让机器“自愈化”引领新科技变革（科技名家笔谈）( 二 ) 作者高金吉肖像画本版画家张

工程控制论突破了动物和机器、控制工程和通信工程的界线，将动物的目的性行为赋予为机器共有的特征，概括综合形成新理论。 2010年，笔者提出将动物另一个共有的特征自愈机制赋予机器，概括综合形成机器可以产生自愈功能遏制破坏力的理论——工程自愈论(EngineeringSelf-recovery) 。工程自愈论是一门跨学科的学科群，是一种科学的哲学理论或从一种新的角度来观察世界的系统观点和方法，是人工自愈的理论基础，可以改变理念，指导设计制造使机器实现自愈化。
自愈化是研究机器或装置及其健康监控系统在无人干预的情况下按设计的自愈机制自行抑制或消除故障的过程。自愈化技术大致可以分为四类：一是自修复，二是自代偿，三是自保护，四是自愈调控。 2021年7月， “首届人工自愈与自主健康学术论坛”在北京化工大学举行，与会学者兴趣十足，研讨热烈。出乎意料的是，该学术论坛吸引了超过1.2万人线上关注。
2006年，中国工程院咨询项目提出“装备故障自愈工程及其在我国推广应用的建议” 。现代社会是生物—社会—机器(人造物)—赛博(Cyber)共存的时代，可称其为BASOMAC(Biology-Society-Machine-Cyber) 。工业互联网和AI与AS两个轮子驱动，应用赛博赋能技术，将嵌入式技术、智能材料和工业软件与装备本体技术深度融合，可实现装备辅助康复和自主健康，以及高危流程装置本质安全化和无人化，引领新科技变革。
2001年起，北京化工大学诊断与自愈工程研究中心开展基于因特网的装备远程监测与智能诊断研发及工程应用，并在快准溯源诊断、精稳自愈调控研究取得若干成果，如透平机械轴位移与气膜端面密封故障自愈调控、转子多频振动电磁力靶向抑制、电磁与气压液式转子自动平衡等。 2012年，笔者出版了《机器故障诊治与自愈化》专著，拟于明年出版《人工自愈导论》中英文专著。
2009年， IBM提倡的“智慧地球”和“智慧工厂”战略得到了普遍认可，但仅有“智慧”是不够的，在未来世界，装备安全与自主健康会越来越成为生产力和战斗力的最重要组成部分。人工智能会使机器更聪明，人工自愈可让机器更健康。中国具有门类齐全、世界上数量最多的工业装备和制造厂，在学习国外构建智慧工厂的同时，应在世界上最先揭开“健康工厂”乃至“健康地球”发展战略的序幕。
今天，我们可以展望，总有一天，随着人工自愈科技的发展，人类会造出一些跟人一样自主健康的机器装备和制造系统，并有可能辅助增强人类自愈康复功能。人工自愈将助力新一轮科技革命，迈向自愈化时代。
(作者为中国工程院院士，北京化工大学教授，主要从事设备故障网络化监测诊断、智能运维与人工自愈研究；兼任中国工业互联网研究院技术委员会主任；于2016年获世界工程资产管理协会颁发的年度唯一的先进技术领域终身成就奖。 )