智能制造的本質、發展趨勢和影響

國際金融危機爆發以來，各國紛紛加大科技創新投入，在全球范圍內引發了以綠色、低碳、智能為特征的新一輪技術創新浪潮。在新科技革命和產業變革背景下，智能制造必將對全球制造業的發展和轉型升級產生深遠影響。

智能制造的本質。智能制造（Intelligent Manufacturing, IM）是以新一代信息技術為基礎，配合新能源、新材料、新工藝，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。虛擬網絡和實體生產的相互滲透是智能制造的本質，一方面，信息網絡將徹底改變制造業的生產組織方式，大大提高制造效率；另一方面，生產制造將作為互聯網的延伸和重要結點，擴大網絡經濟的范圍和效應。以網絡互連為支撐，以智能工廠為載體，構成了制造業的最新形態，即智能制造。這種模式可以有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗。從軟硬結合的角度看，智能制造即是一個“虛擬網絡+實體物理”的制造系統。美國的“工業互聯網”、德國“工業4.0”以及我國的“互聯網+”戰略都體現出虛擬網絡與實體物理深度融合——即智能制造的特征。

智能制造的發展趨勢。20世紀80年代末，信息技術尚未對人類生產生活造成巨大影響之時，智能制造的概念就已經在歐美日等發達國家被提出。進入新世紀之后，實現智能制造的技術和成本條件成熟，并且，隨著資源環境壓力加大、勞動成本上升等制造業制約因素的增強，智能制造市場近年來在全球出現了爆發增長并呈現新的特征。

互聯網技術是實現制造業智能化的動力引擎。互聯網技術、云計算、大數據、寬帶網絡等一系列技術構成廣義的互聯網，只有借助互聯網這一動力引擎，才能實現傳感器設備的信息感知，通過寬帶網絡對數據進行精確控制和遠程協作，這些都是智能制造的關鍵基礎。基于互聯網應用才能打破組織邊界，實現制造業與服務業的融合。美國的先進制造業戰略以及對下一代機器人的開發便是基于移動互聯網技術的發展與應用，谷歌公司進軍智能制造業正是依托其背后強大的互聯網基因。

智能制造系統將具備自適應能力和人機交互功能。智能制造通過工況在線感知、智能決策和控制、裝備自律執行的閉環過程，完成對周圍環境的自適應能力。隨著人工智能、仿真等技術的發展，智能制造系統將生成自身的操作、故障解決方案，人和系統之間也將建立協同共事、相互“理解”的合作關系，最終實現廣泛的人機交互以及系統交互，從而使人從簡單重復的勞動中解脫出來，從事更加富有創造性、附加值更高的生產活動。

跨國公司持續加大智能制造投入。一方面，互聯網企業開始投資實體經濟，充分發揮自身信息技術領域的優勢。例如，谷歌公司2013年收購了8家與機器人有關的公司，2014年又陸續收購人工智能公司DeepMind和智能家居公司Nest，智能制造成為谷歌新的業務領域。另一方面，傳統制造企業適應環境變化也大力投資智能制造實現改造升級。例如，富士康啟動實施了“百萬機器人”計劃，其2015年規劃提出在未來3年內由自動化設備、機器人取代7成左右的人力勞動。