近日，在第十六屆中國國際軟件和信息服務交易會2018全球軟件和信息服務高峰論壇上，走向智能研究院研究員、中航工業集團信息技術中心首席顧問寧振波作了題為“智能製造——軟件定義創新工業範式”的演講。以下為演講實錄，供大家學習交流。
未來先進製造業模式
隨時、隨地、不隨人
未來十五年先進製造業的模式應該是什麼樣的?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小時什麼時候都可以製造；隨地，指是無論在火星上、月球上、飛船裡、珠穆朗瑪峰上還是在深海里隨地可以製造；不隨人，即製造方式不隨人的技能和設備的更換而發生變化，這就是我理解的未來製造模式。
製造和生產是兩個不同的概念，製造包含了設計、工藝和生產。
傳統生產方式是單件大批量，現在就是多件小批量，未來個性化的定製會越來越多。個性化的單件製造、生產是非常困難的，尤其是複雜系統的不確定性問題，過去非常難以解決。
現在，我們用軟件來定義產品，用軟件來定義生產過程、生產產品，就是要解決複雜系統的不確定性，這就是我理解的智能製造。今後相當長一段時間內，大批量、小批量、單件訂製的生產方式會並存，單件定製解決了，其他就非常簡單了。
關於人工智能。我對人工智能的認識首先是要互聯，電子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，就是算法可以更改優化；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、自動聯繫，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製造是應該什麼樣的。
三體智能
德國工業4.0首先要建立一個系統，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”是複雜體裡面最簡單的描述要素，例如光學的三基色可以構成萬花桶，因此也可以說“三”是最簡單的複雜體。
歐美在談論CPS時，認為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。
歐美提到CPS沒有考慮賽博是怎麼來的，但實際上賽博是人創造的，我們寫了一本《三體智能革命》的書，提出了物理實體、意識人體和數字虛體三體化一的三體智能理論。認為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。實際上智能製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誌，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、分析工藝和製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、工藝製造就變簡單了。因此，可以說有了數字虛體，我們的世界就會光明瞭。
去年5月17日中國工程院賙濟院長邀請我們《三體智能革命》主要作者在工程院討論三體智能理論對中國製造2025和智能製造的支撐。今年4月份，在賙濟院長主持下的中國智能製造發展戰略研究報告中，提出新一代智能製造的基本原理：人-信息-物理系統(HCPS)。
我們過去的生產研製方式基於藍圖，工藝卡片，下一步的生產研製方式就是基於數字定義，典型案例就是波音777的數字化。我們在2005年把飛機的起落架全部數字化，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樣機，可以考核起落架的功能和性能。
未來我們基於CPS數字定義或者基於CPS智能定義，這就是對於賽博物理系統的展示，我們知道美國SpaceX公司研製的可回收式中型運載火箭獵鷹九號實現順利回收。現在常規火箭分離靠爆炸螺栓實現分離。之前美國、俄羅斯、中國想用機械彈射式方法完成分離，都做了大量的地面試驗，但全部失敗。但是馬斯克沒有做大量地面物理試驗，直接用計算機設計仿真方式並最終實現了回收，火箭分離靠機械彈射式實現的。這也從一個側面說明新一代智能製造的基礎是數字化。
數字化製造的基礎是什麼呢？是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，人類幾百年幾千年的經驗是形成大量實體制造的基礎，在這個基礎上我們建造大量的虛擬數字虛體，然後才有相互映射的關係。理解這個就可以實現融會貫通虛實之間的關係。
智能製造的本質即軟件化的工業基礎
智能製造的本質是什麼？智能的核心是軟件，因此智能製造的本質就是軟件化的工業基礎，是軟件定義的產品，軟件定義的生產體系。它們促進生產關係的優化重組，而生產關係的優化和重組就是優化流程，流程是核心。這就會帶動生產關係的重大變革，因此我們的生產關係必須優化重構。
關於第四次工業革命，如果大家把2013年4月份德國在漢諾威工業博覽會上發佈的《實施“工業4.0”戰略建議書》作為起點，第四次工業革命或者是智能製造才剛剛開始。一次工業革命需要幾十年甚至上百年，用這個標準來判斷有沒有真正意義上的智能工廠，我認為是沒有的。我們要實事求是，自動化不是智能化，這是兩件事情。我國90%以上企業還沒有實現數字化。因此建議我們多作數字化，探討智能化，少談智慧化更好、更務實。
未來我們將面臨幾個重大的工業變革：第一個是人機分工，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，黑代表複合材料，白代表金屬等，這個替代是為了綠色發展來考慮的；第四個加減分工，加代表增材製造，減代表傳統金屬加工；第五個制服分工，即製造業與服務業的分工。
我們老講生產型企業轉型為生產服務型企業，實際上這兩方面是需要互相融合的。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製造企業。未來這五個分工帶來的智能要素是什麼？這一點我們搞人工智能的一定要認真考慮。
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