什么是智能制造?

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云端小宅女 发表于 2021/07/26 15:10:59 2021/07/26
【摘要】 关于智能制造,有这样一种概念: 智能制造其实是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。 还有一种概念: 智能制造是个整体词语,但是如果分开可以分成“智...

关于智能制造,有这样一种概念:
智能制造其实是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。

还有一种概念:
智能制造是个整体词语,但是如果分开可以分成“智”、“能”和“制造”来说。
从“智”的角度而言,包括了感知、分析、决策。
而“能”,理解为能力、技能、能量。
而“制造”,一个理解为动词,是把原材料加工成适用产品的过程,也可理解为将原材料加工成器物的过程。
现在说智能制造,核心应该讲制造的水平,也就是利用机器达到了人类的专家水平,
而数字化、自动化、分析、推理、判断、构思和决策等等只不过是智能制造功能构成而已。
"智能制造与我们的生活息息相关,具备透明和柔性的特点"
例子:
①智能制造就在你喝的牛奶里

老张生活富足,衣食无忧,喝的牛奶都是最高级的。因此他从来不担心喝的牛奶会存在什么安全问题。
然而老张的邻居小李却生活拮据,喝的牛奶也是最普普通的,有了三鹿牛奶安全问题的前车之鉴,
小李很担心自己喝的牛奶也被非法添加了大量“三聚氰胺”,整日杯弓蛇影、草木皆兵的。
智能制造的透明性特点使牛奶的整个流程都能够追溯
「牛奶→超市冷柜→冷链车→牛奶厂→农场→牛」
整个牛奶的从生产到你手里都是能够通过数据采集追溯,这就可以从根上解决牛奶安全的问题了。类 比于其它食品也是同样的道理。
这下小李的担心完全没有必要了。
②智能制造就在你穿的衣服上
老张是个成功人士,喜欢穿Savile Row的定制西服,想要一种柔性体验。
但是,又不能每次都飞去伦敦试衣服,怎么办呢?
智能制造的柔性定制就能完全满足这种需求。
定制工厂按照每个人的体态和喜好等需求,把相关数据保存在工厂里面。
用户在网上下单后,工厂就能够完全按照用户的需求,做一套定制西服。
比起在服装店里从几十种式样里各种挑选各种试,柔性定制要方便很多,而价格并不会比在店里购买要贵多少,即使普通上班族小李也完全能够消费。
柔性定制完全是由数据驱动的,需要通过智能化、数字化、自动化等方式打通大量数据,先要做到透明,才能做到柔性。

③智能制造就在你吃的药里
通过上面牛奶、西服的例子,相信大家已经明白了什么是智能制造了,但更深一步的认知就到了基因层面上了。
老张与邻居小李都有家族遗传病「高血压」,但具体病理、发病概率、发病年龄都不一样,如果购买药厂批量生产的药,就不能达到精准的预防及治疗效果,这个时候就需要具体问题具体治疗了。
智能制造能够按照个人的基因图谱去定制药品,这种药品能精准预防或者治疗个人及其家族的潜在疾病
不用再从市场上购买批量生产的药品。可以肯定的是,就像定制西服一样,未来这种根据基因定制药品的智能制造药厂一定能够实现,并且是一个可控成本的柔性定制,所有人都能负担得起。
举个例子,施耐德电气的工厂已经产出了定制的开关面板。市面上的普通面板要么全是白色的,要么全是黑色的。
而施家生产的开关面板可以通过柔性定制,比如把亲人的照片装到房间的开关面板上,当用户下单后,就可以根据数据进行透明生产了。不过,像基因定制药品这种智能制造,施家还需要继续努力才能实现。

智能制造与人工智能的区别?

