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近日，王國法院士及煤炭科學研究總院杜毅博發(fā)表題為《德國工業(yè)4.0與中國煤機裝備智能制造的發(fā)展》的文章，針對中國煤機行業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和未來，提出了自己的看法。 現(xiàn)節(jié)選內(nèi)容如下 我國作為世界最大煤炭生產(chǎn)、消費、凈出口國， 煤機裝備制造業(yè)發(fā)展迅速，其生產(chǎn)總量與整體技術 已達世界前列。 然而，我國煤機裝備中低端產(chǎn)品過剩，高端高可靠性產(chǎn)品緊缺，核心競爭力與創(chuàng)新能力不足，一些關鍵元部件仍需從外國進口。新一輪產(chǎn) 業(yè)革命的背景下，我國煤機裝備更需在產(chǎn)品可靠性、 智能化等方面不斷創(chuàng)新，以智能制造助推我國煤機 裝備產(chǎn)業(yè)與技術走向國際發(fā)展的高地。 智能制造的終極目標是要實現(xiàn)產(chǎn)品及其制造過 程的最優(yōu)化，獲得高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、敏捷、低耗、宜人 等效果。智能分析決策實現(xiàn)制造系統(tǒng)或產(chǎn)品智能化 的核心部分，而其關鍵技術是以新一代人工智能技 術為核心的六大關鍵技術，包括人工智能技術、工業(yè) 機器人技術、大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、物聯(lián)網(wǎng)技術 以及整體的信息化系統(tǒng)。 1) 人工智能技術: 新一代智能制造的主要特征表現(xiàn)在制造系統(tǒng)具備了學習能力，通過深度學習、增強學習等技術應用于制造領域，知識產(chǎn)生、獲取、運用和傳承效率發(fā)生革命性變化，顯著提高創(chuàng)新與服 務能力。人工智能技術的三大特點就是大數(shù)據(jù)技 術、按照計劃規(guī)則的有序采集技術、自我思考的分析 和決策技術。傳統(tǒng)人工智能追求機器對人腦思維、認知功能的模擬，讓機器變得更聰明; 新一代人工智 能則基于新的信息環(huán)境，把計算機和人連成更強大的智能系統(tǒng)，以實現(xiàn)新目標。 2011年人工智能全球利申請不到5500件到2016年的22000件，6年間翻了4倍，新一代人工智能在技術和產(chǎn)業(yè)方面均接近“奇點”?！癆I 制造業(yè)”成為全球經(jīng)濟技術競爭 的重要因素。如
人工 智能正在從多個方面支撐傳統(tǒng)制造向智能制造邁進，為中國制造業(yè)“由大變強”的發(fā)展注入新動能。 2) 工業(yè)機器人技術: 工業(yè)機器人作為機器人的一種，主要由操作器、控制器、伺服驅(qū)動及傳感系統(tǒng)組成。是可重復編程，完成三維空間仿人操作自動控制，對于穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件起到重要作用。工業(yè)機器人應用的五大領域包括機器人加工、噴涂、裝配、焊接以及機器 搬運等。我國近年來機器人銷量大幅上漲，僅2017年前 10個月銷量已達 10.48 萬臺，位居全球第一。“機器換人”成為大勢所趨。 圖為黃陵礦業(yè)一號煤礦的“井下巡視機器人” 工業(yè)巡檢機器人將采煤機滾筒的位置及割煤狀態(tài)，頂?shù)装迮c滾筒之間相對位置以及工作面運輸機直線度等數(shù)據(jù)傳送到工作面順槽監(jiān)控中心。 3) 大數(shù)據(jù)技術: 工業(yè)大數(shù)據(jù)的來源主要是數(shù)字 化設計、智能化制造、網(wǎng)絡化監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)管理 4個 方面，產(chǎn)生了大量的工業(yè)數(shù)據(jù)。工業(yè)大數(shù)據(jù)還貫穿于設計、制造、使用、維修、回收整個產(chǎn)品全生命周期，包括數(shù)據(jù)的獲取、集成、應用等。大數(shù)據(jù)分析技 術包括它的分類技術、建模技術、聚類技術、匹配技術、優(yōu)化技術、可視技術等。大數(shù)據(jù)技術的應用和發(fā) 展使得價值鏈上各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和信息能夠被深入分析和挖掘，為企業(yè)管理者、生產(chǎn)者、消費者提供看待價 值鏈的全新視角，使企業(yè)有機會把價值鏈上更多環(huán) 節(jié)轉(zhuǎn)化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。 4) 云計算技術: 大量企業(yè)采用的是豎井化IT架構，孤島現(xiàn)象較為嚴重，IT系統(tǒng)資源無法跨系統(tǒng)共享，資源利用率低，工業(yè)云平臺打破各部門之間的數(shù)據(jù)壁壘，讓數(shù)據(jù)真正流動起來，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關聯(lián)，幫助企業(yè)做出最正確的決策，生產(chǎn)出最合理、 最貼近于消費市場的產(chǎn)品。智能工業(yè)云平臺作為一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)平臺，工業(yè)云構建了網(wǎng)絡化制造模式，搭建起一種新型的生態(tài)系統(tǒng)。在設備與設備之間，設備與生產(chǎn)線，工廠與工廠之間無縫對 接，監(jiān)控生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 2017年7月11日，百度在線網(wǎng)絡技術（北京）有限公司、山西大學和山西精英科技股份有限公司在太原正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，百度將運用ABC（人工智能AI、大數(shù)據(jù)Big data、云計算Cloud Computing）和物聯(lián)網(wǎng)等先進技術，與精英科技、山西大學開展深度合作，共同打造服務山西乃至全國的“中國煤炭云”。 5) 物聯(lián)網(wǎng)技術: 智能制造最大特征是實現(xiàn)萬物 互聯(lián)( IOE Internet of everything) ，是智能制造的神經(jīng)系統(tǒng)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)，以及高級計算、分析、傳感技術的高度融合，也是工業(yè)生產(chǎn)加工過程與物聯(lián)網(wǎng)技術的高度融合。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、互聯(lián)傳輸、智能處理及自組織和自維護的特點。信息技術發(fā)展的終極目標就是實現(xiàn) 無所不在的連接，人、物、數(shù)據(jù)和程序通過互聯(lián)網(wǎng) 聯(lián)系在一起并進行流程再造，基于物理世界感知和交互的在線化實時化數(shù)據(jù)與智能處理，改變對外部世界的相應模式。智能制造工廠架構與應用場景如下圖所示。 6) 整體的信息化系統(tǒng): 智能制造信息系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)采集基礎上，建立完善的智慧工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)制造從硬件設備到軟件系統(tǒng)，再到生產(chǎn)方法，全部生產(chǎn)現(xiàn)場上下游信息的互聯(lián)互通。智能 制造信息系統(tǒng)包括企業(yè)管理計劃(EＲP) 及產(chǎn)品全 生命周期管理系統(tǒng)( PLM)，從管理層上包括制造執(zhí) 行系統(tǒng)(MES) 和工廠的工程組態(tài)軟件，從而達到產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)物理世界與虛擬世界的協(xié)調(diào)統(tǒng) 一。 智能制造信息系統(tǒng)以精益管理為核心，根據(jù)用戶需求定義企業(yè)價值，提高系統(tǒng)柔性和可靠性，降低庫存及溝通管理成本，實現(xiàn)智能制造企業(yè)管理理念和管理模式的轉(zhuǎn)型發(fā)展。 來源：煤機網(wǎng) |
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