編者按：這是在2017年1月8日發表的一篇文章。當時的撰寫背景就是深感「智能製造」一詞含糊不清，「定義」較多，歧義較大，需要有所梳理。
「智能製造」無法形成具有高度共識定義的原因有很多。自從數年前中國不打算沿用德國工4、美國工互等術語概念，而是獨闢蹊徑地選擇了使用「智能製造」這個術語來定義中國工業的發展方向，就應該在宣布「中國製造2025」國家戰略的同期，及時給出智能製造的國產版定義。但是在這個關鍵時刻，「學術國家隊」的作業缺失了一段時間，於是在術語內涵的真空期，很多人就開始到處找智能製造的「定義」。顯然，美日在1990年前後給出的「IMS」的「冷飯版」定義，就成為了不少人的「現成選擇」，據此裁剪、各取所需，現炒現賣。或者乾脆自己另起爐灶新編一個，於是就形成了今天的「智能製造」「百花齊放」的局面。
在時隔8個月之後，該問題不僅仍然存在，而且「定義」還在增加，爭論仍在繼續，仍然需要花些力氣去討論和辨析「智能製造」的真意。於是筆者將原文略作修訂，並添加若干「增補語」，再次發出。
如果問最近兩年的市場熱詞是什麼，「智能製造」這個詞可以當仁不讓地拔得頭籌。
智能製造，廣泛見諸於媒體報端、震響於會場論壇，盤桓於聽眾腦海，吞吐於大咖口中。
這個已經有了20多年歷史的術語，須臾間成了市場熱詞。它到底該怎麼定義？看現在市場上的情形，新老定義並存，術語內涵變幻，好像其真實內涵已經成了一筆糊塗帳。如能對「智能製造」這個術語做一定的梳理，明確一些基本的東西，確有很有必要。
一、關於「定義」的定義
本文既然探討「定義」，就首先對「定義」給出說明。
在中文某百科上，定義（Definition）一詞，原指對事物做出的明確價值描述。該詞經過反覆重用與優化之後，「定義」的定義被確定為：對於一種事物的本質特徵或一個概念的內涵和外延的確切而簡要的說明。
在維基百科上，Definition一詞是這樣定義的：「Adefinition is a statement of the meaning of a term（a word,phrase,or other set of symbols）。Definitions can be classified into two large categories,intensional definitions（which try to give the essence of a term）and extensional definitions（which proceed by listing the objects that a term describes）。」中文意思是：「定義是術語（單詞、短語或其它符號集）的含義的陳述。定義可分為兩大類，內涵定義（試圖給一個術語的本質）和外延定義（通過列舉術語描述的對象來進行）。」
以上幾種「定義」的共性意思是：說明本質，給出內涵和外延，描述價值。
二、「智能製造」緣起
智能製造發端於上個世紀80年代末，美國學者P.K.Wright和D.A.Bourne在1988年合著了一本名為《製造智能（Manufacturing Intelligence）》的書。該書進入中國時不知中文譯者當時是如何考慮的，把「製造智能（Manufacturing Intelligence）」給翻譯成了「智能製造（Intelligent Manufacturing）」。自此，該書就被某些學者認為是「首次提出了『智能製造』」概念。
其實，「製造智能」和「智能製造」，意思相近，但並不完全是一回事。本文不對此做深入討論。在本文中，還是採用原文直譯的方式，稱該書為《製造智能》。
《製造智能》一書給出了「美國版」的「準智能製造」定義：「智能製造技術，是指在製造系統生產與管理的各個環節中，以計算機為工具，並藉助人工智慧技術來模擬專家智能（分析、判斷、推理、構思、決策等）的各種製造和管理技術的總稱」。
智能製造術語的真正亮相，是日本在1990年4月倡導了一個「智能製造系統（Intelligent Manufacturing System，IMS）」國際合作研究計劃。美國、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等發達國家參加了該計劃。在該計劃中，對「智能製造系統」給出了一個「日本版」定義：
「智能製造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在製造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動。」
