智能制造，源于人工智能的研究。近些年，隨著工業(yè)4.0及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念的提出，智能制造大火起來(lái)，如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的消費(fèi)模式，那么智能制造將徹底改變生產(chǎn)模式，重構(gòu)整個(gè)價(jià)值鏈的實(shí)現(xiàn)方式。
第一，什么是智能制造。智能制造是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，是工業(yè)發(fā)展國(guó)家重振制造業(yè)的主要著力點(diǎn)，美、德、日、英、法都在抓緊謀篇布局，相繼出臺(tái)了新戰(zhàn)略新政策，其根本目的就是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革當(dāng)中搶占先機(jī)，先發(fā)制人，爭(zhēng)奪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的主導(dǎo)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。我這邊列了幾個(gè)他們新的戰(zhàn)略，雖然表述和突出的政策不同，但是本質(zhì)上都指向同一個(gè)核心議題，就是智能制造。
智能制造源于人工智能的研究與應(yīng)用，其概念最早由美國(guó)人賴特·伯恩于1988年提出，傳統(tǒng)意義上的智能制造只限于生產(chǎn)過(guò)程，只是個(gè)體制造單元的智能化，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng)，所以當(dāng)時(shí)就是一堆智能體，智能制造在長(zhǎng)達(dá)20多年時(shí)間了沒(méi)有能夠發(fā)展起來(lái)。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展及在制造領(lǐng)域的不斷滲透，智能制造被賦予了新的內(nèi)涵，進(jìn)入到一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)條件下，智能制造不再局限于生產(chǎn)過(guò)程，而是擴(kuò)展到企業(yè)的全部活動(dòng)，這個(gè)情況下智能制造的概念需要重新來(lái)表述。
我這里列了一個(gè)2014年美國(guó)能源部給智能制造下的定義，說(shuō)智能制造是先進(jìn)傳感儀器監(jiān)測(cè)、控制和過(guò)程優(yōu)化的技術(shù)和實(shí)踐組合，他們將信息、通信技術(shù)和制造環(huán)境融合在一起，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)率、成本的實(shí)施管理，需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是裝備的智能化、生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息流和物質(zhì)流合一、價(jià)值鏈同步。智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式，這是2016年中國(guó)工信部給智能制造下的定義。這樣的定義還有很多，有20多種對(duì)智能制造的定義，但是到目前為止還沒(méi)有國(guó)際公認(rèn)的智能制造定義。一個(gè)新生事物在一開(kāi)始不可能有這么深刻地認(rèn)識(shí)，也不可能精準(zhǔn)地對(duì)它進(jìn)行表述。
下面我從廣義上講一下對(duì)智能制造的理解和認(rèn)識(shí)。智能制造是全價(jià)值鏈的兩個(gè)IT的融合，一個(gè)是工業(yè)技術(shù)，一個(gè)是信息技術(shù)，過(guò)去這兩個(gè)IT是平行發(fā)展的，現(xiàn)在我們要把他們結(jié)合在一起，也就是讓兩個(gè)IT深度融合，而且要貫穿價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，目標(biāo)是要通過(guò)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的鋪設(shè)最終形成虛實(shí)合一的生產(chǎn)系統(tǒng)。兩個(gè)IT融合的廣度和深度決定著智能制造發(fā)展的成績(jī)和水平。
下面我們看看智能制造的內(nèi)涵，主要包括四個(gè)方面。第一，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。第二，端到端數(shù)據(jù)流。第三，智能工廠。第四，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化。連接是智能制造的支撐，連接的基礎(chǔ)設(shè)施就是工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，包括內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)兩部分。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是連接工廠內(nèi)部機(jī)器、制品、流程、人、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)，外部網(wǎng)絡(luò)是連接不同企業(yè)、訂單、供應(yīng)商、智能產(chǎn)品、用戶、服務(wù)平臺(tái)等網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)還要互相連接。