以下精彩內容為中國航空工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問(wèn)寧振波在近日舉辦的“第九屆航空航天信息化建設合作峰會(huì )”上的主題演講，題為《三論智能制造的基礎-數字化和人工智能》。

當我們一步步的把方法、知識和經(jīng)驗變成軟件和模型的時(shí)候，是不是在一步步的走向智能？大家應該很清楚，在過(guò)去幾年里，浮躁不是少數人的行為，特朗普讓許多中國人頭腦清醒了起來(lái)。2014年到2016年我們講論智能制造，2017年和2018年講再論智能制造，我們必須搞清楚智能制造是什么，智能制造是用軟件來(lái)定義控制數據的自動(dòng)流動(dòng)，解決復雜產(chǎn)品的不確定性問(wèn)題。

1 制造業(yè)大而不強

說(shuō)到底是：研發(fā)不強

當然，不僅僅是生產(chǎn)，它既有研發(fā)工藝生產(chǎn)交付交付或者維護維修過(guò)程，以及整個(gè)的綜合管理體系。我來(lái)說(shuō)一個(gè)數據，真實(shí)的廣東省經(jīng)濟的數據。廣東省GDP中國第一大省，但是90%的企業(yè)單位沒(méi)有自主研發(fā)能力，大家想一想是不是很可怕？換句話(huà)說(shuō)，我們是代工廠(chǎng)或山寨工廠(chǎng)，是血汗工廠(chǎng)。

主席多次講過(guò)，中國制造大而不強在哪？是研發(fā)不強。我看了很多材料，我們工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)秀案例也好，評價(jià)也好，應該是把研發(fā)設計放在第一位，生產(chǎn)制造放在第二位，綜合保障和服務(wù)大數據采集放在第三位，運營(yíng)管理和物流放在第四位，但是在全國報上來(lái)的材料里，運營(yíng)管理和物流的項目報的最多，其次是交付維維護，第三是智能制造過(guò)程，而最難的研發(fā)設計反而報的項目最少。

華為為什么牛？去年我在福州參加了華為全球大會(huì )，2018年的專(zhuān)利統計中，歐洲所有專(zhuān)業(yè)里，專(zhuān)利數量西門(mén)子第一，華為第二。為什么美國舉全國之力來(lái)收拾華為？是不是美國人感到害怕？因此我們一定要清楚智能制造是要干什么，智能制造是全員的事，不是某幾個(gè)人的事。

我們企業(yè)轉型升級相當于做手術(shù)，一個(gè)人要做手術(shù)，首先要做診斷，除非是車(chē)禍緊急救援，普通情況下不把病情查清楚你敢下手么？一定是先診斷清楚才開(kāi)始做，瞎做的結果一定會(huì )是投入大量資金后走到溝里去。同理，企業(yè)的能力和水平在哪個(gè)點(diǎn)上，每個(gè)企業(yè)的水平不一樣，制造流程中，設計、工藝、制造、生產(chǎn)、設備維修、交付等環(huán)節，從哪開(kāi)始做，先做哪個(gè)系統后做哪個(gè)，一定要搞清楚。

比如說(shuō)，中國過(guò)去幾十年里在ERP上吃了大虧，為啥？2003年到2005年，聯(lián)想和華為先上了ERP系統，當時(shí)的生產(chǎn)情況挺好的，結果到了2005年，華為發(fā)現了輸入包不完整的問(wèn)題，華為馬上就換了PLM系統，虛擬的模型包不完整了，吃了很多虧。什么意思呢？ERP和PLM系統緊密關(guān)聯(lián)，它的MBOM一定來(lái)于PLM。很多系統是前面做不好，后面做了就推翻重來(lái)，這就是中國的企業(yè)大部分吃很多虧的原因。

最典型的案例就是西門(mén)子的安貝格城化工廠(chǎng)。他們原先生產(chǎn)PLC控制器，每天生產(chǎn)6萬(wàn)個(gè)，每個(gè)都不一樣。首先個(gè)性化定制的結構不一樣，接口標準不一樣，總線(xiàn)不一樣，通信協(xié)議不一樣，軟件不一樣，印刷板不一樣。原先是千分之五的不合格品率，轉型升級之后，現在是百萬(wàn)分之五不合格品。

我也碰到很多企業(yè)問(wèn)我，我們花了很多錢(qián)上的項目都沒(méi)有得到什么效益，我說(shuō)路線(xiàn)錯了，選型錯了一定不會(huì )見(jiàn)效。在第四次工業(yè)革命的轉型過(guò)程中，一定會(huì )有一部分企業(yè)發(fā)展壯大，形成國家能力，也一定會(huì )有大量的企業(yè)走錯路。

2 “云大移物智”

