支撐智能制造的智能到底是何物,？業(yè)界一直都沒(méi)有給出明確的答案。

  我們認(rèn)為，支撐智能制造的實(shí)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(shí)體智能技術(shù),。在三體智能理論看來(lái)，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(dòng)。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(duì)智能現(xiàn)象和智能技術(shù)的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該有一個(gè)更大的時(shí)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(jí)的智能。生物智能包括感知,、認(rèn)知以及控制,，自我意識(shí)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(dú)立自我意識(shí)。智能的本質(zhì)是一切具有生命周期的系統(tǒng)對(duì)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(shí)體智能共同支撐的,。因此，我們對(duì)智能制造有了一個(gè)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(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)智能在制造環(huán)節(jié)中的優(yōu)化與解放。

人類(lèi)歷史第四次浪潮

  說(shuō)到第四次浪潮,，無(wú)法回避的一本書(shū)是阿爾溫?托夫勒的《第三次浪潮》,。他認(rèn)為，人類(lèi)文明有三次浪潮,，農(nóng)業(yè)文明,、工業(yè)文明和信息社會(huì)。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(diǎn)技術(shù)跑，今天云計(jì)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(duì)物質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)是否出現(xiàn)整體性變革有一個(gè)什么樣的觀點(diǎn),。施瓦布教授在《第四次工業(yè)革命》中提出一個(gè)新工業(yè)革命的概念，但是他對(duì)新工業(yè)革命的概念特征并沒(méi)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(wú)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(wú)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(lái)說(shuō)明這個(gè)智能化,？其實(shí)這是有原因的。現(xiàn)在,，中國(guó)官方已經(jīng)開(kāi)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(chēng)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(dòng)中國(guó)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(duì)智能化的五個(gè)特征進(jìn)行了概括和總結(jié)。第一個(gè)叫狀態(tài)價(jià)值,；第二個(gè)叫實(shí)時(shí)分析,，第三個(gè)叫精準(zhǔn)執(zhí)行，第四個(gè)叫自主決策,，第五個(gè)叫學(xué)習(xí)提升,。如今，這個(gè)“20字箴言”已經(jīng)流傳于業(yè)界,。

  初級(jí)的智能化系統(tǒng),，是由狀態(tài)感知到自動(dòng)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(dòng)開(kāi)啟和調(diào)光的“智能路燈”,，賓館/會(huì)場(chǎng)的消防自噴淋系統(tǒng),，數(shù)控車(chē)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(dòng)可決策和即可執(zhí)行，我們就視為有初級(jí)的智能,。而且它具有一個(gè)特征,，那就是無(wú)需嵌入計(jì)算系統(tǒng)，當(dāng)然嵌入計(jì)算會(huì)更優(yōu),。

  中級(jí)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(dòng)決策升級(jí)到自主決策,，同時(shí)增加了實(shí)時(shí)分析環(huán)節(jié),。當(dāng)我們計(jì)算內(nèi)核植入的時(shí)候，一個(gè)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(dòng)設(shè)定通行時(shí)段的智能交通燈等等。

  高級(jí)智能化系統(tǒng),，基于人工智能而構(gòu)成,，是一個(gè)開(kāi)放的智能系統(tǒng)。它在中級(jí)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(jì)算技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,，不斷積累很創(chuàng)造知識(shí)，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(lái)什么價(jià)值,？它是一個(gè)我們本土原創(chuàng)的智能化的模型，我們希望通過(guò)這個(gè)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(lèi)社會(huì)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(shí)代,?；A(chǔ)研究,、技術(shù)開(kāi)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(guò)去單一學(xué)科,、單一領(lǐng)域走向跨學(xué)科,、跨領(lǐng)域。中國(guó)要實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》,，最大的難題是統(tǒng)一語(yǔ)言與跨專(zhuān)業(yè)協(xié)同,，這至少需要機(jī)械、電子,、自動(dòng)化,、IT工程師、軟件開(kāi)發(fā),、大數(shù)據(jù)專(zhuān)家,，與行業(yè)業(yè)務(wù)和流程專(zhuān)家的緊密協(xié)同。同時(shí),，各領(lǐng)域?qū)＜覀儗?duì)智能技術(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(fèi)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(gè)多年沒(méi)有改變的現(xiàn)象，就是兩化融合不到位,。我們?cè)趯W(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(wèn)題都提示著我們?nèi)狈σ粋€(gè)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(yǔ)言,。事實(shí)上，不僅中國(guó)在尋找這種統(tǒng)一工 作的語(yǔ)言,，德國(guó)的工業(yè)4.0平臺(tái)參考模型,，美國(guó)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(gè)工程體系下面能夠?qū)?，能夠協(xié)同工作,。今年9月份，中國(guó),、德國(guó)和美國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)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(yǔ)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(wèn)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(gè)原則能為企業(yè)帶來(lái)什么樣的應(yīng)用價(jià)值呢,？

