“應盡快擺脫平臺軟件主要依賴進口的危險局面，我國基礎工藝、基礎材料、基礎零部件、工業(yè)軟件等絕不可陷入‘拿來主義’”。

工信部裝備工業(yè)司原司長、中國機器人產業(yè)聯(lián)盟專家委員會委員、中國智能制造系統(tǒng)解決方案供應商聯(lián)盟專家委員會主任張相木，在“搶占新基建風口·破局智能制造”高端云講堂系列活動中作如上表述。

他指出，智能制造的主角應為“制造者”，制造者對智能制造應擁有更多的話語權。“如果沒有制造者的擔當，我國智能制造之路不會走太遠。”

發(fā)展先進制造業(yè)已成國家戰(zhàn)略

制造業(yè)是實體經濟的主體、國民經濟的支柱，是衡量一個國家綜合國力的重要標志。

美國瓦科拉夫·斯米爾在《美國制造》一書中寫到：如果沒有一個強大而且極具創(chuàng)新性的制造業(yè)體系，以及它所創(chuàng)造的就業(yè)機會，那么任何一個先進的經濟體都不可能繁榮發(fā)展。

他認為，對任何一個現代經濟體來說，制造業(yè)都是關鍵的組成部分，其重要性遠非對GDP的貢獻率所能反映出來的。

***總書記曾指出，國家強大要靠實體經濟，實體經濟是國家的本錢，必須始終高度重視發(fā)展壯大實體經濟，抓實體經濟一定要抓好制造業(yè)。制造業(yè)是實體經濟的重要基礎，一定要把我國制造業(yè)搞上去，把實體經濟搞上去，扎扎實實實現“兩個一百年”奮斗目標。

毋庸置疑，國家的繁榮和強大離不開制造業(yè)。但張相木表示：“必須看到，傳統(tǒng)制造業(yè)存在諸多問題，如生產效率低、資源消耗大、污染排放高、附加值低、勞動力密集、產能嚴重過剩。”

他分析指出，歷史上對制造業(yè)曾有過兩種不同的選擇，一是以德國為代表的“轉型升級”，二是以美國為代表的“去工業(yè)化”。

金融危機爆發(fā)以來經濟持續(xù)低迷，讓世界各國都認識到產業(yè)空心化的危害，同時，隨著各種新技術的創(chuàng)新應用，制造業(yè)正在發(fā)生深刻變革，傳統(tǒng)制造業(yè)正在向先進制造業(yè)轉型。在此背景下，工業(yè)發(fā)達國家不約而同提出“再工業(yè)化”和“重振制造業(yè)”的戰(zhàn)略。

黨的十九大明確提出，加快建設制造強國，加快發(fā)展先進制造業(yè)，培育若干世界級先進制造業(yè)集群。這既是深化供給側結構性改革、推動經濟發(fā)展的重要內容，也是全面建設社會主義現代化強國的客觀需要。

“所謂‘制造強國’，一個基本標志就是‘先進制造’在其制造業(yè)發(fā)展中的比重和規(guī)模。推進我國由制造大國向制造強國轉變，關鍵是加快發(fā)展先進制造業(yè)。發(fā)展先進制造業(yè)是推動制造業(yè)高質量發(fā)展、建設制造強國的重大戰(zhàn)略任務。”張相木說。

智能制造是制造業(yè)轉型升級主攻方向

上世紀九十年代，美國在全球首先提出“先進制造業(yè)”概念，認為先進制造業(yè)是擁有先進制造技術的行業(yè)。2009年，英國商業(yè)、創(chuàng)新和技能部將“先進制造業(yè)”定義為：運用高水平設計方法或技能來生產技術復雜的產品或流程的行業(yè)。

2011年美國總統(tǒng)科技顧問委員會提出，“先進制造”是通過信息、自動化、計算機、軟件、傳感、網絡技術的融合創(chuàng)新，或使用尖端材料和新的物理和生物方法來生產產品的一系列制造活動。

國內對于“先進制造業(yè)”也有諸多描述，有的強調先進技術得以應用，有的強調生產方式的變革，有的則認為應從先進技術、制造模式、生產組織方式和管理模式多個層面來理解先進制造業(yè)。

張相木認為：“這些描述各有側重，但是有一點是共同的，即都認為先進制造業(yè)既包括用先進生產方式制造現有產品，也包括用先進技術培育和發(fā)展新產品、新產業(yè)。”

他指出，發(fā)展先進制造業(yè)的主要途徑為，要改造提升傳統(tǒng)產業(yè)（制造業(yè)數字化、網絡化智能化，產品高端化、產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現代化），培育發(fā)展新興產業(yè)（高新技術產業(yè)化）。

