當(dāng)前,智能制造已經(jīng)成為中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的主攻方向,國(guó)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出一批智能制造的“示范企業(yè)”。
智能制造的本質(zhì)究竟是什么?第四次工業(yè)革命似乎特別強(qiáng)調(diào)數(shù)字與物理世界的融合。智能制造是第四次工業(yè)革命在制造領(lǐng)域的主要體現(xiàn),那么,數(shù)字與物理世界的融合是智能制造的本質(zhì)嗎?非也,融合不過(guò)是現(xiàn)象而已。
經(jīng)過(guò)第二和第三次工業(yè)革命,人們對(duì)工程中確定性問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與控制已趨成熟。制造中無(wú)論是涉及效率、質(zhì)量、成本,還是綠色、服務(wù)等,都存在大量的不確定性。此外,制造中還有很多問(wèn)題是非模式的,如一個(gè)工廠或車(chē)間的節(jié)能問(wèn)題,不僅無(wú)法用數(shù)學(xué)模型描述,而且沒(méi)有固定模式。對(duì)于試圖清晰認(rèn)識(shí)乃至駕馭制造過(guò)程的人類(lèi)而言,非模式、不確定性問(wèn)題是最大的困擾。系統(tǒng)中到底有多少因素相互關(guān)聯(lián),又互相影響到何種程度?
幸運(yùn)的是大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為人類(lèi)開(kāi)啟了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和駕馭客觀世界非模式和不確定性的大門(mén)。因此,智能制造的本質(zhì)和真諦是利用先進(jìn)技術(shù)(如數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)、人工智能等)認(rèn)識(shí)和控制制造系統(tǒng)中的不確定性問(wèn)題以達(dá)到更高目標(biāo)。日本早期的智能制造計(jì)劃之所以未取得明顯效果,恐怕與當(dāng)時(shí)缺乏應(yīng)對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的技術(shù)(如大數(shù)據(jù)、人工智能)有關(guān)。
不確定性問(wèn)題有兩大類(lèi)。一是客觀不確定性,如加工過(guò)程中質(zhì)量的不確定性,產(chǎn)品運(yùn)行性能中表現(xiàn)出的不確定性等。二是主觀不確定性,或曰認(rèn)識(shí)不確定性,主要指制造系統(tǒng)中原本確定性問(wèn)題,未能數(shù)字化而導(dǎo)致人對(duì)其認(rèn)識(shí)的不確定性,如企業(yè)中各種活動(dòng)、過(guò)程的安排,本來(lái)就是確定性的,但因?yàn)樯婕暗娜颂?,且發(fā)生時(shí)間各異,若無(wú)特殊手段,于人的認(rèn)識(shí)而言紛亂如麻。此即人的主觀不確定性或認(rèn)識(shí)不確定性。為何把主觀不確定性也視為制造系統(tǒng)的不確定性?因?yàn)橹圃煜到y(tǒng)中也應(yīng)該包括相關(guān)的人。
企業(yè)實(shí)施智能制造的關(guān)鍵是什么?關(guān)鍵問(wèn)題自然不少,此處僅提請(qǐng)人們關(guān)注最基礎(chǔ)、卻尚未引起普遍重視的問(wèn)題——數(shù)據(jù)與互聯(lián)。
無(wú)論是客觀不確定性還是主觀不確定性,有了相應(yīng)的數(shù)據(jù)就有了認(rèn)識(shí)不確定性的基礎(chǔ)。分析加工過(guò)程中方方面面的數(shù)據(jù),有可能使人清楚地發(fā)現(xiàn)原先意識(shí)不到的影響加工質(zhì)量的因素;掌握企業(yè)各種活動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù),方能降低認(rèn)識(shí)的不確定性,而且能使新的活動(dòng)更有序、使相應(yīng)的決策更合理。至于非模式的場(chǎng)景,更需要借助數(shù)據(jù)分析。
欲獲取數(shù)據(jù)就需要互聯(lián)。互聯(lián)首先指采集制造過(guò)程中的物理量(如在設(shè)備上裝傳感器),分析這些數(shù)據(jù)就可能更深刻地認(rèn)識(shí)其不確定性,并有可能發(fā)現(xiàn)看起來(lái)無(wú)關(guān)的某些物理量之間存在的某種關(guān)聯(lián)?;ヂ?lián)自然也應(yīng)該包括由人決定的各種活動(dòng)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)連接,其前提是相關(guān)的活動(dòng)一定要數(shù)據(jù)化。
互聯(lián)的概念不能僅限于企業(yè)內(nèi)部。要有“企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”的意識(shí),即是說(shuō)“系統(tǒng)”的觀念不能局限在企業(yè)內(nèi)部。供應(yīng)商、客戶等組成企業(yè)的生態(tài)系統(tǒng),企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的成員應(yīng)存在某些數(shù)據(jù)的互聯(lián)和分享。現(xiàn)在就有“數(shù)字供應(yīng)鏈”的概念,即企業(yè)之間不僅是物料的供需,還存在數(shù)據(jù)的供需。一個(gè)好的企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)該包含“數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)”,或曰企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)互聯(lián)。
互聯(lián)的意識(shí)甚至促使企業(yè)家和工程師們重新定義行業(yè)的邊界、產(chǎn)品的功能邊界。如做智能彩燈的企業(yè)需要考慮燈與娛樂(lè)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)連接,汽車(chē)業(yè)需要考慮汽車(chē)與智慧城市之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)。
人機(jī)智能時(shí)代正在到來(lái),智能制造未來(lái)的發(fā)展將如何?當(dāng)前,相對(duì)容易推測(cè)的是,“知識(shí)工程”將發(fā)揮越來(lái)越大的作用,工程師的大部分腦力工作可能被智能系統(tǒng)取代;虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間的界限將越來(lái)越模糊,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(ar)、混合現(xiàn)實(shí)(mr)技術(shù)將在更多的場(chǎng)景得到應(yīng)用。難以推測(cè)的是,在制造系統(tǒng)越來(lái)越“智能”的時(shí)候,人的作用將如何定位和發(fā)揮。對(duì)此,我們只能隨著時(shí)間的推移,在實(shí)踐中探尋答案。
什么是智能制造的最佳路徑?這是政府、企業(yè)家以及研發(fā)人員要特別重視和思考的問(wèn)題。當(dāng)下熱火朝天的“機(jī)器換人”“百萬(wàn)工業(yè)企業(yè)上云,實(shí)施百萬(wàn)工業(yè) app”等都在進(jìn)行這方面的探索和實(shí)踐。最終的答案是什么?現(xiàn)在還不得而知,但有一點(diǎn)是可以肯定的,智能制造必須依賴(lài)眾多基礎(chǔ)的智能技術(shù)與工具,如傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、智能數(shù)控系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析工具、智能軟件等,在這些領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)重大突破、占領(lǐng)制高點(diǎn)是建設(shè)智能制造強(qiáng)國(guó)的前提。我們要時(shí)刻清醒地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
“智能制造要夯實(shí)“數(shù)據(jù)”“互聯(lián)”基礎(chǔ)”由中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng)(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)交網(wǎng))小編整理發(fā)布。如需要轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明文章來(lái)源,更多關(guān)于機(jī)電行業(yè)資訊,請(qǐng)點(diǎn)擊關(guān)注:中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng) 機(jī)電信息