中国智造需要全球化 自动化是前奏

    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。

    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著效果。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。

    在运用了人工智能的无人工厂中，所有工作都是由计算机控制的机器人、数控机床、无人运输小车和自动化仓库来实现的，人不直接参加工作。工人成了“指挥员”和“医生”，白天，工厂内只有少数工作人员做一些核查，修改一些指令；夜里，只留两三名监视员。

    现今，无人工厂在汽车及飞机制造等领域已相当普及。这些生产线几乎都是机器人在操作，人在旁边起辅助作用。

    不过，将人工智能真正转化为工业应用并非易事，这是一个繁杂的系统工程。无人工厂要突破很多关键性技术，包括柔性化的生产技术、工业机器人的控制技术、整体安全和监控的技术、所有机器系统安全的监控等。每个机器人的状态、每个仪器的状态，有什么问题都要提前预警。

    无人工厂中的核心装备是工业机器人，经历近半个世纪的迅速发展，机器人技术日趋成熟，已在诸多工业领域得到广泛应用，诸如汽车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等较大规模生产企业都涉及工业机器人的应用。

    工业机器人及其他自动化技术代表工业自动化的高阶应用，而最终实现工业智能化、无人化，还有很长一段距离。

    工业价值链的系统整合是工业无人化的关键。工业价值链主要包括产品设计、生产规划、生产工程、生产执行和服务等几个部分，以前这些都是单独实施的。如今，各种新技术把这些独立的部分整合起来。制造业的未来在于，从这些技术当中找到最佳结合点，并学会将它们作为一个完整系统运用起来。这样就能获得整合系统的整体优势，从而推动制造效率的大幅提升。