前兩天有個微信朋友發微信詢問是否有”智能生產系統與CPS建模”課程的推薦教材,同時有一個科研口袋拋出來了一個申報方向是”智能制造建模仿真數學方法”研究方面的。感覺到面向智能制造的建模已經得到了大家的重視。也感覺到從最初智能制造的喧囂與概念滿天飛,在逐步的走向踏實與攻堅。自己也在琢磨是要申請呢還是要申請呢還是要申請呢?書歸正傳,解剖出下文這些引子,也梳理一下自己的思考。
(1)通用范疇下模型的內涵淺析
模型這個詞兒,我理解是從”模和”范”這個詞進一步演化形成的。其實主要的目的就是將某項事物或業務要素以某種關聯的形式,形成一個具有復用性的規范性的可以利用和操作的表達或系統,而這個系統具有準確表達和運行推理基礎上的決策分析能力,當然也包括各種各樣的仿真。
面向智能制造的建模仿真與當前所提出的數字孿生概念下的數字孿生體具有密切相關的關系。對于數字孿生體來說,其核心也是基于公益互聯獲得的各種數據的基礎上,建立與事物或者業務相對應的模型。這是我們推進智能制造的一個重要抓手,甚至可以說我們推薦智能制造最核心的其實就應該形成這些模型,這些模型在是智能制造之所以能夠冠以或體現智能這兩個字的真正支撐。
(2)智能制造背景下建模的對象
智能制造具有很廣泛的那個。在全生命周期各個階段以及全生命周期的集成都有用武之地。下面重點說一下,在制造方面應該重點關注的建模對象都是那些,也就是說我們要針對哪些對象來進行提升與實現智能。
首先,我們想到的應該是底層的制造要素,這是直接支撐實現制造的看得見摸得著的實物,比如在人機料法環測的各個環節或者方面,在這個里面“機”是最顯眼的。比如設備/裝置等等。要素狀態的采集是我們進行后續的智能化工作的基礎,其實目前大部分底層的工業物聯或者互聯,就是在做這個事,但這個事兒其實并不是智能的真正體現,比如現在很多企業建立了機床設備數據采集的大型展示屏,數據是收集上來的,但真的在用嗎?其實我們應該思考的是:為什么會是這樣?對于這種現象考核的或者評價的一個重要準則:智能性或智能化提升在哪里?
其次,我們想到的是對多個要素的關聯,其實就單個要素本身來說其實也沒啥智能性可說的,我們說的智能性,其實更多的體現的是要素之間的關聯與集成。比如人和機之間。如何實現智能協同是我們需要提升的;比如基和法如何進行智能化的綜合,類似之前提到的自適應智能加工等等,其實都在這個范疇;比如機和料,刀具也是料的一種,加工過程當中的刀具磨損以及智能換到決策,這都是可以體現出來的;比如進一步的機料法測的綜合,可以演變為對質量控制的一種智能化提升。這種組合是大量存在的。我們應該可以從各種各樣的案例當中來找到他們的影子。同時反過來也說明,對單獨要素的所謂的互聯,如果不進行事關產品及其工藝質量的關聯分析,其實并沒有什么智能性的,只是一項工作而已。上述所提出的種種其實更多的是工藝方面的智能化。
第三,我們想到的可能就是從制造單元、制造產線、制造車間以及整個工廠乃至整個供應鏈甚至整個產業生態等層次,這也是我們推進智能制需要面對的對象。其實所謂的這些增資。都是對制造要素的某種程度上的組合,只是屬于一種更加綜合的組合,更多的是屬于管理層次的過程驅動的智能化,并且隨著層次的提升,逐步的從純粹的工藝。、到工藝與管理的結合、到純粹的管理決策等方面逐步進行演變。
(3)智能制造語境下的建模目的與內容
智能制造背景下的這些建模對象不再是普通的關聯關系,那種期望進行一些簡單的表達就可以建立模型的想法其實是不現實的。
首先,從建模目的角度,需要要明確的是,面向智能制造這些對象的建模一定是支持智能化提升,這樣的建模及其基于模型的分析利用才是有意義的。比如我們在數字化業務系統里面經常會建立各種各樣的數據模型或者信息模型,但這更多的是一種工作,而不是能夠支持推理分析的那種模型。
其次,從建模內容的角度,我們經常會說經驗知識的沉淀或者說工業技術軟件化,希望通過模型的運行而取代或者部分取代專家在里面的智力活動,其實就是工藝、管理,以及工藝和管理結合的決策模型。
其實寫這篇文章的目的是梳理自己的思路,最終是想凝練出一些建模方法的,甚至這種建模方法,不是對現有生產模式的復制,而是一種具有不破不立的技術角度的智能化運行新技術模式。有那么幾個想法,但還不是很清晰,需要整理和靜心推演,后續再寫吧。
一己之見,僅供參考。