国产高清WWW夜色资源网 ,1024国产精品无码

筆者在《論智能制造》系列中的“論智能制造的三個階段”中,，談到了對三個階段的基本認識,。而如何實施智能制造，則需要考慮智能制造的三個支點：產(chǎn)品、裝備和過程,。

第一個需要考慮的是推動智能制造的目標是什么,。顯然，企業(yè)追求的是產(chǎn)品,，而不是要把企業(yè)搞的有多時髦,。企業(yè)銷售產(chǎn)品的時候，不是要宣傳企業(yè)的生產(chǎn)線有多漂亮,、多現(xiàn)代,，而一定要說明這個產(chǎn)品的價值何在。產(chǎn)品是企業(yè)面向社會的表現(xiàn),。智能制造的目標是產(chǎn)品,，而不是智能制造本身。因此,，產(chǎn)品的智能化是企業(yè)必須考慮的首要問題之一,。智能制造如果不能生產(chǎn)出智能的產(chǎn)品，智能制造就失去了時代的意義,。而且,，企業(yè)的產(chǎn)品如果不是智能化的，產(chǎn)品和企業(yè)今后被淘汰的可能性就很大,。

第二個支點是裝備,，生產(chǎn)過程（包括研發(fā)、設計）中的每一個關鍵環(huán)節(jié)上的裝備,，一定要智能化,。如果這個智能化實現(xiàn)不了，勞動生產(chǎn)力和勞動效率就不可能得到很大提高,，企業(yè)可能就沒有競爭力。不是數(shù)字化,、網(wǎng)絡化和智能化的生產(chǎn)裝備,，就不是這個時代的先進制造裝備。而且,，如果設備沒有智能化,，也可能無法生產(chǎn)出企業(yè)想要生產(chǎn)的智能化產(chǎn)品。

第三個支點是企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化問題,。裝備智能化解決的是生產(chǎn)過程中“點”的智能化問題,；企業(yè)只有實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的智能化，才能實現(xiàn)企業(yè)全局的智能化,，才能夠實現(xiàn)智能化效益的最大化,。

一個機床生產(chǎn)廠，生產(chǎn)裝備和過程如果都是智能化的，而它生產(chǎn)出來的機床卻是一般的機床,，沒有智能化的要素,，那么這個機床廠的前途就非常堪憂,。因為,，他自己都不會去購買這樣不夠智能化的機床。

因此,，任何一個企業(yè)在考慮其智能制造如何發(fā)展的時候,，首先應該想到的是自己的產(chǎn)品怎么實現(xiàn)智能化。即使生產(chǎn)過程沒有部分或全部實現(xiàn)智能化,，能夠把智能的產(chǎn)品做出來,，那么企業(yè)還是應該首先考慮產(chǎn)品的智能化問題。

產(chǎn)品的智能化,，是通過產(chǎn)品中包含有各種復雜程度不等的計算機系統(tǒng),，尤其是嵌入式系統(tǒng)，來實現(xiàn)的,。嵌入式系統(tǒng)不僅可以成為智能制造最重要最具有代表性的技術,，而且會形成一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。中國的嵌入式系統(tǒng),，發(fā)展的速度比較緩慢——盡管起步并不晚,。產(chǎn)品所用的嵌入式系統(tǒng)，絕大多數(shù)對于芯片的要求都不一定特別高,，一般也就是幾十納米到上百納米,，甚至檔次再低一點，也或許夠用,。因此,，技術難度并不大。

產(chǎn)品智能化是當今計算技術發(fā)展的一個新的重大趨勢,。計算技術發(fā)明的初衷是為了科學計算,。而后，發(fā)展為支持人類各種業(yè)務活動的信息處理和傳播,，即業(yè)務計算,。業(yè)務計算的覆蓋范圍已經(jīng)比科學計算要大得多。上世紀90年代以后,，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,，QQ、微信,、Facebook等開始崛起,，計算技術滲入了人們的社會生活，大大地推動了社會計算的發(fā)展，計算技術的應用覆蓋范圍則更進一步擴大,。

現(xiàn)在,，計算技術開始向各種產(chǎn)品領域滲透，提升產(chǎn)品的智能化水平,。智能產(chǎn)品數(shù)以百億,，甚至千億計，產(chǎn)品計算的覆蓋范圍可以說是“無遠弗屆”,，一定會給整個IT產(chǎn)業(yè)帶來巨大的變化,。因此，計算技術應用的下一個熱點,，是產(chǎn)品計算,。所有的產(chǎn)品都要程度不等地走向智能化，計算都有可能參與其中,。這一點,，跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需求有很大的關系。

