工业4.0智能制造方案及流程图.docx

工业4全文共7页，当前为第1页。工业4全文共7页，当前为第1页。工业4.0时代的智能制造方案 工业4全文共7页，当前为第1页。 工业4全文共7页，当前为第1页。 这是笔者一同参加"工业4.0高峰论坛"并发言的陈志成博士做的演讲，转载到本人博客，以便需要了解工业4.0的朋友参考。 陈志成：中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家委员会委员、北京格分维科技有限公司总经理 我原来在高校工作了一段时间，是教师，担任计算机学科方面的负责人，现在创办一个公司，做人工智能方面的工作。我从学校出来，有一些背景因素，很多教授、院士，他们做了很多很好的理论研究，但是我们的产学研做的并不是想象中的那么好，企业很难把人工智能中比较超前的理论运用起来。很多老师聊天说，人工智能是不是要死亡了，是不是真的不行了，没有什么用途了，离我们生活太遥远了。我创办企业的想法，是希望将课本上的一些理论，变成日常生活当中可以用的一些产品，不管是小的产品也好，大的产品也好。也许这也是一种情怀，大家都想做一些事情，而我想做人工智能。 我的演讲分为四部分内容：第一，介绍工业4.0的本质，我认为工业4.0的本质是智能制造，目前对于工业4.0的理解各种各样，但是大体而言，还是依据德国的提法来理解。2011年至2013年，德国针对工业4.0给出了一些资料，总体思路还是智能制造的概念。前面说人工智能要死亡了，可是现在机会来了，人工智能可能会有大发展了。第二点介绍我们现在正在做的事情，就是制造企业的机联网，主要是指机器设备的联网，及其管理控制。第三点讲基于机联网之上的云计算服务，以及相关的研究课题。最后跟大家分享一个能源大数据系统的案例。 工业4全文共7页，当前为第2页。工业4全文共7页，当前为第2页。 工业4全文共7页，当前为第2页。 工业4全文共7页，当前为第2页。 工业4.0的本质是智能制造 智能时代已经来临，五年之前，老师们在讨论人工智能怎么发展，原中国人工智能学会理事长钟义信老师、何华灿老师等也都在讨论。人类社会的发展经历了三个阶段，第一个阶段是农业社会，人类劳动工具以简单的镰刀、锄头为主。第二个阶段是工业社会，也就是动力机车时代，以蒸汽机、机床为代表的时代。第三个阶段是信息社会，网络时代到来了，电话、电灯、电视，现在的互联网、通信网，这就是目前的信息社会。 我们来看看前面三个时代，从研究者角度来分析，看看它的工具水平、研究的科学问题、及核心基础理论。材料时代主要是简单的材料加工，用树枝就可以获取到一些食物类的东西；能源时代就是动力驱动，主要是蒸汽机为主的；信息时代是信息处理，这个地方加了一个管理，原来认为信息时代是智能工具，现在我们把智能单独拿出来了。到现在为止，我们开发了好多MIS、ERP之类的，但全都是企业信息化的管理系统，其中智能化的程度有没有？有，但确实不高。在这三个时代，从研究的科学问题来看，材料时代更多的是研究物质成分、化学变化及其结构的，认为其基础学科是化学。能源时代更多的是依赖物理，研究蒸汽机、能量的转化、运动状态等，是牛顿的那个时代。信息时代 的基础学科是数学与计算科学。 第四个时代，我们认为智能时代一定会来的，智能时代干什么，我们有大量的数据，需要进行决策、判断；我们现在有很多的个性化的东西，进行针对性的个性化服务；进行大数据挖掘，从而进行自动决策，这就是智能化的工具，很多工具是软件，但是也有很多是硬件。这个时代 研究的科学问题实际上是网络问题，不管是局域网、还是广域网，或者通信网、还是互联网，目前来看已经进入到所谓的物联网时代。