中科院丁漢院士談智能制造

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)�,；�,、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�,？欤�必須要��(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(biāo),。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,。

現(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,。

智能制造核心技術(shù)在哪里,？
智能制造最核心有這幾個技術(shù)，一個就是數(shù)字制造技術(shù),，數(shù)字化就是制造要有模型,，還有能夠方針，這里面包括了產(chǎn)品的設(shè)計,、創(chuàng)新設(shè)計以及數(shù)控技術(shù),，還有產(chǎn)品管理，企業(yè)協(xié)同技術(shù),，這里面方方面面的涉及到的問題非常多的,。牽扯到很多方面，就是數(shù)字化制造的基礎(chǔ),。離開了數(shù)字化就根本談不上智能化,。

第二個技術(shù)是傳感，各式各樣的傳感器在企業(yè)里面用得越多,，信息掌握得多,。可能有各式各樣的，有嵌入,，有絕對,，有相對的，有靜止的,，有動的,，這種傳感器支持我們獲取信息重要手段�,？梢造`活配置,，變化非常的方便，不像機床傻大笨粗的,。機群的技術(shù)對智能制造是非常的重要的組成部分,。

今天這個機器人，從1959年,，第一臺誕生以來,，機器人在國民服務(wù)、制造業(yè)方面發(fā)揮了極其重要的作用,。工業(yè)機器人的最大應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,，汽車用的機器人最大。現(xiàn)在慢慢擴大老人護理,、安全,，太空勘探。在各行各業(yè)發(fā)揮重要的作用,，不可替代的作用,。

但是目前機器人各方面感知能力很差的，只能在結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中工作,，我們?nèi)藱C合作都是簡單的工作,，我們講特種機器人很多的交互是遠遠不能滿足我們的要求，今天的機器人的技術(shù),，它的功能和實用性與人類的愿望有很大的差距,，所以需要我們幾代人拼命的工作，并且有其他學(xué)科的進步共同推動機器人的發(fā)展,，所以大家對機器人的期望值不能太高,。先進的機器人和我們期望的機器人應(yīng)該很大的差距。機器人應(yīng)該成為新的增長點,，達沃斯論壇也談到是一個新的工業(yè)革命，麥肯錫到機器人到帶來產(chǎn)值是萬億美元,。

這是機器人的先進性可以看得出來的,。世界各國都在制訂機器人的計劃，歐盟關(guān)注機器人制造方面的應(yīng)用。全球最大的機器人市場在中國,，習(xí)近平總書記兩院大會提出把機器人水平上去,，占領(lǐng)盡多市場，我們機器人碰到很好的機遇,，但是怎么樣把水平搞上去,，還是要花很長的時間，通過我們在水平上去,，能夠占領(lǐng)市場,，但是隨著中國制造2025，機器人迎接來非常好的機遇,。隨著機器人的發(fā)展歷程,，最早是模擬生命體簡單的應(yīng)用，慢慢的模擬生命體的智能自主決策,，現(xiàn)在機器人做得比較多是模擬的智能,，模擬整個群體智能。

今天的機器人,，未來的機器人我可能會將由現(xiàn)在的簡單交互,，發(fā)展到與環(huán)境、人的交互,。機器人發(fā)展會呈現(xiàn)這樣的變化趨勢,。有兩點肯定，無論機器人怎么發(fā)展,，高可靠,，高速、重載,，高安全性肯定的,。不管什么東西，機器人動力學(xué),，機器人傳感,，機器人結(jié)構(gòu)，像并聯(lián)機構(gòu),，,。未來機器人有特點一個就是本，效率可靠,，安全,，就是力氣也大，靈活,，這是一個特點,。第二個特點可能就是人與機器人怎樣共融,，機器人和人類共同把一個事情做好，而不是機器人把人替代,，人發(fā)揮人的優(yōu)勢,，機器人發(fā)揮機器人的優(yōu)勢。共融,。我覺得這個機器人一方面方面共融,，操作者共融，跟其他人自然交互,，能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境,，將來是機器人和環(huán)境共融的發(fā)展是未來的趨勢。

那么,，還有一個很重要的機器人和機器人之間要相互了解,。這里看到幾個小飛機在空中能夠搬這個題目，我覺得非常好的,。這一方面牽扯到個體的自主,，能夠獨立的判斷。同時群體之間,，有感知,、認知博弈，很重要就是機器和人協(xié)同,，將來可能在機器人里面,，能夠跟人舒服，延伸人體,，尤其是老齡一些肢體的放大,，能夠精確理解人的，所思即所答,。這是未來機器人主要的發(fā)展的方向一方面在本體方面繼續(xù)追求剛才說的特點,。另外在重載方面要支持機器人和人的各方面的融合。我還是非常重要的,。

