文/非是藉秋风
《从大数据到智能制造》,于2016年5月由上海交通大学出版,主题是探讨大数据、智能制造以及如何用“大数据”技术来达到所谓的“智能制造”的几个途径。总的评价:通俗的讲解、新颖的观点、睿智的理论、丰富的实例。阅读此书最起码要搞清楚两个问题:1.到底什么是智能制造。2.如何利用大数据来达到所谓的智能制造。
虽然本书作者署名有三位:李杰、倪军、王正安,但是基本上可以看做是李杰一个人的著作。略做一下介绍,李杰:美国辛辛提那大学特聘讲座教授,美国国家科学基金会(NSF)智能维护系统研究中心(IMS)主任。毫无疑问,李杰教授在以工业大数据为主的智能预测技术和产品服务、机械设备故障预测理论等方面在当今世界影响举足轻重。倪军:美国密西根大学吴贤铭制造科学冠名教授,是当今世界上在机械制造方面的著名专家(吴贤铭,在GM,克莱斯勒、福特等的支持下创立了“2mm工程”来解决白车身装配波动问题,核心是对误差传递关系的分析,后来被广泛应用到多级制造过程的质量波动,这一成果对汽车工厂产生了重大影响)。王安正:非常著名的航空发动机专家,GE航空发动机公司首席工程师。
当下不同国家都提出了各自国家的制造业发展路径,美国、德国、中国、印度、日本、韩国等等,再加上众多的时新概念的蜂拥而至,越深入研究会感到越发的迷茫和浮躁。不能把这个问题当做技术问题来看待,理解智能制造绝对不能停留在表象或者技术的层面,而要建立在每个国家独特的制造业背景和制造哲学基础上。
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到底什么是智能制造。
制造系统的5个核心要素(5M):材料(Material)、装备(Machine)、工艺(Methods)、测量(Measurement)、维护(Maintenance)。这些活动全部围绕人来展开,人是驾驭这5M的核心,这是传统的制造系统。而智能制造系统在于多了一个M(建模,Modeling),智能制造系统是通过这个M来驱动其他5个要素来解决和避免制造系统的问题。
无论是机器换人、物联网、两化融合或者互联网+等解决的只是5M要素调整方式和途径,只是在执行端更加自动化,并没有解决智能化的核心问题。未来的智能制造在零部件及装备层面的智能化实现自省性、自预测性和自比较性,以及全生产系统层面的智能化,无忧虑的生产环境。无忧就是无忧无虑的无忧。
智能制造必须具备两个特征:
※能够学习人的经验,从而替代人来决策和分析。
※能否从新的问题中积累经验,从而避免问题再次发生。
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如何利用大数据来推动智能制造。
※将问题的产生过程利用数据进行分析、建模和管理,从解决可见的问题到避免可见的问题。例如,利用统计学对庞大的测量数据进行分析,对质量误差的积累过程进行分析和建模,从而解释误差的来源并进行控制
※从数据中挖掘隐性问题的线索,通过对隐性问题的预测分析,在其发展成为显性问题之前进行解决。可见问题只是冰山一角,而隐性问题则是冰山下的恶魔,对这些不可见因素进行预测和管理是避免可见因素影响的关键。
※利用反向工程,利用知识对整个生产流程进行剖析和精细建模,从产品设计和制造系统设计端避免问题。简单说就是从结果找出原因,从设计和制造端避免问题。
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日本、德国、美国的区别。
日本在知识的传承上非常依赖人,日本企业从来不提无人工厂或者机器换工,日本提倡工匠精神,但是这也有弊端,所以在重振制造业的计划中弥补了这一不足。德国则是将知识固化在机器设备之中,尽量减少人为因素带来的不确定性,强大可靠的设备,这也有不足,于是提出了工业4.0来扩大红利,比如全生命周期的服务。美国擅长颠覆和重新定义问题,美国人非常依赖数据,工业互联网的概念提出来了,然后:互联、数据、分析、发现关联、创造、颠覆。
小结
此书中心思想如此的明确,观点见解如此的掷地有声,叙述论证如此的雄辩有力,不是材料的堆砌,不是人云亦云的模仿,整本书感觉就像一个活的生物体,在工业领域,好久不见这样的书籍,并且还是华人的作品。赞。