智能制造是我国制造业创新发展的主要抓手，是我国制造业升级转型的主要路径，是中国制造2025加快制造建设强国的主攻方向。中国工程院院长周济先生在过去几年之中，他牵头制订了国家智能战略核心——人工智能战略。

5月16号上午，在第二届世界智能大会主论坛会场，周济先生发表了关于智能制造的演讲。本文根据其演讲速记整理而成，未经演讲嘉宾审核。

编辑丨付媛媛

中国工程院院士、中国工程院院长周济

▌智能制造的基本范式与并行推进融合发展的技术路线

广义而论，智能制造是一个大概念，一个不断演进的大系统，是新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务，全生命周期的各个环节以及相应系统的优化集成，实现制造的数字化、网络化、智能化。

中国工程院院士、中国工程院院长周济

智能制造作为制造业和信息技术深度融合的产物，它的诞生和演变与信息化发展相伴而生。智能制造在演进发展中，可总结、归纳、提升出三种智能制造的基本范式，也就是数字化制造，数字化网络化制造（互连网+制造），数字化网络化智能化制造（新一代智能制造）。

一，数字化制造，国际上称为 Digital Manufacturing，数字制造也可以称为第一代智能制造。上个世纪下半叶以来，以数字化为主的信息技术广泛应用于制造业，形成了数字一代创新产品，数字化制造系统和数字化企业。

20世纪80年代以来，我国企业逐步推进应用数字化制造，取得了巨大的进步。同时必须清晰的认识到，我们的大多数企业还没有完成数字化制造转型，我国在推进智能制造过程当中，必须踏踏实实地完成数字化补课，进一步夯实智能制造发展的基础。

二，互联网+制造，或者叫数字化网络化制造，国际上称之为Smart Manufacturing，数字化网络化制造是智能制造的第二种基本范式，也可以称为互联网+制造或者第二代智能制造。上世纪末，互联网技术开始广泛应用，网络将人、流程、数据和事物连接起来，通过企业内、企业间的协同和各种社会资源的共享和集成，重塑制造业的价值链。

德国工业4.0和美国工业互联网完善的阐述了数字化网络化制造范式，完美的提出了实现数字化网络化制造的技术路线。过去这几年，我国工业界大力推进互联网+制造，一批数字化制造基础比较好的企业成功的实现了数字化、网络化升级。另外一方面，大量原来没有完成数字化改造的企业，采用并行推进数字化制造和互联网+制造的技术路线，完成了数字化制造的补课，同时跨越到互联网+制造的阶段。

三，新一代智能制造，或者数字化网络化智能化制造，国际上称为Intelligent Manufacturing为，数字化网络化智能化制造是智能制造的第三种基本范式，也可以称为新一代智能制造。新一代人工智能技术和先进制造技术的深度融合，形成了新一代智能制造，数字化网络化智能化制造。新一代智能制造是真正意义上的智能制造，将从根本上引领和推进新一代工业革命。

四，并行推进融合发展的技术路线，真正的基本范式体现了智能制造发展的内在规律。一方面，三个基本范式递次展开，各有自身阶段的特点和需要重点解决的问题，体现在先进制造技术与制造技术融合发展的阶段性特征。另一方面，三个基本范式在技术上相互交织，迭代升级，体现着智能制造发展的融合性特征。

智能制造在西方发达国家是一个串联式的发展过程，数字化、网络化、智能化，是西方顺序发展的智能制造的三个阶段。我们国家应该发挥后发优势，采取三个基本范式并行推进，融合发展的技术路线，走一条数字化、网络化、智能化并行推进的智能制造创新之路。

▌新一代智能制造引领和推动新一轮工业革命

新一代智能制造的发展背景

一方面是制造业转型升级的强烈需求，制造业急需一场革命性的产业升级。另外一方面，是新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇。新世纪以来，移动互联、超级计算、大数据、云计算、物联网等等，新一代信息技术日新月异，飞速发展，并且极其迅速的普及应用，形成了群体性的跨越。

