最近幾年，智能制造成為學(xué)術(shù)界和企業(yè)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題。盡管如此，人們對智能制造概念本身的認(rèn)識卻未達(dá)成共識，并存在諸多模糊的認(rèn)識。企業(yè)界的推進(jìn)過程更是遇到多方面的困惑。本文針對這些問題，進(jìn)行分析和討論。
智能制造的概念
漢語中的“智能制造”對應(yīng)兩種英文表述，分別是smart manufacture和intelligent manufacture。其中，intelligent manufacture的提法出現(xiàn)更早，但多數(shù)場合指的卻是smart manufacture。在中國工程院《中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告》中，把智能制造分成3種遞進(jìn)發(fā)展的范式：數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造和新一代智能制造。smart manufacture主要對應(yīng)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造，而intelligent manufacture則對應(yīng)新一代智能制造。
在黨的十九大報(bào)告中明確指出，要促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。重點(diǎn)是推進(jìn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造。因此，有必要對smart manufacture進(jìn)行進(jìn)一步解釋。其字面含義是賦予企業(yè)快速響應(yīng)內(nèi)部和外部變化的能力?？焖夙憫?yīng)之所以重要，是因?yàn)槭袌龈偁幦遮吋ち遥沟庙憫?yīng)速度越來越重要。
從目標(biāo)上看，smart manufacture與flexible manufacturing（柔性制造）相似。但從手段上看，前者側(cè)重用ICT（信息通信技術(shù)）的應(yīng)用。與傳統(tǒng)信息化相比往往需要對設(shè)備、組織、流程、工作方式、商業(yè)模式等方面的改造，而不是單純的ICT技術(shù)應(yīng)用。因此，smart manufacture往往被理解為ICT技術(shù)與制造業(yè)的“深度融合”。一般來說，智能制造不僅涉及制造相關(guān)的過程，智能服務(wù)和智能產(chǎn)品也常常被納入智能制造的范疇。
可以用4個(gè)基本要點(diǎn)理解上述智能制造的內(nèi)在邏輯：ICT技術(shù)的深入應(yīng)用是智能制造的出發(fā)點(diǎn)；價(jià)值創(chuàng)造是智能制造的目的和歸宿；快速響應(yīng)變化是智能制造的外部特征；協(xié)同、共享和重用是智能制造進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)造的內(nèi)在機(jī)制。
1）強(qiáng)調(diào)“ICT技術(shù)的深入應(yīng)用是智能制造的出發(fā)點(diǎn)”，是因?yàn)橹悄苤圃斓臍v史機(jī)遇是ICT技術(shù)的發(fā)展帶來的，要避免把智能化與傳統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化混淆起來，從而忽視真正的智能化工作、喪失歷史的機(jī)遇。智能化相關(guān)思想并不是現(xiàn)在才有的，但只有在ICT技術(shù)高度發(fā)達(dá)的條件下，過去的設(shè)想才能具備技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。
2）提出“價(jià)值創(chuàng)造是智能制造的目的和歸宿”的背景，是反對為技術(shù)而技術(shù)、盲目采用先進(jìn)而無用的東西。這種擔(dān)憂不是“杞人憂天”，而是已經(jīng)有了蔓延的可能。為此，智能制造必須以服務(wù)于企業(yè)真實(shí)的業(yè)務(wù)需求。很多企業(yè)對智能化的需求是隱含的。推進(jìn)智能制造往往需要企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，改變生產(chǎn)經(jīng)營方式，才能找到合適的場景，以便于創(chuàng)造價(jià)值。這就是ICT技術(shù)與工業(yè)“深度融合”的含義。
3）“快速響應(yīng)變化是智能制造的外部特征”。隨著的競爭不斷加強(qiáng)，快速響應(yīng)的重要性越來越大。例如，在手機(jī)、汽車等行業(yè)，快速響應(yīng)的價(jià)值體現(xiàn)在新產(chǎn)品上市的速度上。推出新一代產(chǎn)品的快慢，很大程度上決定了企業(yè)的盈利情況。在另外一些對原料價(jià)格敏感的行業(yè)，快速響應(yīng)供應(yīng)鏈變化的能力決定企業(yè)的盈虧。所以，智能制造最重要的作用之一就是加快響應(yīng)速度。
