什么是智能制造技術

　　智能制造技術利用計算機模擬制造業領域的專家的分析、判斷、推理、構思和決策等智能活動，并將這些智能活動和智能機器融合起來，貫穿應用與整個制造企業的子系統（經營決策、采購、產品設計、生產計劃、制造裝配、質量保證和市場銷售等），以實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和高度集成化，從而取代或延伸制造環境領域的專家的部分腦力勞動，并對制造業領域專家的智能信息進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發展，是一種極大提高生產效率的先進制造技術。

　　智能制造技術的難點

　　一、如何保證信息系統（虛擬世界）對于現場生產運營系統（現實世界）信息獲取的實時性、準確性、全面性。

　　目前，對生產現場的數據采集主要有兩種方式，自動化數據采集以及人工數據采集。自動化數據采集往往依托于通訊條件比較好的生產設備以及各種傳感器的應用。人工數據采集大多是作為自動化數據采集的補充方式或替代方式，適用于自動化采集實現難度較大或經濟成本較高的現場。而目前，生產現場的情況大多比較復雜，人工采集的方式應用較為廣泛，這就造成了信息獲取實時性、準確性的降低。此外，出于成本考慮，對現場數據的采集也難以做到十分全面。

　　在數據采集方面，西門子工廠無疑是實現效果非常理想的。遍布生產線各個關鍵節點的傳感器以及具有通訊能力的控制器對現場的生產情況進行高速采集，這些數據都實時上傳到信息系統中，實現現實世界到虛擬世界的精準實時全面的映射。但由于現場設備條件的限制，西門子工廠在數據采集方面的成功難以在其他工廠進行復制。

　　比如，在三菱電機工廠，由于生產設備的通訊能力較差，為獲取生產情況信息，在各機臺處放置數據采集終端，采用人工方式進行數據錄入，這種數據采集方式的準確性及實時性受操作人員的素質及責任心影響較大，難以與自動化數據采集相比。

　　二、如何將來自生產現場的海量數據轉化為有效的生產運營改進優化建議

　　面對從生產現場采集來的海量數據，無論是信息系統提供商或是工廠的生產運維人員都難以對其價值進行充分的挖掘，無法真正實現從數據到信息，從信息到可執行的優化建議的飛躍。究其原因，主要是由于缺乏相關數學模型，包括設備建模以及生產運營業務的建模。

　　上述模型的建立不僅需要對設備及業務有深刻的理解，同時還要有較強的數理能力及抽象能力，這些要求無疑都是目前短時間內無法解決的難點。目前西門子工廠與真正的智能制造的差距大概也在于此。這一環節的缺失，導致了無法在生產運營活動中形成閉環，進而有效改進方方面面的生產活動。

　　機器人與智能制造技術

　　我們國家的制造業經歷了四個階段，從最早的起步階段和成長階段到崛起階段。現在是非常關鍵的階段，轉型階段。那么這個階段，我覺得挑戰性更加大。面臨的問題更加的多。我們經歷了從無到有，從小到大，但是如何解決從大到強，這個使命非常艱巨的，并且花的時間也會比較漫長，需要心態更加平和一點。

　　我國制造業發展參差不齊，同一時期表現為規模化、數字化，智能化并行，有些企業的產業的水平比較高一點，可能已經達到了一些數字化和智能化。但是有些企業還處再一個水平比較低端，人工作業的階段。在這個過程中我們怎么樣能夠創新驅動發展，我覺得一方面要解決好產品創新的問題。因為產品創新是引領，制造，包括機器人技術是一個保障。所以產品創新應該是一個行業的龍頭，一個產品可以帶動一個行業，產品模式創新也是很重要的。但我們國家整個創新能力和關鍵技術跟發達國家有較大差距。但我們國家在這個方面高度重視，國務院發布了中國制造2025計劃，把中國制造提到國家戰略高度，所以制造業轉型升級和制造強國是我國將來實現必然的選擇。中國制造2025核心是以智能制造為主攻方向。所謂工業智能化，會更加漫長一點，像智能化更加跟傳感技術、信息技術、人工智能技術、大數據技術密切相關的，所以智能化技術面臨的挑戰更多一點，每個企業特點不一樣，不是一定要實現智能化。我覺得實現什么化不重要，最重要把產品質量高上去，效率搞上去，怎么贏得市場。在市場上站穩腳跟，這是更重要的，但是有些企業行業的變化特點，周期變化非常快，必須要驅動。通過現在的信息化手段，能夠裝備的性能有適應能力，同時使它工藝知識不斷的積累，制造業很重要一個特點就是要長期的積累，工藝知識的積累很重要。而不是說買了幾個機器人回來買了幾個裝備就是智能化了。

