《智能制造技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第1章 智能制造技術(shù)概述

智能制造技術(shù)基礎(chǔ)第1章智能制造技術(shù)概述本章要點(diǎn)1.智能制造技術(shù)的發(fā)展、內(nèi)涵和特征智能制造技術(shù)的發(fā)展、內(nèi)涵和特征11智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展2智能制造的概念、內(nèi)涵和特征01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展人類(lèi)工業(yè)史三次工業(yè)革命使得人類(lèi)發(fā)展進(jìn)入了空前繁榮的時(shí)代三次工業(yè)革命產(chǎn)生了大量的弊端：

巨大的能源以及資源消耗

巨大的環(huán)境代價(jià)以及生態(tài)成本21世紀(jì)，人類(lèi)面臨空前的全球能源與資源危機(jī)，全球生態(tài)與環(huán)境危機(jī)，全球氣候變化危機(jī)等多重挑戰(zhàn)。背景不同階段制造系統(tǒng)的追求目標(biāo)制造系統(tǒng)的追求目標(biāo)從20世紀(jì)60年代的大規(guī)模生產(chǎn)、70年代的低成本制造、80年代的產(chǎn)品質(zhì)量、90年代的市場(chǎng)響應(yīng)速度、21世紀(jì)的知識(shí)和服務(wù)，到如今以德國(guó)“工業(yè)4.0”而興起的泛在感知和深入智能化。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、管理技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有力地推動(dòng)了制造系統(tǒng)追求目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)過(guò)程從手工化、機(jī)械化、剛性化逐步過(guò)渡到柔性化、服務(wù)化、智能化。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展制造技術(shù)的發(fā)展與四次工業(yè)革命01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展產(chǎn)品制造過(guò)程國(guó)際分工的變化云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等新一代信息技術(shù)開(kāi)始大爆發(fā)，從而開(kāi)啟了全新的智慧時(shí)代；機(jī)器人、數(shù)字化制造、3D打印等技術(shù)的重大突破正在重構(gòu)制造業(yè)技術(shù)體系；云制造、網(wǎng)絡(luò)眾包、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)供應(yīng)鏈、電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式正在重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系。當(dāng)前，信息技術(shù)、新能源、新材料、生物技術(shù)等重要領(lǐng)域和前沿方向的革命性突破和交叉融合，正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革。制造業(yè)現(xiàn)狀制造業(yè)已從傳統(tǒng)的勞動(dòng)和裝備密集型，逐漸向信息、知識(shí)和服務(wù)密集型轉(zhuǎn)變，新的工業(yè)革命即將到來(lái)。這一輪產(chǎn)業(yè)革命本質(zhì)可概括為“一主多翼”：“一主”就是信息技術(shù)和生產(chǎn)服務(wù)領(lǐng)域的深度融合，出現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化生產(chǎn)；所謂“多翼”是包括新能源、生物技術(shù)以及新材料等新的發(fā)展領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)及其衍生的信息通信和智能技術(shù)革命是本輪工業(yè)革命的標(biāo)志或原因。裝備制造業(yè)、研發(fā)部門(mén)及其生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)作為新一輪工業(yè)革命主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，凸顯了制造業(yè)“智能化”革命的重要性，這些部門(mén)的核心工作就是使整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)智能化，因此智能化將成為新一輪工業(yè)革命的本質(zhì)內(nèi)容之一。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展英國(guó)學(xué)者保羅·麥里基在報(bào)告《制造業(yè)和創(chuàng)新：第三次工業(yè)革命》中認(rèn)為，新一輪工業(yè)革命的核心是以機(jī)器人、3D打印機(jī)和新材料等為代表的智能制造業(yè)。01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展世界主要國(guó)家對(duì)智能制造的政策計(jì)劃01智能制造概念的產(chǎn)生、興起和發(fā)展四國(guó)制造業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)人類(lèi)對(duì)人工智能的正式研究是20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始的。1956年，“人工智能”這個(gè)詞在美國(guó)的達(dá)特茅斯大學(xué)正式誕生。隨后，人們從邏輯推理、語(yǔ)音識(shí)別、數(shù)學(xué)運(yùn)算處理、自動(dòng)化控制、學(xué)習(xí)模擬等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究，建立了一個(gè)具有不同能力的人工智能系統(tǒng)。例如：能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析集成電路、模擬光路系統(tǒng)、識(shí)別人類(lèi)的語(yǔ)言、識(shí)別手寫(xiě)、進(jìn)行情報(bào)信息收集等的人工智能設(shè)備。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征1988年，美國(guó)紐約大學(xué)的懷特教授（P．K．Wright）和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的布恩教授（D．A．Bourne）在《智能制造》一書(shū)中首次提出了智能制造的概念，并指出智能制造的目的是通過(guò)集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺(jué)和機(jī)器控制對(duì)制造技工的技能和專(zhuān)家知識(shí)進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器人在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)。日本在1989年提出一種人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的“智能制造系統(tǒng)（intelligentmanufacturingsystem，IMS）”，并且于1994年啟動(dòng)了IMS國(guó)際合作研究項(xiàng)目，率先拉開(kāi)了智能制造的序幕。早期的“智能制造系統(tǒng)”將人工智能（AI）視為核心技術(shù)，以“智能體（Agent）”為智能載體，其目的是試圖用技術(shù)系統(tǒng)突破人的自然智力的局限，達(dá)到對(duì)人腦智力的部分代替、延伸和加強(qiáng)。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征近年來(lái)，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)尤其是深度學(xué)習(xí)技術(shù)的突破，AI熱潮再度興起。最為經(jīng)典的案例是谷歌公司的“阿爾法狗”，僅僅通過(guò)一年多的學(xué)習(xí)進(jìn)化，就在最復(fù)雜的博弈游戲——圍棋中迅速戰(zhàn)勝了中日韓頂尖高手。AI的最新進(jìn)展再度讓智能制造燃起新的希望。人工智能歷史上有三個(gè)學(xué)派：符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義與行為主義。這三派智能理論中，符號(hào)主義關(guān)注人腦的抽象思維的特性；聯(lián)結(jié)主義只模仿人的形象思維；行為主義則著眼于人類(lèi)或人造系統(tǒng)智能行為特性及進(jìn)化過(guò)程，它們都從不同的角度致力于推動(dòng)機(jī)器智能接近人的智能水平。行為主義在工業(yè)界的影響是更大的。由于人的智能是多功能、多層次、多側(cè)面、全方位的，而三派AI的模型原理本身存在門(mén)戶(hù)之別，并未走向統(tǒng)一和融合。此外AI在學(xué)習(xí)算法、穩(wěn)定性分析、商業(yè)化應(yīng)用等方面屢屢遭遇技術(shù)的“瓶頸”，始終制約著系統(tǒng)“智能化”水平與智能制造技術(shù)的提升，也導(dǎo)致一度興旺的IMS在其發(fā)源國(guó)日本被政府和工業(yè)界放棄。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征當(dāng)今，智能制造一般指綜合集成信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和智能自動(dòng)化技術(shù)，在制造企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)（如經(jīng)營(yíng)決策、采購(gòu)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造、裝配、質(zhì)量保證、市場(chǎng)銷(xiāo)售和售后服務(wù)等）融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)研發(fā)、制造、服務(wù)、管理全過(guò)程的精確感知、自動(dòng)控制、自主分析和綜合決策，具有高度感知化、物聯(lián)化和智能化特征的一種新型制造模式。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，配合新能源、新材料、新工藝，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱(chēng)。智能制造的特征是將智能活動(dòng)融合到生產(chǎn)制造全過(guò)程，通過(guò)人與機(jī)器協(xié)同工作，逐漸增大、拓展和部分替代人類(lèi)在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)，已由最初的制造自動(dòng)化擴(kuò)展到生產(chǎn)的柔性化、智能化和高度集成化。美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、德國(guó)“工業(yè)4.0”以及我國(guó)的“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略都體現(xiàn)出虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體物理深度融合——即智能制造的特征。智能制造技術(shù)是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)及新一代信息技術(shù)的融合，是面向產(chǎn)品全生命周期的具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制功能的制造系統(tǒng)，旨在高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶(hù)。虛擬網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體生產(chǎn)的相互滲透是智能制造的本質(zhì)：一方面，信息網(wǎng)絡(luò)將徹底改變制造業(yè)的生產(chǎn)組織方式，大大提高制造效率；另一方面，生產(chǎn)制造將作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸和重要結(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的范圍和效應(yīng)。以網(wǎng)絡(luò)互連為支撐，以智能工廠為載體，構(gòu)成了制造業(yè)的最新形態(tài)，即智能制造。這種模式可以有效縮短產(chǎn)品研制周期、降低運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能源消耗。從軟硬結(jié)合的角度看，智能制造即是一個(gè)“虛擬網(wǎng)絡(luò)+實(shí)體物理”的制造系統(tǒng)。智能制造包括智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)兩大關(guān)鍵組成要素和智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能產(chǎn)品、智能管理與服務(wù)4大環(huán)節(jié)。IM是20世紀(jì)80年代末隨著計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS）的研究開(kāi)始興起的，核心是借助IM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的自測(cè)量、自適應(yīng)、自診斷、自學(xué)習(xí)，達(dá)到制造柔性化、無(wú)人化。制造智能主要表現(xiàn)在智能調(diào)度、智能設(shè)計(jì)、智能加工、智能操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能測(cè)量和診斷等多方面。其中智能制造技術(shù)是指在制造業(yè)的各個(gè)流程環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、仿真等新型技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合。它具有學(xué)習(xí)、組織、自我思考等功能，能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行自我分析、自我推理、自我處理，同時(shí)對(duì)智能化制造運(yùn)行中產(chǎn)生的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)自身知識(shí)庫(kù)不斷積累、完善、共享和發(fā)展。智能制造系統(tǒng)就是要通過(guò)集成知識(shí)工程、智能軟件系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)和智能控制等來(lái)對(duì)制造技術(shù)與專(zhuān)家知識(shí)進(jìn)行模擬，最終實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界的銜接與融合，使得智能機(jī)器在沒(méi)有人干預(yù)的情況下進(jìn)行生產(chǎn)。智能制造系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)更具智能化的自治能力、容錯(cuò)功能、感知能力、系統(tǒng)集成能力。智能制造的內(nèi)容包括：制造裝備的智能化、設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化、加工工藝的優(yōu)化、管理的信息化和服務(wù)的敏捷化/遠(yuǎn)程化。在2010年后，中文的“智能制造”是指SmartManufacturing（SM）。SM又被譯為智慧制造。2008年，IBM提出“智慧地球”的概念，從而拉開(kāi)了新一代信息技術(shù)應(yīng)用的大幕，先是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，接著是移動(dòng)寬帶、云計(jì)算技術(shù)、信息物理系統(tǒng)，然后是大數(shù)據(jù)。這些新一代信息技術(shù)具有諸多有別于傳統(tǒng)IT技術(shù)的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于制造系統(tǒng)將從根本上改變當(dāng)前的制造模式發(fā)展格局，從諸多方面改變制造業(yè)信息化建設(shè)的路徑。新一代信息技術(shù)極大地推動(dòng)了新興制造模式的發(fā)展，其中具有代表性的先進(jìn)制造模式有：以社會(huì)化媒體／Web2.0為支撐平臺(tái)的社會(huì)化企業(yè)以云計(jì)算為使能技術(shù)的云制造以物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）為支撐的制造物聯(lián)以泛在計(jì)算（UbiquitousComputing）為基礎(chǔ)的泛在制造以信息物理系統(tǒng)（CyberPhysicalSystems，CPS）為核心的工業(yè)4.0下的智能制造以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力的預(yù)測(cè)制造乃至主動(dòng)制造等。02智能制造的概念、內(nèi)涵和特征第一，生產(chǎn)過(guò)程高度智能。智能制造在生產(chǎn)過(guò)程中能夠自我感知周?chē)h(huán)境，實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控生產(chǎn)信息。智能制造的特點(diǎn)：第二，資源的智能優(yōu)化配置。信息網(wǎng)絡(luò)具有開(kāi)放性、信息共享性，由信息技術(shù)與制造技術(shù)融合產(chǎn)生的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)制造可跨地區(qū)、跨地域進(jìn)行資源配置，突破了原有的本地化生產(chǎn)邊界。第三，產(chǎn)品高度智能化、個(gè)性化。智能制造產(chǎn)品通過(guò)內(nèi)置傳感器、控制器、存儲(chǔ)器等技術(shù)具有自我監(jiān)測(cè)、記錄、反饋和遠(yuǎn)程控制功能。智能制造模式和技術(shù)體系201智能制造模式02智能制造技術(shù)體系03智能制造關(guān)鍵技術(shù)01智能制造模式1、社會(huì)化企業(yè)社會(huì)化企業(yè)是將Web2.0應(yīng)用于企業(yè)而引伸出來(lái)的概念，并將其定義為“企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與企業(yè)之間，以及企業(yè)與其合作伙伴/用戶(hù)間對(duì)社會(huì)軟件的運(yùn)用”。企業(yè)借助Web2.0等社會(huì)化媒體工具，使用戶(hù)能夠參與到產(chǎn)品和服務(wù)活動(dòng)中，通過(guò)用戶(hù)的充分參與來(lái)提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力，形成新的服務(wù)理念與模式。社會(huì)化企業(yè)背景下產(chǎn)生了眾包生產(chǎn)、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)等制造模式。01智能制造模式開(kāi)放協(xié)作：社會(huì)化企業(yè)破除了傳統(tǒng)企業(yè)和外部的邊界，面向更廣泛的群體、面向整個(gè)社會(huì)，充分利用外部?jī)?yōu)質(zhì)資源，以此博采眾長(zhǎng)和資源共享，在全社會(huì)范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)等階段進(jìn)行大規(guī)模協(xié)同，整合產(chǎn)生效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)從有邊界到無(wú)邊界的突破、從“企業(yè)生產(chǎn)”到“社會(huì)生產(chǎn)”的轉(zhuǎn)變；平等共享：平等就是去中心化、去等級(jí)化，傳統(tǒng)的集中經(jīng)營(yíng)活動(dòng)將被社會(huì)化企業(yè)分散經(jīng)營(yíng)方式取代，層級(jí)化的管理結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨?jié)點(diǎn)組織的扁平化結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品采取模塊化研發(fā)生產(chǎn)方式，以適應(yīng)顧客的個(gè)性化需求；社會(huì)化創(chuàng)新：產(chǎn)品創(chuàng)新的思想往往來(lái)自用戶(hù)，社會(huì)化企業(yè)注重客戶(hù)參與的互動(dòng)性、知識(shí)運(yùn)用、隱性知識(shí)的集成，通過(guò)社會(huì)性網(wǎng)絡(luò)能夠充分利用群體智慧的認(rèn)知與創(chuàng)新能力，提供任務(wù)解決方案、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)意或解決技術(shù)問(wèn)題，幫助進(jìn)行產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新。社會(huì)化企業(yè)的特點(diǎn)：01智能制造模式2、云制造云制造是以云計(jì)算技術(shù)為支撐的網(wǎng)絡(luò)化制造新形態(tài)，云制造通過(guò)采用物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化和云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)化制造與服務(wù)技術(shù)對(duì)制造資源和制造能力進(jìn)行虛擬化和服務(wù)化的感知接入，并進(jìn)行集中高效管理和運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)制造資源和制造能力的大規(guī)模流通，促進(jìn)各類(lèi)分散制造資源的高效共享和協(xié)同，從而動(dòng)態(tài)、靈活地為用戶(hù)提供按需使用的產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)。01智能制造模式云制造以云計(jì)算技術(shù)為核心，將“軟件即服務(wù)”的理念拓展至“制造即服務(wù)”，實(shí)質(zhì)上就是一種面向服務(wù)的制造新模式；云制造以用戶(hù)為中心，以知識(shí)為支撐，借助虛擬化和服務(wù)化技術(shù)，形成一個(gè)統(tǒng)一的制造云服務(wù)池，對(duì)制造云服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一、集中的智能化管理和經(jīng)營(yíng)，并按需分配制造資源／能力；云制造提供了一個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、服務(wù)等全生命周期的協(xié)同制造、管理與創(chuàng)新新平臺(tái)，引發(fā)了制造模式變革，進(jìn)而轉(zhuǎn)變了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式。云制造的特點(diǎn)：01智能制造模式3、工業(yè)4.0下的智能制造———信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)化經(jīng)歷了機(jī)械化的工業(yè)1.0、電氣化的工業(yè)2.0、自動(dòng)化的工業(yè)3.0之后，將跨入基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的工業(yè)4.0階段。工業(yè)4.0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠。

