智能制造发展过程三个阶段

1 工业自动化系统的特点

通过总结工业生产对控制技术的要求，工业自动化系统一般需要具有以下特点。

( 1) 确定性。确定性是指工业自动化系统必须有确定的响应能力。

( 2) 可用性。可用性是指在外部资源得到一定程度的保证的前提下，工业自动化系统可执行规定功能的能力。

( 3) 经济性。经济性是指企业从一项投资活动中得到的经济回报。

2 智能制造系统发展过程的 3 个阶段

依据智能制造系统所要解决的问题和在整个生产体系中的地位，可以粗略地将智能制造的发展过程分为 3 个阶段。

第一阶段———智能制造初级阶段

在这个阶段，人工智能等先进技术不断向传统的工业自动化系统延伸，通过先进的手段，显示生产过程中的可见或隐性的状态，辅助人作出正确的操作或决策，优化工业自动化系统的功能。

智能制造系统所采用的很多技术，如工业大数据分析、人工智能等，在图像识别、故障预测等某些特定的领域有可能超过人，然而在实际生产中，由于现实情况复杂多变，无法取代人凭借自身的经验或直觉作出正确的判断，但可以作为一个很好的决策参考或对系统进行辅助优化。

第二阶段———智能制造中级阶段

随着技术的发展，智能制造系统在工业生产中的作用越来越重要，智能制造系统中集成的相关技术逐步成熟，经过不同产线、不同工序、长时间的反复验证，得到广泛应用。

在这些前提下，智能制造系统在工业生产中的作用将会变得越来越重要，逐步针对生产过程的特定单元或特定功能实现完全的控制，传统的工业自动化系统出于安全生产的考虑，可作为智能制造系统的补充或后备。

智能制造系统由初级阶段向中级阶段的进化是一个长期的过程。在生产系统中，不同的生产单元由于需求各异，采用的技术成熟度也不一样，处于智能制造初级阶段和中级阶段的系统将长期共存、协同作用。但总的来说，随着技术的发展，越来越多的处于智能制造初级阶段的技术将向中级阶段进化。

第三阶段———智能制造高级阶段

随着智能制造系统在工业生产中的推广应用，在越来越多的生产单元中，智能制造系统由辅助地位过渡到统领地位，形成多个局部自治的智能制造系统。同时，围绕着通过智能制造实现企业的发展目标，企业在规划、设计阶段，从智能制造的顶层设计出发，实现面向智能工厂的全生产线三维建模和数字交付，全面管理规划、设计、施工、设备、产品、运维等各阶段数据，建立完整的、功能丰富的数字化工厂和数字孪生模型，为全面深入实施智能制造奠定良好的基础。

在这个阶段，智能制造系统贯穿整个生产过程，在企业生产活动的各个层面以决策者的身份出现，全面占据统领地位。生产过程对于智能制造系统的确定性、可用性的要求也远高于对 IT系统的要求。

智能制造系统形成了一个完备自治的系统体系，形成了一种新型生产方式，可以从系统层面来描述智能制造: 智能制造基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

从目前落地的智能制造工作来看，智能制造系统的相关功能在生产线的作用多定位于初级阶段，部分功能接近或达到了智能制造中级阶段，这也与目前的技术发展相匹配，体现了这些企业的科学态度和务实精神。

在学术界，对智能制造的探讨更多的是面向智能制造高级阶段，这是企业实施智能制造的目标，也是发展的动力。

在企业实施智能制造的过程中，需要根据企业自身的发展特点及发展目标，基于智能制造技术的发展，从数字化设计的顶层设计开始，有针对性地提出解决方案和实施计划，同步制定智能制造的发展战略，分步实施，有序推进，最终实现企业的转型升级和可持续发展。