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淺談國(guó)內(nèi)外智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析
來(lái)源:電子發(fā)燒友網(wǎng)工程師
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作者:電子發(fā)燒友網(wǎng)工程師
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發(fā)布時(shí)間: 2018-04-08
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當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能制造的研究大多數(shù)是對(duì)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的借鑒性研究和一般性的歸納總結(jié)研究，且大多集中于理論探討，缺乏實(shí)證數(shù)據(jù)的支持。另外，對(duì)相關(guān)現(xiàn)象的分析目前還基本停留在問(wèn)題描述和對(duì)策建議層次上，但由于缺少實(shí)證數(shù)據(jù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的支持，使得所提的對(duì)策建議較為宏觀，現(xiàn)實(shí)針對(duì)性不強(qiáng)。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能制造的研究大多數(shù)是對(duì)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的借鑒性研究和一般性的歸納總結(jié)研究，且大多集中于理論探討，缺乏實(shí)證數(shù)據(jù)的支持。另外，對(duì)相關(guān)現(xiàn)象的分析目前還基本停留在問(wèn)題描述和對(duì)策建議層次上，但由于缺少實(shí)證數(shù)據(jù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的支持，使得所提的對(duì)策建議較為宏觀，現(xiàn)實(shí)針對(duì)性不強(qiáng)。
??一、美英德是論文數(shù)量產(chǎn)出大國(guó)
??國(guó)家和地區(qū)分布
??在智能制造研究領(lǐng)域發(fā)文量居首位的國(guó)家是美國(guó)，發(fā)表論文412篇，占文獻(xiàn)總量的26.3%，具有非常明顯的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)。其次是英國(guó)、德國(guó)等歐洲地區(qū)，共發(fā)表論文346篇，占比為22.1%；再次是亞洲地區(qū)以日、韓為代表，在該領(lǐng)域的研究水平也較高，占比為17%。
??數(shù)量分布
??WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的智能制造各年份文獻(xiàn)數(shù)量?？傮w上看，國(guó)外該研究領(lǐng)域論文年發(fā)表數(shù)量保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)，特別是2008年金融危機(jī)后論文數(shù)量更是明顯增長(zhǎng)，這說(shuō)明智能制造研究領(lǐng)域具有很大的活力，并且隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展，研究隊(duì)伍也在不斷壯大。
??二、高校是智能制造研究論文主力軍
??數(shù)量分布
??與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)智能制造研究起步較晚，最早開始于1992年。近年來(lái)，在“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，智能制造受到社會(huì)各界越來(lái)越多的重視，并成為當(dāng)前制造領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題，該領(lǐng)域的文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)入迅猛增長(zhǎng)階段，但總量依然偏少。2014年也還不到30篇。
??研究機(jī)構(gòu)
??176篇文獻(xiàn)共來(lái)自40家研究機(jī)構(gòu)，其中發(fā)文數(shù)量大于5篇的有15家（如華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等），共發(fā)表文獻(xiàn)96篇，占總文獻(xiàn)量的54.5%。由此可見(jiàn)，這些研究機(jī)構(gòu)可看作智能制造研究的核心單位。
淺談國(guó)內(nèi)外智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析
??三、國(guó)外智能制造研究熱點(diǎn)分析
??對(duì)國(guó)外節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)做一步分析，概括出國(guó)外智能制造研究熱點(diǎn)如下：