信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）實(shí)質(zhì)上是通過(guò)智能感知、分析、優(yōu)化和協(xié)同等手段，使計(jì)算、通信和控制實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合和深度協(xié)同，實(shí)現(xiàn)實(shí)體空間和網(wǎng)絡(luò)空間的相互指導(dǎo)和映射。01智能制造模式工業(yè)4.0理念下的智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期的、泛在感知條件下的制造，通過(guò)信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的深度融合，將傳感器、感應(yīng)器等嵌入制造物理環(huán)境中，通過(guò)狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、人機(jī)交互/自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行和反饋，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化。工業(yè)4.0下的智慧工廠工業(yè)4.0模式下，智能裝備的控制方式和人機(jī)交互將會(huì)有很大的變化，基于平板電腦、手機(jī)和可穿戴設(shè)備等泛在計(jì)算設(shè)備越來(lái)越普及；機(jī)器具有自適應(yīng)性和局部的自主權(quán)以及廣泛的人機(jī)合作和協(xié)同，機(jī)器與機(jī)器（物與物）之間、人與機(jī)器之間能夠相互進(jìn)行通信，感知相關(guān)設(shè)備和環(huán)境的變化，協(xié)同完成加工任務(wù)；智能工廠還可以通過(guò)云計(jì)算和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接成龐大的社會(huì)化制造系統(tǒng)，必將導(dǎo)致工業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)從垂直向扁平轉(zhuǎn)變、從集中向分散轉(zhuǎn)變。01智能制造模式4、泛在制造泛在計(jì)算又稱(chēng)普適計(jì)算、環(huán)境智能等，強(qiáng)調(diào)計(jì)算資源普存于環(huán)境中，并與環(huán)境融為一體，人和物理世界更依賴(lài)“自然”的交互方式。與桌面計(jì)算相反，基于環(huán)境感知、內(nèi)容感知能力，泛在計(jì)算不只依賴(lài)命令行、圖形界面進(jìn)行人機(jī)交互，它可以采用新型交互技術(shù)（如觸覺(jué)顯示、有機(jī)發(fā)光顯示等），使用任何設(shè)備、在任何位置并以任何形式進(jìn)行感知和交流，因此，從根本上改變了人去適應(yīng)機(jī)器計(jì)算的被動(dòng)式服務(wù)思想，使得用戶(hù)能在不被打擾的情形下主動(dòng)地、動(dòng)態(tài)地接受信息服務(wù)。泛在計(jì)算被應(yīng)用到各種領(lǐng)域，如U－城市、U－家庭、U－辦公、U－校園、U－政府、U－醫(yī)療等，無(wú)疑也會(huì)影響制造業(yè)。01智能制造模式泛在制造在制造全生命周期應(yīng)用，包括市場(chǎng)分析、概念形成、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料制備、毛坯生產(chǎn)／零件加工、裝配調(diào)試、產(chǎn)品使用及維護(hù)和產(chǎn)品回收處理等階段。基于泛在計(jì)算交互設(shè)備，如無(wú)線射頻識(shí)別（RadioFrequencyIDentification，RFID）設(shè)備、可穿戴設(shè)備、語(yǔ)音／手勢(shì)交互終端、掌上電腦（PersonalDigitalAssistant，PDA）、各種無(wú)線（或有線）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，制造企業(yè)可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、詳細(xì)、隨時(shí)隨地、透明地獲取企業(yè)物理環(huán)境信息。泛在制造-泛在計(jì)算的制造全生命周期應(yīng)用01智能制造模式5、制造物聯(lián)發(fā)展和采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)施智能制造的重要一環(huán)，我國(guó)“十二五”制造業(yè)信息化科技工程規(guī)劃明確提出大力發(fā)展制造物聯(lián)技術(shù)，以嵌入式系統(tǒng)、RFID和傳感網(wǎng)等構(gòu)建現(xiàn)代IoMT（InternetofManufacturingThings，IoMT），增強(qiáng)制造與服務(wù)過(guò)程的管控能力，催生新的制造模式。（a）傳統(tǒng)企業(yè)集成模型（b）制造物聯(lián)傳統(tǒng)企業(yè)信息系統(tǒng)集成與制造物聯(lián)的對(duì)比IoMT采用更加開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)以支持更廣范圍的數(shù)據(jù)共享，并從系統(tǒng)整體的角度考慮進(jìn)行全局優(yōu)化，支持制造全生命周期的感知、互聯(lián)和智能化（如零部件或產(chǎn)品的自動(dòng)身份識(shí)別和狀態(tài)識(shí)別、加工工序狀態(tài)識(shí)別）。體系架構(gòu)方面，IoMT采用可伸縮的、面向服務(wù)的分布式體系結(jié)構(gòu)，制造資源和相關(guān)功能模塊經(jīng)過(guò)虛擬化并抽象為服務(wù)，通過(guò)企業(yè)服務(wù)總線提供制造全生命周期的業(yè)務(wù)流程應(yīng)用。IoMT各子系統(tǒng)之間具有松耦合、模塊化、互操作性和自主性等特征，能夠動(dòng)態(tài)感知物理環(huán)境信息，采取智能行動(dòng)和反應(yīng)來(lái)快速響應(yīng)用戶(hù)需求。采用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)的制造方式進(jìn)行改造，可以加強(qiáng)產(chǎn)品和服務(wù)信息的管理，實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)感知生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)（包括物料、機(jī)器、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和產(chǎn)品）相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行智能處理與優(yōu)化控制，以更好地協(xié)調(diào)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性，減少人工干預(yù)。此外，通過(guò)情景感知和信息融合，還可以實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速制造、市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及生產(chǎn)供應(yīng)鏈的實(shí)時(shí)優(yōu)化，提高產(chǎn)品的定制能力和服務(wù)創(chuàng)新能力，借此獲得經(jīng)濟(jì)、效率和競(jìng)爭(zhēng)力等多重效益。01智能制造模式物聯(lián)網(wǎng)制造方式的優(yōu)勢(shì)：01智能制造模式6、基于大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)制造/主動(dòng)制造“大數(shù)據(jù)”一詞于2011年5月最早出現(xiàn)在麥肯錫發(fā)布的研究報(bào)告——《大數(shù)據(jù)：創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)和生產(chǎn)力的下一個(gè)新領(lǐng)域》之后，其潛在價(jià)值被越來(lái)越多的國(guó)家所認(rèn)識(shí)，并將其置于國(guó)家戰(zhàn)略高度。美國(guó)發(fā)布了“大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計(jì)劃”，韓國(guó)積極推進(jìn)“大數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略”，中國(guó)制定了《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。01智能制造模式與傳統(tǒng)的制造或?qū)崟r(shí)制造（泛在制造、IoMT等）相比，大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)制造/主動(dòng)制造可較好地利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，傳統(tǒng)制造（反應(yīng)型制造）主要搜索過(guò)去的歷史數(shù)據(jù)，只是利用了數(shù)據(jù)的淺層價(jià)值，而且涉及的數(shù)據(jù)量和種類(lèi)以及范圍也相對(duì)較小。雖然實(shí)時(shí)制造可感知并利用生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（信息），但仍與傳統(tǒng)制造模式類(lèi)似，大多采用事后的被動(dòng)策略。主動(dòng)制造是一種基于數(shù)據(jù)全面感知、收集、分析、共享的人機(jī)物協(xié)同制造模式，它利用無(wú)所不在的感知收集各類(lèi)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)所收集的（大）數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，挖掘出有價(jià)值的信息、知識(shí)或事件，自主地反饋給業(yè)務(wù)決策者（包括企業(yè)人員、客戶(hù)和合作企業(yè)等），并根據(jù)系統(tǒng)健康狀態(tài)、當(dāng)前和過(guò)去信息以及情境感知，預(yù)測(cè)用戶(hù)需求，主動(dòng)配置和優(yōu)化制造資源，從而實(shí)現(xiàn)感知、分析、定向、決策、調(diào)整、控制于一體的人機(jī)物協(xié)同的主動(dòng)生產(chǎn)，進(jìn)而為用戶(hù)提供客戶(hù)化/個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)。通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘來(lái)主動(dòng)、實(shí)時(shí)地將社會(huì)需求與企業(yè)制造能力有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而更好地滿(mǎn)足客戶(hù)的個(gè)性化需求，增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)。01智能制造模式總體來(lái)看，上述新興的新一代智能制造模式概念還比較割裂，但實(shí)質(zhì)上，無(wú)論是IoMT、云制造還是基于大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)制造／主動(dòng)制造，都是未來(lái)智能制造的一部分，它們各自起到不同的作用。基于新一代信息技術(shù)的制造模式對(duì)比02智能制造技術(shù)體系智能制造體系主要有三個(gè)特征：通過(guò)價(jià)值鏈及網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間橫向的集成；貫穿整個(gè)價(jià)值鏈端到端工程數(shù)字化集成；企業(yè)內(nèi)部靈活可重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化制造體系的縱向集成。完整的智能制造系統(tǒng)主要包括5個(gè)層級(jí)：設(shè)備層控制層車(chē)間層企業(yè)層協(xié)同層智能制造系統(tǒng)層級(jí)02智能制造技術(shù)體系近年來(lái)，智能制造技術(shù)出現(xiàn)了各種新模式、新手段和新形式：（1）新模式：基于互聯(lián)網(wǎng)，面向服務(wù)，協(xié)作的、可定制的、靈活的和社會(huì)化的智能化制造系統(tǒng)生產(chǎn)和為用戶(hù)提供服務(wù)。（2）新的手段：人機(jī)一體化智能數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)，虛擬化，服務(wù)，協(xié)作，定制、靈活性和智能。（3）新形式：智能制造生態(tài)具有普適互聯(lián)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，跨境集成，自主智力和大眾創(chuàng)新。上述這些模型、手段和形式的深度整合最終將形成一個(gè)智能制造生態(tài)系統(tǒng)

