中zhong國guo多duo數shu企qi業ye機ji械xie化hua階jie段duan已yi基ji本ben完wan成cheng
，所suo處chu階jie段duan是shi自zi動dong化hua和he數shu字zi化hua，而er智zhi能neng化hua則ze剛gang剛gang開kai始shi
，而er且qie智zhi能neng製zhi造zao主zhu要yao集ji中zhong在zai生sheng產chan過guo程cheng的de首shou尾wei兩liang端duan
，很hen少shao運yun用yong於yu生sheng產chan過guo程cheng。推tui進jin智zhi能neng製zhi造zao的de主zhu要yao策ce略lve是shi鼓gu勵li自zi動dong化hua和he數shu字zi化hua的de短duan板ban補bu充chong，側ce重zhong於yu扶fu持chi智zhi能neng化hua，側ce重zhong於yu扶fu持chi核he心xin領ling域yu生sheng產chan過guo程cheng的de優you化hua。

搞“製造”，應精於機械、工藝、產品和自動化等工程問題；而搞“智能”應精於工程建模、機器學習(基於在線數據)和智能係統架構開發。本文從機械化、自動化
、數字化和智能化的角度探討各國智能製造現狀，以及中國應有的努力方向。

各國智能製造現狀

30年(nian)來(lai)，在(zai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)，各(ge)國(guo)從(cong)早(zao)期(qi)側(ce)重(zhong)於(yu)智(zhi)能(neng)設(she)計(ji)的(de)數(shu)值(zhi)模(mo)型(xing)和(he)離(li)線(xian)模(mo)型(xing)

，發(fa)展(zhan)到(dao)以(yi)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)優(you)化(hua)為(wei)目(mu)標(biao)在(zai)線(xian)智(zhi)能(neng)係(xi)統(tong)，從(cong)傳(chuan)統(tong)行(xing)業(ye)進(jin)軍(jun)新(xin)興(xing)行(xing)業(ye)。歐(ou)美(mei)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)較(jiao)好(hao)，對(dui)高(gao)端(duan)技(ji)術(shu)的(de)開(kai)發(fa)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi);但是在中國，因技術基礎的薄弱，要達到同樣的效果，並不容易。

計算機在製造業的應用始於二十世紀50年代
，到二十世紀80年代分化成多級計算機控製，其中的二級係統具備今天智能製造係統的所有功能。

在工廠智能係統開發中，凱斯凱特公司主導開發了金屬冶煉的電爐、精煉爐和連鑄三套二級係統(智能係統)；美國俄勒岡公司通過智能係統解決其一係列生產過程優化問題，比如消除次品，成功開發出了結合微觀組織模型
、智能自學和不間斷升級的新一代二級係統，將硬而薄產品生產過程中的次品，由原來每天都有次品，優化至半年都不曾有同樣的次品。

即使在早先智能製造這一術語尚未在世界範圍流行的時期


，這些公司就已經在做高端製造業的數據采集
、工程建模、機器學習和智能係統架構開發，通過智能軟件產生出生產過程的最優參數組合
，轉給基礎自動化執行。

中國自二十世紀90年代起在鋼鐵業引進了一些智能係統(二級係統)

；但是西方在模型方麵至今仍對中國禁運(隻提供可運行的DLL)，導致中國在工程建模方麵較弱。8千噸的設備
，操作人員看到預報值超過4千噸時便不敢操作了；還有製定生產規程時，會出現以錯湊錯等問題。筆者參加了二級係統優化項目，期間利用本團隊的模型優勢
，將南鋼(美國技術)投資一百多億元的智能產線的投資利用率提高了約70%。zhihoujinruxinxingxingye
，kaifaleyixiliexiangmu，birubiyadilidianchixiangmu。hezuozhichu
，biyadiyongjinanjianmodejipianfenqiemaociyubaomoxingduimoxingshuipingjinxingyangekaocha，yaoqiumoxingmingzhonglv85%，而比亞迪鋰電池項目團隊達到了98%命中率，由此成就了項目二期(毛刺預警)和項目三期(刀豁口測量裝置及模型預報)，bingzhenduizhongguozhizaoyeshujucaijijiaoruodexianzhuang，chenggongyingyongxingyeshangnandujigaoderuanceliangjishu。cijian，bizhehaiwanchengleyixilieqitaxiangmu，biruzaibaokuochuangwei、TCL和廣業等十餘家企業的電子製造項目。

