為占領(lǐng)智能化技術(shù)的制高點(diǎn)，許多國家提出了跨世紀(jì)的研究計(jì)劃。美國政府提出了《美國國家關(guān)鍵技術(shù)》計(jì)劃，歐共體提出了《信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略》、德國政府提出了《工業(yè)4.0》，以及日本的《智能制造系統(tǒng)計(jì)劃》，韓國的《高級先進(jìn)技術(shù)國家計(jì)劃》等。這些國家均將智能化生產(chǎn)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)列為重要研究內(nèi)容。通過政府、企業(yè)、大學(xué)和科研院所的合作實(shí)施，促進(jìn)“智能生產(chǎn)技術(shù)”的發(fā)展。

智能化工廠成發(fā)展核心要素

早在2011 年漢諾威工博會上，德國就提出了“工業(yè)4.0”的概念。2013 年，德國信息通訊新媒體協(xié)會、機(jī)械設(shè)備制造協(xié)會和電子工業(yè)中央聯(lián)盟建立了“工業(yè)4.0”研討平臺。德國政府對此高度重視，并將其作為面向未來的一項(xiàng)高科技戰(zhàn)略工程，實(shí)施這項(xiàng)工程將使傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)工廠智能化。

以德國信息通訊新媒體協(xié)會主席迪特·坎普夫認(rèn)為，第四次工業(yè)革命將由聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和因特網(wǎng)打造，自動化技術(shù)和生產(chǎn)工藝會更加緊密地連在一起，傳統(tǒng)行業(yè)界線會消失，新的合作形式將產(chǎn)生。提高資源利用率、生產(chǎn)靈活性，并增強(qiáng)客戶與商業(yè)伙伴緊密度，提升工業(yè)生產(chǎn)的商業(yè)價值。

“工業(yè)4.0”的前提是在工業(yè)自動化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)從機(jī)器傳感器到因特網(wǎng)通訊的無縫對接。借助自我診斷、自我修正和功能最大化的程序，自動化技術(shù)更加智能，更好地輔助工人完成生產(chǎn)。因此智能化工廠成為工業(yè)4.0 實(shí)現(xiàn)的核心要素。

有專家認(rèn)為， 智能化工廠將是未來5-15 年的發(fā)展趨勢。智能化工廠已經(jīng)不僅僅是一個概念性的模式。當(dāng)前世界各國十分重視發(fā)展“智能化生產(chǎn)技術(shù)”，包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、應(yīng)用鏈管理、實(shí)時數(shù)據(jù)庫、先進(jìn)過程控制，以及分散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

在2013 年時，一位美國專家就提出：“當(dāng)我們將人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，將會發(fā)生一場制造業(yè)的革命。它使得美國企業(yè)家在本地建廠開工，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)品。美國注定要重新獲得制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，而很快就該輪到中國去擔(dān)憂了?！?

美國學(xué)者提出，智能制造的核心即人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)，三大技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的制造模式，可以稱之為制造智能化，即智能制造。

機(jī)器人替代人工不再遙遠(yuǎn)

人工智能技術(shù)的發(fā)展為生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的分析和處理提供了有效的方法，給制造技術(shù)增添了智能的翅膀。人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復(fù)雜和不確定的問題，在制造過程的各個環(huán)節(jié)幾乎都可廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度、故障診斷等，也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品配方、生產(chǎn)調(diào)度等，實(shí)現(xiàn)制造過程智能化。

智能機(jī)器人并不是人們在科幻電影中經(jīng)?？吹降哪欠N機(jī)械人或者仿真人，而是通過軟件和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)運(yùn)行的專業(yè)機(jī)電設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這些機(jī)器人的功能也將越發(fā)強(qiáng)大，性能不斷提升。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不再限于傳統(tǒng)的汽車、物流等粗放生產(chǎn)，已經(jīng)涉及電子等精密制造領(lǐng)域。相比智能機(jī)器人的效率和動能，在工廠忙于裝配的車間工人簡直難以匹敵。隨著工業(yè)機(jī)器人的規(guī)模化應(yīng)用，機(jī)器人的價格也在不斷降低，市場競爭力不斷加強(qiáng)。

隨著中國勞動力成本上漲，機(jī)器人替代人工已經(jīng)是不再遙遠(yuǎn)的未來。去年8 月，中國內(nèi)地大型制造業(yè)企業(yè)，臺灣富士康科技集團(tuán)宣布將在未來三年投入100 萬個智能機(jī)器人，來替代現(xiàn)在車間里的工人。

20 世紀(jì)50 年代誕生的數(shù)控技術(shù)以及隨后出現(xiàn)的機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，開創(chuàng)了數(shù)字化技術(shù)用于制造活動的先河，也滿足了制造產(chǎn)品多樣化對柔性制造的要求。而傳感技術(shù)的發(fā)展和普及，為大量獲取制造數(shù)據(jù)和信息提供了便捷的技術(shù)手段。

數(shù)字技術(shù)和自動化技術(shù)使制造業(yè)的發(fā)展模式、運(yùn)行效率等發(fā)生了深刻變化?；跀?shù)字化技術(shù)，除了制造過程本身可以實(shí)現(xiàn)智能化外，還可以逐步實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì)、智能管理等，再加上信息集成、全局優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)智能制造工廠。