舉國上下都在講工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),其實它們背后有一個支撐技術(shù)——工業(yè)智能技術(shù),它的重點是制造業(yè),包括智能制造技術(shù)和智能化產(chǎn)品與系統(tǒng)兩部分,它通過采用計算機技術(shù)模擬人在制造過程中和產(chǎn)品使用過程中的智力活動,以進行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策,從而去擴大延伸機器人的思考能力,以部分替代人類專家的腦力勞動,實現(xiàn)知識密集型生產(chǎn)和決策自動化。實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),不得不先把工業(yè)智能在各方面應用落實了:
工業(yè)智能在生產(chǎn)方面的應用
通過建立高度自動化和高效的智能工廠,工業(yè)4.0方法能夠以大規(guī)模生產(chǎn)的成本生產(chǎn)個性化和客戶化的產(chǎn)品。這就需要先來弄懂“未來工廠”的流程。
在未來,比如當你需要一輛汽車,你只需要打開APP,輸入你的定制化要求,信息就會發(fā)送給工廠,工廠將你表達的產(chǎn)品種種特性轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù),然后通過計算來安排物料的配送,零件的打磨、以及機器的組裝。最重要的是:這條流水線上每個元件都是按照你的意志生產(chǎn)的,它有自己的身份信息,機器也會解讀這些信息,如果不符合馬上就調(diào)整,然后自動裝配。當然,這一過程中“人”是不參與其中的。對生產(chǎn)企業(yè)來說,這意味著他們能夠克服產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)品使用之間主要存在的接口問題,因此可以根據(jù)客戶需求來設計所有主要增加產(chǎn)品附加值過程。新的開發(fā)流程、例如集成的產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)研發(fā)、促進部門和公司之間的交流。機對機的通信和工作網(wǎng)絡,跨越了部門之間的界限,促進公司以客戶的需求為導向。
在未來的智能制造業(yè)中,CPS對涵蓋自動化、生產(chǎn)技術(shù)、汽車、機械工程、能源、運輸以及遠程醫(yī)療等眾多工業(yè)部門、應用領(lǐng)域,帶有非常重要的意義。因CPS而實現(xiàn)的許多應用,將產(chǎn)生新附加價值鏈和業(yè)務模式。CPS不僅可以降低實際成本,提高能源、時間等的效率,還能降低CO2排放水平,在保護環(huán)境上發(fā)揮重大作用。
生產(chǎn)系統(tǒng),智能工廠的產(chǎn)品、資源及處理過程因CPS的存在,將具有非常高水平的實時性,同時在資源、成本節(jié)約中也頗具優(yōu)勢。智能工廠將按照重視可持續(xù)性的服務中心的業(yè)務來設計。因此,服從性、靈活性、自適應以及學習等特征、容錯能力,甚至風險管理都是其中不可或缺的要素。智能工廠的設備將實現(xiàn)高級自動化,主要是由基于自動觀察生產(chǎn)過程的CPS的生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活網(wǎng)絡來實現(xiàn)的。通過可實時應對的靈活的生產(chǎn)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工程的徹底優(yōu)化。同時,生產(chǎn)優(yōu)勢不僅僅是在特定生產(chǎn)條件下一次性體現(xiàn),也可以實現(xiàn)多家工廠、多個生產(chǎn)單元所形成的世界級網(wǎng)絡的最優(yōu)化。
工業(yè)智能在管理方面的應用
工業(yè)智能的發(fā)展將不斷挑戰(zhàn)人在工業(yè)生產(chǎn)與決策過程中的傳統(tǒng)管理方法。從市場營銷、客戶關(guān)系,到人力資源管理,新一代機器將為企業(yè)組織帶來翻天覆地的變化?;谘芯颗c技術(shù)的巨大優(yōu)勢能將諸多不同的技術(shù)整合,從而形成全新的系統(tǒng)。對于企業(yè)來說,這種結(jié)合將產(chǎn)生更高的價值,創(chuàng)新性與靈活性兼而有之。對于管理來說,這一技術(shù)變革將打亂傳統(tǒng)的組織方式,為員工提供便于發(fā)揮他們創(chuàng)造性、自主性及自發(fā)性的工具和解決方案。
自我組織和自治的指導原則將會為以人為導向的工作組織創(chuàng)造更為廣泛而多樣的機會。員工的任務范圍會很明顯地擴大,資格培訓和行動自由度將會加大。獲取知識的途徑將會得到改善。有指導性的工作材料和工作交流形式將會提高教和學的生產(chǎn)力。隨著IT技能所占比重的增長,新的培訓內(nèi)容將會被制定出來。在這些前景下,工業(yè)4.0會為未來提供非常大的機遇。它還支持與年齡相關(guān)的工作計劃。尤其是在人口統(tǒng)計發(fā)展的背景下,它會給工業(yè)創(chuàng)造大量的機遇。
在生產(chǎn)及物流方面,智能工廠中將會有更多的工人被智能機器替代,同時各生產(chǎn)環(huán)節(jié)將會打通,工廠主要是通過深度應用ICT(信息通信技術(shù)),總體掌控從消費需求到生產(chǎn)制造的所有過程,由此實現(xiàn)高效生產(chǎn)管理。另外一方面人工智能的發(fā)展,將傳統(tǒng)中的生產(chǎn)管理模式由人-機器改變?yōu)槿?智能機器人-機器,這種生產(chǎn)模式的改變使管理層次大大減少,傳統(tǒng)的管理從經(jīng)理到車間主任,往下依次是班長、工人,甚至更多,而未來,可能只需要一個經(jīng)理和車間主任,就能把整個生產(chǎn)線管理的井井有條。
工業(yè)智能在服務方面的應用
隨著工業(yè)化的發(fā)展,尤其近十年以來,機器人的發(fā)展的應用領(lǐng)域在不斷拓寬,目前,機器人的應用領(lǐng)域已經(jīng)從局限于制造業(yè)轉(zhuǎn)向適用于多行業(yè)。目前,工業(yè)智能主要的應用領(lǐng)域包括智能家居、醫(yī)療、教育、清潔、加油、搶險救災等。工業(yè)智能的應用豐富了原有服務的功能,改變了服務的形態(tài),提升了服務的質(zhì)量,降低了服務的成本。
在豐富服務功能上,工業(yè)智能應用于家庭領(lǐng)域時,可以實現(xiàn)房間的靈活布局,安防系統(tǒng)的大幅提升,遠程遙控家居等;在改變服務形態(tài)上,工業(yè)智能應用到醫(yī)療領(lǐng)域時,生病可我們不需要四處奔波去求醫(yī),使用智能醫(yī)療技術(shù)便可根據(jù)我們的生病癥狀進行初級預判,醫(yī)生可以通過智能醫(yī)療機器人進行遠程診療,甚至手術(shù);在降低服務成本上,以大型客機清洗為例,人工方式成本巨大、耗時很長,采用機器人來實現(xiàn)飛機清洗能大幅降低成本、提升清洗速度;在提升服務質(zhì)量上,導盲機器人能準確判斷道路障礙、行駛車輛、路上行人,并實時安全的引導盲人進行行走,安全性高于傳統(tǒng)導盲犬。
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