中國企業的智能製造現狀究竟如何
？至少在智能製造的核心環節(生產過程的優化)
，比如工程建模、機器學習和智能係統架構開發方麵，情況並不樂觀。

現xian場chang智zhi能neng製zhi造zao項xiang目mu中zhong，企qi業ye完wan成cheng了le項xiang目mu的de工gong程cheng問wen題ti建jian模mo和he智zhi能neng係xi統tong開kai發fa，以yi及ji關guan鍵jian工gong具ju參can數shu離li線xian測ce量liang和he在zai線xian軟ruan測ce量liang，盡jin管guan所suo提ti供gong數shu據ju基ji本ben滿man足zu以yi數shu據ju看kan板ban為wei代dai表biao的de數shu字zi化hua製zhi造zao，但dan是shi現xian場chang提ti供gong高gao質zhi量liang數shu據ju並bing不bu容rong易yi。這zhe樣yang智zhi能neng係xi統tong供gong貨huo商shang的de成cheng本ben很hen大da。企qi業ye對dui於yu現xian場chang遺yi漏lou數shu據ju的de問wen題ti沒mei有you明ming確que的de懲cheng罰fa製zhi度du
，導dao致zhi現xian場chang數shu據ju完wan整zheng性xing較jiao差cha。小xiao企qi業ye往wang往wang根gen本ben無wu法fa采cai集ji所suo需xu要yao的de高gao質zhi量liang數shu據ju。

中國與歐美在核心領域智能製造現狀對比

暫不作信息技術和數字製造技術等方麵的對比，也不談在工業核心軟件方麵的差距，僅從智能製造的核心領域——工程建模

、機器學習和智能係統架構開發來看
，中國企業相對於歐美的現狀究竟如何?從機械化、自動化、數字化和智能化四個發展階段看，中國企業目前還在哪個階段

？

考(kao)察(cha)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)，從(cong)對(dui)相(xiang)關(guan)要(yao)求(qiu)的(de)滿(man)足(zu)程(cheng)度(du)可(ke)以(yi)探(tan)測(ce)出(chu)各(ge)國(guo)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)基(ji)本(ben)現(xian)狀(zhuang)。目(mu)前(qian)機(ji)器(qi)代(dai)人(ren)是(shi)努(nu)力(li)方(fang)向(xiang)之(zhi)一(yi)，但(dan)這(zhe)隻(zhi)是(shi)在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)層(ceng)麵(mian)上(shang)。要(yao)實(shi)現(xian)最(zui)優(you)化(hua)的(de)機(ji)器(qi)代(dai)人(ren)，首(shou)先(xian)必(bi)須(xu)對(dui)工(gong)程(cheng)問(wen)題(ti)和(he)工(gong)程(cheng)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)，然(ran)後(hou)利(li)用(yong)所(suo)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)模(mo)型(xing)的(de)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)
；此後的模型則與機械設備和生產現狀深度綁定。基於這些可以開發出智能係統
，繼而產生出即時可變的、yizhishizuiyouhuadeshengchancanshu，jiaogeijichuzidonghuazhixing。zhezuiyouhuadejiqidairenzhengshizhinengzhizao。zhexie，zhongguomuqianhaibuduo
，zhuyaocunzaiyuyixiepingtaishang。

在歐美技術基礎上做的大量優化與擴展(比如開發了新一代二級係統)
，因係統之龐大(常有百萬行源程序)和(he)邏(luo)輯(ji)之(zhi)複(fu)雜(za)，在(zai)開(kai)發(fa)中(zhong)國(guo)項(xiang)目(mu)時(shi)，主(zhu)要(yao)是(shi)基(ji)於(yu)已(yi)有(you)源(yuan)程(cheng)序(xu)改(gai)寫(xie)。西(xi)方(fang)的(de)智(zhi)能(neng)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)都(dou)經(jing)曆(li)過(guo)幾(ji)十(shi)年(nian)的(de)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei)
，中(zhong)國(guo)在(zai)此(ci)領(ling)域(yu)有(you)待(dai)於(yu)提(ti)高(gao)。

