智能制造的关键技术包括物联网技术吗

哐哐智造（kitweecom）是一款基于物联网技术的云MES生产管理平台。

智能制造究竟是什么？包含哪些范畴？目前业界还没有达成共识，不同背景的专家给出的解释往往大相径庭，很多概念满天飞，容易让制造企业无所适从。因此，我想站在制造企业的角度，来系统地分析一下这个问题，希望能够起到正本清源的作用。可以肯定的是，智能制造的“制造”二字，是广义的，指的是“manufacturing”，不仅仅是指生产（Production）。

关于智能制造，我认为其内涵是实现整个制造业价值链的智能化和创新，是信息化与工业化深度融合的进一步提升。智能制造融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术和人工智能技术。智能制造包括开发智能产品；应用智能装备；自底向上建立智能产线，构建智能车间，打造智能工厂；践行智能研发；形成智能物流和供应链体系；开展智能管理；推进智能服务；最终实现智能决策。目前智能制造的“智能”还处于Smart的层次，智能制造系统具有数据采集、数据处理、数据分析的能力，能够准确执行指令，能够实现闭环反馈；而智能制造的趋势是真正实现“Intelligent”，智能制造系统能够实现自主学习、自主决策，不断优化。

物联网技术就是打破人与机器直接的隔阂，机器与机器之间的信息孤岛，所以智能智造关键技术是包含物联网技术的，没有物联网就没有数据，又谈何智能？

钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级，当前的重点就是加快智能制造发展，即借助智能制造技术，转变生产管理模式，实现敏捷制造和精细化管理，进而推动钢铁行业的转型升级。

智能制造引领新一轮制造业革命，也是一场具有划时代意义的深刻的工业革命。《中国制造2025》明确坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快我国从制造大国向制造强国转变。推进钢铁行业智能制造是时代发展的必然趋势，也是我国实现钢铁强国的必由之路。

时下，我国钢铁行业正在全面贯彻实施《钢铁工业调整升级规划（2016－2020年）》（以下简称《规划》）。“十三五”期间，我国钢铁工业将进入以结构调整、转型升级为主的发展阶段，也是钢铁工业结构性改革的关键阶段。钢铁行业要积极适应、把握、引领经济发展新常态，落实供给侧结构性改革，以全面提高钢铁工业综合竞争力为目标，以化解过剩产能为主攻方向，坚持结构调整、创新驱动、绿色发展、质量为先、开放发展，加快实现调整升级，提高我国钢铁工业发展质量和效益。

要实现钢铁工业“十三五”规划的目标，钢铁企业必须全面推进智能制造，而《规划》为我国钢铁行业如何推进智能制造指明了方向，确定了目标，指出了路径。

钢企智能制造探索步伐加快

如今，不少钢铁企业已经在智能制造上开拓探索和实践，取得了较好的成效。宝武集团、沙钢等大型钢企采用工业机器人、无人行车、无人台车、无人仓库等智能制造技术来提高劳动效率，降低生产成本，在钢铁生产自动化、库存、营销等关键环节智能化水平先进。

一些大型钢厂将智能制造分成“3+1”模式，即“智能装备、智能工厂、智能互联和基础设施”，进行探索和实施。据介绍，目前，该领域研发的课题主要是钢铁制造全流程在线检测—监测技术及数字化、智能化嵌入技术，分布与集成相结合的余热余能梯级利用和系统回收技术，钢铁生产智能化能源管控与环境优化技术，污染物分布与集中结合的协同控制与一体化脱除技术，钢厂与相关产业互补链接及与周边社会共生共荣生态链接技术，钢铁流程制造和服务一体化网络集成技术，钢铁制造流程物质流、能量流、信息流协同动态调控技术，高性能钢铁产品定制化、减量化生产及装备技术，高性能钢铁产品全生命周期智能化设计、制备加工技术。

从目前来看，不少钢企纷纷进入智能制造领域：

有的钢厂借助“互联网+”、物联网和智能制造技术，依托传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式，实现人、设备、产品等制造要素和资源的相互识别、实时联通，促进钢铁研发、生产、管理、服务与互联网紧密结合，推动钢铁生产方式的定制化、柔性化、绿色化、网络化、智能化。

有些技术、资金实力雄厚的钢铁企业，则以钢铁流程绿色化、智能化集成为目标，重点围绕制造流程结构优化、制造流程技术提升、钢铁制造服务平台建立、新型商业模式建立与运营四大关键路径进行研发。

