工业与知识型工作自动化的调研分析报告.doc
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1、工业4.0和知识型工作自动化调研汇报摘要:工业4.0,是从嵌入式系统向信息物理融合系统(CPS)发展技术进化。作为未来第四次工业革命代表,工业4.0不停向实现物体、数据和服务等无缝连接互联网(物联网、数据网和服务互联网)方向发展。文中首先介绍了知识型工作自动化概念,其次介绍了工业4.0进化过程,提出了CPS概念及其功效,同时分析了工业4.0缺点及实施困境。关键词:工业4.0;智能工业;CPS;知识型工作自动化; (一)知识型工作自动化 桂卫华院士所做相关步骤工业自动化汇报引发了我对于知识型工作自动化方面爱好,以下关键对知识型工作自动化进行初步概括。世界著名麦肯锡研究所发表了一项162页研究汇报
2、“Disruptive technologies : Advances that will transform life , business , and the global economy”,5月27日参考消息报道了这一研究结果,发表了一篇名为“12种颠覆性技术驱动未来经济”文章,这12种技术全部含有广泛潜在影响并有可能造成重大经济影响。这12种技术是:移动互联网、知识型工作自动化、物联网、云计算、高级机器人、全自动和几乎全自动年辆、下代基因组学、能源储存、3D打印、高级材料、高级油气勘探和采集技术、可再生能源。其中“知识型工作自动化”位列第二,到2025年其经济规模将达成5.2-6.7万
3、亿美元。 知识型工作自动化关键技术是人工智能,1997 年,IBM“深蓝”首次击败了等级分排名世界第一国际象棋棋手卡斯帕罗夫,成为了知识型工作自动化一个关键里程碑;美国科学家经过长达努力,构建了一个无法被击败西洋跳棋人工智能程序切努克(Chinook);IBM超级电脑“沃森”在智力竞赛中,战胜了美国智力竞赛节目危险边缘两位冠军选手肯詹宁斯和布拉德鲁特。这些全部是在国际上含有很高影响力知识型工作自动化代表。在欧美也有若干实用教授系统,实现了知识型工作自动化。未来因为知识型工作自动化产生,更多自动化方向人才将转入技术服务方向。(二)工业4.0 智能工业或工业4.0,是从嵌人式系统向信息物理融合系统
4、(CPS)发展技术进化。作为未来第四次工业革命代表,工业4.0不停向实现物体、数据和服务等无缝连接互联网(物联网、数据网和服务互联网)方向发展。同时,分散型智能利用代表了生产制造过程虚拟世界和现实世界之间交互关系,在构建智能物体网络中发挥关键作用。 工业4.0表现了生产模式从集中型到分散型范式转变,正是因为有了让传统生产过程理论发生颠覆技术进步,这一切才成为可能。未来,工业生产机械不再只是“加工”产品,取而代之是,产品经过通信向机械传达怎样采取正确操作。 工业4.0经过将嵌人式系统生产技术和智能生产过程相结合,将给工业领域、生产价值链、业务模式带来根本性变革(如智能工厂),从而开创一条通往新技
5、术时代道路。1工业4.0进化过程(1)工业革命1.0 18世纪末期始于英国第一次工业革命,19世纪中叶结束。这次工业革命结果是机械生产替换了手工劳动,经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业及机械制造带动经济发展模式。(2)工业革命2.0 第二次工业领域大变革发生在20世纪早期,批量工业生产开始阶段。经过零部件生产和产品装配成功分离,开创了产品批量生产新模式。20世纪70年代以后,伴随电子工程和信息技术充实到工业过程之中,实现了生产最优化和自动化。(3)工业革命3.0 第三次工业革命始于第二次工业革命过程中发生生产过程高度自动化。自此,机械能够逐步替换人类作业。(4)工业革命4.0 未来,
6、第四次工业革命将步人分散化生产新时代。工业4.0经过决定生产制造过程等网络技术,实现实时管理。2 CPS CPS连接了虚拟空间和物理现实世界,使智能物体通信和相互作用,发明一个真正网络世界。 CPS表现了目前嵌人式系统深入进化。和互联网或网上可搜集数据、服务一起,嵌人式系统也是组成CPS要素之一。 CPS可提供构建物联网基础部分,而且和服务互联网一体化,实现工业4.0。这些技术被称为实现技术,培育愈加广泛基于创新型应用或过程新现实空间,淡化现实世界和虚拟空间界限。实现技术就像互联网使得个人通信和相互作用关系发生变革一样,将给我们和物理现实世界之间相互作用关系带来根本性改变。 基于高性能软件嵌人
7、式系统和融合在数字网络中专业用户接口之间,发生相互作用,将诞生全新系统功效性世界。举一个简单例子,智能手机囊括很多应用和服务,已经远远超出设备本身通话功效。 因为全新划时代应用和服务提供商将不停涌现,逐步形成新价值链,所以,CPS也将对现有业务和市场模式带来范式转变。汽车工业、能源经济,还有包含诸如工业4.0生产技术各个工业部门,将同时因这些新价值链发生巨变。 未来,CPS将以以往人类无法想象形式,对人类安全、效率、生活舒适度、提升健康水平等做出贡献。同时,CPS也将对处理人口结构改变、自然资源不足、可连续发展和能源结构改变等带来问题,发挥关键性作用。3智能工厂:自动化制造业未来 CPS连接了
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