智能制造新模式、新方法和新形式02智能制造技術(shù)體系智能制造系統(tǒng)框圖（1）資源/能力層（2）泛在網(wǎng)絡(luò)層（3）服務(wù)平臺(tái)層（4）智能云服務(wù)應(yīng)用層（5）安全管理和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范智能制造技術(shù)體系的五個(gè)層次：（1）最底層是支撐智能制造、亟待解決的通用標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)。（2）第二個(gè)層次是智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備。這一層的重點(diǎn)不在于裝備本體，而更應(yīng)強(qiáng)調(diào)裝備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式與接口。（3）第三個(gè)層次是智能工廠/車(chē)間。按照自動(dòng)化與IT技術(shù)作用范圍，劃分為工業(yè)控制和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理兩部分。工業(yè)控制包括DCS、PLC、FCS和SCADA等工控系統(tǒng)，在各種工業(yè)通信協(xié)議、設(shè)備行規(guī)和應(yīng)用行規(guī)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備及系統(tǒng)的兼容與集成。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理在MES和ERP基礎(chǔ)上，將各種數(shù)據(jù)和資源融入全生命周期管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能與工藝優(yōu)化。（4）第四個(gè)層次實(shí)現(xiàn)制造新模式，通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和電子商務(wù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)離散型智能制造、流程型智能制造、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)調(diào)制造與遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)等制造新模式。（5）第五個(gè)層次是上述層次技術(shù)內(nèi)容在典型離散制造業(yè)和流程工業(yè)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。02智能制造技術(shù)體系智能制造技術(shù)涉及的主要技術(shù)：智能制造技術(shù)主要由一般技術(shù)、基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)、智能制造平、臺(tái)泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、產(chǎn)品生命周期智能制造技術(shù)及支撐技術(shù)組成

