胡权 2017-10-04发布 阅读:2461次 ⋅ 中国制造2025  智能制造  日本  IMS   ⋅

自2015年国务院宣布了“中国制造2025”之后,两化融合是主线,智能制造是主攻方向,就成为了制造企业耳熟而详的说法,特别是智能制造,更是成为了“中国制造2025”的同义词。但是,如果我们追溯智能制造的历史,可以延续到1995年日本正式(1989年日本就开始提议智能制造的国际研究合作)提出的“智能制造系统”(IMS,Intelligent Manufacturing Systems),这值得我们思考和讨论。

基于这样的历史事实和目前的形势,工业4.0研究院认为,如果“中国制造2025”要以“智能制造”作为代名词,那么对20多年前的IMS进行分析对比,明确“新智能制造”的定义和内涵至关重要。

日本发起的IMS体系发展情况

从书面记载来看,在上个世纪70、80年代,日本制造业突飞猛进,其风头盖过了成熟的资本主义国家,包括英国、法国、德国,甚至于美国,这导致了美国不断给日本施加压力。

不过,更值得关注工业4.0的人们注意的是,当时美国等国对日本的不满意,除了贸易逆差(当然是美国自己的成本高),实际上还有日本对基础研究投入不多,直接模仿学习美国等国研究成果等“偷懒取巧”等行为,例如,日本丰田生产模式(Toyota Production Model),就是在美国管理学家戴明精益管理学说上建立的。

因此,日本认为应该为人类社会做一些贡献了,于是,在1989年提出了共同进行“智能制造系统”研究的设想。这个想法得到了英国、法国、加拿大、澳大利亚等国的积极响应,即便是美国一些大型企业、大学和研究机构,都表示欢迎。不过美国政府对此极其不满,特别是美国商务部(Department of Commerce,DoC),要求美国国内的企业和研究机构停止与日本IMS直接接触,其提及的主要理由是担心日本又来“窃取”美国的科学技术研究成果。

国际IMS概念及发展三阶段

据美国加州大学伯克利分校一位教授针对IMS的研究论文提到,在上个世纪90年代初期,美国还没有专门对外的机构负责研发协作,后来这个事情提交到美国国务院,还专门进行了研究,最后确定为美国商务部下属国家标准技术研究院(NIST,National Institute of Standards and Technology)来负责对来自国外机构的研发协作请求。

当然,日本当时主要以人工智能促进制造系统的“自动化”和“智能化”目标并没有实现。在2010年,日本主动退出了自己一手创办的IMS组织,实际上是宣布日本“智能制造”的“大跃进”失败了。

我们现在回到2017年,诸如新一代人工智能技术已经不是20年的那样应用狭窄,所谓AI 2.0已经在互联网、医疗、自动驾驶以及自动化等领域有了不少应用,可以判定,AI 2.0将驱动“智能制造”进入一个新阶段——工业4.0研究院把这个过程称为“重新定义智能制造”。

一个比较明确的事实是,这一轮由“中国制造2025”所引发的“智能制造”革命,将继续延续20多年前的IMS两项任务:一是数字化,当时称为信息化,可以查询当时的各种国际会议,例如,Springer当时(1996年和1998年)出版了《制造业的信息基础设施》(Information Infrastructure Systems for Manufacturing I和II)系列,对制造业所需要的信息基础设施进行了大量的讨论。不仅如此,美国也不甘落后,在美国国家科学基金(NSF,National Science Foundation)的推动下,也经过几年时间的准备和讨论,在1995年形成了《制造业的信息技术研究议程》(Information Technology for Manufacturing:A Research Agenda)。二是智能化,20年前讨论的人工智能在制造行业的应用,当时日本和德国都成立了不少人工智能的研究机构,其目的就是为了研究工业级的人工智能,例如1988年成立的德国人工智能研究中心(DFKI,Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH),在过去20多年时间里,都在进行制造系统的人工智能研究。