顯然，「日本版」是「美國版」的繼承與發展，但是「日本版」比「美國版」聽起來感覺「高大上」了不少，因為已經去掉了計算機這個「通俗詞」，提到了「人機一體化」、「人與智能機器的合作共事」這些超前的理念。
仔細看「日本版」定義，似乎每句話都是在說「智能」與「製造」。但是稍加分析對比就會發現：
當時的「智能」與今天的「智能」，在技術上有所不同；
當時的發端與今天的緣起，在原因上大相逕庭；
當時的定義與今天的定義，在內涵上差別明顯。
該「智能製造系統」定義，是基於人工智慧（AI）界人士單方的解讀。彼時AI界人士所期待的「智能」，是由「智能體（Agent）」來實現的。「智能體」被定義為是一個能自主活動的軟體或者硬體實體，這是一個純粹的IT概念，工業界人士難以聽懂，AI界的不同學術派別之間其實也沒有統一認識。更重要的是，回顧20多年前的業界整體局面，工業技術與IT技術兩大領域各自平行發展，並沒有產生相互融合的總趨勢。之所以有了「美國版」和「日本版」定義，其實只是AI界人士有了在製造業嘗試應用一下智能技術的想法，工業界人士並無任何積極配合的意願，自然也就談不上做出可圈可點的應用成果了。
增補語
時至今日，人類翹首以盼的「Agent」也沒有活靈活現地展現在人們面前，仍然以多派別、多定義的方式共存並在狹小範圍內愉快地爭論著。若不是AI第三次興起，人們恐怕都忘記還有一個「Agent」了。
三、多種「智能製造」定義
現在能在市場上看到的「智能製造定義」多達十幾種，每種都有出處，都有一定的道理，但是讀後感覺又似乎沒說完全清楚，或多或少地有一點兒困惑。
其中的原因，通過以上溯源分析，大概能看出一點端倪：在制定中國的未來工業發展戰略時，決策者們既沒有選擇德式的「工業4.0」模式，也沒有選擇美式的「AMP」或「工業網際網路」模式，而是選擇了一個早有概念定義、並未成功部署、大致在內涵上又與德美等國提出的新工業理念很相近的「智能製造」的概念，由此而引發了一系列如何「定義」和如何理解的問題。
在今天，因為缺乏一個凝聚業界共識的定義，但是又不得不經常在討論中涉及到智能製造的內涵，因此業界各路人士就充分發揮想像力和創造力，根據自己對智能製造的理解，給出了形形色色的「定義」。除了前面提到的「美國版」與「日本版」，筆者再羅列幾種一年多以來在坊間見到的「智能製造定義」樣本：
「日本版」之升級版：「智能製造技術是指利用計算機模擬製造專家的分析、判斷、推理、構思和決策等智能活動，並將這些智能活動與智能機器有機地融合起來，將其貫穿應用於整個製造企業的各個子系統（如經營決策、採購、產品設計、生產計劃、製造、裝配、質量保證和市場銷售等），以實現整個製造企業經營運作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸製造環境中專家的部分腦力勞動，並對製造業專家的智能信息進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發展的一種極大地提高生產效率的先進位造技術。」
「新技術+範疇」版：「智能製造是將物聯網、大數據、雲計算等新一代信息技術與先進自動化技術、傳感技術、控制技術、數字製造技術結合，實現工廠和企業內部、企業之間和產品生命周期的實施管理和優化的新型製造系統。」
「模型+利潤+服務」版：「智能製造是同時對物質和知識的處理，是基於科學（模型化）的製造。智能製造是利潤中心，通過客戶化定製和協同獲取最大利潤。智能製造企業提供產品全生命周期的網際網路服務，客戶從購買產品轉變為購買服務。」
「差異性+變更」版：「智能製造就是要解決差異性更大的定製化服務、更小的生產批量和不可預知的供應鏈變更。」
「模式+效益」版：「智能製造：為小批量、多品種、個性化定製化的創新產品提供高效率、大規模的生產方式。」
「不確定性+資源配置」版：「智能製造就是以數據的自動流動解決複雜系統的不確定性、多樣性，提高資源配置效率。」
「融合+範圍+自XX」版：「智能製造是基於新一代信息通信技術與先進位造技術深度融合，貫穿於設計、生產、管理、服務等製造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。」
限於篇幅，不再列出其它「定義」樣本。
四、多種「定義」之辨析
以上定義，各有特色，各有側重，各有所長，但是也各有缺失。
很顯然，「美國版」、「日本版」與「『日本版』之升級版」，都是源自AI領域，在內容上一脈相承，在技術上不斷加碼，在文字上越寫越多。儘管如此，限於其出發點和自身定位的問題，與製造業的融合，並不順暢。倒是有不少專家、名人把智能製造中的「智能」，簡單理解為人工智慧，正是受到了這類源自AI「定義」的影響。
