坐稳了,欢迎来到工业4.0时代

<正>自从2013年汉诺威工业展上,德国向世人第一次演示了智能工厂的模拟生产过程之后,德国工业4.0就成了产业界和经济界的热门话题。2014年10月,李克强总理访德期间,中德双方共同发表《中德合作行动纲要》,并宣布两国将开展"工业4.0"合作。至此,德国提出的工业4.0概念,日渐风靡全球。越来越多的人开始相信,与前三次工业革命一样,以智能制造为标志的工业4.0时代正加速到来。放眼世界制造业大国,无不提出针对制造业的振兴计划,至于能否改变其经济增长的颓势,我们不得而知。作为"世界工厂",中国必将受到工业4.0的深度影响,但我们需要认识到的是,工业4.0对任何国家都不是一蹴而就的。本期特别策划,小编带你乘坐开往工业4.0的高铁,全面透视工业4.0……     

工业4.0时代:中国的机会在于数据和数据分析

<正>2014年5月23日,"工业4.0、CPS与工业大数据"论坛在上海交通大学举办。李杰教授是此次论坛的主讲人。在他的报告中,他着重谈到了如何在工业4.0时代寻找中国的机会。他提出中国要跳出现有的制造业模式,采用工业4.0的模式来寻找目前各国都在抢占的新机会。论坛上来自研究院所、企业以及学术界的听众也在交流环节提出了大量工业4.0如何与中国制造现实对接的问题。本刊对李杰教授关于中国制造业机会的内容进行了整理,同时也记录了若干精彩的问答。在此一并呈献给读者。     

在自动化投入与劳动力成本之间寻求平衡——工业4.0之我见

<正>老龄化是促成德国提出工业4.0的重要原因。德国是世界上老龄化最严重的国家之一,劳动力人口不断减少、从业者的年龄越来越大,迫使德国进一步提高自动化水平,减少人工数量和劳动强度。一般来说,企业的自动化程度和成本投入是单调上升的函数。从经济的角度看,并非自动化程度越高越好。就我所知,日本在三十年前就建立了首个无人工厂,但这种技术并没有推广开来,原因应该是投入产出比不合适。     

计算机集成制造(CIM)的背景、现状和发展

由于世界市场动态多变的需要,以及以计算机技术为主导的现代科学技术的发展,计算机集成制造(CIM)应运而生。本文阐述了CIM在国内外得到高度重视的背景;讨论了CIM的内涵以及与工厂自动化(FA)等的区别和联系;介绍了国内外研究开发计算机集成制造系统(CIMS)的状况,提出了人在CIMS中的核心地位。本文分析了制造,系统的新发展,提出汲取精益生产,并行工程、智能制造系统、生物型制造系统、协同控制的制造系统、敏捷制造、业务过程重组等的有益思想,发展新一代的CIM。     

工业4．O——大数据环境中的工厂

德国2013汉诺威工业博览会上．“工业4．0”成为制造业流行语。伴随着这一新概念．智能分析和信息物理系统相结合．促生了生产管理和工厂改造的新思路。在过去．大部分制造系统都采用集中式控制方案．在中央控制机器上独立地进行处理。     

工业4.0——大数据环境中的工厂

<正>德国2013汉诺威工业博览会上,"工业4.0"成为制造业流行语。伴随着这一新概念,智能分析和信息物理系统相结合,促生了生产管理和工厂改造的新思路。在过去,大部分制造系统都采用集中式控制方案,在中央控制机器上独立地进行处理。然而根据这项计划,收集和利用加工数据,可以保证正常的生产过程。同时,如果产品质量不符合要求,所收集的数据也可以作为线索找到根本原因。为了实现透明,制造业已经转变为预测生产。如今在"工业4.0"工厂,机器都连接成一个协作区。这种进化需要使用创新性的预测工具,可以将数据系统地加工成能解释不确定性     

从全球制造业变革看工业4.0的提出

<正>当下工业领域很热的理念,不管是工业4.0,还是工业互联网,或是智慧工厂,其实都是为了迎合整个制造业(包括装备制造业、终端产品制造业)终端消费者需求的变化而推出的。消费者需求的变化有很多层面,最重要的一个变化就是在移动互联网时代,需求快速变化,需要多品种、不仅是小批量而且是变批量的生产来满足。同时消费者对环保、对可持续发展等方面的诉求不断增强,这是整个制造业面临的问题。     

