行业互联网以人为本的智能制造：理念、技术与应用( 四 ) |智能机器人|

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图 3 “人本智造”的 4 个维度
（一）以人为本的智能产品
智能制造的主体包括产品、制造装备，其中产品是智能制造的价值载体，制造装备是实施智能制造的前提和基础。这里的“以人为本”指智能产品和装备的服务目的在设计之初就应充分考虑人的需求和人的因素，尤其是直接面向广大消费者的智能产品。同时，在智能工业装备的设计之初需要充分考虑人工干预的可能情况，在设计上留有权限和空间。
例 1：某品牌手机。该公司采用“互联网开发”模式引领了“创客”设计模式的新潮流，成为目前按销售额计算成长最快的公司之一， 2018 年销售额超过 1700 亿元。基于“互联网开发”模式，研发人员通过微博、微信、论坛等渠道汇集用户需求并对产品进行改进；手机系统 80% 的更新需求是根据网友建议产生的，而有 33% 的系统更新是由用户直接研发的[1] 。
（二）以人为本的智能生产
制造业的数字化、网络化、智能化是生产技术创新的共性使能技术，推动制造业逐步向智能化集成制造系统方向发展。在此过程中，需要坚持以人为本，全面提升产品设计、制造和管理水平，构建智能企业。以人为本的智能生产应用实践包括人机合作设计、人机协作装配、以人为本的生产管理等。实际上，智能优化设计、智能协同设计、基于群体智能的“众创”设计等都是以人为本智能设计的重要内容，而基于 HCPS 开发智能设计系统也是发展人本智造的重要内容之一。
例 2 ：基于深度学习的人机合作设计。卡内基梅隆大学的 Raina 等[20] 采用深度学习方法提取人类设计策略和隐性规则，由此训练机器以更好地协助人类进行设计活动。事实上，人类有很强的策略 / 方法迁移能力，可以依靠已有经验解决相似问题，但机器在这方面就逊色很多。 Raina 等 [21] 尝试对人类的这种迁移过程进行建模，提出了一种概率模型，可以有效地将人类的经验迁移策略转移到机器上，从而更高效地帮助人类进行设计。
例 3：人机协作装配。针对部分行业或工艺过程不能完全部署机器人的实际情况，瑞典皇家理工学院 Wang Lihui 团队在欧盟科研框架计划“地平线 2020”的资助下，开展了人机共生协作装配项目（SYMBIO-TIC）研究[22] 。项目聚焦人机协作装配，主要研究传感与通信、主动防碰撞、动态任务规划、适应性机器人控制、移动式工人辅助等，旨在确保工人安全参与人机高效协作；已与多家汽车公司和机器人公司开展应用合作。
例 4 ：精益模式。作为技术管理、精益制造、精益产品研发认证等课程的共同创办人，美国密西根大学 Jeffrey Liker 认为精益模式的核心内涵在于持续改进与尊重人。尊重人的实质就是以人为本，即重视公司文化、全员参与、标准化，发展信奉公司理念的杰出人才与团队，不断反思与持续改善、建设学习型组织等。从精益模式可以看出，以人为本的管理是企业重要的发展战略，人是企业内部发展的生命力与创造力，是企业最宝贵的资源。
（三）以人为本的产业模式变革
以智能服务为核心的产业模式变革是人本智造的主题。随着先进技术的推广应用，制造业将从以产品为中心向以用户为中心发生转变，产业模式从大规模流水线生产向规模定制化生产转变，产业形态从生产型制造向服务型制造转变。
例 5 ：某家电企业工业互联网平台。与传统制造和其他电商平台不同，该平台坚持以人为本、人单合一的理念。平台用户从产品交互、设计、采购、制造到服务全流程参与体验，且产品在用户使用过程中通过“网器”（该公司相对于传统“电器”提出的新概念）进行持续的交互和迭代，最大程度满足用户个性化需求。企业通过产品交互了解用户需求，把封闭的企业变成了生态系统，让用户、企业、资源能够全流程的创造价值；用户主动成为产品成长的重要组成部分，企业也实现了自身效益的增加和发展模式在行业内的复制推广。例如，该平台与某地合作建立建筑陶瓷产业基地，将原本“单打独斗”的 130 余家企业，通过平台集约化为 20 余家，在转型升级后，使得制造成本降低 10% ，产能提升 20% 。以人为本的产业模式变革实现了用户和企业的双赢[3] 。