未來新進制造業模式：隨時、隨地、隨人

未來十五年先進制造業的模式應該是什么樣的？我的理解是隨時、隨地，不隨人的模式。隨時，即一年365天每天24小時什么時候都可以制造；隨地，指是無論在火星上、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生變化，這就是我理解的未來制造模式。

制造和生產是兩個不同的概念，傳統生產方式是單件大批量，現在越來越多的多件小批量，未來個性化的定制會越來越多。單件制造、生產是非常困難的，尤其是復雜系統的不確定性問題，我們用軟件來定義產品，用軟件來生產產品，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，計算機是靠電信號互聯，我們大腦的細胞是通過蛋白質互聯，在這方面人工智能沒有質的突破；第二個是新陳代謝，我指的是硬件可更換，軟件可升級；第三個人工智能是可進化的，就是算法的更改；第四個人工智能也追求自由，自由的意識。實際上是機器的自動溝通自動聯系，比如說Meta語言就是這樣的工具和方法；第五個人工智能追求永生，在這樣的條件下我們看一看未來智能制造是應該什么樣的。

三體智能的核心——實體經驗

工業4.0建立一個系統，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物。三是復雜體里面最簡單的描述要素，例如光學的三基色構成了百花桶，因此三是最簡單的復雜體。歐美的文化比如說CPS，CPS的核心就是解決設備和物料的互聯互通，用賽博來控制實體，實體的狀態反饋給賽博。賽博本身是一個數字虛擬體，是虛擬的模型。歐美沒有考慮賽博是怎么來的，但實際上賽博是人創造的，所以我們寫了一本《三體智能革命》，它的理論是世界是一個物理實體，按照達爾文的進化論，從物理實體演化出了植物和動物，動物的高級形態就是人體。人是有智能的、有意識的人體，物理實體演化出了意識人體。

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

數字虛體有兩個作用。第一個作用就把數字虛體嵌入到物理實體中，物理實體就具有了智能。實際上智能制造有一個重要的概念就是生產型企業轉型為生產服務型企業，生產服務型企業的重要標志，就是產品必須智能化，否則難以實現生產服務。第二，有了數字虛體，我們在產品設計、分析工藝和制造過程中先建立數字虛體，也就是我們通常所說建立數字模型，有了數字模型，實物生產、工藝制造就變簡單了。因此，可以說有了數字虛體，我們的世界就會光明了。

去年5月10日工程院周濟院長邀請我，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日在周濟院長的主持下提出了智能制造三個基本模式，即人、信息、物理三個模式。我們過去的生產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、中國做了大量的實驗，結果地面試驗全部失敗。世界上發射的火箭一二三級火箭分離靠什么分級呢，爆炸螺栓，但是馬思科沒有做物理實驗，直接用計算機設計仿真方式實現了回收，火箭分離靠機械彈射式實現的。這么來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我們形成大量物理實踐的經驗，因此虛實精確映射，基礎是實體。皮之不存毛將焉附，人類幾百年幾千的經驗是形成大量實體制造的基礎，在這個基礎上建造大量的模型，也可以融會貫通，預測很多東西，這就是基礎。

智能制造的本質即軟件化的工業基礎

智能制造的本質是什么。智能的核心是軟件，因此智能制造的本質就是軟件化的工業基礎，軟件定義的生產體系。它們促進生產關系的優化重組，而生產關系的優化和重組就是優化流程，流程是核心。這就會帶動生產關系的重大變革，因此我們的生產關系必須優化重構。

第四次工業革命2013年4月份按照德國工業4.0在漢諾威工業博覽會上發布的《實施“工業4.0”戰略建議書》為主，因此第四次工業革命或者是智能制造才剛剛開始。如果用這個標準來判斷有沒有智能工廠，我認為世界上是沒有的。我們要實事求是，自動化不是智能化，這是兩件事情。因此我們多談數字化，少談智能化，不談智慧更好更務實。

未來我們將面臨幾個重大的工業變革：

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

我們老講生產型企業轉型為生產服務型企業，實際上這兩個極端是需要互相融合的。生產型企業可以轉型為生產服務型企業，服務型企業也可以反向走向制造企業。未來這五個分工帶來的智能要素是什么？這一點我們搞人工智能的一定要認真考慮。