智能制造：制造業(yè)的新倡導(dǎo)和新追求

林忠欽中國工程院院士，機(jī)械工程專家?，F(xiàn)任上海交通大學(xué)校長，國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組機(jī)械工程學(xué)科召集人，教育部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)先進(jìn)制造學(xué)部主任，科技部“973計(jì)劃”制造與工程科學(xué)領(lǐng)域咨詢組組長，國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)“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(jìn)步，第一次工業(yè)革命是以蒸汽驅(qū)動(dòng)帶來了機(jī)械化生產(chǎn)，第二次工業(yè)革命是以電力驅(qū)動(dòng)帶來了批量流水線生產(chǎn)，第三次工業(yè)革命是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來了自動(dòng)化生產(chǎn)，那么，第四次工業(yè)革命是否會(huì)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(jī)器和人類共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等；通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分取代人類在制造過程中的腦力和體力勞動(dòng)；把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。美國奇點(diǎn)大學(xué)教授瓦德瓦認(rèn)為，智能制造是人工智能技術(shù)與機(jī)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(jī)器人和增材制造。智能制造將給工業(yè)生產(chǎn)帶來5個(gè)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(jì)和研制的各個(gè)階段，工作并行進(jìn)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(yīng)商可能參與產(chǎn)品開發(fā)過程，產(chǎn)品更具針對(duì)性、實(shí)用性，能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(fù)利用和組態(tài)更新，可快速調(diào)試，具有很強(qiáng)的包容性、靈活性和適應(yīng)性，適應(yīng)于大批量定制。

生產(chǎn)要素則標(biāo)準(zhǔn)化、流程化和知識(shí)化。工廠標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(shì)。

智能產(chǎn)品的特點(diǎn)集成了信息存儲(chǔ)、傳感和無線通信功能。產(chǎn)品具有信息載體的功能，在整個(gè)完整的供應(yīng)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(cè)的功能，能對(duì)其自身狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，智能制造是制造業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向，推進(jìn)智能制造任重道遠(yuǎn)，需要經(jīng)過長期的努力。然而，推進(jìn)智能制造又十分緊迫，我們可以在不同階段實(shí)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(dòng)，地方政府提出2020年將建立100個(gè)智能工廠，我的同事認(rèn)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(huì)，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(rèn)為，智能制造沒有標(biāo)準(zhǔn)的模式，是一種倡導(dǎo)、一種追求，是鼓勵(lì)和要求我們用先進(jìn)的理念和信息技術(shù)解決制造業(yè)中存在的問題，推動(dòng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式進(jìn)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(shí)現(xiàn)智能制造是一項(xiàng)龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程。為了推動(dòng)制造業(yè)的大發(fā)展，我們要努力探索，堅(jiān)持不懈，開創(chuàng)一個(gè)具有中國特色的智能制造新局面。