??1、智能設(shè)計(jì)方面
??Gillenwater等主要從信息科學(xué)的視角，研究了將計(jì)算機(jī)輔助制造/設(shè)計(jì)（CAM/CAD）、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、模型知識(shí)庫(kù)等各種智能化的設(shè)計(jì)手段和方法，應(yīng)用到企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，以支持設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行。
??2、智能生產(chǎn)方面
??Prickett等主要從制造科學(xué)的視角，研究了將分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等智能裝備、智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，支持企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。Ruiz等將多主體系統(tǒng)（Multi-agentSystems）引入到生產(chǎn)過(guò)程的仿真模擬中，以適應(yīng)智能制造生產(chǎn)環(huán)境的新要求，最后通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該仿真方法的優(yōu)勢(shì)。
??3、智能制造服務(wù)方面
??Tso和Hu從服務(wù)科學(xué)的視角，研究了智能制造服務(wù)。主要包括產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù)，其中產(chǎn)品服務(wù)主要針對(duì)產(chǎn)品的銷售以及售后的安裝、維護(hù)、回收、客戶關(guān)系的服務(wù)，生產(chǎn)性服務(wù)主要包含與生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、金融保險(xiǎn)服務(wù)及物流服務(wù)等。
??4、智能管理方面
??Choy和Su從管理科學(xué)的視角，研究了智能供應(yīng)鏈管理、外部環(huán)境的智能感知、生產(chǎn)設(shè)備的性能預(yù)測(cè)及智能維護(hù)、智能企業(yè)管理（人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)及知識(shí)管理等），最終目的是達(dá)到企業(yè)管理的全方位智能化。
??目前國(guó)外智能制造研究已經(jīng)較為成熟。研究?jī)?nèi)容上涵蓋了智能制造研究領(lǐng)域的各方面，呈現(xiàn)出多視角、動(dòng)態(tài)化的趨勢(shì)，多學(xué)科交叉融合；研究方法上已從早期的概念闡述、理論論述等定性研究方法，逐步轉(zhuǎn)向計(jì)算仿真、數(shù)據(jù)調(diào)查、案例研究等實(shí)驗(yàn)方法和定量分析方法；研究背景上已開始注重不同人文社會(huì)環(huán)境對(duì)智能制造的影響，順應(yīng)了智能制造跨學(xué)科、跨文化的發(fā)展趨勢(shì)，增強(qiáng)了研究的現(xiàn)實(shí)針對(duì)性。
??四、國(guó)內(nèi)智能制造研究熱點(diǎn)析分
??概括出中國(guó)智能制造研究熱點(diǎn)如下。
??1、智能制造理論研究
??該部分的研究熱點(diǎn)，主要是討論智能制造的概念、內(nèi)涵、模式、發(fā)展路徑及影響因素等方面。由于制造技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不斷發(fā)展，關(guān)于智能制造的概念和內(nèi)涵，也處在不斷變化、充實(shí)和完善之中。楊叔子和丁洪從智能制造的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，指出智能制造研究領(lǐng)域主要包括智能制造技術(shù)（IMT）與智能制造系統(tǒng)（IMS），同時(shí)強(qiáng)調(diào)了智能制造從屬于21世紀(jì)先進(jìn)制造范疇，雙I（Integration&Intelligence）是其重要特征。雖然學(xué)界對(duì)智能制造理解的側(cè)重點(diǎn)不同，但總體上可概括為兩個(gè)層面，一是制造設(shè)備、產(chǎn)品的智能化，二是制造過(guò)程、管理的智能化。前者關(guān)注制造對(duì)象，后者關(guān)注制造主體，后者的研究正受到越來(lái)越多學(xué)者的重視。
??針對(duì)智能制造的模式、發(fā)展路徑以及影響因素，國(guó)內(nèi)學(xué)者大都是在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上展開相應(yīng)研究。例如，張爽生以全球信息化為背景，分析了企業(yè)生產(chǎn)制造所面臨的新問(wèn)題，提出需借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)模式進(jìn)行改造。
??2、智能制造與企業(yè)的相關(guān)研究
