周济院士：智能制造是第四次工业革命的核心技术

文/本刊编辑部

周济 中国工程院院士

机械工程专家

1970年毕业于清华大学，1984年获美国纽约州立大学（布法罗）博士学位。长期致力于机械设计、数控技术与智能制造的教学和研究工作，研究并组织实施了发展与推广应用数控、CAD和智能制造的技术路线；提出并实践了单调性分析优化、数控加工直接插补等算法理论；主持研制了华中Ⅰ型数控系统以及优化设计、机械CAD等系列软件产品，广泛应用于机械、航空、航天、能源等行业。 1999年当选为中国工程院院士。

2021年5月20日，第五届世界智能大会在天津梅江会展中心拉开帷幕，本届大会以“智能新时代：赋能新发展、智构新格局”为主题，全景展现了目前我国人工智能和智能制造领域的创新成果。

中国工程院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任周济发表了题为《智能制造是第四次工业革命的核心技术》的主题演讲，以下为发言全文：

智能制造是推进制造强国战略的主要技术路线

进入新时代，国家确定并全力推进制造强国战略，加快建设制造强国、加快发展先进制造业成为我国的国家战略。习近平总书记指示，要以智能制造为主攻方向，推动产业技术变革和优化升级，推动制造业产业模式和企业形态根本性转变，以鼎新带动革故，以增量带动存量，促进我国产业迈向全球价值链中高端。

新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成了历史性交汇，智能制造是主要的交汇点，新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合所形成的新一代智能制造技术成为了新一轮工业革命的核心技术，也成为了第四次工业革命的核心驱动力。

智能制造是一个大概念，大系统。智能制造是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期的整个环节以及相应系统的优化集成，实现制造的数字化、网络化和智能化，不断地提升企业产品质量、效益和制造的水平。

智能制造系统主要是由智能产品、智能生产和智能服务三大功能系统以及智能制造云和工业互联网络两大支撑系统集成而成的。智能制造是贯穿产品全生命周期的一个大的创新系统，同时智能制造也是一个不断演进的大系统，它包含了智能制造三个基本范式，也就是数字化制造：第一代智能制造；数字化网络制造或者是互联网+制造是第二代智能制造；第三代智能制造也就是数字化、网络化和智能化制造，我们也称之为新一代智能制造。我国必须充分发挥后发优势，实行并联式的发展方式，也就是要数字化、网络化和智能化并行推进，融合发展的技术方针。

智能制造是第四次工业革命的核心技术

回顾制造系统的发展历史，制造系统发展的第一个阶段是传统的制造和人物理系统，历史上人类不断的发明创造各种不同的机械，这种由人和机器所组成的制造系统大量替代人的体力劳动，大大地提高制造的质量和效率，社会生产力得以极大提高。

这些制造系统由两部分组成，人和物理系统也就是机器两大部分组成，因此称之为人物理系统，制造系统的第一个阶段是传统的，物理系统是这个系统的主体，而人是这个系统的主宰和主导。

制造系统发展第二个阶段进入了数字化制造的阶段，这时系统发展成为人、信息和物理系统，数字化制造，我们说是智能制造的第一种基本范式，也可以称之为第一代智能制造。

在这个过程中，与传统的制造系统相比，数字化制造系统本质的变化是在人和物理系统之间增加了一个信息系统，从原来的人、物理二元系统进化成了人、信息和物理三元系统，这有巨大的优越性。

再进一步发展，制造系统发展的第三阶段就是数字化的系统，数字化、网络化制造的第二个基本形式就是互联网+制造，即第二代智能制造，最大的变化在于信息技术，互联网和云平台成为了信息技术的重要组成部分，互联网+制造实质上就解决了连接这样一个重大的问题。

第三个阶段，就是进入了数字化、网络化和智能化制造阶段，进入21世纪以来，互联网、云计算和大数据这些信息技术日新月异、飞速发展，并且极其迅速地转化为现实生产力，形成了群体性的跨越，这些历史性的技术进步集中汇聚在了新一代人工智能的战略性突破，新一代人工智能已经成为新一轮科技革命的核心技术，充分认识到新一代人工智能技术的发展，将深刻地改变人类社会生活、改变世界，我们国家制定了新一代人工智能的发展规划。

抓住机遇，抢占先机。新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合，就形成了新一代的智能制造技术。它是智能制造的第三种基本范式，本质是人工智能+互联网+数字化制造，它的最大变化是在系统当中增加了认知和学习的部分，因此制造系统具备了认知和学习的能力，形成了真正意义上的人工智能。

最大的变化是在人和信息系统的关系上发生了根本性变化，用一句成语来比喻，就是从“授之以鱼”变成了“授之以渔”。

纵观历史，每一次工业革命都是共性赋能技术和制造技术的深度融合，都有一种革命性的、共性的赋能技术，它能够赋能制造技术，和制造技术深度融合形成了新的工业技术，成为这次工业革命的核心技术。

前面三次工业革命的核心技术，分别是蒸汽机、电动机和数字化技术。第四次工业革命的共性赋能技术就是数字化、网络化和自动化技术。数字化、网络化、自动化技术和制造技术的深度融合又形成了智能制造技术，可以推动各行各业、各种各类制造技术的创新升级，引领和推动制造技术革命向纵深发展。

可以看到，第一次工业革命和第二次工业革命分别是以蒸汽机和电力的发展和应用作为根本动力，极大地提升了生产力，人类社会进入了现代工业社会。

而第三次工业革命是以数字化技术的创新和应用为标志，推动了工业革命的先进发展，新一代智能制造技术的突破和广泛应用，将推动形成这次工业革命新的高潮，引领真正意义上的工业4.0，实现第四次工业革命。

抓住机遇，乘势而上，实现中国制造业的开道超车，跨越发展。习近平总书记指出，现在我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革，与我国转变发展方式历史性交汇期，我们既面临着千载难逢的历史机遇，又面临着差距拉大的严峻挑战，我们要充分认识到新的历史交汇期可能同频共振，有的历史交汇期也可能是擦肩而过，所以新一轮工业革命对中国来说是极大的挑战，同时也是极大的机遇。

今后15年，正是智能制造这个新一轮工业革命的核心技术发展的关键时期，中国制造业必须要抓住这一千载难逢的历史机遇，集中优势力量打一场战略决战，实现战略性的历史跨越，推动中国制造业由大变强，进入世界产业链的中高端，实现中国制造业的开道超车，跨越发展。