作者 | SME Media特约编辑 Ilene Wolff来源 | 数字化企业导 读 智能制造领域的创新可以像灵光一样突然闪现,但这种情况很少。更多时候,生物打印、区块链、云制造及实时生产控制等技术的突破需要多年的悉心钻研,并且时常伴随着学术环境中艰辛和系统的工作。这里我们将介绍这一群专家和他们所开展的辛勤研究。所有专家都具有博士学位,他们中的许多人不光注重个人研究成果,更将培养众多学生成为下一代创新者视为重要成就。他们期待所有人不光会思考“为什么”,还会思考“为什么不”。作者:Ilene WolffSME Media特约编辑Laine Mears博士 美国克莱姆森大学宝马SmartState汽车制造教授Laine Mears教授希望成为智能制造领域的一位“红娘”。他说,“在智能制造解决方案如何落地到制造车间方面还有很多工作要做,许多技术在不断涌现。我希望设计出一种流程,使有广阔前景的技术可以以可控和可扩展的方式找到合适客户,而不会消失在潜在解决方案的海洋中。”Mears在克莱姆森大学创立了THINKER(技术-人结合的知识、教育和研究)计划,并获得了国家科学基金会(National Science Foundation)的五年资助,以教育学生如何最好地将人与数字化制造企业相结合。“这超越了传统的人机界面设计,取而代之的是了解人类如何生成和使用信息,以及将人与机器的组合数据转换为最有效信息的最佳方法。”是否也想从事这类研究?米尔斯建议建立一个广泛网络来支持这一计划。“我发现制造业研究人员(包括工业界和学术界)是一个非常协作的团队,因此网络越大,机会就越大。”Satish Bukkapatnam博士 美国德克萨斯农工大学TEES制造系统研究所国际教授兼所长Bukkapatnam教授和他的“复兴工程师”学生团队使用Python创建了一个开源的CAD / CAM界面,以生成用于混合3D打印和金属铣削的G代码。他们在大学网站上写道:“基于金属的增材制造工艺仍缺乏开源软件和支持社区(如FDM打印的社区)。”他们成功地将开源软件与该大学的Optomec混合打印机集成在一起,并演示了各种现成的软件和硬件模块,以足够快的速度收集、管理和分析过程中的大型数据流,从而可以及早发现故障以保证质量。“我的学生们对制造技术以及最新的测量和数据分析方法有了很好的理解。他们在高级制造平台上获得了实践经验,接受了高级数学和数据科学方法的培训,以解决数据和智能制造系统中的复杂挑战。” 他自己的研究是利用高分辨率的非线性动态信息,特别是来自无线MEMS传感器的信息,来改善制造业过程和系统的监测和预测。曹简(Dr. Jian Cao)博士 美国西北大学制造科学与创新中心主任西北大学科研协理副校长曹教授的实验室开发了一种完全无模具的成形系统,称为双面增量成形。该系统可以形成3D钣金零件,而无需使用当前的特定几何模具。她说:“借此我们可以将零件设计周期从最多12周减少到不到一周,并且不再需要制造模具。双面增量成型(DSIF)面临的挑战包括几何精度和可成形性预测,为此我们开发了一种使用机内传感器和基于机械的离线计算模型的原位补偿方法。” 目前,她正在研究制造过程编译器的概念,该编译器将来自多个领域的知识集成到一个平台上,这样就可以确定哪些制造过程最适合给定的设计。“最终,可以将这种编译器用作新流程创新的基础。这说起来容易做起来难,需要一些长期的工作。” 她指出,制造业教育的意义不仅仅限于STEM课程。“因此,我的建议是要有一个系统视角,尽量开阔眼界,然后找到自己的专业并进行协作。Adam W. Feinberg博士 美国卡内基梅隆大学生物医学工程系教授未来十年,Feinberg教授希望将3D生物打印支架和组织从工作台转移到床旁。在五年内,他希望展示更多小型功能性器官,比如像多腔心脏,它可以输血并且可以存活90天以上。他开设了实验室研讨会并有望从一些参会人员那里得到帮助,研讨会专门讨论如何制造他所用到的开源3D生物打印机。同时,Feinberg教授的实验室为液体和软性材料开发了一种新的3D打印技术,被称为悬浮水凝胶自由可逆嵌入(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels, FRESH),可以实现在支撑凝胶内打印材料。他说:“这就像在各处都有支撑材料一样,它使我们能够打印纯液体,或者需要一些时间才能固化或胶化的液态聚合物。” “我们首先在2015年的Science Advances上发表了这种方法,去年又在《科学》上发表了有关3D生物打印胶原蛋白以重建人类心脏的研究。”