智能制造是制造强国建设的主攻方向,其发展程度直接关乎我国制造业质量水平。党的二十大报告指出,要实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程,支持专精特新企业发展,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。高端装备制造业以高新技术为引领,处于价值链高端和产业链核心环节,其产业链长且复杂,集制造业之大成,集中反映一个国家科技和工业的发展、管理、规划、实施水平。开展“人工智能+”行动,充分发挥我国工业体系完整、产业规模庞大、应用场景丰富等优势,以5G、人工智能、元宇宙、具身智能、人机共融等新一代智能科技赋能新型工业化,为新质生产力发展提供新动能和新引擎。中国图学学会智能工厂专业委员会是中国图学学会的分支机构,2025年中国图学学会智能工厂技术发展论坛暨未来智造技术研讨会将于2025年3月14-16日在福州市召开。会议主题为“AI赋能未来智造,创新驱动新质生产力发展”,诚邀领域内及相关专家、学者和企业界人士参加会议。
以下内容为GPT视角对中国图学学会智能工厂技术发展论坛暨未来智造技术研讨会相关领域的研究解读,仅供参考:
智能工厂未来智造技术研究现状
一、研究背景与趋势
技术发展:进入21世纪以来,随着互联网、新能源、大数据等技术的迅猛发展,社会面貌发生了翻天覆地的变化,工业生产方式也迎来了深刻的变革。德国提出了“工业4.0”的发展蓝图,我国则结合自身的发展实际,制定了《中国制造2025》的国家层面战略规划,旨在推动智能制造的发展。
政策推动:近年来,我国政府和企业更加注重智能制造的发展,国家持续颁布了一系列政策来支持智能制造,如《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《智能制造科技发展“十二五”规划》等。这些政策为智能工厂未来智造技术的研究提供了有力的保障。
二、研究现状
技术创新:
生成式AI:如工业大模型等,正在深度融入产品设计、工艺优化、预测性维护等环节,实现“需求设计生产”闭环。AI能够自动生成产品原型、模拟材料性能、优化供应链排程,甚至通过自然语言指令控制生产线。
数字孪生技术:结合5G+边缘计算,实现物理工厂与虚拟模型的毫秒级同步,支持实时决策。这一技术被广泛应用于工厂能耗动态调控、设备故障秒级诊断、新产品虚拟测试验证等领域。
碳中和相关技术:AI驱动的能源管理、低碳工艺革新及循环制造模式正在推动制造业向绿色、可持续发展方向转型。
装备升级:
工业机器人:AI+工业机器人正在实现全流程无人化,系统能够自主处理异常并动态调整生产计划。在半导体、汽车制造等领域,已经率先实现了24小时无间断的“黑灯生产”。
协作机器人:具备场景感知与意图理解能力,能够与工人自然协作。这些机器人能够主动避让工人动线,通过语音指令调整装配流程,提高生产效率。
生产模式变革:
个性化定制:5G+边缘计算推动了“云边端”协同,使得小型智能工厂能够就近响应个性化需求。这减少了长距离物流依赖,提高了生产效率。
服务化趋势:在信息时代,服务已成为企业与用户之间不可或缺的纽带。制造业服务化的趋势日益明显,服务在制造业各环节的深度融合将有助于企业提升价值链,开拓新的市场空间。
三、存在问题与挑战
尽管智能工厂未来智造技术的研究取得了显著进展,但仍面临一些问题和挑战:
基础研究能力不足:我国在智能制造的基础理论和技术体系建设方面相对滞后,基础研究能力显得不足,对引进技术的消化吸收亦不够深入,原始创新相对匮乏。
关键技术环节薄弱:在控制系统、系统软件等关键技术环节,我国的技术体系尚不完整,有待进一步加强。
核心部件受制于人:高端传感器、智能仪器仪表、高档数控系统以及工业应用软件等关键部件的市场份额较低,严重制约了我国智能制造的发展。
四、未来展望
随着新一轮科技革命和产业变革的加速发展,大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术正在与制造业深入融合,不断改变着制造业的生产方式、组织方式和发展模式。未来,智能工厂将呈现“AI渗透、虚实融合、绿色优先、弹性为本”的特征,技术突破与产业需求的双轮驱动下,全球制造业竞争格局或迎来新一轮洗牌。因此,我国需要进一步加强在智能制造领域的基础研究和关键技术攻关,提升自主创新能力,推动制造业向高端化、智能化、绿色化方向发展。
智能工厂未来智造技术研究可以应用在哪些行业或产业领域
汽车制造行业:
智能制造装备技术能够实现汽车零部件的精确加工、自动化组装和高效喷漆,极大地提高了生产效率和产品质量。
数字孪生技术用于模拟和优化汽车生产线,预测潜在问题并提高生产效率。
预测性维护技术可以监测设备运行状态,预测潜在故障并进行提前维护,减少停机时间和维护成本。
电子信息行业:
自动化生产线广泛应用于半导体制造和消费电子制造,实现了生产过程的自动化和柔性化。
AI视觉检测技术可以快速、准确地检测产品缺陷,提高产品质量。