。智能制造系統(tǒng)的主要技術(shù)群03智能制造關(guān)鍵技術(shù)1、智能制造裝備及其檢測(cè)技術(shù)在具體的實(shí)施過(guò)程中，智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流和智能服務(wù)是智能制造的四大主題。在智能工廠的建設(shè)方案中，智能裝備是其技術(shù)基礎(chǔ)，隨著制造工藝與生產(chǎn)模式的不斷變革，必然對(duì)智能裝備中測(cè)試儀器、儀表等檢測(cè)設(shè)備的數(shù)字化、智能化提出新的需求，促進(jìn)檢測(cè)方式的根本變化。03智能制造關(guān)鍵技術(shù)2、工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，主要作用是打通物理世界和信息世界，推動(dòng)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。依托大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，采集現(xiàn)有工廠設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理、監(jiān)測(cè)、物流等環(huán)節(jié)的信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的快速、高效及精準(zhǔn)分析決策。這些數(shù)據(jù)綜合起來(lái)，能夠幫助發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，查找原因，預(yù)測(cè)類(lèi)似問(wèn)題重復(fù)發(fā)生的幾率，幫助完成安全生產(chǎn)，提升服務(wù)水平，改進(jìn)生產(chǎn)水平，提高產(chǎn)品附加值。03智能制造關(guān)鍵技術(shù)3、數(shù)字制造技術(shù)及柔性制造、虛擬仿真技術(shù)數(shù)字化就是制造要有模型，要能夠仿真，這包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品管理、企業(yè)協(xié)同技術(shù)等等。數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)，離開(kāi)了數(shù)字化就根部談不上智能化。柔性制造技術(shù)(FlexibleManufacturingTechnology，F(xiàn)MT)是建立在數(shù)控設(shè)備應(yīng)用基礎(chǔ)上并正在隨著制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步而不斷發(fā)展的新興技術(shù)，它和虛擬仿真技術(shù)，在智能制造的實(shí)現(xiàn)中，扮演著重要的角色。虛擬仿真技術(shù)包括面向產(chǎn)品制造工藝和裝備的仿真過(guò)程、面向產(chǎn)品本身的仿真和面向生產(chǎn)管理層面的仿真，從這三方面進(jìn)行數(shù)字化制造，才能實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)業(yè)的徹底智能化。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AugmentedReality，AR），它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息（視覺(jué)、聲音、味道、觸覺(jué)等信息）通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類(lèi)感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)4、傳感器技術(shù)智能制造與傳感器緊密相關(guān)。現(xiàn)在各式各樣的傳感器在企業(yè)里用得很多，有嵌入的、絕對(duì)的、相對(duì)的、靜止的和動(dòng)的，這些傳感器是支持人們獲得信息的重要手段。傳感器用得越多，人們可以掌握的信息越多。傳感器很小，可以靈活配置，改變起來(lái)也非常方便，例如智能制造里有傳感器九條龍，諸如軌道交通傳感器一條龍，新能源汽車(chē)傳感器一條龍等。傳感器屬于基礎(chǔ)零部件的一部分，它是工業(yè)的基石、性能的關(guān)鍵和發(fā)展的瓶頸。傳感器的智能化、無(wú)線化、微型化和集成化是未來(lái)智能制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)5、人工智能技術(shù)人工智能(ArtificialIntelligence，AI)是研究、開(kāi)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)。它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)科學(xué)等。在2020年，人類(lèi)社會(huì)全面進(jìn)入“弱”人工智能時(shí)代。在這一時(shí)期，智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，包括深度學(xué)習(xí)在內(nèi)的特征表現(xiàn)學(xué)習(xí)不斷發(fā)展，催生新型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出同時(shí)具備語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器翻譯等能力的通用性人工智能技術(shù)。硬件設(shè)施縮小甚至隱形，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大；實(shí)現(xiàn)通過(guò)手勢(shì)、表情及自然語(yǔ)言的雙向人機(jī)互動(dòng)，智能系統(tǒng)初步具有人的特性，可定制智能助理將會(huì)出現(xiàn)；視覺(jué)處理、無(wú)人駕駛會(huì)有爆發(fā)式發(fā)展，無(wú)人駕駛汽車(chē)上路；概念性類(lèi)腦智能機(jī)器人投入應(yīng)用。到2030年，神經(jīng)科學(xué)和類(lèi)腦人工智能將迎來(lái)第一輪重大突破，革新原有人工智能的算法基礎(chǔ)，人類(lèi)社會(huì)初步進(jìn)入“強(qiáng)”人工智能時(shí)代。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2030年，神經(jīng)科學(xué)將迎來(lái)第一輪重大突破，在神經(jīng)感知和神經(jīng)認(rèn)知理解方面出現(xiàn)顛覆性成果，從而反哺、革新人工智能的原有算法基礎(chǔ)，人類(lèi)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性類(lèi)腦人工智能階段。到2050年，神經(jīng)科學(xué)和類(lèi)腦人工智能將迎來(lái)第二輪重大突破、類(lèi)腦人工智能進(jìn)入升級(jí)版，人類(lèi)社會(huì)將全面進(jìn)入強(qiáng)人工智能時(shí)代。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2050年，神經(jīng)科學(xué)將迎來(lái)第二輪重大突破，在情感、意識(shí)理解方面出現(xiàn)顛覆性成果，類(lèi)腦人工智能進(jìn)入升級(jí)版，并將推動(dòng)人類(lèi)腦的超生物進(jìn)化，神經(jīng)科學(xué)和類(lèi)腦人工智能融為一體。人工智能的發(fā)展歷程時(shí)至今日，AI雖然還是制造智能的一個(gè)重要來(lái)源，但智能制造創(chuàng)新發(fā)展的主戰(zhàn)場(chǎng)已經(jīng)發(fā)生遷移。無(wú)論是美國(guó)的AMP或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，還是德國(guó)的工業(yè)4.0，指導(dǎo)其工業(yè)企業(yè)、信息通信企業(yè)實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新的核心理念均來(lái)自CPS（賽博物理系統(tǒng)），建立一個(gè)與物理實(shí)體、制造流程、工業(yè)環(huán)境精確映射并可以實(shí)施精準(zhǔn)控制的虛擬制造環(huán)境，成為最重要的技術(shù)突破點(diǎn)，AI及其應(yīng)用退居次要地位。因此，重要的事情說(shuō)三遍：今天的智能制造，核心理論不是AI，不是AI，不是AI。在漫長(zhǎng)的工業(yè)實(shí)踐中，有三類(lèi)重要的智能現(xiàn)象：人腦所積淀的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)、機(jī)器實(shí)體所固化的知識(shí)與技能，以及虛擬的數(shù)字世界所拓展的新的知識(shí)與能力，實(shí)質(zhì)上支撐了智能制造的實(shí)現(xiàn)。其一，人類(lèi)通過(guò)觀察和總結(jié)自然規(guī)律，獲得知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而運(yùn)用知識(shí)改造自然。人的智能是制造智能的重要知識(shí)源頭，在制造業(yè)走向智能化過(guò)程中起著決定性作用。目前在整體智能水平上，人的智力是遙遙領(lǐng)先于人造系統(tǒng)的。人與機(jī)器協(xié)同運(yùn)行可以在整體上獲得較高的系統(tǒng)智能。其二，依靠產(chǎn)品/設(shè)備、工藝、流程來(lái)承載和固化人類(lèi)的科學(xué)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，將人的隱性知識(shí)顯性化、模型化的工業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)是制造智能的重要來(lái)源。材料、機(jī)器等實(shí)體系統(tǒng)皆載有知識(shí)，負(fù)有智能，知識(shí)在工業(yè)系統(tǒng)中得以運(yùn)用和流動(dòng)，工業(yè)自動(dòng)化程度越高，這種制造智能的應(yīng)用規(guī)模就越大、深度就越甚。與之相對(duì)，在農(nóng)業(yè)時(shí)代，手藝則主要依靠師傅和徒弟心口相傳，沒(méi)有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體。其三，基于軟件的工業(yè)數(shù)字模型、基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)大數(shù)據(jù)與基于算法與數(shù)據(jù)的人工智能成為制造智能的集大成者。產(chǎn)品數(shù)字化、技術(shù)軟件化、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化程度越高，制造智能的響應(yīng)越快、越靈活、越有柔性。特別是有了網(wǎng)絡(luò)以后，制造智能的部署就不僅依靠本地機(jī)器內(nèi)嵌的知識(shí)系統(tǒng)來(lái)操縱，還可以廣泛調(diào)用廣域的分布式智能來(lái)交互協(xié)同，這使得單個(gè)制造單元的智能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)歷史上所有的機(jī)器。

03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)6、射頻識(shí)別和實(shí)時(shí)定位技術(shù)射頻識(shí)別是無(wú)線通信技術(shù)中的一種，通過(guò)識(shí)別特定目標(biāo)應(yīng)用的無(wú)線電信號(hào)，讀寫(xiě)出相關(guān)數(shù)據(jù)，而不需要機(jī)械接觸或光學(xué)接觸識(shí)別系統(tǒng)和目標(biāo)。在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，企業(yè)要對(duì)各類(lèi)別材料、零件和設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理，監(jiān)控生產(chǎn)中制品、材料的位置、行蹤，包括相關(guān)零件和工具的存放等，這就需要建立實(shí)時(shí)定位管理體系。通常做法是將有源RFID標(biāo)簽貼在跟蹤目標(biāo)上，然后在室內(nèi)放置3個(gè)以上的閱讀器天線，這樣就可以方便地對(duì)跟蹤目標(biāo)進(jìn)行定位查詢(xún)。廣播信號(hào)系統(tǒng)將信號(hào)發(fā)送至所有閱讀器天線中，軟件系統(tǒng)所發(fā)出的信號(hào)傳遞出去后，可通過(guò)目標(biāo)定位對(duì)其進(jìn)行計(jì)算測(cè)量。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)7、信息物理融合網(wǎng)絡(luò)賽博物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3C（Computing、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)，讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)8、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)數(shù)字化對(duì)制造業(yè)的促進(jìn)作用得益于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，但同時(shí)也給工廠網(wǎng)絡(luò)埋下了安全隱患。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)整個(gè)過(guò)程都用數(shù)字化技術(shù)資料呈現(xiàn)出來(lái)，整個(gè)供應(yīng)鏈所產(chǎn)生的信息又可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)成為共享信息，這就需要對(duì)其進(jìn)行信息安全保護(hù)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安生產(chǎn)系統(tǒng)，可采用IT保障技術(shù)和相關(guān)的安全措施，例如設(shè)置防火墻、預(yù)防被入侵、掃描病毒儀、控制訪問(wèn)、設(shè)立黑白名單、加密信息等。03智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)9、物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)智能制造系統(tǒng)的運(yùn)行，需要物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)籌細(xì)化，通過(guò)基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、RFID、傳感器的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，與生產(chǎn)有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸給控制中心，上傳給大數(shù)據(jù)系統(tǒng)并進(jìn)行云計(jì)算。為了能有效管理一個(gè)跨學(xué)科、多企協(xié)同的智能制造系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)是必需的。德國(guó)工業(yè)4.0計(jì)劃就推出了“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的概念，從而實(shí)現(xiàn)制造流程的智能化升級(jí)，其他國(guó)家也都紛紛建立本國(guó)工業(yè)化制造標(biāo)準(zhǔn)。10、系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)需要大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)、安裝調(diào)試技術(shù)、統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù)、統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù)、一體化資產(chǎn)管理技術(shù)等相互協(xié)同來(lái)完成。智能制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)31智能制造技術(shù)的應(yīng)用2智能制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展趨勢(shì)01智能制造技術(shù)的應(yīng)用1、智能產(chǎn)品（SmartProduct）智能產(chǎn)品通常包括機(jī)械、電氣和嵌入式軟件，具有記憶、感知、計(jì)算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、智能汽車(chē)、智能家電、智能售貨機(jī)等，包括很多智能硬件產(chǎn)品。智能裝備也是一種智能產(chǎn)品。（a）調(diào)酒機(jī)器人（b）服務(wù)機(jī)器人

