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新一代智能制造.引領工業革命新時代

來源:中國工程院 瀏覽次數: 日期:2018-03-02

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    近年來,中國制造2025、美國先進制造業伙伴計劃、德國工業4.0戰略計劃、英國工業2050、日本社會5.0戰略紛至踏來,世界各國都將智能制造作為本國構建制造業競爭優勢的關鍵舉措。然而,如何理解智能制造的涵義?智能制造又有哪些基本范式?未來智能制造發展的技術路線是什么?

    近日,中國工程院院長、院刊Engineering主編周濟院士協同李培根院士等,在Engineering發表文章“TowardNew-generationIntelligentManufacturing”。文章基于“人-信息-物理系統”模型(HCPS),首次在國際上提出“新一代智能制造”這一重要概念,分析智能制造三種基本范式,提出未來智能制造發展的技術路線及相關建議。

    新一代智能制造是先進制造技術和新一代人工智能技術的深度融合,將成為新一輪工業革命的核心技術,引發制造業在發展理念、制造模式上產生重大而深刻的變革,重塑制造業的發展路徑、技術體系和產業業態,從而推動全球制造業發展步入新階段。

智能制造的三個基本范式

    從加快企業智能升級步伐考慮,文章總結提出三種智能制造的基本范式:

    數字化制造

    ——智能制造的基礎

    數字化網絡化制造

    ——"互聯網+制造”或第二代智能制造

    數字化網絡化智能化制造

    ——新一代智能制造

 圖1:智能制造三個基本范式演進

    這三個基本范式次第展開、迭代升級。根據我國數字化工業現狀,今后一個階段里我國推進智能制造的重點是大規模地推廣和全面應用數字化網絡化制造,即第二代智能制造。

    

    新一代智能制造引領工業4.0

    “新一代人工智能技術與先進制造技術的深度融合,形成了新一代智能制造技術,成為了新一輪工業革命的核心驅動力。”新一代智能制造的突破和廣泛應用將引領真正意義上的工業4.0,實現第四次工業革命。

圖2:新一代“人-信息-物理系統”

    第一代和第二代智能制造系統發生的本質變化是,形成“人-信息-物理系統”(HCPS)。

 圖3:新一代智能制造系統的基本機理

    新一代智能制造系統最本質的特征是其信息系統增加了認知和學習的功能,信息系統不僅具有強大感知、計算分析與控制能力,更具有學習提升、產生知識的能力。新一代智能制造進一步突出了人的中心地位,是統籌協調人、信息系統和物理系統的綜合集成大系統。

圖4:新一代智能制造的系統集成

 

    中國智能制造技術路線

    ——并行推進、融合發展

    中國制造將如何走好智能升級之路?為此,中國工程院組織100余位院士專家開展實地調研、深入研討和國際交流。中國工程院還開展了新一代人工智能引領下的智能制造戰略研究,提出“新一代智能制造”,謀劃未來三十年智能制造技術路線圖,最終提出“并行推進,融合發展”是中國推進智能制造的技術路線。

    為了能夠與西方發達國家在智能制造領域齊頭并進,我們必須充分發揮后發優勢,采取“并聯式”發展方式,數字化、網絡化和智能化并行推進,融合發展。要強調“五個堅持”的方針:堅持“創新引領”,堅持“因企制宜”,堅持“產業升級”,堅持建設良好的發展生態,堅持開放與協同創新。

    一方面,必須實事求是,循序漸進,分階段地推進企業的技術改造、智能升級。

    另一方面,必須堅持創新引領,利用互聯網大數據、人工智能等最先進的技術,瞄準高端方向,加快研究開發推廣應用新一代智能制造技術,實現我國制造業換道超車。

    中國的市場是開放的市場,中國的創新體系是開放的創新體系。我們要和世界制造業的同行們共同努力,共同推進新一代智能制造,共同推進新一輪工業革命,使制造業更好地為人類造福。

所屬類別: 市場分析和企業專訪

該資訊的關鍵詞為:智能制造 中國工程院 

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