對(duì)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)

智能制造不是一個(gè)新提法。上世紀(jì)80年代，隨著當(dāng)時(shí)的人工智能熱，智能制造也熱了起來(lái)，日本出臺(tái)國(guó)家項(xiàng)目“智能制造系統(tǒng)” (IMS)，邀請(qǐng)眾多國(guó)家參加，并且十分重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

中國(guó)當(dāng)時(shí)的考慮是，“智能制造”離中國(guó)企業(yè)還比較遠(yuǎn)，因此并沒(méi)有積極參與其中，而是集中在信息化的建設(shè)，重點(diǎn)則放在集成上，也就是信息互聯(lián)互通，以企業(yè)效益驅(qū)動(dòng)。

日本的IMS后來(lái)沒(méi)有很成功。從今天來(lái)看，其中最重要的是信息環(huán)境，包括人工智能的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化，都屬于初級(jí)階段，不足以支持制造的需要。

圖1 信息環(huán)境的巨變

圖2 人工智能的變化

最近十多年來(lái)，人工智能發(fā)生了巨大的進(jìn)步，已經(jīng)從“計(jì)算機(jī)模擬人腦思維、認(rèn)知” ，往新的方向發(fā)展。這就包括計(jì)算機(jī) + 人的混合智能(如人在回路中)、計(jì)算機(jī) + 網(wǎng)絡(luò)的群體智能、大數(shù)據(jù)智能、跨媒體智能、計(jì)算機(jī)取代人的大量自主無(wú)人系統(tǒng)（無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)、機(jī)器人……）。這樣的變化就為今后智能制造的發(fā)展提供了巨大推動(dòng)力。

圖3 深度學(xué)習(xí)突飛猛進(jìn)

從智能技術(shù)在制造中的應(yīng)用來(lái)看，二十世紀(jì)八十年代，多數(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、資源管理；而在今天，則已經(jīng)擴(kuò)展到全生命周期：產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、測(cè)試、管理、營(yíng)銷(xiāo)、售后服務(wù)、客戶(hù)關(guān)系、倉(cāng)庫(kù)物流供應(yīng)鏈、報(bào)廢處理、......

因此，智能制造將面臨一個(gè)新的快速發(fā)展前景，被人們寄于厚望。

對(duì)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)

對(duì)智能制造內(nèi)涵有一個(gè)準(zhǔn)確、全面的理解有助于避免實(shí)施時(shí)的被動(dòng)、盲目。

那么什么是智能制造？目前業(yè)界還沒(méi)有公認(rèn)的定義。一種最簡(jiǎn)單的說(shuō)法認(rèn)為智能制造是智能和制造的交集、融合。

進(jìn)一步，我們?cè)俜治鲆幌率裁词侵悄?？什么是制造？其中涉及到幾個(gè)概念：

人工智能技術(shù)：是指用機(jī)器（主要是計(jì)算機(jī)和軟件）實(shí)現(xiàn)人的“感知”和“判斷”。這是傳統(tǒng)人工智能的提法。如感知方面：機(jī)器視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)；在判斷和決策方面，則體現(xiàn)在專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊推理，智能代理，自然語(yǔ)言接口、機(jī)器學(xué)習(xí)等。

而當(dāng)下，人工智能出現(xiàn)了很多新形態(tài)：大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、混合智能等，廣泛應(yīng)用在智能制造、智慧醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能城市這些領(lǐng)域。

新一代信息技術(shù)，包括了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等則起到了推動(dòng)性的發(fā)展。

這些，都在制造全生命周期進(jìn)行了深度的滲透，包括產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、測(cè)試、管理、營(yíng)銷(xiāo)、售后服務(wù)、客戶(hù)關(guān)系、倉(cāng)庫(kù)物流供應(yīng)鏈、報(bào)廢處理等。

從這個(gè)角度而言，智能制造是智能技術(shù)（特別是新一代智能技術(shù)）在制造全生命周期的應(yīng)用中所涉及的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用。

