1、智能制造需要关注的几个问题清华大学 吴 澄2016.12.8 南京提要:“左邻右舍”的关系需要理一理 了解内涵是起点“有没有”和“好不好”1,“左邻右舍”的关系需要理一理与“智能制造”相关的技术、举措很多“两化融合”、“深度融合”、“中国制造2025”、德国工业4.0、美国“工业互联网”、CPS(CyberPhysicalSystems)互联网+制造、云制造、大数据制造、(以后还会有新提法!)还有,智能设计、数字化制造、虚拟制造、集成制造、协同制造、智能物流、绿色制造、一体化优化制造、服务制造(以上每一个都可以有智能技术的内容)因此,首先需要理一理它们之间的关系:各就各位“共性”,都是信息物理
2、融合系统(CPS),未来的工程系统都是CPS未来世界是信息世界和物理世界的融合又各有个性并且“你中有我、我中有你”可以这样来描述它们之间的关系:制造强国是目标-“中国制造2025”,明确提出了愿景。如同德国工业4.0明确愿景是增强德国制造的竞争优势。“两化融合”是主线-中国的CPS,符合“信息世界物理世界融合”的发展总趋势 各种技术(提法)是选项(实施“两化融合”、“中国制造2025的选项)例如:数字化制造、集成制造、虚拟制造、网络化制造、协同制造、优化制造、服务制造等等以及新提出的 互联网+制造、云制造、大数据制造、智能制造(还不断会有新提法)智能制造是选项,但又是当前热点和主攻方向之一,预
3、期潜力大,寄于厚望。“德国工业4.0”、”美国工业互联网“等是参考,也可以是选项。选项的判别依据-效益、竞争力、可持续2,了解内涵是起点-什么是智能制造?人工智能技术:用机器(主要是计算机和软件)实现人的“感知”和“判断”是传统人工智能的提法。如感知方面:机器视觉、力觉、触觉、听觉,在判断和决策方面:专家系统、人工神经网络、模糊推理,智能代理,自然语言接口、机器学习等人工智能新形态:大数据智能、群体智能、跨媒体智能、混合智能,(体现形式:自主无人系统,应用:智能制造、智慧医疗、智能交通)制造全生命周期包括了:产品创新设计、加工制造、装配、测试、管理、营销、售后服务、客户关系、仓库物流供应链、报
4、废处理、新一代信息技术,包括了大数据、互联网、云计算、移动技术和智能技术等。“新一代信息技术”和“制造全生命周期”两个维度的任何一个交集都属于智能制造。从实用、广义角度理解智能制造:智能制造是以智能技术为代表的新一代信息技术(包括了大数据、互联网、云计算、移动技术等)在制造全生命周期的应用中所涉及的理论、方法、技术和应用。这样说,智能制造的覆盖面很广,不只是“高、大、上”,制造业(包括其它行业)的各个层面都可以有所作为。3,“有没有”和“好不好”从“有没有”的角度讨论智能制造的“解决方案”信息化、信息的“互联互通互操作”是智能制造技术层面的基础。(解决异构信息环境的集成和协同操作问题)例如,这
5、类信息平台实现了制造资源共享。“自动导航、调度优化”需要智能技术的支持。如果建立在互联网上,就是网络化制造。如果资源分布采用云架构,就是智慧云制造。协同制造需要互联互通互操作,信息集成也是基础。从“好不好”的角度讨论智能制造的“解决方案”建模和优化(机器学习、深度学习等等)是必须的理论、方法。例如,要解决企业的主要运行指标的优化问题(同时满足各种指标的极小、极大)minM,minT,maxU,minW,maxQ,minE,minR,minG,minP必须建立决策变量与各个指标之间的关系(计算模型)实现方法是基于数据的智能建模(各种机器学习算法):建立指标、约束的智能预报模型,然后解非线性优化问题。当然,效益是智能制造的第一考量,因为智能制造的终极目标是推进企业、地方的技术进步、生态进步和经济发展。谢谢关注 请指正!