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工业智能化范文精选

工业智能化范文第1篇

从人机对弈,到智能医疗,人工智能浪潮突起,有点像前几年的“互联网+”,大众的期望不断攀升,纷纷视之为绝对不能错过的战略机遇,而此次人工智能的发展浪潮主要是企业引领。

在国内,BAT不断将人工智能融入产品方案。淘宝的商品推荐越来越准确,百度的无人驾驶技术获得进展,这些都是依靠人工智能技术的应用。“拍立淘”可以使用照片来搜索商品,主要得益于图像识别技术的成熟。除此之外,科大讯飞、海康威视也分别在语音识别领域、安防领域建立起了竞争优势。人工智能的应用领域空前广泛,从物流管理到智慧交通,再到智慧医疗,开始改变不少传统行业的运行模式。

人工智能技术不断融入生活,从感知、预测、指导,到形成综合方案,价值创造的生态系统正在形成。在感知环节,科大讯飞的“超脑计划”正在支撑多个项目的商业化应用,如车载辅助系统、语音处理系统等。在预测环节,基于人工智能的天气预测,能够提升能源使用的效率。在辅助指导环节,智慧医疗已经开始帮助医生做出判断,基因组技术能够帮助人类克服癌症等病症。在综合方案环节,无人驾驶,乃至城市智慧交通的系统方案已经非常完善。据麦肯锡预测,到2025年,人工智能的市场规模将达到1 270亿美元。

从人工智能的商业化过程来看,基础支撑、关键技术、应用场景是非常关键的三要素。基础支撑环节包括传感设备、用户数据、云计算技术;关键技术则包括视觉处理、语音识别、深度学习等内容xxx;应用场景则有智能制造、金融、医疗、家居等。与大众强烈的乐观情绪形成鲜明对比的是,人工智能应用目前仍偏重B端业务,与传统业态的融合程度不高,提供的用户体验不够多。

首先,AI与信息物理系统结合有限。传统业态中能够利用人工智能进行改造的业务环节很多,但目前人工智能企业大都处于创业阶段,对传统产业的渗透不足。按照麦肯锡的预测,如果企业对人工智能持开放的态度,到2055年有50%的工作都可以实现自动化和数字化。利用“人工智能+”,随着市场容量的释放,将会产生更多的独角兽企业。

其次,基于AI的革命性产品不多:除了美图秀秀、科大讯飞,能让消费者想到的适用产品很少。其实,相对于德国,中国有最优秀的互联网企业;相对于美国,中国有规模庞大的制造业。中国的优势在于用户形成的庞大数据,如果创业企业能够利用开源的算法,把人工智能与用户数据结合起来,创业企业所创新的极致产品、体验服务将会越来越多。

数据基础、硬件能力、算法是人工智能的三大支撑,数据的井喷式成长,来源于中国庞大的用户市场。硬件能力正在被突破,比如我们已经有了“太湖之光”。算法是人工智能的短板,基于浅层次的识别和判断,人工智能目前只能替代那些重复性、简单性的劳动,而创造性、艺术性的工作则有赖于人类的感性和对美学的认知。

工业智能化范文第2篇

本文针对工业园区智能化需求,结合园区的分布结构、系统集成可行性分析和建设经费利用的最大有效化,利用信息网络技术和综合布线手段,借鉴一些成功的建设案例,搭建面向工业园区和园区企业的高水平信息服务平台,实现工业园区的智能化,使园区经济发展方式由传统制造业向自动化、信息化、高效化的新型工业转变。

1 智能化设计的理念

所谓工业园区智能化,就是将园区内相同功能或不同功能的建筑和公共设施按照统一规划、实施、调试、优化,最终实现智能化。该信息化建设方案由不同的子系统构成,每个子系统分工明确、功能各异,但又相互连接并且融入园区内其他工业系统,最终实现安全性、耐久性、实用性、经济性和环境化的设计要求。设计方案的主要子系统由:综合布线系统、视频监控系统、楼宇智能化系统、电子会议系统、一卡通与门禁系统、机房管理系统和管路系统等。

2 综合布线系统

所谓工业园区综合布线,即在园区内利用标准化和模块化的思想在不同建筑和设施间建立灵敏度极高的数据传输通道。布线系统的设计目的,在于建立一个具有开放性、稳定性、安全性、经济性、可扩展性的即运营与管理为一体的数据平台,因此综合布线系统必须做到标准化的网络设计,各项系统实施规范,技术指标和设备型号符合国际标准,该系统还必须考虑到现阶段园区信息化需求和未来智能化系统扩展需要,同时在实现工程需求最优化的同时,尽量节约项目经费。整个综合布线系统包括以下5个子系统,分别是:工业区子系统的设计;设备间子系统;干线子系统;管理子系统。运用分层网络布线结构设计思想,实现网络核心交换区的传速速率为1000Mit/s,分布区的传速速率100Mit/s,最底层的交换设备永远10Mit/s的速率。

3 视频监控系统

近几年,监控系统的更新换代在我国的信息化进程中扮演着不可替代的角色,早期的模拟监控系统在市场上已经十分罕见了,数字监控系统大量的被企业所使用,同时,在IP技术一统天下的今天,网络监控系统正在被人们接受。监控系统是企业关键部门和园区内的公共场所实施"实时监控"的最重要的基础设施,监控系统所传输和保存的关键事件的图像和声音信息,为园区内的管理部门、客户或者政府机构处理突发事件提供了高效可靠地检测平台,更好的保护园区内企业和职工的生命财产安全。

4 楼宇智能化系统

楼宇智能化系统由空调制冷系统、电路系统、供热系统、监控系统等组成,旨在实现一种优越的生活环境和高效率的工作环境。楼宇智能化总的来说就是有计算机程序管理建筑中的设备,能够做到根据大楼随着环境的改变自动开关灯;自动开关空调;还可以根据配电柜、变压器和发电机组的实时运行参数,动态掌握楼宇中一些重要设备的操作;包括运行中的电梯状态,也能够准确的呈现在信息中心的计算机屏幕上,最终实现工业园区楼宇的智能化性能。

5 电子会议系统

所谓电子会议系统,即利用现有的网络通信和综合布线的软件和硬件设备,把工业园区内一些重要会议室的连成一个完整的系统,实现高效的自动化会议功能。在目前,电子会议系统由两大类组成,一种是局部会议系统,另一种是远程会议系统。局部会议系统指的是在一个会议室召开的会议,使用计算机程序和电子化系统检索、显示会议的内容,备份会议的进行情况,它的优点是可以节约会议的人力成本和会议纸张等费用。远程会议系统,我们平常俗称通信会议或电话会议,即利用网络通信技术连接在不同区域的多个会议室,使各个会议室处于一个同步进行的会议平台。

6 一卡通与门禁系统

随着信息技术的快速发展,"一卡通"快捷的应用特性和优越的市场前景,使得它成为了楼宇智能化的重要组成部分,也是工业园区智能化的重要标志。门禁系统是对楼宇进出口、电梯口、机房、仓库等重要场所进行监控和管理。根据建筑的特性,在需要监控、管理和身份认证识别等具有通道口的保密区,除了安装电控锁具外,还应该采用先进的接近式的读卡技术。

7 综合管路系统

综合管路系统是实现工业园区智能化系统走线结构,主要是管路和桥架。综合管路的设计是根据智能化系统整体规划和初步设计为前提,目前,综合管路系统的设计结构主要由垂直桥架系统、水平桥架系统和水平管路系统。管路系统是各个信息化设计连接的基础,组成部分为弱电桥架、管子和其他辅助材料,使得整个工业园区智能化达到结构完整、系统稳定、可扩展性强和易于维护的特点。

工业智能化范文第3篇

(一)智能仪表发展

十一五期间在中国仪器仪表行业的发展,除2009年外,增长率维持在20%~30%,远高于全球仪器仪表市场的平均水平。然后,基于嵌入式系统内核并成功移植到自动化仪表中,引发了自动化仪表结构的根本变革,以微型计算机为主体的自动化仪表取代传统的电子电路。传统的模拟工具,通过单元电路实现具体功能,仪表控制单元之间缺乏联系,利用嵌入式系统作为仪器的主体是由特殊模块的硬件组成,特殊应用软件包括完整的命令识别、数据处理和自适应学习功能。

(二)智能仪表功能

智能仪表的软硬件体现为集成度高、体积小、结构简单、可靠性高。目前,智能仪表在煤化工中的应用,其主要特点是:(1)精度高。智能仪表可实现自动范围煤化工生产现场的开关,当数据误差可调范围测量范围小,测量范围可调根据目标变化的测量,确保监测数据的准确性和实时性,同时也保证了测量的高精度,具有在煤化工生产现场数据采集的重要意义。(2)随着自动化仪表的智能化,具有实时数据采集与处理,对微处理器计算能力有帮助的反馈调节,机械设备根据煤化工的监测和反馈信息领域的自我学习和修复,进一步调整为监测对象的智能仪器的操作方案,如温度补偿、压力和急救站运行。(3)TCP/IP协议在嵌入式设备中的使用与互联网的推广介绍,智能终端设备接入网络,可以与远程设备通信,包括远程数据传输、远程控制等功能,实现无人操作,特别是在高风险的“有毒有害场所”,大大提高了生产安全,减少污染风险,保障人身安全。这也是智能仪表发展的一个重要方向。

二、小型煤化工与大型煤化工所配仪表的区别

根据生产规模、产量及自动化程度的差异,可以将煤化工分为两大类,分别是小型和大型。针对这两种情况,自动仪表的使用也有很大的区别。例如,生产规模小,产量低,自动化程度低,单一的小型煤化工产品应配置单回路控制,简单的联锁保护或无联锁保护系统。根据煤化工企业的现代化要求以及大规模生产的特点,其自动化程度比较高,要求生产持续稳定进行,因而企业必须要具高精度、智能数字仪表,可靠性高,运行稳定,安全和快速反应系统毫秒SIS系统,耐用的智能控制阀。DCS系统需要在控制模式、程序、手段、提示等方面不断完善。在生产过程中,操作程序,可连续控制,联锁停车步骤,安全阀控制时间进入SIS系统,操作人员按启停按钮,系统可实现自动启停。

