未來(lái)十五年先進(jìn)制造業(yè)的模式應該是什么樣的?我的理解是隨時(shí)、隨地，不隨人的模式。隨時(shí)，即一年365天每天24小時(shí)什么時(shí)候都可以制造；隨地，指是無(wú)論在火星上、月球上、飛船里、珠穆朗瑪峰上還是在深海里隨地可以制造；不隨人，即制造方式不隨人的的技能活設備條件發(fā)生變化，這就是我理解的未來(lái)制造模式。

 

        制造和生產(chǎn)是兩個(gè)不同的概念，傳統生產(chǎn)方式是單件大批量，現在越來(lái)越多的多件小批量，未來(lái)個(gè)性化的定制會(huì )越來(lái)越多。單件制造、生產(chǎn)是非常困難的，尤其是復雜系統的不確定性問(wèn)題，我們用軟件來(lái)定義產(chǎn)品，用軟件來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，解決復雜系統的不確定性，這就是我理解的智能制造。

 

        還有人工智能。我對人工智能的認識首先是要互聯(lián)，計算機是靠電信號互聯(lián)，我們大腦的細胞是通過(guò)蛋白質(zhì)互聯(lián)，在這方面人工智能沒(méi)有質(zhì)的突破；第二個(gè)是新陳代謝，我指的是硬件可更換，軟件可升級；第三個(gè)人工智能是可進(jìn)化的，就是算法的更改；第四個(gè)人工智能也追求自由，自由的意識。實(shí)際上是機器的自動(dòng)溝通自動(dòng)聯(lián)系，比如說(shuō)Meta語(yǔ)言就是這樣的工具和方法；第五個(gè)人工智能追求永生，在這樣的條件下我們看一看未來(lái)智能制造是應該什么樣的。

 

 

        工業(yè)4.0建立一個(gè)系統，即賽博物理系統，但是歐美的方法論和思想和我們東方文化不一樣。東方的道家文化講，道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物。三是復雜體里面簡(jiǎn)單的描述要素，例如光學(xué)的三基色構成了百花桶，因此三是簡(jiǎn)單的復雜體。歐美的文化比如說(shuō)CPS，CPS的核心就是解決設備和物料的互聯(lián)互通，用賽博來(lái)控制實(shí)體，實(shí)體的狀態(tài)反饋給賽博。賽博本身是一個(gè)數字虛擬體，是虛擬的模型。歐美沒(méi)有考慮賽博是怎么來(lái)的，但實(shí)際上賽博是人創(chuàng )造的，所以我們寫(xiě)了一本《三體智能革命》，它的理論是世界是一個(gè)物理實(shí)體，按照達爾文的進(jìn)化論，從物理實(shí)體演化出了植物和動(dòng)物，動(dòng)物的高層形態(tài)就是人體。人是有智能的、有意識的人體，物理實(shí)體演化出了意識人體。

 

        有意識的人體把物理實(shí)體建成模型，建成了數字虛體，這個(gè)數字虛體既可以指導我們產(chǎn)品的生產(chǎn)，也可以變成一個(gè)嵌入式系統，把數字虛體嵌入到物理實(shí)體中，這個(gè)物理實(shí)體就有智能了智能的人類(lèi)用智能的工具，用數字建模的方法，就可以建成數字虛體。

 

        數字虛體有兩個(gè)作用。第一個(gè)作用就把數字虛體嵌入到物理實(shí)體中，物理實(shí)體就具有了智能。實(shí)際上智能制造有一個(gè)重要的概念就是生產(chǎn)型企業(yè)轉型為生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)，生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)的重要標志，就是產(chǎn)品需要智能化，否則難以實(shí)現生產(chǎn)服務(wù)。第二，有了數字虛體，我們在產(chǎn)品設計、分析工藝和制造過(guò)程中先建立數字虛體，也就是我們通常所說(shuō)建立數字模型，有了數字模型，實(shí)物生產(chǎn)、工藝制造就變簡(jiǎn)單了。因此，可以說(shuō)有了數字虛體，我們的世界就會(huì )光明了。

