智能制造發(fā)展了這么多年,一直掛在嘴邊的中國制造2025一轉(zhuǎn)眼也馬上到了時間了,可以預見到會有新的詞匯或者方向在引領(lǐng)。
但縱觀只能制造這么多年的發(fā)展,基礎(chǔ)的信息化數(shù)字化仍然是多年發(fā)展的重點的,或者是企業(yè)實際實踐的重點,這些工作其實主要來說還是偏重于效率,我們所提的數(shù)據(jù)驅(qū)動之類的,其實都在這個范疇內(nèi)做文章。當這些基礎(chǔ)都不完善的情況下,一個很明顯的趨勢就是要為企業(yè)的生產(chǎn)進行決策。
決策的內(nèi)涵,一言以蔽之,就是企業(yè)運行效能的經(jīng)驗與知識的物化沉淀。原先都是依靠人來進行的,比如有經(jīng)驗的管理人員,或者一些大國工匠等等高技能人才。但隨著技術(shù)的發(fā)展,從人的智能走向機器的智能,將始終是后續(xù)發(fā)展的趨勢與重點。也就是說,我們所建設(shè)的數(shù)字化系統(tǒng)不僅僅僅是一個工具或者說高效的事后記錄器,而是要帶有一定的思考功能,不管是分析構(gòu)思判斷推理決策,而是能夠具有綜合作出預判性態(tài)勢分析以及推理決策這方面的能力。
就制造范圍而言,決策其實主要在兩個方面,一個是工藝,一個是管理,這兩個方面的內(nèi)涵其實都非常多,換句話說,可做的事情其實也是非常多的。
工藝方面,其實跟之前提到的邊緣計算結(jié)合在一起,主要來說是面向裝備或者裝置的智能化運行進行的,相當于增加了一個大腦一樣。比如企業(yè)里面經(jīng)常用到的自適應(yīng)加工系統(tǒng)(這個筆者也有一套產(chǎn)品,正在推廣,有機會再給大家介紹),或者說具有動態(tài)過程調(diào)控能力的這種系統(tǒng)。想要實現(xiàn)動態(tài)過程調(diào)控,那必然要具有狀態(tài)獲取基礎(chǔ)之上的建模與推理分析,這其實就是智能制造或者CPS的核心。我們傳統(tǒng)開展的加工過程建模與仿真分析,其實都在這個范疇內(nèi),只是有的是在線有的是離線而已。只是說傳統(tǒng)而言,我們可能比較偏重于機理,尤其是在學術(shù)領(lǐng)域,但是隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)模型也得到了發(fā)揮和實踐。
管理方面,比如大家耳熟能詳?shù)母呒売媱澟女a(chǎn)就是進行資源配置的,筆者也是從事這個領(lǐng)域的,現(xiàn)在面對企業(yè)提出了大量的決策方面的能力要求。比如質(zhì)量方面,利用大數(shù)據(jù)模型的方式,可以將傳統(tǒng)依靠經(jīng)驗的性能預測、問題診斷以及參數(shù)優(yōu)化等方面進行優(yōu)化其本質(zhì),其實都是智能的決策。
不管下一階段提出什么樣的新的詞匯,從來沒有革命性的技術(shù)在產(chǎn)生(就算是增材制造,那很久以前的堆焊其實也就是這個道理,當然了,也有人認為增材制造其實是一種受控而已,見仁見智吧),有的也都是量變到質(zhì)變的過程引進,在這個過程當中,可能為了表達方便能夠涵蓋特定的特點或者說內(nèi)涵,而提出來了一些概念而已。
智能制造,其實本質(zhì)上來說還是就企業(yè)智力性的經(jīng)驗與知識方面來進行滲透,說不好聽的,其實也是在替代更為高級一些的工作崗位,這個不需要避諱,事實應(yīng)該就是這個樣子的。傳統(tǒng)的機器換人,其實其內(nèi)涵本來就有替代人的智力活動的意思,只是我們實踐過程當中偏重于自動化,取代了一些較為低級的操作崗位。但后續(xù)的發(fā)展一定不是這個樣子。
我們前幾年所提的數(shù)字孿生其實是智能制造或者說CPS理念的另外一種表達而已,仍然是一個框,就如同智能制造一樣,其實具有極其廣闊的包容內(nèi)容的(有時候想想,如果一個人說自己是搞數(shù)字孿生的,其實感覺跟沒說也差不了多少)。數(shù)字孿生最核心的其實還在于它的人身體所具有的推理分析的能力,其實這就是決策。
決策的內(nèi)容有很多,決策的方法也是有很多的,決策的載體也是有很多,決策的方式也是多種多樣的。但可以預見到的下一步的結(jié)趨勢有兩個:決策將從傳統(tǒng)的離線到在線(這是我們現(xiàn)階段所達到的狀態(tài))進一步走向共生或融合,決策也將從傳統(tǒng)的集中式?jīng)Q策走向分布式?jīng)Q策(其實德國工業(yè)4:0一直宣傳的分布式增強網(wǎng)絡(luò)的核心就是這個意思,包括他們提出的administrator shell這種操作方式也是為這個做準備的,但很可惜我們在這方面的差距還是挺巨大的,可能德國也未必就實現(xiàn)吧,但這個必然是下一步的發(fā)展趨勢,這也是當前人工智能發(fā)展并且能夠和制造相融合的一個極其可行之路)。
不管提什么樣的理念或者概念,制造企業(yè)的運行效能其實始終也離不開質(zhì)量、成本、交期、服務(wù)、柔性等一些永恒的內(nèi)涵。智能制造發(fā)展同樣也將最終聚焦或者圍繞到?jīng)Q策這個方面呢。
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