支撐智能制造的智能到底是何物,？業(yè)界一直都沒有給出明確的答案,。

  我們認(rèn)為,，支撐智能制造的實際是一種三體融合的智能,。其中，包括人體智能技術(shù),、數(shù)體智能技術(shù)和實體智能技術(shù),。在三體智能理論看來,，智能現(xiàn)象三體均有,，智能技術(shù)發(fā)展的目的是加速智能在生物世界、數(shù)字世界以及物理世界流動,。智能制造所用到的智能技術(shù),，本質(zhì)是三體智能支撐下的人工智能。

  對智能現(xiàn)象和智能技術(shù)的認(rèn)識,，應(yīng)該有一個更大的時間和空間的跨度,。我們回顧了早期育種系統(tǒng)的智能，把非生物系統(tǒng)感應(yīng)外界變化產(chǎn)生的科學(xué)效應(yīng),，認(rèn)為是一種初級的智能,。生物智能包括感知、認(rèn)知以及控制,，自我意識和學(xué)習(xí)能力,。數(shù)體智能就是數(shù)字虛體獲得感知、認(rèn)知的能力,，并且發(fā)展出獨立自我意識,。智能的本質(zhì)是一切具有生命周期的系統(tǒng)對自然規(guī)律的感應(yīng)、認(rèn)知與運(yùn)用,。

  支撐智能制造的三體融合的智能是一種人造智能,，它是由人體智能、數(shù)體智能和實體智能共同支撐的,。因此,，我們對智能制造有了一個新的定義。智能制造是大規(guī)模,、多維度采用人造智能的新制造范式,，其實質(zhì)是基于智能交互、智能供給,、智能交付,、智能作業(yè)等革命性技術(shù)，來實現(xiàn)人類智能在制造環(huán)節(jié)中的優(yōu)化與解放,。

人類歷史第四次浪潮

  說到第四次浪潮,，無法回避的一本書是阿爾溫?托夫勒的《第三次浪潮》。他認(rèn)為,，人類文明有三次浪潮,，農(nóng)業(yè)文明,、工業(yè)文明和信息社會。他的浪潮理論最大的貢獻(xiàn)是系統(tǒng)地,、整體地看待新技術(shù)革命與新產(chǎn)業(yè)革命,，而不是跟著熱點技術(shù)跑，今天云計算,，明天大數(shù)據(jù),，后天物聯(lián)網(wǎng)。

我們想看看,，今天的學(xué)術(shù)界對物質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)是否出現(xiàn)整體性變革有一個什么樣的觀點,。施瓦布教授在《第四次工業(yè)革命》中提出一個新工業(yè)革命的概念，但是他對新工業(yè)革命的概念特征并沒有進(jìn)行總結(jié),，而是強(qiáng)調(diào)它是組合創(chuàng)新和系統(tǒng)創(chuàng)新,。我們列出了他提出的代表性技術(shù)，包括可植入技術(shù),、數(shù)字化身份,、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印,、無人駕駛,、人工智能、機(jī)器人,、區(qū)塊鏈,、大數(shù)據(jù)、智慧城市等,，其中無一例外都包含了智能技術(shù),。 

  為什么我們要用第四次浪潮來說明這個智能化？其實這是有原因的?，F(xiàn)在,，中國官方已經(jīng)開始接受了新工業(yè)革命的概念。隨著智能技術(shù)的不斷涌現(xiàn),，系統(tǒng)智能加速提升,，科技與產(chǎn)品的智能化創(chuàng)新正在以集體爆發(fā)的形式顯現(xiàn)。以智能化為核心的“新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革”的判斷是準(zhǔn)確的,，新一輪工業(yè)革命正在路上,，我們將這種介乎于科技革命與產(chǎn)業(yè)革命之間的創(chuàng)新現(xiàn)象稱之為第四次浪潮。

20字箴言

  智能化將是繼信息化之后,，又一次攪動中國乃至世界的浪潮,。這一浪潮的目標(biāo)，就是讓機(jī)器,、組織,、供給乃至身邊的一切事物擁有與人接近的智能,。我們對智能化的五個特征進(jìn)行了概括和總結(jié)。第一個叫狀態(tài)價值,；第二個叫實時分析,，第三個叫精準(zhǔn)執(zhí)行，第四個叫自主決策,，第五個叫學(xué)習(xí)提升,。如今，這個“20字箴言”已經(jīng)流傳于業(yè)界,。