三、现代煤气化装置核心仪表配置系统的要素

为了控制现代煤气化工厂,有必要了解现代煤气化工企业的生产模式。煤气化工厂现代化主要是在氧蒸汽高温和强烈的放热化学反应在高压下煤的气化炉,因此有必要对所有和气化炉相关设备、仪表、阀门、电机必须符合设计要求和反应炉内介质的温度、压力、流量、液位稳定有效。如果稍有不慎,可能会造成状态失常,设备运行事故造成的损坏,会出现严重的火灾、爆炸、中毒等。为了尽可能的避免出现事故造成不必要的损失,你需要对操作设备进行严格的审核,操作过程中必须要按照要求进行,还需要配备DCS,SIS仪表联锁保护。操作装置的可靠性取决于仪器的可靠性。因此,化工企业需要考虑仪器系统的最佳分配时间,同时也可以根据需求选择合适的仪器,以节省资金。本文主要从以下五个方面进行论述:自动化仪表(1)DCS应根据系统的选型大小选择,最好预留剩余空间30%进行系统扩展和技术改造。(2)SIS的选择非常重要,因为SIS是系统稳定运行的核心,选择需要谨慎。(3)仪器的选择可根据所需仪器的类型和功能确定仪器的等级。(4)选择现场联锁点仪表,一般采用3取2,可减少仪器传输数据的失真。(5)控制阀的选择非常重要,根据工艺介质的种类,对阀芯进行特殊选择。

四、煤化工企业智能自动化仪表应用

目前,智能仪表已经在现代煤化工企业有广泛的应用,基于智能自动化仪表的特点,其应用主要集中在对煤化工现场作业的智能检测、对采集数据进行实时传输、对作业现场进行实时控制和监测以及对现场设备进行远程控制等方面。

(一)智能检测

目前,对煤化工企业自动化仪表的范围包括6个主要控制功能DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)。各模块的功能与集成单元结合在一起,就可以实现对机组进行数据检测、过流保护和报警控制、设备控制等功能,功能集成保证了系统的可靠性,提高了自动化水平。智能仪器仪表,嵌入式微处理器的使用,通过检测生产线良好测试程序的编写,集强度、温度和湿度等条件的定点采样,既保证了检测的准确性,又可以实现无人值守,提高生产效率。污水、煤渣、煤灰和吹灰系统的处理,可以根据实际需求进行。

(二)数据传输

智能自动化仪表的特点是通信网络的参考。智能检测数据存储在本地,由于有限的存储工具,不是大数据的积累,当嵌入式设备的网络功能,提高了检测的实时数据通过网络传输到控制终端的数据存储和分析,如污水处理过程中,水质成分检测的成分,通过通信协议的数据传输到控制终端、显示终端,只要有网络就可以在局域网中的废水得到金属离子的含量,达到实时监控的目的。

(三)现场控制

现代大型煤化工企业在4-20mA信号叠加HART通信为高危作业更多的煤化工企业仪表信号模型的控制系统,如含有一氧化碳、硫化氢和二氧化硫等有毒有害气体检测设备的手动控制,危险因素高,和自动化仪表在现场检测装置,通过有效的治疗,现场数据通过反馈系统的变化检测策略,调整检测可以完成国家控制现场检查,降低煤化工企业的生产事故。

(四)远程监控

当自动化仪表故障,设备报警处理和反馈,通过网络发送警告,及时了解现场设备所产生的图像和视频监控可操作数据和设备,这是智能仪表在煤化工企业的应用。加强远程监控功能,避免因设备老化严重泄漏而造成的数据监测不准确和炉渣、废气、废水的污染,实现终端的功能安全、易操作。

工业智能化范文第4篇

工厂通过“资讯物理系统(CPS)”来建立一个完整的网路系统,这当中包括了相互连结的智能机械、仓储系统、及高效的产品设备等,这些设备可以独立自主的运作,或者互相交换讯息、互相控制,并且以嵌入式系统来监测生产环境。当指令经过CPS系统时,纵向需要经过工厂和公司的商业流程,横向则连接了可以实时管理的衍生价值体系,这两方面共同构建了嵌入式制造的系统网络。从生产机台的运动控制到整体工厂运作无不讲究智能,未来的工厂工人,将不再只是单调的操作机器,而是将自己的经验储存到系统中,更有智能地与生产机器沟通互动。“智能制造”就是“工业4.0”的一个缩影。

此外,“工业4.0”还将解决当今世界遇到的一些挑战,比如资源效率、城镇化和人才结构调整等。工业4.0能够持续带来覆盖整个价值网络的资源生产率和效率的增益。同时能够将人口结构变动和社会因素考虑在内,并设定合适的方式来组织生产。智能辅助系统可以把工人从单调、程式化的工作中解放出来,使其能够将精力集中在创新和增值业务上。在关于熟练工短缺的问题上,工业4.0允许高龄的工人延长他们的工作生涯,使他们能够长时间地保持生产力。灵活的工作组织形式使得工人们能够更好地整合他们自己的工作,私人生活和持续的职业生涯发展将变得更有效率,可以说,工业4.0为工作和生活找到了一个更好的平衡点。

德国抢先推进“工业4.0”项目

为了在新工业革命中占领先机,德国联盟教研部与联邦经济技术部正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一——“工业4.0”项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联盟政府投入达2亿欧元。在《高技术战略2020》的计划行动中,德国联盟政府为未来项目“工业4.0”设立了雄心勃勃的目标:德国要成为现今工业生产技术(即网络物理融合式生产系统)的供应国和主导市场。

“工业4.0”项目的主要内容

“工业4.0”项目的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。

“工业4.0”项目将从两个方向展开,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。

“工业4.0”项目的重点应用技术

随着工业4.0时代的到来,许多沿用多年、占据主导地位的工业自动化技术,正面临被淘汰、被更新换代的命运,而一批以前认为是高端的工业自动化技术,也随着新时代的到来,快速的走入到了实际的应用中去,成为新时代的宠儿:一是以工业PC为基础的低成本工控自动化将成为主流;二是PLC进入第六代——微型化、网络化、PC化和开放性;三是DCS系统走向测控管一体化设计;四是控制系统向现场总线(FCS)方向发展;五是仪器仪表向数字化、智能化、网络化、微型化发展;六是数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展;七是工业控制网络向有限和无限相结合的方向;八是工业控制软件向标准化、网络化、智能化和开放性方向发展。

此外,为了实现工业制造到工业4.0的转变,德国还要实现一项双重策略。不仅应该一如既往地把“信息和通讯科技”和“自身的传统高科技策略”进行整合,以努力成为智能制造科技的主要供应商,寻求稳固自身在全球市场的领导地位。同时,还应创造并服务于CPS科技和产品。为了达成这个双重要求,以下几个工业4.0的特征应该被执行:一是横向集成需要通过价值网络;二是端到端的工程立体集成横跨整个价值链;三是垂直集成和网络化的制造系统。通向工业4.0之路要求德国在研发上投入巨大的精力,为了实现双重策略,所进行的研究首先必须实现“制造系统的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外,出于对工业4.0系统的要求和CPS科技持续发展的目的,在工作场所中新的社会基础设施应该得到更多关注。

各界积极响应“工业4.0”项目

德国电子电气工业协会(ZVEI)预测,工业4.0将使工业生产效率提高30%,德国人工智能研究中心执行长Wahlster也表示,工业4.0将会在一些高劳动成本的地区非常具有竞争力。有鉴于此,德国机械设备制造业联合会(VDMA)及德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)也已加入,德国三大工业协会决定共同建立一个名为“第四次工业革命平台”办事处,并于2013年4月在法兰克福正式启动。三大协会共同建立办事处的主要目标在于,推动工业的发展、提高工业生产标准、开发新的商业模式和运营模式并付诸实践。

德国企业界做出了积极地响应。比如,西门子展示自身推进工业4.0的具体行动,其凭借全集成自动化(TIA)和“数字化企业平台”,长久以来占据着信息技术集成领域的领导地位。在2013汉诺威工业博览会上,西门子展示了融合规划、工程和生产工艺以及相关机电系统的全面解决方案。西门子展台将突出展示西门子的最新技术成就,这包括以全集成自动化TIA v12版本、新一代控制器Sifmatic S7-1500、针对电气传动应用的“全集成驱动系统”(IDS)概念,以及以信息技术为基础的服务,例如,状态监控。另外,西门子公司还将与德国弗劳思霍夫研究院以及大众汽车公司联合展示,通过利用产品生命周期管理软件(PLM)进行虚拟生产规划,可降低生产线上机器人的能耗高达50%。另外,西门子指出当前约7500名软件工程师是其在ICT驱动制造业自动化创新上的最大资本。

智能制造业工程领域的全球化竞争变得愈加激烈,德国并不是唯一一个在制造业部署物联网和行业服务的国家。远在大洋彼岸的美国在2011年6月正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”,2012年2月又出台“先进制造业国家战略计划”,提出通过加强研究和试验(R&E)税收减免、扩大和优化政府投资、建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新。日本亦提出通过加快发展协同式机器人、无人化工厂提升制造业的国际竞争力。

“工业4.0”两大主题

智能工厂:智能工业发展新方向

“智能工厂”的概念最早是奇思2009年在美国提出,其核心是工业化-和信息化的高度融合。智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;未来,将通过大数据与分析平台,将云计算中由大型工业机器产生的数据转化为实时信息(云端智能工厂),并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。目前智能工厂概念仍众说纷纭,其基本特征主要有制程管控可视化、系统监管全方位及制造绿色化三个层面。