當生產過程不夠優化時
，首先在無自動化的情況下進行診斷分析;這zhe可ke以yi認ren為wei是shi在zai機ji械xie化hua層ceng麵mian。直zhi到dao相xiang關guan的de問wen題ti都dou解jie決jue了le，才cai對dui自zi動dong化hua問wen題ti進jin行xing審shen核he。所suo有you這zhe一yi切qie都dou可ke以yi通tong過guo數shu字zi化hua加jia以yi快kuai速su診zhen斷duan和he總zong體ti確que認ren，即ji當dang現xian場chang采cai集ji到dao高gao質zhi量liang數shu據ju時shi，可ke以yi通tong過guo數shu據ju鑒jian別bie出chu哪na個ge環huan節jie是shi弱ruo點dian。現xian在zai市shi麵mian上shang有you一yi種zhong“IT+OT技術”(信息技術+運營技術)

，在數字化階段將所有工程問題簡化成OT(盡管這對智能製造有些過於簡化)。通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)看(kan)板(ban)，確(que)實(shi)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)很(hen)多(duo)問(wen)題(ti)，但(dan)是(shi)數(shu)據(ju)看(kan)板(ban)的(de)使(shi)用(yong)者(zhe)必(bi)須(xu)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)的(de)理(li)解(jie)。如(ru)果(guo)生(sheng)產(chan)線(xian)隻(zhi)有(you)數(shu)字(zi)製(zhi)造(zao)，而(er)沒(mei)有(you)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)，必(bi)須(xu)要(yao)有(you)工(gong)程(cheng)師(shi)對(dui)現(xian)場(chang)的(de)指(zhi)導(dao)，因(yin)為(wei)操(cao)作(zuo)工(gong)人(ren)很(hen)難(nan)從(cong)數(shu)據(ju)上(shang)看(kan)出(chu)很(hen)多(duo)問(wen)題(ti)，更(geng)難(nan)根(gen)據(ju)複(fu)雜(za)的(de)數(shu)據(ju)找(zhao)出(chu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

中zhong國guo在zai推tui進jin智zhi能neng製zhi造zao中zhong鼓gu勵li自zi動dong化hua和he數shu字zi化hua的de短duan板ban補bu充chong，但dan也ye會hui由you此ci導dao致zhi對dui智zhi能neng製zhi造zao的de誤wu解jie而er造zao成cheng較jiao大da損sun失shi。比bi如ru在zai建jian智zhi能neng產chan線xian時shi，因yin為wei不bu明ming確que什shen麼me是shi智zhi能neng製zhi造zao，而er將jiang隻zhi建jian成cheng了le具ju有you基ji礎chu自zi動dong化hua、MES和ERP的產線，誤認為是智能產線。此類產線缺乏的正是智能製造的核心:智能係統。這類隻有數據看板的產線隻有工程師可以運行，問題較多

，甚至出現了對此類智能產線投入則“快死”
，不投入則“慢死”的兩難境地。機械化確保產品能生產出來
，自動化使得產品能自動生產出來(機器代人)，數字化以大量數據便於審核，以確保機械化和自動化的實現，而智能化確保最優化

和無人操作(最優化的機器代人)。中國和歐美國家所處的機械化、自動化
、數字化和智能化階段目前國內很多較弱的企業仍然在機械化階段，較好的企業則在機械化、自動化和數字化階段。雖然通過數據看板能看出很多問題，但這隻是在自動化和數字化領域的“補課”。中國企業數據質量是各家的軟肋。歐美國家的機器代人階段早已完成，生產線主要依賴於自動化而非人工;erqiejuedaduoshuoumeiguojiashuzihuadexuqiuyijingjibenshangdedaomanzu。zaizhinenghuafangmian