对于任何想从事这类研究人,他建议,“要寻找志同道合的人,并找到制造相关的教育和研究正在蓬勃发展的大学。”Ajay P. Malshe博士 美国普渡大学机械工程杰出教授Ajay P. Malshe教授发现,在已工业化和正经历工业化的世界,每人每天至少会接触10台机器。而摩擦、磨损、机加工和腐蚀等制造、操作和维护方面的挑战——他称之为“机械设备癌症”——正严重影响着机器的性能,并造成数十亿美元的损失。这些设备癌症发生在纳米级,因此纳米制造是治愈它们唯一明智的解决方案。Malshe教授说,“我和我团队在纳米制造方面的创新有助于解决对全世界产生影响的制造、运营和维护挑战。”展望工业5.0,Malshe认为工业5.0将以人类和地球为中心,并且将是人类与地球和谐相处的真正智能制造。他说,“我们正在经历全球人口、中产阶级规模和整体预期寿命的空前增长。作为一种文明,我们需要为大众在地球生存提供越来越多的好工作。” 他认为“智能制造”的定义需要重新审视,因为我们将很快达到地球上可用自然资源的理论极限。Denis Cormier博士 美国罗彻斯特理工学院工业和系统工程教授Cormier教授在增材制造领域的25年中,大部分时间都集中在工程化晶格结构的设计和制造上,这些晶格结构现已广泛用于轻型航空航天结构、骨植入物表面、过滤器和热交换器。“这一切始于1990年代后期,当时我在同事的桌子上看到一块泡沫铜,”他说,“他解释了细胞结构的表面积、孔隙率和曲折度等特性如何对其功能性能至关重要。那是在3D打印的初期,我立即开始考虑巴克球或其他几何构造块的3D阵列,这将允许设计人员根据给定应用程序的性能要求优化单元结构。”Cormier教授最终将这些东西称为工程细胞材料,并开始了整个职业生涯的研究。他说:“如果你今天去参加增材制造贸易展览,几乎每个展位都会展示工程蜂窝材料的例子。看到并了解到我是这一领域的先驱之一,非常令人高兴。”Glenn Daehn博士 美国俄亥俄州立大学冶金工程系教授Glenn Daehn教授正与一群顶尖聪明的人一起开发两个愿景:一个是脉冲制造,即在工厂或实验室环境中使用脉冲产生的爆炸样的能量。另一种是变形制造,也就是机器锻造,利用数控形变来制造零件。他表示:“我们希望看到脉冲和变形制造发展为常用的商业流程。这两种材料都有望解决成形和连接新材料和结构中的实际问题。”Daehn认为,先进的控制和人工智能有望使许多专门制造技术成为主流技术,并且可复制和更敏捷。“想象一下,一个机器人系统可以做熟练工匠能做的事情,但它的可重复性更高,而且每一步操作都有清晰记录,”他若有所思地说。关于学术界与产业界的合作,他表示这两个业界之间还存有太多差异。“在学术界,我们必须更多地关注集成、工程和实际问题的解决,注重培养那些更喜欢动手而不是分析的人才。这样就会有更多的实验室可以在工业界和学术界之间共享” 。倪军(Dr. Jun Ni)博士 美国密歇根大学吴贤铭制造科学冠名教授倪军教授就像一条智能制造之河的河口,他所带领的近百名博士、70名硕士以及数百名工科生则形成了这条智能制造之河的支流。这些支流散布到了其他大学的教职职位和全球企业的高管职位。他说:“我为自己作为密歇根大学和上海交通大学联合学院的创始院长所取得的成就感到骄傲。成千上万的美国和中国学生已经从工程教育的这种全球创新中受益。”他的国际成就不止于此。从2017年到2019年,倪教授在世界经济论坛上担任全球未来先进制造和生产委员会的联合主席。在从事先进制造技术的研究40年后,倪军教授最想帮助智能制造的企业家们,因此三年前他创立了一家公司。他对未来智能制造系统的愿景包括:传统品质之外的响应性、顺应性、可重构性和可重用性;能够评估自身状况并做出必要补偿的具有自我意识和自适应能力的机器;零缺陷与故障源的预测和自动识别;近零停机和所有零件从头到尾保证正确。徐询博士 新西兰奥克兰大学教授为了推进对工业4.0的研究,徐教授建立了新西兰第一个也是唯一一个智能制造实验室——工业4.0智能制造系统实验室。该实验室作为学生的训练基地,展示了企业如何从智能制造中获益,并促进了研究人员和工业届之间的合作。在其职业生涯的早期,徐教授在基于新型数控标准STEP-NC的下一代计算机数控加工系统方面做出了独到的贡献,该标准使智能加工过程成为可能。