人工智能在制造業(yè)中的應(yīng)用

人工智能在制造業(yè)中的應(yīng)用目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 1引言 2\o"CurrentDocument"有關(guān)人工智能 2\o"CurrentDocument"傳統(tǒng)制造業(yè)謀求轉(zhuǎn)型跨越 3\o"CurrentDocument"制造工業(yè)的現(xiàn)狀 3\o"CurrentDocument"智能機(jī)器人的誕生 3\o"CurrentDocument"軟件將成為構(gòu)建智能化工廠的重要基礎(chǔ) 3\o"CurrentDocument"數(shù)字技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的提高 4\o"CurrentDocument"低端制造業(yè)造就巨大潛在市場(chǎng) 4\o"CurrentDocument"我國制造業(yè)面臨諸多困難 4\o"CurrentDocument"如何擺脫我制造業(yè)的困境 4\o"CurrentDocument"加快推進(jìn)高技術(shù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展，特提出以下建議 5第一要加快培育專業(yè)化的高技術(shù)服務(wù)人才隊(duì)伍 5第二是要注重引導(dǎo)高技術(shù)服務(wù)業(yè)集聚發(fā)展 5第三是要積極承接國際高技術(shù)服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移 5第四是要進(jìn)一步加大對(duì)高技術(shù)服務(wù)業(yè)的R&D投入 6第五是要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，為高技術(shù)服務(wù)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展保駕護(hù)航.6總結(jié) 6摘要:針對(duì)制造業(yè)的高度復(fù)雜性，結(jié)合人工智能的研究進(jìn)展，詳細(xì)論述了計(jì)算機(jī)在制造生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向，闡明了各種技術(shù)的特點(diǎn)，并指出多種技術(shù)相結(jié)合進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)制造生產(chǎn)自動(dòng)化，使人工智能更好地應(yīng)用于制造生產(chǎn)，這對(duì)提高生產(chǎn)率及質(zhì)量有重要意義。關(guān)鍵字：人工智能；計(jì)算機(jī)；制造引言：人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，旨在研究如何利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化工具種系統(tǒng)來模仿人類的智能行為。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(gè)環(huán)節(jié)幾乎都可廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。人工智能的傳說可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機(jī)器智能，人工智能領(lǐng)域的研究是從1956年正式開始的，這一年在達(dá)特茅斯大學(xué)召開的會(huì)議上正式使用了“人工智能”(ArtificialIntelligence，AI)這個(gè)術(shù)語，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展。隨后的幾十年中，人們從問題求解、邏輯推理與定理證明、自然語言理解、博弈、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)以及機(jī)器人學(xué)等多個(gè)角度展開了研究，已經(jīng)建立了一些具有不同程度人工智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，例如能夠求解微分方程、設(shè)計(jì)分析集成電路、合成人類自然語言，而進(jìn)行情報(bào)檢索，提供語音識(shí)別、手寫體識(shí)別的多模式接口，應(yīng)用于疾病診斷的專家系統(tǒng)以及控制太空飛行器和水下機(jī)器人更加貼近我們的生活。1.有關(guān)人工智能人工智能也稱機(jī)器智能，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，人工智能是研究如何制造出人造的智能機(jī)器或智能系統(tǒng)，來模擬人類智能活動(dòng)的能力，以延伸人們智能的科學(xué)。2■傳統(tǒng)制造業(yè)謀求轉(zhuǎn)型跨越傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，為了克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，人工智能在現(xiàn)代設(shè)計(jì)領(lǐng)域逐漸受到重視。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(dòng)的先河，也滿足了制造產(chǎn)品多樣化對(duì)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。3.