由于当时日本、欧洲和美国等资本主义发达国家发起的智能制造研究课题,大都希望在高价值行业保持研发领先,自然不会邀请还处于发展中的中国参与,甚至于日本IMS初期明确要求是G7成员参与。但中国在2010年制造业成为全球第一之后,迫切需要在高端制造业有所突破,加强先进制造的研究和投入,成为必然的选择。

无论什么理由,中国制造要进入“智能制造”时代,也不能一蹴而就,还是需要循序渐进,遵循科学精神,从基础理论开始进行研究,解决“智能制造”新范式(New Paradigm)所应该明确的一些议题,例如,什么是“智能制造”?驱动“智能制造”的技术是什么?人工智能是“智能制造”的驱动力吗?两化融合与智能制造之间的关系是什么?工业互联网跟智能制造的关系是什么?

针对“中国制造2025”语境下的“智能制造”,国家相应研究机构(例如中国工程院、工信部信通院、赛迪等)进行了较为深入的研究,也提出了相应的定义和阐释。从工业4.0研究院了解的情况来看,目前各研究机构对“智能制造”的研究,大部分没有基于1995年日本提出的IMS进行对比,也没有基于AI 2.0带来的新技术变革构建相关理论体系。为此,工业4.0研究院在年度报告《全球工业4.0研究报告》(2018年版)中,以“重新定义智能制造”为副标题,全面对“智能制造”进行阐释。

欢迎对“智能制造”主题研究有兴趣的研究机构联系,共同探讨中国制造2025背景下的“智能制造”相关主题,为中国制造转型升级提供研究支持。

*参考资料:

1. Information Infrastructure Systems for Manufacturing,https://www.innovation4.cn/library/r18131

2. Information Infrastructure Systems for Manufacturing II,https://www.innovation4.cn/library/r18132

3. Information Technology for Manufacturing:A Research Agenda,https://www.innovation4.cn/library/r18183

4. 日本IMS国际合作研究计划(中文版),https://www.innovation4.cn/library/r14300

5. 研讨会:日本智能制造计划失败的根源,https://www.innovation4.cn/event/35

评论

2017-10-05 10:16 注册用户

在假日内精神放松的状态下,不带任何倾向地看一种社会现象。工业革命源于英国,发展于美德,正在成就中国。同样智能制造,源于日本,废止于日本,能否再度兴起于中国?一种现象与思考。成与败,在于天时,地利,人和。新智能制造是个好提法,但新旧是相对的,能否叫智能制造+或者智能制造2.0可能会更有历史感与时代感。当然创新无处不在,为何总拘限于他人旧思想未必是最佳选择。。。

休假中,放松状态,没有想太多。。。。

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2017-10-05 11:37 注册用户
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注册用户 10-05 10:16

在假日内精神放松的状态下,不带任何倾向地看一种社会现象。工业革命源于英国,发展于美德,正在成就中国。同样智能制造,源于日本,废止于日本,能否再度兴起于中国?一种现象与思考。成与败,在于天时,地利,人和。新智能制造是个好提法,但新旧是相对的,能否叫智能制造+或者智能制造2.0可能会更有历史感与时代感。当然创新无处不在,为何总拘限于他人旧思想未必是最佳选择。。。

休假中,放松状态,没有想太多。。。。

杜总讲得有道理。

现在中国制造2025背景下的“智能制造”,到底称为什么?其实不是最关键的,如何创新,才是重中之重。

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2017-10-05 11:38 注册用户

上个世纪日本就提出了IMS计划,智能制造就是它想攻克的目标,信息化和智能化是两大手段,只是当时人工智能应用到工业领域效果还不明显,更谈不上改变制造业的基本范式。

现在人工智能进入到2.0阶段,是不是已经有新的机会了呢?

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2017-10-05 11:40 注册用户
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注册用户 10-05 11:38

上个世纪日本就提出了IMS计划,智能制造就是它想攻克的目标,信息化和智能化是两大手段,只是当时人工智能应用到工业领域效果还不明显,更谈不上改变制造业的基本范式。

现在人工智能进入到2.0阶段,是不是已经有新的机会了呢?

