智能是由“智慧”和“能力”兩個詞語構成。從感覺到記憶到思維這一過程，稱為“智慧”，智慧的結果產生了行為和語言，將行為和語言的表達過程稱為“能力”，兩者合稱為“智能”。

　　因此，將感覺、記憶、回憶、思維、語言、行為的整個過程稱為智能過程，它是智慧和能力的表現。

　　一、 智能制造的概念

　　“智能制造”可以從制造和智能兩方面進行解讀。

　　首先，制造是指對原材料進行加工或再加工，以及對零部件進行裝配的過程。

　　通常，按照生產方式的連續性不同，制造分為流程制造與離散制造(也有離散和流程混合的生產方式)。

　　根據我國現行標準GB/T4754-2002，我國制造業包括31個行業，又進一步劃分約175個中類、530個小類，涉及了國民經濟的方方面面。

　　二、 什么是智能工廠

　　智能工廠是實現智能制造的載體。在智能工廠中通過生產管理系統、計算機輔助工具和智能裝備的集成與互操作來實現智能化、網絡化分布式管理，進而實現企業業務流程、工藝流程及資金流程的協同，以及生產資源(材料、能源等)在企業內部及企業之間的動態配置。

　　一方面，“工欲善其事，必先利其器”。實現智能制造的利器是數字化、網絡化的工具軟件和制造裝備，包括以下類型：

　　1、計算機輔助工具

　　如CAD(計算機輔助設計)、CAE(計算機輔助工程)、CAPP(計算機輔助工藝設計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試，如ICT信息測試、FCT功能測試)等。

　　2、計算機仿真工具

　　如物流仿真、工程物理仿真(包括結構分析、聲學分析、流體分析、熱力學分析、運動分析、復合材料分析等多物理場仿真)、工藝仿真等。

　　3、工廠/車間業務與生產管理系統

　　如ERP(企業資源計劃)、MES(制造執行系統)、PLM(產品全生命周期管理)/PDM(產品數據管理)等。

　　4、智能裝備

　　如高檔數控機床與機器人、增材制造裝備(3D打印機)、智能爐窯、反應釜及其他智能化裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等。

　　5、新一代信息技術，如物聯網、大數據等

　　另一方面，智能制造是一個覆蓋更寬泛領域和技術的“超級”系統工程，在生產過程中以產品全生命周期管理為主線，還伴隨著供應鏈、訂單、資產等全生命周期管理，如圖1所示。

　　圖1：智能制造生命周期管理

　　在智能工廠中，借助于各種生產管理工具/軟件/系統和智能設備，打通企業從設計、生產到銷售、維護的各個環節，實現產品仿真設計、生產自動排程、信息上傳下達、生產過程監控、質量在線監測、物料自動配送等智能化生產。

　　下面介紹了幾個智能工廠中的典型“智能”生產場景。

　　場景1：設計/制造一體化。

　　在智能化較好的航空航天制造領域，采用基于模型定義(MBD)技術實現產品開發，用一個集成的三維實體模型完整地表達產品的設計信息和制造信息(產品結構、三維尺寸、BOM等)，所有的生產過程包括產品設計、工藝設計、工裝設計、產品制造、檢驗檢測等都基于該模型實現，這打破了設計與制造之間的壁壘，有效解決了產品設計與制造一致性問題。

　　制造過程某些環節，甚至全部環節都可以在全國或全世界進行代工，使制造過程性價比最優化，實現協同制造。

　　場景2：供應鏈及庫存管理。

　　企業要生產的產品種類、數量等信息通過訂單確認，這使得生產變得精確。

　　例如：使用ERP或WMS(倉庫管理系統)進行原材料庫存管理，包括各種原材料及供應商信息。當客戶訂單下達時，ERP自動計算所需的原材料，并且根據供應商信息即時計算原材料的采購時間，確保在滿足交貨時間的同時使得庫存成本最低甚至為零。

　　供應鏈及庫存管理

　　因此，智能工廠的建立可大幅改善勞動條件，減少生產線人工干預，提高生產過程可控性，最重要的是借助于信息化技術打通企業的各個流程，實現從設計、生產到銷售各個環節的互聯互通，并在此基礎上實現資源的整合優化和提高，從而進一步提高企業的生產效率和產品質量。

　　三、 我國制造業現狀和首要任務

　　我國制造業現狀是 “2.0補課、3.0普及、4.0示范”。其中工業2.0、3.0、4.0對應的含義如下：

　　2.0實現“電氣化、半自動化”

　　使用電氣化和機械化制造裝備，但各生產環節和制造裝備都是“信息孤島”，生產管理系統與自動化系統信息不貫通，甚至企業尚未使用ERP或MES系統進行生產信息化管理。我國也有許多中小企業都處于此階段;

　　3.0實現“高度自動化、數字化、網絡化”

　　使用網絡化的生產制造裝備，制造裝備具有一定智能功能(如標識與維護、診斷與報警等)，采用ERP和MES系統進行生產信息化管理，初步實現了企業內部的橫向集成與縱向集成;

　　4.0實現“數字化、網絡化、智能化”

　　適應多品種、小批量生產需求，實現個性化定制和柔性化生產，使用高檔數控機床、工業機器人、智能測控裝置、3D打印機、智能倉庫和智能物流等智能裝備，借助各種計算機輔助工具實現虛擬生產，利用互聯網、云計算、大數據實現實現價值鏈企業協同生產、產品遠程維護智能服務等。

　　我國實現智能制造必須2.0、3.0、4.0并行發展，既要在改造傳統制造方面“補課”，又要在綠色制造、智能升級方面“加課”。

　　對于制造企業而言，應著手于完成傳統生產裝備網絡化和智能化的升級改造，以及生產制造工藝數字化和生產過程信息化的升級改造。

　　對于裝備供應商和系統集成商，應加快實現安全可控的智能裝備與工業軟件的開發和應用，以及提供智能制造頂層設計與全系統集成服務。