??該部分主要探討智能制造環(huán)境下的企業(yè)集成、企業(yè)智能化升級(jí)、企業(yè)管理智能化、企業(yè)運(yùn)營(yíng)績(jī)效等問(wèn)題。例如，胡春華等人在分析制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)面臨問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了智能制造環(huán)境下企業(yè)集成的總體目標(biāo)和原則，以及企業(yè)集成的信息模型和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。易開剛和孫漪等論證了智能制造可有效打破民營(yíng)企業(yè)“低端鎖定”路徑依賴，并從外部政策支持及企業(yè)內(nèi)部變革兩方面，提出了民營(yíng)企業(yè)實(shí)施智能制造策略的路徑。蔡為民以輪胎制造企業(yè)為例，研究了智能制造與企業(yè)運(yùn)營(yíng)績(jī)效的關(guān)系，并從生產(chǎn)效率、節(jié)能減排、服務(wù)質(zhì)量等方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分析表明智能制造可助力制造企業(yè)提質(zhì)增效。
??一、美英德是論文數(shù)量產(chǎn)出大國(guó)
??國(guó)家和地區(qū)分布
??在智能制造研究領(lǐng)域發(fā)文量居首位的國(guó)家是美國(guó)，發(fā)表論文412篇，占文獻(xiàn)總量的26.3%，具有非常明顯的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)。其次是英國(guó)、德國(guó)等歐洲地區(qū)，共發(fā)表論文346篇，占比為22.1%；再次是亞洲地區(qū)以日、韓為代表，在該領(lǐng)域的研究水平也較高，占比為17%。
??數(shù)量分布
??WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的智能制造各年份文獻(xiàn)數(shù)量?？傮w上看，國(guó)外該研究領(lǐng)域論文年發(fā)表數(shù)量保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)，特別是2008年金融危機(jī)后論文數(shù)量更是明顯增長(zhǎng)，這說(shuō)明智能制造研究領(lǐng)域具有很大的活力，并且隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展，研究隊(duì)伍也在不斷壯大。
??二、高校是智能制造研究論文主力軍
??數(shù)量分布
??與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)智能制造研究起步較晚，最早開始于1992年。近年來(lái)，在“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，智能制造受到社會(huì)各界越來(lái)越多的重視，并成為當(dāng)前制造領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題，該領(lǐng)域的文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)入迅猛增長(zhǎng)階段，但總量依然偏少。2014年也還不到30篇。
??研究機(jī)構(gòu)
??176篇文獻(xiàn)共來(lái)自40家研究機(jī)構(gòu)，其中發(fā)文數(shù)量大于5篇的有15家（如華中科技大學(xué)、浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等），共發(fā)表文獻(xiàn)96篇，占總文獻(xiàn)量的54.5%。由此可見(jiàn)，這些研究機(jī)構(gòu)可看作智能制造研究的核心單位。
淺談國(guó)內(nèi)外智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析
??三、國(guó)外智能制造研究熱點(diǎn)分析
??對(duì)國(guó)外節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)做一步分析，概括出國(guó)外智能制造研究熱點(diǎn)如下：
??1、智能設(shè)計(jì)方面
??Gillenwater等主要從信息科學(xué)的視角，研究了將計(jì)算機(jī)輔助制造/設(shè)計(jì)（CAM/CAD）、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、模型知識(shí)庫(kù)等各種智能化的設(shè)計(jì)手段和方法，應(yīng)用到企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，以支持設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行。
??2、智能生產(chǎn)方面
??Prickett等主要從制造科學(xué)的視角，研究了將分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等智能裝備、智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，支持企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。Ruiz等將多主體系統(tǒng)（Multi-agentSystems）引入到生產(chǎn)過(guò)程的仿真模擬中，以適應(yīng)智能制造生產(chǎn)環(huán)境的新要求，最后通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該仿真方法的優(yōu)勢(shì)。