4）“協(xié)同、共享和重用是智能制造進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)造的內(nèi)在機(jī)制”。ICT技術(shù)能夠顯著促進(jìn)人與人、機(jī)器與機(jī)器、人與機(jī)器、企業(yè)與企業(yè)、部門與部門之間的協(xié)同。減少時(shí)間上的耽擱、減少界面上的失誤。還可以通過對物質(zhì)、人、知識或信息的共享來降低成本、提高效率和質(zhì)量。在智能制造時(shí)代，知識的重用變得越來越重要。例如，通過模塊的重用，可以減少研發(fā)過程不必要的時(shí)間和資金投入，并有利于提高質(zhì)量、降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性，并支撐快速響應(yīng)。
智能制造有很多典型的模式或體系，其中最著名的是德國工業(yè)4.0和美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
智能制造與人工智能、自動(dòng)化
隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，圖像、語音識別等技術(shù)開始廣泛用于生產(chǎn)制造的過程，幫助人類從枯燥、惡劣的工作環(huán)境中解放出來，意義重大。故而，有人認(rèn)為“智能制造就是人工智能在制造業(yè)的應(yīng)用”。但這個(gè)觀點(diǎn)并不準(zhǔn)確、且非常容易對公眾產(chǎn)生誤導(dǎo)。
人工智能傳統(tǒng)上有3個(gè)學(xué)派。符號主義又稱計(jì)算機(jī)學(xué)派，側(cè)重模擬大腦的邏輯推理功能；聯(lián)接主義又稱人工神經(jīng)元學(xué)派，側(cè)重模擬腦的結(jié)構(gòu)，擅長知識的學(xué)習(xí)；行為主義又稱控制論學(xué)派，側(cè)重模擬腦體的協(xié)同、追求知行合一。在很多學(xué)術(shù)場合下，人工智能專指前面兩個(gè)學(xué)派。以深度學(xué)習(xí)為代表的所謂“新一代人工智能”就是聯(lián)接學(xué)派發(fā)展而來。
然而，與智能制造聯(lián)系最緊密的應(yīng)是控制論學(xué)派?？刂普摰闹饕枷肟勺匪莸?0世紀(jì)40年代維納的《控制論》。維納研究了動(dòng)物和機(jī)器的差別，認(rèn)為動(dòng)物區(qū)別于機(jī)器的一個(gè)顯著特征是對信息的感知和處理；動(dòng)物能隨時(shí)感知外部環(huán)境的各種變化而調(diào)整自己的行為，而不像多數(shù)機(jī)器那樣只按既定的邏輯順序執(zhí)行。這一理論的實(shí)質(zhì)就是主張將感知、決策和執(zhí)行3個(gè)要素統(tǒng)一起來。
維納的思想隨著工具手段的發(fā)展促進(jìn)著理論和實(shí)踐的進(jìn)步。“感知”和“決策”本質(zhì)上是針對信息的，而“執(zhí)行”最終是針對物質(zhì)實(shí)體的。所以，兩者的統(tǒng)一需要將信息和物理聯(lián)系起來。這種思想在瓦特蒸汽機(jī)中就有體現(xiàn)。但是，蒸汽機(jī)的感知和計(jì)算，是用機(jī)械裝置這種物理實(shí)體實(shí)現(xiàn)的。這種實(shí)現(xiàn)方法非常巧妙，卻不具一般性、難以推廣。這種約束直到弱電的出現(xiàn)，信息的感知和計(jì)算可以用弱電來實(shí)現(xiàn)，并轉(zhuǎn)化成強(qiáng)電來驅(qū)動(dòng)物理實(shí)體。于是，依靠“電”這種手段，把信息領(lǐng)域和物理領(lǐng)域聯(lián)系了起來?？刂普摼褪窃谶@種背景下產(chǎn)生的?？刂评碚撝校?jīng)典的模型是用傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程描述的。某種意義上說，這種模型的廣泛使用與最初的技術(shù)手段有關(guān)，控制器往往是用電感、電容等電子元件搭建的。這種模型雖然簡單，但應(yīng)用上還是有局限性的。到了計(jì)算機(jī)時(shí)代，能描述的數(shù)學(xué)模型大大拓展、具有了一般性。后來，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用又使得人們對資源的可觀、可控能力大大提升，進(jìn)而把人類帶入了智能制造的時(shí)代。因此，智能化和自動(dòng)化的理論一脈相承，但實(shí)現(xiàn)手段有極大的改善。
