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我国智能制造未来发展趋势与策略

先进信息通信技术、自动化技术、数据分析技术、人工智能技术和物联网技术构成了智能制造的底层技术。与当前制造业生产模式相比，智能制造具有技术上的先进性，展现出高度自动化、数据驱动、灵活柔性、互联性、智能决策、预测性维护、高资源产出效率和用户参与等特征。智能制造在提升制造业效率和效益的同时，需要着力解决制造业发展中存在的各种结构性问题，实现人与机器和谐共生、发展与环境有机统一以及供需的精准匹配。

（一）具身智能引领“无人化”新时代

近年来，工业机器人在制造业中的应用日益广泛。在生产方面，大规模应用工业机器人不仅在总体上降低了生产成本，还显著提高了生产效率；在就业方面，工业机器人对就业产生了一定的影响，减少了对重复劳动岗位的需求，同时提高了对高水平劳动力的需求。但工业机器人无法完全替代人类岗位，原因是工业机器人在处理模糊任务和应对生产中的突发状况的能力较弱。对于一些概念和逻辑模糊的工种和岗位，机器人的判断能力不及人类精准，只能扮演辅助性角色。然而，随着以具身智能为代表的智能技术逐渐成熟，智能制造的生产模式正在向完全“无人化”的方向演进。

具身智能是人工智能的一个重要分支。根据中国计算机学会的定义，具身智能是一种基于物理身体进行感知和与物理世界互动的智能系统，该系统能够表现出智能行为和适应性。与非具身智能相比，具身智能以现实机器设备为载体，能更好地适应制造业作为物质生产部门的固有属性。具身智能不仅能通过主动式感知，像人类一样完成物理任务，还能感受周围的世界、对世界进行建模，主动进行学习和认知。目前，具身智能的研发已取得一系列进展，在制造业的应用前景逐渐清晰。

（二）人机融合共创制造业智能新生态

当数字控制系统应用于机器人后，人与机器在制造业中逐渐形成了协作关系，这是制造业中人与机器关系演进的重要一步。机器数控化使生产柔性程度大幅提高，通过使用带有扩展的命令集，单台机器以及机器之间的模块化组合能够快速切换任务，使得一些先进的工厂在一条流水线上可以同时完成多个型号产品的生产。在安全方面，数控机床一般采用全封闭设计，工业机器人被放置在由围挡和警戒线环绕的封闭空间内，工人则被严格控制在机器的工作范围之外。此外，AGV（自动导引运输车）机器人等移动设备必须具有避让工人的功能。通过严格的现场管理和安全规范，机器引发的安全事故频率极低。尽管机器数控化使制造业中人与机器的关系向前迈出了一大步，但人与机器的协作关系主要体现在岗位分工以及人机交互和柔性化制造的协同上，人与机器之间的物理障碍仍然存在。操作人员必须经过专门培训，使用特定按键和编程语言进行人与机器的交互，机器程序的设定仍然以便于机器识别为准则。

制造业正在经历颠覆性数字化变革，在数控化的基础上，机器向智能化、更加柔性和更加安全的方向发展，人与机器由协作关系转变为人机“融合”关系。人机融合关系的根本原则是以人为本，机器需要最大限度地配合人的劳动习惯、最大程度地降低人的体力和脑力劳动强度、完全服从人的指挥和调度。机器能够识别并理解人类的自然语言，因此机器操作者不再需要进行复杂的培训，机器与机器之间通过保留数字语言进行数据传输和相互协同，但人与机器可以在同一空间和平台上从事生产活动，人机之间的物理隔离和管理制度上的分离逐渐消失。在这种融合关系中，机器在具有高度柔性化能力的同时，还具备自主的学习能力和纠错能力，人对机器的直接干预逐渐减少，当面临新的任务时，机器可以和人类一起学习。人机融合能实现人与机器的优势互补，推动超柔性生产的实现，使人在工业生产中重新回到主导地位，引领可持续发展之路。

（三）低碳制造共筑可持续发展新未来

绿色低碳已成为全球共识。2015年，我国提出了绿色工厂的五大要求，即生产洁净化、原料无害化、用地集约化、废物资源化和能源低碳化。通过区域发展规划、政策法规和市场化手段的调节，我国已基本实现五个要求中的前四个。当前，我国制造业碳排放占到整体碳排放量约30%，仅次于电力产业，因此制造业必须承担起减排责任。智能制造为实现低碳化、绿色化的制造业创造了一条增长与环保兼得的可靠路径。首先，技术创新和管理制度创新有助于制造绿色化的实现。技术进步不断提高能源转化率和资源利用率，新的供应链、仓储和物流体系不断降低制造环节中的损耗。其次，更加绿色的生产技术和组织方式在各制造业部门、各产业链和各类产品生产流程的每个环节得到广泛应用，使其不再局限于高耗能、高污染行业，进一步创造了碳减排空间。

智能制造同样有利于能源的清洁获取与集约利用。在能源来源方面，通过建设分布式光伏系统和大规模的储能设备、优化用电管理系统和算法等手段，制造业可以大量使用清洁能源，减少对化石能源发电的依赖，并带动电力行业的能源转型。在能源利用方面，使用高效能设备代替老旧设备，一方面提高了单位能源效率，降低操