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李培根院士:智能制造很热,在中国尤甚

来源:科技报道                发布时间:2019-05-08

日本应该是世界上最早由政府推进智能制造计划的国家,1989年即提出“智能制造系统”国际合作计划(IMS计划),是当时全球制造领域内规模最大的一项国际合作研究计划。1995年正式实施,但其后智能制造影响力日渐减弱。2010年,日本退出IMS计划。

当前,智能制造已经成为中国制造强国战略的主攻方向,国内已经涌现出一批智能制造“示范企业”。尽管已经有众多企业在实施智能制造,但恐怕少有人追问究竟什么是智能制造的真谛。

智能制造的本质究竟是什么?第四次工业革命似乎特别强调CPS(cyber physics system),即数字与物理世界的融合。智能制造是第四次工业革命在制造领域的主要体现,那么,数字与物理世界的融合是智能制造的本质吗?非也,融合不过是现象而已。其实,经过第二和第三次工业革命,人们对工程中?#33539;?#24615;问题的认?#38431;?#25511;制已趋成熟。但制造中无论是涉及效?#30465;?#36136;量、成本,还是绿色、服务等,?#21363;?#22312;大量的不?#33539;?#24615;。此外,制造中还有很多问题是非模式的,如一个工厂或车间的节能问题,不仅无法用数学模型描述,而且没有一个固定的模式。对于试图清晰认识乃至驾驭制造过程的人类而言,非模式、不?#33539;?#24615;问题是最大的困扰。系?#25345;?#21040;底有多少因素相互关联,又互相影响到何种程度?幸运的是大数据人工智能等?#38469;?#20026;人类开启了进一步认识和驾驭客观世界非模式和不?#33539;?#24615;的大门。因此,智能制造的本质和真谛是利用先进?#38469;酰?#22914;数字化、网络化、大数据人工智能等)认识和控制制造系?#25345;?#30340;不?#33539;?#24615;问题?#28304;?#21040;更高的目标。日本早期的智能制造计划之所以未取得明显效果,恐怕与当时缺乏应?#28304;?#31867;问题的?#38469;酰?#22914;大数据人工智能)有关。

不?#33539;?#24615;问题有两大类。一是客观不?#33539;?#24615;,如加工过程中质量的不?#33539;?#24615;,产品运行性能中表现出的不?#33539;?#24615;等。二是主观不?#33539;?#24615;,或曰认识不?#33539;?#24615;。主要指制造系?#25345;性?#26412;?#33539;?#24615;问题,因为未能数字化而导致人?#20113;?#35748;识的不?#33539;?#24615;。如企业中各种活动、过程的安排,本来就是?#33539;?#24615;的。但因为涉及的人太多,且发生时间各异,若无特殊手段,于人的认识而言纷乱如麻。此即人的主观不?#33539;?#24615;或认识不?#33539;?#24615;。为何把主观不?#33539;?#24615;也视为制造系统的不?#33539;?#24615;?因为制造系?#25345;?#20063;应该包括相关的人。

企业实施智能制造的关键是什么?关键问题自然不少,此处仅提请人们关注最基础、却尚未引起普遍重视的问题——数据与互联。

无论是客观不?#33539;?#24615;还是主观不?#33539;?#24615;,有了相应的数据就有了认识不?#33539;?#24615;的基础。分析加工过程中方方面面的数据,有可能使人清楚发现原先意识不到的影响加工质量的因素?#24509;?#25569;企业各种活动的相关数据,方能降低认识的不?#33539;?#24615;,而且能使新的活动更?#34892;頡?#20351;相应的决策更合理。至于非模式的场景,更需要借助数据分析。

欲获取数据就需要互联。互联首先指采集制造过程中的物理量(如在设备上装传感器),分析这些数据就可能更深刻地认识其不?#33539;?#24615;,并有可能发现看起来无关的某些物理?#24656;?#38388;存在的?#25345;?#20851;联。互联自然也应该包括由人决定的各种活动之间的相关数据连接,当然其前提是相关的活动?#27426;?#35201;数据化。

互联的概念不能仅限于企业内部。要有“企业生态系统”的意识,即是说“系统”的观念不能局限在企业内部。供应商、客户等组成企业的生态系统,企业生态系?#25345;?#30340;成员应存在某些数据的互联和分享。现在就有“数字供应链”的概念,即企业之间不仅是物料的供需,还存在数据的供需。一个好的企业生态系?#25345;?#24212;该包含“数字生态系统”,或曰企业生态系?#25345;?#35201;强调数据互联。


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