文字丨李 杰
编辑丨董雅琪
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李杰（ Jay Lee ）
现任美国辛辛那提大学（University of Cincinnati）特聘讲座教授，美国国家科学基金会(NSF)智能维护系统产学合作中心（IMS）创始主任；中国教育部长江学者特聘教授与中组部千人计划专家，德稻创新大师；长期担任EMBA主控创新课程特聘教师；美德工业4.0与工业大数据联合会议的创始人。重点研究以工业大数据分为主的智能预测技术和产品及服务主控式创新创值设计。
决
定一个国家战略发展方向的并非是传统意义上的制造技术，而是制造文化的传承。世界各国的制造文化有差别但不存在互相比较，它要求各国追求自身的卓越性、影响力和自主品牌。比如德国提倡“器匠”精神，把“机器”当做核心；日本提倡“工匠”精神，把“人”当作核心；美国提倡“技匠”精神，认为技术可以颠覆制造，所以把“技术”当做核心。
在政策环境进一步优化、发展基础进一步夯实、企业内生动力进一步激发的当前,智能制造离我们有多远？制造业人才该如何培养？中国制造业发展的关键点在哪里？
各地策略的相似性
两会期间，很多地方政府谈到经济转型，把“智能制造”当做提升生产力的手段，比如佛山有“百千万”工程、天津有“10+3+8+2”产业新体系等。各地推进“智能制造”的策略有三点相似性：第一、机器换人；第二、采用先进技术，如3D打印等；第三、大数据的应用。其实，先进制造不单指机器换人、3D打印等，我们更需要在制造业核心竞争力和哲学内涵方面进行深层次的思考。
首先，发展机会是推进中国制造的介质。在1980年以前，中国没有太多发展机会，改革开放后，邓小平认为“科学技术是第一生产力”。要把握科技带来的发展机会，活跃社会经济。
其次，国民需求是奠定中国制造的基石。我国的国民需求经历了从无到有,从有到好的阶段，现在正处于从好到“精”和“个性化”阶段。像联想、海尔等企业在国民需求从无到有的阶段取得了飞速的发展，拉动了国内的生产能力和需求。到2000年，大量建设的汽车生产线带动了中国大规模的自动化升级和飞速增长的汽车市场。如今，国内“从无到有”的需求开始饱和，海尔、美的、格力等企业都面临着从好到“精”和“个性化”的转型挑战，开始思考如何去定义和满足消费者新的需求。
再次，互联网带来的冲击带动了中国制造的步伐。互联网带来生活的改变和虚拟经济的繁荣，其中，淘宝成为快速成长的典范。同时，国家保护政策限制了谷歌、亚马逊、Facebook等国外平台在中国的发展，BAT等具有中国特色的电子商务产业得到了飞快的发展。
对于我国的制造企业来说，取得发展的关键在于技术的研发，而不是单纯的“复制式”生产加工。如果不注重技术的开发，那么即使企业做的再大，关键零部件仍要依靠进口，对于企业的长远发展来说是极为不利的。制造追求的是对工艺的卓越性，从手工制造、到机器制造、到软件集成，到最后的未来数字化制造——实现让全世界帮我们制造，而不是我们帮别人生产，这才是中国制造应该具备的智慧。
智能制造的三大误区
图丨智能制造
有时候我在怀疑，如果中国政府没有财政拨款，智能制造还能不能做下去？有没有中国企业会像日本、德国、美国那样自己出钱去做？如果真有企业愿意这么做，我会非常感动，这意味着中国制造是有灵魂的。如果没有，我会流泪。
