数字制造与智能制造的联系与区别

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：数字制造是实现智能制造的基础与手段，而智能制造是数字制造的提升。数字制造过程以信息处理为核心，而智能制造过程以智能学习与推理为核心。数字制造系统在环境异常或使用错误时无法正常工作，而智能制造系统则具有容错功能。

1.数字制造与智能制造的联系

数字制造与智能制造是两项密切关联又各具内涵的技术。数字制造是实现智能制造的基础与手段，而智能制造是数字制造的提升。

（1）数字制造是智能制造的基础。数字制造采用数字化的手段对制造过程、制造系统与制造装备中复杂的物理现象和信息演变过程进行定量描述、精确计算、可视模拟与精确控制。数字制造是数字技术与制造技术不断融合和应用的结果。数据库技术、产品建模技术、曲面造型技术、模拟仿真技术等数字技术与产品设计、产品加工、产品装配、制造管理与制造服务技术等制造技术融合，就形成了产品数据管理、虚拟制造、快速成型、计算机辅助检测、数字控制等各种形式的数字制造技术，这些技术也是智能制造的基础技术。以机床为例，计算机与机床结合产生的数控机床，实现了程序化控制，这是数字化时代的产物。智能机床则需要动态传感器随时感知其工作状况、环境参数，需要控制软件实现加工工艺过程的智能控制与优化，即传感器、数控机床、智能控制三者共同构成智能机床。

（2）智能制造是数字制造的提升。将数字制造技术与智能技术相结合，通过领域交叉、学科交叉、层次交叉、方法交叉等方式，形成了各种各样的智能制造技术。例如，从制造信息处理技术发展到制造知识处理技术、从数值仿真技术发展到虚拟现实数字样机技术、从快速原型技术发展到三维打印技术、从在线测量技术发展到工况感知技术、从数字控制技术发展到智能控制技术、从柔性制造技术发展到精益生产技术、从数字装备技术发展到智能装备技术，实现从数字化到智能化的技术提升。

2.数字制造与智能制造的区别

智能制造与数字制造有着本质的区别：

（1）数字制造处理的对象是数据，而智能制造处理的对象是知识。

（2）数字制造过程以信息处理为核心，而智能制造过程以智能学习与推理为核心。

（3）数字制造建模的数学方法是经典数学（微积分）方法，智能制造建模的数学方法是智能计算方法。

（4）数字制造系统的性能在使用中是不断退化的，而智能制造系统具有自优化功能，其性能在使用中可以不断优化。

（5）数字制造系统在环境异常或使用错误时无法正常工作，而智能制造系统则具有容错功能。

以机床加工为例，数控机床按照程序规定的命令执行，若加工过程中出现振动、主轴发热等问题，机床自身是无法控制的。而智能机床则可以随时监测刀具是否出现磨损、主轴是否发热过多、振动是否加剧等，并可随时干预加工过程，改变运行参数，降低转速，减少进给速度，或者停止运转等，以达到保护机床或保证加工质量的效果。

数字制造与智能制造的联系与区别

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