（c）下棋機(jī)器人

（d）垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人01智能制造技術(shù)的應(yīng)用2、智能服務(wù)（SmartService）基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），可以感知產(chǎn)品的狀態(tài)，從而進(jìn)行預(yù)防性維修維護(hù)，及時(shí)幫助客戶(hù)更換備品備件，甚至可以通過(guò)了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài)，幫助客戶(hù)帶來(lái)商業(yè)機(jī)會(huì)。還可以采集產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù)，輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的決策。此外，企業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)面向客戶(hù)服務(wù)的APP，也是一種智能服務(wù)的手段，可以針對(duì)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品提供有針對(duì)性的服務(wù)，從而鎖定用戶(hù)，開(kāi)展服務(wù)營(yíng)銷(xiāo)。3、智能裝備（SmartEquipment）典型的智能裝備如工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、3D打印裝備、智能控制系統(tǒng)等。制造裝備經(jīng)歷了機(jī)械裝備到數(shù)控裝備，目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)檢測(cè)，從而補(bǔ)償加工誤差，提高加工精度，還可以對(duì)熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。智能裝備的特點(diǎn)是：可將專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動(dòng)中，可賦予產(chǎn)品制造在線學(xué)習(xí)和知識(shí)進(jìn)化能力。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用4、智能產(chǎn)線（SmartProductonline）（1）在生產(chǎn)和裝配過(guò)程中，能夠通過(guò)傳感器或RFID自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)電子看板顯示實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)；（2）能夠通過(guò)機(jī)器視覺(jué)和多種傳感器金相質(zhì)量檢測(cè)，自動(dòng)剔除不合格品，并對(duì)采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析，找出質(zhì)量問(wèn)題的成因；（3）支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝，適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；（4）具有柔性，如果生產(chǎn)線上有設(shè)備出現(xiàn)故障，能夠調(diào)整到其它設(shè)備生產(chǎn)；（5）針對(duì)人工操作的工位，能夠給予智能的提示。典型的智能產(chǎn)線具有如下性能：01智能制造技術(shù)的應(yīng)用5、智能車(chē)間（Smartworkshop）要實(shí)現(xiàn)車(chē)間的智能化，需要對(duì)生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析，進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班，顯著提高設(shè)備利用率（OEE）。因此，無(wú)論什么制造行業(yè)，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）成為企業(yè)的必然選擇。6、智能工廠（SmartFactory）作為智能工廠，不僅生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化，同時(shí)，產(chǎn)品檢測(cè)、質(zhì)量檢驗(yàn)和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。一個(gè)工廠的多個(gè)車(chē)間之間要實(shí)現(xiàn)信息共享、準(zhǔn)時(shí)配送、協(xié)同作業(yè)。一些離散制造企業(yè)也建立了類(lèi)似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心，對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行指揮和調(diào)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問(wèn)題，這也是智能工廠的重要標(biāo)志。智能工廠必須依賴(lài)無(wú)縫集成的信息系統(tǒng)支撐，主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用7、智能研發(fā)（SmartR&D）離散制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面，已經(jīng)應(yīng)用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟件和PDM/PLM系統(tǒng)，但是e-works在為制造企業(yè)提供咨詢(xún)服務(wù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)應(yīng)用這些軟件的水平并不高。企業(yè)要開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品，需要機(jī)電軟多學(xué)科的協(xié)同配合；要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，需要深入應(yīng)用仿真技術(shù)，建立虛擬數(shù)字化樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科仿真，通過(guò)仿真減少實(shí)物試驗(yàn)；需要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶(hù)定制或產(chǎn)品個(gè)性化定制；需要將仿真技術(shù)與試驗(yàn)管理結(jié)合起來(lái)，以提高仿真結(jié)果的置信度。流程制造企業(yè)已開(kāi)始應(yīng)用PLM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝管理和配方管理，LIMS（實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)）系統(tǒng)比較廣泛。8、智能管理（SmartManagement）制造企業(yè)核心的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)還包括人力資產(chǎn)管理系統(tǒng)（HCM）、客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）、能源管理系統(tǒng)（EMS）、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)（SRM）、企業(yè)門(mén)戶(hù)（EP）、業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)（BPM）等，國(guó)內(nèi)企業(yè)也把辦公自動(dòng)化（OA）作為一個(gè)核心信息系統(tǒng)。為了統(tǒng)一管理企業(yè)的核心主數(shù)據(jù)，近年來(lái)主數(shù)據(jù)管理（MDM）也在大型企業(yè)開(kāi)始部署應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)智能管理和智能決策，最重要的條件是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和主要信息系統(tǒng)無(wú)縫集成。智能管理主要體現(xiàn)在不移動(dòng)應(yīng)用、云計(jì)算和電子商務(wù)結(jié)合。制造企業(yè)內(nèi)部的采購(gòu)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售流程都伴隨著物料的流動(dòng)，因此，越來(lái)越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí)，也越來(lái)越重視物流自動(dòng)化，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人引導(dǎo)小車(chē)（AGV）、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用；而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心，智能分揀系統(tǒng)、堆垛機(jī)器人、自動(dòng)輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。WMS（WarehouseManagementSystem，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)）和TMS（TransportManagementSystem，運(yùn)輸管理系統(tǒng)）也受到制造企業(yè)和物流企業(yè)的普遍關(guān)注。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用9、智能物流與供應(yīng)鏈（SmartlogisticsandSCM）企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。一方面是來(lái)自各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，比如與合同、回款、費(fèi)用、庫(kù)存、現(xiàn)金、產(chǎn)品、客戶(hù)、投資、設(shè)備、產(chǎn)量、交貨期等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一般是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行多維度的分析和預(yù)測(cè)，這就是BI（BusinessIntelligence，業(yè)務(wù)智能）技術(shù)的范疇，也被稱(chēng)為管理駕駛艙或決策支持系統(tǒng)。同時(shí)，企業(yè)可以應(yīng)用這些數(shù)據(jù)提煉出企業(yè)的KPI，并與預(yù)設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)，對(duì)KPI進(jìn)行層層分解，來(lái)對(duì)干部和員工進(jìn)行考核，這就是EPM（EnterprisePerformanceManagement，企業(yè)績(jī)效管理）的范疇。從技術(shù)角度來(lái)看，內(nèi)存計(jì)算是BI的重要支撐。01智能制造技術(shù)的應(yīng)用10、智能決策（SmartDecisionMaking）02智能制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展趨勢(shì)1、國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)IntelligentManufacturing（智能制造）ComputerNumericallyControlled（數(shù)控機(jī)床）ArtificialIntelligence（人工智能）WirelessSensorNetworks（無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）Multi-agentSystems（多主體系統(tǒng)）Model（模型）InternetofThings（物聯(lián)網(wǎng)）Simulation（仿真）Service（服務(wù)）Performance（績(jī)效）國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的關(guān)鍵詞頻次和中心度較高的有：02智能制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展趨勢(shì)（1）智能設(shè)計(jì)方面。主要從信息科學(xué)的視角，研究將計(jì)算機(jī)輔助制造/設(shè)計(jì)（CAM/CAD）、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、模型知識(shí)庫(kù)等各種智能化的設(shè)計(jì)手段和方法，應(yīng)用到企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，以支持設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行。（2）智能生產(chǎn)方面。主要從制造科學(xué)的視角，研究將分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等智能裝備、智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，支持企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化；將多主體系統(tǒng)（Multi-agentSystems）引入到生產(chǎn)過(guò)程的仿真模擬中，以適應(yīng)智能制造生產(chǎn)環(huán)境的新要求。（3）智能管理方面。從管理科學(xué)的視角，研究智能供應(yīng)鏈管理、外部環(huán)境的智能感知、生產(chǎn)設(shè)備的性能預(yù)測(cè)及智能維護(hù)、智能企業(yè)管理（人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)及知識(shí)管理等），最終目的是達(dá)到企業(yè)管理的全方位智能化。（4）智能制造服務(wù)方面。從服務(wù)科學(xué)的視角，研究智能制造服務(wù)，主要包括產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù)。其中產(chǎn)品服務(wù)主要針對(duì)產(chǎn)品的銷(xiāo)售以及售后的安裝、維護(hù)、回收、客戶(hù)關(guān)系的服務(wù)；生產(chǎn)性服務(wù)主要包含與生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、金融保險(xiǎn)服務(wù)及物流服務(wù)等。（5）其他相關(guān)方面。對(duì)不同文化背景下的國(guó)家或地區(qū)智能制造組織管理模式進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究人在系統(tǒng)中的重要性，強(qiáng)調(diào)智能制造需要“以人為本”。02智能制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展趨勢(shì)2、智能制造的主要發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)向信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加強(qiáng)智能制造的深度。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)方式提升智能制造的寬度?；A(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)化再造推動(dòng)智能制造的系統(tǒng)化。物聯(lián)網(wǎng)等新理念系統(tǒng)性改造智能制造的全局面貌。02智能制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展趨勢(shì)（1）智能制造產(chǎn)業(yè)將與以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)產(chǎn)生深度融合。新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域全面滲透，在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的支持下，制造業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程管理、研發(fā)設(shè)計(jì)、企業(yè)管理乃至用戶(hù)關(guān)系將出現(xiàn)智能化趨勢(shì)，互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)了產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈及價(jià)值鏈，生產(chǎn)組織方式、要素配置方式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)服務(wù)模式都發(fā)生變革，已成為撬動(dòng)智能制造的重要力量，將推動(dòng)“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型。（2）大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，智能制造產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)按需定制的制造模式變革。智能制造產(chǎn)業(yè)開(kāi)始走向個(gè)性化定制的一個(gè)新時(shí)代，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化和智能化的柔性和協(xié)同生產(chǎn)，將出現(xiàn)網(wǎng)按需定制的制造模式變革。生產(chǎn)制造系統(tǒng)將具備高度柔性化、個(gè)性化以及快速響應(yīng)市場(chǎng)等特性。將出現(xiàn)消費(fèi)需求智能感知的制造模式變革，對(duì)制造業(yè)的生態(tài)和業(yè)態(tài)產(chǎn)生深刻的影響，從而重構(gòu)智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)集群在線上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)：20世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床的發(fā)明，開(kāi)啟了數(shù)字化制造的新時(shí)代。半導(dǎo)體、IC、程序控制器、工控軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線、AGV和工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)支撐推動(dòng)了數(shù)控中心和數(shù)控生產(chǎn)線的發(fā)展，將制造業(yè)推進(jìn)到了柔性制造階段。進(jìn)入新世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR/MR、AI、云計(jì)算、3D打印等技術(shù)日新月異，將數(shù)字化、智能化推進(jìn)到制造服務(wù)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈。從終端智能拓展到終端/云端協(xié)同智能，從基于測(cè)量傳感、模型程序的智能控制發(fā)展到基于視覺(jué)感知、混合現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)智能，從一個(gè)屋頂下或在工廠內(nèi)拓展到全球網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)計(jì)制造服務(wù)，從微米減材拓展到納米精準(zhǔn)減材/增材制造，為真正實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存、零廢品、零停機(jī)、零錯(cuò)配的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、定制式智能設(shè)計(jì)制造與精益經(jīng)營(yíng)服務(wù)共創(chuàng)合作提供了新的可能。03智能制造技術(shù)應(yīng)用德國(guó)工業(yè)4.0，美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，《中國(guó)制造2025》，英國(guó)工業(yè)2050戰(zhàn)略，日本無(wú)人工廠與協(xié)同機(jī)器人等為全球網(wǎng)絡(luò)智能制造服務(wù)創(chuàng)新注入了強(qiáng)大動(dòng)力，也為全球合作分享提供了新機(jī)會(huì)、新方式和新空間。人類(lèi)步入全球化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。無(wú)線寬帶、智慧物流促進(jìn)信息、人才、資源全球自由流動(dòng)、優(yōu)化配置。從波音空客、中國(guó)高鐵到蘋(píng)果、三星、華為、聯(lián)想的智能終端，已無(wú)一不是數(shù)字化、智能化、全球化的設(shè)計(jì)制造和服務(wù)。依靠全球共創(chuàng)匯聚的大數(shù)據(jù)已成為可近零成本分享、可無(wú)限增值的設(shè)計(jì)制造服務(wù)創(chuàng)新資源。云計(jì)算、云服務(wù)成為創(chuàng)新合作的新平臺(tái)、新業(yè)態(tài)，全球合作提升品質(zhì)、提高效率、開(kāi)拓市場(chǎng)，創(chuàng)造分享制造服務(wù)新價(jià)值成為大趨勢(shì)。