增補語
必須澄清的是，智能，不等於人工智慧。在筆者等作者合著的《三體智能革命》一書中對智能一詞做了具有普適意義的定義：「智能本質是一切生命系統對自然規律的感應、認知與運用。」同時提出了判斷一個系統是否智能的「20字箴言」：狀態感知，實時分析，自主決策，精準執行，學習提升。
不清晰智能的定義和內涵，在理解「智能製造」上必定出現偏差。
把「智能製造」中的「智能」解讀為「人工智慧」是以偏概全。智能製造可以由多種技術實現，AI只是方式之一。
也許，只用短短的兩三句話，實在是很難把智能製造的真實內涵表現得非常清晰。但是無論如何，對智能製造的定義不應該是辭藻的堆砌，時髦的跟風，表面的文章，而應該是目的的展現，機制的闡述，價值的說明。任何沒有說明智能製造的目的、機制和價值的定義，基本上都會流於形式、難以落地。
例如，就智能製造的目的而言，「美國版」、「日本版」和「『日本版』之升級版」都說要「延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動」，這是一個模糊的目的，到底怎樣做才能延伸和替代人的腦力勞動，是沒有交代清楚的。試問：真的是用了很多的電腦，上了大量的軟體，有了人工智慧推理機制，把企業的各個子系統都數位化了，這樣就可以實現智能製造了嗎？在這些「定義」長長的文字中，好像什麼都說了，但是就是沒有說：「這些數位化系統都幹什麼？智能製造要解決什麼問題？問題是怎麼解決的？」等關鍵問題。
筆者以「融合+範圍+自XX」版為例來做一個樣本分析。該定義的第一句話「智能製造是基於新一代信息通信技術與先進位造技術深度融合」，是指以兩化融合為基礎，第二句話「貫穿於設計、生產、管理、服務等製造活動的各個環節」是說明覆蓋範圍，第三句話「具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式」是說新技術引發的新生產方式。
這樣說對不對？很對。這樣說好不好，未必好。這樣說懂不懂，不太懂。
兩化融合搞了很多年，到底該怎麼融合，一直就缺乏詳細的路線圖和行動指南，簡單說以兩化融合為基礎，就顯得不清楚。最關鍵的是，該定義沒有回答所有的企業用戶最關心的問題，即「智能製造要解決什麼問題？問題是怎麼解決的？」
增補語
兩化融合是一種思想，一種工業發展方向，並不是落地的技術。空談兩化融合而不去找「抓手」是難以奏效的。兩化融合應該具體體現在CPS（賽博物理系統）的構建上。沒有CPS作為使能技術和「抓手」，智能製造難以落地，「自XX」只能是水中月、鏡中花。
類似該「定義」的條文出現過N多次了，即制定條文者給你一個高大上的說法，用詞上很先進，表面上很圓滿，方向上很正確，路徑上很含糊。至於基層企業、讀者、聽眾和吃瓜群眾該怎麼去做，你自己理解著看，摸索著幹，試探著走，走到哪裡算哪裡。
對這個版本的定義，筆者有四句話的點評：有技術，無目的；有表象，無機理；有流程，無系統；缺知識，少數據。
有技術，無目的——該定義提到了「新一代」、「先進位造」、「自XX」等技術，但是沒有說清楚用這些技術的目的是來做什麼。
有表象，無機理——該定義隻字未提智能製造的機理。例如機器的智能到底是怎樣體現和衡量的？怎樣做才能算是智能製造？等等。
有流程，無系統——該定義提到了「貫穿…各環節」，這是流程的概念，但是，看不到執行流程的主體在哪裡，到底是在說產品系統、設備系統，還是在說工藝系統、管理系統等等。
缺知識，少數據——該定義隻字未提實現智能的基本要素應該是在泛在知識的指導下正確做事，隻字未提數據的自動流動才是傳輸和推送知識的關鍵。
而「差異性+變更」版的定義就比較精煉：「智能製造就是要解決差異性更大的定製化服務、更小的生產批量和不可預知的供應鏈變更。」該定義優點是一句話就把智能製造的目的說清楚了，譴詞用句簡單明了；其不足是沒有說明如何去實現這個目的。
「不確定性+資源配置」版則說得更透徹：「智能製造就是以數據的自動流動解決複雜系統的不確定性、多樣性，提高資源配置效率。」該定義既有對象（數據），也有機制（數據的自動流動），更有目的（提高資源配置效率）——這是中國信息化百人會執委、工信部信軟司安筱鵬副司長多次在論壇講演、文章論述中反覆強調的智能製造的本質與定義。
五、嘗試給出自己的定義
如果讀者心裡已經很清楚智能製造的本質、實現機制、目的和價值，其實字面上的定義就不重要了。但是，如果讀者對智能製造還不太清楚的話，一個清晰的定義還是非常有必要的。
前文說道，如果要達成一個定義，必須要：說明本質，給出內涵和外延，描述價值。
增補語
製造：根據市場需求，按照一定的方式、方法，把原材料（製造資源）加工成用戶滿意的產品的過程。