  第一原則,，首先要問(wèn)數(shù)字化基礎(chǔ)牢不牢的問(wèn)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(gè)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(shí)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?！爸恰钡倪^(guò)程包括實(shí)體運(yùn)行和意識(shí)活動(dòng)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(shí),、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(shí),，把算法和知識(shí)嵌入軟件,，把軟件嵌入硬件,，把硬件嵌入物理實(shí)體設(shè)備,，這是我們走向智能最主要的途徑。

  一直以來(lái),，國(guó)外有很多工業(yè)公司成為工業(yè)軟件公司的例子,，而中國(guó)制造2025的難點(diǎn)和焦點(diǎn)恰恰是我們?nèi)狈ψ陨淼墓I(yè)軟件。我國(guó)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(shuō)是少之又少,。目前對(duì)企業(yè)而言,，人的全面數(shù)字化，最大的難點(diǎn)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(fèi)大數(shù)據(jù)，其實(shí)人類(lèi)的消費(fèi)行為是非常容易數(shù)字化的,。而數(shù)字化最大的難點(diǎn),，在于人類(lèi)知識(shí)創(chuàng)造的活動(dòng)，日常的業(yè)務(wù)活動(dòng),，復(fù)雜的制造系統(tǒng),，依然沒(méi)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(lái)強(qiáng)調(diào)數(shù)字化的基礎(chǔ),，事實(shí)上除了軟件化之外,，還包括一軟、一硬,、一網(wǎng),、一云，每個(gè)環(huán)節(jié)都要夯實(shí),，而軟件是其中的核心,。

  第二原則，智能化發(fā)展的階段,，重點(diǎn)要考察我們的大數(shù)據(jù)認(rèn)知技術(shù)靈不靈,。對(duì)認(rèn)知技術(shù)的考察主要是來(lái)自于人類(lèi)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(shí)人體處理大數(shù)據(jù)或復(fù)雜信息的認(rèn)知能力,。

  過(guò)去關(guān)于智能金字塔理論有一個(gè)重要的趨勢(shì)，就是智能趨勢(shì),。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(lái),，就是認(rèn)知。我們對(duì)比兩體,，發(fā)現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生的規(guī)律正在變化,。意識(shí)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(shí),。數(shù)字虛體只能識(shí)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(shí),。

  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(gè)概念,，另外賽博是數(shù)字虛體加上電磁光等物理場(chǎng)。為什么CPS往往被翻譯成信息物理系統(tǒng),？這是人們的一個(gè)誤解,，誤把信息作為一個(gè)被控制的對(duì)象，放棄了它的控制結(jié)構(gòu)和控制機(jī)制,。事實(shí)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(shí)踐智能戰(zhàn),，其核心的理論基礎(chǔ)就是信息可以調(diào)動(dòng)物質(zhì)與能量，核心戰(zhàn)場(chǎng)是賽博空間,，作戰(zhàn)平臺(tái)是賽博物理系統(tǒng),，技術(shù)基礎(chǔ)是智能化的作戰(zhàn)平臺(tái)，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(shí)代應(yīng)該如何迎接終極挑戰(zhàn),？我們有兩個(gè)建議，向賽博要戰(zhàn)斗力,！向賽博要生產(chǎn)力,！未來(lái)得對(duì)抗是基于三體的商業(yè)智能對(duì)抗，未來(lái)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(lèi)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(shí),，在現(xiàn)實(shí)中一次做對(duì),，一次做成，實(shí)現(xiàn)精確制造,，精確打擊,。 

  總之，大道至簡(jiǎn),。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(shí)地演繹物理實(shí)體,、意識(shí)人體和數(shù)字虛體的三體交融的過(guò)程。