“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(chǎn)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?！?/p>

發(fā)展先進制造業(yè)已成國家戰(zhàn)略

制造業(yè)是實體經(jīng)濟的主體、國民經(jīng)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(jīng)濟體都不可能繁榮發(fā)展。

他認為，對任何一個現(xiàn)代經(jīng)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。

習近平總書記曾指出，國家強大要靠實體經(jīng)濟，實體經(jīng)濟是國家的本錢，必須始終高度重視發(fā)展壯大實體經(jīng)濟，抓實體經(jīng)濟一定要抓好制造業(yè)。制造業(yè)是實體經(jīng)濟的重要基礎，一定要把我國制造業(yè)搞上去，把實體經(jīng)濟搞上去，扎扎實實實現(xiàn)“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(chǎn)效率低、資源消耗大、污染排放高、附加值低、勞動力密集、產(chǎn)能嚴重過剩?！?/p>

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(jīng)濟持續(xù)低迷，讓世界各國都認識到產(chǎn)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(jīng)濟發(fā)展的重要內容，也是全面建設社會主義現(xiàn)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?！睆埾嗄菊f。

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(chǎn)技術復雜的產(chǎn)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(wǎng)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(chǎn)產(chǎn)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(chǎn)方式的變革，有的則認為應從先進技術、制造模式、生產(chǎn)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(chǎn)方式制造現(xiàn)有產(chǎn)品，也包括用先進技術培育和發(fā)展新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)?！?/p>

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(chǎn)業(yè)（制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化智能化，產(chǎn)品高端化、產(chǎn)業(yè)基礎高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化），培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)（高新技術產(chǎn)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(wǎng)上有一段流傳很廣的論述：“互聯(lián)網(wǎng)+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(wǎng)，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(chǎn)方式，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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?！?/p>

事實上，智能制造這一概念經(jīng)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(chǎn)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?！?/p>

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(chǎn)、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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)的自動化、信息流和物資流合一，與價值鏈的同步?！?/p>

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?！艾F(xiàn)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?！?/p>

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(chǎn)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(shù)字基礎設施，實現(xiàn)了數(shù)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(shù)字系統(tǒng)與物理系統(tǒng)可同步運作，人可以通過數(shù)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(xiàn)實物理世界與虛擬數(shù)字世界，兩者一一對應并互相映射。智能制造可以通過網(wǎng)絡將機器設備、生產(chǎn)線、車間、供應商、產(chǎn)品、客戶緊密連接在一起。

智能制造系統(tǒng)的基礎是數(shù)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(chǎn)技術以及原材料等最終匯合的場所。生產(chǎn)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?！?/p>

智能制造的精髓是智能工廠，可以通過數(shù)字技術設施將工業(yè)生產(chǎn)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(xiàn)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(shù)字基礎設施。“毋庸置疑，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術是構建數(shù)字基礎設施的利器?！?/p>

然而，智能制造是一種基于網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)的現(xiàn)代制造模式?！凹热皇侵圃炷Ｊ?，數(shù)字基礎設施就必須要深入制造中的應用場景實現(xiàn)上，那么就有很多問題需要解決。”

他指出，數(shù)學模型、數(shù)據(jù)、復雜參數(shù)等都是待解決的問題?！敖鉀Q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(chǎn)指的是生產(chǎn)過程中一切無用和多余的東西都被精簡的生產(chǎn)體系和管理方式?！熬嫔a(chǎn)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(chǎn)所需的產(chǎn)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?！睆埾嗄颈硎?。

他強調，精益生產(chǎn)是推行智能制造必須經(jīng)歷的變革過程，“不懂精益生產(chǎn)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(xiàn)生產(chǎn)效率更高、產(chǎn)品質量更優(yōu)、生產(chǎn)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(xiàn)高效、優(yōu)質、低耗、清潔、靈活、定制化的生產(chǎn)。

“智能制造的實質是‘制造’，而非智能。智能知識是實現(xiàn)智能制造的手段，沒有強大的制造實體，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化都是空中樓閣?！?/p>

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(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能條件下的工藝創(chuàng)新和流程再造等?！爸挥羞@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(chǎn)業(yè)革命的核心是制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化。“實現(xiàn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)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?！睆埾嗄菊f。

他指出，數(shù)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(wǎng)+數(shù)字化制造”，這是大多數(shù)企業(yè)今后主要的著力點?！岸谌斯ぶ悄艿闹悄苤圃毂举|上則是‘人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字化制造’，有條件的企業(yè)可超前部署和探索?！?/p>

“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?！睆埾嗄痉治稣f。

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(shù)字網(wǎng)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(wǎng)平臺的發(fā)展與應用，加快建設智能制造網(wǎng)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(jīng)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?！睆埾嗄菊f。

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。