從經(jīng)濟(jì)學(xué)上看，可觀、可控能力的提升，導(dǎo)致資源配置能力的加強(qiáng)、進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性的改善。具體表現(xiàn)為，傳統(tǒng)自動(dòng)化往往局限于較小空間范圍內(nèi)，而智能制造能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域、跨部門乃至跨企業(yè)的大尺度控制和優(yōu)化。例如，上海優(yōu)也信息科技有限公司在山東某鋼廠的工作，實(shí)現(xiàn)了煤氣產(chǎn)生方、使用方和緩沖方的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)控。技術(shù)原理雖然容易理解，但相關(guān)設(shè)備分布在幾平方千米的范圍內(nèi)，離開互聯(lián)網(wǎng)的支撐，是不具備技術(shù)可行性的。所以，ICT基礎(chǔ)技術(shù)條件的改變是推進(jìn)自動(dòng)化走向智能化的關(guān)鍵因素。
相比而言，自動(dòng)化偏重代替人的體力勞動(dòng)，而智能化則偏重代替人的腦力勞動(dòng)，也就是決策。這也是兩者的一個(gè)重要區(qū)別。因此，知識的數(shù)字化、模型化、軟件化，促進(jìn)機(jī)器的認(rèn)知和決策能力，是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。
智能制造的典型流派：工業(yè)4.0
工業(yè)4.0的概念是德國工程院2013年提出的。其標(biāo)志性特征可以歸納為“具備個(gè)性化定制生產(chǎn)能力的自動(dòng)化流水線”。這個(gè)特征是理解工業(yè)4.0的一把鑰匙，能把技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和對技術(shù)需求聯(lián)系起來，從而幫助人們理解工業(yè)4.0是如何把技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性統(tǒng)一起來的。從技術(shù)上看，工業(yè)4.0的生產(chǎn)模式繼承了流水線低成本、高效率的優(yōu)點(diǎn)，又克服了流水線在產(chǎn)品變化時(shí)靈活性差的缺點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)上看，滿足個(gè)性化需求可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?？梢栽O(shè)想，如果用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行定制化生產(chǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益都難以保證、甚至不具備經(jīng)濟(jì)性。
工業(yè)4.0的生產(chǎn)方式對生產(chǎn)組織、銷售采購、設(shè)計(jì)服務(wù)等業(yè)務(wù)造成極大的挑戰(zhàn)。而智能化的特長，恰恰適合應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。例如，通過對模塊、工藝知識的重用，可以顯著減少研發(fā)和試生產(chǎn)的時(shí)間；通過信息的橫向集成應(yīng)對銷售采購和供應(yīng)鏈方面的挑戰(zhàn)；通過縱向集成應(yīng)對生產(chǎn)組織管理的挑戰(zhàn)；通過端到端集成應(yīng)對設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)上的挑戰(zhàn)。再如，個(gè)性化生產(chǎn)導(dǎo)致生產(chǎn)組織和調(diào)度非常復(fù)雜，需要采用賽博物理系統(tǒng)（CPS）技術(shù)才能解決。
推進(jìn)工業(yè)4.0是個(gè)長期的過程，企業(yè)要根據(jù)自身的需求推動(dòng)，不必被概念所束縛。工廠的自動(dòng)化、定制化的程度可高可低，關(guān)鍵是有利于促進(jìn)企業(yè)的競爭力。事實(shí)上，由于行業(yè)和地區(qū)的發(fā)展不均衡，自動(dòng)化、定制化程度和難度都有顯著差別。例如，在鋼鐵行業(yè)，由于自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品切換簡單、物料跟蹤相對容易，先進(jìn)企業(yè)在幾十年前就具備了定制化生產(chǎn)的能力。但是，在某些離散制造業(yè)，產(chǎn)品切換非常復(fù)雜，甚至要進(jìn)行流水線的改造。在這些行業(yè)，推動(dòng)自動(dòng)化的難度都很大，智能化就更難了。事實(shí)上，德國提出工業(yè)4.0的背景主要針對這些相對困難的離散制造業(yè)。在離散制造業(yè)，數(shù)字化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，能將過去困難的問題變得容易。
