互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造的新時代到來
互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造的新時代正在到來。這個時代的生態(tài)系統(tǒng)可以用泛在互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、共享服務、跨界融合、自主智慧、萬眾創(chuàng)新這24個字來表示。”2017年1月6日,在中國智能制造百人會和《中國信息化》雜志聯(lián)合主辦的“中國智能制造百人會年會暨智能制造示范培育30強高峰論壇”上,國家制造強國戰(zhàn)略咨詢委員會委員、中國工程院院士李伯虎如是說。
如今,各國紛紛制定重回制造業(yè)領域的戰(zhàn)略規(guī)劃,包括美國2012年基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡計劃、德國的CPS“工業(yè)4.0”計劃,以及我國基于兩化融合的“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。這些戰(zhàn)略規(guī)劃的核心內(nèi)容都是積極發(fā)展智能制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應用。
李伯虎院士領導的團隊從上世紀80年代開始搞制造業(yè)信息化,那時還被稱為“兩化融合”。基于其在2006年、2009年云仿真工作的成果,李伯虎提出了“云制造”的概念,開始以網(wǎng)絡化和服務化為主要特征的“云制造1.0”的研究與實踐;2012年升級為一種互聯(lián)、服務、協(xié)同、個性、柔性和社會化為特征的智慧云制造,即“云制造2.0”。
“這是互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造領域時代的智能制造模式手段與業(yè)態(tài),這是制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的智能制造模式手段和業(yè)態(tài)。”李伯虎告訴《中國電子報》記者。
李伯虎表示,智慧云制造是基于泛在網(wǎng)絡,借助大制造技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能科學技術(shù)和制造應用領域的技術(shù)深度融合,以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化技術(shù)為手段,構(gòu)成以用戶為中心的統(tǒng)一經(jīng)營的智慧制造資源與能力的服務云。
這是一個人、機、物管理信息的互聯(lián)服務網(wǎng)。用戶通過終端和云制造服務平臺連接,可隨時隨地獲取所需要的制造資源和能力。對制造全系統(tǒng)、全生命周期里的人機物環(huán)境和信息進行自主智慧的感知、互聯(lián)、協(xié)同、學習、分析、認知、決策、控制與執(zhí)行,使得全系統(tǒng)的人、組織、經(jīng)營管理和技術(shù)流、信息流、物流、資金流、知識流、服務流優(yōu)化,形成新的模式。這個模式是基于泛在網(wǎng)絡用戶為中心,是人機物和環(huán)境信息融合、互聯(lián)服務協(xié)同,個性定制化、柔性社會化的模式。
云制造和制造全生命周期智慧應用的一個核心就是智慧云制造平臺的支持,需要把實在的東西加在云池里,然后拿出來為它服務。具體來看,包括一個體系架構(gòu)。底層是智慧制造的資源和能力,上面是平臺層,平臺層又包括感知接入和虛擬池,共性和面向制造的云設計、云管理以及云實驗等幾個層次。其中,有各種各樣的資源和能力管理、構(gòu)建虛擬的智慧制造系統(tǒng)和運行服務,以及大數(shù)據(jù)的演進處理。最后就是能力共享,應用到行業(yè)、企業(yè)、車間、產(chǎn)品以及設備線。
李伯虎指出,智慧云制造系統(tǒng)知識技術(shù)體系包括總體框架、商業(yè)模式、系統(tǒng)結(jié)成方法、標準化、安全和系統(tǒng)評估技術(shù)等。其中,包括產(chǎn)品的專業(yè)技術(shù),即云的設計、生產(chǎn)、管理、仿真實驗和服務技術(shù);系統(tǒng)軟件技術(shù),即平臺軟件和應用軟件的體系架構(gòu);支撐軟件技術(shù),即新的大制造技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能科學技術(shù);云計算技術(shù),提供信息資源能力;大數(shù)據(jù)技術(shù),為智能制造系統(tǒng)提供全生命周期活動的精準、高效和智能化。
“智慧云制造就是云計算在制造領域的落地和拓展,它在資源共享內(nèi)容,使得計算資源、制造資源和能力大大拓展。智慧云制造提出了制造模式,以用戶為中心的互聯(lián)化、服務化、協(xié)同化、個性化、柔性化、社會化的制造產(chǎn)品和服務用戶,基于四類技術(shù)深度融合為手段,包括數(shù)字、物聯(lián)、虛擬服務、協(xié)同和定制以及柔性。”李伯虎解釋道。
他表示,智慧云制造有中國特色,是以提高制造企業(yè)市場競爭力為目標,突出問題導向,突出四類技術(shù)的深度融合,構(gòu)成用戶為中心的人機物的融合制造系統(tǒng),不同階段的企業(yè)在云里面都可以信息互通、資源共享、能力協(xié)同、互利共盈。
李伯虎指出,“云制造2.0”中大數(shù)據(jù)是很重要的方面。這里的大數(shù)據(jù),包括制造全生命周期的數(shù)據(jù)、企業(yè)經(jīng)營管理的數(shù)據(jù),以及技術(shù)產(chǎn)品設備的數(shù)據(jù)。按照形式可以分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和混合;按照平度可以分為動態(tài),靜態(tài)、實時。
大數(shù)據(jù)是智慧化的重要體現(xiàn),李伯虎認為大數(shù)據(jù)是智慧制造云建設和運行的戰(zhàn)略資源,它的作用非常大,能提供精準、高效、智慧的運營分析。而對大數(shù)據(jù)進行精準高效的使用,智能地用于云制造全生命周期的活動與全系統(tǒng),促進云制造的智慧化,正可以促進各企業(yè)提高競爭力。
“智慧制造還必須得有技術(shù)創(chuàng)新體系和人才培養(yǎng)。”李伯虎強調(diào)。
在技術(shù)方面,要重視大數(shù)據(jù)技術(shù)領域的算法和特殊問題持續(xù)研究;重視大數(shù)據(jù)和信息通信、人工智能、系統(tǒng)工程和制造技術(shù)等多種技術(shù)的深度融合;重視對面向用戶的大數(shù)據(jù)云服務技術(shù)的研究;重視基于大數(shù)據(jù)的制造業(yè)全生命周期的新模式、流程、手段的技術(shù)研究;重視符合共享經(jīng)濟的商業(yè)模式技術(shù)研究。重視安全技術(shù)及相關標準和評估指標體系技術(shù)研究。
在應用方面,要突出制造特色,根據(jù)行業(yè)特點開展,以突出問題為導向,突出大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的智慧云制造管理運行的模式手段和業(yè)態(tài)的變革,并突破制造三要素、五流的綜合集成化、優(yōu)化和智慧化。在產(chǎn)業(yè)方面,要加強大數(shù)據(jù)技術(shù)工具和平臺的研發(fā)產(chǎn)業(yè),加強大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)建與運行產(chǎn)業(yè),加強工業(yè)云數(shù)據(jù)中心的運營服務產(chǎn)業(yè)。