《中制造2025》去年推出以來(lái)，投資大，支持力度大的就是智能制造。智能制造(Smart Manufacturing)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈的智能化與創(chuàng)新，是信息化與工業(yè)化深度融合的進(jìn)步提升。智能制造從單軟件到小融合，再到不斷的大融合，今天進(jìn)入了深度融合的時(shí)代。智能制造融合了信息技術(shù)、前衛(wèi)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)。

    但是目前智能制造的“智能”還處于“Smart”的層次，智能制造系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析的能力，能夠準(zhǔn)確執(zhí)行指令，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)反饋；而智能制造的趨勢(shì)是真正實(shí)現(xiàn)“Intelligent”，即智能制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主決策，并不斷自我優(yōu)化。

    智能制造技術(shù)可以是個(gè)四層的金字塔。底層是企業(yè)的基礎(chǔ)，是智能產(chǎn)品和智能服務(wù)，這二者是相關(guān)的，可以給我們帶來(lái)商業(yè)模式的創(chuàng)新?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多商業(yè)模式的創(chuàng)新就圍繞這兩個(gè)方面，尤其是在裝備制造業(yè)，智能服務(wù)有非常大的想象空間。第二個(gè)層次就是智能裝備，智能的生產(chǎn)線，智能車間和智能工廠，帶來(lái)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新。第三個(gè)層次是智能管理、智能研發(fā)、智能物流與供應(yīng)鏈，帶來(lái)企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新。頂層是智能決策，帶來(lái)決策模式的創(chuàng)新。

智能制造的十大關(guān)鍵技術(shù) 放大圖片
圖1 智能制造的十大關(guān)鍵技術(shù)

    智能制造還需要很多的智能技術(shù)使其變得可能，沒(méi)有這些東西，上面這些東西就實(shí)現(xiàn)不了。這些技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、增材制造、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、電子數(shù)據(jù)交換、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。在智能制造技術(shù)金字塔中，智能制造的十大關(guān)鍵技術(shù)有：

    1.智能產(chǎn)品

    長(zhǎng)安汽車開發(fā)的無(wú)人駕駛汽車，今年4月份直接從重慶開到北京的車展。下圖是在舊金山街頭看到個(gè)智能的垃圾箱，該垃圾桶集太陽(yáng)能、物聯(lián)網(wǎng)、壓縮機(jī)為體，垃圾快倒?jié)M時(shí)，壓縮機(jī)會(huì)在40秒內(nèi)將垃圾的體積壓縮至原來(lái)的五分之，垃圾箱快滿時(shí)自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)發(fā)送垃圾桶已滿及地理位置等信息至垃圾處理。處理的系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)垃圾桶發(fā)回的數(shù)據(jù)分析，規(guī)劃佳回收路線和時(shí)間。該產(chǎn)品還提供WIFI熱點(diǎn)。
    以前工作人員每天都會(huì)看滿了沒(méi)有，現(xiàn)在滿了自己會(huì)呼叫，這就是智能。所以我們中也應(yīng)該開發(fā)這樣個(gè)產(chǎn)品，這樣個(gè)垃圾桶賣幾萬(wàn)塊，美所有城市都在部署。

    2.智能服務(wù)

    智能服務(wù)基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT），可以感知產(chǎn)品的狀態(tài)，從而進(jìn)行預(yù)防性維修維護(hù)，及時(shí)幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過(guò)了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài)，幫助客戶帶來(lái)商業(yè)機(jī)會(huì)。通過(guò)采集產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù)，輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷的決策。通過(guò)開發(fā)面向客戶服務(wù)的APP，可以針對(duì)企業(yè)購(gòu)買的產(chǎn)品提供有針對(duì)性的服務(wù)，從而鎖定用戶。

    近有個(gè)很有意思的現(xiàn)象。比如，全球PLM領(lǐng)導(dǎo)廠商之，美PTC公司斥巨資進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)生命周期管理領(lǐng)域，成為智能服務(wù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之。比如，羅爾斯.羅伊斯公司的Total Care的服務(wù)，現(xiàn)在賣是績(jī)效付費(fèi)，它的立場(chǎng)和客戶立場(chǎng)統(tǒng)了。

