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一起走近智能制造

? 2018年05月23日 09:51 ? 次阅读

美高梅官网,金沙网投领导者,金沙网投网站,金沙网投开户 www.tongshi-cn.com   智能制造,随着工业4.0、中国制造2025、工业价值链等国家战略而名声大振。是中国制造2025的主攻方向。然而,各方对其的理解差异性很大。
  智能,本质是一切生命系统对自然规律的感应、认知与运用,由此而优化资源的配置。人的智能是各种智能的最高代表。这是人类一种深刻的本质。而各种人造系统(如机器、设备)中凡是具有模仿、拓展甚至超越人类部分智能的能力,都可以称之为智能系统。诸如智能生产、智能设备、智能产品、智能材料、智能硬件等“智能XX”,都属于智能系统中的一个子集。

  智能制造不同于人工智能

  智能制造的历史,最早源于机器与人的关系。早期机器的功能表现不能遂人愿,人很难掌控机器的全部状态情况。而在机器不智能的时代,只能靠人的智能来弥补,以“人在回路”的方式来解决。
  早期的“智能制造”是上个世纪90年所形成的“智能制造系统(IMS)”的概念,是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,更简单地被称为“专家系统”。这是1980年代末信息领域人工智能(AI)二度兴起时的产物。
  这个定义是基于纯AI的,从当时工业界的角度来看,与制造业没有太多的结合点。在那个时候AI界人士所期待的“智能”,是由“智能体(Agent)”(也译作“智能代理”)来实现的,而智能体的定义,在AI界也一直未能统一。除了名词上的高度类似,实际上,上个世纪90年代的“智能制造系统”的内涵,与今天“智能制造”的内涵,无论在智能的含义、制造的范畴、资源的集成与分享、数据的体量上,都有着明显的区别。
  例如当下普遍谈及的“智能”,可以界定为是工业智能、人工智能以及其他种类的智能的总和,具有普适意义?;诩扑慊畔⒖蒲Р娜斯ぶ悄?,并不能代表基于工业技术产生的工业智能,也不能代表工业与信息化跨界融合所产生的CPS智能(smart,宜译作“智巧”)。过去真正在工业界得到广泛应用并且百年以来一直在支撑工业发展的,是基于科学效应而形成的工业智能。而今天伴随工业4.0兴起的CPS智能,将是今后10年工业智能化的主流智能技术。
  因此智能制造,其智能含义与早期的人工智能,有一定联系,但也有明显的界限,不能简单交叉或者等同。人工智能进入制造业成为主流的智能技术,形成新一代范式的智能制造,还需要较长的时日。

  智能系统的“二十字箴言”

  智能制造,离不开对各式各样的智能系统的构建,从智能产品到智能产线,从智能物流到智能服务,从智能组织到智能企业。
  类比于人脑的认知能力和决策过程,智能系统具备五个明显的步骤:状态感知、实时分析、自主决策、精准执行和学习提升。中航工业集团宁振波等专家群体总结了五大特征前16个字,英诺维盛公司赵敏补充了后4个字,从而形成了一个完整的智能闭环。该智能闭环可以作为识别智能系统特征的“二十字箴言”。

智能制造频道
图| 智能系统的五大特征


  智能制造“20字箴言”最大限度地跨界统合了所有的智能系统,也清晰地划出了一个较大的范畴,那就是,智能不仅仅是来源于信息领域的人工智能,也包括了来源于工业领域的工业智能和其它类型的智能。
  在“20字箴言”中,除了“状态感知”和“精确执行”之外,其他步骤都需要有计算功能介入。显然,这都需要计算内核,需要成熟的赛博技术来实现。因此,让智能制造落地的一种核心技术,是“CPS(赛博物理系统)”。
  实现CPS的基本逻辑是,把知识和算法嵌入软件,把软件嵌入硬件,把硬件嵌入物理系统,由此而组成形式多样但逻辑一致的CPS系统。智能具有丰富的内涵和多途径的实现方式,而CPS则是把人的经过检验的知识、算法和规则等,以数字化知识的形式应用在制造领域中的一种重要的技术使能体系。

