智能制造:現(xiàn)狀與前景(下)
王飛躍
中科院復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任
三、智能產(chǎn)業(yè)與智慧社會
(一)擁抱平行時代
前面我們講的這個智能制造,制造前,制造中,制造后的三個環(huán)節(jié)。智能制造實現(xiàn)完了之后,必然就是智能產(chǎn)業(yè)和智慧社會的興起,那么這個新的時代,我們需要新的技術,也需要新的思維,那么我現(xiàn)在談一下這方面的工作,還有我們一些實踐。這就是剛才講過了,我們其實進入了第五個時代,就是平行化的產(chǎn)業(yè),工業(yè)5.0的時代,也可以說我們甚至連2.0,3.0都沒走好,甚至1.0都沒走好,我們?yōu)槭裁匆M入這個5.0的時代。這個時代不懂你,你可以布1.0,2.0,3.0,4.0,但是我們確實進入這個新IT,智能技術的時代。那么這個時代我就說,確實是受工業(yè)4.0的刺激,那么德國人提出工業(yè)4.0來,人家也不是說一年兩年就實現(xiàn),這是一個長遠的規(guī)劃,給他們一個奮斗的目標。但是到了我們中國來一直討論得激勵,然后好多工廠好像是已經(jīng),前天,還不是昨天就已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)4.0。人家提出這個計劃是讓提出一個目標,讓全世界都討論,全世界都參與,都來做,他從中吸取教訓,以共贏的方式來實現(xiàn)他這個技術。我是覺得我們中國人這么大的一個國家,也要有自己的理念,我們也應該提出一個理念來,讓全世界也來學習,也來實踐,幫助我們一起來實現(xiàn)這種目標,而不是我們,外國人一會兒提個3.0,我們跟著往那個3.0跑一跑,還沒跑到,人家又提出個4.0,又往4.0跑,我們這個4.0還沒跑到,人家
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告。我就在這個報告上提出平行時代與工業(yè)5.0的這種想法。核心就是平行的理念,虛實互動的智能技術時代的理念。
(二)平行的使命:從UDC到AFC
然后基本的方法就是通過這種軟件定義的ACP方法,軟件定義的系統(tǒng)形成這種計算機里制造社會實驗室進行各種各樣的優(yōu)化,然后通過這種虛實互動的平行直行的方式,在軟件定義制造過程中執(zhí)行,在實際制造過程中執(zhí)行,然后通過兩者之間的差別形成閉環(huán)的,反饋的,適時的提醒你,監(jiān)督你,獎懲你,這種控制與管理的這個方式,最后要有各種各樣的軟件定義的設備,軟件定義的過程,軟件定義的這種工廠車間等等。這就變成了將來智能產(chǎn)業(yè)的最基本的基礎設施。就像今天工業(yè)社會的高速公路,飛機場,碼頭,火車站等等。那么在這個基礎上實現(xiàn)社會職能,社會情報,社會解析,把大家的智力資源充分地利用起來,然后實現(xiàn)智慧工廠,智能車間,智慧運營,智慧管理。在這個基礎上就要把設備,目標,員工,信息全繼承起來,實現(xiàn)讓UDC。
就是不定性,多樣性,復雜性,把戶頭轉成我的AFC,A就代表靈捷,F(xiàn)代表聚焦,C代表收斂。這就是工業(yè)5.0的基本思想,我就說它對這項目標就是從UDC到AFC,就把這個不確定性通過信息來重,多樣性通過自動化來讓它簡單歸一,復雜性通過智能化讓它也簡單。這樣就三個的合成融合,讓你一個企業(yè),一個組織,甚至一個產(chǎn)品,一個個人具有處理各種各樣的復雜問題的敏捷性。然后能在這種復雜的多樣的環(huán)境下聚焦,知道你該干什么,你應該干嘛,什么能干得最好,然后你向你的目標以一種互動型的,反饋型的,支持運用型的向你的目標精準的收斂,那么這就是智能制造。還有智能制造可能會把我們帶向一個新的社會最主要的任務,那么這個任務就可以通過虛實互動的平行。