  初級的智能化系統(tǒng),，是由狀態(tài)感知到自動決策再到即刻執(zhí)行依次循環(huán)的。比如,，利用光敏傳感器自動開啟和調(diào)光的“智能路燈”，賓館/會場的消防自噴淋系統(tǒng),，數(shù)控車床防撞刀裝置等,。這些都是基于科學(xué)效應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)感知,，自動可決策和即可執(zhí)行,，我們就視為有初級的智能。而且它具有一個特征,，那就是無需嵌入計算系統(tǒng),，當(dāng)然嵌入計算會更優(yōu)。

  中級智能化系統(tǒng),，是恒定的智能化系統(tǒng),。它已經(jīng)能夠從自動決策升級到自主決策，同時增加了實時分析環(huán)節(jié),。當(dāng)我們計算內(nèi)核植入的時候,，一個智能系統(tǒng)趨于恒定。比如具有感知衣料特性并自行決定洗衣決策的智能洗衣機(jī),，自動設(shè)定通行時段的智能交通燈等等,。

  高級智能化系統(tǒng)，基于人工智能而構(gòu)成,，是一個開放的智能系統(tǒng),。它在中級智能系統(tǒng)的特征上又增加了學(xué)習(xí)提升的能力，能夠適用人工智能或計算技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,，不斷積累很創(chuàng)造知識,，所以它適用一切的智能設(shè)備。

  因此,，“二十字箴言”普遍適用一切智能系統(tǒng),。我們希望從人工智能,、工業(yè)職能、生物智能,、組織智能中抽取它們的共同特性,。那么，抽取這種特性,，給制造和服務(wù)企業(yè)能夠到底帶來什么價值,？它是一個我們本土原創(chuàng)的智能化的模型，我們希望通過這個模型打通多學(xué)科的智能定義,，用同一把尺子去度量各領(lǐng)域的智能化,。

  人類社會已經(jīng)進(jìn)入跨行業(yè)、跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的大科技時代,?；A(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的邊界日趨模糊,，創(chuàng)新發(fā)展正在從過去單一學(xué)科,、單一領(lǐng)域走向跨學(xué)科、跨領(lǐng)域,。中國要實現(xiàn)《中國制造2025》,，最大的難題是統(tǒng)一語言與跨專業(yè)協(xié)同，這至少需要機(jī)械,、電子,、自動化、IT工程師,、軟件開發(fā),、大數(shù)據(jù)專家，與行業(yè)業(yè)務(wù)和流程專家的緊密協(xié)同,。同時,，各領(lǐng)域?qū)＜覀儗χ悄芗夹g(shù)的理解和定義的差別也不同。比如互聯(lián)網(wǎng)界的人士在憂慮,，消費大數(shù)據(jù)的技術(shù),，遲遲不知道怎么為制造業(yè)服務(wù)。

  信息化行業(yè)有一個多年沒有改變的現(xiàn)象,，就是兩化融合不到位,。我們在學(xué)術(shù)模型的工程化和工程樣品產(chǎn)業(yè)化之間還存在巨大的鴻溝，這些問題都提示著我們?nèi)狈σ粋€統(tǒng)一的概念體系,。

  新工業(yè)革命的前提是產(chǎn)業(yè)協(xié)作,，產(chǎn)業(yè)協(xié)作前提是統(tǒng)一工作語言。事實上，不僅中國在尋找這種統(tǒng)一工 作的語言,，德國的工業(yè)4.0平臺參考模型,，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考模型架構(gòu)，都是希望讓不同行業(yè)的人在同一個工程體系下面能夠?qū)?，能夠協(xié)同工作,。今年9月份，中國,、德國和美國已經(jīng)啟動了三大智能制造體系的參考架構(gòu)互認(rèn),，一種全球通用的智能化語言正在成型。

迎接智能化挑戰(zhàn)三原則

  我們定義了企業(yè)迎接智能化挑戰(zhàn)的三原則,。原則一,，智能化起步，先問數(shù)字化基礎(chǔ)牢不牢,；原則二,，智能化發(fā)展，主要看大數(shù)據(jù)認(rèn)知靈不靈,；原則三,，智能化要打贏，關(guān)鍵看賽博物理系統(tǒng)（CPS）強(qiáng)不強(qiáng),。這三個原則能為企業(yè)帶來什么樣的應(yīng)用價值呢？

  第一原則,，首先要問數(shù)字化基礎(chǔ)牢不牢的問題,。我們知道數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是智能化的基礎(chǔ),，智能化是一個更突出鮮明的特征,。智能制造是才主攻方向，數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化是智能化的基礎(chǔ),，智能化是更突出鮮明的特征。事實上,，現(xiàn)在人們談?wù)摼W(wǎng)絡(luò)化,、智能化太多，經(jīng)常把數(shù)字化忘了,。

