中国这几年信息化的发展已然浮现很多概念和热点，从云计算到物联网，智慧城市到大数据，到现在的人工智能这一波热浪。这些热浪一定要落地下来，为制造业服务。对于中国人工智能的发展而言，最重要的问题还是要解决中国的制造业发展问题。如果制造业的智能化上不去，中国国民经济的脊梁就不够坚实。
如果说智能是指获取知识和技能的一种能力的话，无可否认的是，正是这些计算机辅助系统和工业软件为制造业带来了智能。因此，人机一体化智能系统，简单地说就是计算机制造，无需加上太多的修饰和太复杂的定义。
电脑比人脑更强大之处，不完全在于其强大的计算能力和存储量，关键是其中运行的软件。假如没有软件，计算机也就是一堆金属塑料。以此为基础，可以了解一下制造业信息化的发展，实际上也能够理解人机一体化智能系统演进的三个阶段。
制造业信息化的发展，主要是围绕着企业的业务运行而展开。首先是企业内部信息化，见图1。这包括“四化一再造”，也就是研发信息化、产品信息化、生产信息化、管理信息化以及业务流程和组织再造。其中产品信息化，主要是指带有嵌入式系统的产品，其复杂程度各不相同。理解产品信息化，对理解当下的人机一体化智能系统，非常重要。
与此同时企业还有一个上游供应链和下游社会关系的问题，上游包括原材料、零部件、装备和人员招聘等，下游则与销售、银行、客户关系等相关联。这些属于企业的外部信息化问题。
可以看到，计算机系统很早就开始赋予各种制造装备以智能。如果按照前面智能的定义的话，那么智能制造这样的一个问题，可以说很早就被提出来了。在整个信息化对制造业的改造过程中，是工业软件支撑了企业数字化的发展，扮演了一个最重要的角色。
其实早在上世纪70年代，就能够正常的看到数字化对传统工业的改造蒸蒸日上。尤其是在1974年，第五代使用微处理芯片与半导体存储器的计算机数控装置研制成功以后，从生产装备的角度来看，发展非常迅速。拿数字控制机床来讲，从一轴到三轴到五轴到七轴，对基于信息化的工业化产生了革命性的影响。
还有各种各样的计算机辅助系统，从辅助制图CAD、到计算机辅助工程仿真CAE、到计算机辅助制造CAM等，都对制造业的现代化产生了深远的影响，完全改变了人们对现代化的工业化的认识。
上个世纪90年代初互联网开始在全球普及，企业的网络化随之也加快速度进行发展。在互联网没有普及应用之前，基本上所有的企业都是采用客户服务器（C/S）的架构，但客户服务器只能解决本地域的联网问题。互联网兴起之后，异地可以联网，企业也很快开始走向网络化。
除了应用互联网之外，企业的网络化有两个主要的方向，一个就是内部网，将企业内部各个部门和下属单位所有的信息系统全部连在一个网上，不管这些部门是在北京，还是在印度或墨西哥。这样极大地提高了企业内部业务的运行效率和有效性。当然，只是实现了信息和数据的交换，还没做到智能化。
另外一个是外部网。企业的外部联系，全部利用互联网进行。也就是说，把企业内部网的一部分向外部合作单位开放，求得横向打通。比方说生产汽车的，会把生产计划向上游的座椅工厂开放，后者能进入企业内部网络，了解有关部门的生产进度，以便准确、及时供货。企业跟银行连通之后，只要座椅被汽车制造厂验收，银行就会自动打款给上游供应商。这样，就做到了外部信息系统的一体化。
互联网带来的制造和生产的网络化，正是基于内部网和外部网实现。这个能看做是早期的“互联网+制造”的核心内涵。可以说“互联网+制造”实际上始于上世纪90年代。
第一个就是关联设计系统。在虚拟设计与制造的环境下，网络能支持成百上千个在线用户一起进行实时设计，使得一个系统或者一台装备的总体、子系统之间的三维设计结果相互关联。
IBM早期大量发展计算机辅助设计的一个根本动力，就是数字化图纸能够最终靠网上传送，可以在整个世界任何一个IBM的工厂，生产所设计的零部件。当时，新产品的设计速度加快了16倍，产品更改和更新的速度提高了数百倍。“互联网+”为制造能力的提升开辟了一个很难来想象的巨大空间，对企业来讲是一个全新的竞争优势。
第二个是网络化协同平台，网络化带来的不单单是大家交换信息，还能够带来工程人员的协同工作。一些大的企业，如波音公司，率先建立了自己很强大的网络化协同平台。2000年9月以波音、洛克希德?马丁、雷神、BAE及R&R为代表的美英国防航空巨头，发起组建了大名鼎鼎的Exostar，探索国防航空行业的供应链网络协同。
目前，通过Exostar进行供应链管理和协同的有六大主制造商，涵盖16000个不同规模的专业供应商。随后，欧洲国防航空行业的四巨头，空中客车、达索航空、赛峰和泰雷兹，也跟随美国竞争对手的脚步，发起设立了一个属于欧洲国防航空工业的网络化协同制造平台Boost Aero Space，于2011年正式对行业内客户提供服务。
第三个是全三维标注技术，任何一个产品只要把三维的图做出来，零部件的图纸就可通过计算机软件和系统自然而然地分解和生成。这就使得企业得以形成单一的数据源管理。美国国防部和航空航天近几年很看重的数字主线（Digital Thread），也正是这样一种技术的发展和延伸。
企业智能化的发展，可以回溯到上个世纪六十年代初。通过图2的制造业智能化发展，能够正常的看到制造业如何从数字化走到网络化，再走到智能化。
过去几十年中国信息化的发展有两个不足之处。一个网络化的内向性问题，很多企业只做了内部网，就没有做外部网，这样的一种情况与我们的国情有关。第二个就是业务智能的使用在中国发展非常缓慢，这原因是“拍脑袋做决策”慢慢的变成了习惯。
智能化其实就是依托于计算科学，而不单单是计算机科学。美国国家总统信息技术委员会在2005年专门就“计算科学”的重要意义给时任总统小布什写过一个报告，其中讲到计算科学是由三个不同的元素组成的：计算机与信息科学、建模与模拟软件和计算的基础设施，这三点缺一不可。
在计算科学意义上的智能化，实际上包含四个基本的要素：模型、算法、软件和数据。研究任何一个问题，必须首先要把物理问题的数学模型构造出来；之后需要有一套模型计算的算法方法，例如各种微分方程和代数方程的求解；需要形成可以按算法重复执行计算的软件；而在计算的时候，则需要大量的数据处理和分析。
如果只是做了信息的采集、存储、处理、检索和利用，这个不是智能的系统，而只是一个简单的信息系统；即使把它们都连成网络了，仍然只是一个联网的信息系统，而不是一个智能的系统。因此，判定一个系统是否是真正的、智能的系统，一定要从这四个方面去评估。很多地方搞智慧城市、搞人机一体化智能系统，若需要仔细推敲其真伪，最好的衡量的方法，是利用这把具有四个维度的尺子。
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