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當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷演進，數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的重要基石，已成為推動我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關鍵支撐。

面對制造業(yè)數(shù)字化轉型的機遇與挑戰(zhàn)，中國工程院院士李培根在近日公開演講中分享了如何踐行“孿生、協(xié)同、自主、超越”。

智能化設備發(fā)展關鍵在于數(shù)字孿生

李培根介紹：“新一代制造的最大特點是數(shù)字孿生。”

“數(shù)據(jù)好比物理生命體的‘血液’，數(shù)據(jù)及智能賦予物理實體以‘生命’，而數(shù)字孿生則是智能化設備的‘靈魂’?！崩纾陲L力發(fā)電機上面搭載傳感器采集數(shù)據(jù)時，除了機器本身的數(shù)據(jù)之外還有風場的數(shù)據(jù)，如風力、風向等，基于這些數(shù)據(jù)，借助數(shù)字孿生模型進行仿真來調整風力發(fā)電機葉片的角度，可提高風力發(fā)電機的發(fā)電效率。

人機協(xié)同是未來發(fā)展趨勢

“協(xié)同”指的是人機協(xié)同。“協(xié)同表現(xiàn)在很多方面，比如在開發(fā)產(chǎn)品時，開發(fā)人員和軟件系統(tǒng)之間是協(xié)同關系。”李培根表示，利用人和智能系統(tǒng)的協(xié)同、迭代，可以產(chǎn)生更好的效果。

“人和機器人的共融是機器人未來發(fā)展的重要趨勢。在同一物理空間內，充分利用人和機器人的差異性與互補性，通過人機個體間的融合、人機群體間的融合、人機融合后的共同演進，實現(xiàn)人機共融共生、人機緊密協(xié)調。而讓機器人自主完成感知與計算，則可以在人機共融后，讓機器人與人類在感知方式、思維方式和決策方式等方面緊密耦合?！崩钆喔f。

自主移動技術應用廣闊

“自主”指的是自主移動技術。自主移動技術的發(fā)展加速了機器人技術的演進。機器人應該適應人口稠密空間、自動化操作條件等不同環(huán)境。自主移動技術基于地圖定位技術，運用該項技術的自主移動機器人（AMR），可通過掃描作業(yè)環(huán)境自主更新地圖，無須輔助固定信標，可以達到“即到即用”的效果。

李培根說：“自主移動機器人融合了激光雷達、深度攝像頭、超聲波雷達等多項感知技術，可全面感知環(huán)境信息。自主移動機器人還擁有智能的決策能力，可以在生產(chǎn)環(huán)境中靈活、自主地躲避障礙，很好地實現(xiàn)人機協(xié)同，非常適合部署在復雜、動態(tài)的生產(chǎn)場景中。當機器人‘走出’受控倉儲和制造環(huán)境后，各行各業(yè)將迎來發(fā)展機遇。自主移動技術未來在制造環(huán)境中應用將會越來越多?！?/span>

人工智能技術超越傳統(tǒng)生產(chǎn)模式

“超越”指的是超越傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。人工智能技術也許已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的科學認知和傳統(tǒng)文化，但還要打破傳統(tǒng)生產(chǎn)模式空間限制。

李培根舉例：“一個人類操作員只能操作一臺機床，而虛擬操作系統(tǒng)，則可以同時操作多臺機床，甚至可以實現(xiàn)遠程操作，這就是超越傳統(tǒng)生產(chǎn)模式空間限制的典型案例。起初，人類發(fā)展自動化制造的目的是希望它能替代人的體力，而隨著技術演進，人類已經(jīng)不滿足于自動化制造僅替代人的體力，更希望它能替代人的腦力。傳統(tǒng)自動化制造主要是解決確定性、有固定模式的問題。而現(xiàn)在則不同，通過數(shù)字技術、人工智能技術可以解決非固定模式、非結構化、不確定性的問題。”

（本文摘編自《中國工業(yè)報》）