rfid智能制造相比传统制造系统有哪些优势?
智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS)是智能机器和人类专家协同工作的人机系统,在制造过程的各个环节中,借助人工智能技术和专家系统进行分析、判断、推理、构思和决策,从而实现高度柔性的生产模式。该制造模式突出了知识在制造活动中的价值和地位,且随着人工智能等相关技术的发展必然会成为影响未来经济发展的重要生产模式。
智能制造系统本质上是一个复杂的相互管理的子系统的集合,从功能上可以分为设计、计划、生产和系统活动四个相对独立的子系统。在设计功能子系统中,智能制造突出市场需求对产品的概念设计过程的影响。其功能设计强调了产品的可制造、可装配以及可维护和生产保障性。在模拟测试过程中也可以充分利用人工智能技术,对产品生产统筹进行安排,相当于在实际生产之前对生产原料、生产设备配置、生产工艺、生产流程安排以及产品品质进行前期彩排。这种虚拟的过程允许人或人工智能对每个环节进行优化。
智能制造自下而上分为三层,制造系统本身是一个复杂的相互关联的子系统的整体集成,由此可见,IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机理上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制自动地完成设计、加工、控制、管理过程,旨在解决适应高度环境变化的制造的有效性。与传统的制造相比,智能制造系统具有以下特征。
①自律能力
即搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。具有自律能力的设备称为智能机器,智能机器在一定程度上表现出独立性、自主性和个性,甚至相互间还能协调运作与竞争。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。
②人机一体化
IMS不单纯是人工智能系统,而是人机一体化智能系统,是一种混合智能。基于人工智能的智能机器只能进行机械式的推理、预测、判断,它只能具有逻辑思维(专家系统),最多做到形象思维(神经网络),完全做不到灵感(顿悟)思维,只有人类专家才真正同时具备以上三种思维能力。因此,以人工智能全面取代制造过程中人类专家的智能,独立承担分析、判断、决策等任务是不现实的。人机一体化一方面突出人在制造系统中的核心地位,同时在智能机器的配合下,更好地发挥出人的潜能,使人机之间表现出一种平等共事、相互理解、相互协作的关系,使二者在不同的层次上各显其能,相辅相成。
因此,在智能制造系统中,高素质、高智能的人将发挥更好的作用,机器智能和人的智能将真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。
③虚拟现实技术
这是实现虚拟制造的支持技术,也是实现高水平人机一体化的关键技术之一。虚拟现实技术以计算机为基础,融合信号处理、动画技术、智能推理、预测、仿真和多媒体技术为一体;借助各种音像和传感装置,虚拟展示现实生活中的各种过程、物件等,因而也能拟实制造过程和未来的产品,从感官和视觉上使人获得如同真实的感受。但其特点是可以按照人的意愿任意变化,这种人机结合的新一代智能界面是智能制造的一个显著特征。
④自组织超柔性
智能制造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要,自行组成一种最佳结构,其柔性不仅突出在运行方式上,而且突出在结构形式上,所以称这种柔性为超柔性,如同一群人类专家组成的群体,具有生物特征。
⑤学习与维护
智能制造系统能够在实践中不断充实知识库,具有自学习功能。同时,在运行过程中自行故障诊断,并具备对故障自行排除、自行维护的能力。这种特征使智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。
智能制造的发展路线第一阶段通过软件和网络进行商品的定制、开发服务。这个阶段并没有完全脱离互联网线上线下生产模式。第二阶段则是机器和商品要进行信息和指令的自主交互。这一阶段的重要技术对应M2M。第三阶段才是机器的自主控制和优化,是一种完全依赖于人工智能和大数据技术的全新的生产模式。智能制造特征表现为在产品设计、制造过程和生产环境中具有感知、分析、决策和执行的自主功能。