 

        去年5月10日工程院周濟院長(cháng)邀請我，我們在工程院討論三體智能革命對中國制造2025和智能制造的支撐。今年2月9日在周濟院長(cháng)的主持下提出了智能制造三個(gè)基本模式，即人、信息、物理三個(gè)模式。我們過(guò)去的生產(chǎn)研制方式基于紫光符號定義，藍圖工藝卡片，下一步基于數字定義，典型案是例波音777的數字化。當然2005年在我領(lǐng)導下，我們把飛機的起落架全部數字化的，包括機械結構設計、電器系統設計、電子系統設計、控制系統設計、液壓系統設計，建成全部虛擬的數字量級，可以考核起落架的功能和性能。

 

        未來(lái)我們基于CPS數字定義或者基于CPS智能定義，這就是對于賽博物理系統的展示，獵鷹九號火箭一級二級三級火箭的回收，美國、蘇聯(lián)、中國做了大量的實(shí)驗，結果地面試驗全部失敗。世界上發(fā)射的火箭一二三級火箭分離靠什么分級呢，爆炸螺栓，但是馬思科沒(méi)有做物理實(shí)驗，直接用計算機設計仿真方式實(shí)現了回收，火箭分離靠機械彈射式實(shí)現的。這么來(lái)看新一代智能制造的基礎是數字化。

 

        數字化制造的基礎是什么呢？是我們幾百年上千年以來(lái)我們形成大量物理實(shí)踐的經(jīng)驗，因此虛實(shí)映射，基礎是實(shí)體。皮之不存毛將焉附，人類(lèi)幾百年幾千的經(jīng)驗是形成大量實(shí)體制造的基礎，在這個(gè)基礎上建造大量的模型，也可以融會(huì )貫通，預測很多東西，這就是基礎。   

 

 

        智能制造的本質(zhì)是什么。智能的核心是軟件，因此智能制造的本質(zhì)就是軟件化的工業(yè)基礎，軟件定義的生產(chǎn)體系。它們促進(jìn)生產(chǎn)關(guān)系的優(yōu)化重組，而生產(chǎn)關(guān)系的優(yōu)化和重組就是優(yōu)化流程，流程是核心。這就會(huì )帶動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系的重大變革，因此我們的生產(chǎn)關(guān)系需要優(yōu)化重構。

 

        第四次工業(yè)革命2013年4月份按照德國工業(yè)4.0在漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上發(fā)布的《實(shí)施“工業(yè)4.0”戰略建議書(shū)》為主，因此第四次工業(yè)革命或者是智能制造才剛剛開(kāi)始。如果用這個(gè)標準來(lái)判斷有沒(méi)有智能工廠(chǎng)，我認為世界上是沒(méi)有的。我們要實(shí)事求是，自動(dòng)化不是智能化，這是兩件事情。因此我們多談數字化，少談智能化，不談智慧更好更務(wù)實(shí)。

 

 

        第一個(gè)是人機分撥，人和機器，包括加工的機器和電腦；第二個(gè)虛實(shí)分工，哪些部分在賽博空間中完成，哪些部分在物理空間中完成；第三個(gè)黑白分工，黑復合材料，白金屬，這個(gè)替代是為了綠色發(fā)展來(lái)考慮的；第四個(gè)加減分工，加增材制造，減傳統基礎加工；第五個(gè)制服分工。

 

        我們老講生產(chǎn)型企業(yè)轉型為生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)，實(shí)際上這兩個(gè)方向是需要互相融合的。生產(chǎn)型企業(yè)可以轉型為生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)，服務(wù)型企業(yè)也可以反向走向制造企業(yè)。未來(lái)這五個(gè)分工帶來(lái)的智能要素是什么？這一點(diǎn)我們搞人工智能的一定要認真考慮。