HPS到HCPS智能制造系统演进与嵌入式培训入职的自然之旅
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。
周济院士认为,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人与机器之间的交互,而机器则通过接收人的指令完成生产工作。同时,人们还要接收机器反馈的状态信息完成相关工作,从而形成一个工作闭环。在这段时间里,物理系统主要是用来替代人类从事体力劳动,以降低对人的需求并提升产品质量和生产效率。
随着信息化技术的发展,一些企业将感知分析和决策任务独立出来,用信息系统替代人的角色,让这些信息系统与物理设备融合以实现控制。这一变化促使了传统的人-物理系统向更先进的人-信息-物理系统演变。这种新型体系涵盖了美国提出的CPS理论以及西门子提出的数字双胞胎概念。
当前,在深化应用智能制造战略时,周济院长提出了新的研究方向,即在第一代和第二代智能制造体系基础上进一步进行创新。他强调新一代智能制造最显著特征就是其信息处理能力得到了重大提升,不仅具备感知、计算分析及控制功能,而且拥有自主学习知识生成能力,这对于提升整个工业生态链至关重要。
业界专家普遍认为,在这个新时代下,将某些脑力劳动任务赋予信息处理设备,可以让这些设备具备认知学习功能,从而改变了人类与设备间关系模式。在过去的一、二代工业自动化中,是人类直接指导或监控机械操作。而现在,这种指导方式被升级成为一种更加高层次的情境引导,使得设备能够自主地根据环境情况做出适应性调整,从而实现真正意义上的自动化管理。
总结来说,无论是在国际还是国内学术界,都有一种共识,那就是只有当我们能够将人类智慧赋予到自动化过程之中,我们才能真正走向一个基于数据、算法和模型驱动的大规模产业革命。此时此刻,我们正处于这样一个历史节点上:我们不再只是简单地教会我们的工具如何执行命令,而是教它们如何去思考、学习,并且在未来的某个时候,它们可能会超越我们自己,为创造性的目的服务。