1.1 智能制造概念

縱觀智能制造的發(fā)展歷史，學術(shù)界和業(yè)界對智能制造的認識是一個不斷發(fā)展和逐步深化的過程，大致經(jīng)歷了三個階段：

一是20世紀80年代末，智能制造概念由美國等發(fā)達國家提出。1988年，美國麻省理工學院的賴特和博恩聯(lián)合出版了《制造智能》一書，書中明確提出，智能制造是指“通過集成知識工程、制造軟件系統(tǒng)、機器人視覺和機器人控制系統(tǒng)來對制造技工們的技能與專家知識進行建模，以使智能機器能夠在沒有人工干預(yù)的情況下進行小批量生產(chǎn)”。可以將此階段理解為智能制造發(fā)展的初級階段，該階段的智能制造是建立在人工智能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用基礎(chǔ)上的。

二是20世紀90年代，智能制造的內(nèi)涵進一步擴展。日本聯(lián)合美國、歐盟委員會開展了智能制造研究，提出“智能制造系統(tǒng)是一種在整個制造過程中貫穿智能活動，并將這種智能活動與智能機器有機融合，將整個制造過程從訂貨、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)到市場銷售等環(huán)節(jié)以柔性方式集成起來的能發(fā)揮最大生產(chǎn)力的先進生產(chǎn)系統(tǒng)”。在這一理念指引下，相繼開發(fā)了種類繁多的面向特定領(lǐng)域的專家系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)，形成了一系列“智能孤島”。然而，在研究和應(yīng)用過程中，人們逐漸認識到，實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵是制造系統(tǒng)要具備自組織能力，而這取決于制造過程各環(huán)節(jié)的集成智能水平，但在當時的技術(shù)條件下，高度智能化的集成系統(tǒng)仍難以實現(xiàn)。

三是21世紀以來，智能制造的內(nèi)涵進一步被深化。如美國國家標準與技術(shù)研究院提出：“智能制造指的是全集成的協(xié)同制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以作出實時響應(yīng)，以滿足工廠、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)和客戶不斷變化的需求和條件。”德國在“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略中提出，智能制造是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與服務(wù)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)形成的以賽博物理系統(tǒng)（CPS）為核心的新型智能系統(tǒng)。此后，又修正為“‘工業(yè)4.0’指的是第四次工業(yè)革命，描繪的是貫穿產(chǎn)品全生命周期的全價值鏈在組織管理方式上的一次巨大飛躍現(xiàn)象，是建立在實時獲取全價值鏈網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息以及隨時進行價值鏈優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過將人、物和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，使得企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)之間形成動態(tài)的、自組織的和可實時優(yōu)化的價值網(wǎng)絡(luò)”。

從智能制造概念的內(nèi)涵我們可以看出，智能制造本質(zhì)是生產(chǎn)方式的變革，之所以經(jīng)過了三個階段的發(fā)展，是因為智能制造是在不同技術(shù)發(fā)展水平上發(fā)展起來的。可以將智能制造定義為，是基于新一代信息通信技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。智能制造具有以智能工廠為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐等特征，可有效縮短產(chǎn)品研制周期、降低企業(yè)運營成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量和降低資源能源消耗。