智能制造

作为《中国制造2025》的主攻方向，智能制造是第四次工业革命的核心与前景。智能制造大体分为“制造业+互联网”和“互联网+制造业”两套模式，本书从产业经济的视角出发，梳理了世界范围内相关制造业发展战略的智能制造观，详细阐述了智能制造的技术架构和实践方案，勾勒了第四次工业革命背景下以“协联网”为形态，以工业机器人为主力，以工业大数据为基础，以智能能效管理为保障的智能制造未来前景。

王喜文，知名产业研究专家，有着跨学科、跨领域的学习工作经历。日语本科、计算机软件工程硕士、工学博士、科技情报学博士后，1998年8月参加工作，曾在北京机床厂工作2年，后为日本开发10年计算机软件。
2009年8月进入工业和信息化部靠前经济技术合作中心，历任信息部副主任、主任、电子商务研究所所长、工业4.0研究所所长。其中，2011年7月至2012年7月曾挂职北京市房山区经济和信息化委员会副主任，参与过北京市高端制造业基地的重大项目；2014年10月曾在中国浦东干部学院参加由中央统战部组织的民主党派干部培训班。
同时，王喜文博士是九三学社中央科技委委员，九三学社北京房山区工委副主任，北京“百人党外专家团”成员。

推荐序一
推荐序二
前言
第1篇智能制造的出现背景
第1章传统工业化的发展模式已经失去了竞争力
第2章智能制造是制造业发展的必然规律
第2篇工业4.0的智能制造观
第3章智能工厂
第4章智能设备
第5章智能物料
第6章智能产品
第7章网络协同
第3篇工业互联网的智能制造观
第8章物联网
第9章智能设备
第10章智能数据
第11章智能决策
第4篇智能制造的未来思考
第12章协联网：智能制造的未来形态
第1节并行制造
第2节云制造
第3节顾客对工厂
第13章工业机器人：智能制造的主力军
第14章工业大数据：智能制造的基础元素
第15章智能能效管理：工业节能减排的大管家
后记

全球新一轮工业革命正在孕育兴起。未来制造业将建立在以互联网和信息技术为基础的网络平台之上，将更多的生产要素更为科学地整合，让制造更加自动化、数字化、网络化、智能化，从而使“智能制造”成为新常态。
“工业40”在德国被认为是第四次工业革命，其主要特征是，在“智能工厂”利用“智能设备”将“智能物料”生产成为“智能产品”，整个过程贯穿以“网络协同”，从而提升生产效率，缩短生产周期，降低生产成本。融合性与革命性，是新一代信息技术与工业化深度融合的产物，是一种新的生产方式，推动传统大规模批量生产向大规模定制生产转变。
“工业互联网”的概念最早是由美国通用电气公司（GE）于2012年提出的，随后，GE联合另外四家IT巨头组建了工业互联网联盟(IIC)，将这一概念大力推广开来。工业互联网联盟的愿景是使各个制造业厂商的设备实现数据共享。这就会涉及互联网协议、数据存储等技术的变革。工业互联网联盟的成立目的在于通过制定通用的工业互联网标准，利用互联网激活传统的生产制造过程，促进物理世界和信息世界的融合。实质上，美国GE公司倡导的工业互联网是指利用“智能设备”采集“智能数据”，利用“智能系统”进行数据挖掘和可视化展现，实现“智能决策”，为生产管理提供实时判断参考，反过来指导生产，优化制造工艺。它的典型特征是智能性：与数字化制造相比，智能制造具有预测、决策与自主调整优化等能力。
传统制造业的要素主要包括工人、材料、能源和信息。传统制造业时代，材料、能源和信息是工厂的三个生产要素。传统制造业发展的历史，就是工人利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。
材料、能源和信息领域的任何技术革命，都必然导致生产方式的革命和生产力的飞速发展。但是，随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展，计算机和智能手机等移动终端的演进，越来越多功能强大的智能设备以无线的方式实现了与互联网或其他设备的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网，推动着物理世界和信息世界以信息物理系统（CPS）的方式相互融合。可以说，这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互联互通。智能制造的要素，相应地应该演变为：协同制造网络平台、工业机器人、工业大数据、智能能源管理。
鉴于此，我提出了“协联网”（Internet of Collaborative Manufacturing，IoCM）的构想。构成“协联网”的有3个“CM”，首先是并行制造（Concurrent Manufacturing）：涵盖产品全生命周期的设计、生产、管理、服务的智能化，提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。其次是云制造（Cloud Manufacturing）：在系统架构上，工业基础设施利用网络和虚拟化技术可实现动态资源整合与弹性扩展，各种工业软件可以集中部署，并通过嵌入式控制系统实现对工业基础设施的控制与维护；在商业模式上，面向公众开放“公共云”服务，并通过应用程序接口支持用户自助完成业务部署；面向企业集团内部的“私有云”服务，可以将共享的图样、操作经验、运营数据等资源充分利用起来，并通过应用程序接口形成网络协同与互联制造。最后是顾客对工厂（CustomertoManufactory，C2M）：围绕消费者的一种商业模式，以消费者为中心，凭借个性化营销捕捉消费者的多样化需求，是一种“拉动式”的供应链体系，通过智能制造实现多品种产品的快速生产。
智能制造的未来应该以协联网为核心，充分发挥工业机器人、工业大数据、智能能源管理的作用，从而避免过剩产能的投资，将过剩产能有效予以消化，盘活社会制造资源，优化配置，解决产业结构不合理、资源环境压力大、制造业物流成本居高不下等现实问题。