，henduojiaohaodeoumeiqiyeyoujiaohaodezhinengxitong
，shaoweichadeqiyeyezhengzainulichangshizhinengxitong。muqianzhongguodezhinengzhizaozhuyaozaizhizaoguochengdeshouweiliangduan
，biruzhinengcangchu
、來(lai)料(liao)及(ji)成(cheng)品(pin)的(de)運(yun)送(song)等(deng)等(deng)
，而(er)對(dui)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)主(zhu)體(ti)過(guo)程(cheng)，比(bi)如(ru)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)優(you)化(hua)
，涉(she)及(ji)的(de)不(bu)是(shi)很(hen)多(duo)。歐(ou)美(mei)國(guo)家(jia)正(zheng)在(zai)努(nu)力(li)推(tui)進(jin)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)。在(zai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)中(zhong)，大(da)量(liang)工(gong)作(zuo)都(dou)編(bian)入(ru)智(zhi)能(neng)係(xi)統(tong)中(zhong)了(le)，工(gong)程(cheng)師(shi)或(huo)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)主(zhu)要(yao)在(zai)後(hou)台(tai)持(chi)續(xu)優(you)化(hua)此(ci)係(xi)統(tong);優化後的係統由現場人員操作以完成生產;同時經理人員注重觀察此係統。這樣大家勁往一處使，生產持續優化。

政府資金應扶持數據質量達到要求的企業

在這樣的現狀下

，中國政府應該出台怎樣的扶植政策?

兩化貫標之後，政府的產業扶持資金更多轉移到智能製造領域。政府對智能製造的扶持，應該考慮到下述的幾點。

側重於扶持智能化(對dui於yu自zi動dong化hua
，數shu字zi化hua和he智zhi能neng化hua的de扶fu持chi加jia以yi區qu別bie。很hen多duo企qi業ye在zai自zi動dong化hua和he數shu字zi化hua方fang麵mian已yi經jing嚐chang到dao了le甜tian頭tou
，縱zong然ran在zai這zhe些xie領ling域yu扶fu持chi力li度du不bu夠gou，他ta們men也ye會hui為wei著zhe自zi己ji的de利li益yi而er努nu力li;但(dan)是(shi)中(zhong)國(guo)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)剛(gang)剛(gang)開(kai)頭(tou)
，智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)要(yao)求(qiu)除(chu)了(le)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)和(he)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)之(zhi)外(wai)，更(geng)需(xu)要(yao)很(hen)深(shen)入(ru)的(de)工(gong)程(cheng)背(bei)景(jing)，所(suo)以(yi)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)難(nan)度(du)要(yao)比(bi)數(shu)字(zi)化(hua)高(gao)很(hen)多(duo);同tong時shi
，由you於yu中zhong國guo技ji術shu基ji礎chu的de薄bo弱ruo，在zai智zhi能neng化hua領ling域yu的de努nu力li
，在zai短duan期qi內nei投tou入ru產chan出chu比bi相xiang對dui來lai說shuo比bi較jiao低di
，就jiu更geng需xu要yao政zheng府fu的de扶fu持chi
，否fou則ze中zhong國guo的de智zhi能neng化hua將jiang發fa展zhan緩huan慢man。

側重於扶持核心領域生產過程的優化(有別於外圍領域比如智能倉儲)。核心領域智能製造技術含量高，作用大，需要的投入巨大，因而目前較少;外圍領域比如智能倉儲
、AGV小車等，目前已漸成氣候，已經可以為企業帶來較好利潤，縱使不重點扶持，企業也會努力推進此領域。

依據數據滿足智能製造高要求的程度進行資金扶持。促使企業注重數據質量:數字化隻有在達到智能製造的數據質量要求時才應該得到資金扶持;如果數據不齊全，甚至有假數據等，不應該扶持。

培訓資金注重扶持有智能製造經驗的培訓方。隻有做過智能製造的人才會搞智能製造，才可能教會學員智能製造;政府的智能製造培訓基金，隻應該扶持具有相關培訓資質的培訓方
；不懂智能製造的人，也可以百度出一堆介紹智能製造重要性以及介紹別的公司“做了什麼”的素材；要杜絕這方麵，使得政府的培訓基金真正起作用。

