技術(shù)
導(dǎo)讀:美國于 2011 年 6 月正式啟動(dòng)包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”;2012 年 2 月又出臺(tái)“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”,提出通過加強(qiáng)研究和試驗(yàn)稅收減免、擴(kuò)大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺(tái)以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新 ;2012 年開始實(shí)施國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,目前已圍繞增材制造、下一代電力電子、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、輕質(zhì)與現(xiàn)代金屬制造、先進(jìn)復(fù)合材料制造等領(lǐng)域成立了 5 個(gè)制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。
發(fā)達(dá)國家非常重視智能制造技術(shù)的發(fā)展,無論是政府部門、軍方還是工業(yè)界都將其作為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。從上世紀(jì) 90年代開始,美國的敏捷制造使能技術(shù)(TEAM)計(jì)劃、集成制造技術(shù)指南(IMTR)計(jì)劃、下一代制造技術(shù)計(jì)劃、國防 Man Tech 規(guī)劃,歐盟的制造業(yè)未來發(fā)展(Fut Man)計(jì)劃等國家級(jí)制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃、規(guī)劃中都涉及到智能制造技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。
智能制造機(jī)器人
面對新的金融危機(jī)形勢,美、歐、日等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體紛紛出臺(tái)加速發(fā)展以先進(jìn)制造業(yè)為核心的再工業(yè)化國家戰(zhàn)略,將智能制造作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手。
美國于 2011 年 6 月正式啟動(dòng)包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”;2012 年 2 月又出臺(tái)“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”,提出通過加強(qiáng)研究和試驗(yàn)稅收減免、擴(kuò)大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺(tái)以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新 ;2012 年開始實(shí)施國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,目前已圍繞增材制造、下一代電力電子、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、輕質(zhì)與現(xiàn)代金屬制造、先進(jìn)復(fù)合材料制造等領(lǐng)域成立了 5 個(gè)制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。2011年,美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟和美國國家制造科學(xué)中心結(jié)成了合作伙伴關(guān)系,共同打造國家智能制造生態(tài)系統(tǒng),推動(dòng)工業(yè)建模和仿真工具的研發(fā)應(yīng)用。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院正在積極部署“智能制造系統(tǒng)模型方法論”、“智能制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析”、“智能制造系統(tǒng)互操作”等重大科研項(xiàng)目工程。
美國在智能制造的投入是迅速的
德國通過政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資于數(shù)控機(jī)床、制造和工程自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用制造研究,并且于 2013 年正式實(shí)施以智能制造為主體的“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略,旨在基于信息物理系統(tǒng)技術(shù),打造由智能化的機(jī)械、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)手段構(gòu)成的“信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)”(CPPS),并將其應(yīng)用于智能工廠,推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型,使德國成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的主要供應(yīng)國和主導(dǎo)市場的核心力量,進(jìn)一步提升全球競爭力。2010 年,歐盟在歐洲 2020 智慧可持續(xù)包容增長戰(zhàn)略(歐洲 2020 戰(zhàn)略)中,提出重點(diǎn)發(fā)展以智能為核心的先進(jìn)制造。
日本提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機(jī)器人、無人化工廠、提升制造業(yè)的國際競爭力。
德國日本的先進(jìn)制造理念側(cè)重點(diǎn)
鑒于智能制造技術(shù)的重要作用,國外啟動(dòng)了不少智能制造技術(shù)研究計(jì)劃、項(xiàng)目。例如,美國、歐盟、韓國、日本等國于上世紀(jì)90 年代聯(lián)合開展的國際合作研究計(jì)劃“智能制造系統(tǒng)”,投資 40億美元,啟動(dòng)了 10 余項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目,其中包括面向 21 世紀(jì)的全球制造業(yè)的企業(yè)集成 ;具有分布、自律、敏捷、仿生、分形等特點(diǎn)的下一代制造系統(tǒng)(NGMS);創(chuàng)新型和智能型現(xiàn)場工廠建設(shè)研究 ;數(shù)字化模具設(shè)計(jì)系統(tǒng) ;適用于全球分布式企業(yè)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)行的建模與仿真環(huán)境等。
智能制造系統(tǒng)
2004 年,美國國防部等多部門聯(lián)合啟動(dòng)的智能機(jī)床平臺(tái)計(jì)劃(SMPI),致力于快速促進(jìn)機(jī)床智能化的發(fā)展,使機(jī)床具備探測、反應(yīng)和修正偏差等能力。2008 年,美國 IMTI 公司于提出新的“智能集成制造系統(tǒng)”,旨在通過應(yīng)用軟件、控制器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)以及其他信息技術(shù)中的成果,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品與過程快速、成本可預(yù)測的開發(fā),實(shí)現(xiàn)通過簡單地對已有系統(tǒng)進(jìn)行改裝就可獲得生產(chǎn)能力高、安全可靠的生產(chǎn)機(jī)械與系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)敏捷、適應(yīng)性強(qiáng)的企業(yè)與供應(yīng)鏈。
生產(chǎn)流程上的智能化也是重點(diǎn)內(nèi)容
2009 年,歐盟支持啟動(dòng)的國際性的合作研究計(jì)劃——“智能制造系統(tǒng)2020(IMS 2020)”,致力于通過研發(fā)智能制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)快速、自適應(yīng)的以用戶為中心的制造,構(gòu)建高度靈活的、自組織的價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò),能夠通過不同方式組織生產(chǎn)系統(tǒng),縮短從與用戶接洽到交付解決方案所用的時(shí)間。