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　　智能制造不僅僅是一個(gè)技術(shù)體系，更重要的是對(duì)智能的理解、解決問題的邏輯和重新定義制造的思維。智能制造所需要解決的核心問題是，如何對(duì)制造系統(tǒng)的5M（材料、裝備、工藝、測(cè)量和維護(hù)）要素的活動(dòng)進(jìn)行建模，并通過模型（第六個(gè)M）驅(qū)動(dòng)5M要素。智能制造所要解決的核心問題是知識(shí)的產(chǎn)生與傳承過程。

 

　　同時(shí)，推進(jìn)智能制造還應(yīng)針對(duì)不同的行業(yè)領(lǐng)域采取不同的策略，因?yàn)轭I(lǐng)域不同，所以相關(guān)的特征也不同。例如在醫(yī)療領(lǐng)域中，推進(jìn)智能制造的重點(diǎn)是追溯性，而不是生產(chǎn)制造，目的在于確認(rèn)加工過程是否會(huì)影響最后的認(rèn)證。而半導(dǎo)體行業(yè)則關(guān)注的是檢測(cè)，因?yàn)轭l繁的檢測(cè)可能需要耗費(fèi)大量時(shí)間，同時(shí)檢測(cè)裝備的價(jià)格也很昂貴。如果可以用數(shù)據(jù)直接預(yù)測(cè)并驗(yàn)證，則可以為全過程節(jié)省三分之一的時(shí)間，也節(jié)約了購(gòu)買檢測(cè)設(shè)備的成本。

 

 

　　如今大多數(shù)工廠普遍應(yīng)用商品化的管理軟件來獲取整體設(shè)備效率(OEE)等信息，及時(shí)掌控對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)中可見的影響因素和導(dǎo)致的結(jié)果。然而，生產(chǎn)系統(tǒng)中更多的是不可見因素，比如設(shè)備性能衰退、精度喪失等。而可見的影響因素往往是不可見因素積累到一定程度所引起的，比如設(shè)備的衰退導(dǎo)致最終停機(jī)、精度喪失導(dǎo)致質(zhì)量偏差等。因此，對(duì)這些不可見因素進(jìn)行預(yù)測(cè)和管理是關(guān)鍵。

 

　　預(yù)測(cè)制造系統(tǒng)的核心技術(shù)包含用智能軟件來進(jìn)行預(yù)測(cè)建模功能的智能計(jì)算工具。對(duì)設(shè)備性能的預(yù)測(cè)分析和對(duì)故障時(shí)間的估算，將減少這些不確定因素的影響，并為用戶提供預(yù)先緩和措施和解決對(duì)策，防止生產(chǎn)力和效率的損失。

 

　　在生產(chǎn)系統(tǒng)里隱形問題的預(yù)測(cè)方面，提取有效的健康特征至關(guān)重要。這些特征之間存在一定的相關(guān)性，其變化情況也有若干種不同的組合，將這些組合背后所代表的意義用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析方法破解出來，就是我們進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)的過程。

 

　　基于這些性能特征，生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況可以通過健康置信值來評(píng)估和量化。另外，可以在時(shí)間域內(nèi)預(yù)測(cè)特征的未來值，從而可以預(yù)測(cè)性能的衰退趨勢(shì)和問題發(fā)生的剩余時(shí)間。因此，在獲取設(shè)備的工作數(shù)據(jù)之后，還需要通過分析來進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種預(yù)測(cè)并不是精確地提供設(shè)備損壞的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，而是預(yù)測(cè)出機(jī)器將會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定性的時(shí)間區(qū)域，并提醒及時(shí)處理。

 

　　隨著制造系統(tǒng)對(duì)不可見問題的認(rèn)識(shí)和控制能力不斷加深，工廠管理以準(zhǔn)確的信息為基礎(chǔ)，從而提高設(shè)備的運(yùn)作效率，最終實(shí)現(xiàn)零意外和零停機(jī)的狀態(tài)。并且，由于對(duì)設(shè)備具有自我意識(shí)和自我預(yù)測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)有效管理維護(hù)，從而降低管理成本。歷史健康信息也可以反饋到機(jī)器設(shè)備設(shè)計(jì)部門，從而形成閉環(huán)的生命周期設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)無憂制造，讓企業(yè)的生產(chǎn)車間不再有意外發(fā)生。

 

 

　　CPS（信息物理系統(tǒng)）實(shí)質(zhì)上是一種多維度的智能技術(shù)體系，以大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)與海量計(jì)算為依托，通過核心的智能感知、分析、挖掘、評(píng)估、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、協(xié)同等手段，使計(jì)算、通信、控制實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，做到涉及對(duì)象機(jī)理、環(huán)境、群體的網(wǎng)絡(luò)空間與實(shí)體空間的深度融合。如何用CPS的思維去創(chuàng)造新的智能化規(guī)劃是非常關(guān)鍵的。

 

　　工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)中存在“看得見的世界”和“看不見的世界”，而真正的科技與挑戰(zhàn)都是隱藏在“看不見的世界”當(dāng)中，所有顯性問題都是隱性問題積累到一定成都后所觸發(fā)的。所以，需要建立能夠?qū)㈦[性問題顯性化的預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行精確的同步，形成相互指導(dǎo)、相互映射的關(guān)系，這樣就可以挖掘出這些“隱形殺手”，然后控制住所有可激活設(shè)備故障的條件。

 

　　例如在加工機(jī)器中，甲乙兩個(gè)工人輪班作業(yè)，甲在完成加工之后，機(jī)器是甲的調(diào)試方法，而乙在完成加工后則是乙的調(diào)法，同樣的一臺(tái)機(jī)器，甲乙兩個(gè)加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量不一樣。為什么不一樣呢？原因在于甲、乙在進(jìn)行加工作業(yè)操作時(shí)的習(xí)慣不同。CPS有一個(gè)回溯系統(tǒng)，比如在甲進(jìn)行加工時(shí)甲進(jìn)行了調(diào)試，加工完的參數(shù)測(cè)量出來之后，測(cè)量結(jié)果與調(diào)試的人建立關(guān)聯(lián)。若甲調(diào)試后加工的產(chǎn)品質(zhì)量更好，下次甲或乙再來調(diào)試時(shí)如果不一樣系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行提示，調(diào)試的人就能很快了解如何做才能將產(chǎn)品做得更好。CPS就是先把好的關(guān)系建立起來，變成一個(gè)記憶之后，讓下一個(gè)人開始做的時(shí)候有一個(gè)可以傳承的知識(shí)，這個(gè)對(duì)制造業(yè)很有幫助，它也是一個(gè)智能化系統(tǒng)。企業(yè)對(duì)此也提出過兩個(gè)方面的困惑，第一是不知道加工過程中是如何產(chǎn)生誤差的；第二是因?yàn)槊恳粋€(gè)工序沒有關(guān)聯(lián)在一起，所以在檢驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)找不到影響質(zhì)量好壞的原因。