智能制造：制造業(yè)的新倡導和新追求

林忠欽中國工程院院士，機械工程專家?，F(xiàn)任上海交通大學校長，國務(wù)院學位委員會學科評議組機械工程學科召集人，教育部科學技術(shù)委員會先進制造學部主任，科技部“973計劃”制造與工程科學領(lǐng)域咨詢組組長，國家制造強國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會“制造質(zhì)量與品牌”組長等。

智能制造是《中國制造2025》五大工程之一，也是“工業(yè)4.0”的核心內(nèi)容。人類生產(chǎn)方式在不斷進步，第一次工業(yè)革命是以蒸汽驅(qū)動帶來了機械化生產(chǎn)，第二次工業(yè)革命是以電力驅(qū)動帶來了批量流水線生產(chǎn)，第三次工業(yè)革命是以計算機信息技術(shù)驅(qū)動帶來了自動化生產(chǎn)，那么，第四次工業(yè)革命是否會以信息通信為核心的智能裝備帶來智能工廠和智能生產(chǎn)？

智能制造是一種由智能機器和人類共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等；通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分取代人類在制造過程中的腦力和體力勞動；把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。美國奇點大學教授瓦德瓦認為，智能制造是人工智能技術(shù)與機器人技術(shù)以及數(shù)字制造技術(shù)的集成。

智能制造具有5大技術(shù)特征，包括物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、機器人和增材制造。智能制造將給工業(yè)生產(chǎn)帶來5個主要變化，包括產(chǎn)品研制模式、生產(chǎn)制造系統(tǒng)、生產(chǎn)要素、生產(chǎn)方式和產(chǎn)品功能。

產(chǎn)品研制模式則并行化、協(xié)同化。在產(chǎn)品設(shè)計和研制的各個階段，工作并行進行。產(chǎn)品開發(fā)過程中考慮生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)，各部門相互合作、信息共享、信息交流，及早發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免大量的技術(shù)變更。顧客和供應商可能參與產(chǎn)品開發(fā)過程，產(chǎn)品更具針對性、實用性，能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的缺陷。

生產(chǎn)制造系統(tǒng)則柔性化、可重構(gòu)。生產(chǎn)系統(tǒng)可重排、可重復利用和組態(tài)更新，可快速調(diào)試，具有很強的包容性、靈活性和適應性，適應于大批量定制。

生產(chǎn)要素則標準化、流程化和知識化。工廠標準化，能夠提高生產(chǎn)效率和管理效率。流程規(guī)范,能夠帶來產(chǎn)品品質(zhì)的一致性和穩(wěn)定性。全流程數(shù)字化管理，能夠帶來決策的科學性、企業(yè)發(fā)展的長久性。

產(chǎn)品生產(chǎn)方式則大批量定制。大批量定制，能夠有效結(jié)合大規(guī)模生產(chǎn)與定制生產(chǎn)的優(yōu)勢。

智能產(chǎn)品的特點集成了信息存儲、傳感和無線通信功能。產(chǎn)品具有信息載體的功能，在整個完整的供應鏈和生命周期中一直帶有自身信息，能影響其所在環(huán)境。產(chǎn)品還具有自監(jiān)測的功能，能對其自身狀態(tài)和環(huán)境進行監(jiān)測。

我們應該清醒地認識到，智能制造是制造業(yè)的一個重要發(fā)展方向，推進智能制造任重道遠，需要經(jīng)過長期的努力。然而，推進智能制造又十分緊迫，我們可以在不同階段實現(xiàn)不同層次的智能制造。我近期在蘇南地區(qū)參加中國工程院組織的調(diào)研活動，地方政府提出2020年將建立100個智能工廠，我的同事認為這不可能，與地方政府展開了激烈的討論。我在廣州參加一次智能造船研討會，工廠的同志介紹了他們的思路后問我，這樣的模式是否算作智能造船。我認為，智能制造沒有標準的模式，是一種倡導、一種追求，是鼓勵和要求我們用先進的理念和信息技術(shù)解決制造業(yè)中存在的問題，推動制造業(yè)的生產(chǎn)方式進步以及質(zhì)量和效益的提高，這是國家把智能制造列為《中國制造2025》五大工程之一的真正目的。

實現(xiàn)智能制造是一項龐大而又復雜的系統(tǒng)工程。為了推動制造業(yè)的大發(fā)展，我們要努力探索，堅持不懈，開創(chuàng)一個具有中國特色的智能制造新局面。