智能制造：制造業的新倡導和新追求

林忠欽中國工程院院士，機械工程專家。現任上海交通大學校長，國務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”制造與工程科學領域咨詢組組長，國家制造強國建設戰略咨詢委員會“制造質量與品牌”組長等。

智能制造是《中國制造2025》五大工程之一，也是“工業4.0”的核心內容。人類生產方式在不斷進步，第一次工業革命是以蒸汽驅動帶來了機械化生產，第二次工業革命是以電力驅動帶來了批量流水線生產，第三次工業革命是以計算機信息技術驅動帶來了自動化生產，那么，第四次工業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？

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，在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等；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與機器人技術以及數字制造技術的集成。

智能制造具有5大技術特征，包括物聯網與互聯網、大數據、云技術、機器人和增材制造。智能制造將給工業生產帶來5個主要變化，包括產品研制模式、生產制造系統、生產要素、生產方式和產品功能。

產品研制模式則并行化、協同化。在產品設計和研制的各個階段，工作并行進行。產品開發過程中考慮生產制造等環節，各部門相互合作、信息共享、信息交流，及早發現并解決問題，避免大量的技術變更。顧客和供應商可能參與產品開發過程，產品更具針對性、實用性，能盡早發現設計上的缺陷。

生產制造系統則柔性化、可重構。生產系統可重排、可重復利用和組態更新，可快速調試，具有很強的包容性、靈活性和適應性，適應于大批量定制。

生產要素則標準化、流程化和知識化。工廠標準化，能夠提高生產效率和管理效率。流程規范,能夠帶來產品品質的一致性和穩定性。全流程數字化管理，能夠帶來決策的科學性、企業發展的長久性。

產品生產方式則大批量定制。大批量定制，能夠有效結合大規模生產與定制生產的優勢。

智能產品的特點集成了信息存儲、傳感和無線通信功能。產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，能影響其所在環境。產品還具有自監測的功能，能對其自身狀態和環境進行監測。

我們應該清醒地認識到，智能制造是制造業的一個重要發展方向，推進智能制造任重道遠，需要經過長期的努力。然而，推進智能制造又十分緊迫，我們可以在不同階段實現不同層次的智能制造。我近期在蘇南地區參加中國工程院組織的調研活動，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解決制造業中存在的問題，推動制造業的生產方式進步以及質量和效益的提高，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。

實現智能制造是一項龐大而又復雜的系統工程。為了推動制造業的大發展，我們要努力探索，堅持不懈，開創一個具有中國特色的智能制造新局面。