1.1.1 智能制造的定义、内涵及特点

对于智能制造的定义，各个国家有不同的表述，但其内涵和核心理念大致相同。一种认可度较高的是美国国家标准与技术研究院给出的，其将智能制造定义为完全集成和协作的制造系统，能够实时响应工厂、供应链网络、客户不断变化的需求和条件。换句话说，制造技术和系统能够实时响应制造领域复杂多变的情况。我国工业和信息化部将智能制造定义为：基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造具有以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，可有效满足产品的动态需求、缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源和能源消耗。

智能制造是一种集自动化、智能化和信息化于一体的制造模式，是信息技术特别是互联网技术与制造业的深度融合、创新集成，目前主要集中在智能设计（智能制造系统）、智能生产（智能制造技术）、智能管理、智能制造服务这四个关键环节，同时还包括一些衍生出来的智能制造产品。智能制造需要实现的目标有四个：产品的智能化、生产的自动化、信息流和物资流合一，以及价值链同步。

从智能制造的定义和智能制造要实现的目标来看，传感技术、测试技术、信息技术、数控技术、数据库技术、数据采集与处理技术、互联网技术、人工智能技术、生产管理等与产品生产全生命周期相关的先进技术均是智能制造的技术内涵。

智能制造的特点体现在以下五个方面：

1）全面互联。智能源于数据，数据来自互联感知。互联感知是智能制造的第一步，其目的是为打破制造流程中物质流、信息流和能量流的壁垒，全面获取制造产品全生命周期所有活动中产生的各种数据。

2）数据驱动。产品全生命周期的各种活动都需要数据支持并且会产生大量数据，而在科学决策的支持下通过对大数据进行处理分析，提升了产品的研发创新、生产过程实时优化、运维服务动态预测等性能。

3）信息物理融合。制造物理信息空间融合是指将采集到的各类数据同步到信息空间中，在信息空间分析、仿真制造过程并做出智能决策，然后将决策结果再反馈到物理空间，对制造资源、服务进行优化控制，实现制造系统的优化运行。

4）智能自主。通过将专家知识、人工智能与制造过程集成，进而实现制造资源智能化和制造服务智能化，使得制造系统具有更好的判断能力，能够进行自主决策，从而更好地适应生产状况的变化，提高产品质量和生产效率。

5）开放共享。分散经营的社会化制造方式正在逐步取代集中经营的传统制造方式，制造服务打破了企业边界，实现了制造的资源社会化开放共享。企业能够以按需使用的方式充分利用外部优质资源进行协同生产，从而满足顾客个性化的需求。