??3、智能制造服務(wù)方面
??Tso和Hu從服務(wù)科學(xué)的視角，研究了智能制造服務(wù)。主要包括產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù)，其中產(chǎn)品服務(wù)主要針對(duì)產(chǎn)品的銷售以及售后的安裝、維護(hù)、回收、客戶關(guān)系的服務(wù)，生產(chǎn)性服務(wù)主要包含與生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、金融保險(xiǎn)服務(wù)及物流服務(wù)等。
??4、智能管理方面
??Choy和Su從管理科學(xué)的視角，研究了智能供應(yīng)鏈管理、外部環(huán)境的智能感知、生產(chǎn)設(shè)備的性能預(yù)測(cè)及智能維護(hù)、智能企業(yè)管理（人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)及知識(shí)管理等），最終目的是達(dá)到企業(yè)管理的全方位智能化。
??目前國(guó)外智能制造研究已經(jīng)較為成熟。研究?jī)?nèi)容上涵蓋了智能制造研究領(lǐng)域的各方面，呈現(xiàn)出多視角、動(dòng)態(tài)化的趨勢(shì)，多學(xué)科交叉融合；研究方法上已從早期的概念闡述、理論論述等定性研究方法，逐步轉(zhuǎn)向計(jì)算仿真、數(shù)據(jù)調(diào)查、案例研究等實(shí)驗(yàn)方法和定量分析方法；研究背景上已開始注重不同人文社會(huì)環(huán)境對(duì)智能制造的影響，順應(yīng)了智能制造跨學(xué)科、跨文化的發(fā)展趨勢(shì)，增強(qiáng)了研究的現(xiàn)實(shí)針對(duì)性。
??四、國(guó)內(nèi)智能制造研究熱點(diǎn)析分
??概括出中國(guó)智能制造研究熱點(diǎn)如下。
??1、智能制造理論研究
??該部分的研究熱點(diǎn)，主要是討論智能制造的概念、內(nèi)涵、模式、發(fā)展路徑及影響因素等方面。由于制造技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不斷發(fā)展，關(guān)于智能制造的概念和內(nèi)涵，也處在不斷變化、充實(shí)和完善之中。楊叔子和丁洪從智能制造的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，指出智能制造研究領(lǐng)域主要包括智能制造技術(shù)（IMT）與智能制造系統(tǒng)（IMS），同時(shí)強(qiáng)調(diào)了智能制造從屬于21世紀(jì)先進(jìn)制造范疇，雙I（Integration&Intelligence）是其重要特征。雖然學(xué)界對(duì)智能制造理解的側(cè)重點(diǎn)不同，但總體上可概括為兩個(gè)層面，一是制造設(shè)備、產(chǎn)品的智能化，二是制造過(guò)程、管理的智能化。前者關(guān)注制造對(duì)象，后者關(guān)注制造主體，后者的研究正受到越來(lái)越多學(xué)者的重視。
??針對(duì)智能制造的模式、發(fā)展路徑以及影響因素，國(guó)內(nèi)學(xué)者大都是在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上展開相應(yīng)研究。例如，張爽生以全球信息化為背景，分析了企業(yè)生產(chǎn)制造所面臨的新問(wèn)題，提出需借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)模式進(jìn)行改造。
??2、智能制造與企業(yè)的相關(guān)研究
??該部分主要探討智能制造環(huán)境下的企業(yè)集成、企業(yè)智能化升級(jí)、企業(yè)管理智能化、企業(yè)運(yùn)營(yíng)績(jī)效等問(wèn)題。例如，胡春華等人在分析制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)面臨問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了智能制造環(huán)境下企業(yè)集成的總體目標(biāo)和原則，以及企業(yè)集成的信息模型和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。易開剛和孫漪等論證了智能制造可有效打破民營(yíng)企業(yè)“低端鎖定”路徑依賴，并從外部政策支持及企業(yè)內(nèi)部變革兩方面，提出了民營(yíng)企業(yè)實(shí)施智能制造策略的路徑。蔡為民以輪胎制造企業(yè)為例，研究了智能制造與企業(yè)運(yùn)營(yíng)績(jī)效的關(guān)系，并從生產(chǎn)效率、節(jié)能減排、服務(wù)質(zhì)量等方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分析表明智能制造可助力制造企業(yè)提質(zhì)增效。
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