分享:何为靠谱的智能制造装备?

文摘   2024-11-12 17:27   湖北  

“英迈工场鼓励每一个制造业专家和学者突破自身的认知和接纳极限,在英迈工场这个自由空间里完成对未来的洞见,不惧不吝。”

---英迈场主         
         
(阅读本文约需5分钟)

度娘里有一道题。
智能制造装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备。下列选项属于智能制造装备的是( )

A.服务机器人
B.智能家电
C.3D 打印机
D.可穿戴设备
答案是A。
         
这个答案是不是不太严谨?因为在我们的心目中,增材制造类别设备被很自然的归入智能制造体系内。国家统计局发布的《战略性新兴产业分类(2018)》里,明确指出智能制造装备产业作为战略性新兴产业,主要包括机器人与增材设备制造、重大成套设备制造、智能测控设备制造等。那么,增材设备难道还不算智能制造装备?

另外,我们已经在不少的智能工厂里看到了可穿戴设备的应用,比如用来快速了解任务进度和操作的数据眼镜、用来在出入库中扫描货物确认物资的智能手套、用来辅助搬运重物或精确操作的外骨骼。这些难道也不算是智能制造装备?
         
这就要回答一个关键问题,到底智能制造装备(有时人们会习惯的称之为智能装备)的定义该如何理解?

通识性定义为:具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备的统称。说白了就是可应用于产品制造、装配、检测、仓储等多个环节的智能化装备。

         
一个靠谱的智能制造装备,正常应该具备以下属性:

1. 制造属性。这个装备必须是主要用在制造过程相关场景里的,而非生活场景。比如智能手表,也可以传递工单,或基于附加软件显示和操作生产指令,但由于它更多用于生活中的社交与消费,它就不是一个智能制造装备,充其量只能算是一个智能设备。
         
2. 自感知属性。这个装备本身是能够对自己的状态、外部环境、第三方操作进行充分的信息采集和识别。这种感知最浅显的表现形式是机械式按钮转换成电脉冲并最终形成数字编码,该编码或对内进行记录或影响装备具体的响应动作或作为信息对外传递。而现在更多是一些包括视觉、位置、射频识别、音频、力/触觉等等嵌入式智能传感器来实现这一属性。这些传感器本身就具备数字化呈现和数据输出的能力。
         
3. 自运算属性。智能制造装备必须有一个大脑,可以将感知的数据进行处理,转化为后续动作。而这个处理过程必须由一个具体计算能力的“CPU”来负责。运算过程伴随着的不仅只有计算能力还包括临时存储以及运算组织的能力,比如编程和算法导入。
         
4. 自控制属性。智能制造装备要么改变自己,要么操控别人。也就是说,装备可能根据感知的信息对自身运行模式进行切换和调节,使得自己处于适当的任务状态。当然,这种任务状态往往带有一定的复杂运算反馈,比如自动对刀和刀具补偿。需要说明的是,不带运算的控制,比如蒸汽自动排压装置就算不上智能装备,因为这个感知是一种惯性累积,并没有任何的数字化处理。
         
5. 自诊断属性。智能制造装备由于自身具备了运算能力,在对运算结果进行预制或自组织判定后,应当能对自身故障和失效问题做出自我诊断。诊断往往通过一些明显的报警装置对外呈现,也可能通过一套自我恢复机制进行危害最小化。除此之外,自诊断还可能包括一些针对寿命以及维保周期和维保范围的能力,这个就有点像设备健康的概念了。
         
6. 自恢复属性。和自诊断配套,自我恢复可能是对故障风险控制的一种结果,更多的体现设备可用性的把控能力。自恢复在计算机系统里已经相当成熟,比如指令跑飞、内存泄漏等问题下的自动重启。而对于设备来说,适当的重启才是真正对智能装备的考验。因为我们都清楚,对于自动化产线,降速、停机是一种常规临机处置,而不是破坏故障现场的自动重启。如果一条产线能做到全局性的故障定位和排除,那么显然其中必然有足够复杂的自恢复系统,包括类人的操作机构来排除故障。而对于一些常规的工作单元,自恢复属性还是比较容易实现的,比如AGV的路径重规划、自动运动单元发生碰撞后的自动倒车等等。

         
基于上述六条属性,我们不难看出度娘那道题里的问题。即,不能简单通过一个名称来判断其是否属于靠谱的智能制造装备。

最后,需要重点说明的是,智能制造装备可能本身无法实现靠谱,而必须依赖云端系统来补全上述靠谱属性,尤其是最后几个。而这个云端系统,或者说是某种工业软件配套,通常不仅服务一种装备,可能还可以覆盖很多的装备。我们有理由相信,工业互联后的业务平台将可以承担其这个重任。
         
(注:本文观点,不代表英迈工场,认为合理或谬误均由读者,也欢迎在公众号里留言)

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