中科院丁漢院士談智能制造

現(xiàn)在是非常關鍵的階段,，轉型階段。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)模化,、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,，制造,，包括機器人技術是一個保障。所以產(chǎn)品創(chuàng)新應該是一個行業(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)新能力和關鍵技術跟發(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,、信息技術、人工智能技術,、大數(shù)據(jù)技術密切相關的,，所以智能化技術面臨的挑戰(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�,？�,，必須要驅動。通過現(xiàn)在的信息化手段,，能夠裝備的性能有適應能力,，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)展應該是有積累的,，我覺得智能制造最早應該得益于數(shù)字化,，這是一個基礎，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,，就能夠實現(xiàn)智能化,。智能化體現(xiàn)，它的過程可能在產(chǎn)品設計里面更加重要,。我們譚建榮院士談了產(chǎn)品里面的智能化,。

因為設計是靈魂，設計帶動我們的發(fā)展,。這個里面有智能設計和制造過程,，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,。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)品服務的這個線貫穿，第二個在這個過程中,，從設計到生產(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,，一個定單設計開始，圍繞這個設計,，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,，但是供不應求在一些中高端，所以設計的改變一點,，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,。

智能制造核心技術在哪里,？
智能制造最核心有這幾個技術，一個就是數(shù)字制造技術,，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)品的設計,、創(chuàng)新設計以及數(shù)控技術,，還有產(chǎn)品管理，企業(yè)協(xié)同技術,，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,。離開了數(shù)字化就根本談不上智能化,。

第二個技術是傳感，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,、制造業(yè)方面發(fā)揮了極其重要的作用,。工業(yè)機器人的最大應用在汽車領域，汽車用的機器人最大�,，F(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，只能在結構化的環(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,，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該很大的差距。機器人應該成為新的增長點,，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,，歐盟關注機器人制造方面的應用。全球最大的機器人市場在中國,，習近平總書記兩院大會提出把機器人水平上去,，占領盡多市場，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,，機器人傳感,，機器人結構，像并聯(lián)機構,，,。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,，能夠適應復雜的環(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理論上，離開了技術研究,，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的發(fā)展,。這個科學的發(fā)展把問題解決了,，真正機器人的技術進一步發(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,，有這樣的順應性，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，也要建機器人科學中心,，機器人研發(fā)的基地,。離開了這樣科學中心，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,，他每個所關注一個關鍵技術，把這個技術做透,，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。

一個高校老師關注的是文章,，企業(yè)關注的是成套的徹底的解決方案,。所以這個過程當中，差零點零幾,，這個技術走不出實驗室,。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,。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，一個就是數(shù)字化技術,，怎么樣把工藝提高,，智能化技術就是裝備的智能，還有智能化車間技術,。

最近我們做得比較好的就是大型風電葉片,，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、控制,、測量都有一些新的挑戰(zhàn),。我覺得將來機器人加工應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的發(fā)展可能就是一個學科的交叉,。尤其是跟信息,、材料、力學,、物理交叉,，通過學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,。還要加強基礎研究,，拓展學科新增長點，培養(yǎng)高水平人進來,，同時在國際舞臺上加強合作,，真正能夠實現(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)任華中科技大學數(shù)字制造裝備與技術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,、能源和汽車領域得到重要應用,。

來源：數(shù)字化企業(yè)