作者：中國軸承工業協會總工程師  何加群

一、智能化是復雜的系統工程

智能化包括包括制造過程的智能化和產品的智能化二個范疇。對我們軸承行業來說，即包括軸承的智能制造（流程）和智能軸承（產品）二個范疇。

智能化不論是流程的智能化，還是產品的智能化，都是基于信息物理聯合系統（Cyber-Physical System, CPS），亦即“數字雙胞胎”（Cyber Twin），實體物理世界與虛擬網絡世界的融合。

1、智能制造的發展路徑

我們不要用了幾臺工業機器人就說實現了智能化，不要用了幾臺功能強大一點的數控機床就說實現了智能化。智能制造有確切的定義，嚴格的界定：

智能制造是一個不斷向深度與廣度發展的過程，是基于新一代數字與網絡信息技術，貫穿于用戶、設計、工藝、生產、檢測、管理、服務，及上下游企業等制造活動各個環節，具有信息深度自感知，智慧化自決策（多參數人工智能）、精確控制自執行等功能的可控并可遠程控制的具有反饋功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。

特別要注意前述智能制造定義中的“三自”——自感知（自檢測）、自決策（自診斷）、自執行（自調控）。

智能制造不能一蹴而就，需要經歷傳統制造→數字化轉型→網絡化協同→智能化變革的發展。智能制造要“三不”：不要在落后的工藝基礎上搞智能化；不要在落后的管理基礎上搞智能化；不要沒有數字化、網絡化的基礎就搞智能化。

制造強國戰略包括了對智能制造三個階段的表述，首先是數字化，然后是網絡化，最終達到智能化。應該說，世界范圍內現有的企業和產品達到智能化水平的還很少。智能化的基礎是數字化，首先要把產品、整個生產過程、管理等都要引入數字化，也就是信息化的手段，這是智能制造的基礎。在此基礎上，再把不同的裝備和裝備、裝備和產品、裝備和人之間建立通信的路徑，最終實現網絡化。在數字化和網絡化都已經實現的基礎上，才能談到智能制造。

國家工信部在《“十四五”智能制造發展規劃》中規定：“到2025年，規模以上制造企業大部分實現數字化網絡化，重點行業骨干企業初步應用智能化；到2035年，規模以上制造企業全面普及數字化網絡化，重點行業骨干企業基本實現智能化。”

2、什么是智能軸承

智能軸承是由經過改進的軸承本體及相關輔件、鑲嵌在軸承體內或相關輔件內的微型傳感器、處理傳輸電路（專用芯片）、采集卡、信號處理與分析軟件和軸承服役狀態調控裝置組成，可實現服役狀態的自感知、自決策、自執行的軸承系統。

智能軸承是“機電軟”的結合體，是“數字雙胞胎”。

智能軸承按其功能分為二大類，一大類為初始型智能軸承，具有服役狀態自感知、自決策功能。這類軸承還不是真正意義上的智能軸承，實際上是“傳感器軸承”；另一大類為全功能型軸承，不僅具有服役狀態自感知、自決策功能，而且可以自執行、自調控。

自感知（自檢測）——通過傳感器檢測軸承服役狀態：旋轉速度、加速度、角度位置，累計旋轉轉數，溫度，振動、噪聲，載荷，工作游隙，潤滑狀況，磨損程度等。

自決策（自診斷）——對即將發生的故障診斷、預警，對已經發生的故障診斷、報警，對軸承剩余壽命預測。

自執行（自調控）——根據軸承實時服役狀態，通過調控裝置，對軸承工作游隙、預緊力、潤滑等服役狀態進行調控、矯正，以適應主機的運行要求。

二、我國軸承企業發展智能制造的當務之急——數字化轉型

習近平總書記指出，要“推動數字經濟和實體經濟融合發展。”“發揮數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增的作用。”數字化轉型是我國軸承企業發展智能制造的當務之急。

企業是否實現數字化轉型，表現在是否實現研發設計、企業管理、產品制造和產業鏈構建四個數字化。

1、研發設計數字化

通過模擬仿真，建立產品數字化模型，實現CAD（計算機輔助設計）/ CAE（計算機輔助工程分析）/CAPP （計算機輔助工藝設計）/ PDM（產品數據管理）?單項信息技術的應用和集成，實現研發設計數字化。

2、企業管理數字化

建立企業資源計劃管理系統（ERP）、產品全生命周期管理系統（PLM）、客戶關系管理系統（CRM）、供應鏈管理系統（SCM）等，并實際運行，由單項信息技術的運用，發展到綜合集成；進而發展到PDM—MES—PLM—ERP的高效協同與綜合集成。

培育企業互聯互通的生態體系。建立企業中央數據庫，運用云技術、大數據技術，以數據流為核心，人、機器、產品互聯互通，人人互聯、人機互聯、機物互聯、機機互聯，實現企業內部信息流、物流和資金流的集成，企業內部所有環節無縫對接。

3、產品制造數字化

（1）產品制造裝備數字化——

工廠裝備應用深度融入數字化技術的數控系統、控制器（PLC）、伺服電機