一是制程管控可视化。由于智能工厂高度的整合性,在产品制程上,包括原料管控及流程,均可直接实时展示于控制者眼前,此外,系统机具的现况亦可实时掌握,减少因系统故障造成偏差。而制程中的相关数据均可保留在数据库中,让管理者得以有完整信息进行后续规划,也可以依生产线系统的现况规划机具的维护;可根据信息的整合建立产品制造的智能组合。

二是系统监管全方位。通过物联网概念、以传感器做链接使制造设备具有感知能力,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类制造装备,可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合。当然此类系统,绝对不仅只是在KS内安装一个软件系统而已,主要是透过系统平台累积知识的能力,来建立设备信息及反馈的数据库。从订单开始,到产品制造完成、入库的生产制程信息,都可以在数据厍中一目了然,在遇到制程异常的状况,控制者亦可更为迅速反应,以促进更有效的工厂运转与生产。

三是在制造绿色化方面,除了在制造上利用环保材料、留意污染等问题,并与上下游厂商间,从资源、材料、设计、制造、废弃物回收到再利用处理,以形成绿色产品生命周期管理的循环,更可透过绿色ICT的附加值应用,延伸至绿色供应链的协同管理、绿色制程管理与智慧环境监控等,协助上下游厂商与客户之间共同创造符合环保的绿色产品。

智能工厂的建设主要基于以下三大基础技术。

一是无线感测器。无线感测器将是实现智能工厂的重要利器。智慧感测是基本构成要素。仪器仪表的智慧化,主要是以微处理器和人工智能技术的发展与应用为主,包括运用神经网路、遗传演算法、进化计算、混沌控制等智慧技术,使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能,如专家控制系统(expert control system;ECS)、模块逻辑控制器(FLC—Fuzzy Logic controller)等都成为智能工厂相关技术的关注焦点。

二是控制系统网路化(云端智能工厂)。随着智能工厂制造流程连接的嵌入式设备越来越多,通过云端架构部署控制系统,无疑已是当今最重要的趋势之一。在工业自动化领域,随着应用和服务向云端运算转移,资料和运算位置的主要模式都已经被改变了,由此也给嵌入式设备领域带来颠覆性变革。如随着嵌入式产品和许多工业自动化领域的典型IT元件,如制造执行系统;(MEs)以及生产计划系统(PPS)的智慧化,以及连线程度日渐提高,云端运算将可提供更完整的系统和服务。一旦完成连线,体系结构、控制方法以及人机协作方法等制造规则,都会因为控制系统网路化而产生变化。此外.由于影像、语音信号等大数据高速率传输对网路频宽的要求,对控制系统网路化,更构成严厉的挑战,而且网路上传递的资讯非常多样化,哪些资料应该先传(如设备故障讯息),哪些资料可以晚点传(如电子邮件),都要靠控制系统的智慧能力,进行适当的判断才能得以实现。

三是工业通信无线化。工业无线网络技术是物联网技术领域最活跃的主流发展方向,是影响未来制造业发展的革命性技术,其通过支持设备间的交互与物联,提供低成本、高可靠、高灵活的新一代泛在制造信息系统和环境。随着无线技术日益普及,各家供应商正在提供一系列软硬体技术,协助在产品中增加通信功能。这些技术支援的通信标准包括蓝牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而,由于工厂需求不像消费市场一样的标准化,必须因应生产需求,有更多弹性的选择,最热门的技术未必是最好的通信标准和客户需要的技术。

智能生产:制造业的未来

能生产(Intelligent Manufacturing.IM),也称智能制造,是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。与传统的制造相比,智能生产具有自组织和超柔性、自律能力、学习能力和自维护能力、人机一体化、虚拟实现等特征。

“智能制造”需要硬件,软件以及咨询系统的整合。那些具有“智慧制造”属性的生产线,不仅拥有着为数众多的控制器、传感器,而且通过有线或无线传感网架构进行串联,将数据传输给上层的制造执行管理系统MES,结合物联网的系统架构,从而让制造业提升到一个新的阶段。制造主要是服务于产品的生产,现在随着客户个性化需求越来越多,产品生产也逐渐呈现出少量多样等新特征,这就迫使制造厂商要提升生产线的速度与灵活性,对于市场前端的变化需要能够快速调整。例如当前一些汽车厂就可以让客户在线指定汽车的颜色,快速调整生产线,快速交付产品。智能制造就是要为使用者带来更多的便利。

近年来,由人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等相结合的智能制造技术,正引领新一轮的制造业变革。智能制造技术开始贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节,智能制造技术的产业化及广泛应用正催生智能制造业。概括起来,当今世界制造业智能化发展呈现两大趋势。

一是以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。“数字化”制造以计算机设计方案为蓝本,以特制粉末或液态金属等先进材料为原料,以“3D打印机”为工具,通过在产品层级中添加材料直接把所需产品精确打印出来。这一技术有可能改变未来的产品的设计、销售和交付用户的方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。3D打印技术开创了一个全新的偏平式、合作性的全球手工业市场,而不是传统意义上的层级式、自上而下的企业结构。一个由数百万人组成的分散式网络代替了从批发到零售商在内的所有中间人,并且消除了传统供应链中每一个阶段性的交易成本。这种“添加式生产”能够大幅降低耐用品的生产成本,从而使数以万计的小型生产商对传统上处于中心位置的大型生产者提出挑战。不过新的生产方式已经发生了重大改变,传统的生产制造业将面临一次长时间的“洗牌”。有预测指出,未来模具制造行业、机床行业、玩具行业、轻工产品行业或许都可能被淘汰出局,而取代他们的就是3D打印机。当然,这需要一个过程,主要是人们适应和接受新事物的过程与产业自身完善成长的过程。不过10年、20年是分水岭,一般新技术会变得非常成熟起来,并被广泛应用。

二是智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正引领新一轮的制造业革命,主要体现在以下四个方面。

(1)建模与仿真使产品设计日趋智能化。建模与仿真广泛应用于产品设计、生产及供应链管理的整个产品生命周期。建模与防真通过减少测试和建模支出降低风险,通过简化设计部门和制造部门之间的切换来压缩新产品进入市场的时间。

(2)以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛。近年来,工业机器人应用领域不断拓宽,种类更加繁多,功能越来越强,自动化和智能化水平显著提高。汽车、电子电器、工程机械等行业已大量使用工业机器人自动化生产线,工业机器人自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。业内通常将工业机器人分为日系和欧系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUc、不二越、川崎等公司;欧系主要有德国KUKA、CLOOS,瑞典ABB,意大利COMAU,奥地利IGM公司等。工业机器人在制造业的应用范围越来越广泛,其标准化、模块化、网络化和智能化程度越来越高,功能也越发强大,正朝着成套技术和装备的方向发展。国际机器人联合会主席榊原伸表示,过去4~5年间,世界机器人行业得到了长足的发展,行业平均增长率为8%~9%。据联合会统计,近年来世界工业机器人行业的年总产值约250亿美元。

(3)全球供应链管理创新加速。通过使用企业资源规划软件和无线电频率识别技术(RFID)等信息技术,使得全球范围的供应链管理更具效率,缩短了满足客户订单的时间,提升了生产效率。

(4)智能服务业模式加速形成。先进制造企业通过嵌入式软件,无线连接和在线服务的启用整合成新的“智能”服务业模式,制造业与服务业两个部门之间的界限日益模糊,融合越来越深入。消费者正在要求获得产品“体验”,而非仅仅是一个产品,服务供应商如亚马逊公司已进入了制造业领域。

制造企业如何适应“工业4.0”时代

通向工业4.0的路将会是一段革命性的进展。现有的基础科技和经验将不得不为了适应制造工业中的特殊设备而进行改变和革新,而且对于新地域和新市场的创新解决方案将不得不重新探索。为此,企业需要对以下8个领域进一步改进。

标准化和参考架构

工业4.0将会涉及网络技术的设计并通过价值网络集成几家不同的公司。如果一揽子共同标准得以实现,这种合作伙伴关系将成为可能,而且需要一个参照架构来为这些标准提供描述并促进标准的实现。

复杂系统的管理

制造系统正在日益变得复杂,适当的计划、描述和说明模型可以为这些复杂系统提供管理基础。工程师们应该为了发展这些模型而进行更多的方法创新和工具应用。

一套综合的工业基础宽带设施

毋庸置疑,综合并高质量的通讯同络是工业4.0的关键要求。无论是在德国国内,还是在德国与其他合作国家之间,宽带网络基础设施也因此需要进一步的、大规律的拓展。

安全和安保

安全和安保是智能制造系统成功的关键。保障设备和产品自身不会引起使用者的危险,也不会对环境造成污染十分重要。同时,设备和产品中包含的信息特别需要被保护,以防止这些信息被滥用或者在未被授权的情况下使用。这将对安全和安保的架构和特殊识别码的集成调用产生更高的要求,同时相关的培训和职业生涯的持续发展规划也要得到加强。

工作的组织和设计

在智慧工厂里,雇员的角色将会发生引人注目的改变。越来越多的实时导向性控制将会让工作内容、工作流程和工作环境发生转变。针对组织工作的社会科技的实现将会给工人提供承担重大责任和加强个人发展的机会。当上述内容成为现实,进行合作的工作设计和职业生涯的学习途径对于启动参照模型课题将变尤为必要。

培训和持续性的职业发展

工业4.0将从根本上改变工人们的工作和职业诉求。实施适合的培训策略并用培养学习的方式组织工作也因此而变得非常必要,可以借此实现“活到老学到老”和基于工作地点的广泛的个人发展。为了达成这项目标,模型课题和“最好的实用网络”应该被进一步开发和提升,立体学习技术也应该投入研究。

