第1章 智能制造的概念与内涵

智能制造是经济和技术发展的必然结果。为了应对动态、复杂的市场和技术环境，制造系统必须具备敏捷性、柔性、鲁棒性、协同性等一系列特性。而实现这些特性的基础在于建立一个智能化的制造系统。智能化是实现敏捷化、柔性化、自动化、集成化的关键所在。智能化贯穿于制造活动的全过程。随着人工智能、自动化技术、信息技术的发展，制造系统的智能化程度将不断提高。

本章对制造业的发展历程进行了分析，指出了智能制造是指信息化与工业化深度融合后的一种新型工业形态，是一种全新的制造模式。这种模式给制造系统及制造过程赋予了全新的思想和内容，也催生了一批创新的智能制造技术，形成了系统化的智能制造技术框架。

智能制造是指在制造工业的各个环节，从智能技术的视角，融合信息、机械、工艺、管理等学科技术，以一种高度柔性与高度集成的方式，支持产品全生命周期的产品（包括服务）设计、加工、销售一直到报废处理的全过程，使制造产业得以可持续增长、包容性增长、智能增长。

智能制造系统是一种人机一体化智能系统，包括智能物件、智能服务、智能管理、智能控制四方面内容。智能化技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术、先进制造技术和设计技术的互相融合，带来了制造方式和环境的全新变化，赋予了智能制造系统一些基本特征，实现了可视化制造和人机共融的制造方式，也使制造系统具备了智能感知、智能信息处理、自组织、自学习和智能集成的能力。

智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力、自修复能力，因而适应性极强，人机交互更加智能。

在智能制造技术的支持下，传统制造过程和制造方式将发生巨大的变化，智能制造强调采用“智能”技术整合与优化制造企业的设计、生产、管理、服务、商务等各个环节，以提高产品质量、生产效率和企业的创新能力，降低消耗，带动产品设计方法和工具的创新、企业管理模式的创新、制造技术的创新以及企业间协作关系的创新，从而实现产品的智能化和数字化，以及产品全生命周期中设计、研制、生产、管理、维护和回收过程的智能化和数字化。