工业4.0研究院的确认为人工智能2.0是一个很好的新力量,但困难还是有的,不过,如果认真总结日本IMS的经验,还是可以获得一些启发,避免走一些弯路的。

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2017-10-05 11:47 注册用户

从工业4.0研究院依据文献资料的描述来看,日本IMS主要想解决三个方面的问题:

1. 产品设计的信息化问题,利用信息技术(IT),提升产品设计的效率和效果,一方面尽快根据市场需求/消费者需求设计出产品,另外可以利用IT技术提升设计的效果。

2. 生产系统的信息化和智能化问题,主要实现更高程度的自动化问题。

3. 分布式或网络化制造的问题,这跟当时的全球化浪潮不无关系,如何满足经营上的决策灵活性,是当时一个难点,也是一个关键生产决策要素。据Springer发布的学术论文分析,美国制造当时对敏捷生产(Agile Manufacturing)非常感兴趣,其主要概念就是网络制造(Networked Manufacturing)等。

回顾三个方面的挑战,似乎都跟新一代信息技术和人工智能有关系。相信内容不再赘述,后面另外撰文论述这个问题。

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2017-10-05 11:48 注册用户

好文章。

对中国的智能制造发展有借鉴意义,特别是指出了日本20多年前的智能制造探索,相信有不少经验可以学习。

希望多介绍一下日本的智能制造成功和失败案例。

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2017-10-05 17:41 注册用户
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注册用户 10-05 11:48

好文章。

对中国的智能制造发展有借鉴意义,特别是指出了日本20多年前的智能制造探索,相信有不少经验可以学习。

希望多介绍一下日本的智能制造成功和失败案例。

赞同。

应该对国外已经发生的情况进行跟踪研究,这样对我们国家自己进一步发展这个概念有好处。

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2017-10-05 17:41 注册用户
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注册用户 10-05 11:47

从工业4.0研究院依据文献资料的描述来看,日本IMS主要想解决三个方面的问题:

1. 产品设计的信息化问题,利用信息技术(IT),提升产品设计的效率和效果,一方面尽快根据市场需求/消费者需求设计出产品,另外可以利用IT技术提升设计的效果。

2. 生产系统的信息化和智能化问题,主要实现更高程度的自动化问题。

3. 分布式或网络化制造的问题,这跟当时的全球化浪潮不无关系,如何满足经营上的决策灵活性,是当时一个难点,也是一个关键生产决策要素。据Springer发布的学术论文分析,美国制造当时对敏捷生产(Agile Manufacturing)非常感兴趣,其主要概念就是网络制造(Networked Manufacturing)等。

回顾三个方面的挑战,似乎都跟新一代信息技术和人工智能有关系。相信内容不再赘述,后面另外撰文论述这个问题。

人工智能这一回会发挥作用吗?

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2017-10-06 15:49 注册用户
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注册用户 10-05 11:47

从工业4.0研究院依据文献资料的描述来看,日本IMS主要想解决三个方面的问题:

1. 产品设计的信息化问题,利用信息技术(IT),提升产品设计的效率和效果,一方面尽快根据市场需求/消费者需求设计出产品,另外可以利用IT技术提升设计的效果。

2. 生产系统的信息化和智能化问题,主要实现更高程度的自动化问题。

3. 分布式或网络化制造的问题,这跟当时的全球化浪潮不无关系,如何满足经营上的决策灵活性,是当时一个难点,也是一个关键生产决策要素。据Springer发布的学术论文分析,美国制造当时对敏捷生产(Agile Manufacturing)非常感兴趣,其主要概念就是网络制造(Networked Manufacturing)等。

回顾三个方面的挑战,似乎都跟新一代信息技术和人工智能有关系。相信内容不再赘述,后面另外撰文论述这个问题。

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注册用户 10-05 17:41

人工智能这一回会发挥作用吗?

早在20多年CIMS和IMS期间,人工智能相关技术(例如Fuzzy Logic,Neural Network等)就发挥了一定作用,这次新一代人工智能有了更好的信息技术设施,肯定能够发挥更大的作用。

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2018-10-03 18:21 注册用户

我甚至认为,那些对于智能制造的前期的摸索,如日本的IMS,正是为我们国家现在发展智能制造铺的路。

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