第2章

美歐智能制造政策動向

2.1　美歐對智能制造的定義

智能制造在國際上并沒有統一的定義，甚至在國際“智能制造系統”（IMS）計劃的文件中也并未給出一個明確的定義。中國科技部在發布的《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》中給智能制造和智能制造技術進行了定義：“智能制造是面向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化制造?！眴渭冇眠@句話并不能清晰地描述智能制造的含義。美國也對智能制造有一個定義，包含的內容較為豐富，在此之前，需要對兩個英文單詞進行一些剖析。

歐美對智能制造的認知也是在一步步提升的，在2005年國際“智能制造系統”計劃的報告中，對90年代末的智能制造水平是這樣描述的“在專業車間和工廠運行層級，智能（Intelligent）制造已經實施到了一個較高程度：數控機床通過編程執行不同的任務，把它們連接到一臺計算機上，可以實現生產步調的自動控制；機器人的發展，尤其是可重新編程的內存與傳感器設備的發展，使得第一代智能（Smart）機器人能夠執行更多的應用，并且以智能（Intelligent）方式做出反應。”這種較高程度的智能制造顯然在今天還是比較初級的，因此，智能制造的概念也一定是不斷變化的，內涵將越來越豐富。

1.Intelligent或Smart

國際上對智能制造中的“智能”主要用兩個單詞來解釋：Intelligent和Smart。Intelligent有兩個含義：應付新情況和新問題所需的能力，以及有效地使用推理和推斷力的能力；Smart則指快速的領悟力和隨時維護自己利益的能力。剛開始提的比較多的是Intelligent制造，而現在主要是運用Intelligent技術的Smart制造。Smart和Intelligent強調的東西不一樣，Smart強調的是結果，而不是技術或制造本身，它并不是人工智能，而是人類的智慧，但利用的是智能技術。實現人工智能不一定就有好的結果，但是智慧總是會帶來好的結果。

美國和歐洲都在用Smart這個單詞，美國人講Smart制造，歐洲人講Smart工廠，這里都稱為智能，但意思就是智慧，是一種追求結果的意思。因為從歐美人的智能制造理念來看，必須實現精益、可持續、節能、綠色、低成本、柔性以及標準化、教育提升、知識產權保護、資源共享等方方面面，并不是制造過程本身集成了眾多智能技術就可以的。我國現在可以先從智能技術在制造過程中的集成角度來考慮，但大方向也要有歐美的高度，這是切切實實的需求背景。

比如，從圖2-1可以看到，美國對健康與可持續的制造進行了一番層次化的說明，并且區分了物聯網和大數據的主要作用層次。可以說，實現智能的過程就是將數據轉化為信息、將信息轉化為知識、將知識轉化為智慧、將個體智慧上升為集體智慧，這必將是伴隨智能制造的實現而達到的一個終極目標。因而，我們在后面也會看到，歐美設立若干個計劃和項目、研究眾多使能技術與關鍵技術，都是在為實現“數據→信息→知識→智慧”而努力。

2.智能制造

2014年12月，美國政府啟動了國家制造創新網絡中智能制造創新機構的競標，該機構將由能源部牽頭組建。能源部對智能制造的定義是：智能制造是先進傳感、儀器、監測、控制、工藝/過程優化的技術和實踐的組合，它們將信息和通信技術與制造環境融合在一起，實現工廠和企業中能量、生產率、成本的實時管理。

從工程的觀點來看，智能制造是先進信息（Intelligence）系統的增強應用，能夠實現新產品的快速制造、產品需求的動態響應、工業生產和供應鏈網絡的實時優化。智能制造將制造的所有方面連接起來，從原材料進入到成品交付。它建立了一個跨產品、運行和商務系統譜系的富含知識的環境，這個譜系延伸至工廠、分銷中心、企業和整個供應鏈。這個定義與我國科技部的定義類似。智能制造的概念如圖2-2所示。

數字工廠正在為人們采用智能制造技術創造新機遇，現在，智能工具、系統正在以更好的方式用于創新、計劃、設計、建造、運行、維護和管理工業設施。智能制造的典型應用包括：帶有嵌入式、自動過程控制的數字控制系統、運行工具和信息服務系統，以使工廠的運行和安全管理最優化；使用預先維修工具、統計評估和先進測量的資產管理，以最大限度地提升工作可靠性；智能傳感器發現異常并幫助避免異常和災難事件；工業能量管理系統中集成的智能系統與智能電網集成，以實現實時的能量優化。