而这些历史性的技术进步，集中汇聚在新一代人工智能技术的战略性突破，新一代人工智能最本质的特征是具备了认知和学习的能力，具备了生成知识和更好地运用知识的能力，实现了质的飞跃。

当然，新一代人还在急速发展的进程之中，将继续从弱人工智能迈向强人工智能，应用范围更加广泛，无所不在。新一代人工智能已经成为新一轮科技革命的核心技术，正在形成推动经济发展的巨大引擎。

我国充分认识到新一代人工智能技术的发展，将深刻改变人类社会生活，改变世界，发布了新一代人工智能的发展规划，以抓住机遇，抢占先机。新一代人工智能和先进制造技术的深度融合，形成了新一代智能制造技术，成为了新一轮工业革命的核心驱动力。

如果说数字化网络化制造是新一轮工业革命的开始，那么新一代智能制造的突破和广泛应用将推动形成这次工业革命的高潮，引领真正意义上的工业4.0，实现第四次工业革命。

新一代智能制造的基本原理——人—信息—物理系统（HCPS）

传统制造系统包含人和物理系统两大部分，是通过人对物理系统直接操作控制完成各种工作任务。与传统制造系统相比，第一代、第二代智能系统发生的最本质变化是在人和物理系统之间增加了一个信息系统。

信息系统可以代替人类完成部分的脑力劳动，人的相当一部分的感知、分析、决策向信息系统复制、迁移，进而可以通过信息系统来控制物理系统，代替人类完成更多的体力劳动。

在这样一个阶段，制造系统从“人—物理系统”演变为“人—信息—物理系统”，后者对前者最本质的进步在于增加信息系统，二元系统进化成三元系统。HCPS当中，信息物理系统（CPS）是非常重要的组成部分。美国在本世纪初提出了CPS的理论，德国将其作为工业4.0的核心技术，CPS成为信息系统和物理系统的深度融合，实现了数字双胞胎，成为实现第一代和第二代智能制造的技术基础。

新一代智能制造系统最本质的特征是信息系统增加了认知和学习的功能，在这样一个阶段，新一代人工智能技术使得人、信息物理系统发生质的变化，形成新一代人—信息—物理系统，或者叫HCPS系统2.0，它主要的变化在于两个方面：

第一，人将过去认知和学习的脑力脑力劳动转移给了信息系统，因而信息系统具有认知和学习的能力，人和信息系统的关系发生了根本性的变化，也就是从授之以鱼发展到授之以渔，这是根本性的变化。

第二，通过人再回顾的增强智能，人机深度融合将从本质上提高制造系统处理复杂性、不确定问题的能力，极大提高制造系统的性能，新一代智能制造进一步突出人的中心地位，是统筹协调人、信息系统和物理系统的综合系统大集成，使得制造业的质量跃升到新的水平，将使得人类从更多的体力劳动和大量的脑力劳动中解放出来，使得人类可以从事更有意义的创造性工作，人类的思维进一步向互联网思维、大数据思维和人工智能思维转变，人类社会开始进入智能时代。

第三，新一代智能制造的系统集成。新一代智能制造是大系统，主要由智能产品、智能生产和智能服务三大供应系统，以及智能制造云和工业智联网两大支撑系统集合而成。智能产品和装备是新一代智能装备系统的主体，新一代人工智能技术的融入使得产品和装备发生了革命性的裂变。从智能手机和智能汽车的飞速发展，我们可以想像智能产品和装备未来的发展前景。

就像智能手机IphoneX和华为Mate10已经搭载了人工智能芯片，开始具备学习功能。不久的将来，新一代人工智能全面应用在手机上，智能手机将发生什么变化呢？我们充满热切期待。

近期，智能汽车的快速发展远远超出人们的预期，汽车正在经历从燃油汽车到数字化的电动汽车到网络化的网联汽车的发展历史，并且将朝着智能化的无人驾驶汽车的方向急速前进，新一代智能制造技术将为产品和装备的创新插上腾飞的翅膀，开辟更为广阔的天地。

