HPS到HCPS智能制造系统从自然演进的嵌入式培养之旅
在2017年12月7日,南京举办的“世界智能制造大会”上,中国工程院院长周济发表了题为《关于中国智能制造发展战略的思考》的报告。报告中,他系统阐述了对我国智能制造发展的看法,并提出了一些重要观点。他指出随着智能制造战略的持续推进,传统制造过程中的人与物理系统之间的关系正在从人-物理系统(HPS)二元体系转变为人-信息-物理系统(HCPS)三元体系。
在传统制造中,主要包含人和物理系统两大部分。人通过对机器的控制实现与机器之间的交互,而机器则接收并执行人的指令完成生产工作。此外,人们还需要接收并分析机器反馈的状态信息,从而形成一个完成工作闭环。在这个过程中,物理系统主要是用来替代人类从事大量体力劳动,以提升产品质量和生产效率。因此,这种模式可以被视作一个人-物理系统(HPS)。
随着信息化技术的发展,一些企业开始将感知、分析和决策等任务独立出来,用信息系统取代这些职能,使得信息与物理设备能够更加紧密地结合。这标志着传统的人-物理体系向更先进的人-信息-物理体系演变。这种新的体系包括了美国提出的CPS理论以及西门子提出的数字双胞胎概念。
目前,在继续深化应用智能制造战略的情况下,我们看到新一代智能制造不仅在基础上进行进一步优化,还在其核心功能——即增加认知能力方面取得显著突破。在之前版本中的信息处理仅限于感知、计算、分析及控制,现在它拥有更多学习提升知识库存储能力,这使得整个新一代智能 manufacturesystem具有了自主学习和产生知识的情报性质。
业界专家普遍认为,在这类新型高级别smart manufacturing system 中,不再像以往那样简单地“授予鱼”,而是在赋予“渔权”,让人们把一些复杂的心智活动转移到数据处理网络上,让数据网络成为一种能够理解并适应不断变化环境的手段。而这一步骤需要我们从大数据时代迈向知识时代,即要促使数据成熟到有组织结构,有模型可依赖形式,也就是说要把数据转换成知识,让这些知识可以被直接使用或操作,从而让我们的电脑变得更聪明,更具自主学习能力,并且促进它们之间相互交流共享如此样的知道。
总之,在未来,我们希望所有自动化工厂都能达到这样一个程度:它们既能自己制作也能自己分享他们所了解的一切,从此人类完全不必参与任何实际操作,只需做好规划设计就行了,因此真正实现真正意义上的"授之以渔"。