制造工業(yè)的現(xiàn)狀隨著制造信息的爆炸性增長以及處理信息工作量的猛增，要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更大的智能，但是專業(yè)人才的缺乏和專門知識(shí)的短缺，嚴(yán)重制約了制造工業(yè)的發(fā)展，在發(fā)展中國家是如此，在發(fā)達(dá)國家由于制造企業(yè)向第三世界轉(zhuǎn)移，同樣也造成我國技術(shù)力量的空虛，這動(dòng)蕩不定的市場(chǎng)和激烈的競(jìng)爭(zhēng)要求制造企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中表現(xiàn)出更高的機(jī)敏性和智能；而CIMS的實(shí)施和制造業(yè)的全球化發(fā)展遇到兩個(gè)重大的障礙，即目前已形成的“自動(dòng)化孤島”的連接和全局優(yōu)化問題以及各國、各地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)和人-機(jī)接口的統(tǒng)一問題，這些問題的解決促進(jìn)了智能制造系統(tǒng)的產(chǎn)生。4■智能機(jī)器人的誕生智能機(jī)器人是通過軟件和遠(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。軟件將成為構(gòu)建智能化工廠的重要基礎(chǔ)人性化操作接口、高功效計(jì)算機(jī)運(yùn)算平臺(tái)連接、跨世界端運(yùn)算與信息集成分析與統(tǒng)計(jì)都將成為關(guān)鍵要素。從自動(dòng)化到智能化，雖然中國制造業(yè)的智能化進(jìn)程仍任重而道遠(yuǎn)，但毫無疑問，隨著世界經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展與成長，智能化制造工廠將給所有產(chǎn)業(yè)帶來轉(zhuǎn)型與沖擊，也將引領(lǐng)全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進(jìn)與革新，對(duì)于中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型來說已是必然選擇。數(shù)字技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的提高數(shù)字技術(shù)和自動(dòng)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。低端制造業(yè)造就巨大潛在市場(chǎng)行業(yè)機(jī)器人最容易打開市場(chǎng)。中國有發(fā)達(dá)國家普遍不具備的低端制造業(yè)（全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中國），物流、食品飲料、醫(yī)藥、衛(wèi)浴、沖壓、打磨等這些行業(yè)的簡單重復(fù)勞動(dòng)非常適合機(jī)器人替代人工，行業(yè)機(jī)器人或?qū)⒆钕却蜷_市場(chǎng)。8■我國制造業(yè)面臨諸多困難盡管中國制造業(yè)令世界矚目，但不可否認(rèn)我國制造業(yè)面臨諸多困難。企業(yè)缺乏核心技術(shù)，產(chǎn)品附加值過低、缺乏品牌意識(shí)、深陷價(jià)格戰(zhàn)等問題，嚴(yán)重制約行業(yè)的發(fā)展。高端設(shè)備需大量進(jìn)口，自主創(chuàng)新面臨著能力不足和動(dòng)力缺失的雙重制約。9.如何擺脫我制造業(yè)的困境中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型向哪里去？業(yè)界有一個(gè)共識(shí)：“人工智能+機(jī)器人+數(shù)字制造技術(shù)二制造業(yè)革命”。這三項(xiàng)要素都包含智力因素，可以說制造業(yè)的全球競(jìng)技已經(jīng)到了智力比拼的階段，靠勞動(dòng)密集和人口紅利的傳統(tǒng)發(fā)展模式必須轉(zhuǎn)型升級(jí)。這就要求我們中國企業(yè)由偏重于規(guī)模擴(kuò)張向創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)型，由低端制造向高端價(jià)值鏈拓展，由埋頭生產(chǎn)向現(xiàn)代工業(yè)服務(wù)業(yè)延展競(jìng)爭(zhēng)力。越是外部需求萎縮，越是需要練內(nèi)功，只有智者能勝出。這一重大轉(zhuǎn)型，既要靠企業(yè)自覺也需要外部環(huán)境的鼎力支持。沒有黨和國家的好政策，沒有地方黨委、政府支持，沈陽機(jī)床不可能有今天的好局面，不可能干到世界同業(yè)第一的規(guī)模。形成合力，就是上下同心，把中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的命運(yùn)牢牢掌握在自己手里。轉(zhuǎn)型升級(jí)是一場(chǎng)持久戰(zhàn)，浮躁心理不屬于那些具有產(chǎn)業(yè)理想的企業(yè)家。只有集中智力資源向有能力突破的領(lǐng)域傾斜，才能贏得下一輪競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)此，我們充滿信心。自動(dòng)化領(lǐng)域一定是由需求推動(dòng)。國家隊(duì)有財(cái)政補(bǔ)貼去競(jìng)爭(zhēng)，而中小企業(yè)只有做好自己所熟悉的行業(yè)，做好專業(yè)化產(chǎn)品，力求和大企業(yè)進(jìn)行合作，才有空間。國產(chǎn)機(jī)器人優(yōu)勢(shì)在細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)行業(yè)的理解深入，滿足客戶差異性需求才能存活甚至做大。國內(nèi)企業(yè)要存活，必須找一個(gè)立足的行業(yè)。應(yīng)用帶動(dòng)產(chǎn)品成熟是國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展的很好模式。