自动化与智能化:继承、发展与变革 点击:234 | 回复:0



gchui

    
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发表于:2018-12-19 11:35:34
楼主

昨天,和同事一起讨论了一个基于工业互联网的技术问题。讨论到后面,解决的思路越来越明确:转化成一种便于决策的逻辑表达方式,让相关人员了解当前的状态并知道该怎么做。

 

在回家的路上,我突然想到:我们想到的表达方式,和我多年前在钢厂见到的开浇逻辑有点像——现在能否开浇;如果没有开浇,制约开浇的因素是什么;这种制约产生在什么环节.....今天在飞机上我突然想到:这种表达方式其实等价于PLC中的“梯形图”。

 

绕了一大圈,从智能化回到了几十年前的自动化。这当然不奇怪。我一直认为,智能化是自动化的延续,是借助互联网、大数据产生的一种技术。但是,从技术上看,两者的不同又在什么地方呢?

 

  虽然智能化和自动化都可以让计算机来完成决策。但现实中的“智能化”技术更多的是人机结合决策的——换句话说,让机器辅助人来觉得。为什么会这样呢?因为智能化问题面对的问题太复杂、涉及因素太多、不确定性因素太多。用数学的与演讲,就是多元、非线性和不确定性。

 

我刚工作的时候,就知道管理模型(按照现在的说法,应该叫智能决策软件,如计划排程)比较难开发。同样一个课题,一茬一茬地做——一个项目“成功”之后就束之高阁。不久以后,就会换一个名字,由另外一批人来做....每一批人都在检讨前一批人为什么没有做好,都宣称自己有办法:从我会模糊数学、神经网络、遗传算法,到我会大数据、人工智能等等.....

 

但问题真的在算法上吗?在我看来,这些观点都没有说到点子上。真正的问题大概有三个:1、用户需求难以表述;2、用户需求多变;3、计算量太大。算法在一定程度上能解决第三个方面的问题。但对前面两个问题不好办。而这三个问题都是多元、非线性、不确定性这个三个因素导致的。

 

智能化问题为什么会面对多元、非线性、不确定性?因为智能化问题,往往是大尺度问题,涉及到多个部门、岗位甚至与企业外部因素有关。涉及的范围越大,需要协调的内容就越多,不确定性因素越多。

 

比如,生产组织过程可能会涉及到产量、质量、成本的冲突。市场条件不一样、用户或产品不一样时,价值衡量的方式是不一样的。所以,在进行优化时,“目标函数”是不一样的。为了解决这个问题,常见的办法是给各种要求赋予不同的“权重”,并根据实际的变化来修正。但这样做,问题又来了:怎么修正才是合理的?这个问题并不是那么容易解决。自动修正就更难——自动修正就要引入新的变化因素,问题的复杂度又要上升。

 

我有一个观点:再复杂的问题,人总是有办法的;用数字化的办法帮助人,几乎总能做得最好一点。这个观点,其实是把一个困难的问题拆成两个相对简单的步骤:把人的思维方式搞清楚、让机器帮助人更好地获得信息或者计算。难度降低了,成功的概率也就高了。

 

具体的做法是:遇到具体问题时,先把人的决策逻辑写出来:PLC的梯形图,其实就容易描述决策逻辑。如果逻辑图中的有些步骤可以自动计算或者决策,那就让计算机去做;如果有些步骤涉及到不可控的因素、尚未数字化的信息、没有模型化的知识,就让人去决策。这样的人机结合,往往能够比人做得更好。

 

在互联网、数字化时代,计算机能够收集到的信息越来越多,能够智能计算的子模块也就越来越多。在机器的帮助下,人的决策能力会越来越高。我一直强调,GE的《工业互联网》白皮书的副标题是重构人和机器的界面。这是非常有道理的:在条件不成熟的时候,不要强推自动决策,这会“拔苗助长”的。正确的做法是推进渐进的变革,让人机关系逐渐改变,每一步都具有技术和经济可行性。这样的推进,才能健康发展。

 

谈到GE的《工业互联网》,我又忍不住想多说几句。

 

前几天有文章说。制造业回归美国的计划遭遇了困难,特朗普才愿意重回谈判桌:工人难招、供应链不完整,厂子开不起来。这个观点,可能有点靠谱。

 

不久前,我在冶金报上写了一篇文章。提到美国的人均GDP有6万多美元,制造强国日本、德国4万多美元,中国不到1万美元。而且,美国的物价还特别便宜。美国之所以能做到这一点,是因为站到了价值链的高端。这意味着:美国即便把德国、日本的制造业搬回去,也未必容易生存。

 

我们知道,GE公司的制造板块一直在萎缩,只剩下飞机发动机等为数不多的高端产品。一个重要的原因是:只有高端产品才能维持其高昂的人工成本。美国大河公司最近做的很好,一个重要的原因是他们用智能化技术,使生产率比日本、韩国提高了50%左右。据说有家制造热水器的公司,从中国搬回了美国并且取得了不错的经济效益——原因是采用了众多的智能制造技术。所以,我认为:特朗普很难通过行政手段让美国制造业回归。美国制造业回归的办法只能是通过技术创新,提升制造业的竞争力。

 

据说,最早提出工业互联往的一位专家曾经设想:通过工业互联网,把设计、管理等高端工作岗位留在美国,直接指挥中国的工厂。这个想法看起来不错,但特朗普估计等不得了。




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