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當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷演進(jìn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)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(dòng)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

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

智能化設(shè)備發(fā)展關(guān)鍵在于數(shù)字孿生

李培根介紹：“新一代制造的最大特點(diǎn)是數(shù)字孿生?！?/span>

“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(shí)體以‘生命’，而數(shù)字孿生則是智能化設(shè)備的‘靈魂’?！崩纾陲L(fēng)力發(fā)電機(jī)上面搭載傳感器采集數(shù)據(jù)時(shí)，除了機(jī)器本身的數(shù)據(jù)之外還有風(fēng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，如風(fēng)力、風(fēng)向等，基于這些數(shù)據(jù)，借助數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真來(lái)調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的角度，可提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

人機(jī)協(xié)同是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

“協(xié)同”指的是人機(jī)協(xié)同?！皡f(xié)同表現(xiàn)在很多方面，比如在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)，開(kāi)發(fā)人員和軟件系統(tǒng)之間是協(xié)同關(guān)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(jī)器人的共融是機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。在同一物理空間內(nèi)，充分利用人和機(jī)器人的差異性與互補(bǔ)性，通過(guò)人機(jī)個(gè)體間的融合、人機(jī)群體間的融合、人機(jī)融合后的共同演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)共融共生、人機(jī)緊密協(xié)調(diào)。而讓機(jī)器人自主完成感知與計(jì)算，則可以在人機(jī)共融后，讓機(jī)器人與人類(lèi)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(shuō)。

自主移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用廣闊

“自主”指的是自主移動(dòng)技術(shù)。自主移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展加速了機(jī)器人技術(shù)的演進(jìn)。機(jī)器人應(yīng)該適應(yīng)人口稠密空間、自動(dòng)化操作條件等不同環(huán)境。自主移動(dòng)技術(shù)基于地圖定位技術(shù)，運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)的自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR），可通過(guò)掃描作業(yè)環(huán)境自主更新地圖，無(wú)須輔助固定信標(biāo)，可以達(dá)到“即到即用”的效果。

李培根說(shuō)：“自主移動(dòng)機(jī)器人融合了激光雷達(dá)、深度攝像頭、超聲波雷達(dá)等多項(xiàng)感知技術(shù)，可全面感知環(huán)境信息。自主移動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同，非常適合部署在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)場(chǎng)景中。當(dāng)機(jī)器人‘走出’受控倉(cāng)儲(chǔ)和制造環(huán)境后，各行各業(yè)將迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。自主移動(dòng)技術(shù)未來(lái)在制造環(huán)境中應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多?！?/span>

人工智能技術(shù)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(shù)也許已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)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(gè)人類(lèi)操作員只能操作一臺(tái)機(jī)床，而虛擬操作系統(tǒng)，則可以同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)床，甚至可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(lèi)發(fā)展自動(dòng)化制造的目的是希望它能替代人的體力，而隨著技術(shù)演進(jìn)，人類(lèi)已經(jīng)不滿(mǎn)足于自動(dòng)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(dòng)化制造主要是解決確定性、有固定模式的問(wèn)題。而現(xiàn)在則不同，通過(guò)數(shù)字技術(shù)、人工智能技術(shù)可以解決非固定模式、非結(jié)構(gòu)化、不確定性的問(wèn)題?！?/span>

（本文摘編自《中國(guó)工業(yè)報(bào)》）