數(shù)據(jù)是智能制造的基礎(chǔ)，在智能制造時(shí)代數(shù)據(jù)是主要的生產(chǎn)要素，我這里列了幾個(gè)產(chǎn)品+數(shù)據(jù)，意味著更高的附加值。數(shù)據(jù)能夠成為智能制造的基礎(chǔ)，是針對(duì)產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化來(lái)說(shuō)的。智能工廠，這是智能制造的載體，我們都知道工廠或者車間是勞動(dòng)者、工業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)以及原材料最終匯合的場(chǎng)所，生產(chǎn)要素的融合發(fā)生在工廠和車間，未來(lái)制造業(yè)的革命也將首先發(fā)生在工廠，這里的工廠指的是智能工廠，不僅搭建先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)施，同時(shí)還構(gòu)建高效的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，人、機(jī)器、產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，使工廠由黑箱走向透明，這是革命性的變化。智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的載體。
關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化，這是智能制造的核心。主要包括以下幾個(gè)方面，第一，產(chǎn)品的智能化。第二，裝備的智能化。第三，生產(chǎn)過(guò)程的智能化。第四，管理智能化。第五，服務(wù)職能化。我想特別強(qiáng)調(diào)的是智能制造的基石是精益生產(chǎn)，精益生產(chǎn)是一種能夠快速響應(yīng)客戶需求變化，生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中一切無(wú)用和多余的東西都被精簡(jiǎn)的生產(chǎn)體系和管理方式，它的核心思想是在需要的時(shí)候按需要的量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品，終極目標(biāo)是零庫(kù)存、零缺陷、零浪費(fèi)、零故障、零災(zāi)害，另外精益生產(chǎn)是數(shù)字化的根基，為生產(chǎn)提供各種量化的方法和工具，使工廠變成可量化、可視化、透明化的工廠。因此精益生產(chǎn)是推行智能制造必須經(jīng)歷的變革過(guò)程，不懂精益生產(chǎn)談智能制造純粹是忽悠，相當(dāng)于在戈壁上搞綠化，是搞不成的。
智能制造的本質(zhì)特征，智能制造不是某一領(lǐng)域的里程碑式技術(shù)突破，也不是簡(jiǎn)單的用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，而是新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)融合引發(fā)的顛覆性創(chuàng)新突破，是生產(chǎn)組織方式和商業(yè)模式的創(chuàng)新與變革，智能制造的本質(zhì)特征主要表現(xiàn)為個(gè)體制造單元的自主性和系統(tǒng)整體的自組織能力。傳統(tǒng)的智能制造只有前者，沒(méi)有后者。智能制造是一種基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代制造模式，它不僅采用先進(jìn)制造技術(shù)和智能裝備，而且將新一代信息技術(shù)滲透到工廠，在制造領(lǐng)域構(gòu)建信息物理系統(tǒng)，從而徹底改變制造業(yè)生產(chǎn)組織方式。智能制造的宗旨是要實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活、定制化的生產(chǎn)，因此智能制造的實(shí)質(zhì)是制造，而非智能，智能只是實(shí)現(xiàn)智能制造的一種手段，沒(méi)有強(qiáng)大的制造實(shí)體智能化只是空中樓閣。
智能制造是一場(chǎng)源自于企業(yè)由內(nèi)到外的智能化革命，兩個(gè)IT的深度融合是一個(gè)長(zhǎng)過(guò)程，人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、并行工程、虛擬制造等多種勢(shì)能技術(shù)的突破絕非易事，智能制造的發(fā)展不可能一蹴而就，而是一個(gè)循序先進(jìn)、持續(xù)改善的過(guò)程。有人這么說(shuō)，要在制造全過(guò)程當(dāng)中全部實(shí)現(xiàn)智能化，如果不是完全做不到，至少也是在遙遠(yuǎn)的將來(lái)。