规章制度

在工业4.0下建立新的制造流程和水平的商业网络架构时必须遵守法律,而已存在的立法也同样需要在必要时考虑创新对法律带来的影响。面临的挑战包括合作信息的保护、责任议题、管理私人信息和贸易限制等。这将不仅对立法,也对其他代表商务行为的活动提出了要求——制度将作为一个涵盖面广泛的适用工具而存在,其中的内容条款包括指导方针、标准合同和公司集体协议,或者如审计类型的自律行为。

工业智能化范文第5篇

【关键词】煤化工行业;智能自动化仪表;优势;应用趋势

1前言

随着科学技术水平的提高,智能自动化仪表已经深入到我国各个行业,作为我国重要基础产业之一的煤化工行业,由于其具有能源与技术密集型的特点,智能自动化仪表技术在煤化工行业也得到了快速发展,传统的煤化工行业生产效率低并且生态环境污染严重,存在资源浪费现象,结合目前煤化工生产企业现状,应用智能化自动仪表技术不仅可以提高煤化工行业的市场竞争力,还可以提高企业的生产效率和改善产品质量,是实现我国生态环境和经济协调发展的重要途径。

2智能自动化仪表及其优势分析

智能自动化仪表具有测量、显示、控制、记录和报警等多项功能,主要应用人工智能和专家控制理论技术,可以实现数据偏差和各类复杂计算的修正,自动化仪表是自动化系统的组成部分,可以实现自学习、自诊断和自校正的人工智能技术,当前智能自动化仪表以最优质量为目标,向最优化控制方向发展,控制方法逐渐向数字开环预测式方向发展,控制装置是以微型机为核心的自适应调节器和数字调节器,实现智能自动化仪表的功能主要通过计算机软件来控制,控制软件方面主要有编程软件、编程功能、功能模块和控制策略模块等等,在煤化工行业中应用较多的设备有气化炉、氢反应器、换热器和还原炉等各类压力容器、管道阀门以及压缩机、风机等,都可以发现智能自动化仪表的身影。煤炭是我国重要的基础能源之一,而煤化工行业生产的产品是人民生活和生产的必需品,智能自动化仪表在煤化工行业应用的优势主要有以下几个方面:(1)智能自动化仪表具有高精度的特点,其内部的微处理器可以实时监测温度、压力对元件造成的影响,通过数据处理可以获得精确的结果;(2)智能自动化仪表的功能强大,大多数的智能自动化仪表具有较强的运算功能,通过内部的存储器和微处理器的应用,可以实现各种复杂计算的需求,并且对计算结果进行存储;(3)智能自动化仪表具有自我诊断功能,通过智能自动化仪表内部的通信器可以检测自身故障并做出诊断,这样更有利于后期的维护和故障维修工作。

3煤化工智能自动化仪表的应用

3.1可编程控制

当前煤化工行业的智能自动化仪表主要采用计算机软件管理模式,替代了传统仪表的硬件逻辑电路,传统仪表中的一些控制功能需要大量复杂的控制电路来实现,通过引进计算机软件管理模式,可以结合实际情况进行软件编程,代替了传统的顺序控制功能,节省了大量定时电路和控制的工作,大大简化了自动化仪表的硬件结构,另外还避免了逻辑电路出现故障而造成的安全隐患。

3.2可记忆操作

普通的仪表主要是通过时序电路和逻辑电路来实现各项功能,但是只能记录单一时刻的简单状态,当进入到下一个工作状态后之前设置的状态将会被覆盖,必须要重新进行设置,目前智能自动化仪表通过引进计算机芯片和各种存储装置的设置,利用计算机芯片和存储设备可以很好的记忆操作区间的设置状态,可以记忆多种设置状态下的信息,加强了自动化仪表的逻辑判断能力,改变状态后不需要重新设置。

3.3智能型数据处理能力

在煤化工行业中经常使用自动化仪表来进行数据检测和数据处理,主要有自检验、测量值的转换、线性化处理和干扰值的排除等,通过应用智能自动化仪表的微处理器和计算机软件进行处理,可以极大减轻自动化仪表的硬件负担,提升其工作性能,可以有效的提高检测的精度,强化其工作性能。

3.4网络整体化

计算机网络和自动化仪表的结合促进了煤化工行业自动化体系的发展,例如可以实现自适应、自联想、基于模式识别和神经网络的自学习功能,实现了企业内部之间甚至企业之间的联系,例如示波器、万用表的网络化应用等,大大加强了煤化工行业的自动化生产模式的识别和特征适应能力,同时分布式采集系统的应用实现了煤化工行业的远程工作,构建出煤化工行业智能型网络自动化系统的生产体系。

4智能自动化仪表在煤化工行业的发展趋势

未来智能自动化仪表在煤化工行业的发展逐渐向更高精度、修正系数高、实现复杂控制和仪表网络化方向发展,智能化已经成为工业控制和自动化领域的新技术和新产品的标志,但是智能化和计算计化之间存在一定的差异性,智能化的本质是在于应用人工智能化理论技术,具有一定模拟人工智能的特性和功能,在未来智能自动化仪表中,智能变送器和固态传感器将向微型化、智能化和高精度方向发展,比如新型的电磁流量计通过微处理器和软件编程技术的应用,可以拓宽量程、补偿测量误差和自我故障诊断的功能,大大提高了设备的使实用性能。通过智能流量验算器和智能变送器的结合实现各类复杂数据的计算和补偿功能,同时应用相应的专业软件可以使测量精度达到2.0级。在线质量分析仪表是实现煤化工行业产品质量和生态环境协调发展的主要方式之一,随着我国经济的发展,应该普及使用在线质量分析仪,可以有效平衡生态环境和产品质量的发展,近几年环境污染程度得到了社会各界的高度关注,对于废气、废水和废体的排放有了严格的控制,所以智能自动化环境监测仪表也将成为煤化行业自动化仪表发展的主要趋势之一。

5结语

综上所述,随着科学技术水平的提高,极大程度上推进了智能自动化仪表的发展,无论在整体性能还是各种功能上都要比传统仪表更加实用,所以将智能自动化仪表应用到煤化工行业中,不仅可以提高企业的生产效率、产品质量,还可以减少故障率,提高设备的使用寿命,同时还顺应了我国可持续发展战略的要求。

参考文献:

[1]许艳.自动化仪表在煤化工行业应用浅析[J].黑龙江科技信息,2014(5):115.

[2]董宇迪.石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012(12).

工业智能化范文第6篇

【关键词】工业仪表装置职能化网络化研究

中图分类号:P634.3+6文献标识码: A

一、工业仪表的智能化与网络化

“智能化”是未来自动化技术发展的主要方向之一,主要包括两方面的含义:首先需要人工智能的理论做支撑,包括在此基础上发展起来的技术、方法;其次,产品具有智能的功能和特性,例如,能够自我学习、自我纠错等。总之,智能化指凭借计算机的相关功能,代替一些诸如联想、学习、推理等人脑的功能,以此达到提高工业生产效率的目的。

“网络化”和智能化关系较为紧密,是未来工业发展的主要趋势。在计算机和网络技术影响下,人们对网络化的认识越来越清晰,并且很多企业已基本实现了网络化生产,显著提高了生产效率,即通过网络技术能够对不同生产车间的仪表进行远程监控,进而保证工业设备正常、稳步的运转。

二、工业仪表与执行器

工业仪表和执行器是实现工业智能化生产的基础,如果其性能较差就会影响仪表读数的精确度,从而导致工作人员不能准确了解相关信息,失去对整个工业生产过程的有效控制,实现智能化生产就会变得遥不可及。因此,工业仪表和执行器在工业生产发挥的作用受到了人们的高度关注,经过多年的研究取得了一系列成果,下面对其进行详细的探讨。

1.分布式光纤温度传感网络

分布式光纤温度传感网络能够对工业生产进行在线、实时的温度检测,是一种新型的检测技术和方法。在该网络中光纤扮演了双重角色,一方面负责数据信息的传输,另一方面还是传感媒体。该网络利用光纤背向喇曼散射强度的大小,通过光电检测器和波分复用器采集生产车间有关温度的信息,然后经过一定的去噪处理将温度信息提取并显示在相关设备上。

2.固态传感器和智能变送器

固态传感器和智能变送器发展以及其相关产品在工业生产中的应用得益于微电子技术领域取得的研究成果,为工业仪表的研究和应用奠定了坚实的技术基础。固态传感器和与传统的传感器相比优势较为明显,主要表现在其智能化程度越来越高、测量的数据的精确度得到了很大的提升,而且有向微型化发展的趋势,这些改变预示着传感器和变送器将迎来一个崭新的发展时期。

3.一体化差压流量计

一体化差压流量计融合了智能差压、流量显示以及智能差压变送器技术,尤其对节流定值的进行了阐述,揭开了差压流量计发展的新篇章。

一体化差压流量计具有很多优点,首先,其将喷嘴作为节流器件不但具有较小的压损,而且具有较强的耐腐蚀性。并且损坏后更换非常方便,能够进行大批量的生产;其次,该流量计将差压变送器与节流装置融合在一起,减少了安装过程中附加误差的出现,不但提高了安装效率和安装的精准度,而且减少了引压管线的使用量,进一步提升了其动态特性;再次,流量计中安装了大量程显示装置和差压变送器,因此能够根据实际情况扩展节流装置的历程范围;最后,一体化差压流量计能够实时计算流束膨胀系数和流量系数,通过查阅表中的数据,减少不确定的判断,因此幅度提高测量数据的准确度和精度。

4.内藏式双文丘里管流量测量装置

大管径、流速较低气体流量的精确测量一直是人们关注和研究的重点,我国科研人员以大型计算机技术为支撑,结合风洞试验终于研制出了整体式管道流量测量装置-内藏式双文丘里管。

