朱海平:智能制造与智能化工厂建设
发布时间:2015-11-14
作者:
朱海平
来源:互联网
在日前青岛举办的2015"创新IT驱动产业升级"城市CIO论坛上,华中科技大学机械学院教授从学术与实践两个维度与大家分享了智能制造与智能化工厂的建设。
最后一部分是智能生态系统。这个现在也谈得很多,例如科技化定制等,我觉得这是关于智能制造的新模式,但是这是否属于智能制造,还值得商榷。当然,要支持这种新模式,就需要智能制造生态系统的支持,包括产品、制造环节、产业链还有一些特定行业的生态系统,一个典型的例子就是苹果,它可以说是一个很健康的智能生态系统。
智能制造的特征
接下来大家可能还关注智能制造到底有什么样的特征,我总结了六个特征:
第一,智能制造是一个大系统,这是一个趋势,任何企业或者个人都可能参与到产品设计中,现在我们谈的众包设计、物流、电网与制造工厂的联系,显然这是个非常复杂的大系统即云计算,目前已经成为一个必备的基础设施。
第二,就是我们说的智能活动的基本特征,即信息驱动下的感知、分析、决策、执行与反馈几个大类。你现在检测一下,如果没有这几个基本特征就不能称之为智能。
第三,是系统的净化和自觉性,即系统能够自主、自觉性地调整它自己的结构,实现资源的优化组合。
第四,就是集中智能与群体智能相结合。我刚才举了一个例子就是CPS,即信息物理系统,代表的个体具有智能特征,可以自主协作,从而实现分散控制,这是群体智能的体现,但因为囚徒困境等原因,集中智能仍不可少。我们以前讲智能是一种集成智能,这个就类似于现在讲的经济,以前是计划经济现在是市场经济,未来也是要由集中控制到分项控制转移,但是分项控制确实会带来问题,比如效率可能比较低等等。所以未来我们认为集中控制与分项控制要相结合,就如我们说市场经济也要宏观调控一样。
第五,是人与机器的互动,就是人机协同。现在越来越多的机器人,还有一些可穿戴设备逐渐出现和普及,而未来人与机器的融合将是一个趋势。
最后,是虚拟与物理的融合。我们说智能系统蕴含着两个世界,一个是由机器实体和人构成的物理世界,另一个是由数字模型、状态信息和控制信息构成的虚拟世界,未来两个世界将深度融合,难分彼此。当虚拟世界里发生了变化,物理世界马上就会跟着改变,反过来物理世界的状态也能够在虚拟世界里面得到反映,后面我可以通过一个例子给大家说一下。
关于智能制造的一些思考
首先,我们现在所说的“智能”有低级和高级之分,“自学习、自决策、自适应、高度人机协同”是未来方向,但目前难以实现,现在很多情况下我们还处于低级的智能。
另外,智能制造业不是一个大杂烩,现在很多人习惯于所有新东西都叫智能制造,事实上有些东西不太合适归于智能制造。
其三,在不同的行业和企业智能制造的实施目标是有差异的,因此一定要谨慎处理,做汽车的企业和做CT的企业,它的智能制造肯定是有区别的。
其四,智能制造的基础是不是完全基于智能化制造,我觉得还有待商榷。全面自动化至少现在可能还没有必要,我认为并不是一定要全面自动化才做智能制造。
最后,是我个人的观点,可能不一定大家普遍认同。我自己觉得智能制造只是锦上添花,不能雪中送炭。如果一个企业原先管理比较完善,通过智能制造是可以更进一步的。然而,如果一个企业管理不好,想通过智能制造提升到很高的高度是不可能的。中国和美国、德国最大的差距,不是在信息化,我们的阿里巴巴可能比美国的那些互联网企业还要强,这是我们的优势。但是我们在设计、材料、工艺和管理方面与德国、美国有巨大的差距,因此中国制造2025中有个工作叫强基工程,这是非常重要的。
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