深度洞察：智能制造的发展趋势

智能制造的发展趋势深度洞察

在当今快速发展的科技浪潮中，智能制造正成为引领工业变革的重要力量。智能制造，融合了先进制造技术、信息物理系统以及互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，正在全球范围内掀起一场深刻的产业革命。本文将从多个角度深入剖析智能制造的发展趋势，展望其对未来工业发展的深远影响。

一、智能制造的核心技术与特点

智能制造的核心在于集成和优化制造过程中的各个环节，实现制造过程的自动化、智能化和高效化。这其中包括了数字化双胞胎技术，即在虚拟环境中模拟物理制造过程，以实现产品设计、生产流程的优化；工业互联网技术，通过连接设备、生产线、工厂、供应商和客户，实现全产业链的协同和优化；以及人工智能技术，在制造过程中实现自适应、自学习、自决策等智能化功能。

二、智能制造的发展趋势

个性化定制与柔性生产

随着消费者需求的多样化，智能制造将更加注重个性化定制。通过柔性化生产，智能制造能够快速响应市场变化，满足消费者的个性化需求。柔性生产不仅要求生产线具备高度灵活性，还需要通过大数据和人工智能技术实现精准预测和智能决策，以确保生产效率和产品质量。

数字化双胞胎技术的广泛应用

数字化双胞胎技术将在智能制造中发挥越来越重要的作用。通过在虚拟环境中模拟和优化制造过程，企业可以在实际生产之前发现并解决潜在问题，从而提高产品质量和生产效率。此外，数字化双胞胎技术还可以用于设备的远程监控和维护，进一步降低运营成本。

工业互联网平台的崛起

工业互联网平台将成为智能制造的重要枢纽。通过连接产业链上下游企业，工业互联网平台可以实现资源共享、协同创新和优化生产。这将有助于打破行业壁垒，推动产业融合发展，提升整个产业链的竞争力。

绿色制造和可持续发展

智能制造将更加注重环保和可持续发展。通过采用绿色设计和绿色制造技术，智能制造可以降低能源消耗和环境污染，实现经济效益和环境效益的双重提升。此外，智能制造还将推动循环经济的发展，通过资源再利用和废物回收，进一步提高资源利用效率。

人工智能技术的深度融合

人工智能技术将在智能制造中发挥越来越重要的作用。从智能调度、自适应控制到故障预测与健康管理，人工智能技术将渗透到智能制造的各个环节。随着算法的不断优化和数据资源的日益丰富，人工智能将在提高生产效率、降低运营成本、优化产品质量等方面发挥巨大潜力。

跨界融合与创新应用

智能制造将促进不同产业之间的跨界融合与创新应用。例如，智能制造与医疗健康、智能交通等领域的结合，将催生出更多具有创新性的产品和服务。这种跨界融合将有助于拓展智能制造的应用场景，推动相关产业的快速发展。

三、智能制造的挑战与机遇

虽然智能制造带来了诸多发展机遇，但同时也面临着一些挑战。如数据安全与隐私保护问题日益凸显，智能制造系统需要建立完善的安全防护机制；人才短缺也是制约智能制造发展的一个重要因素，需要加强人才培养和引进；此外，智能制造的推广和应用还需要克服技术、资金和市场等方面的障碍。

然而，面对这些挑战，智能制造仍然展现出巨大的发展潜力。随着技术的不断进步和政策的持续推动，智能制造将在全球范围内实现更广泛的应用和普及。

这将为企业带来更高的生产效率、更低的运营成本和更好的产品质量，从而推动整个工业领域的持续创新和发展。

四、结论与展望

智能制造作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正以前所未有的速度改变着传统制造业的生产方式和商业模式。

从个性化定制到数字化双胞胎技术的应用，从工业互联网平台的崛起到绿色制造的推广，智能制造正引领着工业发展的未来方向。面对挑战与机遇并存的新形势，我们应积极拥抱智能制造这一历史性机遇，推动产业转型升级和高质量发展。

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生产车间里的智造妙招（经济聚焦·访智能制造 解行业痛点）

来源:人民日报

习近平总书记指出：要以智能制造为主攻方向推动产业技术变革和优化升级，推动制造业产业模式和企业形态根本性转变。智能制造是制造业实现质的有效提升和量的合理增长的有效途径，对于加快发展现代产业体系、巩固壮大实体经济具有重要意义。

建设智能车间、智能工厂，打造智慧供应链，加快发展装备、软件和系统解决方案……今起，本版推出“访智能制造解行业痛点”系列报道，展现各地推动制造业高质量发展的积极探索。

——编者

一个纺织车间内，一台经编机上有近3万根比头发丝还细的纱线，上千台经编机就是数千万根纱线。如何快速定位瑕疵点？

一个电器车间内，原材料种类多、体积大，靠人工搬运、放置，效率不高还容易出错。如何高效中转？

一个汽车变速器车间内，用于切削作业的刀具有600余种2000余把，每把刀具的寿命从几小时到几百小时不等。如何确保刀具处于正常作业状态？

如今，这些行业痛点与难题，借助智能制造的妙招，正一一得到化解。

在数千万根纱线中找到瑕疵点

“4号机台异常，请前往查看。”在位于福建泉州晋江市的华宇织造有限公司智能车间，工人听到系统自动提示后，迅速来到指定机台查看。不到2分钟，设备恢复正常运转。

放眼车间，上千台经编机快速运行，每台经编机上都安装了十几个工业级高清摄像头。车间中央的数字大屏上，每台设备的运行状态实时显示。

“断纱、瑕疵直接影响产品质量。以前，只要机器开始作业，每台设备前都要确保有1名工人，通过肉眼在近3万根纱线中不断寻找瑕疵点，不但费时费力，也很难保证效果。”华宇织造相关负责人苏成喻说。

