1.3.2　智能制造与传统制造的区别

智能制造系统和传统制造系统相比具有以下几个特点。

（1）高效自治

自治能力是智能制造系统的一个重要象征性特征，包括自学习、自组织、自我维护和其他能力。智能制造系统有能力收集和理解环境信息和自己的信息、分析判断和规划自己的行为；智能制造系统中的各个组件具备根据工作任务的需要和按照最佳方式运行的自组织能力，可进一步组装成超灵活的优化结构。系统的知识库在原有专家知识的基础上不断研究和完善，具有对系统故障进行自诊断、排除和修复的自我维护能力。例如，在德国“工业4.0”实施方案中，CPS帮助智能工厂自我管理，实现生产的定制和个性化。CPS不仅可以实现生产的自我管理，还可以实现维护的自我管理。

（2）自律能力

智能制造具有收集和理解环境信息与自身信息的能力，并对自己的行为进行分析、判断和规划。一个强大的知识基础和知识模型是自律的基础。典型的智能制造系统可以根据周围环境和自身的运行状况监控和处理信息，并根据过程的结果调整控制策略以采用最佳的运行计划。这种自律使整个制造系统具有抗干扰适应性和容错性。

（3）自学习和自维护能力

智能制造系统基于原有的专家知识，可以在实践中不断学习，改进系统的知识库，删除不适用于知识库的知识，使知识库更加合理；同时，可以对系统故障进行自诊断、排除和修复。这一特性使智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。

（4）人机一体

智能制造系统不仅是一个人工智能系统，而且是一个人机一体化系统，是一种混合智能。人机一体化突出了人在制造系统中的核心地位，在智能机器的协调下更好地发挥了人的潜力，使人与机器展现出一种平等的工作状态，相互理解和相互合作，让两者展现自身特有的能力，并在不同层次上相互配合。虚拟制造技术已经成为实现高层次人机集成的关键技术之一。新一代具有人机界面的智能界面通过虚拟手段实现了对现实的智能表达，这是智能制造的显著特征。

（5）网络集成

智能制造系统强调所有子系统的智能化，同时更加关注整个制造系统的网络化集成。这是智能制造系统与传统“智能岛”在制造过程中的特定应用之间的根本区别。智能制造的第一个特点体现在智能生产系统的纵向一体化和网络化。网络化生产系统利用CPS实现订单需求、库存水平变化和突发故障的快速响应。生产资源和产品通过网络连接，原材料和零部件可随时寄到需要它们的地方。生产过程中的每个环节都会被记录下来，并且系统会自动记录每个错误。智能制造的另一个显著特点是价值链的横向一体化。与生产系统网络类似，全球或本地价值链网络通过CPS连接，包括物流、仓储、生产、营销和销售，甚至下游服务。任何产品的历史数据和追踪都有详细记录，就好像该产品具有记忆功能一样。这创建了透明的价值链——从采购到生产再到销售，或从供应商到企业到客户。定制不仅可以在生产阶段实现，还可以在开发、订单、计划、组装和分销中实现。

（6）虚拟现实

这是虚拟制造的支撑技术，也是实现高层次人机一体化的关键技术之一。新一代智能人机界面与人机交互相结合，使虚拟手段能够真实地表达现实，这是智能制造的一个显著特征。综上所述，可以看出，智能制造系统是一种集成自动化、柔性化、集成化、智能化的先进制造系统。