智能制造的實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)5層的金字塔結(jié)構(gòu)

　　今天，在湖南長(zhǎng)沙舉辦的“紀(jì)念人工智能 60 年系列活動(dòng)”之“2016人工智能湖南論壇”上，大會(huì)首位重磅嘉賓李涵雄教授從學(xué)者的角度和大家分享了“智能制造中的控制及智能化的作用”。

　　整個(gè)工業(yè)制造鏈涵蓋多種生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程：從單個(gè)機(jī)械動(dòng)作，到多個(gè)嵌套操作，乃至復(fù)雜的生產(chǎn)調(diào)度管理，因而存在多變量耦合和多尺度的復(fù)雜特性。需要針對(duì)過(guò)程的具體特性進(jìn)行不同的操控，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、過(guò)程建模與控制，數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)與決策。

　　針對(duì)多尺度的復(fù)雜性，智能制造的實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)5層的金字塔結(jié)構(gòu)：

　　硬件傳感

　　數(shù)據(jù)-信息轉(zhuǎn)換

　　多模型融合

　　自我感知

　　自主決策

　　通過(guò)智能集成多種方法，逐層消除不確定性，增加系統(tǒng)智能;實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品智能到生產(chǎn)智能的逐級(jí)進(jìn)化，最終提升工業(yè)制造的全面自動(dòng)化及智能化。

　　工業(yè)4.0

　　首先，李涵雄教授提到，人類社會(huì)到目前為止大概經(jīng)歷了四次工業(yè)革命，第一次工業(yè)革命源于水蒸氣驅(qū)動(dòng)的紡織機(jī)，第二次和第三次工業(yè)革命主要依靠電力驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)線以及之后出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，直到最近的提出的第四次工業(yè)革命中計(jì)劃通過(guò)協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行工業(yè)升級(jí)。

　　因此，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，不但所有可通訊的設(shè)備都能連接在一起，而且還可以大大降低生產(chǎn)成本。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，工業(yè) 4.0 可以看成 CP+，也就是大物理系統(tǒng)，這意味著需要根據(jù)市場(chǎng)的需求，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能制造，最終達(dá)到生產(chǎn)的全面自動(dòng)化。

　　而傳統(tǒng)的做法一般是從市場(chǎng)需求開(kāi)始，從原材料到產(chǎn)品，再到機(jī)器。現(xiàn)在通過(guò)智能化實(shí)現(xiàn)中間過(guò)程全自動(dòng)，最終能夠大大提高生產(chǎn)制造的質(zhì)量、效率和敏捷性。這種方式可以延伸的工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，包括未來(lái)制造業(yè)、網(wǎng)絡(luò)化能源、智能基礎(chǔ)設(shè)施以及醫(yī)療 IT 等等。