人機(jī)物融合智能技術(shù)將引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)在全球十大平臺(tái)經(jīng)濟(jì)體中，中國(guó)占據(jù)了三席（阿里、騰訊、百度）。2016年，中國(guó)服務(wù)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到58.2%，比第二產(chǎn)業(yè)高出20.8個(gè)百分點(diǎn)。另一方面，2016年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)比重只有12.4%，以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)沒(méi)有根本改變，新經(jīng)濟(jì)的增量還不能抵消傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)向下調(diào)整的減量。鑒于摩爾定律靠近尾聲、通信技術(shù)逼近香農(nóng)極限，加上世紀(jì)之交的互聯(lián)網(wǎng)泡沫，21世紀(jì)初許多學(xué)者預(yù)測(cè)信息技術(shù)已基本完成驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史使命，21世紀(jì)上半葉將是生物科技的世紀(jì)。但近10來(lái)年云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)一浪接一浪，信息技術(shù)不斷展現(xiàn)出旺盛的活力，繼續(xù)引領(lǐng)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。根據(jù)麥肯錫公司2013年發(fā)布的技術(shù)預(yù)測(cè)，到2025年可能形成5萬(wàn)億—10萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)效益的還是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能軟件系統(tǒng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等信息產(chǎn)業(yè)，生物領(lǐng)域只有下一代基因組產(chǎn)業(yè)有可能做到1萬(wàn)億美元規(guī)模，先進(jìn)材料不到0.5萬(wàn)億美元，可再生能源不到0.3萬(wàn)億美元。許多科技人員、經(jīng)濟(jì)學(xué)家都有同樣的看法：信息技術(shù)的潛力尚未充分發(fā)揮，而基因生物和納米等技術(shù)還在孕育之中，未來(lái)15年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍然是信息技術(shù)唱主角。從深度上看，“二戰(zhàn)”以后，支撐世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)波的基礎(chǔ)性技術(shù)發(fā)明是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)、晶體管、集成電路、光纖通信、無(wú)線通信、互聯(lián)網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)。自萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）以后，信息領(lǐng)域雖然不斷出現(xiàn)新名詞，如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，但尚未再出現(xiàn)與上述技術(shù)可比擬的的基礎(chǔ)發(fā)明。類(lèi)腦計(jì)算、量子計(jì)等新技術(shù)短期內(nèi)還不能形成支撐經(jīng)濟(jì)的新動(dòng)能。從基礎(chǔ)發(fā)明到產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)影響一般需要20—30年，下一輪更高漲的經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)波也許要到20年以后。也就是說(shuō)，今后10—20年，對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)最大的可能不是新發(fā)明的重大技術(shù)，而是信息技術(shù)融入各個(gè)產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品、按需提供個(gè)性化產(chǎn)品和服務(wù)的新業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)鏈跨界融合的新模式。對(duì)信息時(shí)代而言，信息技術(shù)普及滲透還有很遠(yuǎn)的路要走，現(xiàn)在的信息技術(shù)應(yīng)用只相當(dāng)于工業(yè)革命的蒸汽機(jī)時(shí)代。2016—2025年的10年內(nèi)，各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有望帶來(lái)100萬(wàn)億美元的社會(huì)與企業(yè)價(jià)值（主要是社會(huì)價(jià)值），其中汽車(chē)、消費(fèi)品、電力、物流四大行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛在累積價(jià)值將超過(guò)20萬(wàn)億美元。數(shù)字技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的前景十分光明。中國(guó)有1.5億名制造業(yè)工人，美國(guó)只有1400萬(wàn)，日本為900萬(wàn)。中國(guó)的機(jī)械供應(yīng)商超過(guò)14萬(wàn)家，相當(dāng)于日本的5倍，中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的意義非同尋常。制造業(yè)高技術(shù)化本質(zhì)上是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深入融合。過(guò)去制造的產(chǎn)品叫機(jī)器或電器，今后制造的產(chǎn)品大多數(shù)是“網(wǎng)器”。所謂智能制造不僅僅是制造過(guò)程信息化，更重要的是制造業(yè)出來(lái)的產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化和智能化。沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)引領(lǐng)全世界智能制造的i5智能機(jī)床就是很好的范例。人機(jī)物融合的智能技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)人機(jī)物智能，也稱(chēng)為人機(jī)物三元計(jì)算。它始于2010年左右，其主要特征是智能萬(wàn)物互聯(lián)，即物與物之間、物與人之間能夠互聯(lián)，將智能融入萬(wàn)物，實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化無(wú)縫對(duì)接。傳統(tǒng)的人工智能是讓計(jì)算機(jī)具備人的智能，智能計(jì)算過(guò)程局限在信息空間，是一元計(jì)算。人機(jī)物智能將計(jì)算過(guò)程從信息空間拓展到包含人類(lèi)社會(huì)（人）、信息空間（機(jī)）、物理世界（物）的三元世界。智能計(jì)算過(guò)程發(fā)生在人機(jī)物三元世界中，是三元計(jì)算。物理世界與人類(lèi)社會(huì)既是智能計(jì)算過(guò)程的對(duì)象，也是智能計(jì)算過(guò)程的執(zhí)行體。人機(jī)物智能的本質(zhì)是：通過(guò)信息變換優(yōu)化物理世界的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量運(yùn)動(dòng)以及人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)消費(fèi)活動(dòng)，提供更高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，使得生產(chǎn)過(guò)程和消費(fèi)過(guò)程更加高效，更加智能，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。人機(jī)物三元計(jì)算是中科院在2009年總結(jié)出的信息技術(shù)大趨勢(shì)。相關(guān)概念包括萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)（InternetofEverything,IoE）、無(wú)縫智能（SeamlessIntelligence）、信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems），“互聯(lián)網(wǎng)+”等。人機(jī)物智能可以理解為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)之上的無(wú)縫智能計(jì)算技術(shù)，需要發(fā)展新的核心技術(shù)與生態(tài)系統(tǒng)。從福布斯全球企業(yè)2000強(qiáng)排名看，2007年，聯(lián)想、阿里巴巴、騰訊三家公司分別位于第1338、1863、1905名，都在靠后或墊底的位置。在2016年的2000強(qiáng)排名中，這三家公司分別提升到第840、174、201名，在發(fā)展移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的浪潮中，9年內(nèi)中國(guó)公司進(jìn)步顯著。人機(jī)物智能的基礎(chǔ)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，其發(fā)展將延續(xù)和增強(qiáng)我國(guó)過(guò)去十幾年形成的強(qiáng)大動(dòng)能。人機(jī)物智能的5個(gè)科技要點(diǎn)（1）人機(jī)物智能的計(jì)算機(jī)科學(xué)。將傳統(tǒng)的局限于信息空間的計(jì)算機(jī)科學(xué)拓展到人機(jī)物三元世界，包括人機(jī)物可計(jì)算性理論，人機(jī)物智能系統(tǒng)的模塊化體系結(jié)構(gòu)，用戶(hù)體驗(yàn)的復(fù)雜度刻畫(huà)、無(wú)縫智能的科學(xué)表征，易用的自然交互界面等。（2）物端計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)。桌面互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)成型，桌面互聯(lián)網(wǎng)由x86+Windows+Linux生態(tài)主導(dǎo)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)由ARM+Android+iOS生態(tài)主導(dǎo)。物端計(jì)算系統(tǒng)尚未出現(xiàn)主導(dǎo)的生態(tài)，更未定型，發(fā)展出支持億級(jí)設(shè)備的物端計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，是一大挑戰(zhàn)。（3）節(jié)能高效的智能計(jì)算平臺(tái)。與今天的系統(tǒng)相比，人機(jī)物智能需要提升計(jì)算能力上千倍，同時(shí)能耗不增加。學(xué)習(xí)自然界，通過(guò)自適應(yīng)和可重構(gòu)等新技術(shù)整合專(zhuān)用部件與通用部件，是構(gòu)造節(jié)能高效智能計(jì)算平臺(tái)的可行路線。一個(gè)例子是中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)支持研制的寒武紀(jì)深度學(xué)習(xí)處理器，與通用處理器相比實(shí)現(xiàn)了性能功耗比的千倍提升。（4）信任互聯(lián)網(wǎng)。由于人機(jī)物智能更加直接地涉及人類(lèi)社會(huì)和物理世界，網(wǎng)絡(luò)信息安全變得更加迫切和重要。我們要研究發(fā)展出這樣一種智能萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)：它鼓勵(lì)開(kāi)放和分享，同時(shí)保障信息安全和用戶(hù)隱私，又能接受政府依法監(jiān)管。滿(mǎn)足這5個(gè)條件的和諧人機(jī)物環(huán)境稱(chēng)為信任互聯(lián)網(wǎng)。近年來(lái)興起的區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建信任互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，值得高度重視。（5）身份聯(lián)邦。智能萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生許多需要命名的實(shí)體，涵蓋人（如用戶(hù)）、機(jī)（信息空間中的設(shè)備、數(shù)據(jù)與服務(wù)）、物（物理世界中的各個(gè)物體）。如何讓用戶(hù)通過(guò)一個(gè)身份就可以方便地使用所有設(shè)備和所有智能服務(wù)，是一個(gè)新挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在是強(qiáng)制用戶(hù)身份綁定在某一個(gè)廠商的賬號(hào)平臺(tái)上，理想的場(chǎng)景是每個(gè)用戶(hù)擁有一個(gè)“國(guó)民信息賬戶(hù)”，可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問(wèn)任何授權(quán)服務(wù)。中國(guó)人創(chuàng)立的三體智能理論按照出現(xiàn)的時(shí)間順序，作者把世界分為三類(lèi)“體”：物理實(shí)體、意識(shí)人體和數(shù)字虛體。其中前“兩體”都很好理解，第三體數(shù)字虛體，是指存在于電腦和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之中的一種用來(lái)驅(qū)動(dòng)軟硬件設(shè)備的高級(jí)數(shù)理邏輯系統(tǒng)，源于電腦而實(shí)現(xiàn)，基于軟件而發(fā)展，載于網(wǎng)絡(luò)而增強(qiáng)，由于知識(shí)而智能。三體之間的相互作用關(guān)系，可以用“三體化一智能模型”來(lái)表示。最新鮮的見(jiàn)解：物理、生理與數(shù)字三類(lèi)系統(tǒng)均發(fā)展出特有的智能技術(shù)?！度窌?shū)給出了全新的智能定義：智能本質(zhì)是一切系統(tǒng)對(duì)自然規(guī)律的感應(yīng)、認(rèn)知與運(yùn)用。該書(shū)作者提出的系統(tǒng)，包括了三體世界，即自然界和生產(chǎn)中的一切物理實(shí)體、生物界有著充分自由意識(shí)的人體、由人基于硬件/軟件/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所創(chuàng)建的數(shù)字虛體。這是一個(gè)定位層次較高、具有一定的哲學(xué)意味并且具有最大包容度的智能定義，不僅涵括了現(xiàn)有的多種形式的智能內(nèi)涵，而且可以把物理實(shí)體所具有的智能表達(dá)出來(lái)，這是非常重要的學(xué)術(shù)拓展。目前尚未見(jiàn)其他人和其他文獻(xiàn)資料給出類(lèi)似的定義。三體模型也較好地解釋了上一節(jié)提到的三種智能現(xiàn)象，即科學(xué)效應(yīng)是物理實(shí)體對(duì)自然規(guī)律的承載與感應(yīng)，人類(lèi)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)是意識(shí)人體對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)知、歸納與抽象，數(shù)據(jù)分析是對(duì)人造系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果（大數(shù)據(jù)）的提煉。在《三》書(shū)中，作者給出了判斷智能系統(tǒng)特征的“20字箴言”：狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升。以智能理論的三個(gè)學(xué)派來(lái)劃分，“20字箴言”的前16個(gè)字屬于行為主義的控制論的范疇，而后4個(gè)字屬于聯(lián)結(jié)主義的仿生學(xué)范疇，而書(shū)中獨(dú)創(chuàng)的“數(shù)字虛體”的概念，則是對(duì)符號(hào)主義的一種發(fā)展與實(shí)踐。三菱電機(jī)推出了機(jī)器人雞尾酒調(diào)酒系統(tǒng)，通過(guò)觸摸屏點(diǎn)單后，系統(tǒng)會(huì)全自動(dòng)化完成雞尾酒的調(diào)制，包括自動(dòng)送杯、加冰、倒酒、搖酒等一系列過(guò)程。其中有24個(gè)酒位，機(jī)器人自動(dòng)尋找酒址，可編程2048個(gè)配方。銀隆新能源公交車(chē)。銀隆新能源汽車(chē)圍繞電池安全、充電速度、續(xù)航里程和耐寬溫等關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)發(fā)力。汽車(chē)的鈦酸鋰電池在安全性、穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命等指標(biāo)上占有一定優(yōu)勢(shì)。圖為一款金融行業(yè)智能服務(wù)機(jī)器人，該機(jī)器人由機(jī)器人本體、行業(yè)知識(shí)庫(kù)與智能認(rèn)知分析系統(tǒng)組成，該機(jī)器人會(huì)提供身份識(shí)別、迎賓導(dǎo)引、業(yè)務(wù)咨詢(xún)、答疑解惑、趣味互動(dòng)等服務(wù)，幫助金融行業(yè)網(wǎng)點(diǎn)分流人工值守壓力，提升服務(wù)質(zhì)量。機(jī)器人投籃。在兩個(gè)投籃框游戲機(jī)前，一臺(tái)機(jī)器人向參觀者展示了它的投籃能力。從籃球的精準(zhǔn)抓取，到力臂伸展的投擲，再到籃球的順利投入，整個(gè)過(guò)程一氣呵成，百發(fā)百中。體現(xiàn)了投籃機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別的精準(zhǔn)度與完成工作的穩(wěn)定性。中車(chē)集團(tuán)展示的無(wú)人駕駛單軌系統(tǒng)引得參觀者駐足觀看。該單軌系統(tǒng)降低了噪音，減小震動(dòng)，具備出色的爬坡能力和轉(zhuǎn)彎半徑，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜地形，可以為乘客提供安全、舒適且高效的交通服務(wù)。參觀者正在與智能機(jī)器人下五子棋。該機(jī)器人不但具備準(zhǔn)確的關(guān)節(jié)活動(dòng)能力，能將五子棋準(zhǔn)確定位在其需要被放置的位置，還具備較強(qiáng)的思維能力，可連勝游客若干局。圖為垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人，該機(jī)器人正在舉著扇子，曼妙搖擺，姿態(tài)婀娜。這種舞蹈的方式，展現(xiàn)了機(jī)器人細(xì)長(zhǎng)的手臂與可動(dòng)范圍更廣的關(guān)節(jié)，可以適應(yīng)不同環(huán)境并廣泛應(yīng)用于各種用途。參觀者在體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)版的智能家居。《市場(chǎng)狀況：物聯(lián)網(wǎng)2017》報(bào)告表示，物聯(lián)網(wǎng)今年正在進(jìn)軍企業(yè)領(lǐng)域。03智能制造技術(shù)應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用狀況到目前為止，絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)部署都是簡(jiǎn)單的用例，如數(shù)據(jù)和資產(chǎn)跟蹤。但醫(yī)療和能源等行業(yè)的監(jiān)管合規(guī)正在開(kāi)始將物聯(lián)網(wǎng)推向企業(yè)級(jí)的疆域，特別是當(dāng)這些企業(yè)認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)可以幫助應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展、安全甚至收入增長(zhǎng)等問(wèn)題。企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)部署的對(duì)象是客戶(hù)服務(wù)（33％），資產(chǎn)管理（26％）和生產(chǎn)和交付能力（25％）。物聯(lián)網(wǎng)的普及速度仍然很慢該報(bào)告發(fā)現(xiàn)，由于缺乏行業(yè)范圍的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以及對(duì)安全性、互操作性和成本考量的擔(dān)心，這些因素仍然影響了物聯(lián)網(wǎng)普及，而這種情況還將在未來(lái)幾年內(nèi)持續(xù)下去。事實(shí)上，該報(bào)告指出，絕大多數(shù)的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目仍然在概念驗(yàn)證或試驗(yàn)階段，而不是被應(yīng)用在生產(chǎn)之中。無(wú)人機(jī)的機(jī)會(huì)聯(lián)合航空管理局（FAA）去年進(jìn)行了一項(xiàng)監(jiān)管調(diào)整，放寬了無(wú)人駕駛飛機(jī)（UAV）和無(wú)人機(jī)的管理，因此，物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在顯然會(huì)飛向天空。因此，分析師預(yù)計(jì)企業(yè)和商業(yè)用例將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這可能意味新興的、使用無(wú)人機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)用例會(huì)有更多機(jī)會(huì)。

