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能与学科/Potential And Disciplines

潜能与学科!

智能制造Intelligent Manufacturing

源于人工智能的研究。智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能,还有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。

性质:

   智能是知识和智力的总和。

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造的基本原理

从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,根据分布式集成的基本思想,应用分

智能制造

布式人工智能中多Agent系统的理论与方法,实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。

智能制造系统(Intelligent Manufacturing System---IMS)是一种由智能机器和人类

体验

专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,同时,收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。由于这种制造模式,突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。智能制造系统是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。

一般而言,制造系统在概念上认为是一个复杂的相互关联的子系统的整体集成,从制造系统的功能角度,可将智能制造系统细分为设计、计划、生产和系统活动四个子系统。在设计子系统中,智能制定突出了产品的概念设计过程中消费需求的影响;功能设计关注了产品可制造性、可装配性和可维护及保障性。另外,模拟测试也广泛应用智能技术。在计划子系统中,数据库构造将从简单信息型发展到知识密集型。在排序和制造资源计划管理中,模糊推理等多类的专家系统将集成应用;智能制造的生产系统将是自治或半自治系统。在监测生产过程、生产状态获取和故障诊断、检验装配中,将广泛应用智能技术;从系统活动角度,神经网络技术在系统控制中已开始应用,同时应用分布技术和多元代理技术、全能技术,并采用开放式系统结构,使系统活动并行,解决系统集成。

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,旨在解决适应高度变化环境的制造的有效性。

综合特征编辑

智能制造和传统的制造相比,智能制造系统具有以下特征:

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。

智能机器编辑

所谓的智能机器也就是智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。由此也可知,智能机器人至少要具备三个要素:感觉要素,运动要素和思考要素。智能机器人是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。机器人已进入智能时代,不少发达国家都将智能机器人作为未来技术发展的制高点。美国、日本和德国目前在智能机器人研究领域占有明显优势。近年来,中国大力研发智能机器人,并取得了可喜的成就。

科学技术向来是把“双刃剑”,智能机器人技术在发挥其积极作用的同时也会给人们带来社会和伦理问题。因此有人担忧:智能机器人将来是否会在智能上超越人类,以至对就业造成影响,甚或威胁人类的生命财产?其实,这方面的担心完全没有必要。智能机器人并非无所不能,它的智商目前只相当于4岁的儿童,它的“常识”比正常成年人就差得更远了。中国知名学者周海中教授早在1990年发表的《论机器人》一文中就指出:机器人在工作强度、运算速度和记忆功能方面可以超越人类,但在意识、推理等方面不可能超越人类。日本机器人专家广濑茂男教授最近也指出:即使智能机器人将来具有常识,并能进行自我复制,也不可能带来大范围的失业,更不可能对人类造成威胁。只有正确看待和使用智能机器人,才能使其更好地服务人类、造福人类。