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【深度】工业制造智能化的技术本源和经济前景

《中国制造2025》发布近一年来，概念层面可谓异彩纷呈，从工业4.0、工业信息化到智能制造、无人工厂，目前更延伸到无人驾驶汽车、无人驾驶船舶、无人化医疗装备等热门领域，似乎工业智能化、无人化时代近在眼前。

华为科技创始人任正非对此所做的判断很客观，他认为，这是人工智能时代，首先要强调工业自动化；工业自动化以后，才可能走进信息化；只有信息化后，才能智能化。中国工业现在还没有走完自动化，还有很多工业连半自动化都做不到。

因而，探究工业4.0、工业无人化之前，有必要了解相关概念的历史渊源、技术本源和经济意义。

自动化是智能化的前奏

20世纪80年代，美国汽车产业正担心会被日本竞争者击垮。在底特律，很多人展望以“熄灯式生产”打败对手。“熄灯式生产”就是工厂高度自动化，灯关着，机器人自己在制造汽车。当时，这种想法是不切实际的，日本车企当年的竞争优势也不在于自动化生产，而在于“精益生产”技术，而精益生产在大多数情况下要依赖人力。

工业制造智能化的技术本源和经济前景

现今，自动化技术的进步已经使“熄灯式生产”逐渐变成现实。日本机器人制造商发那科（FANUC）已能将其部分生产线置于无人值守的环境中，自动运行数周不出状况。

德国大众旨在称雄全球，这家汽车工业集团制定了新的生产战略：模块化横向矩。大众汽车想借助这一全新的工艺，在同一条生产线上生产所有型号的车。这一工艺最终将使大众在世界各地的工厂因地制宜，生产出当地市场所需的任何车型。

很多年前，钱学森曾说过：“只要自动控制做好了，即使元器件差一点，导弹也能打上天。”

现今，自动化将在很大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显着效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。

从整体上看，中国传统产业在技术装备、能源和原材料消耗、产品品质和管理水平等方面与工业强国相比仍有很大差距，尤其是技术装备（比如高端数控机床）的差距有扩大趋势。大范围设备更新，国家承受不了；维持设备现状，则后果不堪设想，唯有应用自动化技术改造传统产业，才能最有效地提高企业素质。

日本和德国的经济起飞，就是从这里开始的。1986年之前，美国对自动化技术的应用不够重视，以至于在汽车、机械、原材料工业、计算机、电子元器件等传统行业完全丧失优势地位。后来美国急起直追，高度重视工业自动化技术，用自动化技术改造传统产业，产生了巨大效益。

中国各个行业的自动化现状远远落后于工业强国。对于任何一个企业来说，没有强大、先进的自动化系统的支持，其产品的质量和产量都难以达到世界水平。比如焊接工序，由人工操作的质量不易控制，仅凭外观也看不出质量好坏。如果由工业机器人来操作，各个工艺细节都能标准化，焊接质量、效率都会更高。

这就是为什么即使中国经济增速出现下滑，中国国内市场，尤其是制造业领域，对于工业自动化技术的需求有增无减。自动化技术能给“中国制造”补钙，助推中国产业振兴。

人工智能与无人工厂

无人工厂是自动化技术全面升级跨越的结果，其基本特征就是全部生产活动由电子计算机进行控制，生产第一线配有机器人而无需配备工人。

世界上第一座实验用的无人工厂在日本筑波科学城，建成于1984年4月。日本比较缺少人力，因而很早开始重视机器，率先建造了可以提高生产效率的无人工厂。

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