到2035年，各种产品和装备将要从数字移动升级为智能产品和装备，一方面要涌现出一大批先进的智能产品，比如智能终端，智能家电，智能玩具等等，为人民更加美好的生活服务。另外一方面，我们将着重推动重点领域重大装备的智能升级，包括各种装备，特别是智能制造装备，我们的大国重器将装备工业大脑，更加先进，更加强大。

智能生产是新一代智能制造系统的主线

智能工厂是智能生产的主要载体，智能工厂根据行业的不同可以分为集散型智能工厂和连锁型智能工厂，追求的目标都是生产过程的优化，大幅度提升的生产系统的性能、功能、质量和效益。重点发展方向是智能生产线，智能车间，智能工厂。新一代人工智能技术和新一代制造技术的融合，将使得生产线、车间、工厂发生革命性的大变革，企业将向着自学习、自适应、自控制新一代智能工厂进军。很多工业都可以应用新一代人工智能技术建成真正意义上的智能工厂。

机器换人，企业生产能力的技术改造。智能升级不仅仅能够解决生产一线劳动力短缺和人力成本升高的问题，更是从根本上提升制造业的质量效益和企业竞争力。在今后相当长的一段时间里面，企业的生产能力的升级，生产线、车间、工厂的智能升级成为推进智能制造的主要战场。

以智能服务为核心的产业模式变革，是新一代智能制造系统的主题

新一代人工智能技术的应用催生了产业模式的革命性转变，产业模式将从以产品为中心向以用户为中心转变，主要体现在两个方面：一方面，产业的模式从大规模流水线生产转向规模定制化生产；另外一方面，产业形态将从生产型制造向生产服务型制造转变，这样就可以完成深刻的供给侧结构性改革，GE公司创造了智能制造技术向从生产型企业向服务型制造业转型的典范。

智能制造云和工业智联网是支持新一代智能制造的基础

随着新一代通讯技术、网络技术、云技术和人工智能技术的应有，智能制造云和工业智联网将实现质的飞跃，为新一代智能制造生产力和生产方式的变革提供发展的空间和可靠的保障，

系统集成

系统集成将智能制造的三个功能系统和两个支撑系统集成为新一代智能制造系统，最基本的特征和优势。

▌中国智能制造的战略建议

未来20年，是中国制造业实现由大变强的关键时期，也是制造业发展质量变革、效益变革、动力变革的关键时期，我们必须以深化供给侧结构性改革为主线，以智能制造为主攻方向，坚持并行推进，融合发展的技术路线，围绕产业链部署创新点，围绕创新链完善资金链形成经济、科技和金融的深度融合，良性循环，实现中国制造业的智能升级，跨越发展。

未来20年，我国智能制造发展总体将分成为两个阶段实现：
第一阶段，到2025年，“互联网+制造”，也就是数字化网络化制造，在全国得到大规模的推广应用，在发达地区和重点领域实现普及。同时，新一代智能制造在重点领域试点示范取得显著成果，并开始在部分企业推广应用。

第二个阶段，到2035年，新一代智能制造在全国制造业实现大规模的推广应用，我国智能制造技术和应用水平走在世界前列，实现中国制造业的转型升级。

在推进智能制造的竞争当中，坚持五个坚持的方针，一是要坚持创新驱动，二是要坚持因企制宜，三是产业升级，四是要坚持良好的发展生态，五是要坚持开放和协同创新。

中国制造业要不断扩大和世界各国制造业界的交流，实行更高水平的开放，中国的市场是开放的市场，中国的创新体系是开放的创新体系，我们要和世界制造业的同行们共同努力，共同推进新一代智能制造，共同推进新一轮工业革命，使制造业更好的为人类造福。

▌「锦囊专家」奔赴智能最前线

作为两届世界智能大会组委会运营团队的核心成员单位，锦囊专家最大程度发挥自身的专家平台资源优势和协同整合优势，在会议内容策划、会议组织管理、会议新闻传播等方面积极献力献策。
 

 「锦囊专家」 小伙伴

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文章转载「智能产业头条」