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智能制造发展的三个阶段(上篇)

时间:2018-03-13 01:18来源:佚名 作者:网络采集 点击:

中国这几年信息化的发展已经出现很多概念和热点,从云计算到物联网,智慧城市到大数据,到现在的人工智能这一波热浪。这些热浪一定要落地下来,为制造业服务。对于中国人工智能的发展而言,最重要的问题还是要解决中国的制造业发展问题。如果制造业的智能化上不去,中国国民经济的脊梁就不够坚实。

首先需要理解,什么是智能制造?按照百科定义,智能是指获取知识和技巧一种能力。而“人工智能”现在还没有统一定义。这个概念,早在1952年就由图灵提了出来。现在,很多人把人工智能的解释,句子越来越长,讲的越来越复杂,最后大家都搞不清楚到底什么是人工智能了。其实,人工智能简单地说,就是人赋予机器的职能。具体地说,就是通过计算机的硬件和软件,尤其是各种软件,给机器赋予了智能,让机器可以感受环境,意识到环境的变化,进一步为决策者提供建议,拓展了人的智能,甚至在事前授权的情况下自主做出决定。

如果说智能是指获取知识和技能的一种能力,无可否认的是,正是这些计算机辅助系统和工业软件为制造业带来了智能。因此,智能制造,简单地说就是计算机制造,无需加上太多的修饰和太复杂的定义。

电脑比人脑更强大之处,不完全在于其强大的计算能力和存储量,关键是其中运行的软件。如果没有软件,计算机也就是一堆金属塑料。以此为基础,可以看看制造业信息化的发展,实际上也可以理解智能制造演进的三个阶段。

“四化一造”看工业信息化

制造业信息化的发展,主要是围绕着企业的业务运行而展开。首先是企业内部信息化,见图1。这包括“四化一再造”,也就是研发信息化、产品信息化、生产信息化、管理信息化以及业务流程和组织再造。其中产品信息化,主要是指带有嵌入式系统的产品,其复杂程度各不相同。理解产品信息化,对理解当下的智能制造,非常重要。

图1 企业内部信息化

与此同时,企业还有一个上游供应链和下游社会关系的问题,上游包括原材料、零部件、装备和人员招聘等,下游则与销售、银行、客户关系等相关联。这些属于企业的外部信息化问题。

企业的内部业务和外部业务,构成了企业信息化最基本的内涵。企业信息化最早就是从数字化开始的。计算机刚刚发明的时候,本来是做科学计算的,很快就被用来做业务处理,提升管理效果。这是一个从下往上发展的过程,开始是做一些数据处理系统,如财务管理,包括一些统计报表处理;随后,逐渐上升到管理层,也就是开发管理信息系统(MIS),从财务管理、人事管理,到生产管理,一层层往上走;最后,上升到了决策层和开发决策信息系统(DSS)。企业信息化,一开始就是处在数字化时期。

数字化起步

然而,利用计算机来改造企业的生产装备,实际上比管理信息系统起步还要早。1952年,即商用电子计算机发明的第二年,美国就有一家公司设计了一套数控装置,开发了第一台三坐标数控铣床。尽管这个铣床体积很大,造价也很高,但是开辟了一个数字控制的新时代。1958年,美国研制出第一台加工中心。这意味着,计算机改变制造业的时代,正式拉开了帷幕。随后,随着第一个微处理芯片的发明,各种各样、数以亿计的嵌入式系统开始嵌入到各种装备、各种产品当中去。制造业开始走向以数字制造技术为核心的计算机控制时代,当时国内叫做机电一体化。“机电一体化”这个提法没有完全点到问题的本质,那就是计算机控制。