李培根院士：在数字空间超越传统制造
2022-06-17 11:57:42 作者 浏览量：2730081
中国经济报道讯 （熊辉 王海珠）作为第四次工业革命的重要基石，工业互联网一头连着传统工业制造业，一头连着新一代信息技术，不仅是实现工业经济全要素、全价值链、全产业链全面连接的新型基础设施，也是推动我国数字经济发展的重要发力点。
5月24日，中国工程院院士李培根在“制造业数字化转型的机遇与挑战”专题论坛上发表《在数字空间超越传统制造》主旨演讲，详细解读如何践行孪生、协同、自主、超越。
在李培根看来，新一代制造的最大特点是数字孪生，数字孪生的关键在于和物理生命体的“共生”。所谓共生就是全生命周期，数字孪生体是和物理实体应联系在一起。数字孪生体是描述物理对象在其全生命周期中与其系统动态过程“共生”的数字化模型。数据好比物理生命体的“血液”，数据及智能赋予物理实体以“生命”，而数字孪生是智能装备的“灵魂”。
比如在风机上面装一些传感器搜集数据，除了机器本身的数据外还有风厂的数据，风力、风向等，基于这些数据搜集，借助数据孪生模型进行仿真，调整叶片角度从而使得发电效率更高，未来智能装备发展的重要性也在此。
“协同表现在很多方面，比如产品开发的时候，开发设计过程中设计者和软件系统之间可以协同。”李培根表示，人和智能系统协同、迭代，这样生成最满意的设计。人和机器共融是机器人未来发展很重要的一个趋势。在同一自然空间内，充分利用人和机器人的差异性与互补性，通过人机个体间的融合、人机群体间的融合、人机融合后的共同演进，实现人机共融共生、人机紧密协调。自主完成感知与计算。实现人机共融后，机器人与人的感知过程、思维方式和决策方法将会紧密耦合。
自主方面，李培根表示，自主技术的发展包括机器人技术的发展，开始逐步要面向开放世界。机器人的应用范围不再局限于企业内部，而是已经可以应对各种操作条件、人口稠密的空间甚至其他自动化设备。自主移动技术，基于地图定位技术，运用该项技术的自主移动机器人（AMR），通过扫描作业环境并自主更新地图，因此无需辅助固定信标，对工作场地几乎没有改造需求，实现“即到即用”的效果。
AMR还融合了激光雷达、深度摄像头、超声波雷达等多项感知技术，可全面感知周围环境，拥有智能的决策能力，从而实现生产环境中灵活、自主的避让，很好地实现人机协同，非常适合部署在复杂、动态的生产场景中。“机器人走出以往的受控仓储和制造环境，为各行各业带来发展机遇。自主移动技术非常重要，以后在制造环境里面用的会越来越多。”李培根表示。
对企业来说最重要的融合是制造商与客户的融合。李培根说，融合时代还需要超越，人工智能超越科学认知和传统文化。超越不仅包括超越时空意识，比如通过AR技术、MR技术的应用，AR头戴装置可以直接将虚拟控制面板投射到产品上，用户可以只用手势和声音指令进行控制。
超越也包括传统的‘问题’、模式。李培根举例说，人在操作机床面板，但是是虚拟的面板，而且可以同时操作多台机床，实际上在办公室里也可以操作，这就超越了传统的空间。制造业里搞自动化，总是希望它替代人的体力，随着技术的发展，现在希望它不仅是替代体力，而且部分替代人的脑力。以前传统自动化主要是解决确定性的、有固定模式的东西，现在不一样，通过数字技术、人工智能技术可以解决一些非模式、非固定模式的、非结构化、不确定性的问题。
“有的科学家讲在大数据时代最大的转变就是放弃对因果关系的苛求，取而代之关注相关关系。意思是不能只关注因果关系，工程里面当然要讲因果关系，但是你仅仅只关注因果关系是不行，还要关注相关关系。”李培根表示，所以还需超越常规的因果关系与相关关系，体现更多批判性思维与整合思维等。
来源：国际高新技术研究院
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