有的钢厂以关键环节机器换人为抓手，尝试和实践全工序机器换人，提升智能化生产水平，先后建成5000毫米宽厚板和特棒示范智能车间，形成了独具特色的智能制造发展之路。

有的钢厂明确智能制造目标，稳步推进：减少人工作业，提升自动化能力；全面推进建立区域化、工序化的信息监控、管控平台；制订公司智能化制造规划，并成立智能制造推进项目团队，以实现从机械化、自动化、信息化到智能化的逐步转变。

有的钢企确定了智能制造目标，即在未来几年内建设、改造一批智能化产线，完成基于互联网来满足用户个性化需求的智能化研发、生产、销售体系构建，促进企业实现向智能制造模式的转型。

钢企推进智能制造该如何着力？

一家钢企从事自动化生产工作的负责人坦言：“我们公司不是不想尝试智能制造，而是不知道该怎么着手。”

曾有一家大型钢铁企业工程师也向笔者表示，目前，国内钢铁智能化仍处于初级阶段，在实际生产过程中还是以经验为主导，尽管个别生产线有自己的数据库，但一般为生产工艺的数据，在上下游衔接等方面没有形成一个统一的系统。

那么，钢铁行业该如何加快推进智能制造？在一系列钢铁产业发展的高峰论坛上，业内专家就我国钢铁业推进智能制造发表了各自的见解，给钢铁企业诸多的思考和启迪。

业内专家指出，钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级，当前的重点就是加快智能制造发展，即借助智能制造技术，转变生产管理模式，实现敏捷制造和精细化管理，进而推动钢铁行业的转型升级。智能制造是制造业未来发展的重大趋势，也是当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。早在2015年工信部发布的《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》，决定自2015年启动实施智能制造试点示范专项行动，以促进工业转型升级，加快制造强国建设进程。其中，钢铁行业已被列入工信部的智能制造试点范围。

专家同时强调，推进钢铁行业智能制造是一个庞大的系统工程，涉及资金、技术、人力等诸多方面，系统策划是确保目标一步一步实现的有效方法，不能急功近利、一哄而上，而要稳扎稳打、分步实施、循序渐进，即针对我国钢铁行业和智能制造的特点，逐步推进制造过程智能化。诸如，在重点领域试点建设智能工厂或数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用，促进钢铁制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制等的发展。同时，在此基础上全面实施高级计划排程（APS）系统，实现敏捷制造和精准交货。

专家表示，在推进企业决策智能化方面，目前主要以两化深度融合为载体。钢铁智能制造的核心是对信息资源的有效开发和高效利用，目标是提高资源的全局利用效率，其重点在于决策的智能化。为提高资源和能源利用效率，钢铁企业应采用系统优化的思想，建立具有冶炼技术和经济成本的双重模型，实现单部门局部优化与多部门一体化全局优化的平衡。

大数据是传统数据库、数据仓库、商业智能概念外延的扩展和手段。推进大数据的集成应用，关键在于健全钢铁行业信息化基础设施，整合冶金数据资源，突破钢铁行业大数据核心技术，提升钢铁大数据分析应用能力，提高数据安全保障能力，培养复合型大数据人才，组织实施制造业大数据创新应用试点，以推动制造模式变革和冶金行业的转型升级，培育发展冶金产业新业态。

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智能制造是一种基于数字化、网络化、信息化的新型制造模式。采用物联网、大数据、云计算等技术手段，实现工厂内部高效运营和工艺流程的智能化调度、优化和控制，通过自适应和自我学习，实现全方位的制造自动化和数据共享，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，在市场竞争中获得强大的竞争力。
智能制造的基本特征包括：
1 数字化：实现对产品、生产环节、人员、设备、原材料等相关信息全面数字化，并实现信息的实时采集、处理和共享。
2 网络化：利用互联网、物联网等技术手段建立设备、人员和工厂各个环节之间的高效通讯和协作，构建起全球化生产网络，实现生产资源的全球配置和优化。
3 智能化：通过引入人工智能等技术实现生产系统的智能化调度、优化和控制，使生产过程具有自适应和自我学习能力。
4 绿色化：提倡绿色制造理念，减少生产过程中的能源消耗和废弃物排放，实现资源的最大化利用，降低制造过程对环境的负面影响，保护人与环境的和谐。
总的来说，智能制造是一种大规模、生产力强的工业模式，是未来工业领域的发展方向。它将不仅仅影响制造产业的转型和发展，还将推动社会创新能力的提高，带来大量的就业机会和新的商机。

