在智能制造背景下,感知系统扮演着至关重要的角色。智能制造是一个不断演进的概念,其发展历程可以追溯到20世纪80年代,当时人工智能开始在制造领域崭露头角。1998年,Paul Kenneth Wright和David Alan Bourne的著作《制造智能》首次明确了智能制造的定义,强调了通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和控制,模拟人类专家的知识,以实现小批量生产过程的自动化。
随后,智能制造的概念不断发展,到了20世纪90年代,智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)成为国际研究的重点。在这个阶段,智能制造系统被定义为一种能够整合智能活动,并将这些活动与智能机器相结合的先进生产系统,涵盖从订单、设计、生产到销售的全过程。
进入21世纪,随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的崛起,智能制造的概念进一步深化。2010年,美国在研讨会上提出,智能制造强调了快速新产品制造、动态响应市场需求以及实时优化工业生产和供应链的能力。德国推出的工业4.0战略虽然未直接提及智能制造,但其核心的虚拟网络-实体物理系统(CPS)理念,实际上涵盖了智能制造的要素,即智能设备和设施能够自主交换信息并执行控制任务。
智能制造的主要特征体现在三个方面:
1. 数据的实时感知:这是智能制造的基础,依赖于高效的传感器和信息采集技术,收集大量数据并实时传输至分析系统,为决策提供依据。
2. 优化决策:通过对产品全生命周期的海量异构信息进行挖掘、分析和预测,形成优化制造流程的决策指令,以提升效率和质量。
3. 动态执行:智能制造系统能够根据决策结果灵活调整生产过程,实现快速响应和自我优化。
感知系统在智能制造中负责获取和处理这些实时数据,包括对生产环境、设备状态、产品质量等多方面的监测。它通常由各种传感器、监控设备和数据分析工具组成,能够提供精准的实时信息,帮助决策系统做出准确判断。此外,感知系统还需要具备高度的集成性,能够与企业内部的其他系统如ERP、MES等无缝对接,以及与供应链合作伙伴共享信息。
智能制造是信息技术与制造技术深度融合的产物,其感知系统是实现智能化生产的关键组成部分,它不仅需要收集和处理大量数据,还要能实时反馈信息,支持优化决策,确保制造过程的动态执行。随着技术的不断进步,感知系统在未来的智能制造中将发挥更加重要的作用,推动制造业向更高效、灵活和可持续的方向发展。