从工业1.0到工业4.0，每一次工业革命，制造技术都发生了重大变迁，表１从各阶段主要标志、时代特点、生产模式、制造技术特点和装备及系统等方面，不同工业阶段制造技术的特征如下。

表1不同工业阶段制造技术特征对比

从工业1.0到工业2.0的变化特点是从依赖工人技艺的作坊式机械化生产，走向产品和生产的标准化以及简单的刚性自动化。从工业2.0发展到工业3.0，则产生了复杂的自动化、数字化和网络化生产。这个阶段相对于工业2.0具有更复杂的自动化特征，追求效率、质量和柔性。先进的数控机床、机器人技术、PLC和工业控制系统可以实现敏捷的自动化，从而允许制造商以合理的响应能力和精度质量，适应产品的多样性和批量大小的波动，实现变批量柔性化制造。工业3.0的另一个特点是在制造装备（如数控机床、工业机器人等）上开始安装各种传感器和仪表，以采集装备状态和生产过程数据，用于制造过程的监测、控制和管理。此外，工业3.0具有网络化支持，通过联网，机器与机器、工厂与工厂、企业与企业之间能够进行实时和非实时通信、连通，实现数据和信息的交互和共享。传感器、数据共享和网络为制造业提供了全新的发展驱动力，当然，也带来了网络安全风险。

    从工业3.0到工业4.0，制造技术发展将面临四大转变：从相对单一的制造场景转变到多种混合型制造场景的变化；从基于经验的决策转变到基于证据的决策；从解决可见的问题转变到避免不可见的问题；从基于控制的机器学习转变到基于丰富数据的深度学习。

现代机械制造智能化主要在四个方面进行了提升：

一是智能化，对机械制造的整个周期内，无须人类逐一设计机械制造等具体方案，而是由智能系统代以完成，以此来提高产品生产效率和质量；

二是自动化，自动化则是指在机械制造的实际生产过程中，采用的是自动生成的结构模式，提高生产过程的联动性，因此获得远远超过传统机械制造模式的生产效率；

第三指的是多功能化，就是将机械制造进行模块化设计，即每个模块都可单独存在运行，系统可以根据生产要求对模块进行调用组合，从而降低生产线成本，扩大产品种类；

四是集成化，集成化是指在生产制造过程中，将工作中所需的全部子系统进行组装集成，所有的工作都在这条集成系统中完成。

3.2 我国机械制造智能化的现状

3.2.1 管理经验的不足

放眼世界的工业强国，他们不但拥有非常完善的管理制度、组织制度以及更加先进的生产模式。而我国大部分企业的管理方法和管理经验十分陈旧，企业对管理的重要性认识不足，对当下的大数据分析等方式接触较少，因此难以应对当前机械制造行业的快速发展，使得我国机械制造智能化与工业强国存在一定差距。

3.2.2 研发投入低

我国部分企业只盲目追求短期利润，在激烈的市场竞争中，为了占据短期优势，盲目扩大生产规模，而研发投入资金占整体投资的比例极小，不重视创新队伍的相关基础建设，忽视了对专业技术人才的培养。因此，当前先进的机械制造核心技术一直掌握在工业发达国家的手中，而国内的机械制造水平依然处于较为落后的水平。

3.3 机械制造智能化的优势

3.3.1 机械制造智能化可提高精度和可靠性

机械制造智能化具有一个非常大的优势，就是比过去传统机械制造拥有更高的精度和可靠性。机械制造智能化便是要降低人在生产要素中发挥的影响和人自身的限制，即在传统机械制造的基础上，运用到了众多的计算机工程软件、数控技术和传感器技术，从而帮助提高产品的精度和可靠性，可以完成许多人类无法完成的精准操作。

3.3.2 机械制造智能化具有良好的经济价值

机械制造智能化的智能性、自动化的作用，最直接的体现在了人为的操作工序减少，有效地节约了人力资源。在智能化的机械制造过程中，大量的数控设备替代了人力，解放劳动力、降低生产成本的同时提高了生产效率，增加企业的经济效益。

3.3.3 机械制造智能化更加节能环保

机械制造智能化所应用的多种过滤技术和设备既能减少资源的浪费，同时废物排放也更加节能环保，符合国家可持续发展的要求。

3.3.4 机械制造智能化更加多功能化

多功能化的机械制造可以在一条生产线内，生产加工多种不同的产品，因而减少了产品生产过程的成本，降低了产品生产的条件，提升了产品的市场竞争力。

3.4 机械制造智能化未来发展的趋势

机械制造行业内有三个关键性能指标，分别是机械制造技术的速度、效率和精度。在提升性能方面，机械制造智能化系统需要研发更加成熟、稳定的操作系统，不断完善管理系统，使其控制系统更加智能、高效。

未来智能技术会将模块化管理、快速检测、神经网络等技术更加广泛地应用到数控技术中，不断提高数控系统的灵活性，这将大幅提高设备的工作效率和智能化，使数控技术得以更充分的开发利用，促使机械制造的整体动态化、数据化、信息化得以实现。

随着机械制造的工艺水平的发展，机械制造的整体效率就会得到提高，所需工艺环节和加工时间也会相应减少，因此机械制造的复合加工工艺特性便得以加强，从而实现从单轴、单系统到多轴、多系统全面控制的功能发展。

就管理方面来看，伴随信息化的发展，企业将会通过智能化技术不断完善内部管理环境，充分利用外部环境优势，全面发展信息化管理进程，发展机械制造的信息化管理环境。信息化的管理将继续促进机械制造智能化的发展。

[2] 付英, 张爱宁. 基于文献计量和专利分析的我国智能制造发展态势研究[J]. 中国建材科技, 2019(3).

[3] 钟衡, 胡军, 胡廷贵,等. 面向航空制造的智能生产物流体系研究[J]. 制造技术与机床, 2019, No.687(09):134-138.

[4] 陈丽娟. 我国智能制造产业发展模式探究——基于工业4.0时代[J]. 技术经济与管理研究, 2018(3):109-113.

[5] 吴珊, 龚业明, 张金隆. 中国智能制造百强评价及发展研究[J]. 管理学报, 2020, v.17;No.161(02):5-11.

[6] 徐耀鸿. 智能制造专业群服务先进制造产业的探究[J]. 中国职业技术教育, 2019, 000(010):66-69.

[7] 吴斌. 基于工业机器人的智能制造生产线设计[J]. 机床与液压, 2020, v.48;No.521(23):60-64.

[8] 吴敏洁, 徐常萍, 唐磊. 中国区域智能制造发展水平评价研究[J]. 经济体制改革, 2020, No.221(02):61-66.

[9] 桂卫华、曾朝晖、陈晓方、谢永芳、孙玉波. 知识驱动的流程工业智能制造[J]. 中国科学:信息科学, 2020, v.50(09):71-86.