智能制造和i5机床

??综述展望??张曙??智能制造与ｉ５智能机床

ＤＯＩ:１０.１９３４４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０１７.０１.００１

智能制造与ｉ５智能机床

张曙

(同济大学现代制造技术研究所?上海２０００９２)

摘　要:?中国制造２０２５?指出:基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领

制造方式变革?争取智能制造技术与装备实现突破是?智能制造规划(２０１６－２０２０)?的主要内

容?从智能制造的发展历史和内涵、信息物理融合系统、数字主线和数字双胞胎、炫工厂４个

方面对智能制造进行了详细讨论?对沈阳机床集团的ｉ５智能机床及其终端———网络———云平

台进行了剖析?最后对我国如何发展智能制造阐明了作者的观点?

关键词:智能制造?数字双胞胎?炫工厂?ｉ５智能机床

中图分类号:ＴＧ６５９　　文献标志码:Ａ　　文章编号:１６７１￣５２７６(２０１７)０１￣０００１￣０８

ＳｍａｒｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｉ５ＳｍａｒｔＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌｓ

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｉｎ?ＭａｄｅｉｎＣｈｉｎａ２０２５?ｔｈａｔｔｈｅｓｍａｒｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ｓｍａｒｔｆａｃｔｏｒｉｅｓａｎｄｓｍａｒｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｙｂｅｒ－ｐｈｙｓｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｃｈａｎｇｅｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｍｏｄｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ.Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎ?ＰｒｏｇｒａｍＳｍａｒｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ(２０１６－２０２０)?ｉｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｓｏｍｅｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｉｎｓｍａｒｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ?ｔｈｅｓｍａｒｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ(ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２?Ｃｈｉｎａ)ＺＨＡＮＧＳｈｕｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｆｒｏｍｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓ:ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ?ｔｈｅｃｙｂｅｒ－ｐｈｙｓｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ?ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｔｈｒｅａｄ/ｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎａｎｄｔｈｅｂｒｉｌｌｉａｎｔｆａｃｔｏｒｙ.Ｔｈｅｉ５ｓｍａｒｔｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｍａｄｅｉｎＳｈｅｎｙａｎｇＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＧｒｏｕｐａｎｄｉｔｓｔｅｒｍｉｎａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ－ｃｌｏｕｄｐｌａｔｆｏｒｍｃｏｎ￣ｃｅｐｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＳｏｍｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｂｏｕｔｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｓｍａｒｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎＣｈｉｎａｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｍａｒｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎ?ｂｒｉｌｌｉａｎｔｆａｃｔｏｒｙ?ｉ５ｓｍａｒｔｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ

０　引言

什么是智能制造?智能制造是在现代传感技术、网络

技术、自动化技术和人工智能的基础上?通过感知、人机交

互、建模和仿真形成决策?通过执行和反馈?实现产品设计

过程、制造过程、企业管理及服务的智能化?

为什么需要智能制造?首先因为每个客户的需求是不

一样的?个性化或定制化的产品不可能进行大批量生产?因

此智能制造必须解决的第一个问题是单件小批量生产要如

何能达到与大批量生产相近的效率和成本?构建能生产高质

量和个性化产品的智能工厂?其愿景是构建生产技术、环境

和社会/人三方面和谐的前提下?实现可持续发展?能制造的主要内容?如图１所示[１]

?图１　２０世纪９０年代ＩＭＳ项目设想的未来工厂ＩＭＳ项目受到日本、美国、欧盟、韩国、瑞士和墨西哥等各１　智能制造

１.１　智能制造的由来

ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ?ＩＭＳ)的设想?１９８９年形成国际合作项目

９０年代ＩＭＳ项目对未来工厂的构思?大体上已经涵盖今天智研发新一代制造系统?迎接新世纪全球变化的挑战?２０世纪１９８８年日本通产省(ＭＩＴＩ)提出智能制造系统(ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ国政府的支持?有几百家企业、大学和研究机构参与?持续不断地推动着智能制造的发展和应用?如１９９４年提出全能制造系统(ｈｏｌｏｎｉｃｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ)和全球制造(ｇｌｏｂａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ)的可行性研究[２]?１９９９年发表了２１世纪全球化制造项目(ＧＲＯＢＥＭＡＮ－２１)的最终报告[３]?２０１１年提出产品和服务?２)高能效的制造?３)制造系统关键技术?４)标

准化?５)创新、竞争力和教育[４]?近年来?智能制造获得越来越多国家的重视?德国在ＩＭＳ２０２０愿景?制定了路线图?包括５个领域:１)可持续制造、正式文件?旨在２１世纪全球化的大趋势下通过国际合作共同

作者简介:张曙(１９３２－)?江苏如皋人?同济大学教授、博士生导师、现代制造技术研究所名誉所长、中国机械工程学会荣誉理事?张曙致

力于先进制造技术及其发展战略?包括独立制造岛、分散网络化制造等先进生产模式以及机床产品创新与设计、智能制造等先进制造技术的研究?

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