编者按：

数字化、网络化、智能化是新一轮科技革命的突出特征，也是新一代信息技术的核心。

为团结多领域力量共赴新一代信息技术的浪潮，Hi2硬核派特向业内专家（行业扫地僧）约稿，请专家用通俗易懂的方式介绍新技术的概念、现状及趋势。

本文是该系列的开篇，enjoy~

〇 这里是前言

工业领域范围很广，不仅涉及行业多，各种概念也非常多，比如，智能制造、工业互联网、产业互联网、数字化转型等等，要搞清楚个中详情，还需要费不少时间。

我们花3-5分钟，先搞清楚几个概念。

话不多说，我们发车了！
一 先从智能制造的概念开始

首先，智能制造并不是一项技术，而是制造业追求的一个目标。

智能制造是一个有起点没有终点的目标 ，所以如果有人说他们已经实现了智能制造，这种说法本身就是有误的，智能制造是一片无边无际的蔚蓝大海，大家都是刚刚起航。
二智能制造的核心是人工智能与制造技术的融合

智能制造是个筐，很多概念都往里面装。

根据 工业互联网产业联盟 发布的《工业互联网术语与定义》，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，而且还具有自学习功能，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。

根据 中国工程院 的解释，新一代智能制造是数字化网络化智能化技术与制造技术的深度融合，其 核心是新一代人工智能技术与制造技术的深度融合 。
三 智能制造的“四新”、“三算”

智能制造包含的智能制造技术是指：贯穿应用于整个制造企业子系统涉及的新设备、新材料、新工艺、新技术等，目前炙手可热的3D打印、石墨烯、虚拟现实等都属于这一范畴，为了方便大家区别，笔者把其中的新设备、新材料、新工艺、新技术等 智能制造技术 简称为 “四新” 。

智能制造包含的 智能制造系统 主要是指人工智能，主要涉及 “三算” ：算力、算据、算法。人工智能的算力主要是建立在云计算之上，算据是来自于工业物联网对各种设备的数据采集而形成的工业大数据，算法是将工业技术原理、行业知识、基础工艺、模型工具等进行规则化、软件化、模块化。用烧饭做类比，算力是煤气灶，算据是食材原料，算法是厨师技能。
四 工业互联网即智能制造系统

构建人工智能+制造业的“三算”（算力、算据、算法）体系就是工业互联网，工业互联网是智能制造现阶段的关键载体，是互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术在制造业融合应用的产物。
五 工业互联网是产业互联网的子集

工业不是第一个与新一代信息技术融合的产业，在这之前，零售业、金融业、通信、教育等早已开始了这场融合（新零售、新金融、新生态等），只不过这次“轮流转”到了工业，而且，新一代信息技术与工业的融合是必然，这种融合就形成了工业互联网。

各个产业与新一代信息技术融合的产物就是产业互联网，工业互联网是产业互联网的一个重要组成部分。

有意思的是，工业和产业的英文都是industry，中文很美妙。
六 数字化转型是目标，产业互联网是手段

数字化转型是目标，它追求的是将各行各业与数字技术融合，从而帮助传统产业获得产出增加和效率提升，而产业互联网是实现这一目标的手段和抓手。

数字化转型是一种状态目标，追求的结果是“产出增加和效率提升”，这是大家需要注意的地方，不是为转型而转型。
七  最后，我们小结下

1  智能制造包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造技术包含“四新”，智能制造系统主要是指“三算”；

2  工业互联网是指智能制造大范畴中的智能制造系统这一部分；

3  产业互联网包含了信息技术与多个产业的融合，与工业的融合就是工业互联网；

4  数字化转型是指各产业与数字技术融合的一个过程与目标，产业互联网是这一目标的手段和抓手。

现在，这些概念你搞清楚了吗？别再被人用各种概念扰乱了思路哦~

以上是本系列的“前菜”， 下期见 。

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“上硬菜”栏目是硬核派微信公众号Hi2Lab的专家约稿/投稿栏目，邀请特约专家通俗地讲述硬核科技的技术概念、产业现状及发展趋势。

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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，而且还具有自学习功能，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。

智能制造的核心构成。智能制造是集软件、电子、控制、机械于一体的智能制造终端，其核心是“云”、“网”、“端”三大要素。

智能制造实质上是新一代信息技术与制造业深度融合。在设计、生产、管理、服务、回收利用等制造活动的各个环节中运用新一代信息技术。

云计算指的是工业大数据和云计算。通过传感器系统等途径，自动设备产生的大量数据，实现了采集、反应和预测，形成了可 *** 作的大数据，有助于制造从生产到销售的完整闭环。

网络，是指工厂内部的物联网和工业互联网，覆盖了整个产业链。当前，国内制造业的信息化升级，可以通过传感器、RFID、机器视觉、人脸识别等20多个方面来完成工业数据的采集与汇总。

端，是指智能机床、机器人、传感器、机器视觉等智能生产设备，智能物流设备，服务机器人等智能制造设备，以及其它领域的智能制造应用。从中期和长期来看，智能制造设备的后续竞争力取决于它软硬件结合的能力。

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