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智能制造装备发展的现状

【摘要】:工业与信息化部发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》,同时发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》子规划,明确提出到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。

1.美 国

美国是国际智能制造思想的发源地之一,美国政府高度重视智能制造的发展,并且已经把它作为21世纪占领世界制造技术领先地位的基石。从20世纪90年代开始,美国国家科学基金(NSF)就着重资助有关智能制造的诸项研究,项目覆盖了智能制造的绝大部分,包括制造过程中的智能决策、基于多施主(Multiagent)的智能协作求解、智能并行设计、物流传输的智能自动化等。2005年,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了“聪明加工系统(Smart Machining System,SMS)”研究计划。

聪明加工系统的实质是智能化,该系统的主要目标和研究内容包括:

(1)系统动态优化。即将相关工艺过程和设备知识加以集成后进行建模,进行系统的动态性能优化。

(2)设备特征化。即开发特征化的测量方法、模型和标准,并在运行状态下对机床性能进行测量和通信

(3)下一代数控系统。即与STEP-NC兼容的接口和数据格式,使基于模型的机器控制能够无缝运行。

(4)状态监控和可靠性。即开发测量、传感和分析方法。

(5)在加工过程中直接测量刀具磨损和工件精度的方法。

2011年,美国总统奥巴马宣布实施包括工业机器人在内的“Advanced Manufacturing Partnership Plan,AMPP”(先进制造联盟计划),立即得到同日发布的“实现21世纪智能制造”新报告的积极响应。在这份由美国智能制造领导联盟(Smart Manufacturing Leadership Coalition,SMLC)公布的报告中,不但描绘了该领域未来的发展蓝图,而且确定了十大优先行动目标,意图通过采用21世纪的数字信息技术和自动化技术,加快对20世纪的工厂进行现代化改造过程,以改变以往的制造方式,借此获得经济效率和竞争力方面的多重效益。

2.日 本

日本于1990年首先提出为期10年的智能制造系统(IMS)的国际合作计划,并与美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年开展了联合研究,其目的是为了克服柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)的局限性,把日本工厂和车间的专业技术与欧盟的精密工程技术、美国的系统技术充分地结合起来,开发出能使人和智能设备都不受生产操作和国界限制,且能彼此合作的高技术生产系统。

3.欧 盟

欧盟于2010年启动了第七框架计划(FP7)的制造云项目,特别是制造业强国的德国,继实施智能工厂(Smart factory)之后,又启动了一个投入达2亿欧元的工业4.0(Industry 4.0)项目。德国政府2010年制定的《高技术战略2020》计划行动中,意图以未来项目“工业4.0”奠定德国在关键工业技术上的国际领先地位,并在2013年4月举行的汉诺威工业博览会上正式将此计划推出。“工业4.0”概念最初是在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,目前其已上升为国家级战略。

4.中 国

我国自2009年5月《装备制造业调整和振兴规划》出台以来,国家对智能制造装备产业的政策支持力度不断加大,2012年国家有关部委更集中出台了一系列规划和专项政策,使得我国智能制造装备产业的发展轮廓得到进一步明晰。工业与信息化部发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》,同时发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》子规划,明确提出到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。科学技术部也发布了《智能制造科技发展“十二五”专项规划》;国家发展改革委员会、财政部、工业与信息化部三部委组织实施了智能制造装备发展专项;工业与信息化部制定和发布了《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》,该路线图明确把智能制造装备作为高端装备制造业的发展重点领域,以实现制造过程智能化为目标,以突破九大关键智能基础共性技术为支撑,促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。2016年12月08日工业和信息化部、财政部联合制定了《智能制造发展规划(2016—2020年)》,作为指导“十三五”时期全国智能制造发展的纲领性文件,将发展智能制造作为长期坚持的战略任务,分类分层指导,分行业、分步骤持续推进,同步实施数字化制造普及、智能化制造示范引领,以构建新型制造体系为目标,以实施智能制造工程为重要抓手,着力提升关键技术装备安全可控能力,着力增强软件、标准等基础支撑能力,着力提升集成应用水平,打造我国制造业竞争新优势、建设制造强国奠定扎实的基础,它将统筹国内智能制造发展,加快形成全面推进制造业智能转型的工作格局。