    我們都希望產(chǎn)品質(zhì)量是好的，以前是足夠好就可以了，真正你要有能力提供按績(jī)效付費(fèi)，當(dāng)然要對(duì)產(chǎn)品有足夠的信心。近我們?nèi)タ疾靷€(gè)山東的企業(yè)，盾構(gòu)是按米付費(fèi)的，因?yàn)樵诙軜?gòu)的是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的堅(jiān)硬巖石，不同的材質(zhì)還得有不同的刀去切，否則效果不同。

    3.智能裝備

    現(xiàn)在有很多類型的保證生產(chǎn)制造的智能裝備，包括工業(yè)機(jī)器人。但不是所有工業(yè)機(jī)器人都叫智能機(jī)器人，這點(diǎn)要明確。舉個(gè)例子，下圖是華中科技大學(xué)的李德群院士開發(fā)的智能型數(shù)控注塑機(jī)，把傳統(tǒng)的注塑機(jī)，配置注塑機(jī)智能專系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了工藝自動(dòng)優(yōu)化，參數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償，產(chǎn)品自動(dòng)分揀、過(guò)程自動(dòng)監(jiān)控和故障診斷等功能。

智能型數(shù)控注塑機(jī) 放大圖片
圖6 智能型數(shù)控注塑機(jī)

    還有德些新的裝備，在定程度上也體現(xiàn)了智能裝備的特點(diǎn)。通常的激光切割機(jī)都是切平板的，而通快集團(tuán)的高速激光加工是把數(shù)控加工、三坐標(biāo)/五坐標(biāo)的加工和激光切割連接起來(lái)。不僅僅是提供切割機(jī)本身，還提供自動(dòng)化的設(shè)備，也提供相關(guān)的軟件，并且多臺(tái)激光切割機(jī)可以共享個(gè)光源。通快集團(tuán)通過(guò)歐洲第三方工業(yè)云平臺(tái)提供這個(gè)服務(wù)。

    另外，當(dāng)我們還在談增材制造與傳統(tǒng)制造融合的時(shí)候，DMG公司提供的LASERTEC 65設(shè)備，用激光堆焊的方法替代了鑄造，然后再用銑刀以及增材技術(shù)進(jìn)行深加工，這種加工工藝不僅可以制造新產(chǎn)品，還可以對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行維修。

    GE公司在匹斯堡建立了個(gè)巨大的生產(chǎn)，大概有百多臺(tái)制造設(shè)備。美UPS公司表示未來(lái)會(huì)成為全世界大的增材制造商，而你訂購(gòu)個(gè)鞋子設(shè)計(jì)樣式到它那打印就可以了。以后會(huì)有這樣的跨界融合。

    我們?cè)賮?lái)看下什么叫智能機(jī)器人？去年漢諾威工業(yè)展上，ABB公司的Yumi協(xié)作機(jī)器人不需要回避人的活動(dòng)。取料的時(shí)候，所有零件是隨機(jī)擺放的，它具有了機(jī)器識(shí)別功能，可以準(zhǔn)確的拿到所需要的所有零件。

    近德博士也推出類似的機(jī)器人，也就是說(shuō)未來(lái)的機(jī)器人不是替代人，而是人機(jī)協(xié)作。

    4.智能產(chǎn)線

    智能生產(chǎn)線上，在生產(chǎn)和裝配的過(guò)程中，能夠通過(guò)傳感器或RFID技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)電子看板實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)狀態(tài)；能夠通過(guò)機(jī)器視覺(jué)和多種傳感器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，自動(dòng)剔除不合格品，并對(duì)采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析，找出質(zhì)量問(wèn)題的成因；支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝，適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；具有柔性，如果生產(chǎn)線上有設(shè)備出現(xiàn)故障，能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn)；針對(duì)人工操作的工位，能夠給予智能的提示。