有觀點(diǎn)認(rèn)為，工業(yè)4.0是工業(yè)3.0發(fā)展成熟之后的結(jié)果?，F(xiàn)在看來，這種觀點(diǎn)是片面的，可能會阻礙人們有益的探索。事實(shí)上，紅領(lǐng)制衣是在人工操作的流水線上從事個(gè)性化定制，從工業(yè)2.0向4.0進(jìn)軍。西門子成都工廠號稱“工業(yè)3.8”工廠，能夠在流水線上切換產(chǎn)品類型，但工廠的人工操作同樣也很多。應(yīng)該注意到，雖然兩個(gè)企業(yè)都有大量的人工操作，但車間內(nèi)的物流配送都是自動(dòng)化的。由于定制化生產(chǎn)的物流很復(fù)雜，沒有自動(dòng)化、智能化的支撐，管理上就很難搞好。這種模式有一定的代表性，值得很多企業(yè)學(xué)習(xí)和關(guān)注。
有人認(rèn)為，工業(yè)4.0發(fā)展到一定程度，必然取代工業(yè)1.0~3.0。但工業(yè)4.0只是工業(yè)技術(shù)發(fā)展到一定程度的標(biāo)志性成果，并不意味著所有企業(yè)都采用工業(yè)4.0的生產(chǎn)方式。其實(shí)，發(fā)達(dá)國家的高端制造業(yè)，現(xiàn)在也并非完全處于工業(yè)3.0階段，很多高端設(shè)備、奢侈品要靠手工制造。而且工業(yè)1.0~4.0各有優(yōu)勢、會長期共存。所以，企業(yè)是否推進(jìn)工業(yè)4.0的生產(chǎn)模式，關(guān)鍵要看經(jīng)濟(jì)上是否合算。
智能制造的典型流派：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是美國GE公司在2012年提出的概念，后來影響了美國乃至世界范圍內(nèi)的企業(yè)。相比之下，工業(yè)4.0體系以車間的生產(chǎn)過程為核心，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)側(cè)重更大范圍的協(xié)同。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想在實(shí)踐過程中產(chǎn)生。維修人員很早就發(fā)現(xiàn)，通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷醫(yī)療設(shè)備的狀態(tài)，可以顯著提高工作效率、降低維修成本。后來有人把這樣的想法用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的診斷和維護(hù)。類似案例促成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想的產(chǎn)生。故而，有人把設(shè)備的“預(yù)測式維護(hù)”當(dāng)成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)志性場景之一。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)連接“智能機(jī)器”“高級分析”和“工作人員”3種要素。其中，智能機(jī)器是安裝各種傳感器、控制器和軟件的機(jī)器；高級分析是包含各種專業(yè)領(lǐng)域知識的數(shù)據(jù)分析算法；工作人員是指通過互聯(lián)網(wǎng)參與設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)等工作的各類工作人員。
美國GE公司意識到，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以幫助制造企業(yè)向服務(wù)業(yè)延伸和轉(zhuǎn)型。故而，GE公司試圖借助這種潮流，通過幫助其他制造企業(yè)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)GE公司自身從“制造企業(yè)”到“軟件企業(yè)”的轉(zhuǎn)型。GE公司著名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺Predix就是在這種思想下產(chǎn)生的。但GE在推動(dòng)Predix時(shí)有些操之過急，導(dǎo)致技術(shù)的投入產(chǎn)出比不合適，遇到了不少的麻煩。
智能制造的中國觀點(diǎn)
“流水線上的個(gè)性化定制”和“設(shè)備預(yù)測式維護(hù)”常被看作工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“標(biāo)簽式特征”。然而，多數(shù)企業(yè)未必需要個(gè)性化定制、多數(shù)設(shè)備也未必能夠做到預(yù)測式維護(hù)。這些問題給很多企業(yè)帶來了困惑。面對這些困惑，需要更加深入的思考。
