新型柔性智能制造系統(tǒng)：搶占智能時代定制化生產(chǎn)的技術(shù)先機

宇宙立方

前不久，西安交通大學自動控制研究所韓九強教授團隊立足工業(yè)革命發(fā)展規(guī)律研究和“中國制造2025”，著眼智能時代未來工業(yè)發(fā)展趨勢，提出并成功研制了一種柔性智能生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)模式。
1 H( \* o/ h8 F' m  T  N' ~1 b9 C$ m+ ^為搶占工業(yè)革命制高點提供理論支撐
當前，隨著“中國制造2025”的快速推進，工業(yè)制造以機器人替代人工成為必然趨勢，然而采用傳統(tǒng)工業(yè)機器自動生產(chǎn)線難以滿足現(xiàn)代多品種、小批量、供貨緊的柔性智能制造需求，特別是隨著生產(chǎn)需求“大數(shù)據(jù)”快速膨脹，定制化生產(chǎn)服務將成為企業(yè)推動制造裝備升級、增強生產(chǎn)競爭能力的一個新增長點。
5 F$ G0 U6 x" C! q6 u西安交通大學自動控制研究所所長韓九強教授表示，群視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)就是要解決智能時代中國制造這一瓶頸問題，以搶占智能時代定制化生產(chǎn)的技術(shù)先機，可為實現(xiàn)中國制造的多樣化、定制化、智能化的未來發(fā)展，為實現(xiàn)我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展彎道超車，為中國在工業(yè)革命發(fā)展進程中搶占制高點提供理論支撐。
1 M: U) w1 i! V, K0 C9 B“工業(yè)5.0”是什么?曾榮獲國家科技進步二等獎并長期致力于工業(yè)革命規(guī)律研究的韓九強，通過類人比較對四次工業(yè)革命進行分析，指出每一次工業(yè)革命都是以機器衍生出類人某種重要器官機能的機器機能為標志，使得各種機器轉(zhuǎn)型升級和廣泛應用，以推動工業(yè)不斷發(fā)展，形成工業(yè)X.0。“可以說，仿人智力機能的機器學習機能將引發(fā)第五次工業(yè)革命，其間也將誕生各種類型智能機器并得到廣泛應用。”韓九強說。
/ f5 b3 I" m6 c; m$ ?% c他說：“與李世石PK的圍棋高手AlphaGo智能機器人這類有代表性的智能機器已經(jīng)誕生，是第五次工業(yè)革命發(fā)展演變過程的雛形。工業(yè)革命和工業(yè)發(fā)展是無止境的，依其工業(yè)自身發(fā)展規(guī)律，給出第五次工業(yè)革命的大膽設想和預測，為國家發(fā)展戰(zhàn)略提供理論支撐，我們應該做好準備搶占工業(yè)革命中國標準的話語權(quán)。”
助推自動制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級
# [- B$ `4 r1 C+ V) H% ]群視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)是一種集視覺采集、模式識別、信息通信、加工制造和機器學習等信息物聯(lián)網(wǎng)自動制造于一體，形成可由不同數(shù)量的視覺智能機器和數(shù)控加工設備組成的柔性結(jié)構(gòu)模式，既可實現(xiàn)機器自主智能化，也可實現(xiàn)多機器協(xié)同制造的群體系統(tǒng)智能化。
0 j0 V" ^1 J& U3 P4 n! d5 h- ~* `9 y這種系統(tǒng)相當于采用具有類人耳嘴眼機能的網(wǎng)絡視覺協(xié)同機能的機器群替代傳統(tǒng)數(shù)字化控制的自動化生產(chǎn)線，使得制造業(yè)從以數(shù)字化控制的自動制造，向以物聯(lián)網(wǎng)+群視覺機器的智能制造方向衍生和發(fā)展，直至衍生出類人學習機能的機器智能，實現(xiàn)真正意義上的智能制造。
' u: R9 z+ L, }: r0 L系統(tǒng)的群體智能，是指群體之間的交互智能、生產(chǎn)計劃執(zhí)行的調(diào)度智能、作業(yè)目標實現(xiàn)的優(yōu)化智能等;而自主智能包括個體機器對現(xiàn)場動態(tài)物件識別的智能、對現(xiàn)場動態(tài)物件跟蹤操控的智能、不受系統(tǒng)時序優(yōu)先控制的作業(yè)智能、進出系統(tǒng)又不影響系統(tǒng)整體目標實現(xiàn)的智能等。因此，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)柔性組態(tài)化功能、群體機器網(wǎng)絡化協(xié)同功能、個體具有自主智能化功能等，即該系統(tǒng)中的機器設備和群數(shù)量可以任意選定，相鄰機器間可以合作進行作業(yè)，個體機器具有動態(tài)識別、決策判定，進而衍生出自學習的智能特征。
據(jù)悉，韓九強團隊研發(fā)的該系統(tǒng)模型可實現(xiàn)根據(jù)要求組態(tài)參與作業(yè)機器與加工設備數(shù)量的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也可以依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)進展情況，實施自主決定繼續(xù)協(xié)作或退出系統(tǒng)，從而達到提高系統(tǒng)現(xiàn)場作業(yè)的高效率。值得一提的是，該系統(tǒng)中的每一臺機器既可獨立使用又可聯(lián)合作業(yè)，學生進行各自試驗研究互不影響。
, d7 I- q' {, c8 `/ e6 O* n% _應用廣泛的群視覺機器柔性智能制造
) t, r8 ]* |% o) f" }+ g. i! D3 R5 x目前，西安交通大學已經(jīng)采用該系統(tǒng)平臺開發(fā)出群體異步物件轉(zhuǎn)移智能實驗、物件拆卸裝配智能實驗、雙體機器協(xié)同裝配智能實驗、多體機器虛擬車銑沖鉆智能實驗等實驗，還將進一步開拓如色差分類智能試驗、形體分類智能試驗，以及目標對象優(yōu)先混合作業(yè)智能裝配試驗等內(nèi)容。
韓九強說，研究團隊目前正研究群視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)的升級版，將群視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)平臺中的教學機器人更換為工業(yè)機器人、虛擬機床更換為加工中心并賦予專門的產(chǎn)品制造背景，即可升級為群視覺機器柔性智能制造專用產(chǎn)品智能制造系統(tǒng)。
談到系統(tǒng)的應用領域，韓九強表示，隨著“中國制造2025”的展開，眾多行業(yè)領域都很大程度涉及智能制造。
" ^3 F* h* a. A" s" F$ t視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)，既適用于群體智能制造涉及的智能機器人、智能制造裝備、智能測控系統(tǒng)等關鍵技術(shù)的研究，也可作為無人值守的智能制造系統(tǒng)車間或工廠的參考模型。同時，群視覺機器柔性智能制造系統(tǒng)還可用于科研教學，不僅適用于電子與信息領域?qū)W科的機器視覺、模式識別、機器人控制、系統(tǒng)工程等課程的實驗教學，也可跨學科用于機械、電器、測控技術(shù)等學科專業(yè)實驗教學，還可用于機器學習、深度機器學習的理論方法研究等領域。

xiaobing86203

西安交通挺牛的啊，趕超上海交大了

未來第一站

又是工業(yè)5.0，又是第五次工業(yè)革命，真是彎道超車的節(jié)奏。

韓寒11

支持大學科研項目轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品