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传统制造业的智能化转型
 
 
郑晓松
摘要：我国传统制造业主要集中于劳动密集型产业，由于多方面原因，近些年来，我国制造业面临着诸多困难。随着移动互联网、人工智能和大数据等技术的飞速发展，特别是5G通信网络的逐步普及，智能化络设施的演进驱动人工智能发展进入新阶段，智能化成为技术和产业发展的重要方向。人工智能具有显著的溢出效应，将进一步带动其他技术的进步，推动战略性新兴产业总体突破，正在成为推进供给侧结构性改革的新动能、振兴实体经济的新机遇、建设制造强国和网络强国的新引擎”。具体到生产端，工业机器人是实施智能制造的主体。机器人的核心技术是运动控制技术。工业机器人基本沿着两个路径在发展：一是模仿人的手臂，实现多维运动，在应用上比较典型的是点焊、弧焊机器人;二是模仿人的下肢运动，实现物料输送、传递等搬运功能，例如AGV搬运机器人。随着微电子、新材料、控制、传感交互等新技术的发展，通过软件优化，机器人的功能将更加强大。大力发展以工业机器人为核心的智能制造也是我国经济发展的必然选择。从人口的角度来看，回顾中国近二十年的经济发展，农村劳动力转移和人口红利相互叠加，为制造业提供了大量的廉价劳动力。而今天，刘易斯拐点隐现和人口红利逐渐减弱，导致传统依赖廉价劳动力成本的发展模式受到挑战，从而促进了制造业转型期对机器人的需求。其次，国内企业的生产工艺与技术已经允许机器人及自动化装备的广泛应用，这是生产水平不断发展所必然到达的一个阶段。最后，我国制造业中工业机器人的密度及保有量远低于发达国家，我国制造业自动化程度尚处于较低水平，距制造业发达国家尚有较大的差距，市场潜力巨大，具有显著提升空间。
二、智能化能优化生产工艺和流程
2008年国际金融危机之后，为美国为首的西方发达国家对制造业在推动贸易增长、提高研发和创新水平和促进就业等方面的重要作用有了新的认识，纷纷提
出制造业国家战略，如美国的《先进制造业国家战略计划》、德国的“”和日本的《制造业白皮书》等。在这些重大战略规划中，有一个共同的方向就是不断推动传统制造业的智能化转型。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整，2015年，中国也出台了《中国制造2025》，明确提出必须依靠创新驱动，推广“智能制造”，做大“互联网+”模式，实现从“制造”向“智造”的新突破。可以说，智能化已经成为优化生产工艺和流程、促进传统制造业转型升级的关键。
所谓智能化，实质就是“人工智能+制造”。具体来讲，智能制造包括智能制造技术和智能制造系统。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。当前，核心的智能制技术包括工业机器人、数控机床和3D打印等智能制造装备。所谓智能制造系统是指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，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，也即智能化人机交互系统分布式集成制造。从哲学层面讲，智能制造的本质是人的自身解放在制造领域和生产环节的实现，是18世纪工业革命以来机器替代人的劳动的延续和深化，表现为人机一体系统的个体制造单元的“自治性”与系统整体“自组织能力”的