内藏式双文丘里管主要有核心一次传感元件和位于外部整流装置两部分组成,其中在后者的作用下使核心一次传感元件形成大差压,而且还决定着系统的差压值和差压值的量级。研究表明,气体在该装置的流速的稳定与否会给测量的数据造成影响,不过内藏式双文丘里管则将喉管设计成平直结构,保持了装置内部流速的稳定性,在此基础上从管喉位置将内藏式双文丘里管的负压测点引出,并在统一截面上的取压方式设置为多点取压,从而将压差信号经由管道传输给差压变送器。

5.通用智能流量演算器

通用智能流量演算器最先被上海宝科自动化仪表研究所研制而成,该演算器以微处理器为基本组件,功能强大,配合各种流量变送器可将测量精度提升为0.2级。

为了提高流量测量的精确度,对流量测量问题出现误差的原因进行了认真的探讨和分析,并将修正技术融入其中设计成多种专用软件。对仪表性能进行改善主要集中在差压孔板测量以及减少测量漩涡流量中涉及的气体压缩系数、流束膨胀系数等参数的影响,同时对脉动流量和测量过程中静压变化器零位的影响,进行了深入的探讨,并采使用了一些方法对其进行补偿,从而使测量的精度得到了进一步的提升。最终使仪表不但能够对蒸汽、液体、气体等通过联机进行准确的计算,而且还能满足贸易的要求进行结算。

6.新型超声流量计

超声流量计是一种能能够准确测量非导电液体,且不存在机械阻碍的流量测量仪表,在当今信号处理和超声传感技术发展影响下,使期测量数据更加精准,目前已出现了插入式超声流量计、不满管超声流量计等多款产品。

从上个世纪九十年代以来,气体超声流量计广泛应用于天然气等工业领域,并取得了一系列的突破性进展。据了解由于多声道气体超声流量计具备测量精度高、维修费用低等优点,被工业生产企业当做气体测量重要的用具,已得到多个国家的批准将其认定为法定的计量器具,而且西方一些国家的天然气控制、调和、气体分配等诸多方面均使用气体超声流量计。除此之外,气体超声流量计还具备受测量介质影响小,不需标定流量等优点,而且未来发展越来越注重实用化。

使用超声流量计有效解决了炼油厂等企业对特殊介质流量测量时存在的问题,例如实现了对高温状态下的渣油进行测量等,由此可见超声流量计不管是现在还是未来都有较为广阔的市场。

三、总结

以知识经济为主要特征的信息时代已经到来,在工业生产中一些工业仪表和装置逐渐实现了智能化网络化,不但提高了工业生产效率,而且使人们对工业生产流程的控制更加精准,减少了大量人力资源的投入,一定程度上降低了劳动成本,为企业实现最大的经济效益创造了良好的条件。本文正是基于工业仪表和装置智能化网络飞速发展的前提下,对其进行探讨从而为促进我国的工业发展贡献力量。

参考文献:

[1] 王兆勇. 工业仪表故障分析处理[J]. 中国高新技术企业. 2010(10)

[2] 周春梅. 智能仪器[J]. 科技经济市场. 2006(02)

工业智能化范文第7篇

1. 我国工业自动化仪表智能化的策略及现状

仪表智能化指采用超大规模集成电路和微处理器技术,利用嵌入式软件协调内部操作,使仪表具有智能的功能,在完成输入信号的非线性、温度与压力的补偿、量程刻度标尺的变换、零点错误、故障诊断等基础上,还可完成对工业过程的控制,使控制系统的功能进一步分散。

90年代初,仪表行业组织了DDZ-S系列仪表的联合开发,解决了控制仪表的数字化问题。同时,国内有关仪表厂引进了单回路调节器、电容式和扩散硅式变送器、DCS、执行结构等新技术,并开展了国产化工作。“九五”期间,跟踪国际潮流,现场总线智能仪表与系统成为发展的热点。HART智能仪表开发成功;FF智能仪表关键技术突破;Lon智能开展网络产品的开发与应用发展迅速;CAN总线、Profibus总线产品的应用已取得成效。

2.仪表的智能化过程

仪表的智能化首先从控制器开始。可编程单回路调节器是这类智能仪表的代表,如山武-霍尼威尔公司SSC系列的KMM(最近有SDC40B);横河公司YS-80系列(最近有YS170)的SLPC等。可编程单回路调节器是以微处理器作为运算控制器的核心,它主要接收和输出标准的、连续的电模拟量信号,可由用户编制程序,组成各种数字式过程调节装置。它将回路控制、数字运算、逻辑运算及通信等多种功能集于一体,通过编制程序,可以实现不同的功能。

3.现场仪表的智能化与总线化

首先,以智能变送器来说明现场仪表的智能化进程。

智能变送器集成了智能仪表全部功能及部分控制功能,具有很高的线性度和较低的温度漂移,降低了系统的复杂性、简化了系统结构。智能变送器具有一定的人工智能,可实现自学习功能等;可集成为多敏感元件的变送器,能同时测量多种物理量和化学量,全面反映被测量的综合信息;精度高,测量范围宽,其量程比最高可为400:1,能应付很宽的测量范围,特别适用于要求量程比大的场合;可采用标准化的通信接口进行信息交换,这是智能变送的关键标志之一。智能化使变送器由单一功能向多功能和多变量检测发展,由被动进行信号转换向主动控制和主动进行信息处理方向发展,由孤立元件向系统化、网络化发展。

第一代智能变送器主要以提高性能为主,一般为模数混合式仪表。这是因为在大量应用的DCS系统中,现场一级仍保留着4~20mA模拟信号和“一对一”的单向信号传输模式。第一代智能变送器使仪表的性能与精度得到了大大的提升,但在检测信号上仍属被动型。

第二代智能变送器在第一代智能变送器的基础上,实现由被动进行信号检测转换向主动控制和主动进行信息处理方向发展,由孤立的检测变送单元向系统化、网络化发展。智能变送器属于现场设备,将它们和其它的各种现场上的设备与上一级的监控装置连接在一起形成的全数字化的、串行、双向、多站的网络通信系统,这就是现场总线网络控制系统(FCS)。

总线化现场仪表功能丰富,在FCS中,几乎不存在单一功能的现场仪表。如横河川仪生产的EJA系列FF现场总线压力变送器,具有两个相互独立的AI(模入)功能模块,分别计算差压和静压。它的自诊断不但可以检测出压力超界、环境温度过高、量程设置错误,而且还能检测出压力传感器、温度传感器以及放大器、模块等硬件故障;再如Fisher-Rosemount公司的FIELDVUEDVC5000f系列是一种典型的总线化调节阀门控制器,它采用FF总线通信协议,实现阀门与系统的双向通信及自诊断功能。它内置PID和AO(模出)功能块,实现了通过PID运算并根据运算结果调控阀门工作的功能。除此之外,还能提供如下报警信息:提供阀门的行程、输入电流、行程报警、行程累计和故障报警等;提供自诊断信息:阀门特性测试、阀座关闭压力、执行机构预置工作压力范围、阀门摩擦力和动态误差带测试分析数据。Valve Link软件和设备管理系统AMS的Valve Link Snap On软件通过处理这些宝贵的信息,可对阀门的工作状态做出及时的诊断,从而将定期维修和临时维修改进为预防性维修。

4.嵌入式智能仪表

嵌入式Internet技术在工业过程控制中的一个重要应用是实现对远程现场设备的状态监控,Internet将从最初的Personal to Personal发展到Personal to Device,Deviceto Device时代,智能将下移到设备,大量的嵌入式设备将连接到Internet。

新一代智能仪表——IP智能现场仪表基于嵌入式Web服务器技术,支持HTTP/TCP/UDP/IP等通信协议,并采用以太网标准接口,实现了现场设备和Internet的直接通信。IP智能现场仪表解决了设备的直接上网问题,通过分配正确的IP地址,授权用户就可以在任意Internet终端实现对被控设备的访问和控制。

目前,惠普公司生产的嵌人式以太网控制器具有10-Base T以太网接口,运行FTP/HTTP/TCP/UDP协议,应用于传感器、驱动器等现场设备。国内的东大阿尔派公司为自己的CT产品开发了远程维修诊断系统。美国OPT022公司采用嵌入式Intemet技术,研制开发了“以太网I/O系统”——SNAP I/O系统,通过Internet对分布在远程设备现场的I/O口进行访问,从而实现对远程设备的监测和控制。对I/O的读写控制是通过标准Web浏览器实现的,提供对SNMP、RDP、PPP、HTML、XML、WML及HDML等协议的支持。

工业智能化范文第8篇

一、工业4.0简介

2013年4月,德国政府在汉诺威工业博览会上正式推出 “工业4.0”高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。德国学术界和产业界将机械制造设备定义为工业1.0,电气化定义为工业2.0,生产工艺自动化定义为工业3.0,将物联网和制造业服务化带来的智能制造定义为工业4.0。

德国“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统(CPS)相结合的手段,推动制造业向智能化转型。包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。“工业4.0”主要分为三大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,使需求方能够快速获得服务匹配,得到物流支持。

二、工业4.0在医疗行业智能化中推演

医疗行业正在通过云计算、物联网、大数据、移动设备、互联网技术等相结合的手段,向信息化迈进。对照“工业4.0”,推演医疗信息化与工业化的融合与创新,可以设计出两大医疗智能化主题,分别为:“智能医院”和“智能医疗”。

2.1 智能医院

智能医院是在数字化医院的基础上,利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务;通过大数据与分析平台,将云计算中由大型医疗设备产生的数据转化为实时信息,并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效安全、环境舒适的人性化医院。其基本特征主要包含有医疗设备使用过程管控可视化、系统监管全方位两个层面。

医疗设备使用过程管控可视化是指在医疗设备使用过程上,包括医用耗材管控及流程,均可直接实时展示于控制者眼前,此外,医疗设备的现况亦可实时掌握,减少因系统故障造成医疗偏差。医疗设备工作过程中的相关数据均可保留在数据库中,让管理者得以有完整信息进行后续规划,也可以依医疗设备的现况规划机器的维护;可根据信息的整合建立医疗设备的智能组合。