  智能制造的核心要素

  毫无疑问,数字化是智能制造的基础。没有数字化,就没有基于赛博的恒定智能系统和具有学习能力的开放智能系统。没有各种数字化的基础设施的配套,CPS中的数字世界是无法正常发挥其智能“使能”的作用的。
  所谓数字设备,是各种数字化软件、硬件、网络等设备的统称。在工业界对数字化的较大范围的应用,起始于早期的计算机辅助设计CAD和制造CAM等。数字化为产品定义与修改提供了强大的研发手段,例如,波音公司用4年半打造的波音777比花费了24年建造的波音747要好很多,数字化研发手段是关键设施,数字孪生是必经阶段。
  数字化一切可以数字化的事物。无论是研发手段的数字化,服务模式的数字化,还是产品本身的数字化。
  与此几乎同时登场的是网络化:网联一切可以联接的事物。数字化和网络化相互辉映,实现网络的泛在,打造了一个良好的数字化基础设施架构。下一步顺理成章的是,实现数据的自由、畅通、有序的流动。
  然而,智能制造仍然需要更加复杂的因素来实现数据的解放和流动。
  这就是智能制造的第三个特征:按需供给的泛在知识。数据是知识的载体,但是并不是所有的数据都具备知识的价值。只有借助软件中的知识,才能实现数字世界的重新组合。而且在未来,除了人产生知识之外,赛博空间中的智能系统也可以自动产生知识,大数据分析也可以产生知识,这就是麦肯锡公司定义的知识工作自动化的未来场景,也即《三体智能革命》中描述的“大知识”时代。知识无处不在,随时指导人在合适的时间、恰当的地点,以正确的方式来做正确的事情,让所有的物理实体都精确可控。泛在的知识如同水、燃气和电一样,将成为维持智能社会运行的基本要素之一。

  智能制造重塑生产关系

  在数字化、网络化、知识化实现之后,自组织化将对传统的企业形式带来深刻而持久的、不可逆转的冲击,打破工业革命以来近三百年不变的企业边界和组织形式。生产关系的变革将引发工业领域的新工业革命。
  自组织化背后的支撑逻辑是“社交化”和“圈子”。而其核心是由于移动互联的社交网络,使得人与人之间的关系正在数字化,而非模拟化。正如消失了的电话黄页,人与人的关系正在用各种账号进行连接。人与人的交互,已经事实上变成了数字ID和数字ID的交互。这就是人际关系的数字化特征。这意味着,人们接触这个世界的渠道,已经从一个以实体和物质为基础的视角,转变成以数字信息和知识为基础的视角。
  人们在交换知识的过程中,就产生了大量的碎片化的知识和碎片化的思想交换,其中经?;岽シ⒁恍┰诜獗栈肪持形薹ú恼嬷萍氪葱轮?。对于中国制造而言,这是一股推动智能制造发展的重要知识源泉。而这种全新源泉的潜力尚处于爆发的前夜。未来这些知识迁移到工业互联网APP是迟早的事情。

  很多未来的工作模式今天已经可以预见:如人们可以自由分散工作,彻底改变了工厂的管理模式乃至城市社区的管理模式;机器仪器等设备的所有权和使用权可以完全分离,以加工能力或测量能力的方式对外开放,人们可以购买机器时,开放使用;人们可以根据自己的兴趣爱好加入线上/线下的圈子,以自组织的形式工作,在美国,现在大约34%的工作者是自由职业者,总数达5300万人。他们已经不属于任何企业,只属于自己感兴趣的若干职业“圈子”。

  智能制造带来的深刻变化

  智能制造需要解决两大不确定性问题:一是要充分满足客户日益增长的充满不确定性的个性化需求;二是产品本身的复杂性,如企业内部管理、外部供应链协同,生产过程、使用过程充满了高度不确定性。
  而数字化、网络化、知识化和自组织化,作为智能制造的重要内核,将促使制造业实现深刻的变化:
  ☆ 数字化提高了产品或机器在功能上的柔性;
  ☆ 网络化瓦解了时间和空间上的限制,同时所带来的信息对称消灭了多数中间环节;
  ☆ 知识化使得工业技术体系得以从人延展到机器,让设备与人类知识在数字世界中达到完美统一;
  ☆ 而自组织化则打破了原有的僵化的企业边界,大幅度削平了知识的高墙壁垒,降低了知识的迁移难度,从而为灵活的组织和群体智慧提供了全新的管理支撑。
  这一切最终指向了智能化,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,从而奠定智能制造的辉煌之果。

  小结

  掌握以下几个知识点,即可知智能制造的基本要义:

  智能机理:状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升
  操作对象:数据(信息与知识的数字化载体)
  使能:软件中的算法、规则与知识,形成“软件定义”
  本质:数据自动流动,并因自动流动而形成知识泛在
  目的:消除复杂系统的不确定性
  约束:给定时空下的工作场景
  价值:优化配置制造资源,价值最大化

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发表于 2018-05-20 10:38 ? 393次阅读
英特尔投资12家创新公司,3家中国公司在列

IoT时代的芯片是中国机会 人机交互将走向人机耦...

