新型柔性智能制造系統：搶占智能時代定制化生產的技術先機

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革命發展規律研究和“中國制造2025”，著眼智能時代未來工業發展趨勢，提出并成功研制了一種柔性智能生產線結構模式。
' C" ^/ H4 J: M' V( w( [" M為搶占工業革命制高點提供理論支撐
0 t8 e0 K9 K! @% J當前，隨著“中國制造2025”的快速推進，工業制造以機器人替代人工成為必然趨勢，然而采用傳統工業機器自動生產線難以滿足現代多品種、小批量、供貨緊的柔性智能制造需求，特別是隨著生產需求“大數據”快速膨脹，定制化生產服務將成為企業推動制造裝備升級、增強生產競爭能力的一個新增長點。
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的技術先機，可為實現中國制造的多樣化、定制化、智能化的未來發展，為實現我國工業經濟發展彎道超車，為中國在工業革命發展進程中搶占制高點提供理論支撐。
“工業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革命規律研究的韓九強，通過類人比較對四次工業革命進行分析，指出每一次工業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，使得各種機器轉型升級和廣泛應用，以推動工業不斷發展，形成工業X.0。“可以說，仿人智力機能的機器學習機能將引發第五次工業革命，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。
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誕生，是第五次工業革命發展演變過程的雛形。工業革命和工業發展是無止境的，依其工業自身發展規律，給出第五次工業革命的大膽設想和預測，為國家發展戰略提供理論支撐，我們應該做好準備搶占工業革命中國標準的話語權。”
5 s: M( m3 |; }6 p助推自動制造向智能制造的轉型升級
群視覺機器柔性智能制造系統是一種集視覺采集、模式識別、信息通信、加工制造和機器學習等信息物聯網自動制造于一體，形成可由不同數量的視覺智能機器和數控加工設備組成的柔性結構模式，既可實現機器自主智能化，也可實現多機器協同制造的群體系統智能化。
9 ]- o" {- ]" ~! C6 t) K2 |- k3 L這種系統相當于采用具有類人耳嘴眼機能的網絡視覺協同機能的機器群替代傳統數字化控制的自動化生產線，使得制造業從以數字化控制的自動制造，向以物聯網+群視覺機器的智能制造方向衍生和發展，直至衍生出類人學習機能的機器智能，實現真正意義上的智能制造。
系統的群體智能，是指群體之間的交互智能、生產計劃執行的調度智能、作業目標實現的優化智能等;而自主智能包括個體機器對現場動態物件識別的智能、對現場動態物件跟蹤操控的智能、不受系統時序優先控制的作業智能、進出系統又不影響系統整體目標實現的智能等。因此，該系統具有結構柔性組態化功能、群體機器網絡化協同功能、個體具有自主智能化功能等，即該系統中的機器設備和群數量可以任意選定，相鄰機器間可以合作進行作業，個體機器具有動態識別、決策判定，進而衍生出自學習的智能特征。
據悉，韓九強團隊研發的該系統模型可實現根據要求組態參與作業機器與加工設備數量的系統結構，也可以依據現場作業進展情況，實施自主決定繼續協作或退出系統，從而達到提高系統現場作業的高效率。值得一提的是，該系統中的每一臺機器既可獨立使用又可聯合作業，學生進行各自試驗研究互不影響。
應用廣泛的群視覺機器柔性智能制造
6 E& [$ N8 C; l目前，西安交通大學已經采用該系統平臺開發出群體異步物件轉移智能實驗、物件拆卸裝配智能實驗、雙體機器協同裝配智能實驗、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，以及目標對象優先混合作業智能裝配試驗等內容。
6 W8 Y" p6 J# b4 j1 z& G5 f: X* p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的升級版，將群視覺機器柔性智能制造系統平臺中的教學機器人更換為工業機器人、虛擬機床更換為加工中心并賦予專門的產品制造背景，即可升級為群視覺機器柔性智能制造專用產品智能制造系統。
  d0 {4 }  m8 d8 n; Y談到系統的應用領域，韓九強表示，隨著“中國制造2025”的展開，眾多行業領域都很大程度涉及智能制造。
; T2 @, m4 L- W$ ~% N視覺機器柔性智能制造系統，既適用于群體智能制造涉及的智能機器人、智能制造裝備、智能測控系統等關鍵技術的研究，也可作為無人值守的智能制造系統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還可用于科研教學，不僅適用于電子與信息領域學科的機器視覺、模式識別、機器人控制、系統工程等課程的實驗教學，也可跨學科用于機械、電器、測控技術等學科專業實驗教學，還可用于機器學習、深度機器學習的理論方法研究等領域。
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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5.0，又是第五次工業革命，真是彎道超車的節奏。

韓寒11

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