系统监管全方位是指通过物联网以传感器做连接,使医疗设备具有感知能力,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类医疗装备,可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合,主要是透过系统平台累积知识的能力,来建立设备信息及反馈的数据库。

2.2 智能医疗

主要涉及整个医疗过程的物流管理、人机互动、3D打印等技术在医疗过程中的应用。

智能医疗是指由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在医疗过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在医疗过程中的脑力劳动。与传统的医疗相比,智能医疗具有学习能力和自维护能力、人机一体化、虚拟实现等特征。

近年来,由人工智能、医用机器人和数字化辅助医疗技术等相结合的智能医疗技术,正引领新一轮的医疗变革。智能医疗技术开始贯穿于检验、手术、护理和康复等医疗的各个环节。当今世界医疗行业智能化发展呈现两大趋势。

一是以3D打印为代表的“数字化”技术在医疗行业率先应用。尤其是康复医学领域个性定制化需求显着,而个性化、小批量和高精度恰是3D打印技术的优势所在。目前,3D打印在医疗生物行业的应用主要包括1、体外医疗器械如假肢、助听器、齿科手术模板,医疗模型等;2、永久植入物,如骨骼。对人体身体部位的复制是高度定制化的产品,通过3D打印,这些部件可以与身体完全契合,与身体融为一体。3、细胞3D打印,这是一种基于微滴沉积的技术。能够为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具;为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术,推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展;应用于药物筛选技术和药物控释技术,在药物开发领域具有广泛前景。

二是智能医疗技术创新及应用贯穿医疗行业全过程,使得医疗行业的诊断、治疗、管理、服务各个环节日趋智能化,主要体现在以下四个方面。(1)建模与仿真:如用于跨部门复杂医疗流程诊断,医院医疗应急响应系统,生理系统的建模与仿真等,可以极大的提升医疗诊断的准确率(2)以医疗机器人为代表的智能医疗装备:如医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、整形外科、泌尿科手术等方面得到了广泛的应用。机器人在手术的准确性、可靠性和精准性上远远超过了外科医生。(3)基于无线、嵌入式技术的智能资产管理解决方案:可整合医院资产信息,全面了解设备资产的成本消耗及使用情况,实现设备维护管理标准化和电子信息化升级,提供资产投资和使用分析的依据,帮助医院制定成本控管、设备采购计划,优化医院运营和资产管理。(4)智能医疗服务业急速发展:通过各种可佩戴装置、嵌入式软件,互联网连接和在线服务的启用整合成新的“智能”医疗服务业模式,院内院外制之间的界限日益模糊,融合越来越深入。

三、改进之路

工业4.0在医疗领域的发展之路将会是一段革命性的进展。现有的医疗科技和经验必将进行改变和革新,而且对于医疗新领域和新市场的创新解决方案将层出不穷。为此,医疗行业需要在标准化与架构、复杂系统管理、医疗宽带设施、安全和安保、工作的组织和设计、培训和职业发展、监管框架和资源效率等方面进行持续和适应性改进。

工业智能化范文第9篇

【关键词】机器人新闻 新闻工业化生产 智能化传播 信息流 泛互联网化

新闻,自产生之日起便随着社会技术的发展不断产生变革。在经历了三次科技浪潮之后,新闻报道也从传统的纸质传播,逐渐扩展到电子媒介、网络媒介的范畴。而机器人新闻的出现,标志着新闻报道迈入了“新闻工业化生产”时代。虽然机器人新闻还只是在初级发展阶段,但随着泛互联网化的环境出现以及人工智能的不断发展,在大数据和信息流的支撑下,我们有理由相信以机器人新闻为代表的新闻工业化生产必然进入智能化传播的发展阶段。中国社会科学院新闻与传播研究所与社会科学文献出版社共同的《新媒体蓝皮书:中国新媒体发展报告No.7(2016)》提到,“智能技术向跨行业渗透,逐步进入相对理性发展时期。智能技术将继续改变媒体生态”。

一、机器人新闻引领“新闻工业化生产”

机器人新闻,目前业界没有统一的定义,但大体比较趋同,主要是指机器利用计算机程序对相应的数据信息进行抓取,自动生成新闻文本。①机器人新闻其核心在于自然语言的生成,内容来源依托大数据的支撑,形成模式按照预设的程序和算法,是计算机技术与大数据信息在新闻领域融合的产物。

(一)机器人新闻的发展历史及其现状

关于机器人新闻的最早案例是40年前耶鲁大学出现的“故事写作机器人算法”②。在随后的发展进程中,学界对于“计算机辅助新闻”和数据新闻的关系存在争论,进入21世纪,随着技术的不断进步,“计算机辅助新闻”的形式进一步多样,出现了“算法新闻”“自动化新闻”和“新闻机器人”。2006年3月,美国信息供应商汤姆森金融公司开始运用电脑程序来代替财经记者,自动撰写经济和金融方面的新闻。2010年,美国西北大学开发出Stats Monkey软件,利用此软件可以自动从网页抓取比赛数据信息,并在几秒后完成新闻创作。

真正引起人们关注的机器人新闻是2014年3月一篇由新闻机器人撰写的报道,它在不到5分钟的时间里,通过搜集到的美国地震局测量的数据直接转化成短消息,在经过人工校对后发表在《洛杉矶时报》的网站上。

当前,主导新闻机器人行业的主要有3家企业,分别是总部位于美国伊利诺伊州的“叙事科学”公司(Narrative Science)、总部位于美国北卡罗来纳州的“自动化洞察力”(Automated Insights)公司以及总部分别位于美国得克萨斯州、纽约州和法国巴黎的“伊索”(Yseop)公司。

目前,机器人新闻在部分新闻媒体中已经投入实践应用。《福布斯》杂志早已开始大范围使用叙述科学公司的自动写稿程序,并专门在网站上设置了由此程序所生成新闻的网页;俄罗斯搜索引擎Yandex应用机器人撰写天气和交通报道;法国的《世界报》与Syllabs公司合作,在2015年的选举活动中,用机器人报道了数千条实时的各地选举情况。而《洛杉矶时报》和美联社则是应用机器人新闻进行报道的较为成熟的媒体。

就国内媒体而言,2015年9月10日,腾讯财经一条《8月CPI同比上涨2% 创12个月新高》的消息就是由一款自动新闻写作软件Dream writer完成的。11月,新华社也正式推出新闻机器人“快笔小新”参与写稿项目,它可以迅速完成体育、财经等数据类相关的稿件自动撰写。

(二)新闻机器人基本工作原理

新闻机器人简单地说就是一套特定的算法,它根据已经预设的“模板”,对所搜集到的数据进行加工和处理,并由此自主生产出新闻的一种计算机程序。以新华社的“快笔小新”为例,机器人写稿流程分为数据采集、数据加工、自动写稿、编辑签发4个环节。技术上通过根据各业务板块的需求定制发稿模板、数据自动抓取和稿件生成、各业务部门建稿编审签发“三步走”来实现。③

从以上的工作原理我们不难发现,当前的机器人新闻主要还是新闻报道中的辅助型角色,用于处理一些数据性显著、报道程式化明显、拥有明晰数据支撑的新闻题材。

(三)业内对机器人新闻的优劣探讨

机器人新闻自出现起,业内就发出了“新闻记者是否在未来面临着失业危险”的讨论。进一步深化到对于机器人新闻优劣的探讨中,笔者通过对相关文献的搜集和梳理,发现对于其优劣的讨论主要集中在以下几个方面:

1.机器人新闻的优点

首先,新闻记者从繁复的数据整理新闻中被解放出来。新报道者可以集中精力进行深度报道,完成更具价值、更具创造性的新闻。其次,大大提高了新闻报道的时效性。对海量的数据进行分析梳理、最短的时间里生产出新闻。回到文章开头提到的《洛杉矶时报》网站的地震报道,当时《洛杉矶时报》记者肯・施文克被地震惊醒后,下床直接翻看电脑,发现关于这次地震的简讯已经由机器人完成,在快速浏览之后他迅速签发了这篇稿件,《洛杉矶时报》也成为报道该地震的首家媒体。再次,机器人新闻大大提高了新闻生产的效率。例如,2013年,Wordsmith公司的写作机器人生产出3亿多篇报道,比世界上所有媒体生产的新闻总量还要多。

2.机器人新闻的缺陷

其一,程式化的报道虽然客观公正,但是可读性较差。由于机器人新闻是在原有预设的模板中对新闻进行加工处理和生成,所以其程序化的报道模式让人觉得略为乏味。但是,2015年10月14日,腾讯财经再次机器人新闻稿件,推出了“常规版”“研判版”“民生版”3个版本。3个版本的文章文风各异,让我们看到了机器人新闻多样化报道的尝试。其二,缺乏新闻敏感。新闻机器人不能主动发现新闻,只能根据编辑预设的模板对某一主题进行报道。其三,报道类型局限。目前的机器人新闻无法出现深度报道。甚至有一些知名学者对于现在这些自动写稿系统并不看好,认为这些简单的稿件的撰写,实际上对于新闻记者来说所需的时间和精力是很小的,因此没有必要发展这一新的报道模式。其四,机器人新闻侵犯用户隐私问题。对于用户内容生产以及新媒体用户数据搜集都有可能触犯用户的隐私。其五,新闻报道不平等。机器人新闻作为现代科技的结晶,其应用是需要有雄厚的经济基础、成熟的技术、大量数据等多方面做支撑的。因此,不同地区的媒体由于自身实力对其投入成本和精力是不同的,使得越发达的国家的地区新闻报道越成熟,而不发达的国家和地区媒体新闻报道越没有竞争力。这也是应该值得注意的地方。

