制造业是立国之本，强国之基，兴国之器，是一个国家经济发展的重要支柱。中国是世界上的制造大国，正在向制造强国的新目标不断迈进。从制造大国向制造强国的转型过程中，智能化升级，用数字智能技术赋能我们的制造业，提升产能，是必不可少的路径。近日，在山西高平召开的智能制造创新发展论坛上，来自不同企业、科研院所和高校的企业家、学者就智能制造的现状、产业和技术进行了深入交流。对我国制造业的转型升级提出了不少有益建议。

数字孪生是智能制造的核心

数字孪生是智能制造里关注最多的一个话题，进入万物互联的智能时代，人类社会的感知世界和物理世界的基本方式是以数智化的形式进行虚拟化，数字孪生以物理世界的精准映设构建起虚拟世界，这个正是让制造业走向智能的核心。

纵观人类制造的发展历程，我们可以清晰地看到制造走向智能化的路径。早期的智能制造实际上是制造单元的功能化或者是装备的智能化，原型就是智能机床。进入上世纪九十年代以后，随着欧美日等制造业发达的国家、地区对新技术的探索，智能制造就突破了单纯的装备智能化，在装备智能化的基础之上又做到了信息流和物资流的合一，这就需要通过物联网将信息和通讯技术与制造环境融合在一起，所以这个时期的智能制造也被简称为互联+制造。

而时间来到现在，数字孪生、区块链、新一代人工智能技术不断取得重大突破，逐渐形成了现代智能制造的概念，现代智能制造是数字技术、智能装备和工业知识深度融合，不仅是需要构建一个虚拟的空间，更加的需要在人机物三元世界中构建智能制造系统。

全生命周期的智能制造

国家智能制造专家委员会副主任张相木认为，广义上来看，智能制造是指全生命周期的智能化，包括智能设计、智能生产、智慧供应链、智能服务、智能产品。

数智化设计是将数字技术融入产品技术领域，通过产品描述建立模型，并在产品开发过程中减少乃至避免使用实物模型进行产品设计。 数智化设计有三个基本的特征：非人智慧（计算机智慧）和人的智慧融合，虚拟世界和物理世界融合，设计的快速生成和迭代优化。总地来说，传统的产品设计要等到产品原型出现才暴露出问题，所以设计不得不反复尝试，周期长，消耗也很大。但通过数智化资源共享和可视化的功能，数智化设计的第一次成功率大大提高，中期的成本也就达到最小化。

智能生产是智能制造的核心环节，其载体是物理生产系统，但其物理生产系统又由物理系统和赛博系统两个系统组成，对物理系统的感知和操控基本都可以由赛博系统来完成。，赛博物理生产系统是一个综合了计算、网络和物理环境的多维分布式系统，它由多个子系统组成，一个子系统又有更小的子系统构成，各个子系统通过通讯网络进行信息传输，其内部的物理设备也需要多种异构的网络进行互联。

真正意义的智能工厂则需要由物理实体工厂、虚拟制造平台和智能决策系统组成，是智能制造的精髓。赛博物理生产系统的主要特征是传感器无处不在，连接无所不及，装备具有精确智慧，数据成为生产要素的信息流和物资流的合一。

智慧供应链是智能制造的中间环节，是实现智能制造的重要引擎。智慧供应链应用新一代信息技术和现代供应链管理，在对整个供应链净化、协调、控制和优化过程中实现数智化、网络化。其核心是实现供应链中物流、信息流无缝对接，尽可能消除不对等因素带来的影响，借此提高整个效率和质量。

智能服务是智能制造的末端环节，其核心是远程运维服务，从过去的预防性维护转变成预测性维护。以设备状态为依据，在设备显著性能尚未出现故障之前进行维护。这是通过在设备关键部位装上传感器实现的，将供应商设备、数据和用户连接起来，形成具有连接监控分析预测优化等功能的工业服务网络。

智能产品随着进步和时代的发展，也越来越多实现智能化，开始给人类生产和生活带来影响，特别是人工智能脑科学的发展，改变了人与产品的关系，人类使用的产品将逐步具备特定智慧功能。从电脑到手机，乃至未来的汽车、机器人，这些智能产品将从人类的工具逐步成为人类的伙伴。

虽然我国是世界上最大的制造国家，也拥有最大的制造市场，但我国在工业软件领域市场占有率仍然有所不足。要发展智能制造，未来还需要强化应用领域的验证，以应用促发展。政府既要在相关政策上更多向应用环节倾斜，一些企业也要发挥好龙头带动作用，形成工业体系的反哺。智能制造是百年大计，在这场新一轮科技革命，中国各界都将围绕这个目标奋勇前进，推动我国制造业迈向全球价值链的中高端。