机械制造企业主要是生产机械产品和装备，经历了机械化、电气化、信息化、智能化的发展阶段。
西门子公司率先提出了工业4.0，并上升为德国国家发展战略，其核心就是电子、IT、工业机器人在企业的应用。我理解的第三次工业革命主要是面向自动化，解决的是人的体力的延伸；第四次工业革命的核心技术是CPS，主要解决的是智能化问题，是人脑力的提升。
美国提出“先进制造业国家战略计划”。在中国工程院的建议和推动下，我国也开始实施制造强国建设，无一例外都聚焦到智能制造。政府对搞智能制造的积极性很高，企业搞智能制造的积极性也很高，专业的热情也很高，到底什么是智能制造？
很多企业要打造数字化车间，要运用机器人技术和人工智能技术，这非常好。企业运用人工智能技术之前，首先要把数字化、网络化技术用好。无论是运用机器人，还是引入人工智能技术，都不能替代企业本身的产品设计技术和制造技术。智能制造是很好，但它不是医治企业百病的良药，它并不能替代设计技术和制造技术的本身，它可以提升设计的水平和产品质量。
精益生产和质量工程是智能制造的前提和基础。如果生产是粗放型的，那就没办法搞智能制造，所以首先要精益生产，通过机器人技术、人工智能技术实现精益生产。精益生产既是智能制造的基础，又是智能制造的目标。
精益生产主要包括四部分内容。一是精益设计。二是精益加工。三是精益装配。四是精益服务。改革开放40年，制造业取得了很大的成绩，人民的生活水平发生了翻天覆地的变化。40年以前，很多地方的老百姓为吃饭问题而发愁。现在，我国已经拥有250多个工业门类，全面出现了产能过剩。现在大部分老百姓是为什么问题发愁？现在老百姓是为减肥问题发愁。由为吃饭问题发愁转变为为减肥问题发愁，充分说明了制造业取得了很大成绩。
精益生产贯穿全生命周期
大部分的制造企业处于产业链的中下端。从生产过程来看，属于粗放型的、简单型的、加工型的生产方式，产品设计始终是弱点。我国的企业追求创新精神、追求创新设计、追求创新的产品。企业家要做产品，首先要关心产品是给谁用的、客户是谁、市场在哪里。这些都需要通过精益设计来完成。制造业向服务型制造业转变，精益生产要贯穿产品的全生命周期。
德国人认为有四次工业革命，英美还在提三次工业革命。英国学者保罗·麦基利提出了三次工业革命说，他认为第一次工业革命是工厂取代作坊，面向机械化生产；第二次工业革命是流水线普遍运用，面向的是大规模生产；第三次工业革命发生在21世纪初，它的特征是数字化制造，面向定制分散的生产。
制造业现在比较困难，按质按量交付，出现各种人员的效率、库存、质量、成本等问题，搞生产的人员整天忙于救火。更严重的是研发人员不足，供应商不能保证交付等等。
在这样的背景下，精益生产方式就应运而生。精益生产，一个精，一个益。“精”就是少而精。就像减肥一样，人需要减肥，生产过程同样要减肥。少而精不同于其他的生活方式。“益”就是取得最大的效益，多品种、少批量。最早是由美国麻省理工学院在国际汽车计划研究项目中提出来的。日本丰田公司的生产方式是适合制造企业的生产组成方式，精益生产是麻省理工学院对日本TPS的赞誉。很多人认为精益生产是日本人搞的，实际上是美国人的理念。
除了精益生产以外，美国人又提出了准时生产的概念。准时生产非常重要，现在的提法是精准生产。精准就是精益生产和准时生产加起来叫精准生产。但是，我们又把它广义化了，用在别的领域了，甚至用在社会科学很多领域。这是一个普遍的先进理念。
精益生产的基本思想是在需要的时候按需要的量生产出需要的产品，它是准时生产方式之一。精益生产的核心是零库存和快速反映市场变化。精益生产有五个原则，包括价值原则、价值流原则、流动原则、需求拉动原则和完美性原则。生产的产品具有高度附加值。同时，降低成本、改善质量、缩短生产周期也是非常必要和重要的。
它有六个方面的追求，品质追求是零缺陷，具体来说是稳健生产，是百万分之一的次品率；追求在制品最少化原则；尽可能让生产平衡与匹配；追求生产效率的极限化原则；追求生产计划能够变动的原则；追求统一协调的生产和物料管理的原则。它的七个“零”目标，零不良品、零转产、零搬运、零库存、零停滞、零故障、零灾害。每个目标都有具体量化的要求。
推广精益生产有六个要素。第一是员工环境和参与；第二是工作场地组织；第三是质量；第四是生产可运行性；第五是物料移动性；第六是流畅的生产。
精益生产是智能制造基础
推广精益生产与推广智能制造并不矛盾。精益生产既是智能制造的基础，也是智能制造的目的。有了智能制造+精益生产，制造企业就能向数字化、智能化、拟人化、绿色化方向发展。这使得机械制造传动和驱动更加高效，运行控制要求更加智能、系统设计更加多元、系统制造更加复杂、工作环境更加简单、系统尺度更加多样。
推广智能制造、推广精益生产最终的目标是生产高质量的产品，生产高质量的产品就需要高质量的技术。在技术方面，结合研究，总结了十项关键技术。
第一，基于物联网与RFID条码的质量监控智能环境技术。要搞精益生产，就需要物联网的智能化的监测质量的环境。第二，面向制造知识和质量管控的系统布局。制造资源的每一个环节进行质量的布局，我们往往是比较多的考虑生产布局。质量如何来管控布局，过去研究的比较少。第三，以人为中心的故障诊断与智能交互系统技术。以人为中心，同时能够对故障诊断进行交互的生产。第四，基于虚拟现实和增强现实的产品内在质量可视化系统。不仅要关注表面的质量，还要关注内在的质量。比如，它的强度、刚度、可靠性等等内在质量。中国产品的内在质量往往会弱一点。第五，产品、零件和物料、工具多层次的精确定位技术。第六，面向装备质量的自适应抓取和路径优化的智能装配技术。第七，人机一体化的人、机器人与机器協同工作技术。第八，智能制造和网上协同的质量标准规范。我们搞了智能制造、网上协同，但质量如何来管控，每个行业都有每个行业的标准，每个企业有每个企业的标准，每个产品有每个产品的标准，这个标准规范是非常重要的。第九，量身定制的性能参数实时调控智能界面。要定制化生产、定制化的质量控制。第十，基于价值链提升的制造服务质量体系。现在由制造业转化为制造服务业，这是大趋势。转化为制造服务，服务的质量怎么管控，这更加重要。因为用户使用你的产品，在体验的过程中如何进行质量的调控、质量的设计、质量的保证，这决定了我们这个产品是不是得到用户的欢迎。
围绕这些工作，我的团队在五个方面做得比较好：基于模式识别的零件潜在缺陷检测技术；基于机器学习的微刃磨损视觉检测技术；大长径比孔精度在线检测与智能加工技术；基于混合现实的大部件测量与对接技术；基于物联网大数据的数控机床远程诊断技术。
（以上内容根据中国工程院院士谭建荣在“第十五届中国制造业国际论坛”上的公开演讲整理而成，未经本人确认。）
