智能制造的概念最早出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代，但是由于當(dāng)時應(yīng)用的第一代人工智能技術(shù)還難以解決工程實踐問題，因而那一代智能制造主體上是數(shù)字化制造。

上世紀(jì)下半葉以來，隨著制造業(yè)對于技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)烈需求，以數(shù)字化為主要形式的信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，推動制造業(yè)發(fā)生革命性變化。數(shù)字化制造是在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，通過對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行數(shù)字化描述、分析、決策和控制，快速生產(chǎn)出滿足用戶要求的產(chǎn)品[15, 16, 26, 27]。

數(shù)字化制造的主要特征表現(xiàn)為：第一，數(shù)字技術(shù)在產(chǎn)品中得到普遍應(yīng)用，形成“數(shù)字一代”創(chuàng)新產(chǎn)品；第二，廣泛應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計、建模仿真、數(shù)字化裝備、信息化管理；第三，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的集成優(yōu)化。

需要說明的是，數(shù)字化制造是智能制造的基礎(chǔ)，其內(nèi)涵不斷發(fā)展，貫穿于智能制造的三個基本范式和全部發(fā)展歷程。這里定義的數(shù)字化制造是作為第一種基本范式的數(shù)字化制造，是一種相對狹義的定位。國際上也有若干關(guān)于數(shù)字化制造的比較廣義的定義和理論。

2.2 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造是智能制造的第二種基本范式,也可稱為“互聯(lián)網(wǎng)+制造”，或第二代智能制造。

上世紀(jì)末互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始廣泛應(yīng)用，“互聯(lián)網(wǎng)+”不斷推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)融合發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)將人、流程、數(shù)據(jù)和事物連接起來，通過企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間的協(xié)同和各種社會資源的共享與集成，重塑制造業(yè)的價值鏈，推動制造業(yè)從數(shù)字化制造向數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造轉(zhuǎn)變。

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造主要特征表現(xiàn)為：第一，在產(chǎn)品方面，數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到普遍應(yīng)用，產(chǎn)品實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，設(shè)計、研發(fā)實現(xiàn)協(xié)同與共享。第二，在制造方面，實現(xiàn)橫向集成、縱向集成和端到端集成，打通整個制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流、信息流。第三，在服務(wù)方面，企業(yè)與用戶通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)聯(lián)接和交互，企業(yè)生產(chǎn)開始從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心轉(zhuǎn)型。

德國“工業(yè)4.0”報告和美國GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”報告完整地闡述了數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造范式，精辟地提出了實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造的技術(shù)路線。

2.3 新一代智能制造——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造是智能制造的第三種基本范式，也可稱為新一代智能制造。

近年來，在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)烈需求以及互聯(lián)網(wǎng)的普及、云計算和大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展等信息環(huán)境急速變化的共同驅(qū)動下，大數(shù)據(jù)智能、人機(jī)混合增強(qiáng)智能、群體智能、跨媒體智能等新一代人工智能技術(shù)加速發(fā)展，實現(xiàn)了戰(zhàn)略性突破。新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，形成新一代智能制造——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造。新一代智能制造將重塑設(shè)計、制造、服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期的各環(huán)節(jié)及其集成，催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式，深刻影響和改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式乃至生活方式和思維模式，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升。新一代智能制造將給制造業(yè)帶來革命性的變化，將成為制造業(yè)未來發(fā)展的核心驅(qū)動力。

智能制造的三個基本范式體現(xiàn)了智能制造發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律：一方面，三個基本范式次第展開，各有自身階段的特點(diǎn)和要重點(diǎn)解決的問題，體現(xiàn)著先進(jìn)信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)融合發(fā)展的階段性特征；另一方面，三個基本范式在技術(shù)上并不是絕然分離的，而是相互交織、迭代升級，體現(xiàn)著智能制造發(fā)展的融合性特征。對中國等新興工業(yè)國家而言，應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，采取三個基本范式“并行推進(jìn)、融合發(fā)展”的技術(shù)路線。

3. 新一代智能制造引領(lǐng)和推動新一輪工業(yè)革命

3.1 發(fā)展背景

當(dāng)今世界，各國制造企業(yè)普遍面臨著提高質(zhì)量、增加效率、降低成本、快速響應(yīng)的強(qiáng)烈需求，還要不斷適應(yīng)廣大用戶不斷增長的個性化消費(fèi)需求，應(yīng)對資源能源環(huán)境約束進(jìn)一步加大的挑戰(zhàn)。然而，現(xiàn)有制造體系和制造水平已經(jīng)難以滿足高端化、個性化、智能化產(chǎn)品和服務(wù)增值升級的需求，制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展面臨巨大瓶頸和困難。解決問題，迎接挑戰(zhàn)，迫切需要制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、智能升級。

新一輪工業(yè)革命方興未艾，其根本動力在于新一輪科技革命。新世紀(jì)以來，移動互聯(lián)、超級計算、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)日新月異、飛速發(fā)展，并極其迅速地普及應(yīng)用，形成了群體性跨越。這些歷史性的技術(shù)進(jìn)步，集中匯聚在新一代人工智能技術(shù)的戰(zhàn)略性突破，實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。新一代人工智能呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界協(xié)同、人機(jī)融合、群體智能等新特征，為人類提供認(rèn)識復(fù)雜系統(tǒng)的新思維、改造自然和社會的新技術(shù)。當(dāng)然，新一代人工智能技術(shù)還在極速發(fā)展的進(jìn)程中，將繼續(xù)從“弱人工智能”邁向“強(qiáng)人工智能”，不斷拓展人類“腦力”，應(yīng)用范圍將無所不在。新一代人工智能已經(jīng)成為新一輪科技革命的核心技術(shù)，為制造業(yè)革命性的產(chǎn)業(yè)升級提供了歷史性機(jī)遇，正在形成推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的巨大引擎。世界各國都把新一代人工智能的發(fā)展擺在了最重要的位置。