尊敬的各位领导、专家,各位女士们,先生们,大家上午好。刚才院士做了一个精彩报告,下面大会要求我用半个小时的时间,跟诸位汇报一下我们这个团队最近在云制造系统方面的工作。我发言的题目是《一种智能+时代的工业互联网——云制造系统3.0》,准备从五个方面跟大家做汇报,第一个方面,谈一谈什么叫做智能+时代的云制造系统,或者叫制造云的3.0。
首先要对智能+时代进行解读。新的技术革命和产业变革正在全球展开,为什么说是叫智能+的时代正在到来。首先解读一下2017年7月份,我们中国颁布的中国新一代人工智能的发展规划。这个里面提出了新一代的人工智能内涵,基于新的信息环境,新的技术和新的发展目标的人工智能。新的信息环境包括新的互联网、移动设备、网络社区、传感器网络等,而新的技术很多,特别是最近大数据的技术,高性能的计算技术和新的人工智能有关的模型和算法等等。新的发展目标就是从宏观到微观,各种各样的智能化的新领域。新一代的人工智能从技术发展趋势,工程院几百位院士专家一致认为,它是有五个方面,首先是数据驱动下的深度强化学习智能,第二,基于网络的群体智能。第三,人机、脑机交互技术导向的混合智能。四,跨媒体的推理智能,五,自主智能无人系统。新一代人工智能的研究内容两个方面,一个是模拟、延伸和拓展人的能力的研究,比如说我们的学习、语言、感知、推理、记忆、规划、执行能力的模拟和拓展。新一代人工智能技术和各应用领域,我们进行了融合的研究。由于新一代人工智能整体推进正引发链式突破,也规定了我们的发展规划和重点任务等等,所以我们可以这样来解读智能+时代。从时代的发展理念是创新、协调、绿色、开放、共享,时代的核心技术和他的影响,他是由7类新技术深度融合的综合性技术,包括新的互联网,信息通信、人工智能、能源、材料、生物、新应用领域的专业技术,特别是在新一代人工智能技术引领下的新的互联网,新的信息通信、新的人工智能技术的飞速发展,以及与应用领域新专业技术的融合,正引发人类社会国民经济、国计民生和国家安全等各领域新模式、新手段和新业态的重大变革,智能+的时代正在到来。必须指出,新一代的人工智能还在发展,他正向强人工智能发展,通用人工智能发展、超人工智能发展。
有了前面的铺垫,我们就来谈一谈云制造3.0。简单的说,就是一种智能+时代的云制造。大家知道我们在09年提出了云制造1.0,12年提出了云制造2.0,17年开始提出了3.0,什么是他的技术手段、模式和业态,技术手段就是基于新的互联网,在新一代人工智能的引领下,借助四类新技术深度融合的,数字化、网络化、云化、智能化的技术手段,新的智能科学技术、新的制造科学技术,新的信息通信科学技术,新制造应用领域专业技术。运用这个手段构成用户为中心的,统一经营的新智能制造资源、产品与能力的服务云网。用户通过新的智能终端及新智能制造的服务平台,能够随时随地的获取新智能资源、产品与能力服务,这就是他的技术手段。他的模式就是用户为中心,人机物环境信息优化融合,互联、服务、个性、柔性、社会、智能的智能新模式。他的特征是人机物、环境、信息进行自主智能的感知、互联、协同、学习、分析、认知、决策、控制与执行。促进制造全系统及全生命周期中的人、技术、管理、数据、材料、资金,及人流、技术流、管理流、数据流、物流、资金流的新集成优化。我们称之为智能引领,为什么叫引领,因为不仅仅是靠他,还需要其他的四类技术的深度融合。基于这样的内涵所构成的制造系统,我们就叫做云制造系统3.0。体系架构看我们以前的文章就知道了,有很大的不同,新的智能制造的能力,新的智能感知介入通讯层,新的智能边缘处理层,再上面就是新的智能制造系统云端服务平台层,这里面有三层,新的虚拟智能制造能力、产品、感知、接入通讯层,还有共性的、云服务制造类的服务功能,再上面就是用户界面层。