例如，配備攝像頭和傳感器的無(wú)人機(jī)可以實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)流。該報(bào)告表示，這些技術(shù)可被用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的健康狀況，監(jiān)測(cè)難以達(dá)到的管道、通訊塔的維護(hù)條件或被用于工業(yè)檢驗(yàn)用例。物聯(lián)網(wǎng)在能源、公用事業(yè)行業(yè)仍然表現(xiàn)強(qiáng)勁最早的物聯(lián)網(wǎng)用例之一——直到今天仍然被認(rèn)為是最為豐碩的果實(shí)——是能源和公用事業(yè)公司利用物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化并增強(qiáng)配網(wǎng)。電力、天然氣、自來(lái)水供應(yīng)商今天正在使用智能計(jì)量表、傳感器和集成的物聯(lián)網(wǎng)能源平臺(tái)，以改善管理和監(jiān)控，提高安全性，解決合規(guī)性問(wèn)題并提供新的客戶(hù)服務(wù)。這一切正在幫助這些公司更好地了解能源消耗方面的趨勢(shì)，并更快地解決故障。在智能城市方面大步前進(jìn)隨著物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的成熟，智能城市用例在2017年開(kāi)始更多地涌現(xiàn)出來(lái)，并增加了用于改善城市生活的新服務(wù)。用例包括智能交通和停車(chē)功能，以及用于連接市民與地圖應(yīng)用程序和實(shí)時(shí)交通時(shí)間表的數(shù)字信息亭。人工智能時(shí)代的企業(yè)制勝之道人工智能會(huì)做什么人工智能實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)、決策和行動(dòng)的快速處理，具備“快速處理”和“自主學(xué)習(xí)”兩種能力。因此，我們可以將之比作人。差別在于，人類(lèi)比較擅長(zhǎng)并行處理（模式識(shí)別），但在順序處理（邏輯推理）方面較弱；而計(jì)算機(jī)在并行處理方面涉獵較少，在順序處理上速度極快。

人工智能機(jī)器可以說(shuō)話、閱讀、吸收并儲(chǔ)存百科全書(shū)式的知識(shí)，也可以直觀地、自然地和人們就一個(gè)相對(duì)寬泛的話題進(jìn)行一定深度的對(duì)話。

