智能制造：新工業(yè)革命

在電影《摩登時代》中有這樣一幕場景：1920年代，美國正處在經濟蕭條時期，失業(yè)率居高不下，單調繁重的工作讓工人變成大機器生產中的一顆螺絲釘。在轟鳴的廠房里工人查理日以繼夜地在流水線上工作……中國一直以來是一個制造大國，我們過去創(chuàng)造的奇跡就是像這樣靠人的雙手來完成的。如今的中國制造業(yè)，有琳瑯滿目的問題需要去解決，“中國制造”已經到了非改革不可的地步。

天下大勢，浩浩蕩蕩。新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠的產業(yè)變革，形成新的生產方式、產業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經濟增長點。各國都在加大科技創(chuàng)新力度，推動三維（3D）打印、移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、生物工程、新能源、新材料等領域取得新突破。

基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領制造方式變革；網絡眾包、協(xié)同設計、大規(guī)模個性化定制、精準供應鏈管理、全生命周期管理、電子商務等正在重塑產業(yè)價值鏈體系；可穿戴智能產品、智能家電、智能汽車等智能終端產品不斷拓展制造業(yè)新領域。我國制造業(yè)轉型升級、創(chuàng)新發(fā)展迎來重大機遇。

工業(yè)4.0簡單來說就是智能制造

我國是制造業(yè)大國，但并非制造業(yè)強國。近幾年來，我國制造業(yè)面臨勞動力和原材料成本上升的雙重壓力，傳統(tǒng)層面的成本優(yōu)勢逐漸消失，制造業(yè)的轉型迫在眉睫。而就在這時，工業(yè)4.0概念橫空出世，迅速在全世界范圍內走紅。其實，工業(yè)4.0簡單來說就是智能制造。

智能制造會從根本上改變傳統(tǒng)制造業(yè)的生產模式，從而能夠讓中國制造業(yè)快速實現(xiàn)產業(yè)轉型。在這個層面，中國需要和傳統(tǒng)制造業(yè)強國，諸如日本和德國開展競爭，其重要性不言而喻。

“工業(yè)4.0”涉及幾個重要方面：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統(tǒng)、過程以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn)；二是“智能生產”，主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產過程中的應用等?！爸悄苌a”將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產技術的創(chuàng)造者和供應者；三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網整合物流資源，以提高現(xiàn)有物流資源供應方的效率，從而讓需求方則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。

在工業(yè)4.0時代，虛擬全球將與現(xiàn)實全球相融合。通過計算、自主控制和聯(lián)網，人、機器和信息能夠互相聯(lián)接，融為一體。未來制造業(yè)將實現(xiàn)更高的工程效率、更短的產品上市時間以及生產靈活性。

就我國制造業(yè)的現(xiàn)狀看來，層次極為不平衡，在往智能制造轉型的趨勢上也是如此。

高端制造業(yè)得到國家政策傾斜，依托原有的工業(yè)基礎，后勁十足，成長迅速。高端制造業(yè)屬于戰(zhàn)略性產業(yè)，需要高投入才能高產出、高回報，需要國家的政策傾斜和產業(yè)扶持。

在一定程度上，高端制造業(yè)的技術含量覆蓋了整個科技領域，也包括智能技術。中國采取的是內外結合的發(fā)展路線，依托原有的重工業(yè)基礎和成本優(yōu)勢，吸收西方國家先進經驗，以打造高技術產品為突破點，電信、汽車、機械制造、航天航空等產業(yè)發(fā)展勢頭迅速，在國際市場擁有了競爭優(yōu)勢。此類行業(yè)中的企業(yè)大多有國資背景。

反而是以產品為主的中端制造業(yè)，最應該向工業(yè)4.0的轉型。最典型的代表是智能家居領域的一批企業(yè)，它們應該基于專業(yè)分工吸收優(yōu)質資源，最終構筑起自身的產業(yè)鏈閉環(huán)。