还有人工智能的引进服务和大数据的引进服务和仿真的服务,所以有大大的不同。当然上面就是应用层,再上面是新的人、组织,每一层都有他的标准和安全处理,所以云制造系统3.0是一种在新一代人工智能技术引领下的人、信息空间和物理空间融合的新的智能制造资源能力产品智能互联协同服务的一个智能制造系统,或者叫做一种智能工业互联网。那么这样的一个系统,可以用到各个层次,产品、设备、单元、工厂、区域、城市、行业、跨行业,同时可以用高横向的,制造全生命周期的活动。同时还可以用到单对单,为了实现这样的一个系统,我们因为时间关系,就不能展开了,这里面我们提出了一个技术群,这个技术群首先是在新一代人工智能引领下,他的系统的总体产品、感知介入通信层、边缘处理、云端服务,以及产品的设计、生产、经营管理、仿真试验和售前、售中、售后的一系列体系。新一代的人工智能技术引领下,有他的平台软件、应用软件,安全有他的物理安全、技术安全、管理安全以及商业安全。标准,在新一代人工智能的引领下,基础共性、总体共性,还有效能和效益的评估。最后,对于这些新技术新的制造科学技术,新的智能科学技术,新的制造应用领域技术,都提出了在新一代人工智能引领下,应该是怎么来搞。云制造系统3.0就是智能+时代的一种智能工业互联网,为什么这么说,第一,我们提出了在新一代人工智能引领下的云制造新模式、新手段和新业态。第二,在新一代人工智能的引领下,在云计算提供的IaaS、PaaS、SaaS基础上,第三,完全符合智能制造系统我们团队的解读,同时符合工业互联网的解读。具有中国的特色,因为突出了中国的问题,从制造大国向制造强国迈进,五个转型升级,突出了新一代人工智能引领下,建立云制造的新模式、新手段、新生态为核心的系统,要实现万众创新、大众创业。突出了工业2.0、3.0、4.0同步发展,突出了团队的力量。同时云制造系统也是制造新模式、新手段持续的发展,09年1.0、12年2.0,17年3.0,以后随着技术和需求的推动,还有4.0、5.0。
云制造系统的雏形。我们是在2.0的基础上进一步拓展,我们叫做雏形,因为我们只是融合了部分的新一代人工智能技术和部分的新制造科学技术,部分的新信息通信科学技术,部分的新制造应用领域的专业技术。具体来说有十个方面,航天云网的体系架构和平台,我们研发建立云端和云边缘融合的平台型智能制造系统。通过对制造技术体系、经营管理体系、产品体系、服务体系、标准体系、安全体系的重塑以及产业链、价值链的升级,构建更加完美的制造生态系统。图中是我们整个的体系架构,包括新的工业互联网接入层、新的SaaS以及用户的应用层和用户层等等。第二个关键技术,基于边缘制造的海量设备的接入安全和集成处理技术,基于我们云网络的服务,我们购置了三类网关,确保了安全可控,同时支持主流通讯协议,实时工业以太网协议还有主流PLC接入,还有支持雾计算等等。第三个技术就是云端计算和云边缘,通过边缘,我们可以在云边缘侧完成及时的数据清洗、整合、处理,或者将预处理后的数据上传到云端,将优化的模型下发到云边缘侧进行计算。为此,我们在6年前就开始研制了一个融合新一代人工智能技术,新兴的信息科学技术,现代建模与仿真技术,超级计算及系统技术四类技术,形成了软硬结合的重要科学装置。我们现在这里面提供了高性能的计算机硬件,大数据处理专件和人工智能的专件,里面就是我们的两个专件,总体在技术应用软件和应用层上面都有很大的特点,因为时间关系,就不展开了。第四个技术是基于大数据人工智能的服务技术,按照需要为用户提供数据处理的各类服务,包括数据查询服务、数据智能分析服务等等。