人類努力工作的目的，是為了人類自身更幸福。而當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定的程度，人類開始追求更好的工作環(huán)境。這時(shí)，更人性化的工作環(huán)境意味著對優(yōu)秀人才的吸引力更大，故而能為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此可以從人類如何工作的角度，分析未來工業(yè)的明天。
事實(shí)上，國內(nèi)有多家科技團(tuán)隊(duì)，不約而同地從“人”的角度，分析了智能制造未來的發(fā)展思路。
平行系統(tǒng)的概念來源于2004年王飛躍發(fā)表的《平行系統(tǒng)方法與復(fù)雜系統(tǒng)的管理和控制》文章中。平行系統(tǒng)采用復(fù)雜系統(tǒng)研究中的“多重世界”觀點(diǎn)，對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模時(shí)，不再以與實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)的逼近程度作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，并將平行系統(tǒng)看作是實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)的一種可能的替代形式和實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)的行為與平行系統(tǒng)的行為“不同”但卻“等價(jià)”。對于復(fù)雜的制造系統(tǒng)，如石化生產(chǎn)、機(jī)床制造等，通過建立與實(shí)際系統(tǒng)平行運(yùn)行的人工制造系統(tǒng)，并在人工系統(tǒng)上虛擬運(yùn)行和優(yōu)化生產(chǎn)方案、利用虛擬系統(tǒng)培訓(xùn)員工、預(yù)測實(shí)際系統(tǒng)維修維護(hù)節(jié)點(diǎn)，形成平行制造系統(tǒng)，可以為企業(yè)節(jié)省成本、提高效率。在平行工業(yè)時(shí)代，一方面，企業(yè)可以借助虛實(shí)系統(tǒng)的平行演化及閉環(huán)反饋，協(xié)同優(yōu)化管理系統(tǒng)內(nèi)部流程執(zhí)行、生產(chǎn)制造以及資源調(diào)度。另一方面，基于知識自動(dòng)化技術(shù)，社會情報(bào)服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為客戶需求，快速響應(yīng)市場變化，同時(shí)通過任務(wù)分解、快速重組、眾包等方式集合小微創(chuàng)新和群體智慧來創(chuàng)造產(chǎn)品，從而減少投放時(shí)間、增加市場份額。同時(shí)，網(wǎng)民借助物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接，表達(dá)自身個(gè)性化需求及創(chuàng)意，可全面參與產(chǎn)品創(chuàng)新的整個(gè)生產(chǎn)制造流程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化、個(gè)性化、大規(guī)模的“靈敏”移動(dòng)“智造”。這種平行工業(yè)時(shí)代的制造模式稱之為平行制造。
2016年胡虎趙敏等提出“三體智能”的思想，從物理實(shí)體、意識人體、數(shù)字虛體之間聯(lián)接融合的角度，觀察智能的發(fā)展路徑。2017年，周濟(jì)等提出HCPS（human-cyber-physical systems，人-信息-物理系統(tǒng)）的思想，提出人借助賽博（Cyber）空間改變?nèi)伺c物理世界的關(guān)系。
與國外相關(guān)理論對比，這些思想的相似度很高，都著眼于人在智能制造發(fā)展過程中的作用和角色。這些思想雖然抽象，卻是有操作性的。其發(fā)展的邏輯，可以從互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用談起。
隨著自動(dòng)化的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人類逐漸擺脫繁重的體力勞動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，又可以通過互聯(lián)網(wǎng)讓人體逐漸遠(yuǎn)離危險(xiǎn)、惡劣的工作現(xiàn)場。換句話說，工作人員可以通過賽博空間來管控物理世界。