“云大移物智”不是單獨存在的，它有關(guān)聯(lián)關(guān)系的，要是只單獨考慮某一個(gè)問(wèn)題，一定會(huì )出大錯誤。

但是在過(guò)去幾年里，好像在講智能制造時(shí)不講“云大移物智”，整個(gè)人就都傻了，是吧？我不知道大家有沒(méi)有思考過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題，如果我們的集成電路芯片做好了，我們的工業(yè)基礎軟件做好了，“云大移物智”完全可以隨便搭建。構成智能制造的基礎是集成電路芯片和基礎工業(yè)軟件，必須先解決這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，這兩塊如果沒(méi)有，“云大移物智”全是空中樓閣！

當然，我不反對推進(jìn)機器人無(wú)人工廠(chǎng)，但核心應該是經(jīng)濟性，合算不合算，不合算就晚點(diǎn)再上，一定要算好賬。我到德國考察多年，發(fā)現德國二戰后的工業(yè)發(fā)展是一步一個(gè)臺階的往上走。我們中國的工業(yè)在改革開(kāi)放的四十年里取得了巨大的成就，但是我們要正確認識我們在哪？反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有西方國家幾百年工業(yè)發(fā)展的道路，我們這四十年能走的這么快嗎？跟著(zhù)走容易，創(chuàng )新難。

3 用管理簡(jiǎn)化技術(shù)問(wèn)題

我們總是試圖用技術(shù)來(lái)進(jìn)行管理，很多領(lǐng)導說(shuō)買(mǎi)ERP，我買(mǎi)了世界上最好的管理軟件，為啥管理上不去？你買(mǎi)個(gè)軟件就能解決管理問(wèn)題了嗎？這是兩件事情。你為啥不向任正非學(xué)習呢，看看他們是怎么做的。

西方人思維是，利用管理來(lái)簡(jiǎn)化技術(shù)問(wèn)題。比如說(shuō)成飛公司流程檢測項目，當時(shí)就是集團數碼幫助做的，做的非常好。把整個(gè)生產(chǎn)流程和管理流程簡(jiǎn)化了，再做信息化不就簡(jiǎn)單了？當時(shí)咱們空軍司令員許其亮在豐臺空軍招待所講過(guò)，標準化的問(wèn)題是把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)單問(wèn)題流程化，流程問(wèn)題信息化，用管理來(lái)解決很多技術(shù)問(wèn)題。

所以智能化的意義在于從管理入手，實(shí)際上很多問(wèn)題不用解決。實(shí)際上現在的工業(yè)已經(jīng)不是傳統工業(yè)，傳統工業(yè)是基于實(shí)物的，質(zhì)量管理體系只管實(shí)物?，F在航空工業(yè)的質(zhì)量體系，比如在一架飛機研制過(guò)程中，首先定義的是軟件采用什么版本，同一個(gè)飛機幾十家甚至上百家場(chǎng)所參與，用同一個(gè)軟件同一個(gè)版本，送來(lái)的模型不僅有幾何外形，還有材料數據，可以在計算機上算飛機的功能和性能，減少了大量的轉換。這就是用管理來(lái)減少轉換技術(shù)。

4 對人工智能的認識

實(shí)際上，對人工智能的認識，西方講的是從數據到信息到知識再到智慧。數據是過(guò)去過(guò)程，通過(guò)信息知識關(guān)聯(lián)，再到知識形成整體，最后進(jìn)行系統整合。關(guān)于人工智能的建議，現有的所有科學(xué)方法和原理都解讀不了人的大腦，對人的智能認識，我們現在是一片空白。

我們人類(lèi)有1000億個(gè)腦神經(jīng)細胞，但是世界最領(lǐng)先的團隊也只能模擬52個(gè)腦神經(jīng)細胞的連接關(guān)系。大家可以思考一個(gè)關(guān)于大腦和電腦的問(wèn)題，電腦有CPU，每個(gè)CPU有很多核，如果一個(gè)核相當于一個(gè)人腦細胞的話(huà)，有個(gè)最大的問(wèn)題就是新陳代謝。

人的一個(gè)腦細胞死亡了，可以自動(dòng)從腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )上剝離，通過(guò)靜脈血液排出人體。人還有干上的腦細胞，干上的腦細胞不但可以制造新的腦細胞并自動(dòng)連接上腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，還可以把原來(lái)腦細胞的知識自動(dòng)傳遞到新的腦細胞中來(lái)。

再看集成電路，14nm的集成電路是目前最經(jīng)濟性最好的，可能有人會(huì )告訴我，現在美國已經(jīng)推出7nm的集成電路了，它的經(jīng)濟性其實(shí)不好。集成度越高、內部線(xiàn)條越細，其內部的效應使集成電路到了天花板，當然還有耗能問(wèn)題。AlphaGo耗能300kW，一千多顆CPU，170多個(gè)GPU。

我后來(lái)開(kāi)玩笑說(shuō)，我們輸給AlphaGo，但我們一碗豆漿兩根油條就能工作。所以仔細考慮之下，人工智能問(wèn)題沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。中科院人工智能研究的幾個(gè)頂尖專(zhuān)家告訴我，人工智能現在還達不到三歲的水平。

