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自工業(yè)革命時代起，制造業(yè)就成為促進生產(chǎn)力進步的重要的力量，它不僅是實現(xiàn)各類創(chuàng)新的重要載體，也是技術(shù)進步、迭代最迅速的產(chǎn)業(yè)。智能制造不僅借助技術(shù)躍遷帶來效率革命，更引發(fā)了生產(chǎn)制造領(lǐng)域內(nèi)，人工智能對人類智能替代所帶來的深遠的范式變革。當前，我國已進入高質(zhì)量發(fā)展階段，智能制造既是深入實施制造強國戰(zhàn)略的主攻方向，又是孕育和形成新質(zhì)生產(chǎn)力的重要載體。長遠來看，智能制造不僅能夠引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還將深刻塑造未來的生產(chǎn)生活方式。

我國智能制造未來發(fā)展趨勢與策略

先進信息通信技術(shù)、自動化技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成了智能制造的底層技術(shù)。與當前制造業(yè)生產(chǎn)模式相比，智能制造具有技術(shù)上的先進性，展現(xiàn)出高度自動化、數(shù)據(jù)驅(qū)動、靈活柔性、互聯(lián)性、智能決策、預(yù)測性維護、高資源產(chǎn)出效率和用戶參與等特征。智能制造在提升制造業(yè)效率和效益的同時，需要著力解決制造業(yè)發(fā)展中存在的各種結(jié)構(gòu)性問題，實現(xiàn)人與機器和諧共生、發(fā)展與環(huán)境有機統(tǒng)一以及供需的精準匹配。

（一）具身智能引領(lǐng)“無人化”新時代

近年來，工業(yè)機器人在制造業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。在生產(chǎn)方面，大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)機器人不僅在總體上降低了生產(chǎn)成本，還顯著提高了生產(chǎn)效率；在就業(yè)方面，工業(yè)機器人對就業(yè)產(chǎn)生了一定的影響，減少了對重復(fù)勞動崗位的需求，同時提高了對高水平勞動力的需求。但工業(yè)機器人無法完全替代人類崗位，原因是工業(yè)機器人在處理模糊任務(wù)和應(yīng)對生產(chǎn)中的突發(fā)狀況的能力較弱。對于一些概念和邏輯模糊的工種和崗位，機器人的判斷能力不及人類精準，只能扮演輔助性角色。然而，隨著以具身智能為代表的智能技術(shù)逐漸成熟，智能制造的生產(chǎn)模式正在向完全“無人化”的方向演進。

具身智能是人工智能的一個重要分支。根據(jù)中國計算機學(xué)會的定義，具身智能是一種基于物理身體進行感知和與物理世界互動的智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠表現(xiàn)出智能行為和適應(yīng)性。與非具身智能相比，具身智能以現(xiàn)實機器設(shè)備為載體，能更好地適應(yīng)制造業(yè)作為物質(zhì)生產(chǎn)部門的固有屬性。具身智能不僅能通過主動式感知，像人類一樣完成物理任務(wù)，還能感受周圍的世界、對世界進行建模，主動進行學(xué)習和認知。目前，具身智能的研發(fā)已取得一系列進展，在制造業(yè)的應(yīng)用前景逐漸清晰。

（二）人機融合共創(chuàng)制造業(yè)智能新生態(tài)

當數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用于機器人后，人與機器在制造業(yè)中逐漸形成了協(xié)作關(guān)系，這是制造業(yè)中人與機器關(guān)系演進的重要一步。機器數(shù)控化使生產(chǎn)柔性程度大幅提高，通過使用帶有擴展的命令集，單臺機器以及機器之間的模塊化組合能夠快速切換任務(wù)，使得一些先進的工廠在一條流水線上可以同時完成多個型號產(chǎn)品的生產(chǎn)。在安全方面，數(shù)控機床一般采用全封閉設(shè)計，工業(yè)機器人被放置在由圍擋和警戒線環(huán)繞的封閉空間內(nèi)，工人則被嚴格控制在機器的工作范圍之外。此外，AGV（自動導(dǎo)引運輸車）機器人等移動設(shè)備必須具有避讓工人的功能。通過嚴格的現(xiàn)場管理和安全規(guī)范，機器引發(fā)的安全事故頻率極低。盡管機器數(shù)控化使制造業(yè)中人與機器的關(guān)系向前邁出了一大步，但人與機器的協(xié)作關(guān)系主要體現(xiàn)在崗位分工以及人機交互和柔性化制造的協(xié)同上，人與機器之間的物理障礙仍然存在。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，使用特定按鍵和編程語言進行人與機器的交互，機器程序的設(shè)定仍然以便于機器識別為準則。

制造業(yè)正在經(jīng)歷顛覆性數(shù)字化變革，在數(shù)控化的基礎(chǔ)上，機器向智能化、更加柔性和更加安全的方向發(fā)展，人與機器由協(xié)作關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C“融合”關(guān)系。人機融合關(guān)系的根本原則是以人為本，機器需要最大限度地配合人的勞動習慣、最大程度地降低人的體力和腦力勞動強度、完全服從人的指揮和調(diào)度。機器能夠識別并理解人類的自然語言，因此機器操作者不再需要進行復(fù)雜的培訓(xùn)，機器與機器之間通過保留數(shù)字語言進行數(shù)據(jù)傳輸和相互協(xié)同，但人與機器可以在同一空間和平臺上從事生產(chǎn)活動，人機之間的物理隔離和管理制度上的分離逐漸消失。在這種融合關(guān)系中，機器在具有高度柔性化能力的同時，還具備自主的學(xué)習能力和糾錯能力，人對機器的直接干預(yù)逐漸減少，當面臨新的任務(wù)時，機器可以和人類一起學(xué)習。人機融合能實現(xiàn)人與機器的優(yōu)勢互補，推動超柔性生產(chǎn)的實現(xiàn)，使人在工業(yè)生產(chǎn)中重新回到主導(dǎo)地位，引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展之路。

