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「 1.精密測(cè)量的內(nèi)涵 」

第一次工業(yè)革命以珍妮紡紗機(jī)為起點(diǎn)，瓦特蒸汽機(jī)為主要標(biāo)志，完成從人力到機(jī)械化的進(jìn)程;第二次工業(yè)革命以辛辛那提屠宰場(chǎng)的第一條自動(dòng)化生產(chǎn)線為標(biāo)志，制造業(yè)從此進(jìn)入大批量流水線模式的電氣時(shí)代;第三次工業(yè)革命將信息化和自動(dòng)化相結(jié)合，推出人類第一個(gè)可編程邏輯控制器(programmable logic controller，PLC)，賦予了生產(chǎn)線“可編程”的能力，使產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量都得到了革命性的提升;當(dāng)前，第四次工業(yè)革命的腳步越來越近，其核心就是推進(jìn)智能制造。

圖1深刻揭示了全球制造業(yè)變革的過程。橫坐標(biāo)是產(chǎn)品種類，以及客戶需求的差異化程度，越往右，客戶需求的差異越大;縱坐標(biāo)是每種變型產(chǎn)品的產(chǎn)量，以及市場(chǎng)的波動(dòng)，向下是市場(chǎng)更加波動(dòng)，向上是市場(chǎng)更加穩(wěn)定。從1850年到1913年，處于手工制造為主的階段，產(chǎn)品種類多，每種產(chǎn)品的產(chǎn)量低;1913年，福特公司的T型車出現(xiàn)，標(biāo)志著人類社會(huì)進(jìn)入大批量生產(chǎn)的時(shí)代;1955年達(dá)到一個(gè)拐點(diǎn)，盡管大批量生產(chǎn)的能力達(dá)到極致，但客戶需求開始分化;1980年，人類社會(huì)進(jìn)入大批量定制的時(shí)代，客戶追求差異化的產(chǎn)品，但仍然希望是大批量生產(chǎn)的價(jià)格;進(jìn)入2000年，進(jìn)入了全球化時(shí)代，標(biāo)志性的事件是2001年中國(guó)加入WTO。這之后，電子商務(wù)在全球興起，客戶開始追求個(gè)性化定制，企業(yè)需要基于信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)客戶的需求提供可配置的產(chǎn)品。同時(shí)，每個(gè)區(qū)域市場(chǎng)也顯示出明顯的差異化，因此，面向國(guó)際市場(chǎng)的制造企業(yè)，必須充分考慮合規(guī)性。

全球制造業(yè)變革的過程（來源：Koren Y (2010). The global manufacturing revolution: product-process-business integration and reconfigurable systems, John Wiley  & Sons.）

當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)復(fù)雜，充滿了不確定和不穩(wěn)定因素，制造業(yè)面臨眾多巨大挑戰(zhàn)：生產(chǎn)成本不斷攀升，尤其是勞動(dòng)力資源短缺造成生產(chǎn)要素的成本不斷上漲;客戶需求日益?zhèn)€性化，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高;產(chǎn)品的生命周期越來越短，對(duì)產(chǎn)品研發(fā)、原材料采購(gòu)、制造、交付等各環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)效率提出越來越高的要求;隨著人們對(duì)全球資源環(huán)境危機(jī)意識(shí)的覺醒，對(duì)制造業(yè)綠色環(huán)保的要求也不斷提升。

面對(duì)諸多挑戰(zhàn)，制造業(yè)將創(chuàng)新作為驅(qū)動(dòng)其發(fā)展的核心力量，伴隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)出現(xiàn)了以下轉(zhuǎn)型趨勢(shì)：

(1)隨著客戶需求的個(gè)性化和制造技術(shù)的發(fā)展進(jìn)化，制造模式已經(jīng)從大批量生產(chǎn)走向大批量定制和個(gè)性化定制;

(2)產(chǎn)品的復(fù)雜程度不斷提高，發(fā)展為機(jī)電軟一體化的智能互聯(lián)產(chǎn)品，嵌入式軟件在其中發(fā)揮越來越重要的作用;

(3)制造企業(yè)的業(yè)務(wù)模式正在從單純銷售產(chǎn)品轉(zhuǎn)向銷售產(chǎn)品加維護(hù)服務(wù)，甚至完全按產(chǎn)品使用的績(jī)效付費(fèi);