10■加快推進(jìn)高技術(shù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展，特提出以下建議第一要加快培育專業(yè)化的高技術(shù)服務(wù)人才隊(duì)伍。與制造業(yè)相比，高技術(shù)服務(wù)業(yè)對(duì)從業(yè)人員提出了更高的要求，應(yīng)通過多種渠道吸引國外高技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才加盟。同時(shí)，要加快高等院校人才培養(yǎng)模式的改革，促進(jìn)學(xué)科鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的對(duì)接，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。第二是要注重引導(dǎo)高技術(shù)服務(wù)業(yè)集聚發(fā)展。高技術(shù)服務(wù)業(yè)最重要的資產(chǎn)是知識(shí)和創(chuàng)意，而其所涉及的隱含性知識(shí)在一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)傳播最為有效，這是高技術(shù)服務(wù)業(yè)集聚發(fā)展的最重要?jiǎng)右?。我們可依托現(xiàn)有的國家高新區(qū)、各類軟件園、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園和文化產(chǎn)業(yè)基地，進(jìn)一步推動(dòng)高技術(shù)服務(wù)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展，并支持有條件的高校、科研院所整合社會(huì)力量，建立以現(xiàn)代信息技術(shù)、商業(yè)模式創(chuàng)新、云計(jì)算等以研發(fā)設(shè)計(jì)為主的研究基地或工程化技術(shù)集成創(chuàng)新平臺(tái)，促進(jìn)信息資源和專業(yè)人才的共享。第三是要積極承接國際高技術(shù)服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步完善和規(guī)范外商投資服務(wù)業(yè)的政策環(huán)境，引導(dǎo)和鼓勵(lì)外資投資高技術(shù)服務(wù)業(yè)，重點(diǎn)吸引國際著名咨詢機(jī)構(gòu)、文化創(chuàng)意機(jī)構(gòu)等落戶中國。鼓勵(lì)高技術(shù)服務(wù)企業(yè)在境外設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)或地區(qū)總部，并購境外設(shè)計(jì)咨詢機(jī)構(gòu)、服務(wù)營銷渠道和網(wǎng)絡(luò)。支持服務(wù)外包基地建設(shè)，增強(qiáng)企業(yè)承接海外技術(shù)研發(fā)、工業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、金融后臺(tái)服務(wù)等國際外包業(yè)務(wù)的能力。第四是要進(jìn)一步加大對(duì)高技術(shù)服務(wù)業(yè)的R&D投入。與一般意義上的服務(wù)業(yè)不同，高技術(shù)服務(wù)業(yè)本身需要較大力度的研發(fā)投入。為此，政府的R&D投入應(yīng)更多地投向高技術(shù)服務(wù)業(yè)，政府R&D投入在高技術(shù)服務(wù)業(yè)領(lǐng)域的比例，應(yīng)高于高技術(shù)服務(wù)業(yè)產(chǎn)值占全部產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的比例。不僅如此，還要通過政策的引導(dǎo)作用，推動(dòng)企業(yè)R&D投入在高技術(shù)服務(wù)業(yè)的比例高于其他產(chǎn)業(yè)。第五是要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，為高技術(shù)服務(wù)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展保駕護(hù)航。以制度創(chuàng)新帶動(dòng)科技創(chuàng)新，對(duì)高技術(shù)服務(wù)相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬進(jìn)行科學(xué)界定，加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和執(zhí)行力度，激發(fā)整個(gè)社會(huì)的創(chuàng)新動(dòng)力和活力，加快推進(jìn)高技術(shù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而有效提升我國制造業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力?？偨Y(jié):人工智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合的智能制造技術(shù)開始貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，正催生智能制造業(yè)，引領(lǐng)新一輪制造業(yè)變革。這些技術(shù)將會(huì)讓制造業(yè)更具創(chuàng)造力、更加本地化和個(gè)性化，還能降低成本。發(fā)展智能制造裝備是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)由制造業(yè)大國到制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路。