智能制造装备的发展现状与趋势

焦波

摘要：随着中国科学技术的不断发展，智能制造装备领域已经有了一些进展。为了在这一领域取得更好的发展，中国可以从其他国家在智能制造装备领域的先进经验中积极受益并且进行研究，以提高中国智能制造设备的水平。在此基础上，本文将分析各国智能制造装备的发展状况，并探讨智能制造装备的发展趋势。

关键词：智能制造装备;发展现状;发展趋势

0  引言

智能制造装备的水平将在全球经济和科技发展的影响下继续增长，在全球制造装备行业的发展中将成为一种必然趋势。智能制造装备是指利用先进的智能技术和生产技术在生产过程中生产产品，所生产的最终产品具有检测、分析和推测的功能。不同国家的科学研究和实际开发水平不同，这就会在一定程度上导致不同国家在智能制造装备方面研究水平有差异。主要是美国、日本和欧盟，这些国家已经有比较完善的研究体系和生产水平，但中国处于起步阶段，研究技术相对落后。

1  智能制造装备的发展现状

1.1 美国  美国是智能制造概念的其中一个发源地，因此美国政府十分重视对智能制造设备的发展和研究，美国政府同样认为，这是可以帮助美国在制造科技领域取得领先地位的重要手段之一。制造技术是21世纪发展的智能制造技术，自21世纪末以来，美国政府在智能制造设备领域投入了大量研究资金，还开设了许多与智能制造设备相关的研究项目，例如，智能设计项目和智能物流传输项目。

在美国政府的支持和大量资金投入下，美国国家技术研究所在2015年制定了一项“智能处理系统”研究计划，主要包括五个方面：第一，动态优化设备生产系统，将相关设备知识与设备生产过程相结合，确定设备生产模型，进一步优化整个生产系统;第二，表征设备并在生产系统中运行它，其中，相关工作人员测量并通信机床的性能;第三，积极研发新的数控系统，使数控系统能够改善并增强控制功能。第四，监视整个生产和运营过程，以确保改进系统的可靠性;第五，在制造过程和加工过程中测量零件的精度。

在“聪明加工系统”的指导下，明确了美国智能生产技术的研发方向，并且该系统还极大地发展了美国智能制造装备的研究过程。随后，美国于2011年发布了报告：《在21世纪实现智能制造》。该报告描述了全球智能制造装备行业的未来发展，并确定了美国未来的研究目标，以提高美国的在智能制造装备方面研究效率。 在智能制造设备方面，这一方面得到了进一步改进。

1.2 日本  第二次世界大战对日本的經济和科技发展造成了负面的影响，发展较为艰难，但日本的科学意识很强，研究体系相对较好。在对智能制造装备的研究过程中，日本能够与其他智能制造装备研究水平较高的国家共同努力，以填补彼此的弱点，并填补该国在智能制造设备行业发展中的空白。通过合作和谦虚的态度，日本已迅速改善了自己的智能制造产业，成为全球先进水平。例如，上世纪末，日本开始积极地与美国、澳大利亚和其他国家沟通并联合研究，以解决当时日本在生产系统和计算机控制系统方面存在的缺陷。日本将美国、澳洲和其他国家或地区的先进技术与日本的实际研究状况相结合，开发了一套高效的生产系统。

1.3 欧盟  德国是欧盟国家中的制造业最强的国家。因此，对欧盟智能制造设备水平的研究与分析主要是对德国智能制造设备水平的分析。在现阶段，德国在智能制造装备发展方面处于有利地位。并且在2010年，德国与其他欧盟国家共同启动了“第七框架计划”，德国也将此计划称为“工业4.0”计划。在这个计划中，其他欧盟国家把德国当成生产行业的领导者，投资大量资金用于研究智能生产设备。在此计划中，德国已投资2亿欧元。德国能否在科学技术上处于领先地位与“工业4.0”计划密切相关。针对当前的发展状况，德国已将工业4.0计划更新为国家战略目标。