還有一種說(shuō)法認(rèn)為，智能制造是指在制造工業(yè)的各個(gè)階段，從智能技術(shù)的視角，融合信息、機(jī)械、工藝、管理等學(xué)科技術(shù)，以一種高度柔性與高度集成的方式，支持產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品（服務(wù)）設(shè)計(jì)、加工、管理、銷(xiāo)售到報(bào)廢處理的全過(guò)程，達(dá)到制造業(yè)智能增長(zhǎng)、包容性增長(zhǎng)、可持續(xù)增長(zhǎng)的目標(biāo)。

這幾個(gè)概念的內(nèi)涵有所差別，都可以參考。

從技術(shù)角度看，智能制造技術(shù)是制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相交織而形成的一門(mén)綜合技術(shù)。其具體表現(xiàn)為：智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能物流、智能裝配、智能檢測(cè)、智能維護(hù)故障診斷、新制造模式等等。

既可“頂天”，也可“立地”

不管是哪一種說(shuō)法，智能制造覆蓋面很廣，人工智能的內(nèi)涵也很廣。制造全生命周期中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，采用了人工智能的任何一種具體技術(shù)都可以屬于智能制造的范圍之內(nèi)。

因此，智能制造不只是“高、大、上”，制造業(yè)（包括其它行業(yè)）的各個(gè)層面都可以有所作為。這便是“立地”，智能制造就在我們身邊。

中國(guó)在最近三十年的許多信息化成果，如數(shù)字化制造、集成制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、虛擬制造、協(xié)同制造、現(xiàn)代物流、企業(yè)管理信息化等等，都會(huì)多多少少用到智能技術(shù)（人工智能1.0）。這些方面也需要智能制造進(jìn)一步發(fā)展。

“智能制造”的發(fā)展，既是“基于人工智能2.0的智能制造”，（或者稱(chēng)為新一代智能制造），自然是“頂天”的。但在實(shí)際應(yīng)用中，也是“落地”的。

例如：

☆ 智能感知（大多數(shù)需要MEMS技術(shù)）是智能裝備、智能工廠必須的，也是設(shè)備健康管理、故障診斷必須的；

☆ 自然語(yǔ)言理解，人在回路中，知識(shí)性工作自動(dòng)化；

☆ 群體智能支持眾創(chuàng)空間（新產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)）；

☆ 大數(shù)據(jù)智能改善產(chǎn)品質(zhì)量、故障診斷、對(duì)員工/企業(yè)/用戶(hù)的誠(chéng)信管理；

☆ “無(wú)處不在”的高端智能產(chǎn)品；

☆ 新制造模式，用戶(hù)參與的設(shè)計(jì)、批量為1的制造。

中國(guó)在這些方面已經(jīng)出現(xiàn)了一些成果和案例，但在深度和廣度方面尚需要進(jìn)一步發(fā)展。

小結(jié)

智能制造非常有前景，也是當(dāng)下的熱點(diǎn)，在很多計(jì)劃中被提為重點(diǎn)。但要值得注意的是，智能制造也只是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中的一個(gè)選項(xiàng)。如何在眾多的新技術(shù)中選擇、如何加權(quán)選擇，最根本仍然是看能否真正給企業(yè)帶來(lái)效益、讓企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)只是手段，目標(biāo)決定了企業(yè)的選擇。因此，實(shí)施智能制造的方針應(yīng)該是：需求牽引、效益驅(qū)動(dòng)；總體規(guī)劃、分步實(shí)施；重點(diǎn)突破、創(chuàng)新發(fā)展。

當(dāng)下信息技術(shù)、人工智能的突飛猛進(jìn)，為制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大推動(dòng)力。深入了解智能制造的內(nèi)涵，有助于在推進(jìn)智能制造過(guò)程的進(jìn)程中把握主動(dòng)、避免盲目。而最為重要的一點(diǎn)是， 實(shí)施智能制造需要“不忘初心”：效益驅(qū)動(dòng)。