在張相木看來，智能制造是制造業(yè)轉型升級的主攻方向，“什么是智能制造，這是新時代我國制造業(yè)發(fā)展的一個核心問題，目前業(yè)界對這個核心問題并沒有真正搞清楚”。

對于工業(yè)4.0時代，網上有一段流傳很廣的論述：“互聯(lián)網+制造就是工業(yè)4.0，工業(yè)4.0是德國推出的概念，美國叫工業(yè)互聯(lián)網，我國叫‘中國制造2025’，這三者本質內容是一致的，都指向一個核心即智能制造。”

但張相木對此有不同的觀點：“其實這三者并不在一個層次上。工業(yè)4.0是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命或革命性的生產方式，工業(yè)互聯(lián)網是第四次工業(yè)革命的敲門磚，而智能制造只是‘中國制造2025’的一個主攻方向。”

事實上，智能制造這一概念經歷了較為漫長的演進過程。1988年，美國學者賴特和伯恩出版了智能制造業(yè)研究領域的專著——《制造智能》，首次提出智能制造概念；到了90年代初期，日本、美國、歐洲等國家或地區(qū)圍繞智能制造技術開展了國際合作研究，并提出了智能制造的系統(tǒng)概念。

張相木說：“限于當時的技術條件，傳統(tǒng)智能制造僅限于局部的生產過程，只是個體制造單元的智能化，導致傳統(tǒng)智能制造在長達20多年的時間里沒有發(fā)展起來。”

新一代信息技術與人工智能下的智能制造

近十年來，隨著新一代信息技術的發(fā)展及在制造領域的應用，智能制造被賦予了新的內涵，也進入到新的發(fā)展階段，逐漸形成了新一代信息技術條件下的智能制造概念。

智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016~2020年）提出，智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產方式。

而隨著新一代人工智能（工業(yè)人工智能）技術的群體突破和與先進制造技術的滲透和融合，又逐漸產生了基于新一代人工智能的智能制造概念。

張相木指出，基于新一代人工智能的智能制造的本質特征為，制造系統(tǒng)不僅具有強大的感知、計算分析和控制能力，更具有學習提升，產生知識的能力。

“智能制造源于人工智能的研究及在制造領域的應用，智能制造中的‘智能’一詞既由此得來。新時代智能制造的核心要義為裝備的智能化、生產的自動化、信息流和物資流合一，與價值鏈的同步。”

不過，他認為，智能制造的發(fā)展是一個循序漸進的過程，需要在長期的探索和實踐中不斷迭代和完善。“現在就要準確定義智能制造還為時尚早，但智能制造的基本內涵和本質特征是可以認知的。”

目前通常認為，智能制造是先進制造技術與新一代信息技術融合的產物。張相木指出，“這種融合貫穿研發(fā)、設計、制造、管理和服務各個環(huán)節(jié)”。

通過構建數字基礎設施，實現了數字世界和物理世界的融合，創(chuàng)造出一個虛實合一的制造生態(tài)系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中，數字系統(tǒng)與物理系統(tǒng)可同步運作，人可以通過數字系統(tǒng)對物理系統(tǒng)進行操控。

智能制造的內涵特征與本質

與傳統(tǒng)制造相比，智能制造最本質的變化是制造系統(tǒng)由物理和信息兩個系統(tǒng)組成，這兩個系統(tǒng)分別屬于現實物理世界與虛擬數字世界，兩者一一對應并互相映射。智能制造可以通過網絡將機器設備、生產線、車間、供應商、產品、客戶緊密連接在一起。

智能制造系統(tǒng)的基礎是數字基礎設施，而它的起點則是智能工廠。對此，張相木解釋道：“工廠是勞動者、工業(yè)設備、生產技術以及原材料等最終匯合的場所。生產要素的融合發(fā)生在工廠，未來制造業(yè)的革命也將首先發(fā)生在工廠。”

智能制造的精髓是智能工廠，可以通過數字技術設施將工業(yè)生產和服務的要素進行橫向、縱向和端到端的高度集成。

張相木認為，實現智能制造需要一個虛實合一的制造生態(tài)系統(tǒng)，需要構建數字基礎設施。“毋庸置疑，物聯(lián)網、大數據、人工智能等新一代信息通信技術是構建數字基礎設施的利器。”

然而，智能制造是一種基于網絡和數據的現代制造模式。“既然是制造模式，數字基礎設施就必須要深入制造中的應用場景實現上，那么就有很多問題需要解決。”

他指出，數學模型、數據、復雜參數等都是待解決的問題。“解決這些問題要靠制造知識，智能制造中起主導和決定作用的因素是制造知識。不掌握核心技術，不懂得制造機理，不了解工藝特點，好比一個人手里有榔頭卻沒有釘子，那將一事無成。”

