八字诀搞清智能制造体系 | 《智能制造术语解读》

前言

《智能制造术语解读》一书出版啦！本书的想法最早起源于《知识自动化》公号的“工业百条”栏目，最早试图为工业转型升级提供一个基础的概念框架。然而要回答各方人士的各种问号，并不容易。本书采用群力集智的方式开启了正本清源的一种努力。由林雪萍、赵敏、宁振波和黄昌夏四人组成的编委，对智能制造的各种用词，筛选出有代表意义的术语，与各个行业的专业人士共同完成词条的解读，历时快两年完成了这本书。感谢中国电子信息产业发展研究院的大力支持，在电子工业出版社编辑的帮助下，此刻发行出山了。本书同时入选了《国之重器出版工程》系列，有点惊喜，也算是一次添砖加瓦的努力。

智能制造是一个复杂的系统工程。尽管各个国家都在尝试着给出定义，但目前还没有看到有一个定义可以完整的覆盖智能制造所涉及的各个层面。既然每个观众心中都有一个哈姆雷特，那么每个人心中都有一个智能制造，到底是什么模样？本书试图遴选了多个相关术语，并给出了众多术语之间的关系，希望能够帮助读者有所思考。

智能制造是一个全新的制造范式，它产生了大量的跨行业的融合和边界。这使得人们从任何一个行业，或者从单一维度出发，都很难获得完整的认识。本书所选取的60多个术语，不过是智能制造术语的江河湖海中的几杯水而已。本书尝试通过对所选术语的梳理，旨在可以提供一个独创的脉络或框架，尽管并不全面和完美，但是至少使得读者能够按图索骥，建立一个多维度视图，找到一个相对可靠的理解智能制造的方式。

编委会认为智能制造作为一个复杂系统，整体上涉及到八个领域的问题，可以简称为智能制造八字诀：“物标组制 研链解智”，表面意思可以简单地记成“将物通过标准来组织制造，研究全球产业链来解决智能制造”。

本书八个篇章，由此而建立的一个对智能制造的概貌性的认知框架。

第一字诀为“物”。主要是与物本身，和与物联网相关的话题，这里既包括当下如日中天的工业互联网、边缘计算、工业云。也包括生产物流、设备维护/维修和大修等。由于万物互联的复杂性，使得需要从系统工程论的角度，来看待一个巨系统的构成，因此系统之系统也得以入选。而产品孤儿则提示一种全新不同的战略视角，重新看待那些被出售之后的产品所重新具备的战略意义。

第二字诀为“标”。构建一个复杂的智能制造体系，需要遵循一个整体上的标准和规范。工业4.0在这方面做了很多非常好的尝试，因此工业4.0架构RAMI4.0、管理壳都在本篇章中作为重点进行推荐。为了更好的理解这样一个复杂体系，基于模型的系统工程MBSE、开放组织架构、日本的工业价值链、基于模型的企业、三体智能模型，以及为实现互操作而正在发挥重要作用的OPC UA，都作为智能制造涉及的第二个篇章。

第三字诀是“组”。“组”字章在提醒我们，智能制造显然不完全是技术问题，它包含了一种强烈的暗示，那就是组织与管理需要发挥巨大的作用。这就意味着需要从超越技术层面的话题，看待实施对象，也就是人的组织问题——这就给我们带来一些新的思考，需要去发反思，要迎接智能制造这样一个全新的范式，组织的变化、创新与适应都是必不可少的。本章节入选了智慧院所 、首席数字官、双元制教育、合弄制、制造业USA（美国制造创新网络）和弗劳恩霍夫协会等词汇。为了更加启发大家的思考，还加入了一个极其烧脑的词“熵”，这是西方人认识信息秩序所不可缺少的一种科学观。

第四字诀和第五字诀，分别是“制”和“研”。一个是制造，一个是研发设计，就是企业最为常见的设计与具体制造实践。这里在制造上则节选了测试台、运维技术、增材制造、数字化制造、VR/AR、机器人操作系统、软件定义制造等；而在研发设计上节选了六西格玛设计、构型管理、面向制造的设计、TRIZ发明方法论、正向设计以及创成式设计等。

第六字诀是“链”。“链”字章体现在一个产业整体价值链上的关系；这就需要对企业的生态关系，做一定的了解。“工业4.0”这个词条放在这里也未必太准确，但考虑它作为一种全新的生产方式的界定，也是一个重塑全球产业链的高级命题，就入选在这个分类之下。其他入选的包括服务型制造、制造数据采集、数字主线、交互式电子技术手册等。而重新回顾美国波音二十多年前，人类制造史上第一次开启的数字化设计与制造之路，也是非常有意义。因此美国波音启动的飞机构型定义、控制和制造资源管理DCAC/MRM项目，作为一个惊心动魄的巨大实践，也入选其中。

第七字诀是“解”。“解”字章提供了各种面向工厂的解决方案。它来源企业既有的大量实践，也是当下谈论广泛的内容。本文中提供了制造执行系统MES、高级计划与排成APS、制造运营管理MOM、全生命周期管理PLM、数字工厂等这一类术语，供读者对工厂的解决思路，有一个基本的认识。

第八字诀是“智”。“智”字章主要是与智能相关的话题，这也是本书的重点章节之一。这需要深刻地理解软件、理解赛博空间与物理的映射关系。本书入选的词条包括，赛博物理系统CPS、智能制造、数字孪生、知识自动化、知识盈余、工业软件、工业大数据、故障预测与健康管理、人工智能、区块链、 智能传感器、生产物流和智造单元等。

以上八个篇章，是本书编委感觉认知智能制造最少需要掌握的基本命题。为了更容易形象地理解，我们将其戏称为智能制造的“八路军”，兵分八路，各守一隅，相互呼应，形成对智能制造的较为全面的认识脉络。

当然，“物标组制 研链解智”这种分类方法作为智能制造的一个基本框架体系，并没有严格的依据。这只是从实践的角度反向推导出来的成果之一。一个术语本身可能会被人为地贴上多个“标签”，即可能被分类在多个篇章中，但是编委们只能主观地择其一而处之。作为一种解决问题的实用主义的方法，其中不太严谨之处，也恳请读者谅解。同时，词语的入选标准，也没有特别科学的理论作为指导，更多的是靠经验而为之；再加上现在技术发展快，因此难免有遗漏的好鱼，不免可惜。姑且这就算是一个开始，好像搭一座草船，大家可以散箭而靶之。相互启发，互相建言，为推动具有中国特色的智能制造的发展，找到一个合适的认知框架。

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作者简介

本书由多位作者共同完成。四人编委会承担了其中的编辑、润色和修改工作，并完成了其中部分词条的撰写。

 赵 敏 ：英诺维盛（北京）新技术发展有限公司总经理，走向智能研究院执行院长

宁振波：航空工业信息中心原首席顾问

黄昌夏：西门子数字化工厂集团数字化业务高级顾问，南山工业书院研究员

林雪萍：南山工业书院发起人，北京联讯动力咨询公司总经理