李文显
广西机电工业学校 广西 南宁530023
摘要：智能制造领域的研究现状，国内外有很大的差别。在制造企业需求不断增加的背景下，充分了解智能制造领域的研究现状，并对未来的发展趋势进行分析和探讨，将为促进全球资源配置，有效提高制造企业的智能化发展提供理论依据。基于这一思考，本文将对国内外智能制造领域研究进行理论初探，并对智能制造的未来趋势加以分析。
关键词：智能制造，国内外研究现状，未来趋势
我国在2015年5月19日发布的《中国制造2025》报告中明确指出，在各国加大科技创新，推动智能制造领域不断创新的背景下，我国的智能制造领域也迎来了重大的发展机遇。在企业发展过程中，推动生产、销售、管理等智能化进程，是增强企业竞争优势，提高企业经济效益的保障。同时，要保持企业的可持续发展，仅停留在目前的技术水平和管理水平是远远不够的，还必须对智能制造领域的研究现状及未来趋势进行充分的了解。本文将结合国内外智能制造领域的研究现状进行初步探析，并对该领域的未来趋势进行分析，希望能够对相关的制造企业在增进核心技术发展、提高行业竞争地位等方面提供借鉴。
一、国内智能制造领域研究现状
1.理论研究起步较晚
国内的智能制造研究起步于上世纪90年代初，相对较晚，因此，一些先进技术的产业能力同发达国家相比还有很大的差距。随着需求的不断增加，国内制造企业对生产设备的使用效率提出了更高的要求，以加快生产节奏，增加产出，提高效益。一大批技术人才开始着力于智能制造领域的研究，各高校更是以智能制造作为热点课题，以促进“中国制造”的转型升级。相关的文献数量也有了大幅增长，清华大学、浙江大学、华中科技大学、西安交通大学等知名高校，更是成为智能制造领域研究的主力军，所发表的相关文献数量占该领域文献总数的50%以上，成为智能制造领域研究的核心机构。尽管如此，我国智能制造领域在学术上依然同美国等发达国家存在着一定的差距。
2.智能化装备应用广泛
在政策导向、市场需求、科技攻关等因素的共同作用下，目前我国的很多大型企业已经广泛应用了智能化工业装备，数控机床、仪表等高精度智能设备已经很普及；智能扫描技术、模型构建技术、数字形成技术，以及材料的分解技术等，都已广泛运用于生产实践，为制造企业降低了材料成本、劳动力成本、管理成本，很好地维护了企业的市场竞争地位，促进了企业经济效益的不断增长，创造了更大的社会价值。资料显示，我国正在形成的珠三角产业聚集区、长三角产业聚集区、环渤海产业聚集区、中西部产业聚集区，还将为各地智能制造提升进一步的发展空间。
3.智能制造设计不断优化
社会需求的增加，刺激了国内智能制造的优化和发展。人们在实践中，将新兴科技与数控制造设备进行整合和交汇，应用于不同的领域，形成具有工艺优势和流程控制优势的“柔性制造”。同时，物联网技术的应用，解决了智能制造过程中所遇到的技术问题，对数据变化和制造现场的实时监控，还可大大降低制造过程中的故障风险。在智能制造技术的保障下，具有网络智能监控、动态优化等功能的自动化物流成套设备、大型复合材料构件成形加工生产线、能够进行在线成分检测、质量溯源、机电光液一体化控制的智能化食品制造生产线等等，已相继在国内的一些大型企业成功上线。
二、国外智能制造领域研究现状
1.理论研究成果显著
国外的智能制造领域在理论研究方面成果更为显著，尤其是美国，所发表的该领域文献居世界首位。此外，英国、德国、日本、韩国等国家也在智能制造领域理论方面有着较高的研究水平。美、英、德、日、韩等国家在智能制造领域文献贡献率见下表。
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表1 美、英、德、日、韩等国在智能制造领域的文献贡献率
2.不断提出战略计划
早在2011年美国就提出了“先进制造业伙伴计划”，这一计划的提出提高了美国制造业的竞争力。第二年又提出了“先进制造业国家战略计划”，进一步创新了先进制造业的发展环境，加强了制造业的基础设施建设。同年，美国通用电气公司提出了一个新的概念——工业互联网，为形成开放而全球化的工业网络提供了决策依据。