(4)制造企業(yè)全面依托數(shù)字化技術(shù)來支撐企業(yè)的業(yè)務(wù)運(yùn)作、信息交互和內(nèi)外協(xié)同，工業(yè)軟件應(yīng)用覆蓋企業(yè)全價(jià)值鏈和產(chǎn)品全生命周期;

(5)制造企業(yè)之間的分工協(xié)作越來越多，供應(yīng)鏈管理和協(xié)同創(chuàng)新能力已成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一;

(6)多種類型的工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)廣泛應(yīng)用，結(jié)合機(jī)器視覺等傳感器技術(shù)，發(fā)展進(jìn)化為協(xié)作機(jī)器人、可移動(dòng)的協(xié)作機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作;

(7)制造企業(yè)開始廣泛應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)少人化;

(8)增材制造技術(shù)，尤其是金屬增材制造技術(shù)的應(yīng)用和增材制造服務(wù)興起，制造模式演化為應(yīng)用多種增材、減材和等材制造技術(shù)混合制造;

(9)精益生產(chǎn)、6Sigma、5S管理等先進(jìn)管理理念在實(shí)踐中不斷發(fā)展進(jìn)化;

(10)制造業(yè)廣泛應(yīng)用各種具有優(yōu)異性能的新材料和復(fù)合材料，其制造模式發(fā)生本質(zhì)變化;

(11)制造業(yè)高度重視綠色制造、節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可再生能源應(yīng)用;

(12)制造企業(yè)越來越關(guān)注實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、檢測(cè)、試驗(yàn)等各種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和互聯(lián)互通，以實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)行的透明化;

(13)全球進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，制造企業(yè)開始應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)工廠的設(shè)備和已銷售的高價(jià)值產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù);

(14)虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)在制造業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、制造、試驗(yàn)、維修維護(hù)和培訓(xùn)等業(yè)務(wù)得到廣泛應(yīng)用;

(15)5G無線通信技術(shù)為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集和產(chǎn)品遠(yuǎn)程操控等應(yīng)用帶來新的機(jī)遇;

(16)制造企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過程中，各種設(shè)備、儀表、企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，以及應(yīng)用的信息系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)都在不斷產(chǎn)生各種異構(gòu)的海量數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)決策更加依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng);

(17)人工智能技術(shù)已經(jīng)在制造業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)與分析和設(shè)備故障預(yù)測(cè)等方面廣泛應(yīng)用;

(18)制造企業(yè)廣泛的應(yīng)用信息系統(tǒng)和自動(dòng)化控系統(tǒng)，正在逐漸基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

總之，從傳統(tǒng)制造邁向智能制造，已成為未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，以智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化和綠色制造為特征的第四次工業(yè)革命，才剛剛拉開序幕。

隨著新一代信息技術(shù)的興起，世界各國(guó)都將智能制造作為制造業(yè)變革的方向，紛紛提出以智能制造為核心的再工業(yè)化戰(zhàn)略。從智能制造發(fā)展趨勢(shì)看，主要是以德國(guó)的“工業(yè)4.0”以及美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為代表;從智能制造戰(zhàn)略執(zhí)行層面看，各國(guó)盡管在發(fā)展重點(diǎn)上各有側(cè)重，但是戰(zhàn)略執(zhí)行上都是圍繞技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境建設(shè)和技術(shù)轉(zhuǎn)移三個(gè)方面開展的，其核心目的都是為了全力助推國(guó)家搶占智能制造制高點(diǎn)，鞏固全球經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力、競(jìng)爭(zhēng)力以及工業(yè)領(lǐng)先地位。我國(guó)從“十五”期間推進(jìn)制造業(yè)信息化，到“十一五”推進(jìn)兩化融合，再到“十二五”推進(jìn)兩化深度融合，“十三五”期間，國(guó)家開始大力推進(jìn)智能制造，理念在不斷進(jìn)化。為了加快縮小我國(guó)與全球制造強(qiáng)國(guó)之間的明顯差距，我國(guó)在2015年提出了制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略，智能制造工程是其五大工程之一。我國(guó)將以推進(jìn)智能制造為主攻方向，通過信息化和工業(yè)化深度融合引領(lǐng)和帶動(dòng)制造業(yè)發(fā)展，建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。我國(guó)“十四五規(guī)劃”也強(qiáng)調(diào)，深入實(shí)施智能制造和綠色制造工程，發(fā)展服務(wù)型制造新模式，推動(dòng)制造業(yè)高端化智能化和綠色化。

文章來源：控制工程網(wǎng)