中國應建立嚴格數據質量獎懲製度

歐美在智能化階段，中國智能化剛開始。大多數中國企業的機械化階段已基本完成
，正在自動化和數字化階段。

機(ji)器(qi)代(dai)人(ren)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)。數(shu)字(zi)化(hua)的(de)數(shu)據(ju)看(kan)板(ban)
，能(neng)夠(gou)使(shi)得(de)機(ji)械(xie)化(hua)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)狀(zhuang)況(kuang)一(yi)目(mu)了(le)然(ran)
，因(yin)而(er)具(ju)有(you)強(qiang)大(da)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。歐(ou)美(mei)國(guo)家(jia)的(de)機(ji)械(xie)化(hua)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)早(zao)已(yi)完(wan)成(cheng)，因(yin)此(ci)機(ji)器(qi)代(dai)人(ren)已(yi)不(bu)是(shi)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)。除(chu)了(le)極(ji)少(shao)數(shu)企(qi)業(ye)外(wai)，歐(ou)美(mei)國(guo)家(jia)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)也(ye)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)。

數shu字zi化hua中zhong，數shu據ju質zhi量liang是shi關guan鍵jian。中zhong國guo企qi業ye數shu據ju質zhi量liang不bu足zu是shi關guan鍵jian障zhang礙ai。除chu了le技ji術shu之zhi外wai，管guan理li是shi阻zu礙ai數shu據ju質zhi量liang的de主zhu要yao因yin素su，多duo數shu企qi業ye對dui數shu據ju丟diu失shi沒mei有you足zu夠gou的de懲cheng罰fa力li度du。智zhi能neng化hua是shi淩ling駕jia於yu機ji械xie化hua、自動化和數字化之上的最高級製造過程
，對數據質量的要求遠遠高於數字化。

首先需要對一係列待研究的工程問題或工程參數建立模型，這就需要對工藝、產品
、設備和自動化等工程領域極為熟悉;其qi次ci，需xu要yao采cai集ji高gao質zhi量liang的de在zai線xian數shu據ju
，並bing基ji於yu此ci數shu據ju對dui工gong程cheng模mo型xing進jin行xing機ji器qi學xue習xi
，使shi之zhi與yu生sheng產chan線xian充chong分fen綁bang定ding。然ran後hou建jian立li智zhi能neng係xi統tong
，將jiang生sheng產chan線xian的de模mo型xing和he大da量liang的de場chang景jing用yong例li結jie合he到dao智zhi能neng係xi統tong中zhong

，並bing產chan生sheng出chu即ji時shi可ke變bian的de最zui優you化hua的de生sheng產chan參can數shu組zu合he，交jiao給gei基ji礎chu自zi動dong化hua執zhi行xing。

kejian，zhinengzhizaoshizuiyouhuadejiqidairen。muqianzhongguozhizaizhizaodetouweibufenbiruzhinengcangchufangmianjinxingleyidingdezhinengzhizao，erzaizhizaoguochengshenweixishao，zhuyaoshiyixiepingtaikaifashang。oumeiguojiajishujiaohaodegongsiyijingchenggongyingyonglezhinengzhizao，erjishuyibandegongsishangzainulizhong。

中國推進智能製造的主要策略是在數字化、自zi動dong化hua甚shen至zhi在zai機ji械xie化hua方fang麵mian的de補bu課ke，鼓gu勵li自zi動dong化hua和he數shu字zi化hua
，同tong時shi鼓gu勵li智zhi能neng化hua的de開kai發fa與yu實shi施shi。中zhong國guo各ge個ge企qi業ye要yao嚴yan格ge在zai技ji術shu和he管guan理li層ceng麵mian重zhong視shi數shu據ju質zhi量liang，在zai數shu據ju質zhi量liang方fang麵mian要yao有you嚴yan格ge的de獎jiang懲cheng製zhi度du。應ying該gai減jian少shao智zhi能neng產chan線xian建jian設she中zhong忽hu視shi智zhi能neng係xi統tong的de行xing為wei。中zhong國guo當dang前qian在zai何he為wei真zhen正zheng的de智zhi能neng製zhi造zao方fang麵mian誤wu解jie頗po多duo，很hen多duo作zuo為wei智zhi能neng製zhi造zao必bi要yao基ji礎chu的de數shu字zi製zhi造zao甚shen至zhi自zi動dong化hua製zhi造zao
，被bei當dang成cheng了le智zhi能neng製zhi造zao。（作者李炳積，德國工程和美國軟件雙博士，30年歐美亞各國智能製造經驗。）