智能两个字取得好。人是有智慧的,动物是有本能的,机器只有智能。人类社会正在由知识时代走向智慧时代,智...

发表于 2018-05-20 10:14 ? 522次阅读
IoT时代的芯片是中国机会 人机交互将走向人机耦...

新时代的炼金术——机器学习

如果不深入了解构建和训练新算法所需的基本工具,研究人员就会像中世纪的炼金术士一样用道听途说的方法来研...

发表于 2018-05-20 09:38 ? 400次阅读
新时代的炼金术——机器学习

真八核A55!首款人工智能LTE SoC功能介绍

2018年5月17日,紫光集团旗下紫光展锐宣布推出其首款支持人工智能应用的8核LTE SoC芯片平台...

发表于 2018-05-20 09:36 ? 681次阅读
真八核A55!首款人工智能LTE SoC功能介绍

为什么社会各界对人工智能如此关注?

什么时候才能真正进入人工智能时代?强人工智能会怎样塑造人类的未来?

发表于 2018-05-20 09:11 ? 483次阅读
为什么社会各界对人工智能如此关注?

日本的AI独角兽:不要小看日本的AI公司

“为了与深度学习领域的巨头们展开竞争,我们需要一支强大的团队,”西川说,“对我们来说最大的威胁,就是...

发表于 2018-05-20 02:49 ? 230次阅读
日本的AI独角兽:不要小看日本的AI公司

英特尔FPGA为人工智能(AI)提供推理性能

新特性:在近日举行的 Microsoft Build 大会上,Microsoft推出了 基于 Pro...

发表于 2018-05-20 00:10 ? 115次阅读
英特尔FPGA为人工智能(AI)提供推理性能

中国机器人2.0进入中高端领域

机器人产业无疑已经成为国内最受关注的产业之一,不过,《每日经济新闻》记者注意到,资本和创业者正逐渐回...

发表于 2018-05-20 00:06 ? 701次阅读
中国机器人2.0进入中高端领域

智能工业应用将启动大量MEMS传感器需求,促成下...

意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)是MEMS传感器主要供应商之一。MEMS...

发表于 2018-05-19 11:37 ? 123次阅读
智能工业应用将启动大量MEMS传感器需求,促成下...

传统的电气开关设备制造正在融合物联网、大数据的生...

电气设备的标准化目的主要是用先进的技术、合理的装备、有效地措施,保证设备高效率、长周期、安全经济运行...

发表于 2018-05-19 10:47 ? 506次阅读
传统的电气开关设备制造正在融合物联网、大数据的生...

美国6月将重归全球最快超算榜首

国家超级计算无锡中心副主任、清华大学付昊桓副教授分享了荣获2017年“戈登·贝尔奖”的“基于太湖之光...

发表于 2018-05-19 10:34 ? 419次阅读
美国6月将重归全球最快超算榜首

未来的工厂会是什么样子的呢?人工智能(AI)在未...

未来的工厂会是什么样子的呢?在AI作为关键驱动力的作用下,工厂会变得更敏捷更定制化。这方面以及有一些...

发表于 2018-05-19 10:25 ? 721次阅读
未来的工厂会是什么样子的呢?人工智能(AI)在未...

《新一代人工智能科技驱动的智能产业发展》报告内容...

中国智能企业创建的时间集中分布在2010年至2016年间,其中的峰值出现在2014年。北京、广东、上...

发表于 2018-05-19 10:25 ? 486次阅读
《新一代人工智能科技驱动的智能产业发展》报告内容...

周鸿祎:特斯拉每出一款车,我们都能以最快的速度劫...

现在的人工智能还只是一种拼命用大量数据训练出来的概率判断系统,远远称不上完善。它也许可以有99.99...

发表于 2018-05-19 10:14 ? 686次阅读
周鸿祎:特斯拉每出一款车,我们都能以最快的速度劫...

我国人工智能发展现状和与世界人工智能发展的对比概...

人工智能产业链包括关键硬件、算法模型、基础应用技术、产品集成应用几大关键环节。关键硬件环节包括传感器...

发表于 2018-05-19 10:07 ? 773次阅读
我国人工智能发展现状和与世界人工智能发展的对比概...

AI可能会导致或形成一种“极端形式的竞争”

人工智能创业公司NNAISENSE的联合创始人和首席科学家Jurgen Schmidhuber说:...

发表于 2018-05-19 07:51 ? 351次阅读
AI可能会导致或形成一种“极端形式的竞争”

谷歌如果输掉了人工智能的战争,Alphabet的...