断纱、瑕疵的快速定位不只困扰华宇织造，更是纺织行业的普遍痛点。想改造却缺少借鉴，怎么办？

缺方向，晋江市工信局工作人员上门指导；缺技术，晋江引进高校与企业开展合作……经过4年反复试验，智能化视觉检测系统成功落地。

苏成喻介绍，通过高清摄像头进行图像抓取、算法识别、后台图像分析，哪台设备的第几根纱线出现瑕疵，系统能够自动定位、巧妙识别，效率远胜肉眼判别。工人只需要根据指令赶到机器前处理即可，整个车间每个班次只需要3名工人值守。

如今，从生产端的视觉检测、自动找布、自动排产系统，到自动仓储和自动物流配送系统，华宇织造实现了全流程智能化改造。据介绍，经编机的台运转效率从70%提高至85%，产品研制周期从平均30天缩减到15天，产品不良率和设备能耗也大幅降低。

2015年，泉州启动智能制造推进工作，明确提出将发展智能制造作为加快产业提质增效的重要抓手，大力推动智能场景、智能工厂建设，鼓励龙头企业建设行业领先、覆盖企业生产管理全流程的智能制造示范工厂。截至目前，泉州累计推广应用自动化产线1000多条，企业生产效率提高50%，全市23家企业入选国家智能制造相关项目、46家企业获评省级智能制造示范工厂和优秀场景。

广东广州电器企业——

为每批原材料自动贴上“身份证”

走进美的家用空调事业部广东广州工厂生产车间，工业机器人正在有条不紊地作业。“每一批原材料进入生产线前，都会被自动贴上类似身份证的条形码，通过高空物流运输系统轨道，运送到生产线上的指定位置，生产效率大幅提升。”工厂工程部部长孙惠海说。

据介绍，工厂最初对单个设备或流程进行自动化改造时，由于各环节没有打通，效率提升有限。打通生产环节，进一步提高物料中转效率，成为企业的现实需求。

现在，工厂引入自动输送线、自动化立体库、自动导引运输车等一系列物流设备，对每一个工件、每一项流程自动扫码、生成数据。产品组装完成后，搬运机器人进行搬运，有效提升了物流作业的安全性和准确性。系统还能对物流数据进行采集、处理、分析，及时发现潜在问题。

“物联网、人工智能和数据分析等技术的融合应用，让物流管理运作更加高效、准确、灵活。”孙惠海说。最近，他正忙着布置新的产线，“我们利用数字孪生技术，在系统上模拟运转产线的工作场景，模拟到最佳状态再投产。”

走出车间，记者跟着孙惠海来到监控室，只见数字大屏上的各项生产数据实时更新。“厂区内布有约5000个传感器，不仅能充分调配使用资源，还能实时发出警报、减少隐患。”工厂计划物流部相关负责人吕柱慰说。

近年来，广州积极开展智能制造示范工厂、示范项目培育工作，鼓励高端装备制造企业率先向数字化和智能化转型，已培育形成具有区域特色的高端装备制造产业链。

目前，广州市有3个全球“灯塔工厂”，7家企业入选工信部智能制造示范工厂揭榜任务单位，28个场景入选工信部智能制造优秀场景，还打造了国家级智能装备产业集群和新型工业化产业示范基地。

陕西西安汽车变速器企业——

对每把加工刀具时时刻刻做“体检”

陕西西安高新区，在汽车变速器企业法士特高智新工厂的数据分析室，工程师龙彬轻敲键盘，就可以查看所有设备的运行情况。龙彬介绍：“就拿加工刀具等耗材的磨损来说，以前主要靠一线工人预估刀具进行多少次生产后就得更换。有时不准确，等出现废件才更换刀具，不仅造成原料浪费，还会耽误生产进度。”

现在，通过智能化改造，系统可以对每一把加工刀具时时刻刻做“体检”。“我们在每把刀具上都安装了传感器，刀具使用寿命殆尽时，系统会向现场工人发出提醒。”法士特高智新公司总经理赵建林说，“机床主轴的负载电流大小就像‘心电图’，我们对这些电流数据进行收集分析，通过不同特征可以对刀具‘望闻问切’，简直太精妙了。”

通过系统智能算法，刀具的使用寿命可以实现精确预估。“这样我们就能在保证加工质量的同时，将刀具使用率发挥至最大，另外也能确保黑灯生产不会因刀具寿命受到影响，让产线的质量、成本、效率均处于最佳状态。”赵建林说。

大到厂区环境的温度、噪声等数据，小到每一把刀具的寿命数据，工厂产线上的传感器源源不断将各项数据汇集到“智能大脑”中，每秒采集数据达10万条以上。赵建林介绍，相比传统制造模式，法士特高智新工厂通过数字孪生、万物互联、智能决策等技术，实现生产效率提升80%，能耗下降20%，产品交付周期缩短30%，人均产值提升5.2倍。

近年来，西安市大力推进制造业数字化转型，出台工业互联网创新发展行动计划、两化融合提升三年行动计划等。截至目前，全市累计培育32个工业互联网平台，28个企业工业互联网项目获得工信部试点示范认定。（本报记者 王崟欣 姜晓丹 原韬雄）

本期统筹：韩春瑶

《 人民日报 》（ 2024年07月17日 第10 版）

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