德国在2013年了表了题为《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》的报告，提出了“构建高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式”的战略构想。
日本则在2004年就制定了《新产业创造战略》，要求重点发展机器人、信息家电等新兴产业。近年来日本将新能源汽车、机器人、3D打印等作为智能制造领域发发展的重点，并于2015年发布《机器人新战略》。
3.智能制造研究热点涵盖面广
综合国外在的学术研究以及战略计划可以看到，在智能制造研究领域，国外的研究范围更大，热点涵盖面更广，使视角更多、趋势更灵活，学科之间的整合也在不断加强，在智能设计、智能生产、智能制造服务、智能管理等方面也都有所建树。例如，Gillenwater等对企业产品研发设计中如何应用计算机辅助设计等智能手段进行了深入研究；Prickett等支持企业生产过程的智能化，对如何将数控系统、柔性制造系统等智能装备应用于生产实践，以制造科学的视角进行了系统研究。此外，Tso和Hu对智能制造服务的研究、Choy和Su对智能供应链和智能企业管理的研究，也都推动了制造企业的智能化发展进程。
三、智能制造领域未来趋势分析
1.人工智能将从理想走进现实
提升产品质量、提高生产效率、降低生产成本，是制造企业的最大需求，同时又是企业一直在不断追求的目标。要满足这一需求，智能制造就要在智能质量检测、人工、生产线等智能化分配和管理的研究和投入上提档、加速，使生产线的数字化管理、团队中的信息传递与决策等都能实现智能化经营和管理，实现制造业的可持续发展和现代化生产的多功能需求。
2.工业区块链的广泛应用
工业区块链技术，将为数据安全和分布式智能生产网络提供很好的服务，有效解决工业互联网中普遍存在数据安全问题。工业区块链技术能够实现重要数据的无中介传递，为企业提供区块链加密服务，使企业的重要生产数据更安全。由此形成的分布式智能生产网络，可有效提高企业的生产经营效率，降低生产成本。
3.人机协作模式将成为发展主流
作为制造业发展的重要生产模式，未来人机协作模式将成为智能制造的发展主流。目前，丹麦、日本、德国等协作机器人已相继面世，我国的新松、邀博等企业也发布了自己的协作机器人，受到国内外各制造企业的大力追捧，前景可期。
4.传统的单一制造生产模式将被取代
未来的制造业将一改传统的单一制造生产模式，转而向以集成服务为中心的理念转变。产业结构也将开拓更大的创新发展空间，制造企业的产品将在其生命周期过程中实现更大、更新的价值。
5.5G技术将引领工业网络的快速发展
目前，我国首个5G智能制造生产线已建成，大大提升了制造业的自动化线体效率和运营效率。随着未来5G技术的广泛应用，工业物联网难题将会相继破解，海量数据的人工智能处理能力也将不断加强。
四、结束语
综上所述，我国在智能制造领域的研究方面与发达国家相比虽然起步较晚，但在政策支持、经济发展、人才配备等综合因素的密切配合下，不但在研究领域取得了一定的成绩，从理想到现实的距离也在不断缩短，通过技术提炼使科技转变为生产力已不再是梦想，制造企业早已不再是传统的单一制造生产模式，智能制造越来越具备可调控性和整合性。同时，在补短板、定目标、勇于挑战的信心鼓舞下，更会放眼于全球的资源配置，努力改变我国芯片、工业机器人、高档数控机床、核心工业软件大多依赖进口的现状，发挥资源优势，将中国的智能制造早日推向世界前沿。
参考文献：
1.于璞、顾芳芳，智能制造领域研究现状及未来趋势探讨，电子世界[J]，2020.7
2.王媛媛，智能制造领域研究现状及未来趋势分析，工业经济论坛[J]，2016.5
3.陈国洲、魏董华，智能制造十大新趋势，半月谈，2020.3