从以上对于机器人新闻报道优劣的分析来看,似乎机器人新闻还存在着较大的缺陷和问题,特别是不能和当前由记者撰写的深度新闻报道相匹敌,但是机器人新闻作为新兴的报道模式已经在很多方面显露出其巨大的潜力优势,这是不容忽略的,随着人工智能发展、泛互联网化的趋势出现、传媒技术的进步,机器人新闻也一定不会简单地停留在标准化工业化生产模式当中。笔者认为,机器人新闻将伴随着传媒智能化不断发展,会引发传媒行业和传媒生态的深刻变革,从而最K引领“智能传媒”时代的到来。

二、智能化传播的实现基础

要想了解什么是智能化传播,首先应该知道什么叫智能。人工智能专家尼格尼维斯基将其定义为机器具有“学习和理解事物、处理问题并做出决策的能力。智能化传播,实际上指在传媒领域,伴随着人工智能的发展,依托互联网、云计算和信息流,传媒将具备“智慧形式”,能够独立自主地对新闻进行报道和传播,当智能化传播发展到一定阶段后,智能传媒的时代也将到来。

(一)内容支撑:信息流的丰富与共享

传媒智能化首先需要有足够丰富的内容支撑。这里面主要是指信息流的极大丰富和共享。所谓信息流,重点在于“流”上,是能够在用户需要、接触终端、算法推荐之间自由匹配的智能传媒产品数据,要不停地与其他数据进行关联与分析。④因此它不是固态的,而是流动的。

由于信息流的重点在于“流动”,其核心含义是互联网是世界上最大的复印机、复制品必然流动,未来以期不再是固定的,可捕捉、可占有的实体,一切都将是“流”。而贡献则是未来事物增值最重要的方式,每一次“共享”,都在享受产品的同时更新了该产品的关系和结构。这种“蜂巢思维”会使共享朝着越发高级的方向发展。也就是说,每一次分享不光是索取,也是贡献,在对一个新闻主题或者报道进行多次分享后,会让这个新闻素材更为丰富和完善。

今日头条的迅速发展就是得益于对于信息流的丰富和共享。用户可以使用微信、微博、QQ账号注册或登录今日头条,而今日头条则根据用户的社交行为、阅读行为、地理位置、职业、年龄等进行分析,在5秒钟内计算出用户兴趣,并可以实时海量地进行数据处理构架。实时推荐,0.1秒内计算推荐结果,3秒内完成文章提取、挖掘、消重、分类,5秒计算出新用户兴趣分配,10秒内更新用户模型。

当然,今日头条对于信息流的运用还处于初级阶段,未来的信息流将会是全社会领域所有信息、数据的共享与流动,这就为新闻报道提供了必要的内容支撑。

(二)技术支撑:人工智能的不断发展

人工智能的发展主要可以从硬件和软件两个方面进行考量。

就硬件方面来说,摩尔定律表明,每18个月,单个集成电路上集成晶体管的数量翻一番,而价格不变。当前计算机的性能也是按照这种指数级别发展的,虽然当前集成技术已经接近极限,但随着纳米技术、原子时代的来临,这些必将助力计算机朝着更加智能化的方向发展。

就软件方面来看,自从计算机在70年前诞生以来,“人工仿脑”的探索就一步步地在不断推进。1956 年诞生了人工智能,2006 年创造了神经元网络,联网的机器开始了深度的学习。

就机器人新闻来说,现在的数据和素材还是靠人工的录入或者是设置一定的程序对特定数据和信息进行抓取。然而,今天,“互联网将向着与人类大脑高度相似的方向进化,它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统,也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。”⑤

可以预见,未来新闻机器人将不断学习,在素材的基础上,具备复杂的分析、处理和判断能力,并能够模拟甚至复制新闻记者的写作方式,在建立起自己的话语系统后,可以进行新闻内容的原创。这将最终依赖人工智能的产生,它已经具备语言、情感甚至自我意识。

(三)环境支撑:社会泛互联网化

随着信息传感、无线通信技术的发展,互联网将朝向更加高级的阶段发展,必将打破人与人、人与物、物与物之间的时空间隔,形成广泛联通的互联网络。

德国工业4.0战略和中国“互联网+”行动计划的推进实施,产业互联网、智能电网等全面接入互联网,迄今为止,互联网已经展开为包括人际网、物联网、内容网、智能电网、产业资源网等在内的初级泛在网。思科公司预言,到2020年,传感器和致动器等占据全球物联网设备的主动地位,并且总量将达到750亿台;在全球80亿人口中,每1个人将对应9.4台物联网设备。⑥

如今,人类生活与互联网联系得愈发紧密,在进行线上行为的时候,我们的很多信息和行踪都不可避免地被记录下来。例如,出行可以定位,付款可以精确记录消费并评估你的消费能力和水平,手机上的聊天记录和朋友圈可以显示出更多的个人信息、兴趣爱好、职业特点、说话方式、作息规律甚至性格特征,运动软件记录下来你的身体状况、运动能力,网上购物可以显示你的生活需求等等。

所谓社会泛互联网化,就是指整个社会与互联网深度融合,成为社会发展最为重要的组成部分,它打破了物理界限和时空概念,人们生活的各个方面已经深深的置于三网融合之中,而在融合过程当中,个体的所有行为都将会有网络的参与,这些经过网络参与的信息也是整个社会信息流的组成部分。当所有人的信息流汇集到一起,一个个新闻事件和社会现象就产生了,有了这些信息流的自动记录,才能够为智能传媒的生产提供素材。当然,这种信息流的丰富度和容量是巨大的,也只有具备了这样级别的丰富度,一个个新闻事件才能够被勾画出来。

三、智能传媒展望

虽然当前对于智能传媒的探讨鲜见,甚至业内有学者对智能传媒的代表机器人新闻并不看好,但笔者通过上面机器人新闻的基本梳理,以及新闻智能化传播的实现基础因素分析,认为智能传媒的时代终将到来,它将引发传统新闻定义和经典传播模式的颠覆性变革,是新闻行业的一次革命。

(一)打破经典传播模式:传播者和受众融为一体

新闻智能化传播的到来,将打破传统的传受界限,把传播者与受众融为一体,不可分割。即所有的新闻内容都只有在用户反馈的基础上才能呈现,传播者不是传统意义上的自然人,而是一种算法和程序,只有接受了用户的提问和反馈才能生产和制造新闻。也就是说,每个自然人用户都有自己的专属新闻,新闻的生产只有接受到用户的需求后,通过互动的方式来实现。

实际上,就目前阶段而言,这种根据受众反馈而进行自动化新闻报道的模式已经初现端倪。《纽约时报》机器人就发挥了比更为重要的作用――新媒体版主编。《纽约时报》稻萃哦涌发的机器人Blossom,每天对Facebook 等社交平台的海量文章进行大数据分析,甄选“爆款”文章推荐给各大版面的责任编辑并提出建议,且每天工作24小时不休息。据内部统计的数据显示,被Blossom推荐的文章,点击量达到非推荐文章的38倍。

未来的智能传媒,经典的传播模式已经被打破,它既不同于一般从传播者到受众的传播,也不同于自媒体时代受众的自我,而是将生产者、传播者、接收者融合在一起,形成反馈即产出的逆向新闻生产过程。最大的受益者也将会是受众,他们将会享受到绝佳的用户体验。

(二)颠覆性的平台运行与呈现:平台二重性与介质泛化

所谓平台二重性,就是指新闻传播的渠道既是内容呈现平台,也是内容生产平台,二者融为一体,不可分割。由于未来智能传媒的新闻模式将会是反馈――产出模式,因此,用户用于获取新闻的平台也将具备内容生产功能。所谓介质泛化,是指传播介质不单独局限于传统意义上的报纸、广播、电视、移动终端,而是泛化于生活中各个介质。在未来智能传媒时代,用户体验会更加优化,一个新闻的呈现不仅仅局限于传统的文、图、声、像,随着虚拟3D等技术的成熟与发展,未来智能新闻甚至可以给受众还原新闻现场,受众所接受的新闻不仅可看、可听,甚至可触、可闻、可感。

美国学者凯文・凯利还提出了“屏读”的概念,认为未来的屏幕不仅是呈现内容,它还会观察我们,成为我们的镜子。它可以记录我们生活中的每一个微小细节,包括照片、对话、活动等等。屏幕成为了既可以记录,又可以播放这些活动的数据库。而屏幕不断自我追踪的结果,是对人们生活没有瑕疵的“记忆”,屏幕成为了我们身体的一部分。⑦

更有大胆的设想提出,未来智能传媒已经不需要任何实物介质,而是通过脑电波的交流完成的。虽然这些想法目前只是处于构想阶段,但可以肯定的是,未来的介质泛化将会是必然趋势。

(三)改写传统新闻基本定义:智能预测性新闻成为高级新闻报道样式

所谓预测,就是指通过历史数据采集、数学模型分析和调整,对事物未来的发展进行预测和估计。智能预测性新闻,是指计算机程序在对现有信息流分析的基础上,对未来可能出现的发展或结果进行准确的预测,提供新闻报道。

2008年美国谷歌公司提前14天成功预测出甲型H1N1流感在美国的爆发,美国Farecast公司对美国国内机票价格的预测,使平均每张机票节约50美元,以及美国沃尔玛公司预测出在季节性风暴期间,人们对特殊食物的需求等等,都可以看作是预测性新闻的例子。不过这也只是在大数据前提下,在人类智慧的干涉中完成的预测性新闻,与智能预测新闻还存在质的区别。

大数据的研究者们不断强调,人类的行为是可以预测的。美国教授艾伯特・拉斯洛・巴拉巴西认为那些被长期认为完全偶然的人类行为其实是有序模式,他将这一模式称之为“爆发”,即人类日常行为模式不是随机的,而是具有“爆发性”的,爆发无处不在。在拥有庞大的数据储备资源、强大的信息处理能力和科学的统计分析技术基础上,人类的行为是可以预测的。

不同的新闻事件具有相关性,在已经发生的新闻事件中,通过对其相关性的分析,可以发现数据所呈现出来的发展趋势或异常变化,并将其作为新的数据加入到对新闻事件的分析和预测的报道中,这里面的数据,已经不是传统意义上的数字,而是一种信息。

此时的前提条件是,人工智能也将会是达到超人类智慧的层级,它能够通过获得的数据和信息对一个复杂的新闻事件进行分析和处理,最终做出正确的预测。随着传媒智能化的不断发展,在数据支撑、互联网泛化和人工智能的支撑下,预测性新闻将会成为一种全新的新闻报道样式。传统的新闻定义和概念也将会被颠覆,新近发生、实时直播已经不能完全涵盖新闻在时效性上的定义,智能预测性新闻将成为高级新闻报道样式。

注释:

① 史安斌、龙亦凡. 新闻机器人溯源、现状与前景[J].青年记者,2016(22):77-79.