德国的“工业4.0”其实就是美国的CPS——访美国NSF智能维护系统产学合作中心主任李杰

<正>同样作为制造业强国,美国对德国的"工业4.0"是何态度,为此我们专访了美国国家自然科学基金会下属的智能维护系统产学合作中心主任李杰教授。——编者李杰教授世界科学:请给我们介绍一下您所理解的"工业4.0"概念?李杰:德国在去年就提出了"工业4.0"的概念,他们认为,18世纪引入机械制造设备的工业是1.0时代,20世纪初的电气化与自动化是2.0时代,20世纪70年代开始的信息化是3.0时代,现在正在进入"工业4.0"时代,即实体物理世界和虚拟网络世界融合的时代。但是德国的"工业4.0"提法响应者不多,原因之一是所谓虚拟网络—实体物理系统(Cyber-Physical System,CPS)融合的主要思想,美国早在若干年前就提出来了。     

应对工业4.0须注意德国制造的定制化传统——访德国罗兰·贝格管理咨询公司合伙人夷萍

<正>《世界科学》:您工作在罗兰·贝格这样一家德国咨询公司,又工作在上海,对国内情况熟悉,请问您如何看待德国工业4.0的提出?夷萍:我们公司最近发布了一份关于工业4.0的报告,所以工业4.0也是我们在研究的一个题目。国内现在讨论比较多,我们也愿意提供我们的一方理解。我觉得我们要先谈一下工业4.0的背景。在过去的二十年当中,发展中国家特别是以中国为代表     

毫微科技的里程碑--智能灰尘

人们最不愿意在自己的工厂、卡车或者办公室中看到漂浮的灰尘,但有一种灰尘则另当别论,它就是“智能灰尘”。不过“智能灰尘”并不是真正意义上的灰尘,实际上它是一个有无数超微型传感器组成的监测系统,人们的最终目标是把每一个传感器都缩小到1mm3大小甚至更小,这就是“智能灰     

“工业4.0”:新一代智能化生产方式

<正>我们特邀请复旦大学芮明杰教授为我们本组"工业4.0"专稿给予了点评。——编者芮明杰教授2011年在汉诺威工业博览会开幕式致辞中,德国人工智能研究中心负责人和执行总裁Wolfgang Wahlster教授首次提出"工业4.0"这一词,2年后,2013年,德国成立了"工业4.0"工作组,并于同年4月在汉诺威工业博览会上发布了最终报告《保障德国制造业的未基于消费需求以及生产过程的两方面大数据信息流,必然通过互联网在智能制造设备这里交汇,由智能制造设备进行分析、判断、决策、调整、控制开展智能制造过程,确保生产出高品质个性化产品。这就决定了互联网、信息技术与制造母机的融合的历史必然。     

浅谈推进县域农业机械自动化应用的途径

农业机械是农业生产力中最具活力的要素.加快发展农业机械自动化,是国民经济和社会发展的客观要求,也是农业机械化自身发展规律的必然.目前农业机械自动化大致有部分自动化控制、无人自动操作、农业机器人3类.推进县域农业机械自动化应用,需从积极提高广大农民整体素质、努力拓展农业机械自动化领域、阶段式推进农业机械自动化进程、不断完善农业机械自动化发展机制、加快农业机械自动化科技创新、加强农业机械自动化基础设施建设、重视和加强农机化人才队伍建设几个途径实施.     

“工业4.0”时代的工厂

<正>Detlef Zuehlk教授也为我们解读了SmartfactoryKL的基本内容。——编者"工业4.0"从本质上说是一个迫在眉睫的第四次工业革命的愿景,主要带来的是信息和通讯技术的进步。正如我们的日常物品,如手机、相机、汽车等正"智能化"和联网进入全球互联网,类似的发展也可以在我们的工厂得到见证。按照物联网即用的范式,组成我们生产系统的所有组件也成为智能网络节点,可以很容易(在很大程Detlef Zuehlk教授所在的德国人工智能研究中心创新工厂系统部协同10家德国企业,建立了世界上首个反映"工业4.0"愿景的工厂模型     

全球首个“工业4.0”演示系统问世——访德国人工智能研究中心创新工厂系统部研究主任Detlef Zuehlk

<正>"工业4.0"目前仍是一个愿景,但已经有专家团队在做试验性的模型。其中最为代表性的可能是德国人工智能研究中心所开发的SmartfactoryKL,为此我们邮件采访了这一项目组的主持人Detlef Zuehlk教授。——编者世界科学:"工业4.0"概念的提出已经有1年的时间,您是如何看待其实际在德国的发展状况?Detlef Zuehlk:"工业4.0"的基本概念诞生于2005年SmartfactoryKL成立之际,其目的是把智能技术和网络投入到工业应用中。2011年德国政府在咨询专家的帮助下,将其定位为高科技技术战略并将之命名为"工德国人工智能研究中心创新工厂系统部研究主任h.c.Detlef Zuehlk教授     