　　智能制造的發展應該是有積累的，我覺得智能制造最早應該得益于數字化，這是一個基礎，離開數字化談智能化是空話。隨著這個互聯網的出現，資源可以動態的存儲，這里面慢慢的通過一些方法，就能夠實現智能化。智能化體現，它的過程可能在產品設計里面更加重要。我們譚建榮院士談了產品里面的智能化。因為設計是靈魂，設計帶動我們的發展。這個里面有智能設計和制造過程，制造過程就是對狀態進行感知，分析、決策，最后到執行。所以講智能制造也不是一蹴而就的，也是分這樣幾個階段，從最早到互聯網資源共享，到人工智能和手段的出現，慢慢走向智能化，所以智能制造是一個長遠的堅持不懈的追求目標。而不是僅是一個概念的階段。

　　但是智能制造有幾個核心特征，我覺得最主要的就是通過數字化、智能化手段可以把客戶的需求，到產品的開發，產品的生產，產品的服務可以串成一個整線，這是最主要的，另外一個很重要的第二條線，就是在內部一條線，在設計、生產、物流到營銷兩條線，所以智能制造要實現這兩個線的集成，一個是客戶到產品服務的這個線貫穿，第二個在這個過程中，從設計到生產，到物流，整個過程是一個很大的范疇，我們每位老師，每個企業只能做其中一部分。這是我個人對智能制造的一個特征的理解。

　　我認為有兩條主線一個就是客戶需求到產品服務，一個定單設計開始，圍繞這個設計，怎么樣組織生產，怎么樣組織物流，怎么樣組織營銷，這兩條主線做得比較好的話確實能夠帶動技術的進步。提高企業競爭力，為企業帶來實在的實惠，幫助轉型升級。這里面最為核心是產品的智能化更加核心，大家知道智能的產品，帶來了很大的一個變化，就是最近提到了深圳大疆做無人機，幾年前我看幾個小伙子搗鼓，能夠到現在六七十個億，我們國家很多中低端產品還是在過剩，但是供不應求在一些中高端，所以設計的改變一點，可能帶來一場非常大變化。

　　所以我個人認為智能制造很重要的特點就是產品的智能化。因為人們對產品的要求不斷的提高，當你這個產品增加一些智能以后，你的競爭力就大大提升。所以在產品創新是很重要的。所以離開了產品創新，單獨談智能制造，這是純粹就是炒概念的，必須要是為了這個產品創新，我智能制造怎么樣創新的過程，使它縮短，使創新更加方便。有的產品創新，就是設備加幾個傳感器，可以把整個過程個性化的定制。還有我加一些傳感器，可能有一些算法，有一定的自主性，可以跟人交互，有些機器跟人之間可以溝通我覺得產品創新表現得非常多。

　　這可能是各個其在市場慢慢摸索，怎么樣找到一個比較正確，有市場的產品創新的道路。那么，當然比較難的是我們高校做得比較多的是裝備的智能化。因為裝備加工過程當中有很多狀態，有大量的積累，所以是比較是長時期的，為什么國外很多企業不大，但是裝備做得好，他們幾十年，數百年就做這個，就像這次任正非他也強調，我多少年來，就做一個事實。所以裝備的智能也是這個問題，把裝備做得很好，中國裝備在高端市場有市場，就是做到極值，每個方面，每個細節到最好。

　　這大量的市場。不是我們今天開完大會把智能裝備搞出來的，絕對不可能的。這里面需要大量的融合，大量的實驗，大量的能夠排除干擾，把這個裝備實驗慢慢做實。裝備的智能化，還是應該來講非常艱苦漫長的道路。現在做得比較多是車間的智能化，得很好了，很多數字化車間，很多企業做得非常好。所謂數字化車間就是每個狀態信息采集，實時知道這個車間按照這個需求，這還是一個工作量的問題。這是車間智能化。但是更大一點就是工廠的智能化，這塊應該也做得到。越大反而好做，越小反而比較難。就是我們加工一個復雜零件，把這一點搞成光滑可能十年都不可以，數字化車間可能兩年就做出來的，這里面有很大的變化，所以制造，有時候很小一個事要花很長時間把它做下來。