第二方面，怎樣發(fā)展智能制造。當(dāng)今世界智能制造成為兵家必爭(zhēng)之地，全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)切換到智能制造的賽道，由于發(fā)展基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)不同，各主要工業(yè)國(guó)家采取了不同的戰(zhàn)略和策略，中國(guó)發(fā)展智能制造既要充分借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)更要準(zhǔn)確把握自身的發(fā)展基礎(chǔ)和比較優(yōu)勢(shì)，采取務(wù)實(shí)的戰(zhàn)略和路徑，立足國(guó)情，分類施策，循序漸進(jìn)。一個(gè)方面，我們應(yīng)該走并聯(lián)式發(fā)展的道路，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展智能制造走的是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化順序發(fā)展的路線，是一個(gè)串聯(lián)式的過(guò)程，如果我國(guó)也走串聯(lián)式或者順序發(fā)展的老路，就無(wú)法跟上世界智能制造發(fā)展步伐，就會(huì)失去換道超車的歷史機(jī)遇。所以我們只有走數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、并行推進(jìn)的創(chuàng)新之路，才能盡早實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。另外要用兩個(gè)輪子驅(qū)動(dòng)智能制造發(fā)展，智能制造是靠數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，這就更需要企業(yè)掌握產(chǎn)品核心技術(shù)，了解生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，只有洞悉關(guān)鍵的數(shù)據(jù)關(guān)系才能搜集完整并且高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，才能從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)成功轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。發(fā)展智能制造需要用兩個(gè)輪子驅(qū)動(dòng)，一個(gè)輪子是制造技術(shù)的創(chuàng)新，一個(gè)輪子是信息技術(shù)的應(yīng)用。兩個(gè)方面相輔相成，制造技術(shù)的精進(jìn)可以促進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用的深化，信息技術(shù)的導(dǎo)入也會(huì)在一定程度上助推生產(chǎn)水平的提升，任何一個(gè)輪子有短板都會(huì)讓企業(yè)走不快，更走不遠(yuǎn)。這就是我前面講到的智能制造不是簡(jiǎn)單的用信息技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)制造業(yè)，越是要深化智能制造，我們對(duì)先進(jìn)智能技術(shù)的理解或者發(fā)展，越要更加精進(jìn)。
另外要構(gòu)建智能制造發(fā)展生態(tài)，智能制造是一種新型生產(chǎn)方式，推進(jìn)智能制造是一個(gè)長(zhǎng)期的漸進(jìn)過(guò)程，各國(guó)都在不斷探索中，也都面臨標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)、安全、人才等一系列共性問(wèn)題和挑戰(zhàn)，我國(guó)還將長(zhǎng)期面臨智能制造裝備可靠性差、核心零部件主要依賴進(jìn)口、工業(yè)和平臺(tái)軟件技術(shù)落后、公共服務(wù)平臺(tái)支撐門(mén)類較弱等諸多矛盾和問(wèn)題，我們只有主動(dòng)適應(yīng)智能制造發(fā)展趨勢(shì)，加快培育智能制造發(fā)展生態(tài)，才能推動(dòng)智能制造更好地發(fā)展。另外發(fā)展智能制造需分步實(shí)施，智能制造是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，目標(biāo)宏偉，但不可能一蹴而就。智能制造更是企業(yè)脫胎換骨式的自我提升過(guò)程，需要改造的維度巨大，難以一步到位，發(fā)展智能制造可以放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，但更要腳踏實(shí)地，一步一步去探索，分階段、分層級(jí)往前推進(jìn)。發(fā)展智能制造要因企制宜，不同企業(yè)發(fā)展階段和實(shí)際痛點(diǎn)有所不同，導(dǎo)致各個(gè)企業(yè)之間的成功經(jīng)驗(yàn)和模式難以快速?gòu)?fù)制，發(fā)展智能制造不可能千企一面，要探索符合企業(yè)實(shí)際的智能化轉(zhuǎn)型路徑。另外一點(diǎn)，企業(yè)推行智能制造當(dāng)中應(yīng)該先醫(yī)后藥，先對(duì)企業(yè)進(jìn)行診斷，認(rèn)清企業(yè)所處的位置和擁有的實(shí)力，理清現(xiàn)有條件下哪些目標(biāo)可達(dá)，哪些未來(lái)可行，哪些還處于做夢(mèng)的狀態(tài)，然后再評(píng)估企業(yè)通往智能制造道路上要達(dá)到的層次，擬定最適合企業(yè)的路徑和方法，最后搭建起智能制造的框架，分析其核心要素，并由此引導(dǎo)出符合實(shí)際的智能化轉(zhuǎn)型路線和節(jié)奏。