人類通過這種方式工作時(shí)，本質(zhì)上起到了決策算法的作用。于是，計(jì)算機(jī)代替人類決策的可能性進(jìn)一步提升。決策的基礎(chǔ)是知識和信息，擁有更多知識和信息的主體，有條件做出更優(yōu)的決策。在傳統(tǒng)工業(yè)階段，人類的很多信息是通過感覺器官獲得的，而機(jī)器獲得的信息有限。這時(shí)，人類具有信息優(yōu)勢，故而有條件做出更優(yōu)的決策。但是，在新的工作模式下，人類從現(xiàn)場獲得的所有信息都是從計(jì)算機(jī)獲得的，人類的信息優(yōu)勢不再了。這時(shí)，只要計(jì)算機(jī)補(bǔ)上“知識”的短板，并具有處理信息能力更強(qiáng)、更快的優(yōu)勢，就可能獲得更加顯著的“決策優(yōu)勢”。所以，在進(jìn)一步的發(fā)展過程中，人類會把越來越多的知識賦予計(jì)算機(jī)。另外，隨著數(shù)據(jù)的不斷積累，將逐步進(jìn)入工業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)主動(dòng)獲得知識的能力也會越來越強(qiáng)。這樣發(fā)展下去，機(jī)器代替人類決策的能力將會越來越強(qiáng)，在某些場景下甚至超越人類本身。這樣，人類將進(jìn)入“新一代智能制造”階段，或真正的intelligent manufacture時(shí)代。
在這個(gè)時(shí)代，人類將會脫離對Cyber空間的實(shí)時(shí)控制，有利于擺脫緊張、枯燥的腦力勞動(dòng)，進(jìn)而從事具有創(chuàng)造性的、對Cyber空間的完善性工作，為Cyber空間注入新的知識。
一定程度上，新一輪工業(yè)革命中的智能制造就是綜合利用搜索技術(shù)、先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)、社會服務(wù)應(yīng)用（社會媒體）及泛在的移動(dòng)終端設(shè)備，通過眾包等方式讓社會民眾充分參與產(chǎn)品的全生命周期生產(chǎn)制造過程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化、個(gè)性化、大規(guī)模創(chuàng)新和“敏捷移動(dòng)智造”，或稱社會智造。不久的將來，一個(gè)企業(yè)的競爭力和實(shí)力，很大程度上可能并不取決其外在規(guī)模與資產(chǎn)的大小，而取決于其掌控動(dòng)態(tài)網(wǎng)群組織（cyber movement organization，CMO）的手段和能力，取決于其對虛實(shí)互動(dòng)的認(rèn)識、實(shí)踐和效率，取決于與其伴生的人工企業(yè)之規(guī)模和深度。工業(yè)化和信息化的深度融合必將是平行工廠、平行企業(yè)、平行制造的應(yīng)用和普及。
智能制造推進(jìn)路徑的策劃
“ICT技術(shù)與制造業(yè)的深度融合”是認(rèn)識智能制造的一個(gè)角度。然而，很多企業(yè)發(fā)現(xiàn)，采用了機(jī)器人設(shè)備，成本增加了，效益卻沒有增加；收集了大量的數(shù)據(jù)，卻難以發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的知識；降低了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，卻沒有產(chǎn)出更多的價(jià)值。這讓很多企業(yè)陷入困惑。
上述現(xiàn)象的本質(zhì)，是技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性差、沒有取得經(jīng)濟(jì)上的成功。事實(shí)上，技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)性好并不是一回事。經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特很早就意識到這個(gè)問題，他指出：發(fā)明并不等于創(chuàng)新，只有將發(fā)明用于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)并且取得成功才是為創(chuàng)新。
推動(dòng)智能制造健康發(fā)展，關(guān)鍵是要讓技術(shù)具備良好的經(jīng)濟(jì)性。為了提高經(jīng)濟(jì)性，新技術(shù)的采用“要雪中送炭，不要錦上添花”。企業(yè)對技術(shù)有強(qiáng)烈需求時(shí)，技術(shù)才具備經(jīng)濟(jì)性。這個(gè)原則，在智能制造時(shí)代仍然成立。
