智慧制造理论、技术与实践探讨
——评《智慧制造理论与技术》
2022-10-14张威,李炳超,吴志芳
书名:《智慧制造理论与技术》
作者:姚锡凡,周佳军
出版社:科学出版社
ISBN:978-7-0306-5466-3
出版时间:2020 年6 月
定价:98 元
当前,我国制造企业正面临产业结构调整和转型升级的挑战,亟需利用新一代信息技术对制造业进行改造提升。智慧制造是物联网、务联网、知识网和人际网等与制造技术交叉融合而形成一种新型网络化制造模式,也是制造业信息化与智能化向高层次延伸和发展的结果,它不仅给制造业信息化注入新的理念,而且是“两化”深度融合的重要体现。由姚锡凡、周佳军编著,获广东科学技术学术专著项目“智慧制造理论与技术”(2018A030321002)资金资助,科学出版社出版的《智慧制造理论与技术》一书对智慧制造理论与技术开展研究,丰富和发展了智能制造模式的理论和技术,将制造业信息化与智能化提升到一个新的高度。
该书共分为七章。第一章主要介绍智慧制造产生的背景和定义,概述人工智能、智能制造和智慧制造的发展,阐明智慧制造与传统智能制造以及新一代智能制造的关联关系;第二章论述智慧制造中的社会、信息、物理三个子系统的相互作用以及其特征和运作机制,给出智慧制造的理论框架与技术体系;第三章概述制造模式演化发展,数据、信息、知识与智慧,人工智能以及未来互联网和工业互联网等共性基础技术,阐述融合“四网”的智慧制造——社会信息物理生产系统的体系架构;第四章阐述智慧制造的制造物联化技术,也即“物联网+制造”,具体包括物联网技术、制造物联发展现状及其价值实现与应用等内容;第五章从“人工智能+制造”概念出发,分析智能制造演化发展及其面临的大数据挑战问题,概述新一代智能制造应用现状及其案例,具体侧重阐述实现大数据价值深度利用的主动制造;第六章探讨“务联网+制造”,具体包括面向服务架构的制造技术、云制造,尤其是云制造服务组合优化;第七章探讨“人联网+制造”,具体面向人联网的社会化制造技术,包括 Web2.0、社会计算、3D 打印、企业2.0 以及众包/众筹及社会制造等模式。该书的特色和创新点主要体现在以下几个方面。
其一,所阐述的智慧制造体现出一种新的制造系统集成理念。一是通过务联网和基于“一切皆为服务”理念,形成面向服务的信息世界,提供按需即取的服务方式;二是通过物联网将服务资源延伸到物理世界,利用传感器和普适计算获得资源状态和环境的信息;三是通过内容知识网,利用语义Web、数据挖掘和人工智能技术从物联网获得原始数据并从中抽取所需要的信息、知识和智慧,或将原始事件合成具有意义的复杂事件,使得服务提供的智能水平有所增强;四是通过人际网将服务资源延伸到社会世界,实现群体协作和智能决策等,从而将机器智能、普适智能和人的经验、知识和智慧结合在一起,人机物共同决策,为客户提供个性化的产品/服务。
其二,本项目将社会系统、信息系统和物理系统有机地融合起来形成社会信息物理生产系统,拓展和延伸了工业4.0 下的信息物理生产系统的概念。
其三,探讨将“四网”与制造技术融合于一体的智慧制造实现途径,使体系结构各异的制造物联、传统智能制造、云制造以及社会制造(企业2.0)等得以统一于智慧制造这个信息物理生产体系架构之下。
其四,探讨大数据在物理系统、信息系统和社会系统之间的形成、传递机制以及由人机物协同进行分析、判断、决策、调整和控制而形成的主动制造运作机制,并将组织符号学和观察-定向 -决策 -行动模型融合于一体,构建大数据驱动主动制造体系架构。
本书所阐述的智慧制造既是对传统智能制造的继承和创新,也是众多新兴智能制造模式理念的融合与拓展,它代表一种新的智能制造理念与思想体系,不仅具有一定的学术价值,而且对智能制造人才培养和我国制造业智能化转型升级具有积极的推动作用。