(gè)系統(tǒng)化的工程，離不開大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能機(jī)器、人工智能等技術(shù)的聯(lián)動(dòng)和加持。
大數(shù)據(jù)
工業(yè)設(shè)備連接上網(wǎng)后，廠商將可以獲得豐富的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，智能制造其實(shí)就是利用大數(shù)據(jù)分析，去改進(jìn)復(fù)雜的工藝流程和管理供應(yīng)鏈。大數(shù)據(jù)分析的新優(yōu)勢在于更快速和準(zhǔn)確地抓住機(jī)會(huì)，通過匯集數(shù)據(jù)以及分析整理，可能發(fā)現(xiàn)能用于未來決策的有益信息，或者為即時(shí)決策找到見解。
那么，現(xiàn)場數(shù)據(jù)是多種多樣的，怎樣的數(shù)據(jù)分析才有益于制造商？第一個(gè)是常規(guī)性數(shù)據(jù)分析，它揭示了應(yīng)該采取的行動(dòng)，該分析結(jié)果為下一步行動(dòng)提供建議。第二是預(yù)測性數(shù)據(jù)分析，它將表明可能發(fā)生的事情。第三是診斷類數(shù)據(jù)分析，查看過去表現(xiàn)來揭示發(fā)生的事情和原因。最后一個(gè)是描述性分析，用來在實(shí)時(shí)儀表板顯示。隨著數(shù)據(jù)的收集和積累，廠商將能準(zhǔn)確評估和預(yù)測生產(chǎn)情況，使工廠系統(tǒng)更適合現(xiàn)在業(yè)務(wù)需求并能達(dá)到效益最大化。
物聯(lián)網(wǎng)
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，機(jī)器設(shè)備、人和產(chǎn)品等制造元素不再是獨(dú)立的個(gè)體，它們通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)緊密聯(lián)系在一起，也就是物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)現(xiàn)場的處理器、傳感器連接起來，使得機(jī)器人之間可以進(jìn)行通信，可以互相溝通，而機(jī)器和人的工作將不再會(huì)嚴(yán)格分工，未來制造系統(tǒng)把人和機(jī)器融合在一起。
目前已經(jīng)有不少企業(yè)提供強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)臺，例如IBM公司推出的Watson IoT Platform云端服務(wù)平臺等，該平臺融入了人工智能技術(shù)，擁有強(qiáng)大的認(rèn)知分析能力，提供數(shù)據(jù)和分析、預(yù)測、語義識別、存儲(chǔ)等豐富的模塊功能。
人工智能
人工智能和制造系統(tǒng)的結(jié)合將是必然的，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、認(rèn)知分析等算法模型，可以提升工廠控制管理系統(tǒng)的能力，實(shí)現(xiàn)智能制造。整個(gè)智能制造過程主要圍繞著智能工廠展開，而人工智能在智能工廠中發(fā)揮著重要的作用，人工智能要對物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究、分析、決策，將之應(yīng)用到具體的產(chǎn)業(yè)中，這才是實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。
從現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件來看，只能實(shí)現(xiàn)部分領(lǐng)域的智能化，還難以從整個(gè)企業(yè)層面進(jìn)行智能化改造。其中，傳感器的發(fā)展水平是限制目前智能制造發(fā)展的最主要因素之一，由于傳感器方面的短板，很難保障生產(chǎn)現(xiàn)場的精細(xì)化管理。細(xì)節(jié)參數(shù)方面的缺乏，使得人工智能在分析、判斷的過程中很難實(shí)施找到問題發(fā)生的真實(shí)原因。
智能機(jī)器
智能機(jī)器，是智能制造的重要組成部分，相比于目前仍然處于簡單自動(dòng)化階段的機(jī)器人，這些機(jī)器人可以自主運(yùn)行，并可以直接與制造系統(tǒng)進(jìn)行通信，可以評估物理輸入并區(qū)分不同的產(chǎn)品配置。智能機(jī)器可以在沒有人幫助的情況下解決問題并做出決定，他們不僅可以實(shí)現(xiàn)最初編制的任務(wù)，而且還擁有人工智能，可以從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)知識，掌握新的技能。
智能機(jī)器人具有自行配置和執(zhí)行新任務(wù)等靈活性，它們能夠?qū)π枨蟾暮彤a(chǎn)品創(chuàng)新做出快速的反應(yīng)，這比傳統(tǒng)制造工藝更具優(yōu)勢。隨著機(jī)器人認(rèn)知能力的提高，機(jī)器人可以在人旁邊協(xié)同工作，成為人類未來高效工作中不可或缺的工具。
智能制造的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的工程，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能機(jī)器、人工智能等任何一個(gè)技術(shù)不到位，都無法實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，因此需要各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者各揚(yáng)所長，積極鉆研其專業(yè)技術(shù)。
術(shù)業(yè)有專攻，華南理工大學(xué)教授、博導(dǎo)、廣東省智能焊接制造裝備及機(jī)器人工程技術(shù)研究中心主任王振民，長期從事高端制造及機(jī)器人方面的研究，先后承擔(dān)國家基金項(xiàng)目、廣東省重大專項(xiàng)等各類課題40多項(xiàng)，在IEEE ACCESS等期刊發(fā)表論文50余篇；申請國際PCT 5件，授權(quán)專利50余件，軟件著作權(quán)登記21件，在智能機(jī)器人領(lǐng)域有深厚的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
水下機(jī)器人焊接與增材制造是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防安全中需要重點(diǎn)發(fā)展、亟待科技提供支撐的關(guān)鍵核心技術(shù)，對海洋資源開發(fā)、核電能源裝備保障以及國土防御與海洋維權(quán)裝備的自動(dòng)化維保具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。
7月26日在“OFweek2018中國智能制造創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（深圳站）”現(xiàn)場，王振民教授將帶來《水下機(jī)器人智能焊接與增材制造》主題演講，主要介紹水下機(jī)器人智能焊接與增材制造系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與實(shí)施方案，探討需要亟待突破的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)難題，深入分析相關(guān)的系列核心關(guān)鍵技術(shù)，簡要介紹課題組研究進(jìn)展，并對未來研究方向進(jìn)行簡要分析和展望。
