本文从软件和算法研究者的能够体会的一个角度,看自动化是怎样走向智能化的。同时也说明,钢铁的数字化短板为什么就是仿真。
要从数据流动的角度深刻理解智能制造,有必要区分两种情况:决策者是人还是机器。我们首先将这两种形式统一起来,用控制理论中常用的方式描述。如下图中所示:
数据流动
在这张图中,决策者可以是人也可以是机器。控制指令是由实时信息驱动的。但两者往往不是严格的函数关系:相同的输入,可以有不同的输出,因为为历史输入会影响决策;也可以说:历史信息会改变决策者。
在现代控制理论模型中,历史信息可以改变决策者(控制器)的内部状态;在一些复杂的控制软件中,历史信息常用来表征机器所处的状态(如停机卡状态还是工作状态)。人和机器相比,历史信息的影响要大得多。历史信息沉淀下来,逐渐变成经验和感觉,从而改变人本身。未来很多依赖人的场合,主要是依赖人的经验感觉。例如,对新设计的产品进行评估时,人的经验和感觉会起到很大的作用。
在走向智能化的过程中,“历史信息”的处理方式关乎智能制造的实现路径。对于某些对人的感知、经验依赖特别强烈的环节,技术的重点应该是帮助人决策;而对历史数据依赖相对较小的工作,技术的重点应该是代替人的工作。
在笔者看来,某些自动控制系统用不好的根源和改进的方向,就在处理历史信息上。比如,在生产组织过程中,人能够把市场的信息纳入考虑的范畴(比如,市场好的时候重视产量、市场差的时候重视成本),但现在很多软件做不到这一点。这时,人们就会觉得这个软件“不好用”。再如,有些信息应该在生产之前纳入、作为预案(例如生产发现某些异常时,用户是否仍然可用),可以降低成本、提高响应速度。
从这个视角,也可以分析钢铁行业与机械制造行业的在数字化上的差异:在自动化的领域,钢铁行业的数字化是不落后的;但是在设计领域的数字化,钢铁行业是落后的。具体体现就是数字化仿真技术落后——仿真最重要的作用是给人做设计参考。人们常说的钢铁行业数字化短板,就是指的这个领域。