人工智能機(jī)器可以識(shí)別物品、光學(xué)圖案，自此離開(kāi)虛擬世界來(lái)到了真實(shí)世界。03智能制造技術(shù)應(yīng)用人工智能已成為無(wú)人駕駛汽車(chē)、金融貿(mào)易等多領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，就連自學(xué)算術(shù)也嵌入了常規(guī)性的移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。研究人員通過(guò)處理從數(shù)字設(shè)備和傳感器上導(dǎo)出的數(shù)據(jù)來(lái)提升人工智能的性能，而機(jī)器也掌握了人類(lèi)日常交流的特定語(yǔ)言和觀點(diǎn)。例如，人工智能項(xiàng)目已經(jīng)比放射科醫(yī)師能更準(zhǔn)確地探測(cè)出癌細(xì)胞的精確位置。未來(lái)，人工智能還會(huì)朝更高級(jí)的強(qiáng)人工智能發(fā)展。所謂強(qiáng)人工智能，就是技術(shù)顯著突破，應(yīng)用不斷擴(kuò)展，各種復(fù)雜問(wèn)題都能得以解決。目前，金融、零售、醫(yī)護(hù)等多個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始在人工智能領(lǐng)域進(jìn)行大量的投資。人工智能引發(fā)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的革新借助人工智能，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將轉(zhuǎn)變?yōu)樗惴ê蛿?shù)據(jù)資產(chǎn)，通過(guò)建立學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)生態(tài)，全面洞察消費(fèi)者，同時(shí)在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行即時(shí)自動(dòng)決策?！伴_(kāi)放人工智能”是由埃隆·馬斯克發(fā)起的一個(gè)非盈利組織，旨在使人工智能工具和研究成果得到更廣泛的運(yùn)用。人工智能可以幫助企業(yè)贏取市場(chǎng)份額，包括專(zhuān)利、分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)渠道以及擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模。人工智能最強(qiáng)大的應(yīng)用是在數(shù)據(jù)要求較高的領(lǐng)域，數(shù)據(jù)也是人工智能戰(zhàn)略性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)領(lǐng)域的先行者，比如臉書(shū)、谷歌、優(yōu)步，都通過(guò)積累的強(qiáng)大用戶(hù)群贏得了數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)——這種數(shù)據(jù)獲取方法較之傳統(tǒng)方式更為有效。例如，在充分利用無(wú)人駕駛車(chē)輛的功能方面，優(yōu)步就有從用戶(hù)身上收集100公里行程數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，這個(gè)數(shù)據(jù)最終會(huì)用來(lái)提示公司的移動(dòng)服務(wù)。人工智能對(duì)企業(yè)建設(shè)的其它影響人工智能和敏捷制造是內(nèi)在相關(guān)的。在這兩方面，產(chǎn)品和過(guò)程都是連續(xù)的循環(huán)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)體系通過(guò)不斷的行為體驗(yàn)完善自身系統(tǒng)，推動(dòng)企業(yè)開(kāi)展兼并，向企業(yè)推薦新的機(jī)會(huì)。這些都有利于企業(yè)在高度不確定和快速變化中生存下來(lái)。除了重塑某些特定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，人工智能還能幫助提高決策的效率和質(zhì)量。在某些特定的事項(xiàng)上，機(jī)器輸入信息的數(shù)量和處理的速度可能比人類(lèi)高出數(shù)百萬(wàn)倍?？陀^數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)性分析取代直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)成為制定決策的核心推動(dòng)力。當(dāng)然，必須說(shuō)清楚的是，雖然會(huì)像工業(yè)革命時(shí)期一樣出現(xiàn)一些企業(yè)倒閉現(xiàn)象，但人不會(huì)被淘汰。首先，需要人來(lái)構(gòu)建體系。比如說(shuō)優(yōu)步，雇傭了數(shù)百名無(wú)人駕駛汽車(chē)領(lǐng)域的專(zhuān)家，其中約50名來(lái)自卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的機(jī)器人中心。人工智能專(zhuān)家也是華爾街最緊俏的職業(yè)。其次，需要人提供一些機(jī)器目前尚且缺乏的常識(shí)、社交技能和直覺(jué)力。即使交給機(jī)器的是一些常規(guī)性工作，也需要人保持監(jiān)測(cè)以確保任務(wù)完成的質(zhì)量。企業(yè)如何開(kāi)啟人工智能時(shí)代企業(yè)想要通過(guò)人工智能獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)需要做到三個(gè)方面：一是了解具備學(xué)習(xí)能力的機(jī)器的影響；二是開(kāi)展人際互動(dòng)；三是以不可匹敵的規(guī)模和速度參與到其它高水準(zhǔn)的功能運(yùn)用中。他們需要識(shí)別機(jī)器在哪些方面做得比人類(lèi)好，以及人類(lèi)又在哪些方面更勝一籌，為人和機(jī)器建立起相互替補(bǔ)的角色和責(zé)任，并據(jù)此重新設(shè)計(jì)流程。比如，人工智能通常會(huì)需要一個(gè)新結(jié)構(gòu)，既包含集中式的層級(jí)結(jié)構(gòu)，也包含分散式的開(kāi)放結(jié)構(gòu)，實(shí)施起來(lái)極具挑戰(zhàn)性。最終，企業(yè)需要采用靈活的工作模式來(lái)制定策略。因?yàn)槿斯ぶ悄艿倪\(yùn)營(yíng)需要人堅(jiān)持不懈地學(xué)習(xí)改進(jìn)，也需要機(jī)器不斷地完善，所以靈活和不斷調(diào)整對(duì)激活人工智能來(lái)說(shuō)是必須的。神經(jīng)現(xiàn)實(shí)——虛擬現(xiàn)實(shí)的新紀(jì)元當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)不止是視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的感受，它能使用戶(hù)觸摸到虛擬物品，感受風(fēng)和溫度的變化，甚至通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)品嘗食物。然而，盡管虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)取得了諸多進(jìn)展，人們并不會(huì)將之與真實(shí)世界混淆。只要我們?nèi)耘f依賴(lài)耳麥和其它穿戴設(shè)備，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就還是不夠先進(jìn)，發(fā)展也不會(huì)止步。因此，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正的與現(xiàn)實(shí)世界無(wú)異的虛擬世界，虛擬現(xiàn)實(shí)將邁向一個(gè)新的紀(jì)元——神經(jīng)現(xiàn)實(shí)時(shí)代！03智能制造技術(shù)應(yīng)用神經(jīng)現(xiàn)實(shí)由可與人類(lèi)大腦進(jìn)行直接交流的技術(shù)驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)的VR技術(shù)依賴(lài)于用戶(hù)對(duì)外界刺激的物理反應(yīng)（例如，揮動(dòng)控制器以控制屏幕上的虛擬劍），神經(jīng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)則通過(guò)大腦-計(jì)算機(jī)接口（BCI,Brain-ComputerInterface）直接與用戶(hù)產(chǎn)生生理反應(yīng)。關(guān)于大腦-計(jì)算機(jī)接口的概念：BCIs是連接大腦和機(jī)器的一種方式，這種方式可以是侵入式的（借助植入的某種部件），也可以是非侵入式的（通過(guò)電極或其它外部技術(shù)檢測(cè)引導(dǎo)大腦信號(hào)）。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，由于這些設(shè)備極具革新人們?cè)诩膊≈委?、學(xué)習(xí)、交流等方面方式方法的潛能，BCIs技術(shù)的進(jìn)步也將開(kāi)啟人類(lèi)革命的新時(shí)代。簡(jiǎn)言之，它們必將徹底改變我們看待和應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境的方式。EyeMynd是硅谷的一家初創(chuàng)公司，2013年由物理學(xué)家丹·庫(kù)克（DanCook）創(chuàng)立，其目標(biāo)就是發(fā)明不再需要侵入式控制器的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，即用戶(hù)只要通過(guò)思維就能控制虛擬世界。庫(kù)克對(duì)數(shù)字趨勢(shì)網(wǎng)站（DigitalTrends）說(shuō)過(guò)：“當(dāng)你處在虛擬世界的時(shí)候，不論你是在玩游戲還是在做其它事情，你都不需要一直考慮自己的手要怎么操作。單純地通過(guò)腦電波控制會(huì)帶來(lái)更令人滿(mǎn)意的體驗(yàn)，會(huì)讓體驗(yàn)者達(dá)到更深層次的融入。你會(huì)忘記自己的肉體而全神貫注于發(fā)生在你眼前的一切?！睅?kù)克將這種體驗(yàn)比作夢(mèng)境?！霸趬?mèng)境中，你無(wú)需挪動(dòng)雙腿就可以四處游走。這樣的夢(mèng)境和想象可以產(chǎn)生我們能識(shí)別的大腦信號(hào)。”他告訴《衛(wèi)報(bào)》（TheGuardian），“通過(guò)EyeMynd想要完成的這些，人們將不再需要眼睛看，耳朵聽(tīng)，也不需要手和腳。沒(méi)有這些感官也可以有同樣的體驗(yàn)?！盓yeMynd的系統(tǒng)是非侵入式的，也就意味著用戶(hù)不需要植入任何器件。相反，他們需要一個(gè)含有腦電圖（Electroencephalographic,EEG）傳感器的頭戴式設(shè)備，來(lái)追蹤他們的腦波。庫(kù)克的EyeMynd不是唯一一家利用腦電波探測(cè)的外部技術(shù)創(chuàng)造虛擬現(xiàn)實(shí)無(wú)縫體驗(yàn)的公司。波士頓的初創(chuàng)公司Neurable、生物信息學(xué)公司EMOTIV，以及社交網(wǎng)絡(luò)巨頭Facebook都在研發(fā)非侵入式設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)只要通過(guò)思維來(lái)控制虛擬世界的想法。

然而，正如音頻科技公司OSSIC首席科技官喬伊·里昂絲（JoyLyons）在2016年洛杉磯虛擬現(xiàn)實(shí)夏季博覽會(huì)上講的，創(chuàng)造新現(xiàn)實(shí)的立項(xiàng)硬件不論多先進(jìn)，都不應(yīng)當(dāng)是一個(gè)外置式頭戴耳機(jī)，而應(yīng)該是“大腦芯片”。神經(jīng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展前景今年早些時(shí)候，連續(xù)創(chuàng)業(yè)者艾倫·馬斯克（ElonMusk）成立了Neuralink公司，致力于通過(guò)一串植入電極實(shí)現(xiàn)人腦和數(shù)字世界連接的尖端技術(shù)開(kāi)發(fā)。在馬斯克宣布成立公司前不久，Braintree的創(chuàng)始人布萊恩·約翰遜（BryanJohnson）也宣布成立了一個(gè)類(lèi)似的公司——他投資了1億美元用于解鎖人腦的力量，使神經(jīng)信號(hào)具有可編程的特性。約翰遜的公司Kernel正在研發(fā)出全球第一個(gè)神經(jīng)假體。馬斯克預(yù)測(cè)道，我們將發(fā)明一臺(tái)與現(xiàn)實(shí)社會(huì)沒(méi)有任何區(qū)別的計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)，并且，一旦大腦接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它將成為人們體驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)實(shí)的平臺(tái)，不僅提供一個(gè)現(xiàn)實(shí)的世界，而且是一個(gè)可以觸摸和感受的世界。與護(hù)目鏡、手套和頭戴式耳機(jī)等必須借助外部設(shè)施才能使感官相信虛擬世界的真實(shí)性不同，我們可以通過(guò)規(guī)劃現(xiàn)實(shí)觸動(dòng)大腦在真實(shí)體驗(yàn)中會(huì)運(yùn)用的部位。蒂姆·厄本說(shuō)，“未來(lái)將不再需要屏幕，因?yàn)槟阃耆梢栽谧约旱囊曈X(jué)皮層上形成一個(gè)虛擬屏幕，也可以通過(guò)五官融入虛擬現(xiàn)實(shí)的電影?！倍虮緩?qiáng)調(diào)，未來(lái)人們將有能力自由地體驗(yàn)一切事物。

你在虛擬現(xiàn)實(shí)世界咬一口東西的時(shí)候，你在真實(shí)世界品嘗披薩時(shí)觸動(dòng)的大腦部位也會(huì)運(yùn)作，同樣，當(dāng)你聞到海的味道時(shí)運(yùn)作的大腦部位也會(huì)讓你“站在”虛擬的大西洋海岸時(shí)感受到同樣的海洋氣息。

虛擬現(xiàn)實(shí)和真實(shí)世界之間的差異將很難被察覺(jué)。無(wú)論從哪方面看，這種不同都不復(fù)存在。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的運(yùn)用當(dāng)今時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)不斷發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)的服務(wù)需求也日益多樣化。例如，亞馬遜的會(huì)員服務(wù)有加急快件、當(dāng)日送達(dá)快件、指定時(shí)間送達(dá)快件等選項(xiàng)，增加了物流配送的難度；「メルカリ」等二手閑置品買(mǎi)賣(mài)應(yīng)用程序（類(lèi)似我國(guó)的“閑魚(yú)”——譯者注）的開(kāi)發(fā)和使用也會(huì)增加物流配送量。多樣化的配送要求派生出更多精細(xì)服務(wù)需求，由此引發(fā)了貨車(chē)承載能力無(wú)法得到最大化利用，配送效率降低等問(wèn)題。此外，配送過(guò)程中出現(xiàn)緊急狀況也需要人力及時(shí)應(yīng)對(duì)和處理，最終導(dǎo)致人手短缺、勞動(dòng)力不足。03智能制造技術(shù)應(yīng)用為改變現(xiàn)狀，物流業(yè)首次將人工智能和物聯(lián)網(wǎng)作為切入點(diǎn)，利用信息技術(shù)改善傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)操作，以推進(jìn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化和最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。

NEC（日本電氣股份有限公司）利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)物流的“起點(diǎn)”，即工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行信息共享，提供一體化、可視化的解決方案。在此基礎(chǔ)上，再利用人工智能技術(shù)將信息分析的結(jié)果反饋給現(xiàn)場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)人力、物力以及配送路徑的最優(yōu)配置。一、制訂車(chē)輛調(diào)度、貨物配送計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)高效配送配送方案被稱(chēng)作物流的生命線，制定配送方案對(duì)相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)有很高的要求，需要全面考慮送達(dá)地分配、配送順序、巡回路線等因素后做出恰當(dāng)?shù)幕I劃。

這里介紹的“配送計(jì)劃系統(tǒng)ULTRAFIX”是能夠綜合訂單數(shù)據(jù)、地理?xiàng)l件、路況和配送時(shí)間要求等物流條件因素后制定出高效的車(chē)輛調(diào)度、配送方案的輔助系統(tǒng)。二、運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行需求預(yù)測(cè)，防止庫(kù)存積壓報(bào)廢NEC運(yùn)用自身獨(dú)有的人工智能技術(shù)，通過(guò)對(duì)商品分時(shí)段銷(xiāo)售成果