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信息物理系统支撑两化深度融合(二)

新一代智能制造以人为主体实现CPS

中国工程院2019年2月9日发布的《走向新一代智能制造》里面提出的HCPS是什么含义?

 

中国工程院院长周济在这个报告中讲的HPS系统(Human Physical Systems)是一个二元系统,所提的HCPS(Human Cyber-Physical Systems)是一个三元系统,其核心是人类创造的Cyber,新一代的智能制造是以人为主体的CPS系统,即HCPS系统。2016年9月份,我和几位专家共同撰写出版的《三体智能革命》一书,描绘了三体的理论。三体的第一体就是物理实体,物理实体是客观存在。按照达尔文的进化论,物理实体进化出了植物和动物,动物的最高形态就是有智能的意识人体。有了智能的意识人体,世界就发生了巨大变化,因为人创造了数学、物理、化学等多类学科和算法。人创造了电脑,可以把我们常年积累的知识、经验甚至是高水平工人的操作技能变为软件。有智能的人类用了算法、软件、电脑,就可以把物理实体建模建成数字虚体,也就是虚拟模型,或者说是Cyber体。这也从另一个角度阐述了人类分工,有研究方法的、有开发软件的,也有专注应用的。

 

数字虚体两个作用,第一就是嵌入式系统,既可以研制新设备时全面应用它使得设备智能化,也可以改造传统设备,使老设备变得“智能”。这里就引出智能制造一个重要概念:传统的生产型企业转型升级为生产服务型企业,核心就是产品的智能化。第二个作用就是我们所熟悉的虚拟产品模型、工艺模型、生产模型、试验仿真模型、维护维修保障模型及各类管理模型等,这些模型构建了人和电脑之间的金桥,使得人和电脑之间有了一个共同的工程语言,换句话说,就是我们人类的大脑所作的事情可以变成软件、变成模型,而且被电脑所认识并理解执行。在人类持续把成熟的算法、知识、经验逐步地变成软件和模型的过程中,不断地把原先由人脑来干的事情交给电脑来做,我们不就是逐步走向智能了吗?

 

智能制造的基础是完全理解CPS,CPS的基础是软件和模型。因此,我们说智能制造难点是建模,焦点在仿真,大规模工业软件的应用必不可少。

 

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