②htfl5://gel.msu.edu/

classes/tc848/papers/Meehdn.Tale-Spin.pdf

② http://.cn/

it/2015-11-06/doc-ifxknius9710827.shtml

③ 吕尚彬、刘奕夫.传媒智能化与智能传媒[J]. 当代传播,2016(04):4-8.

⑤刘锋:《互联网 + 脑科学,中国脑计划的机会》,百度百家:http:///article/98062。

⑥新浪科技:http://.cn/t/2013-10-01/

10518786414.shtmlutm_source

=tuicool&utm_medium=referral

⑦(美)凯文.凯利著,周峰、董理、金阳译.必然[M].北京:电子工业出版社,2016.115.

参考文献:

[1]张]. “机器人新闻”对传统新闻生产的影响[J]. 新媒体与社会,2014(03):319-326.

[2]徐曼.国外机器人新闻的发展与思考[J].中国报业,2015(23):32-34.

[3]叶雷.关于未来商业科技的十二个关键词――读凯文・凯利新作《必然》[J]. 资源再生,2016(01):66-68.

[4]蒋枝宏.传媒颠覆者:机器新闻写作[J].新闻研究导刊,2016(03):46-75.

[5]王江涛.机器人新闻写作的局限与不足――基于腾讯财经写作机器人Dream writer作品的分析[J].传媒观察,2016(07):12-14.

[6]谭秀湖.大数据时代预测性新闻传播浅析[J].编辑学刊,2014(06):41-44.

[7]陈雪奇、王人立.大数据重构预测性新闻的向度[J]. 新闻界,2014(21):74-80.

工业智能化范文第10篇

我非常钦佩这位名导的远见卓识,但也为他预测的一个小失误而略感遗憾,因为人工智能不用等到21世纪中期,它现在就已经以不可抵挡的汹涌浪潮向我们奔袭而来了……

自从现代电子计算机在20世纪40年代诞生,信息技术经过了70多年的快速发展。人类社会步入到21世纪后,智能化信息技术带来的冲击已超越了工业文明,正推动我们进入到人类历史上第四个技术文明阶段――信息文明。这其中,机器人和人工智能领域取得的进步非常显著,并对全球的就业市场和经济发展形成强有力的冲击,那些认为“获得更多教育和技能的人士可以有效保障未来不受软件自动化和运算能力对工作构成威胁”的言论早已受到广泛的质疑,现实的情况是:技术含量低的工作必定受到影响,而高技术含量的工作,也将会在不远的某一天,几乎全部由机器来完成。

2016年3月,国家工业和信息化部再次重申了“人工智能将是实现‘中国制造2025’这一战略目标的重要工具”。同月,谷歌的智能机器人“AlphaGo”以4:1横扫韩国籍围棋世界冠军李世石更是点燃了人工智能新一轮的研发热潮。在诸如此类积极因素的影响下,国外新的研究报告显示,机器人技术不仅会抢占非技能型工人的工作,或是压低他们的工资,也会给一些高技术含量的工作制造严重威胁,例如记者、金融从业者、零售人员、律师等。当这一场科技革命已成不可逆转之势时,你准备好了吗?

能写会编 新闻记者或将失业

美国“自动写作技术公司”发明了一种名叫“鹅毛笔(Quill)”的智能软件,它可以根据编辑设定的一些关键词和关键数据自动通过大型数据库、销售报告系统、网站和互动社区等渠道搜集信息,然后开始分析,梳理出最重要、最有趣的事实和观点,最后将所有信息用30秒钟的时间生成一篇连贯、通顺的新闻故事。该软件不只是简单地罗列事实,它还能融入记者们在写稿时都会加入的各种关键要素。

自动写作技术目前在美国已广泛运用于体育、商业和政治等领域的新闻写作,并被包括《福布斯》在内的顶级新闻媒体使用。该公司的联合创始人克里斯蒂安-哈蒙德预测未来15年由智能软件写出新闻稿的比例会高达90%以上。

反应飞快 金融从业者或将被替代

在金融领域,智能化的推进速度没有比美国华尔街更明显的了。曾经那里的金融交易高度依赖人与人的直接沟通,而现在,华尔街逐渐被用光纤连接的机器交流所主导,将来有可能高达70%的股市交易通过自动算法来完成。

这些先进的机器人交易员,很多是由人工智能的前沿技术来提供支持,它们在大型交易中会检测判断,然后抢购股票,以图赢利;它们还会在系统中设置投标圈套,之后迅速撤出以达到蒙蔽其他算法的目的。彭博通讯社和道琼斯新闻社不仅专门提供机器人可读的信息,让机器人交易员写出财经新闻,还提供实时指标,让其看出哪些项目能吸引最多的关注。

在算法不断竞争的领域,自动算法的速度之快连最快的人类交易员都觉得不可思议。华尔街的金融公司已经集体投资了数十亿美元来修建计算设施和通信路径,只为能拥有微小的速度优势。另外,一条横跨大西洋连接伦敦股市和纽约股市的电缆正在铺设中,预计将给现有的执行时间减少至千分之五秒。试想,在瞬息万变的股市,极短的反应时间将会为投资者创收多大的利益和避免多大的损失。

所有这些自动化产生的影响已经很明显。2013年起,华尔街的大型银行和金融公司纷纷大规模裁员,导致数万个工作岗位消失,这一趋势预计还会持续数年。虽然就业状况逐年下降,但这些企业的交易量和利润却是连年飞涨。

高效有序 零售岗位全部智能化

第一股变革力量在仓库和配送中心。理论上说,网上零售商的兴起并不一定损害就业,它将劳动力从传统的零售环境转移到网络公司使用的仓库和配送中心。然而,现实情况是,一旦工作环境转移到仓库,各项工作就变得更容易自动化了。

2012年,亚马逊收购了一家叫“基瓦系统”的仓库机器人公司。基瓦机器人能在仓库里四处移动,搬运货物,然后送至订单打包处即可,整个过程无需人工参与。据估计,这些机器人最终将使亚马逊的订单履行成本下降40%。

第二股变革力量来自全自动化自助服务的零售部门或是智能自动售货机的爆发式增长。自动售货机已经远不只是出售碳酸饮料、小吃和难喝的速溶咖啡,还出售诸如苹果等先进的消费类电子产品。自动售货机有望大幅减少零售业务中最明显的三种成本:店面租金、劳动力工资和内部员工的盗窃行为。

第三股变革力量是实体店零售商为了保持竞争力而引进自动化设备和机器人。消费者未来会更依赖手机来进行购物、支付,以及获得传统零售店的帮助和有关的产品信息。

2013年,IBM与一家大型在线购物服务和咨询提供商FIUID公司合作。该项目旨在让购物网站能像零售商店样样皆通的售货员那样,提供使用自然语言的个性化协助服务。如果你打算露营,需要一顶帐篷,你可以用手机打开商店的网页,然后对着说:“10月我要带全家去纽约州北部露营,需要一顶帐篷。我该考虑哪个呢?”然后你就会得到一些具体的帐篷建议,并附带其他你可能没考虑到的产品。

综合以上,无论零售行业最终选择哪条路,都可以想象最终的结果将是生产更多的机器人和机器,在这种情况下,人们的就业机会无疑又减少了。

按需整理 律师工作持续蒸发

现在,当企业卷入诉讼时,需要对大量的内部文件进行筛选来决定哪些可能与手头的案子有关。自从打印机和纸张被发明以来,这样的文件尤其是电子邮件形式存在的文件数量出现了迅猛增长。为了应对这种情况,全球很多律师事务所正在陆续采用新的技术来提高工作效率。

一种电子发现软件正在被广泛使用。它强大的算法可以分析上百万份电子文档,并自动梳理出相关的文件。这些算法远远超出了简单的关键字搜索,能在没有特定词组的条件下结合机器学习技术分离出不同的概念。由此产生的结果就是大量律师和律师助理工作的蒸发,而他们曾经需要辛苦地整理成箱的纸质文档。

初级岗位 应届大学毕业生优势不在

近几年来,应届大学毕业生就业不足的现象在世界很多国家持续蔓延。一份最新的统计报告显示,一些发达国家的应届大学毕业生工资在过去10年实际上一直下降,而高达一半的应届生不得不从事根本不需要大学文凭的工作。“我看到很多获得学位,最后却在咖啡店工作的年轻人,他们脸上写满了无奈。”加拿大经济学家保罗-博德里在2013年发表的一篇题为《对技能和认知工作需求的巨大逆转》的学术文章中这样写道。

不可否认,在如今的就业市场,过去那种认为获得一个诸如工程学、计算机科学等看似高技术含量的学位就能找到一份好工作的想法已经变得越来越不真实。实际情况是,很多人渴望接受高等教育,这本身是一件对的事情,但却已经无法让他们在未来的经济形势中找到合适的立足点。