MES系统对生产过程进行实时监控和管理,优化生产流程,提高生产效率。
机械装备制造行业:
智能制造技术的应用显著提升了机械装备的生产效率和产品质量。
数控机床的广泛应用提高了产品的加工精度和生产效率。
增材制造(3D打印)技术的应用可以快速制造复杂的零件,缩短产品开发周期。
航空航天行业:
智能制造技术用于飞机部件的装配和检测,提高了装配精度和效率。
数字孪生技术用于模拟和优化飞机的制造过程,预测潜在问题。
基于人工智能的质量控制系统可以对产品进行全面的质量检测,保证产品质量。
医药行业:
智能制造技术有效提高了医药生产的效率和质量,确保了药品的安全性和有效性。
自动化生产线减少了人为错误,提高了生产效率。
数字化追溯系统实现了药品生产过程的全过程追溯,提高了药品的可追溯性和安全性。
食品饮料行业:
智能制造技术提高了食品饮料生产的效率和质量,确保了食品安全。
智能仓储管理系统优化了仓储管理,提高了仓储效率。
食品安全检测系统对食品进行了全面的安全检测。
纺织服装行业:
智能制造技术提高了纺织服装生产的效率和柔性化水平,满足了市场需求的变化。
通过应用智能制造技术,纺织服装行业能够快速响应市场变化,满足消费者的个性化需求。
智能工厂未来智造技术领域有哪些知名研究机构或企业品牌
知名研究机构
OpenAI:专注于人工智能领域的研究,其技术可应用于智能工厂的决策优化、预测分析等方面。
谷歌大脑:谷歌的人工智能研究机构,致力于推动人工智能技术的创新和应用,对智能工厂的智能化升级具有重要影响。
DeepMind:专注于深度学习和强化学习等领域的研究,其技术可应用于智能工厂的自动化控制、优化调度等方面。
微软研究院:微软的创新研究机构,涉及人工智能、机器学习等多个领域,为智能工厂提供技术支持和解决方案。
斯坦福大学人工智能实验室(SAIL):斯坦福大学的人工智能研究机构,其研究成果在智能工厂的智能制造、智能决策等方面具有广泛应用。
知名企业品牌
西门子:全球领先的工业技术企业,提供全面的智能制造解决方案,包括数字化工厂、智能物流等。
博世:全球领先的技术和服务供应商,专注于工业4.0解决方案,提供智能工厂所需的物联网平台、自动化设备等。
ABB:电气化和自动化领域的领导者,致力于推动智能制造的发展,提供机器人、自动化系统等解决方案。
通用电气(GE):提供Proficy智能工厂解决方案,通过数据集成、工业物联网等技术,帮助企业实现智能制造。
华为:在智能制造领域具有丰富经验,提供从咨询、规划、设计到实施、运维的全生命周期服务,助力企业打造智能工厂。
三菱:作为全球领先的电子设备销售商,三菱在智能工厂领域也取得了显著成果,提供先进的自动化系统和解决方案。
霍尼韦尔:工业自动化解决方案的领导者,提供先进的过程监控、控制和优化技术,提高制造业的安全性。
科大智能:国内领先的智能工业、智能配电网整体解决方案供应商,致力于为客户提供智能工厂整体解决方案。
先导智能:在锂电池智能装备、光伏智能装备等领域具有显著优势,为客户提供集“智造+服务”为一体的智能工厂整体解决方案。
拓斯达:在工业机器人、注塑机、数控机床等领域处于国内领先地位,提供智能工厂整体解决方案。
智能工厂未来智造技术领域有哪些招聘岗位或就业机会
一、技术研发类岗位
智能制造技术研发工程师
负责智能制造互联工厂质量全流程工作,如新品设计指导、导入,确保批量生产无质量问题产品。
参与智能制造系统的开发、实施与维护,如MES系统、工业机器人编程与调试等。
系统集成工程师
负责智能制造系统的集成工作,包括系统方案设计、设备安装调试等。
需要具备多个系统和设备的集成能力,提供系统集成和服务支持。
工业机器人工程师
专注于工业机器人的研发、应用及售后服务。
负责工业机器人的编程、调试和维护,确保其正常运行。
二、生产管理类岗位
智能智造生产管理工程师
负责智能工厂的生产管理工作,包括生产计划的制定、执行和监控。
优化生产流程,提高生产效率,降低生产成本。
生产主管/经理
负责智能工厂某个生产部门的整体运营和管理。
协调生产资源,确保生产任务的按时完成。
三、质量管理类岗位
质量工程师
负责智能工厂的质量管理工作,包括产品质量检测、质量控制和质量改进。
分析质量数据,提出质量改进方案,提高产品质量。
质量检测员
负责对智能工厂生产的产品进行质量检测,确保产品符合质量标准。
四、销售与市场类岗位
智能制造销售代表
负责智能制造产品的销售和市场推广工作。
拓展销售渠道,提高产品市场占有率。
市场推广专员
负责智能制造产品的市场推广活动,包括展会、研讨会等。
提高品牌知名度,吸引潜在客户。
五、其他岗位
智能制造咨询顾问
为企业提供智能制造方面的咨询和建议。
协助企业制定智能制造战略规划,推动智能制造的实施。
智能制造培训师
负责智能制造技术的培训和教学工作。
提高企业员工对智能制造技术的掌握和应用能力。
采购工程师
负责智能制造所需设备和原材料的采购工作。
管理供应商,确保采购的设备和原材料符合质量要求。
海外制造工程师
负责在海外工厂进行智能制造技术的实施和管理。
需要具备跨文化交流和国际视野的能力。