1.4 中国  中国的工业基础相对较差，自中华人民共和国成立以来也走了很多弯路，这导致中国的科研水平与欧盟，美国和日本等发达国家之间存在巨大差距。在发展的初期，中国受到经济水平的制约，经济发展的重点主要是工业，目的是迅速提高中国的经济水平和人民生活水平。因此，在2009年才正式出台了《装备制造业调整和振兴计划》。在该计划的影响下，中国政府对智能制造设备领域的支持不断加大。 在2012年，中国发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》。通过落实该计划，我们明确了中国的智能制造业的未来发展目标。近年来，中国在智能制造领域的发展一直严格遵循“十二五”发展路线，我们力争在智能制造的未来中走在世界前列。

2  智能制造装备的发展趋势

2.1 美国工业互联网装备  在美国智能制造设备的发展中，主要是促进工业互联网装备制造系统的研究和建立。2013年，美国发布了有关智能制造装备开发的文件。本文件中阐明了工业互联网的概念，即在工业化的发展中，它将涉及机器、互联网系统和装备问题。因此，工业互联网将这三个因素结合在一起，可以促进绿色、节能和高效的工业生产。随着工业革命的发展，世界的制造工艺发展迅速。互联网的出现加速了世界信息的传播并促进了世界融合，工业互联网就融合了工业革命和网络技术的优势，使得工业制造业继续朝着数字化和智能化的方向发展。在建立工业互联网时，需要注意三点：第一，智能设备;第二，分析系统;第三：操作人员。设备运行与智能系统之间的连接是通过智能设备实现的，可以提高设备运行的安全性和自主性。分析技术与机械系统之间的主要连接点是分析系统，它可以提高系统的整体分析能力。操作员需要在工作现场维护设备，以确保设备可以稳定高效地运行。一旦发生故障，操作员也可以尽快解决。

2.2 德国“工业4.0”  德国的“工业4.0”计划主要使用信息物理系统，这可以将德国智能制造装备行业从集中式生产转变为分散式生产。 “工业4.0”的最终要建立一个数字化和智能化的制造模型，这种模式能够进一步促进德国传统制造业向现代智能产业的转变。

“工业4.0”的关键是信息物理系统，信息物理系统是指基于网络技术和计算机技术的3C技术的融合。以将通信，计算和物理整合为三位一体。该系统可以有效提高制造业的生产效率，也可以保证系统的安全性。确定“工业4.0”发展路线对促进德国智能制造业的发展方向起到了作用。

2.3 中国智能制造  中国意识到与其他国家的先进智能制造设备之间的差距以及制造业的重要性。因此，近年来，中国在智能制造行业的投资不断增加。随着中国智能制造产业研究的不断深入，以及中国在德国和美国的发展经验的总结，结合中国的基本国情，确定了中国未来智能制造产业发展的五个目标，即集成化、定制化、信息化、数字化和绿色化。集成化是指在制造过程中建立制造模型并提高制造效率;定制化是指向个性化和扁平化方向发展智能制造;信息化和数字化是指在实际开发中，采用网络技术，传感器技术等先进技术;绿色化是指减少制造过程中污染的产生，实现中国资源的可持续发展。

3  结束语

综上所述，各个国家未来的科技发展取决于智能制造装备发展水平，我国在发展智能制造装备领域时，要结合当前智能制造装备领域的发展现状，总结其他国家的先进经验，再结合我国的实际国情，制定出属于我国的智能制造装备领域的发展路线和方针，使我国的科技水平得到不断的提高。

参考文献：

[1]段新燕.智能制造装备的发展现状与趋势[J].中外企业家，2017（3）：46.

[2]丁向琴，丁荣乐.智能制造装备的发展现状与趋势[J].科技风，2018（1）：69.

[3]冯振华，胡延鹤.探究智能制造时代机械设计技术的几点研究[J].内燃机与配件，2019（11）：218-219.