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中国智能制造:起步于工业智能 逐渐融于人工智能

2016-07-14 09:32
风频浪劲
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  4、以工业软件构建的智能系统

  工业软件由编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件组成。它们是数字化革命的成果,是信息技术与工业技术相结合的产物。数字化的所有的基本功能,其实都是由科学效应来实现的,例如电场形成了计算的0和1,磁场形成了存储的0和1,电磁场形成了无线网络的0和1,等等。因此,软件不过是调用低层硬件通过科学效应来执行各种功能的计算机指令的程序集合。

  工业软件可以分为机械自动化、生产自动化、企业信息化等不同的大门类。还可以分为CAX、ERP、PLM、MES、OA、EB等不同用途的软件,也可以细分为PLC、DCS、PAC/PLMC、SCADA、工控机、嵌入式系统、信息安全、生产安全、工控供应链、工业以太网、现场总线、无线通讯、低/中/高压变频器、运动控制、机械传动、电机、电气连接、工业机器人机器视觉、离散传感器、分析测试仪表、显示控制仪表、工业电源、机箱机柜、低压电器等专属用途软件。

  以《三体智能革命》中提到一个飞机关联设计案例为例,在给定飞机方案的情况下做好了CAD设计建模,形成了数字化样机。如果飞机在风洞试验中被确认需要做外形的优化与调整,就会遇到很大的麻烦,只要外形一变,内部所有有关联的结构件全部要跟着变。但是早期软件是做不到关联修改的。设计人员只好全部重新所有的相关结构件,这些重复性的劳动让设计人员苦不堪言。

  而关联设计就可以解决这个问题。通过定义飞机设计总体参数及传递上下游和各专业之间接口关系的骨架模型,实现设计信息的有效传递和控制。飞机外形一变,引发骨架模型的相应变更,设计软件基于特定算法,可以自动检测到装配关系上不匹配的零部件,并经过分析计算之后,做出自适应的更改,自动引导大约60%以上的相关结构件的自动变化,这就是一种典型的智能设计,它体现了“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行”的智能特征。

  三、工业智能与智能制造

  上述案例表明,很多人造系统中的智能,都是属于长期的工业技术积累所形成的、利用科学效应来实现的工业智能——系统有明确的状态感知和信息输入与输出,有着自动的决策,有着快速而灵敏的执行结果。它们可以是机械技术实现的,可以是电子技术实现的,也可以是生物技术实现的,或者是综合实现的。

  对企业而言,任何的工具以实用为根本。在能用电子驱蚊器、喷雾器、紫外灭蚊器等技术手段来驱蚊、杀蚊的地方,就不要用高射炮来打蚊子。工具适用、并且有提升和改进的余地,才是最佳选择。

  智能制造的原理其实并不难懂——网络无所不在、知识在任何场景下以数字化形式调用,用尽可能多的数据流动与尽可能少的成本物耗来满足个性化定制的需求。企业首先要做的,是在充分认识自身发展水平的基础上,找到一个适合企业自身条件和发展方向的快速提升的路径。其次,是让企业里的机器设备变得更加柔性,机器上的数据更加有序自由流动。

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