那么怎么來做這種轉換,其實就是一個理念的轉換,這個理念的轉換我給大家舉一個很簡單的歷史,就是最簡單的方程,就是*2+1=0。如果你只考慮實數(shù)它無解。400年前,一個外國數(shù)學家想出來把這個虛數(shù),把這個負一開個平方,得出一個數(shù)來,所以英文叫imaginarynumber,中文翻譯成虛數(shù)是很文雅的,imaginarynumber在英文里面就是想象的數(shù)。實際上就有點神經(jīng)病想出來的數(shù),但是它作用非常大,你看這個虛數(shù)的概念一引進來,它把數(shù)列,人口,數(shù)口一下子翻了一倍,翻了一倍你看這個沒解的方程它就有解了,不但這個方程有解,好多相應的方程都有解。這有解不要緊,你看量子力學也有了,量子力學的最基本方程就是由這個虛數(shù),相對論也出來了,相對論的基本方程它也含有這個虛數(shù)。
所以你看,這個概念一變換,把你求解的空間一下擴大了一倍,然后沒解的東西有解了,所以這個理念的變化是非常重要。通過概念的創(chuàng)新,把你的資源空間擴大,最后解決你想解決的問題。其實現(xiàn)代的物理學,從牛頓力學怎么跳到量子力學呢,就是這個概念的轉換,叫波粒二象性,它就認為一個粒子,既是個粒子,還是一個波。這就像薛定諤的貓一樣,它既是死的又是活的,你可能覺得這荒唐,但是這一荒唐就出現(xiàn)量子力學。我們的現(xiàn)在的新的電子技術,我們的計算機新的科技就是這么來的。我說這種創(chuàng)新還要不斷地升華,不但要成立波粒二象性,我說還要成立虛實二象性,那虛的也有實的部分,實的它也有虛的部分。只有你成立這個理念,你才能真真正正地邁向智能社會,智能技術,最后實現(xiàn)智能制造,否則智能制造是一句空話。
就是首先要把你生活的空間擴大,以前我們知道個物理空間,網(wǎng)絡來了又帶來我們一個虛擬的網(wǎng)絡空間,你叫信息空間也好,你叫這個空間也好,英文叫cyberspace,其實翻譯成虛擬,翻譯成信息都不大對。以后你的生活的空間,就是一半生活在實空間,物理空間,一半生活在虛空間,就是cyberspace,就跟那個數(shù)有兩部分,一部分實數(shù),一部分虛數(shù)是一樣的。我是十多年給大家畫了這個圖,十多年前這還是蠻超前的,現(xiàn)在我想好多年輕人認為我還落后了,他生活在虛空間的時間搞不好比實空間還多呢,不是50,50的比例,可能是30,70,或者是20,80的比例。這不要緊。但是實實在在的就是我們有兩個空間,一個是物理空間,一個是cyber space。我們只有承認了這個空間,把兩個空間的資源都利用下來,智能的問題,復雜的問題才有解,就跟那個*2+1=0這么個簡單的方程,你必須承認了虛數(shù)它才有解,否則無解。我們以后的職能制造還有很多,智能社會,智慧社會面臨的問題,你也必須承認了這個虛空間是實的才會有解。
那么這個空間的虛數(shù)是什么,我說就是平行,那么它的基本方法我就ACP,A代表人工社會,C代表計算實驗,P代表平行執(zhí)行。那么它的技術結構就是CPS,就是人機物一體化的這種系統(tǒng)。那么我自己2004年的時候,我回國不久,我就覺得這些理念討論還不行,一定要把它變成一個工程化的方法,后來我就寫了一篇文章,就是談這種平行系統(tǒng),在這個控制管理中的應用,那么我們實驗室就是為了這個目的成立了,它就是在大家都知道的物理空間和心理空間之外,又加了一個人工空間,這是一個很有名的哲學家,叫波普爾在上世紀六七十年提出來的這么一個概念。我覺得我們農業(yè)社會就開發(fā)了物理空間的表面,我們的工業(yè)社會就是文藝復興解放了心理世界,產(chǎn)生了科學,回頭設計了蒸汽機,電動機,計算機,路由器,給了我們能力讓我們回頭,又回到第一的物理世 ……(未完,全文共11766字,當前僅顯示2798字,請閱讀下面提示信息。
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