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二、智能制造装备的内涵与发展重点
1、 智能制造装备的内涵
智能制造装备是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造装备最终要从以人为主要决策核心的人机和谐系统向以机器为主体的自主运行方向转变。
2、智能制造装备的发展重点
根据工业和信息化部制定和发布的《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》规划，智能制造装备的发展重点为：
（1）九大关键智能基础共性技术，包括：
①新型传感技术；
②模块化、嵌入式控制系统设计；
③先进控制与优化技术；
④系统协同技术；
⑤故障诊断与健康维护技术；
⑥高可靠实时通信网络技术；
⑦功能安全技术；
⑧特种工艺与精密制造技术；
⑨识别技术。
（2）八项核心智能测控装置与部件，包括：
①新型传感器及其系统；
②智能控制系统现场总线
③智能仪表；
④精密仪器；
⑤工业机器人与专用机器人；
⑥精密传动装置；
⑦伺服控制机构；
⑧液气密元件及系统。
（3）八类重大智能制造成套装备，包括：
①石油石化智能成套设备集成；
②冶金智能成套设备集成；
③智能化成形和加工成套设备集成；
④自动化物流成套设备集成；
⑤建材制造成套设备集成；
⑥智能化食品制造生产线集成；
⑦智能化纺织成套装备集成；
⑧智能化印刷装备集成。
（4）六大重点应用示范推广领域，包括：
①电力领域；
②节能环保领域；
③农业装备领域；
④资源开采领域；
⑤国防军工领域；
⑥基础设施建设领域。
三、智能制造装备发展趋势
当前，智能制造装备的发展趋势以德国的“工业4。0”和美国的工业互联网装备最为清晰。
德国“工业4。0”
德国“工业4。0”通过充分利用信息物理系统（CPS），实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，推动现有制造业向智能化方向转型。CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现制造装备系统的实时感知、动态控制和信息服务。CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计，可使系统更加可靠、高效、实时协同。德国电气电子和信息技术协会于2013年发布了德国首个“工业4。0”标准化路线图，以加强德国作为技术经济强国的核心竞争力，确保德国制造的未来。
“工业4。0”项目主要分为两大主题：
（1）智能工厂。重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现（工业4。0智能工厂）
（2）智能生产。主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。当前，“工业4。0”已开展的研发项目。
美国工业互联网装备
2013年，美国通用电气公司（GE）发表了《工业互联网-打破智慧与机器的边界》报告。该报告提出了工业互联网（Industrial
Internet）的概念。工业化创造了无数的机器、设施和系统网络，而工业互联网则是指让这些机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接，以提高制造业的生产效率、减少资源消耗。
工业互联网装备将整合两大革命性转变的优势：
（1）工业革命。伴随着工业革命，出现了无数台机器、设备、机组和工作站。
（2）强大的网络革命。
（3）在网络化的影响下，计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。
伴随着这样的发展，三种元素逐渐融合，诞生了工业互联网装备，工业互联网要素包括：
（1）智能机器。以崭新的方法将现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序连接起来；
（2）高级分析。使用基于物理的分析法、预测算法、自动化和材料科学，电气工程及其他关键学科的深厚专业知识来理解机器与大型系统的运作方式；
（3）工作人员。建立员工之间的实时连接，连接各种工作场所的人员，以支持更为智能的设计、操作、维护以及高质量的服务与安全保障。
通过将这些元素融合起来，将制造装备与高级计算、分析、感应技术、互联网的连接融合，形成了工业互联网装备。
四、智能制造是高端装备制造业的未来方向
智能制造装备集制造、信息和人工智能技术于一身，是未来高端装备制造业的重点发展方向。各国政府高度重视智能制造装备的研发和应用，美、日、欧已有一系列的研究成果和部分产品面世，德国的“工业4。0”项目也积极地推动了制造业向智能化的转型。我国政府也充分认识到智能制造装备的重要战略地位，已出台政策推动智能制造装备的产业化水平提升。
可以预见，未来智能制造装备在引领制造业低碳、节能、高效发展上的作用将进一步得到显现；同时，行业也将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、三维打印装备、新型传感器、自动化成套生产线等重点领域形成快速发展与突破。（作者：浙江大学机械工程学系傅建中）
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