德国各界领袖谈“工业4.0”

<正>2013年,德国成立了"工业4.0"工作组,并于同年4月在汉诺威工业博览会上发布了最终报告《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》(Securing the future of German manufacturing industry:Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0),在这份报告中,德国的各界领袖纷纷对"工业4.0"发表了看法。——编者"工业4.0"为德国提供了这样的机会:可以使其进一步巩固作为生产地以及制造设备供应国和IT业务解决方案供应国的领先地位。令人备受鼓舞的是,德国所有的利益相关者正紧密地联系在一起,通过"工业4.0"平台,推进落实。——孔翰宁教授、博士(Henning Kagermann),acatech–德国国家科学与工程院,产学研联盟通信促进小组发言人,"工业4.0"工作组联席主席。     

软件自动化的智能化途径

近年来,国际上软件自动化的研究又取得了进展,对软件设计过程和所需知识的认识不断深化。其形式化工作也有了一定的发展,在此基础上出现了一些比较成功的软件自动化系统,其中有些在特定的领域内接近了人的水平。如CYPRESS/KIDS系统、STRATA系统和MEDUSA系统等,这些系统尽管各自在某一方面取得了进展,但有一共同的弱点就是适应性较差,系统往往只能适用于设计者预先考虑过的问题范围甚至局限于专门问题,影响了软件自动化的推广应用。问题症结在于现有软件自动化系统尚不具备智能,即缺乏自学习能力,系统不能自动从解题实践或用户实例中获取算法设计知识。特别地,在需人工干预时,系统并不     

智能制造研究热点及趋势分析

随着人工智能和信息科学技术在制造业的广泛应用,全球越来越多的科研学者将研究方向聚焦于智能制造领域.以Web of Science核心合集数据库1987～2017年收录的1370篇智能制造领域的研究文献为对象,利用VOSviewer分析工具,给出了智能制造的3个发展阶段,对智能制造领域研究的发展状况、相关国家的发文数量、研究热点技术以及趋势变化进行了分析.结果表明:智能制造在2013年后进入了飞速发展时期;智能制造的发展内涵主要经历了从数字化到网络化再到智能化的过程;智能制造中新兴的热点技术有云计算、大数据、物联网和信息物理系统(CPS)等.本文将为我国科研学者在今后智能制造领域的研究提供参考.     

欧洲打响伽利略计划经营权争夺战

不久前,欧盟委员会在布鲁塞尔宣布,经过初选,3家工业集团联盟入选竞争伽利略卫星定位导航系统最终独家授权经营商的资格。截止到2003年12月5日,一共有5大工业集团联盟向欧盟正式提出了竞标伽利略系统的独家经营权。经过3个月的内部评选,最终有3大工业联盟成功入选“进士”,参加最后的“状元”之争。他们分别是:进士甲————由欧洲通信卫星组织和西班牙卫星公司组成的联盟;进士乙————由国际海事卫星组织、欧洲航空防务航天公司和达拉斯公司组成的联盟;进士丙————由阿尔卡特公司、Vinci集团和意大利最大的航空航天及军工集团、Finm…     

奔跑在边缘计算的赛道上，他想让每一个终端拥有智能

正本篇报道围绕2018年度上海市青年科技杰出贡献奖获奖人达声蔚展开。从互联网、移动互联网到物联网,人类科技的浪潮从未停止奔涌。有一个人三次创业、三次踩准风口:2006年,他放弃拿美国绿卡的机会,回国创立磐宕微电子;2014年,他创立小蚁科技,在智能影像终端产品、计算机视觉算法等领域奠定全球优势,并被授予2018年度上海市青年科技杰出贡献奖;2015年,他又创立齐感科技,一头扎进为物联网终端赋能的边缘计算的"赛道"。     

中国未来海洋联盟成立

<正>由中国科学院学部主办,中国科学院学部学术与出版工作委员会承办,厦门大学、山东大学、《中国科学》杂志社协办的第39次中国科学院学部科学与技术前沿论坛暨海洋科技发展战略研讨会于2014年8月10~11日在青岛召开.21世纪是海洋的世纪,海洋在气候变化和全球碳循环过程中发挥着至关重要的作用.本次海洋科技战略发展研讨会发出了组建中国未来海洋联盟的倡议,得到了与会专家的热烈响应.大家认为,在目前海洋研究的形势下,海洋研究跨学科交叉还不足,面对重大科学问题时,科研力量还较分散.为了我国未来海洋科学的发展,尽快缩短与世界海洋强国的差距,非常迫切需要组织一个可以汇聚各方面优势资源,整合各方面优势力量,协同各方面优势人才的学术组织.