最后是低端制造業(yè)。他們缺乏技術、品牌和市場地位，生存狀況艱難。低端制造業(yè)進入門檻低，有大量的市場參與者參與其中，行業(yè)利潤低，無力進行技術研發(fā)的投入，只好基于市場需求進行生產，而非立足核心競爭力進行布局。市場繁榮的時候，為了爭奪份額展開價格戰(zhàn)，市場需求萎縮的時候便會出現(xiàn)產能過剩、停產歇業(yè)、破產倒閉等問題。此類企業(yè)通常處于價值鏈的低端，抗風險能力十分堪憂。

智能制造與機器人

我們一直在討論智能機器人。就制造行業(yè)而言，對工業(yè)機器人的關注由來已久。現(xiàn)在最流行的手機操作系統(tǒng)，Android的原意便為機器人，它的LOGO也是一個綠色機器人。事實上，現(xiàn)在大家對機器人的定義是很寬的，而不是停留在消費者眼中的“長得像人一樣的機器人”。只要能夠模擬人類的一部分能力，幫助人類完成一些任務的機器，不論是實體的還是虛擬的，都可以被納入機器人范疇。

在人工智能時代，一旦機器人具有自我思考的能力，通過圖像識別、動作識別、邏輯判斷、自然語言處理和反饋以及深層次的數(shù)學和理論思考，便足以勝任人的大部分工作。尤其是大量仍然依靠人工生產的制造業(yè)，所有流水線上的任務都可以通過機器人來完成。

對于很多制造類企業(yè)，經常幻想的一個場景是：在一個生產裝配流水線上，多臺身手矯健的小型機器人在有條不紊地合作著。在成品組裝部分，兩臺合作的機器人之間約有20厘米的間隔，其中一臺機器人將剛生產出來的產品有序排列，然后傳遞給身邊的合作“伙伴”。小伙伴接到后，迅速將產品打包并排列整齊，傳遞給下一個伙伴進行包裝。

事實上，數(shù)據(jù)顯示，在美國，邁入新世紀后，由于智能化技術對人工的替代作用，中產階級的信息處理工作職位數(shù)量日漸下滑。2000~2010年，有1100萬個秘書職位被互聯(lián)網服務所取代，同一時期，電話接線員減少了64%，旅游代理減少46%，會計減少26%。

當然，機器人只是“智能制造”的一個組成部分。在智能制造之下，傳統(tǒng)的制造流程將被重組，其目的是要實現(xiàn)產品的智能化。其中個性化的客戶需求與設計、供應商和制造商之間的信息接入與共享、售后服務的快速響應等環(huán)節(jié)會與智能工廠一起成為智能制造非常關鍵的組成部分。

智能工廠的核心是產品的智能化、生產的自動化、信息流和物資流合一。目前來看，世界范圍內很多企業(yè)都在向智能工廠的方向發(fā)展，但是還沒有哪一家企業(yè)有足夠的勇氣宣布已經建成了一座智能工廠，因為智能制造在整個制造流程上的變革要推翻整個原有的制造流程，投入非常之大。

除了大規(guī)模定制化生產，智能制造的未來圖景還包括了能源的節(jié)約（據(jù)測算有大約12%的能源節(jié)約空間）讓供應鏈更加安全，準確地尋找到相關領域專家的問題解決方式。而且智能制造的生產模式不僅局限于生產終端消費品的企業(yè)，生產設備的企業(yè)一樣可以通過實踐智能工廠來更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產能。

2015年3月，在鄭州經濟開發(fā)區(qū)海爾工業(yè)園內首臺用戶定制空調在海爾空調智能互聯(lián)工廠下線。這意味著用戶在家中通過網絡定制專屬于自己的空調已變?yōu)楝F(xiàn)實。如果說既往的制造模式是工廠根據(jù)市場整體概況生產符合消費者需求的產品，然后通過渠道、零售終端向消費者輸出，是后端對前端的產品傳導，那么在海爾的個性化工業(yè)定制體系下，它已變成前端對后端的牽引，即消費者與工廠直接對接，定制符合自身個性化需求的產品，這其中消費者是唯一的信息源，他們直接參與了工廠的產品開發(fā)和制造。

在傳統(tǒng)制造時代，用戶只能選擇特定商品，而智能制造時代，可以讓用戶全流程參與到產品的研發(fā)、設計、生產等中，用戶既是產品的“消費者”，又是產品的“創(chuàng)造者”。這就是智能制造所帶來的創(chuàng)新顛覆。

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