企業(yè)需求不是抽象的，而是來源于具體業(yè)務(wù)場景。業(yè)務(wù)場景不同，需求的強(qiáng)度就不同、帶來的價(jià)值就不一樣。例如，GE公司的技術(shù)用在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上具備經(jīng)濟(jì)性，但用在廉價(jià)玩具飛機(jī)上可能就不具備經(jīng)濟(jì)性。從趨勢上看，先進(jìn)技術(shù)用在高端產(chǎn)業(yè)的價(jià)值大、用在低端產(chǎn)業(yè)的價(jià)值就小。中國的低端產(chǎn)業(yè)多、比例大，這是中國企業(yè)推進(jìn)智能制造時(shí)困惑更多的原因。
具體地看，鑒于中國低端制造業(yè)相對較多、勞動(dòng)力成本相對較低的國情，智能制造不能只是著眼于讓機(jī)器代替人的工作，更要著眼于幫助人更高效地工作、讓機(jī)器做得比人更好。在適合智能制造的場景中，人類的工作效果往往受制于生理約束、尤其是腦力約束。這時(shí)，智能制造的技術(shù)優(yōu)勢就容易轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。智能制造的相關(guān)理論，都會針對一個(gè)復(fù)雜的Cyber空間、涉及極其復(fù)雜的協(xié)同工作和大量資源的實(shí)時(shí)調(diào)動(dòng)。這時(shí)，決策過程的復(fù)雜性就會沖擊人的腦力極限。所以，用智能化的手段，就能把相關(guān)問題管理的更好，進(jìn)而可以創(chuàng)造更多的價(jià)值。
中國企業(yè)的困惑往往是因?yàn)殡y以找到適合智能制造技術(shù)的場景。對此，企業(yè)家應(yīng)該主動(dòng)改變企業(yè)本身來創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)場景。這種工作實(shí)際上是為智能技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了合適的需求。這樣才是ICT技術(shù)與制造業(yè)的“深度融合”。而“創(chuàng)造場景”的活動(dòng)本質(zhì)上就是所謂的“轉(zhuǎn)型升級”。轉(zhuǎn)型升級是工作流程、組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式的改變，是資源的重新配置，也是質(zhì)量效率的提高、研發(fā)服務(wù)等業(yè)務(wù)的增強(qiáng)。
智能制造能夠推進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。這種現(xiàn)象可以換個(gè)角度表述，轉(zhuǎn)型升級為智能制造技術(shù)創(chuàng)造需求和合適的應(yīng)用場景。從這個(gè)角度認(rèn)識的意義在于，推進(jìn)智能制造首先應(yīng)該是企業(yè)家考慮的戰(zhàn)略問題，而不是技術(shù)人員負(fù)責(zé)的技術(shù)問題。技術(shù)人員往往只能從固有的業(yè)務(wù)場景考慮問題，自然會遇到很多困惑。企業(yè)家考慮清楚了，才能建立適合智能制造的業(yè)務(wù)場景，為技術(shù)創(chuàng)造需求。當(dāng)然，企業(yè)轉(zhuǎn)型升級并非為了應(yīng)用智能制造技術(shù)，而是為了適應(yīng)社會發(fā)展和市場的需要、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。
企業(yè)推進(jìn)智能制造的外部環(huán)境
很多人意識到，智能制造的很多理念、理論和技術(shù)其實(shí)“并不先進(jìn)”，幾十年前就有人提出過、研究過、實(shí)踐過。事實(shí)正是這樣，從根本上說，變化的不是人的思想，而是社會需求和技術(shù)條件。這些變化使得相關(guān)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性發(fā)生了本質(zhì)性的變化。
從技術(shù)可行性方面看，隨著ICT技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的性能越來越好。過去很多無法實(shí)時(shí)感知、實(shí)時(shí)處理的信息已有實(shí)現(xiàn)的條件。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)成本的降低、互聯(lián)網(wǎng)可配置資源的增加，也使得很多場景的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