（三）低碳制造共筑可持續(xù)發(fā)展新未來

綠色低碳已成為全球共識。2015年，我國提出了綠色工廠的五大要求，即生產(chǎn)潔凈化、原料無害化、用地集約化、廢物資源化和能源低碳化。通過區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、政策法規(guī)和市場化手段的調(diào)節(jié)，我國已基本實現(xiàn)五個要求中的前四個。當前，我國制造業(yè)碳排放占到整體碳排放量約30%，僅次于電力產(chǎn)業(yè)，因此制造業(yè)必須承擔起減排責任。智能制造為實現(xiàn)低碳化、綠色化的制造業(yè)創(chuàng)造了一條增長與環(huán)保兼得的可靠路徑。首先，技術(shù)創(chuàng)新和管理制度創(chuàng)新有助于制造綠色化的實現(xiàn)。技術(shù)進步不斷提高能源轉(zhuǎn)化率和資源利用率，新的供應(yīng)鏈、倉儲和物流體系不斷降低制造環(huán)節(jié)中的損耗。其次，更加綠色的生產(chǎn)技術(shù)和組織方式在各制造業(yè)部門、各產(chǎn)業(yè)鏈和各類產(chǎn)品生產(chǎn)流程的每個環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用，使其不再局限于高耗能、高污染行業(yè)，進一步創(chuàng)造了碳減排空間。

智能制造同樣有利于能源的清潔獲取與集約利用。在能源來源方面，通過建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)和大規(guī)模的儲能設(shè)備、優(yōu)化用電管理系統(tǒng)和算法等手段，制造業(yè)可以大量使用清潔能源，減少對化石能源發(fā)電的依賴，并帶動電力行業(yè)的能源轉(zhuǎn)型。在能源利用方面，使用高效能設(shè)備代替老舊設(shè)備，一方面提高了單位能源效率，降低操作能耗；另一方面，通過減少不必要的動力輸出，從而節(jié)約能源。在能源管理方面，智能制造通過建立起一套數(shù)字化智能系統(tǒng)，對工廠碳排放進行準確測算，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化企業(yè)的能源管理。通過傳感器和數(shù)字孿生技術(shù)，智能制造可以系統(tǒng)監(jiān)測關(guān)鍵環(huán)節(jié)的能耗參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)能源漏損點位并進行修補，最大限度地減少能源浪費。

（四）精準制造構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展新格局

隨著數(shù)字化時代的不斷發(fā)展，制造業(yè)需要向運轉(zhuǎn)更加高效、成本更加節(jié)約、供需更好對接的方向發(fā)展。1953年，日本豐田公司副總裁大野耐一創(chuàng)造了在多品種小批量混合生產(chǎn)需求下實現(xiàn)高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)方式，即準時生產(chǎn)（Just in time）模式。這一生產(chǎn)方式隨后在全球制造業(yè)中得到推廣和普及，顯著降低了制造業(yè)的生產(chǎn)成本并提高了對市場需求的響應(yīng)速度。在這一生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)上，“精準經(jīng)濟”的概念被提出并得到實踐。精準經(jīng)濟首先體現(xiàn)在制造業(yè)產(chǎn)品智能化、緊湊化。隨著產(chǎn)品體積縮小，生產(chǎn)的能耗、物耗也相應(yīng)降低，制造業(yè)庫存成本隨之降低。精準經(jīng)濟還體現(xiàn)在供需匹配上。隨著信息時代海量數(shù)據(jù)資源匯集，供需精準匹配得以實現(xiàn)，低成本定制和個性化需求得到了普遍滿足。智能制造通過“產(chǎn)銷合一”改善了供需關(guān)系，進一步促進了經(jīng)濟體系的公平和諧。

通過先進的數(shù)字技術(shù)和制度設(shè)計，智能制造使產(chǎn)品制造中各個環(huán)節(jié)、各個方面都實現(xiàn)了高度精準化，不斷滿足產(chǎn)品在“精確性”和“準確度”上的要求。通過聯(lián)通數(shù)字世界和現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)獲取，進行超大規(guī)模數(shù)據(jù)分析，采取普遍數(shù)據(jù)驅(qū)動基礎(chǔ)上的發(fā)展模式，智能制造能夠?qū)崿F(xiàn)對經(jīng)濟活動的精準監(jiān)測，并做出相應(yīng)的精確反應(yīng)。通過采用精準制造模式，智能制造能夠在較高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟效率，有效降低經(jīng)濟運行的物耗能耗，并調(diào)動閑置的資源和生產(chǎn)要素進入市場，從而創(chuàng)造新的經(jīng)濟價值。這種高度精準的制造模式，不僅使制造業(yè)在響應(yīng)市場需求時更加靈活敏捷，還使得資源配置更加高效，推動了整個經(jīng)濟體系向更加可持續(xù)、更加高效的方向發(fā)展。

（鄧洲系中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所副研究員；李童系中國社會科學(xué)院大學(xué)博士研究生）

文章來源：《新經(jīng)濟導(dǎo)刊》2024年第8期 參考文獻略 本文僅呈現(xiàn)部分內(nèi)容