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談起智能制造，很多人就會想到提出工業(yè)4.0概念的德國。德國政府2013年將工業(yè)4.0納入國家戰(zhàn)略，為此提出了建構信息物理系統(tǒng)網絡、重新成為世界領先的供應商并主導市場策略，要求實現(xiàn)工業(yè)產業(yè)之間的橫向集成、縱向集成與端到端的繼承等一攬子行動計劃。
實際上，德國之外的發(fā)達國家也非常重視智能制造。美國2008年金融危機爆發(fā)之前，產業(yè)界就已經認識到20世紀80年代以來的經濟過度金融化、產業(yè)空心化的嚴重后果。奧巴馬政府提出了重振制造業(yè)的戰(zhàn)略。美國智能制造有著良好基礎，人工智能、控制論、物聯(lián)網等智能技術研發(fā)水平在全球仍處于遙遙領先地位，多家科研院所、高校與霍尼韋爾、IBM、思科等知名企業(yè)為此建立了密切的合作關系。2011年美國制定了智能制造的4個優(yōu)先行動計劃，2014年，美國工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟成立。
而在歐洲，英國和法國近年來也在發(fā)力推進智能制造，法國為此建立了專門的生產振興部。日本、韓國、印度等國的智能制造也走出了一條新路，值得關注的是，日本通產省早在1992年就建立起日美歐的先進制造合作機制。
中國制造2025是在全球許多國家重新布局產業(yè)結構、世界制造業(yè)格局迎來重大調整的背景下所提出的。再加上近年來中國經濟發(fā)展環(huán)境發(fā)生了重大變化，容納了主要就業(yè)人口的制造產業(yè)亟待實現(xiàn)智能升級，擺脫產業(yè)結構不合理、高端裝備制造業(yè)發(fā)展滯后、信息化與工業(yè)化融合程度不夠、制造業(yè)創(chuàng)新體系不完善等問題。
要把握智能制造機遇，真正意義上讓智能技術、網絡技術和制造技術等密切融合并應用于制造全流程，并能在產品制造過程中進行智能化分析，進行敏捷化處理，就必須切實了解主要競爭國家智能制造發(fā)展動態(tài)，加緊培養(yǎng)優(yōu)勢產業(yè)，實現(xiàn)高端裝備創(chuàng)新，并結合數(shù)字網絡，提升智能效率。
由同濟大學中德工程學院“工業(yè)4.0-智能工廠實驗室”與德國西門子工業(yè)軟件公司相關專家編著的《智能制造之路：數(shù)字化工廠》，深入介紹了智能制造浪潮的興起背景、歐美日等國智能制造發(fā)展與應用情況，剖析了智能制造的內涵與特征，探討了中國智能制造的成長前景。尤為值得一提的是，這本書不僅提供了智能工廠方案與體系的基本介紹，還圍繞智能工廠的產品全生命周期管理、智能制造運營管理、全集成自動化、系統(tǒng)集成等重要問題展開了深入探討，對于國內各級各地政府工業(yè)與信息化、科技創(chuàng)新等職能部門的官員，制造業(yè)、互聯(lián)網產業(yè)從業(yè)人員，關注中國經濟發(fā)展轉型的研究人員具有較強的參考價值。
書作者在全書開篇即比照指出，智能制造與傳統(tǒng)制造有著本質化的不同，更新了一直以來的自動化概念，將制造發(fā)展為新型的柔性化、高度集成化、智能化水平，極大的擴展及部分取代了人類的腦力勞動和體力勞動。書作者還強調，智能制造工廠不是此前一些分析人士所指的無人工廠，恰恰相反，人將在新的智能制造工廠中發(fā)揮更大作用，真正意義上實現(xiàn)人與機器、產品的互聯(lián)互通。
智能制造系統(tǒng)的關鍵，體現(xiàn)在智能工廠上。產品制造需要經歷自動化、數(shù)字化過程，借助物聯(lián)網技術實現(xiàn)設備的互聯(lián)互通、智能工廠架構的縱向集成，借助跨層級的數(shù)據傳輸能力建立通道，為生態(tài)型只能工廠的建立提供組建基礎。通過三維建模等可視化技術，智能工廠中，現(xiàn)實物理世界與虛擬世界實現(xiàn)了無縫融合，可以在成本低廉化基礎上實現(xiàn)高水平的仿真設計與制造。書中介紹了智能工廠的架構與功能定義，以西門子基于工業(yè)4.0概念構建安貝格數(shù)字化工廠的案例進行了進一步的解析說明。
這本書的“產品全生命周期管理篇”主要探討數(shù)字孿生模型及其組成。數(shù)字孿生模型是在美國國防部提出的信息鏡像模型基礎上發(fā)展而來的，借此以數(shù)字化方式在虛擬空間中呈現(xiàn)物理對象，模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為特征，可應用于整個產品生命周期的數(shù)據、模型及分析工具。數(shù)字孿生模型在制造中可起到預見設計質量、制造過程，推進設計和制造更為緊密的實現(xiàn)協(xié)同等作用。書中介紹了相關的技術標準與規(guī)范，以及產品設計、過程規(guī)劃、生產布局、過程仿真、產量優(yōu)化等數(shù)字孿生模型。
“制造運營管理篇”介紹了新型的制造執(zhí)行系統(tǒng)。計算機輔助生產管理系統(tǒng)20世紀80年代以來已廣泛應用，制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念則提出于20世紀90年代，可以進一步的分解ERP軟件信息，將操作指令傳遞給底層控制，還可以監(jiān)控底層設備的運營狀態(tài)，起到很好的實時管理作用。新型的制造執(zhí)行系統(tǒng)將成為智能工廠的核心，從生產制造、供應鏈、工程技術三個維度進行描述，并成為全面貫徹精益制造的平臺。書中第六章介紹了西門子的制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺，介紹并解析了該系統(tǒng)的架構圖。
而在“全集成自動化篇”和“系統(tǒng)集成篇”中，書作者給出了全集成的系統(tǒng)概念介紹，以西門子自動化與驅動集團相應市場需求和技術革新趨勢，所進行的相關探索，重點闡釋了企業(yè)間價值網絡的橫向集成、縱向垂直集成等問題。
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