但是政府势在必行,如果谷歌不加入此项目,最终的技术将成为“通常的嫌疑犯”——比如象之前的其他几家合同...

发表于 2018-05-19 07:48 ? 529次阅读
谷歌如果输掉了人工智能的战争,Alphabet的...

吴恩达:机器学习和人工智能的未来

近期,吴恩达做客播客节目 Greymatter 探讨了自动化、智能化将会在各个领域如何发展,以及机器...

发表于 2018-05-18 17:23 ? 901次阅读
吴恩达:机器学习和人工智能的未来

机器人会不会拥有像人类一样的意识?

10日,DeepMind团队在《自然》上发表的一篇论文在AI和神经科学领域引起关注:其最新研发出的一...

发表于 2018-05-18 17:19 ? 614次阅读
机器人会不会拥有像人类一样的意识?

可以检测潜在心脏病的人工智能技术

人工智能在医疗领域扮演着越来越重要的角色,它的发展从诊断糖尿病和医学扫描,到未来甚至可能完全取代医生...

发表于 2018-05-18 17:09 ? 309次阅读
可以检测潜在心脏病的人工智能技术

京东用友双方发布业内首个贯通「互联网+政府采购」...

事实上,在我国的互联网技术、软件技术、计算机硬件技术在越来越多的行业发挥着重要作用的今天,技术在推动...

发表于 2018-05-18 17:00 ? 2086次阅读
京东用友双方发布业内首个贯通「互联网+政府采购」...

未来的智能住宅计划正在慢慢变得越来越可行

在这些计划中,住宅能够为住户完成所有家务,如将晚餐做好并放到厨房的餐桌上,同时具有各种便利设施。随着...

发表于 2018-05-18 16:56 ? 625次阅读
未来的智能住宅计划正在慢慢变得越来越可行

概率计算能促进人工智能和机器学习吗?

在概率计算中,处理单元所消耗的能量降低,从而增加了某些操作可能出错的可能性。

发表于 2018-05-18 16:33 ? 809次阅读
概率计算能促进人工智能和机器学习吗?

正真的智能家居是什么样子

在智能手机普及的时代,智能机器人,逐渐提高当代人的生活品质。语音交互,正在改变人们的生活。

发表于 2018-05-18 16:13 ? 492次阅读
正真的智能家居是什么样子

人工智能和机器人正在攻占零售链中的各个部分

人工智能、机器学习、计算机视觉技术和机器人抓举重物,导航和组装等在产业链从生产制造到产品最终的分配的...

发表于 2018-05-18 16:02 ? 959次阅读
人工智能和机器人正在攻占零售链中的各个部分

研究“德国制造”高质量发展之路,为“中国制造”转...

科研创新是“德国制造”的核心发动机。德国非常重视技术创新、研发与需求的紧密结合,曾出现许多耳熟能详的...

发表于 2018-05-18 15:45 ? 269次阅读
研究“德国制造”高质量发展之路,为“中国制造”转...

特斯拉用上“湖北造”传感器

华工高理通过韩国佑理公司供应新能源汽车加热器芯片,斩获新能源巨头特斯拉的订单。

发表于 2018-05-18 15:14 ? 297次阅读
特斯拉用上“湖北造”传感器

【F3使用场景】F3经典使用场景

发表于 2018-05-17 20:33 ? 277次阅读
【F3使用场景】F3经典使用场景

中金易云:为出版社找到下一本《解忧杂货店》

发表于 2018-05-11 09:58 ? 163次阅读
中金易云:为出版社找到下一本《解忧杂货店》

智能手机跑大规模神经网络的主要策略

发表于 2018-05-07 16:02 ? 210次阅读
智能手机跑大规模神经网络的主要策略

机器学习能诊断病情,还能预测患者出院后的情况?

发表于 2018-05-07 15:29 ? 192次阅读
机器学习能诊断病情,还能预测患者出院后的情况?

2018中国国际数字经济博览会

发表于 2018-05-05 16:58 ? 230次阅读
2018中国国际数字经济博览会

"AI+"进入科学界:人工智能将主导原子世界的科学发现进程

发表于 2018-04-27 15:58 ? 680次阅读
"AI+"进入科学界:人工智能将主导原子世界的科学发现进程

人工智能的就业方向详解

发表于 2018-04-24 15:25 ? 356次阅读
人工智能的就业方向详解

一张图读懂阿里云产品全新价格调整

发表于 2018-04-16 16:57 ? 169次阅读
一张图读懂阿里云产品全新价格调整

一张图读懂阿里云产品全新价格调整

发表于 2018-04-16 16:57 ? 219次阅读
一张图读懂阿里云产品全新价格调整