智能制造技術(shù)利用計算機模擬制造業(yè)領(lǐng)域的專家的分析、判斷、推理、構(gòu)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(yīng)用與整個制造企業(yè)的子系統(tǒng)（經(jīng)營決策、采購、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、制造裝配、質(zhì)量保證和市場銷售等），以實現(xiàn)整個制造企業(yè)經(jīng)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(huán)境領(lǐng)域的專家的部分腦力勞動，并對制造業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业闹悄苄畔⑦M行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展，是一種極大提高生產(chǎn)效率的先進制造技術(shù)。

　　智能制造技術(shù)的難點

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

　　目前，對生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集主要有兩種方式，自動化數(shù)據(jù)采集以及人工數(shù)據(jù)采集。自動化數(shù)據(jù)采集往往依托于通訊條件比較好的生產(chǎn)設(shè)備以及各種傳感器的應(yīng)用。人工數(shù)據(jù)采集大多是作為自動化數(shù)據(jù)采集的補充方式或替代方式，適用于自動化采集實現(xiàn)難度較大或經(jīng)濟成本較高的現(xiàn)場。而目前，生產(chǎn)現(xiàn)場的情況大多比較復(fù)雜，人工采集的方式應(yīng)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(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集也難以做到十分全面。

　　在數(shù)據(jù)采集方面，西門子工廠無疑是實現(xiàn)效果非常理想的。遍布生產(chǎn)線各個關(guān)鍵節(jié)點的傳感器以及具有通訊能力的控制器對現(xiàn)場的生產(chǎn)情況進行高速采集，這些數(shù)據(jù)都實時上傳到信息系統(tǒng)中，實現(xiàn)現(xiàn)實世界到虛擬世界的精準實時全面的映射。但由于現(xiàn)場設(shè)備條件的限制，西門子工廠在數(shù)據(jù)采集方面的成功難以在其他工廠進行復(fù)制。

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

　　二、如何將來自生產(chǎn)現(xiàn)場的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有效的生產(chǎn)運營改進優(yōu)化建議

　　面對從生產(chǎn)現(xiàn)場采集來的海量數(shù)據(jù)，無論是信息系統(tǒng)提供商或是工廠的生產(chǎn)運維人員都難以對其價值進行充分的挖掘，無法真正實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息，從信息到可執(zhí)行的優(yōu)化建議的飛躍。究其原因，主要是由于缺乏相關(guān)數(shù)學(xué)模型，包括設(shè)備建模以及生產(chǎn)運營業(yè)務(wù)的建模。

　　上述模型的建立不僅需要對設(shè)備及業(yè)務(wù)有深刻的理解，同時還要有較強的數(shù)理能力及抽象能力，這些要求無疑都是目前短時間內(nèi)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(huán)節(jié)的缺失，導(dǎo)致了無法在生產(chǎn)運營活動中形成閉環(huán)，進而有效改進方方面面的生產(chǎn)活動。

　　我們國家的制造業(yè)經(jīng)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(xiàn)在是非常關(guān)鍵的階段，轉(zhuǎn)型階段。那么這個階段，我覺得挑戰(zhàn)性更加大。面臨的問題更加的多。我們經(jīng)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(tài)更加平和一點。