最后一個(gè)問(wèn)題，如何構(gòu)建智能制造發(fā)展生態(tài)。要更好地發(fā)揮政府作用，美國(guó)推動(dòng)智能制造有政府主導(dǎo)的AMP計(jì)劃，也有政府倡導(dǎo)成立的智能制造創(chuàng)新中心，還有先進(jìn)制造技術(shù)聯(lián)盟、智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟等等，美國(guó)的策略和做法說(shuō)明推進(jìn)智能制造需要更好發(fā)揮政府作用。中國(guó)制造2025也將智能制造作為主攻方向和突破口，工信部陸續(xù)發(fā)布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《智能制造工程實(shí)施指南》等指導(dǎo)性文件，相關(guān)聯(lián)盟也在發(fā)揮積極作用，但是我在這里要強(qiáng)調(diào)，畢竟這是一個(gè)新生事物，在下一步如果要深入推動(dòng)智能制造，我的觀點(diǎn)是政府的作用只能加強(qiáng)不能削弱，因?yàn)橹悄苤圃爝@個(gè)新生事物在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中有些東西市場(chǎng)是做不好、做不了的，也就是說(shuō)市場(chǎng)是失靈的，這就要有一只看得見(jiàn)的手發(fā)揮作用。另外要加快建設(shè)公共服務(wù)平臺(tái)，我這里列了三個(gè)主要的方面，一個(gè)是要建設(shè)和完善各類孵化器、實(shí)驗(yàn)室以及面向技術(shù)研發(fā)、測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證和創(chuàng)新應(yīng)用驗(yàn)證的測(cè)試床等技術(shù)支撐平臺(tái)。
一個(gè)是要積極建設(shè)智能制造技術(shù)集成應(yīng)用、診斷優(yōu)化及案例展示、人才培訓(xùn)、智能設(shè)備融資租賃等技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。第三個(gè)是要推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展及應(yīng)用，加快建設(shè)智能制造網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。要建設(shè)和完善智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，標(biāo)準(zhǔn)化工作是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)基礎(chǔ)，爭(zhēng)奪智能制造的主導(dǎo)權(quán)首先要爭(zhēng)取標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán)，標(biāo)準(zhǔn)先行已經(jīng)成為工業(yè)國(guó)家推進(jìn)智能制造的重要環(huán)節(jié)，我們要按照共性先立、急用先行的原則，用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和引領(lǐng)制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型，同時(shí)要加強(qiáng)國(guó)際交流與合作，積極輸出我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究成果，爭(zhēng)取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)。要大于培育龍頭企業(yè)和系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，龍頭企業(yè)擁有強(qiáng)大的生產(chǎn)、市場(chǎng)和技術(shù)能力，在產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中充當(dāng)著核心企業(yè)或系統(tǒng)集成商的角色，是產(chǎn)業(yè)生態(tài)成長(zhǎng)的關(guān)鍵力量，構(gòu)建智能制造發(fā)展生態(tài)關(guān)鍵之一就是要大力培育和發(fā)展龍頭企業(yè)。另一方面智能制造是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，既需要單一技術(shù)與裝備的突破應(yīng)用，同時(shí)還需要系統(tǒng)化的集成創(chuàng)新，因此系統(tǒng)解決方案在推進(jìn)智能制造過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著重要作用，我們要大力培育各種類型的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，引導(dǎo)和支持他們?cè)趯?shí)踐當(dāng)中不斷成長(zhǎng)壯大，逐步成為智能制造生態(tài)體系的核心和中堅(jiān)力量。
另一方面就是要大力提升供給能力和水平，一個(gè)是要建設(shè)智能制造創(chuàng)新中心，圍繞嵌入式設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)共性技術(shù)聚集優(yōu)勢(shì)資源攻關(guān)突破發(fā)展瓶頸。二是要組織實(shí)施重大裝備短板工程，要大力發(fā)展智能制造裝備等一大批關(guān)鍵裝備。三是要深入實(shí)施工業(yè)強(qiáng)基工程，把智能制造所需的智能傳感器、儀器儀表等掌握在自己手里。四是要加大支持力度，推動(dòng)工業(yè)軟件、平臺(tái)軟件發(fā)展，加快工業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，盡快擺脫平臺(tái)軟件主要依賴進(jìn)口的危險(xiǎn)局面。還有一個(gè)方面，要強(qiáng)化智能制造人才培養(yǎng)，智能制造時(shí)代企業(yè)熟練工種將減少。
(原標(biāo)題：智能制造及其發(fā)展生態(tài))
