智能制造：工厂智能化

工厂智能化的关键是采用智能制造系统（lMS）。随着计算机向智能机发展，计算机集成制造系统（CIMS）必然要发展为智能机集成制造系统（IIMS）， 成为真正的智能制造系统。目前，一般是实现计算机集成制造系统的智能化， 即将人工智能技术、专家系统、智能机器人运用于计算机集成制造系统，使之成为智能化的计算机集成制造系统（ICIMS）。这样的制造系统，也是一种智能制造系统，其核心是智能加工中心。

已经大量使用的计算机数控（CNC）加工中心，虽有很强的加工能力，但还只能在指定的条件下，按预先编制的程序运行，不具备智能行为。作为智能加工中心的一个缩影的智能加工机器，除具有数控加工能力外，还必须具备感知、判断、决策和控制能力，这方面的研究已取得了一些成果。

80 年代中期，卡内基—梅隆大学机器人研究所便开始研建智能加工工作站。智能加工工作站的核心就是一台立式加工中心，智能体现在为该加工中心扩展了一系列子系统，用以实现感知、判断、决策和控制，从而实现对喷气发动机零件的智能加工。智能加工工作站的子系统有工艺规划智能子系统、装夹专家系统、切削工艺专家系统、感知专家系统。它接受计算机辅助设计（CAD）的信息，自动实现特征提取、工艺决策、装夹、加工和加工过程监视。该项目的研究重点主要在工艺规划层，对加工过程的监控研究不足， 只能显示一些切削过程信息，还不能进行异常诊断和自动控制，基本上相当于在加工中心上实现智能化计算机辅助工艺规划/ 计算机辅助制造

（CAPP/CAM）功能的集成。

1988 年，赖特和伯恩出版了智能制造研究领域的首本专著《智能制造》。他们在这本书中提出智能机床的设想：采用拟人化的方法将智能机床制成能模仿熟练机械师技能的加工机器，根据给定的输入，自动完成加工任务，并输出所希望的产品。

智能机床与熟练机械师操作普通机床具有同样的功能，因而具有智能。智能机床具有目标理解、信息感知、通信、适应控制等功能。格林菲尔德等人提出在未来环境中自治与开放系统机床的概念，认为在未来的先进制造系统中，加工机床应是自治的和开放的。作为实验原型，他们研制了以一台立式加工中心为主的智能机床。为达到自治性，给加工中心配置了机器人、测量头、视觉系统、灵巧机械手等装置；为达到开放性，用开放体系结构的工作站计算机和标准软件，实现对加工中心及其附加装置的智能控制。