現(xiàn)在的智能產(chǎn)品跟以前所謂的嵌入式系統(tǒng)功能需求還不完全一樣,，主要功能體現(xiàn)在三個方面,。第一個是傳感，產(chǎn)品需要能夠感受外部的情況變化,，或者能夠整合產(chǎn)品內部的數(shù)據(jù),。第二個是計算，包括產(chǎn)品本身的操作系統(tǒng),，以及產(chǎn)品使用的各種應用系統(tǒng),。例如，從數(shù)據(jù)分析到高端計算——也就是人工智能,。第三個是聯(lián)網(wǎng),，隨著全球物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，產(chǎn)品可能具有霧計算,、邊緣計算和云計算相聯(lián)結的功能,。因此新一代的智能產(chǎn)品，跟以前講的嵌入式系統(tǒng)的概念已經(jīng)大不相同,。

裝備是智能制造最大的難點,。生產(chǎn)裝備一般都比較復雜,，而且批量可能不大,，所采用的工業(yè)軟件也往往非常復雜,。這使得生產(chǎn)成本很高,，市場很小，因此愿意或有實力從事智能裝備制造的企業(yè)并不多,。而且，由于裝備的開發(fā)周期長,，導致企業(yè)經(jīng)營的風險很大,。

另外，裝備制造的難點很大程度上是在軟裝備上面,，即以工業(yè)軟件為代表的軟裝備,，包括CAD/CAE這樣的軟件工具。沒有軟裝備,，就不可能有“數(shù)字化,、網(wǎng)絡化、智能化”,。抽去軟件,，信息化的一切成果都不復存在。工業(yè)軟件首先是一個工業(yè)產(chǎn)品,，而且往往是高端工業(yè)產(chǎn)品,。這是中國制造2025主要的難點，而工業(yè)界對這一點的認識,，還很不充分,。

發(fā)達國家的制造業(yè)在生產(chǎn)裝備智能化這一點上，已經(jīng)非常領先,。尤其是日本和德國,，已經(jīng)基本上壟斷了全球重大制造業(yè)生產(chǎn)裝備的市場。而智能制造的下一步的發(fā)展,，就是要實現(xiàn)過程的智能化,，完成從裝備這個“點”向過程這條“線”的發(fā)展。

過程智能化最典型的代表,，正是工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的奮斗目標,。工業(yè)4.0提出，企業(yè)的信息系統(tǒng)要走向一體化,，包括縱向一體化和橫向一體化,。縱向一體化就是《三論智能制造》的系列之一中提到的企業(yè)的內部網(wǎng),，而橫向一體化正是企業(yè)的外部網(wǎng)�,，F(xiàn)在，要把內部網(wǎng)和外部網(wǎng)完全整合在一起,，將數(shù)據(jù)完全打通,。

此外，要把整合之后的系統(tǒng),，打造成一個智能物理系統(tǒng)（Cyber-Physical-System, CPS）,。這里的Cyber意指計算機或計算機網(wǎng)絡,。在很多現(xiàn)代化企業(yè)里，不管內部網(wǎng)或外部網(wǎng),，都還只是一個獨立的計算機網(wǎng)絡或者系統(tǒng),，或者實現(xiàn)了初步的整合。如何跟企業(yè)這個物理實體融為一體,，有效地運轉,，是一門大學問。

美國國家科學基金（NSF）在2006年的一個報告中指出,，現(xiàn)有的,、工業(yè)時代發(fā)展出來的系統(tǒng)科學（包括系統(tǒng)工程理論），還不能很好地回答這類問題,。他們認為,，企業(yè)這個物理實體與其內含的計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)如何協(xié)同一致、高效精確的工作,，如何增強這類系統(tǒng)的適應性,、自主性、功能性,、可靠性,、安全性、可用性和效率,，將會發(fā)展成為一個新的系統(tǒng)工程學,，是美國需要重點發(fā)展的前沿命題。實際上,，美國關于CPS的研究報告非常多,，對這個命題非常關注。

工業(yè)4.0或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標,，不僅要把內部網(wǎng),、外部網(wǎng)連起來，而且要變成一個智能物理系統(tǒng)（CPS）,。二者都可以通過一個“5C（五層）”結構來表述,。

