「AI哲学」让人类“为自身立命”与“为AI立心”。

未来的制造会是什么样的？也许目前大规模“批量生产”的工业产品将越来越少，替代的是个性化定制的创意设计产品。

柔性制造实现的关键在于“柔性智能”。3D智能数字化技术是实现“低成本大规模定制”、以区别于传统“昂贵费时的手工化定制”的基础和关键所在。

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未来的制造会是什么样的？也许目前大规模“批量生产”（Mass Production，大规模生产）的工业产品将越来越少，替代的是个性化定制的创意设计产品。这是伴随着互联网、智能数字化技术的发展和3D打印技术的成熟而演变的。

随着社会的进步和生活水平的提高，社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造技术已不能满足市场多品种、个性化的产品需求。因此，过去是企业越大越有竞争力，今后是越小越有竞争力。小到什么程度呢？小到个人！每个人都能在网络社区里提供一个设计方案，从首饰、服装到手表、汽车，设计已不再神秘。虽然初始的设计很原始、很粗糙，但在互联网上有众人的参与改进，并各自加入自己独特的新思路，以此形成各式各样的产品变种，可分别满足某部分特定偏好的人群。比如，有的设计者把产品的客户定位为21岁的年轻女性群体，另外一些设计者主要面向65岁的老年男性群体，因此各自都需要对产品设计做个性化的创新。

这些高度个性化的产品从设计变成现实，需要技术的支撑，智能数字化、数控机床和3D打印则是重要的技术手段。因为这种追求高附加值的个性化定制，之前都是以较大的手工工作量为代价的，尤其是当需要大规模“批量定制”（Mass Customization，大规模定制）时。比如，需要为一万名用户定制个性化的眼镜、服装、帽子、鞋子，如果使用人工逐一为每位用户进行手工测量和手工设计，工作量和成本都将变得不可接受。因此，为提高定制效率，智能数字化技术将发挥关键的作用。比如，可利用摄像头自动采集、分析提取每位用户的体貌个性特征，并自动根据视觉美感进行形状设计、颜色肤色搭配等，可极大地缩减定制周期。换言之，3D智能数字化技术是3D打印实现“低成本大规模定制”、以区别于传统“昂贵费时的手工化定制”的基础和关键所在。

在工业制造领域，这种灵活的生产方式被称为“柔性制造”（Flexible Manufacturing），其价值在于高效率地应对市场需求的多样性和变化。以福特汽车公司的大规模流水线生产为代表，这种传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产效率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但只能加工一种或几种相类似的零件，难以应付多品种、个性化定制的生产。

之后，为了提高生产过程的柔性，逐渐转变为以丰田汽车公司为代表的以模块化为核心的精益生产（Lean Production）。精益生产将整个生产环节拆分，模块之间技术关系被相对固定下来，但模块内部可以存在多种变化，以变化组合的方式来满足需求的多样化。由于模块之间的技术关系相对固定，模块组件之间的组装可以实现较高程度的标准化和规模经济。同时，由于单一模块内部的创新，不会影响模块间的技术关系，又可以给最终商品带来性能上的改变。因此，相对于福特标准化的生产方式，局部创新在精益生产条件下更容易实现。

虽然以丰田汽车为代表的精益生产相对于福特标准化生产的柔性程度有明显的提升，但这种模块化的生产方式还不够充分柔性，尤其当人们越来越多地通过追求定制化的商品来彰显自己的个性时。3D打印设备、工业视觉以及机器人的出现在很大程度上消除了这些局限性，这归功于3D打印技术的特点：可以在成本几乎不变的条件下，实现形状的任意变化。最具革命的意义在于，在一些制造领域，3D打印技术无须使用模块组件，通过一次成型即可直接实现最终产品的多样化，从而颠覆精益生产，走向自由制造（Freedom Fabrication）的生产阶段。3D打印技术的智能数字化设计、快速成型制造的工艺特点，可以大量节省研发者制造的时间，加速设计创新实现的速度。

柔性制造实现的关键在于“柔性智能”：即针对柔性应用需求，智能数字化技术在建模、控制、检测、监控、3D仿真、和分析等方面得到广泛应用，涉及的学科领域包括模式识别与智能系统、计算机视觉、3D计算机图形学、机器人、自动化控制等。届时，以柔性智能为纽带，智能化机械与人之间将相互融合，柔性地全面协调从接受订单至生产、销售等企业生产经营的全部活动。

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“AI哲学一吴怀宇”（中国科学院博士、北大博士后）作者主页：www.OpenDAI.org；邮件：huaiyuwu@sina.com

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