製造資源：材料、能量、信息、技術、知識、資金、人力、軟體、晶片、網絡、服務等所有有形與無形資源。
製造對象：工具/設備，產品。
製造範式：是在一定時期、在特定技術條件下對製造業價值觀、方法論、發展模式和運行規律的認識框架。
今天的製造，從製造資源到製造方式都與20年前相比變化很大。無論是產品還是設備，無論是研發還是生產，無論是管理還是服務，企業的各類系統都正在日趨複雜。複雜系統帶來了更多的不確定性。不確定性導致了各種問題，尤其是難以適應今天的客戶化定製需求。
增補語
產品本身的複雜性帶來的不確定性
-數萬~數百萬~數千萬零部件數量；
-機、聲、熱、化、電、磁、軟、硬、網等一體化的複雜產品工程
定製化生產的複雜性帶來的不確定性
-標準化產品逐漸失寵，用戶趨向於個性化、多元化、常變化產品
供應鏈的複雜性帶來的不確定性
-複雜的產品構型導致供應鏈複雜、製造過程複雜、項目管理複雜
其它不確定性……
自適應複雜系統內外部的不確定性，根據工況最優化配置製造資源，是衡量一個企業的研發與生產系統是否「智能」的重要標誌。這種驅使系統變得更加「智能」的現實需求，引領企業的製造範式逐漸從現代製造轉向智能製造，以期為企業帶來更高的產品質量、生產效率和客戶體驗滿意度，更低的綜合成本（三高一低），同時兼具環境友好。
基於安筱鵬博士的定義，稍加修訂與增補，即可給出一個筆者認為還算比較完整的定義：「智能製造，是基於CPS（賽博物理系統）技術構建『狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升』的數據閉環，以軟體形成的數據自動流動來消除複雜系統的不確定性，在給定的時間、目標場景下，優化配置資源的一種製造範式。」
該定義所涉及的各項基本要素是：
智能機理：狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升
操作對象：數據（信息與知識的數位化載體）
使能：軟體中的算法、規則與知識，形成「軟體定義」
本質：數據自動流動，並因自動流動而形成知識泛在
目的：消除複雜系統的不確定性
約束：給定時空下的工作場景
價值：優化配置製造資源，價值最大化
筆者一直認為，智能製造落地路徑應該是：數位化，網絡化，知識化。
根據三體智能模型，知識產生並精煉於意識人體，泛在流動於數字虛體，創新作用於物理實體。三體交匯，數據自動流動，知識循環應用，智能顯現並逐漸提升增強。智能製造中的本質與機理，不過如此。
以上定義，也簡明地回答了筆者前面提出的問題：
「這些數位化系統都幹什麼？」——構建「狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升」的數據閉環；
「智能製造要解決什麼問題？」——以數據的自動流動來消除複雜系統的不確定性；
「問題是怎麼解決的？」——因數據自動流動而形成知識泛在，在知識的指導下正確做事。把所有的事情一次做對、一次做優。
六、小結
智能製造的定義分為兩大類，第一大類是源自人工智慧領域的定義，基本上都是在二十多年前給出的；第二大類是最近幾年工業4.0及工業網際網路興起之後，伴隨著對其定義的探討與綜合而產生的。前一大類定義已經有些不太適應今天智能製造的發展，即使可借用，但因定義中所用到的術語內涵已經發生了某些變化，需要重新審視。
增補語
AI在本世紀初因為多種原因（特別是與業界無結合點）而二度衰落。第三次工業革命的標誌是減少人的體腦介入，因此人們一直在努力尋找實現工業智能的新技術手段。筆者認為，CPS技術體系應運而生，恰恰是填補了AI難與業界結合的空白，成為了以「數位化、網絡化」手段實現工業智能、讓智能製造落地的基本手段。
智能製造必須分步、分階段建設。以CPS為使能技術，實現以「數網化」為核心的「Smart」級別的智能製造，是目前到十年內實施智能製造的主要任務。在此基礎上，未來逐漸過渡到以AI為使能技術的「Intelligent」級別的智能製造。
在第二大類定義中，又可以大致分為兩類，一類是用流行的先進術語（如物聯網、大數據、雲計算、自XX等）組合而成，字面上很大氣；一類是由直指其本質、機制與價值等頗具內涵的詞語組成，描述上很精練。前一類定義沒有後一類講得清楚，說得明白。讀者需要的，顯然是後者。
本文給出了一個筆者自己的「智能製造定義」。這個定義是否適用，還需要市場的檢驗、讀者的認可和企業的實踐。筆者的這個「定義」權作為一個可以討論的「智能製造」定義樣本。
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