摘 要:在新一代人工智能取得突破性进展的驱动下,具身智能作为人工智能领域的重要分支,正加速向工业 制造场景渗透。工业场景因其制造环境半结构化、工况特征相对稳定、工艺流程相对标准,更易实现具身智能技术 的快速落地,很有可能成为具身智能的首个规模化应用领域。不过,随着“多品种、小批量”柔性制造模式成为现 代制造业主流趋势,产线多品类混流生产、产品迭代更新频繁和制造工艺无序非标已成为制造业新常态,对智能制 造系统的复杂工艺处理能力和制造精度保障能力提出了双重要求。因而,柔性制造场景中的具身智能面临三大核心 挑战:① 受限感知下的工艺精准建模监测难题;②柔性适配与高精操控的动态平衡难题;③通用技能与专用工艺的 协同融合难题。这些挑战也为具身智能本身的发展带来了新机遇。围绕上述机遇和挑战,本文从“工业之眼-工业之 手-工业之脑”三个维度对现有工作进行综述:在感知层(工业之眼)重点探讨复杂动态环境下的多模态数据融合与 实时建模方法;在控制层(工业之手)深入剖析复杂制造工艺的柔性自适应精准操控方法;在决策层(工业之脑) 系统总结工艺规划与产线调度的智能优化方法。通过多层级技术协同、多学科交叉融合的视角,揭示制造系统“感 知-决策-执行”闭环优化的具身智能关键技术路径,提出柔性制造场景下具身智能发展的“认知增强-技能跃迁-系 统进化”三阶段演进模型,探讨了未来发展趋势。期望为柔性制造趋势下的工业具身智能跨学科融合发展提供理论 框架和实践参考。

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柔性制造是指一种应对大规模定制需求而产生的新型生产模式。它能够快速适应市场需求的变化、产品设计的更新以及制造过程中的变动。柔性制造强调在生产过程中的适应性和灵活性,其核心优势包括高度定制化和出色的适应能力,这使得它能够有效应对大规模定制需求。随着工业4.0的兴起,柔性制造正成为制造业发展的一个重要趋势。工业互联网、机器人技术、人工智能改变了传统工业的生产与管理方式,让“个性定制”“一件起订”的柔性化生产模式变为现实。在面临消费者不断变化的需求和全球竞争环境的背景下,柔性制造将在定制化、响应速度和资源效率方面发挥重要作用。
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