最下面一層是智慧的連接層，第二層是數(shù)據(jù)轉換成信息,，第三層是Cyber層,，是企業(yè)的云計算數(shù)據(jù)中心。在這里,，需要把第二層處理所得的有效數(shù)據(jù),，與企業(yè)計算機系統(tǒng)中相對應的期望值做對比分析。第四層是認知層,，根據(jù)對比差異,，找到問題之所在及解決問題的方法。因此,，這一層實際上是一個決策層,。第五層是配置層，可以按照決策要求,，通過計算機網(wǎng)絡,，對人、對物,、對計算機進行重新配置或更改,。這樣的一個五層結構，構成了一個標準的反饋控制系統(tǒng),，可以對企業(yè)的控制對象,，即：人（員工）、機器,、計算機系統(tǒng),、各種物理實體等，進行實時的反饋和控制,。這樣的一個反饋系統(tǒng),，其各層次所對應的技術支撐，如圖5所示,。正是利用這些當下最時髦的先進技術,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了企業(yè)整個業(yè)務活動全過程的的智能控制。

根據(jù)這個思路,，工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在2015年分別完成了系統(tǒng)的架構設計,。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參考架構，可以清楚地說明系統(tǒng)的要素和相互之間的關系,，并提供了一個開放的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計指南”,。應該強調的是，這里說的是指南,，是給出了一個大家共同努力,、同向而行的方向，而不是標準,。

這個架構設計描述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的內外三層結構,。從邊緣層，到平臺層,，再到企業(yè)層,，如果我們把它看作是一個球體的話，外面就是設備端的邊緣層,，中間是平臺層（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,，主要指這一部分,。當然現(xiàn)在也有將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺泛化的趨勢），最內層是企業(yè)層,。在邊緣層上主要是邊緣的網(wǎng)關,，采集各種各樣的數(shù)據(jù)；送到平臺層之后,，平臺層對數(shù)據(jù)做必要的處理和分析,；分析完之后，再送達企業(yè)層,，送到企業(yè)的應用系統(tǒng),。企業(yè)會根據(jù)不同的應用做不同的分析，做出判斷和決策,，將數(shù)據(jù)再往回傳送到平臺層和邊緣層,，直至送達企業(yè)內外聯(lián)接的各個部門和單位。

顯然,，數(shù)據(jù)分析和處理在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中極為重要,，包括：端點數(shù)據(jù)的獲取、從數(shù)據(jù)中提取信息的先進數(shù)據(jù)處理技術,，各種決策模型的分析計算,，以及系統(tǒng)結果的輸出。其中,，大量使用的是計算科學的辦法：需要建模,，需要算法，需要數(shù)據(jù)等等,，最后產(chǎn)生的是決策數(shù)據(jù),。當然，安全,、可信,、隱私等，在結構中也有詳細的考慮,。

現(xiàn)在,，國內關于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的概念討論很多。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,，是一個以企業(yè)為中心的平臺,，而不是說在整個工業(yè)行業(yè)建一個大的所謂“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”。所謂平臺化是發(fā)展的趨勢,，其實是指企業(yè)的平臺化,，每一個大企業(yè)都會有自己的一個企業(yè)平臺，而不會把自己的業(yè)務搬到其他企業(yè)的平臺上去,。波音的平臺不會到中航工業(yè)的平臺上,，空客的平臺也不會到波音的平臺上去,。

如果一定要說有一個工業(yè)和產(chǎn)業(yè)共用共享的平臺，那這個平臺就是全球物聯(lián)網(wǎng)平臺（Internet of Things, IOT）,，它不是為哪個工業(yè),，為哪個部門而設計的，而是面向全世界各行各業(yè)乃至個人服務的全球物聯(lián)網(wǎng),。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是一個理想的“過程”智能化的平臺。設想非常完美,，但系統(tǒng)非常復雜,。在實現(xiàn)過程當中，未知數(shù)還很多,，不同產(chǎn)業(yè)類別的企業(yè)平臺之間的差異也很大,。例如，中航工業(yè)的平臺,，幾乎不太可能拿去給中石油用,，基本上要推倒重建。所以,，每個企業(yè)一定要從自身的緊迫需求和實際效益出發(fā),，分步推進，絕對不能盲目跟隨,，尤其考慮到當前中國制造業(yè)發(fā)展的水平和信息化的水平離國際先進水平相差仍然很大,，“過程”智能化的路途還比較遙遠。

如果把智能制造的全部資源和精力都投在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上,，又把平臺理解為產(chǎn)業(yè)的平臺,，可能就誤判了智能制造的發(fā)展方向。當務之急,，還是我們的產(chǎn)品和裝備的智能化問題,，這對當下的中國來講，是智能制造的重點努力方向,。

機械社區(qū)