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在全球制造業(yè)加速邁向智能化、數(shù)字化轉型的背景下，智能制造已成為引領新一輪工業(yè)革命、推動產業(yè)升級和增強國際競爭力的核心路徑。智能制造的本質是通過新一代信息技術與制造技術的深度融合，實現(xiàn)制造過程的柔性化、精細化與智能化。

一

前言

具身智能作為人工智能與機器人學交叉發(fā)展的前沿方向，正逐步成為支撐智能制造高階發(fā)展的關鍵技術基礎。具身智能的核心在于可以賦予機器系統(tǒng)“感知 ? 決策 ? 執(zhí)行”的閉環(huán)能力，使其能夠基于自身身體結構與環(huán)境交互，實現(xiàn)復雜任務的自適應學習、協(xié)同操作與靈活應變，使制造系統(tǒng)具備更高的靈活性和自主性。不同于傳統(tǒng)人工智能的靜態(tài)推理方式，具身智能強調智能體與環(huán)境之間的動態(tài)耦合關系，能夠在非結構化制造場景中展現(xiàn)更高的泛化能力。具身智能的引入，使智能制造從傳統(tǒng)自動化生產邁向更高層次的自主化與智能化制造。當前，具身智能在智能裝配、柔性加工、預測性維護、無人物流、智能檢測等場景中展現(xiàn)出顯著的應用價值。例如，集成觸覺感知與深度策略學習的協(xié)作機器人可以在復雜產品裝配中實現(xiàn)微米級精度；基于語義理解與多模態(tài)輸入的移動機器人系統(tǒng)可以在動態(tài)倉儲環(huán)境中，實現(xiàn)路徑自主規(guī)劃與任務協(xié)同；結合具身建模與預測診斷的數(shù)字孿生系統(tǒng)可以提前識別設備異常，從而降低運維成本。隨著應用的不斷深入，具身智能在智能制造中的部署仍存在多模態(tài)數(shù)據(jù)融合困難、任務遷移泛化能力不足、軟硬件協(xié)同不暢、倫理安全機制缺失等技術與應用瓶頸。

鑒于具身智能在制造領域的高度適配性與廣闊發(fā)展前景，學術界和工業(yè)界亟需從系統(tǒng)架構設計、關鍵技術攻關、典型應用拓展等維度，深入開展具身智能與智能制造的耦合研究。本文系統(tǒng)梳理智能制造的發(fā)展演進，分析具身智能驅動的智能制造關鍵特征與核心能力，總結當前研究與實踐進展，構建面向復雜制造場景的具身智能系統(tǒng)架構，并探討當前應用難點與未來發(fā)展趨勢，旨在為構建高自主、高靈活、高可信的下一代智能制造體系提供理論參考與技術支撐。

二

智能制造的技術演進

1.1

｜基于規(guī)則的自動化制造

自動化制造作為智能制造的初級階段，其核心特征是通過預設規(guī)則與程序來實現(xiàn)生產過程的自動化運行。該階段主要依托可編程邏輯控制器、數(shù)控機床以及監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等關鍵設備，通過程序化控制，實現(xiàn)機械設備的精確操作，從而有效替代人工完成重復性、高精度生產任務。

自動化制造在提升生產效率、保證產品質量、降低人工成本等方面具有顯著優(yōu)勢，特別是在惡劣工況下仍能保持穩(wěn)定運行。但自動化制造系統(tǒng)仍存在顯著局限性，如自動化系統(tǒng)缺乏足夠的靈活性與適應性，難以應對復雜多變的市場需求；自動化系統(tǒng)的運行高度依賴人工預設規(guī)則，缺乏自主學習和優(yōu)化能力；自動化系統(tǒng)對生產數(shù)據(jù)的利用率較低，未能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的潛在價值。這些局限性在一定程度上制約了自動化制造的進一步發(fā)展。

1.2

｜數(shù)據(jù)驅動的數(shù)字化智能制造

數(shù)字化智能制造是在自動化制造的基礎上，通過深度融合信息化與數(shù)字化技術，實現(xiàn)制造過程的數(shù)據(jù)驅動與智能優(yōu)化（見表1）。數(shù)字化智能制造的核心是利用傳感器網絡、工業(yè)互聯(lián)網、云計算平臺、大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法等先進技術，對制造全流程進行實時監(jiān)控、動態(tài)優(yōu)化與精準預測，從而顯著提升生產效率、降低能源消耗、減少資源浪費。

表1　智能制造的技術演進

1.3

｜具有智能賦能的智能制造

具身智能制造作為智能制造的高級階段，核心是賦予機器類人化的認知能力，使其能夠模擬人類的感知、理解、學習與決策過程。基于具身智能的制造系統(tǒng)不僅能夠感知環(huán)境并分析多源數(shù)據(jù)，還能夠執(zhí)行復雜的認知推理與自主決策，從而顯著提升制造系統(tǒng)的智能化水平。

具身智能機器人通過多模態(tài)感知技術，能夠以類人化的方式完成精細裝配、質量檢測等高精度任務，從而大幅提高生產效率和自動化水平。具身智能技術通過多模態(tài)感知與自適應學習能力，顯著提升了機器對人類指令與環(huán)境變化的理解和響應能力，從而推動了人機協(xié)作的深度融合。這種多模態(tài)交互不僅優(yōu)化了機器對自然語言指令的識別與執(zhí)行，還增強了其在復雜制造場景下的環(huán)境適應性與任務協(xié)同效率，進一步提升了制造過程的靈活性與自主性。具身智能與人形機器人、自動化機器人產線的融合發(fā)展，使智能制造從單純數(shù)字化控制向更深層次自主化和適應性邁進。人形機器人依托具身智能，可以實現(xiàn)對人類行為的精細模仿與協(xié)作；自動化機器人產線通過融合具身智能技術，可以增強設備在復雜工況下的適應性。未來，隨著技術的不斷突破，具身智能制造將進一步深化人機協(xié)作，推動群體智能與分布式制造等更高層次的智能化生產模式發(fā)展，為制造業(yè)的轉型升級提供持續(xù)動力。