　　我國制造業(yè)發(fā)展參差不齊，同一時期表現(xiàn)為規(guī)模化、數(shù)字化，智能化并行，有些企業(yè)的產(chǎn)業(yè)的水平比較高一點，可能已經(jīng)達到了一些數(shù)字化和智能化。但是有些企業(yè)還處再一個水平比較低端，人工作業(yè)的階段。在這個過程中我們怎么樣能夠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，我覺得一方面要解決好產(chǎn)品創(chuàng)新的問題。因為產(chǎn)品創(chuàng)新是引領(lǐng)，制造，包括機器人技術(shù)是一個保障。所以產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)該是一個行業(yè)的龍頭，一個產(chǎn)品可以帶動一個行業(yè)，產(chǎn)品模式創(chuàng)新也是很重要的。但我們國家整個創(chuàng)新能力和關(guān)鍵技術(shù)跟發(fā)達國家有較大差距。但我們國家在這個方面高度重視，國務(wù)院發(fā)布了中國制造2025計劃，把中國制造提到國家戰(zhàn)略高度，所以制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和制造強國是我國將來實現(xiàn)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(yè)智能化，會更加漫長一點，像智能化更加跟傳感技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)密切相關(guān)的，所以智能化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)更多一點，每個企業(yè)特點不一樣，不是一定要實現(xiàn)智能化。我覺得實現(xiàn)什么化不重要，最重要把產(chǎn)品質(zhì)量高上去，效率搞上去，怎么贏得市場。在市場上站穩(wěn)腳跟，這是更重要的，但是有些企業(yè)行業(yè)的變化特點，周期變化非常快，必須要驅(qū)動。通過現(xiàn)在的信息化手段，能夠裝備的性能有適應(yīng)能力，同時使它工藝知識不斷的積累，制造業(yè)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(fā)展應(yīng)該是有積累的，我覺得智能制造最早應(yīng)該得益于數(shù)字化，這是一個基礎(chǔ)，離開數(shù)字化談智能化是空話。隨著這個互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，資源可以動態(tài)的存儲，這里面慢慢的通過一些方法，就能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。智能化體現(xiàn)，它的過程可能在產(chǎn)品設(shè)計里面更加重要。我們譚建榮院士談了產(chǎn)品里面的智能化。因為設(shè)計是靈魂，設(shè)計帶動我們的發(fā)展。這個里面有智能設(shè)計和制造過程，制造過程就是對狀態(tài)進行感知，分析、決策，最后到執(zhí)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(lián)網(wǎng)資源共享，到人工智能和手段的出現(xiàn)，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(shù)字化、智能化手段可以把客戶的需求，到產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)品的生產(chǎn)，產(chǎn)品的服務(wù)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(nèi)部一條線，在設(shè)計、生產(chǎn)、物流到營銷兩條線，所以智能制造要實現(xiàn)這兩個線的集成，一個是客戶到產(chǎn)品服務(wù)的這個線貫穿，第二個在這個過程中，從設(shè)計到生產(chǎn)，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(yè)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(chǎn)品服務(wù)，一個定單設(shè)計開始，圍繞這個設(shè)計，怎么樣組織生產(chǎn)，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(shù)的進步。提高企業(yè)競爭力，為企業(yè)帶來實在的實惠，幫助轉(zhuǎn)型升級。這里面最為核心是產(chǎn)品的智能化更加核心，大家知道智能的產(chǎn)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(xiàn)在六七十個億，我們國家很多中低端產(chǎn)品還是在過剩，但是供不應(yīng)求在一些中高端，所以設(shè)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(chǎn)品的智能化。因為人們對產(chǎn)品的要求不斷的提高，當(dāng)你這個產(chǎn)品增加一些智能以后，你的競爭力就大大提升。所以在產(chǎn)品創(chuàng)新是很重要的。所以離開了產(chǎn)品創(chuàng)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(chǎn)品創(chuàng)新，我智能制造怎么樣創(chuàng)新的過程，使它縮短，使創(chuàng)新更加方便。有的產(chǎn)品創(chuàng)新，就是設(shè)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(chǎn)品創(chuàng)新表現(xiàn)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(chǎn)品創(chuàng)新的道路。那么，當(dāng)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(dāng)中有很多狀態(tài)，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(yè)不大，但是裝備做得好，他們幾十年，數(shù)百年就做這個，就像這次任正非他也強調(diào)，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(jié)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(yīng)該來講非常艱苦漫長的道路?，F(xiàn)在做得比較多是車間的智能化，得很好了，很多數(shù)字化車間，很多企業(yè)做得非常好。所謂數(shù)字化車間就是每個狀態(tài)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(yīng)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(fù)雜零件，把這一點搞成光滑可能十年都不可以，數(shù)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。