在這里呼吁一下,，我們國家機器人的發(fā)展一定要深深的扎根在技術(shù)理論上，離開了技術(shù)研究,，離開了基本問題的研究,，機器人的發(fā)展缺乏后續(xù)的動力，所以機器人發(fā)展的動力一定來源于科學(xué)的發(fā)展,。這個科學(xué)的發(fā)展把問題解決了,，真正機器人的技術(shù)進一步發(fā)展。我覺得在機器人將來的核心問題可能還是三方面,。

一個就是機構(gòu),，有這樣的順應(yīng)性,，另外感知,，多模態(tài),，對環(huán)境理解多認知。還有分布協(xié)調(diào)控制,。這個是支持我們改變機器人發(fā)展必不可少的一部分,。所以我覺得大家拼命做機器人產(chǎn)業(yè)的同時，也要建機器人科學(xué)中心,，機器人研發(fā)的基地,。離開了這樣科學(xué)中心，那么你后續(xù)的發(fā)展缺乏動力,，你可能會一陣子做完了以后,，發(fā)現(xiàn)再過幾年繼續(xù)徘徊，再過十年還是徘徊,。這樣你就可能被別人拉下來,，會落后。

制造業(yè)思考
制造技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)了很多方面的因素,。值得一提的是德國弗勞恩霍夫研究所,，他每個所關(guān)注一個關(guān)鍵技術(shù)，把這個技術(shù)做透,，能夠在企業(yè)里用,，成熟度可以做到7、8,、9這樣的水平,。這種模式非常好。就是政府長期支持,，但只給你三分之一的錢,。你可以搞項目，給你三分之一的錢,，跟企業(yè)合作三分之一,。所以我有一點思考，我也做過科技部973項目,，但是有些技術(shù)為什么走不到市場上去,，這里面可能有兩個問題。

一個高校老師關(guān)注的是文章,，企業(yè)關(guān)注的是成套的徹底的解決方案,。所以這個過程當(dāng)中，差零點零幾,，這個技術(shù)走不出實驗室,。在這樣的思考下,，我們最近我們在江蘇也成立了一個無錫研究院，這個目的地是以德國這個研究所為對標(biāo),。我們很多是跟企業(yè)聯(lián)系非常多的,。在落戶不到三年，感覺到智能制造,，這個對很多企業(yè)需求量很大的,。但是這里面，機會是非常好,。這個研究院可以把一些城市里研究生畢業(yè)留在研究院,，然后花時間把這個技術(shù)做可靠，我們研究院從三年前剛剛建立至今發(fā)展了有一百多位專職人員,，這個人員將來對技術(shù)的推動,，可能更加重要一點。那么,，這里我們主要還是做三個技術(shù),，一個就是數(shù)字化技術(shù)，怎么樣把工藝提高,，智能化技術(shù)就是裝備的智能,，還有智能化車間技術(shù)。

最近我們做得比較好的就是大型風(fēng)電葉片,，我現(xiàn)場看有很多工人工作,，環(huán)境非常惡劣，我覺得機器人要盡快進入這個行業(yè),，通過幾臺機器人,，搞個六七臺機器人并行加工，這樣能實現(xiàn)葉片加工,。將來的機器人一定會出現(xiàn)一些能工巧匠的機器人,，但是能工巧匠機器人在機器人機構(gòu)、控制,、測量都有一些新的挑戰(zhàn),。我覺得將來機器人加工應(yīng)該是一個很好的方向�,？梢园l(fā)揮機器人的優(yōu)點,，同時彌補，數(shù)控機床,，加工一些大型零件不足,。

但是將來的制造技術(shù)的發(fā)展可能不單就是一個經(jīng)驗傳承，我覺得將來的制造技術(shù)的發(fā)展可能就是一個學(xué)科的交叉,。尤其是跟信息,、材料,、力學(xué)、物理交叉,，通過學(xué)科交叉慢慢走向智能化,。所以總而言之，不管叫什么智能制造也好,，追求的一定是適應(yīng)性,，以及自律性,，同時面向我們國家的高端裝備的重大需求,，離開了國家的需求，可能你很難有發(fā)展,。還要加強基礎(chǔ)研究,，拓展學(xué)科新增長點，培養(yǎng)高水平人進來,，同時在國際舞臺上加強合作,，真正能夠?qū)崿F(xiàn)我們的制造從數(shù)字化走向智能化，為國家制造強國的貢獻力量,。

丁漢院士：中科院院士,、機械電子工程專家，現(xiàn)任華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室主任,，主要從事機器人與智能制造研究, 研究成果在航天,、能源和汽車領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。

來源：數(shù)字化企業(yè)