1.人工智能严格地说是计算机科学与大量数据的组合优化,而智能制造是未来制造的一种高级形式
人工智能只是实现自动化,实现智能制造的一个加速器,一个重要的技术组合。
简单说来,智能制造包含一部分人工智能因素,但是反过来就不能这么说了。
举个例子,施耐德电气工厂里面的流水线作业很多都是采用机械臂进行生产操作的。
这些机械臂通过编程、传感器以及执行器进行机械式作业,可以认为是一种初级的智能制造,但是不能把这种没有AI算法,没有通过「训练」的机械臂称作人工智能。
如果把这些机械臂添加上视觉AI算法功能,通过训练,具备自主识别功能,那么,这就是具备人工智能的机械臂。

2.智能制造不以节省人工成本为目的。智能制造在消灭掉一部分无聊的工作的同时,为大家创造了一部分有趣的、有创造性的工作。
一组研究数据就能说明问题。麦肯锡的研究报告表明,中国未来20年会有1亿人的岗位发生变化,这些岗位就是自动化、智能化带来的。
所以智能制造只是消灭掉了一部分繁重的、枯燥的、重体力劳动的工人岗位,但是创造了一大批做培训的,或者高级技术的岗位。
最终评定结果显示,智能制造新创造的岗位比失去的岗位还要多,劳动力的成本可能还要再涨,这就意味着智能制造不仅能够改善工作环境还能够提高工资水平。
因此,完全不会出现智能制造抢人类饭碗的情况。

智能制造该如何做?

施家认为做好智能制造要「先医后药」。这里仍然需要举个例子。
老张的邻居小李虽然家庭条件一般,但是通过自身努力,赶上了「万众创新、大众创业」的浪潮,创办了企业,
并为了响应国家「中国制造2025」政策,大力发展智能制造,积极迎接工业4.0的到来。
为此,他制定了7年内达到工业4.0的目标,具体措施是买3万个机器人,把员工减少一半,可谓是「简单粗暴」。
但这并不是一个良好的路线图,这只是个「吃药」的路线,目前中国不少传统企业都采取这种形式。
老张所在的企业也在进行智能制造方面的转型。而他觉得,与其把努力放在直接「买药」上,不如先「问医」,
包括梳理自身业务流程、明确自身对提高哪些核心竞争力有要求、以及对智能制造的需求,找到问题所在,然后再有针对性的「买药」。
于是他在施家帮助下,先对自身在智能制造上的现有水平进行诊断,找到了自身痛点,再做到「通而 不痛」,
比如做好顶层设计,规划好生产和运营管理两个平台。然后再进行到开药阶段,包括分步实施方案、升级硬件等。
如此,老张所在的企业在提高效率、减少能耗、提升安全、降低成本方面有了很大的改善。
新· 钢铁是怎样炼成的

施耐德电气为宝钢股份做了1580热轧智能车间的升级改造项目,就是一个综合运用自动化、数字化、以及特定人工智能技术的典型智能制造案例。

时间回到2016年,1580车间的一幅典型画面:

一位机组操作人员通过对讲机和吊运计划单传递吊运信息,
一名行车工操控行车,一名库位工找准库位。
在传统行车吊运工作中,一台行车如果要完成一次钢卷吊运,至少需要三名工作人员倾力配合。
十台行车,就需要三十个人。

如何通过轻量化的结构调整、智能化转型升级,来大幅度降低人力成本,释放更多产业价值,成为摆在宝钢面前的一大难题。
在施家的帮助下,宝钢股份于2016年9月启动了1580智能车间改造项目,以期搭建一个自动化、无人化、智慧化的平台来实现产品的生产管理。

目前,1580智能车间行车全自动投入率稳定在98.5%以上,减少了全部20个工人,日均产量达到10500吨,板坯库倒垛率由30%提升至70%-80%左右,有效提升进出库物流管理系统,操作人员的人身安全得到保障。
这个项目也是钢铁业首个入围工信部「中国制造2025」的试点示范项目。而一系列改造,也使得宝钢成为全球首个无人值守智能车间的吉尼斯纪录保有者。


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