当前，我国的智能制造需要避免三大误区。其一，智能制造并不等于自动化。自动化是制造领域里解决一次性和质量偏差的手段，其中包含标准化和合理化的观念，说到底，它是一个过滤器而不是一个目标。其二，3D打印不等于智能制造。3D打印技术是NSF在1990年先期投资的研究,如今3D打印技术得到了广泛应用，但是很多工艺并没有变，只是把其中的一些方式改变了，而且是否能够取代原材料也没有得到验证。智能制造必须满足三个特性，即可预测性(Predictability)、可加工性(Producibility)、生产力提升性(Productivity)，所以说3D打印技术是一种新型制造技术，而不是智能制造。其三，目前国内一些企业对“互联网+”，尤其是云概念存在误区，他们认为只要加上物联网，把机器在云上和互联网中连接起来，就实现了数字化制造的目标，这种行为就好比是穿了名牌就代表是名人了，其实内在的核心制造能力并没有提升。中国智能制造存在的三大误区几乎覆盖了每个省市，并没有差异化。
服务型制造要从用户角度
挖掘价值缺口
什么是服务型制造？我觉得就是为客户创造价值的制造，而不是传统意义上将产品生产出来的制造。国内企业要做服务型制造必须树立一个观念——从顾客角度去挖掘价值的缺口。产品与服务，犹如煎蛋的“蛋黄”和“蛋白”，在产品差异不大的情况下，配套服务的差异才是制胜的关键。
服务型制造表现形式有两种：一种是指产品的增值服务，PSS(Product Service System)，就是创造价值的服务，即产品服务的创新。例如在卖轮胎时提前做好数据显示轮胎变化情况从而预先计算出更换轮胎的周期，一年可节约3万元，这就是创造价值的服务。
另一种是指服务型制造，Service-driven Manufacturing,是指制造本身就是一种服务，即很多产品在设计的时候就是定制化的，以服务为主。例如尚品宅配，曾是开发软件设计家具的企业，但是由于国内竞争过于激烈开始转型为定制化家具。通过采用最先进的虚拟现实技术以及智能化的家居设计软件，让消费者在购买前就能看到家具摆放到自家的效果，轻松实现零风险购物，同时实现了消费者的家居DIY梦想，这就是服务型制造。尚品宅配可说是国内比较成功的C2B（Consumer to Business，即消费者到企业）企业。
高素质人才将变得更吃香
有人认为“机器换人”以后便不存在制造人才问题，其实不然。制造业要向价值高的地方转型，而不是放弃。高附加值的制作工艺往往需要高素质的人才。如果制造业着重生产，那需要的人才就是工人；如果制造业需要文化传承，那需要的人才就要有智慧。其实人才不是问题，问题是学校如何培养人才。学校相关课程必须符合社会需求，将趣味性与实用性结合，让学生觉得有价值。
对目前国内高校和行业的建议，总结为三点：第一，学科内容必须充实，而不再是教科书变成教科书的模式，人才培育不限于使用教科书，要运用实际的素材，要能够反映出知识的全部，而不只是知识的原理；第二，人才培养过程中，理论和实际不能脱离，学生必须要有实习的经历。如果说教是学校，那么育就是社会，教育必须结合起来才能成功；第三，学校是学习如何学习（learn to learn） 的地方，而不是只为一纸文凭，学生要懂得学习的方法，思考学习目的，树立学习的目标。学工程类学科的学生，不要局限在单一的领域，死板地学。此外，人才培养需要教授、企业贡献一些有趣的思维，让学生们感受到学习的价值，确立更高的目标。
CPS——人工智能
最高层的智能系统
2017年3月1日，《信息物理系统白皮书（2017）》发布会在北京召开，可以说从国家层面正式确定了制造业信息物理系统（CPS）总体定位。工业互联网或者自动化生产系统会产生大量数据，比如一辆安装了GPS与传感器的车，在行驶过程中就会产生相应的数据，通过机器算出车辆震动与路况的关系，系统会记录路况的好坏，当其他车辆还未到达这个地方，系统就会提示驾驶员前方减速，那么这辆汽车的智能化就不再靠这辆汽车本身，而是靠其他车辆的经验。数据是本来传感器就有的，互联网也是可以加的，通过软件把数据变成逻辑，逻辑变成分享，分享变成传承。
数据是可以通过分类、分割、分解、分析，再分享给别人的，工业大数据的目的并不是解决问题，而是形成一套系统逻辑，数据可以产生很多市场价值。而人工智能是通过机器学习算法，把机器原来有的智能化变得更有控制性，比如说自动驾驶、无人飞机等，通过人工智能使其具有更高的稳定性。