從需求角度看，國家的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、老齡化等挑戰(zhàn)，為推進(jìn)智能制造帶來了巨大的需求和動(dòng)力。改革開放40年來，中低端制造業(yè)幾乎全面過剩、市場競爭越來越激烈。在此背景下，企業(yè)必須提高質(zhì)量、加強(qiáng)創(chuàng)新和服務(wù)能力、提高快速響應(yīng)能力。同時(shí)，勞動(dòng)力市場也由“無限供給”變成了“供不應(yīng)求”，企業(yè)的勞動(dòng)力成本不斷上升。在可以預(yù)見的未來，兩種趨勢將越來越嚴(yán)重，并影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。如果不能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品附加值，中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展就會停滯、乃至衰退。這是中國必須推進(jìn)智能制造、加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的根本原因。
企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向，要遵從社會和市場發(fā)展的規(guī)律、避免方向的偏離。就此而言，無論是社會需求還是技術(shù)能力，都需要企業(yè)更加重視產(chǎn)品質(zhì)量。企業(yè)必須拋棄過去重成本、輕質(zhì)量的觀念和傳統(tǒng)，也不能拋開基本的質(zhì)量要求滿足個(gè)性化需求。事實(shí)上，個(gè)性化定制往往針對質(zhì)量要求較高的人群。所以，用低質(zhì)量的產(chǎn)品去滿足個(gè)性化需求，往往與經(jīng)濟(jì)性背道而馳。
企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級還要把握好節(jié)奏、要結(jié)合具體的國情，不能盲目地減人、提高自動(dòng)化智能化程度。勞動(dòng)者素質(zhì)相對較差、管理水平相對較低是中國企業(yè)普遍存在的問題。部分企業(yè)因人為因素導(dǎo)致的失誤遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于企業(yè)的利潤。所以，用智能化的技術(shù)兼顧代替人、幫助人、管理人，就會得到很好的經(jīng)濟(jì)效果。
然而，人們往往傾向于掩蓋與自己相關(guān)的“跑冒滴漏”。所以，對管理者來說，價(jià)值損失往往是隱藏的。要改變這些現(xiàn)象，企業(yè)通常需要首先進(jìn)行組織流程和制度的變革、改變利益關(guān)系。這在本質(zhì)上也是一種轉(zhuǎn)型升級。
結(jié)論
從某種意義上說，轉(zhuǎn)型升級和ICT相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用是一體兩面。但在實(shí)際運(yùn)作過程中，卻是由不同層級的人員來實(shí)施的。如果兩者的協(xié)同互動(dòng)處理不好，就很難推動(dòng)。顯然，企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的目的不是為了應(yīng)用智能制造的相關(guān)技術(shù)，而是為了適應(yīng)市場和環(huán)境的變化。因此，轉(zhuǎn)型升級的方向，首先應(yīng)該由企業(yè)家來把握。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的角度看智能制造，絕不是單純的科技問題，而是要看到企業(yè)管理、社會發(fā)展等方面的問題。只有在這樣的視野下，才能避免片面地認(rèn)識問題。
智能制造的目的是創(chuàng)造價(jià)值，對智能制造的研究應(yīng)該圍繞著技術(shù)如何創(chuàng)造價(jià)值展開、而不是沉溺于學(xué)術(shù)概念。這就要理解智能制造創(chuàng)造價(jià)值的邏輯。從手段上看，智能制造可以看作ICT技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，也就是用ICT技術(shù)提升企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)性。提升經(jīng)濟(jì)性的方式一般是促進(jìn)企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)中的多方協(xié)同、資源共享、知識重用。
智能制造的推進(jìn)往往是一個(gè)困難的過程，這個(gè)過程通常與企業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程相伴。技術(shù)應(yīng)用都是需要付出成本的，只有將技術(shù)用于合適的場景，創(chuàng)造的價(jià)值才能超過成本的支出。對中國很多企業(yè)來說，這樣的場景并不是天生存在的，需要通過轉(zhuǎn)型升級才能創(chuàng)造出來。