軟件是最重要的數(shù)字化工具,。“智”的過程包括實體運(yùn)行和意識活動如何規(guī)律化,，規(guī)律模型化,，模型算法化，算法軟件化,，軟件優(yōu)化物理世界,，軟件支撐和定義著各種知識,、行為、業(yè)務(wù)進(jìn)入數(shù)字世界,。人的智慧沉淀為算法和知識,，把算法和知識嵌入軟件，把軟件嵌入硬件,，把硬件嵌入物理實體設(shè)備,，這是我們走向智能最主要的途徑。

  一直以來,，國外有很多工業(yè)公司成為工業(yè)軟件公司的例子,，而中國制造2025的難點和焦點恰恰是我們?nèi)狈ψ陨淼墓I(yè)軟件。我國大量的軟件公司都是所謂的大中華管理軟件公司,，而真正的業(yè)務(wù)型的軟件可以說是少之又少,。目前對企業(yè)而言，人的全面數(shù)字化,，最大的難點在于能力的軟件化?，F(xiàn)在，很多人都在談?wù)摶ヂ?lián)網(wǎng)消費大數(shù)據(jù),，其實人類的消費行為是非常容易數(shù)字化的,。而數(shù)字化最大的難點，在于人類知識創(chuàng)造的活動,，日常的業(yè)務(wù)活動,，復(fù)雜的制造系統(tǒng)，依然沒有充分的數(shù)字化,。這里引用工信部關(guān)于“新四基”的定義來強(qiáng)調(diào)數(shù)字化的基礎(chǔ),，事實上除了軟件化之外，還包括一軟,、一硬,、一網(wǎng)、一云,，每個環(huán)節(jié)都要夯實,，而軟件是其中的核心。

  第二原則,，智能化發(fā)展的階段,，重點要考察我們的大數(shù)據(jù)認(rèn)知技術(shù)靈不靈。對認(rèn)知技術(shù)的考察主要是來自于人類智能的主要能力,，如理解,、關(guān)聯(lián)、推理、想象,，主要都是我們意識人體處理大數(shù)據(jù)或復(fù)雜信息的認(rèn)知能力,。

  過去關(guān)于智能金字塔理論有一個重要的趨勢，就是智能趨勢,。我們認(rèn)為認(rèn)知就是建模,，人腦從信息中感應(yīng)到規(guī)律，發(fā)現(xiàn)到規(guī)律,，并且把它格式化下來,，就是認(rèn)知。我們對比兩體,，發(fā)現(xiàn)知識產(chǎn)生的規(guī)律正在變化,。意識人體直接認(rèn)知多數(shù)非格式化、非數(shù)字化信息,，并在大腦中產(chǎn)生知識,。數(shù)字虛體只能識別比特化信息，并借助算法工具,，從大數(shù)據(jù)認(rèn)知中產(chǎn)生知識,。

  第三原則，智能化要打贏,，要害在CPS強(qiáng)不強(qiáng),。CPS是最核心的一個概念，另外賽博是數(shù)字虛體加上電磁光等物理場,。為什么CPS往往被翻譯成信息物理系統(tǒng),？這是人們的一個誤解，誤把信息作為一個被控制的對象,，放棄了它的控制結(jié)構(gòu)和控制機(jī)制。事實上,，賽博起源于遙控,，本身就是控制技術(shù)。美軍從2014年11月已經(jīng)提出和實踐智能戰(zhàn),，其核心的理論基礎(chǔ)就是信息可以調(diào)動物質(zhì)與能量,，核心戰(zhàn)場是賽博空間，作戰(zhàn)平臺是賽博物理系統(tǒng),，技術(shù)基礎(chǔ)是智能化的作戰(zhàn)平臺,，智能化的武器裝備和智能化的機(jī)器決策系統(tǒng)。

  企業(yè)在智能化時代應(yīng)該如何迎接終極挑戰(zhàn),？我們有兩個建議,，向賽博要戰(zhàn)斗力！向賽博要生產(chǎn)力！未來得對抗是基于三體的商業(yè)智能對抗,，未來商戰(zhàn)如同現(xiàn)代空戰(zhàn),，就是包括人在內(nèi)的三體智能系統(tǒng)，人類的轉(zhuǎn)型必須基于賽博模型能力的轉(zhuǎn)型,。在虛擬中映射現(xiàn)實,，在現(xiàn)實中一次做對，一次做成,，實現(xiàn)精確制造,，精確打擊。 

  總之,，大道至簡,。人體全面數(shù)字化，數(shù)字虛體認(rèn)知化,，以及物理系統(tǒng)賽博化將是智能化三部曲,，它們將真實地演繹物理實體、意識人體和數(shù)字虛體的三體交融的過程,。