CPS是人工智能最高层的智能系统，直接将传感器进行了归纳，是知识的模型和可传承的记忆。例如，无人飞机在飞行的时候，对地形进行了扫描，从而知道不同的地形会因为季节不同而发生不同的变化。通过扫描地形，CPS同样可以告诉飞行员树与河流、山丘的具体位置，所以CPS是超越传感器的一种记忆建模，可解决一般人工智能、传感器解决不了的问题。
CPS作为一种看不见的智慧，能为人类避免错误并纠正错误。可以说，没有传感器就没有人工智能，而CPS直接将传感器进行了归纳，无论有无传感器都能正常工作。
“人文合一”是制造文化的最高境界
图丨《从大数据到智能制造》
任何一个对制造有激情的人都会把制造文化当成生命的一部分。1995年，通过研究日本制造企业的转型，访问了包括日立、小松、索尼、三菱重工、东芝等大型企业在内的55家企业。在调研的过程发现，日本制造的基础在于“人”，他们对人的信任大于一切，很早就有布局“世界市场”的格局，所以日本的战略初始就是全球化，而不是国际化，他们要把全球作为其制造工厂。但美国、德国的出发点就与日本不同，德国注重制造，让全世界都买他的机器，美国追求国际影响力，用技术影响世界。所以我在科研时就思考一个问题——怎么用技术创造人才市场？
2000年，智能维护系统产学合作中心（IMS）成立。当我发现大学最缺乏的就是可实践的工厂后，我用工厂取代了实验室。学生必须要下工厂或者去企业做技术验证，五年的博士生涯必须有一年半的时间下工厂或去企业实践，博士论文必须接受工厂的验证，如果没有经过工厂的考验就不能毕业。科研的启发点绝对不在问题的导向而在机会导向，每个企业都有共性的问题，所以我们就将企业间共性的问题当做我们的机会。
中国的制造文化追求知识性，知识性也可以理解为智慧，知识性从哪里来？是一步一个脚印，通过不断学习积累得来的。现在面临的问题是中国制造一直在工厂生产，没有时间学习，就只能靠大数据。中国的市场之大使得海量数据在中国汇集，从大数据中找寻逻辑，通过大数据验证来了解产品，有时甚至比产品的设计者更了解产品。比如说高铁的轴承，因为冷、热地域差异，需要的湿度、环境、运载都不一样，如果中国高铁比轴承制造商更懂轴承，那么制造商就愿意与我们合作。中国只有利用大数据换取知识和智慧，才能够把制高点拔高，从而实现自主创新。中国制造不能一蹴而就，也不是靠钱就可以解决的，而是必须靠智慧。
现在全球整体存在产业链价值重心重置的情况。整体来讲，每一个国家的竞争力都有变化的阻力和矛盾性，各国又以保全自己竞争力为前提发展。例如德国的竞争力在隐形冠军和学徒制教育上，德国隐形冠军数量最多，大概有两三千家企业。德国制造业的强大不仅仅在于设备，而是在于人。德国“工业4.0”的重点是通过“互联网+制造业”从而创造更多的利润。
例如日本建在许多国家的工厂都十分先进，其全球化布局远大于德国。然而日本相比互联网，更看重“人”的培养。
对于美国来说技术和市场就是竞争力。美国拥有全球领先的各方面技术，这些技术并吸引了各国人才来学习深造，美国政府再通过移民政策留下优秀的人才，如此开放的政策使美国成为了多元文化融合的国家。
中国未来的竞争力应该着重于让年轻人追求制造的卓越性并提升自身的社会地位。一个国家制造业的竞争力在于人，在于文化，在于价值观。这不仅要靠社会教育，还要靠大学的基础教育以及家庭教育来实现。没有家庭和社会的支撑，中国制造将会成为一具空壳。
做制造的人必须坚韧不拔。制造的文化在血液里面，不在机器里面，也不在互联网里面，一个不流制造血液的民族，制造是不会传承的。中国曾经有过这个血液，现在必须把它找回来。
本文由《先进制造业》杂志授权编辑刊登
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