在复杂的网络系统中进行分析挖掘和逻辑推理，从而形成智能化的决策和判断，这个时代的核心基础理论是逻辑与网络。 实际上，我们是做软件出身的，软件编程的发展也有几个阶段：面向机器、面向过程、面向结构程序化设计、面向对象、面向网络，我也在想是不是也有智能化的编程工具，安卓是智能手机的操作系统，为开发者提供了很好的编程环境，相信今后还有更加智能化的开发工具出现。 在2009年7月7号，有一个理事长访谈，邀请中国人工智能学会的主要创始人：钟义信老工业4全文共7页，当前为第3页。工业4全文共7页，当前为第3页。师，涂序彦老师，何华灿老师。针对人工智能如何发展、人工智能如何产业化等话题进行探讨，钟老师坚定地认为"五年后将迎来人工智能大发展，进入智能时代"，现在来看刚好五年，智能时代确实已经来了。 在高校学科划分中，人工智能属于计算机系的还是电子化系的还是自动化系的，各高校并不一致。2003年提出成立"智能科学与技术"专业，北京大学等几十所高校现在都在招生，近年来发展很快。无论是在人工智能理论、技术、教学、应用等方面，每年都有很多研讨会举行，从前几年的照片来看，老师们确实很早就在思考研究这方面的问题。 工业4全文共7页，当前 【工业4.0与智能制造】 工业4.0是第四次工业革命的代名词，它主要聚焦于智能制造，这是工业4.0的核心理念。这一概念起源于2011年至2013年间德国提出的一系列资料，旨在通过高度集成的自动化、信息化与网络化的技术，实现生产过程的智能化。工业4.0的出现，为人工智能带来了新的发展机遇，它不仅意味着传统的制造业将被重塑，更预示着未来将有更多的理论转化为实际应用。 【智能制造的本质】 智能制造涵盖了自动化、信息化和智能化的全面融合，强调的是通过智能设备、物联网（IoT）和云计算等技术，提高生产效率、灵活性和个性化定制能力。在这个时代，数据和算法成为关键，它们能够帮助企业实时监控生产过程，进行预测性维护，优化资源分配，实现快速响应市场变化。 【机联网与云计算】 在制造企业中，机联网是指生产设备的互联互通，通过传感器和通信技术收集和交换数据，以实现设备的远程监控和优化运行。云计算则在此基础上提供了一个强大的平台，能够处理和分析海量的生产数据，提供实时决策支持，进一步提升企业的运营效率。此外，云计算还使得资源共享和协同创新成为可能，降低了企业的技术门槛。 【能源大数据系统】 能源大数据系统是工业4.0背景下的一种典型应用，它利用先进的数据分析技术处理能源生产和消耗数据，以提高能源使用效率，降低排放，实现绿色生产。通过大数据挖掘，可以识别能源消耗模式，为企业提供节能策略，甚至预测和预防能源供应问题。 【人工智能的发展与教育】 人工智能在学术界和产业界的发展经历了一个曲折的过程。从最初的质疑到如今的蓬勃发展，人工智能已经成为各个学科交叉研究的热点。在高等教育中，智能科学与技术专业逐渐兴起，反映了社会对人工智能人才的需求。高校在理论、技术、教学和应用方面都进行了深入探索，推动了人工智能的理论研究和产业化进程。 【未来展望】 随着软件编程向智能化的转变，如Android操作系统对开发者友好性的提升，我们可以预见未来将有更多智能化的开发工具出现，这将进一步加速人工智能的普及和应用。正如钟义信老师所预言的，人工智能已经迎来了大发展的时代，它不仅深刻影响着工业领域，也在改变我们的日常生活。 总结来说，工业4.0与智能制造是当前全球制造业的重要发展方向，它依赖于人工智能、物联网和云计算等先进技术，致力于打造高效、灵活、智能的生产体系。同时，教育领域的不断探索和发展，也将为这一领域的创新提供源源不断的人才支持。随着技术的持续进步，我们期待看到更多的智能化解决方案应用于各行各业，推动社会进步。