工业4.0平台智能制造与智能数控机床探究

     在现代制造领域，小批量、高质量、个性化定制产品逐渐成为市场对生产体系的基本要求。为满足制造业创新与服务化发展的需要，以智能制造为代表为未来制造业技术使制造业进入新的发展和转型空间，各国制造业面临更大的竞争力格局变化和挑战。

        美国工业互联网以及德国“工业4.0”都致力于深度融合于信息物理系统（CPS）的智能制造，智能制造也是“中国制造2025”战略主攻方向。智能制造离不开智能装备，机床是制造业的基础和关键，机床继数控化后，更加明显地朝着智能化的方向发展，发展高性能的智能化机床已成为机床企业的共识，也是中国装备制造发展的重大机遇。1智能制造智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)，来源于人们对人工智能的研究，是在数字化制造和信息化制造的基础上的更深入发展，是深度融合新一代信息通信技术（物联网、云计算、大数据）与先进制造技术的智能化制造模式。1988年，日本提出智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS)设想，以应对当时全球化大趋势的挑战。

      今天，在一些现代化的工厂中，物联网及以其为基础的“网络-实体系统”已经成为现实。机器、工具、工件和技术工人的互联性在工厂中也取得了长足进步。机器改造工作也在持续进行中，它们配备了价格划算的新传感器和无线配件等数字装备。越来越多的生产过程（例如质量控制）能通过多个传感器得到实时监控。

       智能数控机床产品、装备和过程是实施智能制造需要考虑的三个支点，其中智能装备是Zui大难点。对于智能装备，有学者认为机器或系统必须严格按人脑的工作方式工作，也有学者认为只要实现或者具备人脑的某些功能即可。智能制造装备（Intelligent Manufacturing E,IME）是指具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备。中国工程学会给出的智能设备技术路线[6]：在2020年前，实现智能感知、智能决策和智能执行，在2030年前，实现学习、推理和自律。智能数控机床是智能制造装备推进的重点，智能化是数控机床的高端表现形式，也是高档数控机床

     今天，在一些现代化的工厂中，物联网及以其为基础的“网络-实体系统”已经成为现实。机器、工具、工件和技术工人的互联性在工厂中也取得了长足进步。机器改造工作也在持续进行中，它们配备了价格划算的新传感器和无线配件等数字装备。越来越多的生产过程（例如质量控制）能通过多个传感器得到实时监控。

    根据从新冠大流行中获得的经验，我们必须制定解决方案，以避免供应链的断裂或因短期人员短缺而导致的生产停顿。“居家办公”技术在这里几乎无济于事。我们更需要所谓的“家庭工作台”让下列做法成为可能：通过远程访问“网络-实体系统”，甚至通过物理方式进行远程操作，让工厂设备的移动控制、维护和维修成为软件解决方案。

   下一步是什么？去年，德国“工业4.0”促进机构“工业4.0平台”的专家以“在全球塑造数字生态系统”为主旨，提出了到2030年的“工业4.0”愿景。我们必须继续推动开放生态系统中的互操作性（又称“协同工作能力”）和国际合作。工业人工智能、边缘运算（Edge-Computing）与边缘云（Edge-Cloud）、工厂中的5G、团队机器人技术、自主内部物流系统以及欧洲数据云计划（Gaia-X）倡议致力打造的可信赖的数据基础设施这六个新的大趋势将对未来10年的发展产生决定性影响。