5 正確理解智能制造

接下來(lái)，我們要正確理解智能制造，一個(gè)復雜的組織體制應該怎么樣？智能工廠(chǎng)的大腦在哪？它是在決策層還是管理層。五年前有個(gè)領(lǐng)導跟我說(shuō)，我知道什么叫智能制造，我說(shuō)那你說(shuō)一下吧，他說(shuō)機器換人就是智能制造，我就笑了，我說(shuō)先用機器把你換掉，他傻了。

我是什么意思呢？意思是所謂的機器換人只是低端工作，高端工作的智能絕大部分決策管理還是靠人來(lái)完成。

因此我個(gè)人認為什么是智能制造呢？是在正確的決策管理下形成的自主研發(fā)體系。再多的機器人、再多的數控數控設備、再多的智能倉庫和智能物流，也還是停留在操作層面的，仍然是自動(dòng)化的傳承，不是智能制造。

如果把智能制造比作一場(chǎng)馬拉松比賽的話(huà)，我們中國智能制造作為其中一名運動(dòng)員正在熱身，尚未上場(chǎng)?，F在這些工廠(chǎng)搞的僅僅是生產(chǎn)線(xiàn)上的小事，還是過(guò)去的自動(dòng)化。

我再說(shuō)一個(gè)常識性的東西，可能大家都沒(méi)有想過(guò)。大家都看到工業(yè)4.0發(fā)展或四次工業(yè)革命發(fā)展的圖了，大家反思一下，第一次第二次第三次工業(yè)革命，哪一次不是幾十年甚至上百年的歷史。如果以大家公認的2013年4月份漢諾威博覽會(huì )，德國人發(fā)布工業(yè)4.0作為第四次工業(yè)革命的開(kāi)始的話(huà)，滿(mǎn)打滿(mǎn)算到現在不到六年，你就智能工廠(chǎng)智能制造了？這是句玩笑話(huà)！

6 數字化才是基礎

我們目前要努力去做的是數字化制造，數字化就已經(jīng)非常困難了。過(guò)去我們講的就是實(shí)物到實(shí)物，中國的傳統制造是二元系統HPS，H是human，P是physical，S是system。新的發(fā)展方向是HCPS，這是我們中國的創(chuàng )新，H是人，P是物理空間，C是網(wǎng)絡(luò )空間（cyber）。

1991年波音777研制的時(shí)候用了七八百種工業(yè)軟件，互不關(guān)聯(lián)，形成了14個(gè)報表。2005年787的研制上了一個(gè)大臺階，形成了波音的全球研制體系，用了8000種工業(yè)軟件。波音現在有8500種工業(yè)軟件，它還只敢說(shuō)是數字化，不敢說(shuō)智能化。

我們在思考，如果我們把數字化制造做到了，智能制造離我們還遠嗎？當我們把大部分成熟的工作一步步變成軟件和模型并交給電腦來(lái)干的時(shí)候，我們是不是走向智能了？當我們絕大部分步驟都由電腦完成的時(shí)候，是不是一腳就能踹開(kāi)智能的大門(mén)了？實(shí)際上，智能制造的基礎就是數字化。

我們需要有高速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接，有大量的工業(yè)APP的支持，才能夠在虛擬空間中完成產(chǎn)品的全壽命周期的設計制造實(shí)驗，反復考核，反復檢查，發(fā)現設計的問(wèn)題，工藝的問(wèn)題，制造的問(wèn)題。發(fā)現問(wèn)題之后，改模型要比改實(shí)物容易吧？最后沒(méi)有問(wèn)題了，我想造就可以造，從虛擬空間映射到物理空間去。

過(guò)去的生產(chǎn)線(xiàn)是手工的，現在我們要建成數字化生產(chǎn)線(xiàn)，未來(lái)還要成為智能化生產(chǎn)線(xiàn)。我們還要把網(wǎng)絡(luò )空間中的虛擬實(shí)驗和仿真驗證映射到實(shí)物實(shí)驗過(guò)程中，在網(wǎng)絡(luò )空間中大量的仿真，大量的數據實(shí)驗。做了大部分工作之后，實(shí)物實(shí)驗可以只做驗證性的實(shí)驗，減少了很多工作量。

總結

最后我想小結的是，智能制造的本質(zhì)，是軟件化的工業(yè)技術(shù)，由軟件控制數據的自動(dòng)流動(dòng)，解決復雜產(chǎn)品的不確定性。軟件化的工業(yè)技術(shù)，軟件定義的生產(chǎn)體系，肯定會(huì )帶來(lái)生產(chǎn)關(guān)系的優(yōu)化和重構，必然會(huì )有一部分企業(yè)發(fā)展壯大，也有一部分企業(yè)大浪淘沙跟不上潮流，這是歷史的必然。

航空航天作為制造業(yè)的頂級，我們大家應努力奮斗，把中國的航空航天事業(yè)發(fā)展壯大。

來(lái)源：先進(jìn)制造業(yè)