这个就是我们航天云网里面的工业互联网智能服务子系统,功课了大数据的采集感知、集成、清洗、智能分析与挖掘技术,以及大数据的安全技术等,特别要提到我们这里面的,基于大数据智能分析与挖掘技术系统,实际上他是基于数据资料管理体系和两类业务需求建设的一个开放式中心平台。这个就是他怎么从数据到信息到知识到智慧的一个处理过程。第五个技术,基于容器技术的平台服务,提供了弹性的环境,第六就是数字孪生,我们是搞仿线年就开始做这个工作,我们理解,就是以数字化的方式来创建制造系统的物理实体和逻辑实体的虚拟模型,通过虚实交互反馈,数据融合分析、决策迭代优化等手段,实现和支撑制造系统及其过程的各种优化,这样的一种数字孪生技术。为此,基于我们的工作,我们提出来数字孪生的技术方向,包括智能+时代的建模理论和方法,还有五类智能+时代的仿真支撑系统技术和两类智能+的仿真应用技术,这是一个例子,虚拟工厂在里面可以完成产线规划,生产和运营服务等。工业APP,我们提供了原生的APP,刚才的视频里面看到了,包括横向集成的很多服务,包括纵向的服务,还有一脑一舱两室两站一淘金。我们也可以引入第三方APP,已经提供了工业软件148项服务。同时基于云平台,我们提出了四种方案,怎么搞智能工厂,怎么搞社会化协同制造,怎么搞智能服务,以及怎么搞双创,同时还有共性总体应用的三大类标准,以及设备、控制、网络、应用、数据、安全管理。我们做了三朵云,专有云注册单位500多家,公有云230万家,国际云1万多家,初步效应是信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢。各自根据企业的需求,在个性化定制、协同研发、采购、智能生产、智能营销和智能服务都取得了比较好的效果。
智能+时代的云制造系统发展。政府引导、市场驱动,一定要注意以企业为中心的政、产、学、研、金、用结合的创新体系的建立,各类人才的培养,国家地方的基础建设,国家地方的政策支持,要实现技术、应用、产业的协调发展。技术方面,要重视新一代人工智能技术的引领,构成新的技术体系。平台方面,把新一代人工智能引领下的,融合新的信息技术,比如说大数据、边缘计算、特别是5G、区块链、数字孪生、AR、VR等等,同时在技术方面还要重视加强云制造系统设计、生产、管理、试验、保障服务等智能制造的新模式、新流程、新手段、新业态的研究,它是云制造系统的基础。要重视数据库、算法库、模型库等基础能力研究与建设。第四,符合分享经济的商业模式技术研究。第五,重视安全技术及相关标准和评估指标体系的研究。第六,重视新一代人工智能本身的发展,向强、通用和超人工智能的方向发展。四个应用方面要有突出,突出行业、企业的特点,突出以问题为导向的云制造模式、手段和业态的变革,突出系统的六要素、六流的综合集成化优化,突出系统工程,要一把手挂帅,创新驱动、总体规划、突出重点、分布实施的指导思想,制定好发展规划与阶段性的实施方案。我们想争创国家工业云制造创新中心,聚焦五类重点应用环境,也组成了我们的专家委员会。
我今天讲的这些内容,实际上是想说明我们提出的云制造系统3.0是智能+时代的智能制造系统,或者说一种智能+时代的工业互联网。因为我们认为工业互联网的发展应该往智能工业互联网领域发展的。云制造系统3.0是实施我国制造强国、网络强国战略规划和行动计划里面的一种具有中国特色的新智能制造的模式、手段和业态。云制造系统3.0还是持续发展中的制造新模式、手段和业态,云制造系统3.0的发展实施还需要全国、全球的合作与交流,同时又要充分重视各国的特色和各行业、各企业的特点。特别感谢团队的贡献、关心、支持,有一些参考文献,有兴趣的话下来可以看一看,谢谢大家。返回搜狐,查看更多