《新一代智能制造專輯》卷首語

2017年,基于人-信息-物理系統(HCPS)理論體系,中國學者正式提出“新一代智能制造”概念,指出新一代信息技術(互聯網、大數據、人工智能等)的群體突破和廣泛應用,提升了制造業數字化、網絡化、智能化的水平,推動我國制造業發展進入新的階段——新一代智能制造。新一代智能制造(數字化網絡化智能化制造)是智能制造的最新發展范式,其本質是“人工智能+互聯網+數字化制造”。新一代智能制造是一個集成大系統,主要由智能產品、智能生產及智能服務三大功能系統以及智能制造云和工業互聯網絡兩大支撐系統集合而成。

通過新一代人工智能等技術的賦能,新一代智能制造展現出三個重大技術進步:一是從根本上提高制造系統建模的能力,極大提高處理制造系統復雜性、不確定性問題的能力,有效實現制造系統的優化;二是擁有了學習認知能力,使制造知識的產生、利用、傳承和積累效率均發生革命性變化,顯著提升知識作為核心要素的邊際生產力;三是形成人機混合增強智能,使人的智慧與機器智能的各自優勢得以充分發揮并相互啟發地增長,極大釋放人類智慧的創新潛能,提升制造業的創新能力。進入新時期,“雙循環”、數字工程、碳達峰/碳中和、人機共融等成為重要關鍵詞,在此背景下,進一步促進以人為本、綠色可持續和工業韌性成為新一代智能制造的主要特征和時代內涵。無獨有偶,2021年初,歐盟委員會研究和創新局正式提出“工業5.0”的概念,指出未來工業應更加關注以人為本、綠色可持續與彈性的價值驅動,以促進全球制造業的持續發展。

當前,新一代智能制造正成為新一輪工業革命的核心技術之一。為了探討和分享本領域最新成果,促進有益的學術交流,推動新一代智能制造的發展與應用,2022年初,《中國機械工程》啟動“新一代智能制造”專輯征稿工作,由浙江大學王柏村研究員和彭濤副教授、中國工程院戰略咨詢中心楊曉迎研究員、華中科技大學高亮教授、新西蘭奧克蘭大學徐旬教授和瑞典皇家理工學院王力翚院士共同擔任客座主編。

本專輯得到了諸多研究團隊的關注并踴躍投稿,共收到來稿45篇,錄用發表13篇(包括綜述文章1篇、專題研究文章12篇),內容涵蓋智能設計、智能生產、人機協作、可持續柔性制造、智能服務與運維的理論、技術和應用等多個方面。本專輯論文的相關工作得到了國家自然科學基金、中國工程院重大項目等各類項目/課題的支持,充分展現了當前我國新一代智能制造領域的最新進展及階段性成果。期待本專輯的出版能夠促進新一代智能制造相關研究工作的深入開展和交流合作,加速成果的工程化產業化和推廣應用。衷心感謝專家學者們對本專輯的全力支持!特別感謝《中國機械工程》編輯部和本專輯策劃編輯們努力與付出!