當前，智能制造已經(jīng)成為中國制造強國戰略的主攻方向，國內已經(jīng)涌現出一批智能制造的“示范企業(yè)”。
智能制造的本質(zhì)究竟是什么？第四次工業(yè)革命似乎特別強調數字與物理世界的融合。智能制造是第四次工業(yè)革命在制造領(lǐng)域的主要體現，那么，數字與物理世界的融合是智能制造的本質(zhì)嗎？非也，融合不過(guò)是現象而已。
經(jīng)過(guò)第二和第三次工業(yè)革命，人們對工程中確定性問(wèn)題的認識與控制已趨成熟。制造中無(wú)論是涉及效率、質(zhì)量、成本，還是綠色、服務(wù)等，都存在大量的不確定性。此外，制造中還有很多問(wèn)題是非模式的，如一個(gè)工廠(chǎng)或車(chē)間的節能問(wèn)題，不僅無(wú)法用數學(xué)模型描述，而且沒(méi)有固定模式。對于試圖清晰認識乃至駕馭制造過(guò)程的人類(lèi)而言，非模式、不確定性問(wèn)題是最大的困擾。系統中到底有多少因素相互關(guān)聯(lián)，又互相影響到何種程度？
幸運的是大數據、人工智能等技術(shù)為人類(lèi)開(kāi)啟了進(jìn)一步認識和駕馭客觀(guān)世界非模式和不確定性的大門(mén)。因此，智能制造的本質(zhì)和真諦是利用先進(jìn)技術(shù)（如數字化、網(wǎng)絡(luò )化、大數據、人工智能等）認識和控制制造系統中的不確定性問(wèn)題以達到更高目標。日本早期的智能制造計劃之所以未取得明顯效果，恐怕與當時(shí)缺乏應對此類(lèi)問(wèn)題的技術(shù)（如大數據、人工智能）有關(guān)。
不確定性問(wèn)題有兩大類(lèi)。一是客觀(guān)不確定性，如加工過(guò)程中質(zhì)量的不確定性，產(chǎn)品運行性能中表現出的不確定性等。二是主觀(guān)不確定性，或曰認識不確定性，主要指制造系統中原本確定性問(wèn)題，未能數字化而導致人對其認識的不確定性，如企業(yè)中各種活動(dòng)、過(guò)程的安排，本來(lái)就是確定性的，但因為涉及的人太多，且發(fā)生時(shí)間各異，若無(wú)特殊手段，于人的認識而言紛亂如麻。此即人的主觀(guān)不確定性或認識不確定性。為何把主觀(guān)不確定性也視為制造系統的不確定性？因為制造系統中也應該包括相關(guān)的人。
企業(yè)實(shí)施智能制造的關(guān)鍵是什么？關(guān)鍵問(wèn)題自然不少，此處僅提請人們關(guān)注最基礎、卻尚未引起普遍重視的問(wèn)題——數據與互聯(lián)。
無(wú)論是客觀(guān)不確定性還是主觀(guān)不確定性，有了相應的數據就有了認識不確定性的基礎。分析加工過(guò)程中方方面面的數據，有可能使人清楚地發(fā)現原先意識不到的影響加工質(zhì)量的因素；掌握企業(yè)各種活動(dòng)的相關(guān)數據，方能降低認識的不確定性，而且能使新的活動(dòng)更有序、使相應的決策更合理。至于非模式的場(chǎng)景，更需要借助數據分析。
欲獲取數據就需要互聯(lián)?；ヂ?lián)首先指采集制造過(guò)程中的物理量（如在設備上裝傳感器），分析這些數據就可能更深刻地認識其不確定性，并有可能發(fā)現看起來(lái)無(wú)關(guān)的某些物理量之間存在的某種關(guān)聯(lián)?；ヂ?lián)自然也應該包括由人決定的各種活動(dòng)之間的相關(guān)數據連接，其前提是相關(guān)的活動(dòng)一定要數據化。
互聯(lián)的概念不能僅限于企業(yè)內部。要有“企業(yè)生態(tài)系統”的意識，即是說(shuō)“系統”的觀(guān)念不能局限在企業(yè)內部。供應商、客戶(hù)等組成企業(yè)的生態(tài)系統，企業(yè)生態(tài)系統中的成員應存在某些數據的互聯(lián)和分享?，F在就有“數字供應鏈”的概念，即企業(yè)之間不僅是物料的供需，還存在數據的供需。一個(gè)好的企業(yè)生態(tài)系統中應該包含“數字生態(tài)系統”，或曰企業(yè)生態(tài)系統中要強調數據互聯(lián)。
互聯(lián)的意識甚至促使企業(yè)家和工程師們重新定義行業(yè)的邊界、產(chǎn)品的功能邊界。如做智能彩燈的企業(yè)需要考慮燈與娛樂(lè )設備之間的數據連接，汽車(chē)業(yè)需要考慮汽車(chē)與智慧城市之間的數據互聯(lián)。
人機智能時(shí)代正在到來(lái)，智能制造未來(lái)的發(fā)展將如何？當前，相對容易推測的是，“知識工程”將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，工程師的大部分腦力工作可能被智能系統取代；虛擬空間與現實(shí)空間的界限將越來(lái)越模糊，增強現實(shí)（AR）、混合現實(shí)（MR）技術(shù)將在更多的場(chǎng)景得到應用。難以推測的是，在制造系統越來(lái)越“智能”的時(shí)候，人的作用將如何定位和發(fā)揮。對此，我們只能隨著(zhù)時(shí)間的推移，在實(shí)踐中探尋答案。
什么是智能制造的最佳路徑？這是政府、企業(yè)家以及研發(fā)人員要特別重視和思考的問(wèn)題。當下熱火朝天的“機器換人”“百萬(wàn)工業(yè)企業(yè)上云，實(shí)施百萬(wàn)工業(yè) APP”等都在進(jìn)行這方面的探索和實(shí)踐。最終的答案是什么？現在還不得而知，但有一點(diǎn)是可以肯定的，智能制造必須依賴(lài)眾多基礎的智能技術(shù)與工具，如傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、智能數控系統、大數據分析工具、智能軟件等，在這些領(lǐng)域中實(shí)現重大突破、占領(lǐng)制高點(diǎn)是建設智能制造強國的前提。我們要時(shí)刻清醒地認識到這一點(diǎn)。
?。ㄗ髡邽橹袊こ淘涸菏?、原華中科技大學(xué)校長(cháng)）