作為智能制造的基石，精益生產指的是生產過程中一切無用和多余的東西都被精簡的生產體系和管理方式。“精益生產提供各種量化的方法和工具，使工廠變成可量化的工廠。在需要的時候按需要的量生產所需的產品，做到零庫存、零缺陷、零浪費、零故障、零不良、零停滯與零災害。”張相木表示。

他強調，精益生產是推行智能制造必須經歷的變革過程，“不懂精益生產搞智能制造等于在沙灘上建大廈”。

智能制造應更重視“制造”

張相木認為，智能制造的根本宗旨是實現生產效率更高、產品質量更優(yōu)、生產成本更低，以及資源消耗更少、環(huán)境污染更小、市場響應更快等。而其最終目標是從根本上解決傳統(tǒng)制造業(yè)的突出問題，實現高效、優(yōu)質、低耗、清潔、靈活、定制化的生產。

“智能制造的實質是‘制造’，而非智能。智能知識是實現智能制造的手段，沒有強大的制造實體，數字化、網絡化、智能化都是空中樓閣。”

當前智能制造領域關注較多的仍是“智能”，但張相木認為，應該更多地重視“制造”，特別是先進制造技術的創(chuàng)新與應用，大數據、物聯(lián)網、人工智能條件下的工藝創(chuàng)新和流程再造等。“只有這樣才能推動先進制造技術與新一代信息技術的深度融合。推動智能制造發(fā)展不僅需要IT部門的專家，更需要制造領域的人才。”

相較之下，雖然國外企業(yè)的起點比國內企業(yè)高，在推行智能制造過程中卻非常務實，均立足“制造”而非“智能”。

新一輪產業(yè)革命的核心是制造業(yè)的數字化、網絡化、智能化。“實現制造的數字化、網絡化、智能化，絕對不是一蹴而就的，而是一個循序漸進、不斷進化的過程。”張相木說。

他指出，數字化制造是智能制造的基礎，我國還有相當多的企業(yè)需要補課；新一代信息技術條件下的智能制造實質是“互聯(lián)網+數字化制造”，這是大多數企業(yè)今后主要的著力點。“而基于人工智能的智能制造本質上則是‘人工智能+互聯(lián)網+數字化制造’，有條件的企業(yè)可超前部署和探索。”

“兩輪”驅動分步推進智能化轉型

發(fā)展智能制造需要“兩個輪子”驅動，“一個輪子是制造技術的創(chuàng)新，一個輪子是信息技術的應用，兩個方面相輔相成，不斷滲透和融合。任何一個輪子有短板都會讓企業(yè)在發(fā)展智能制造的路上走不開更走不遠。”張相木分析說。

智能制造是企業(yè)脫胎換骨式的自我變革過程，需要改造的維度巨大，不可能一步到位，應當分布推進智能化轉型。

張相木強調，發(fā)展智能制造需腳踏實地，一步一步去探索，分階段分層級不斷往前推進。“不要在落后的工藝技術上搞自動化，不要在落后的管理基礎上以及不具備數字網絡化的基礎上搞智能化。”

同時，還要“因企制宜”推行智能制造，加快建設公共服務平臺，大力推進工業(yè)互聯(lián)網平臺的發(fā)展與應用，加快建設智能制造網絡基礎設施。

不同行業(yè)與企業(yè)所處的環(huán)境和自身情況有很大差異，發(fā)展階段和實際“痛點”也各有不同，導致不同行業(yè)和企業(yè)間的成功經驗和模式難以快速復制。因此，發(fā)展智能制造不可能“千企一面”，需要結合行業(yè)和企業(yè)發(fā)展需要，實事求是地探索適合本行業(yè)和企業(yè)實際的智能化轉型路徑。

張相木強調，要著力提升供給能力和水平，深入實施工業(yè)強基工程，“把智能制造所需的智能傳感器、智能儀器儀表、核心元器件和零部件、關鍵材料等掌握在自己手里”。

此外，建設和完善標準體系、培育龍頭企業(yè)和系統(tǒng)解決方案供應商與培育智能制造專業(yè)人才，也是推動中國智能制造發(fā)展的必要條件。

“要積極輸出我國智能制造標準化研究成果，爭取國際標準的話語權，抓緊相關標準的制度和宣貫，用標準引領制造的智能化轉型。”張相木說。

而且，隨著智能制造的推進，人才培養(yǎng)的標準與市場崗位對接正在悄然發(fā)生變化。要加快培養(yǎng)智能制造高端專業(yè)人才，以及具有運行和維護關鍵智能設備的一線人才，為中國智能制造的健康發(fā)展提供人才支撐。
責任編輯：tzh