人工智能与制造业：智能制造与工业4.0

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工业4.0和智能制造探讨

作者：孙达凯 屠蔚蓝

来源：《科学与信息化》2020年第07期

摘 要 德国工业经历了传统工业制造技术的变革，兴起了四次工业革命的“工业4.0”，是在新兴的互联网技术完美融合前提下，实现设备智能化生产的技术革命。本文围绕科技化、智能化的技术手段，对工业4.0智能生产制造内涵、表现及发展前景进行分论述，期望能够对转型期的制造企业具有参考价值。

关键词 工业制造;智能制造;工业4.0

传统制造企业面对工业4.0时代必须要实现转型。这是21世纪的重大变革。以信息网络技术融合为核心的产业革命和科技革命同时对工业企业提出了改革的要求。全球科技创新从美国的工业互联网、德国工业4.0到中国的制造2025，信息网络技术以平台搭建的模式展现出科技创新的独特特征。在系统推进智能制造的过程中，我国经历了由小变大的发展诸多关口，每一步都是以智能制造为目标的夯实步伐。

1 工业4.0定义

对于工业4.0的定义，经历过四次工业革命的时代，理论界认为其是一场新型的产业革命，是在新时代制造企业发展背景下，对于技术革命的渴望造就而成的。是工业对于自身的发展进行寻求的新模式。

工业4.0依托于信息物理技术的智能规划，以智能化技术为开展契机，主要是针对制造业进行产业革命，融合信息数据、物联网、互联网技术，以智能化信息化技术为手段，具体应用在制造流程、设备工艺等方面。例如传感技术、物联技术、自动化技术、信息通信技术等。各项现代化智能化技术融合为工业4.0下的技术应用、融合和升华。

工业4.0科技化技术将智能制造提上日常。智能制造是积极融合了信息化、工业化、智能化、信息化的技术，提升制造工艺的质量、效率、效果。对于生产流程进行优化，大大提升了传统制造业在传统技术模式下的生产效率，促进制造产业向着更高、更快、更强的方向发展[1]。

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工业4.0时代的智能制造

来源：译自《智慧工厂》编辑部

当前世界范围的发展中国家都

存在着制造业的更新问题，由于装备

和软硬件平台依赖进口，所面临的缺

乏创新平台自动化，并且由于设备生

产的自主程度较低、制造业外移、制

造业仍然处于价值链低端，存在劳动

生产率较低等问题。短期内，人工智 能与工业机器人在制造业落地迅速发

展，人工智能协同机器人将解放大量

重复、规则的人类劳动。中长期内， 伴随工业4.0进一步的推广成熟，机

器之间、工厂之间得以智能化互联互

通，区块链技术的加入更使得制造业

“全自动运行”成为可能，“人工智能

+机器人+区块链”模式值得期待。长

期看，制造业与服务业将深度融合，

标准化生产与个性化定制并存，智能

制造为人们构筑美好生活提供畅想空

间，这绝非天方夜谭。

智能制造特征

智能制造特征主要有四个方面：

以智能工厂为载体、以生产关键制造

环节智能化为核心、以端到端数据流

为基础、以全面深度互联为支撑。其

中生产智能化、数据交流以及制造本 体深度互联，正是工业互联网所要解

决的核心问题。

随着多项技术的不断成熟和实际

应用，人工智能应用领域不断拓展，

制造业企业的商业世界将会被实质性

地影响和改变，并在以下三个层面得

到实质性的提升：1. 自动化达到新高度。随着机器

视觉、语音识别、自然语言理解等感

知类技术不断成熟，各行业已尝试将

其引入标准化程度较高的业务中，提 升行业的自动化水平。

2. 智能分析与决策水平提升。人

工智能的发展使数据挖掘和分析技术 跳出了传统分析技术的局限，并取得

了新的突破，大幅度提高了商业智能

的水平，在风险管理、营销和服务等

领域实现真正的“智能化”，具体表现

包括基于社交媒体生产信用评分、财

务数据分析与评论、从实时复杂交易

模式中发现欺诈等。3. 新的商业模式与新产业诞生。

在需求端，传统行业逐渐意识到了人

中国智能制造与工业4

.0的发展

中国智能制造与工业4.0的发展

随着互联网技术和人工智能技术的不断发展，智能制造已成为全球制造业发展的热门话题。而在中国，智能制造和工业4.0已成为政府的战略重点，成为未来制造业发展的不可或缺的一部分。本文将从中国智能制造与工业4.0的概念、发展现状、应用场景和未来趋势等方面进行探讨。

一、概念解析

智能制造是指利用先进的信息技术、物联网技术和人工智能技术，将生产过程中的各个环节自动化、数字化、智能化，从而实现生产效率的提高和生产质量的提升。而工业4.0则是智能制造的重要支撑，是指通过互联网技术、物联网技术和人工智能技术，实现生产线上的“智能化”，从而提高生产效率、降低成本、提高生产质量和实现节能减排等目的。

二、发展现状

中国智能制造和工业4.0的发展取得了长足进展，在高端装备制造、新能源汽车、智能家电、智能手机和航空航天等领域的应用已经开始落地。中国正在逐步实现从制造大国向制造强国的转变，正在朝着由低端低质生产向高端高质转型。

三、应用场景

智能制造和工业4.0的应用场景主要包括以下几个方面：

1. 智能工厂

智能工厂是利用物联网技术、互联网技术和人工智能技术，实现自动化和智能化生产的一种生产模式。智能工厂可以实现生产线上的自动化、数字化和智能化，从而提高生产效率、降低成本、提高产品质量和生产效率等目的。

2. 智能家电

智能家电是利用物联网技术、互联网技术和人工智能技术，实现智能控制家电的一种应用。智能家电可以通过手机等移动设备远程控制，实现远程开机、关闭、定时设置等功能，同时也可以通过人脸识别等技术实现智能化管理。

3. 智能制造设备

智能制造设备是指利用物联网技术、互联网技术和人工智能技术，实现设备自动化和智能化的一种设备。智能制造设备可以通过实时监控、故障预测和自动化维护等功能，提高生产效率、降低成本和提高产品质量等目的。 四、未来趋势

未来智能制造和工业4.0的发展将进一步加速，智能制造技术将逐渐普及到更多领域，包括医疗、金融等业务领域。同时，工业4.0将与5G、区块链、大数据等技术相结合，从而实现更加智能化、高效化和安全化的生产模式。

2018年第9期信息与电脑China Computer&Communication人工智能与识别技术

智能制造、工业4.0与数字化制造的关系研究

杨　柳

（上海航天设备制造总厂有限公司，上海　200245）

摘　要：随着科学技术的不断发展，工业生产发生了翻天覆地的变化，从最初的蒸汽机时代，发展到电气化时代和

自动化时代，现如今即将迎接新的智能时代。工业化正以崭新的面貌出现在我们眼前，这既是一场工业革命，更是一场

科技变革，它为发展中国现代制造业指明了方向。与智能制造相关联的是数字化制造和工业4.0的出现。笔者通过比较

研究智能制造、数字化制造以及工业4.0，力图探索出三者之间的关系。关键词：智能制造；工业4.0；数字化制造

中图分类号：F414 文献标识码：A 文章编号：1003-9767(2018)09-133-02

Research on the Relationship Between Intelligent Manufacturing, Industry 4.0

and Digital Manufacturing

Yang Liu

(Shanghai Aerospace Equipment Manufacturing Plant Co., Ltd., Shanghai 200245, China)

Abstract: With the continuous development of science and technology, industrial production has undergone tremendous changes, from the initial stage of steam engine to the era of electrification and automation, now it is about to meet the new age of intelligence.