2012年,他发表了一篇关于云制造的开创性文章,这在当时是一种全新的制造模式。他说:“云制造将云计算的概念扩展到制造领域,使制造能力和资源作为服务进行组件化、优化和供给。”他认为智能制造未来的愿景中应包括被赋予智能和自主工具的人类。“制造系统也将继续沿着‘扁平化’的道路前进,因为制造商之间以及制造什么和为谁制造的界限将会变得越来越模糊,”徐教授说。Binil Starly博士 美国北卡罗莱纳州立大学教授目前为止,Binil Starly教授最重要的研究成果是使一个LED灯发光。而那道光意味着他的团队成功使一台物理制造机器通过数字孪生与全球的区块链进行通信。该机器能够根据存储在区块链上的智能合约自主发起交易,从而触发另一台联网物理机器上的LED。他说:“这一刻证明了区块链技术在缩小制造服务公司与其潜在客户之间的差距方面具有巨大潜力,提高了透明度和信任度。这也意味着整个机器现在可以连接到全球分散的制造资源节点网络上,从而实现网络制造。”据Starly教授预计,智能制造将在跨越产品生命周期的三个领域取得进展,这些领域相互关联。首先是与人类共同协作的智能界面;其次是分散的制造服务市场;第三,制造商将通过从车间层的机器到业务和IT系统进行数字连接,来响应用户偏好,将人、流程和技术整合在一起。王立翚(Dr. Lihui Wang)博士 瑞典皇家理工学院可持续制造学讲座教授1998年,王立翚教授已经着手研究基于网络,模型驱动的机器和机器人实时监控。2008年,他的工作又涵盖了人机协作。监控与人机协作两者构成了数字孪生和信息物理系统的基础。他的团队目前正积极研究应用于预测性维护、加工工艺规程以及人机协同装配的大数据分析和人工智能。王立翚表示:“大数据和人工智能算法的结合可以利用实时制造智能,充分发挥各决策流程的潜力。这将使制造业朝着更高的生产力、效率、盈利能力和长期可持续发展的方向发展。”在他的愿景中,未来将由数据、人工智能模型、知识和人类技能驱动,由网络空间的云/雾计算赋能,并以人类为中心。他表示:“一方面,人工智能和增强现实将为人工操作人员提供按需决策支持,另一方面,人类的感知和适应能力将被用于以脑波形式取代死板的控制代码来驱动制造设备。”Thorsten Wuest博士 美国西弗吉尼亚大学工程系助教J. Wayne和Kathy Richards教职研究员Wuest博士和南卡罗来纳大学的Ramy Harik博士去年撰写了《先进制造概论》一书,这是一本旨在填补工科学生在制造教育方面空白的教科书。Wuest指出,这本书有一章专门介绍智能制造,这“据其所知尚属首例”。2018年,他开始在《世界制造业论坛报告》的编委会担任美国和智能制造业代表。他十分强调智能制造系统中人的因素;弥合专家知识之间的差距;混合方法中基于物理的建模和数据驱动方法,并支持协作方法以帮助小型企业制定智能制造蓝图。Wuest希望看到学术界使其教学有关制造的内容更加现代化。他表示,学术界也可以很好地接受面向工程专业学生的跨学科、跨项目的课程以及基于项目的学习。而大学与高中合作,改变入学新生对制造业“黑暗、肮脏、危险”的看法,并反映当今的现实,即制造业提供高薪、令人有成就感的有助于整个社会的高科技职业,将是明智之举。常青博士美国弗吉尼亚大学副教授通过引入机会窗口,直接虚拟数据建模和永久性生产损失等新颖的概念和方法,常教授成为数据驱动建模以及实时生产控制和提高制造系统的效率和决策方面的先驱。她表示:“我研究的几个方面已经在物理形式上得到了实现和验证,我对此感到特别自豪。”常教授开发并实施了一个数据驱动的实时决策支持系统,用于在动态和随机操作条件下优化生产操作。她的研究成果已在北美的许多通用汽车工厂得到了实施,并为工厂的运营效率和经济效益带来了显著的改善。若经广泛采用,它将为其他许多行业带来更大的经济利益。她认为人工智能和机器学习的最新发展显示出巨大潜力,可以通过先进的分析工具来处理大量的制造业数据,从而改变制造业。她表示,对数据驱动制造的关注要求未来的工程师获得数据科学方面的培训,这也是智能制造领域的一项使能技能。Tony L. Schmitz博士 美国田纳西大学诺克斯维尔分校教授橡树岭国家实验室联合教员Schmitz教授认为学术界和工业界的共生关系是智能制造未来的关键。“在学术界,我们处在培养下一代制造工程师的第一线,”他指出,“学术界了解行业需求是很重要的,这样教育才能满足这些需求。同样,工业界与学术界的合作也很重要,这样才能成功地实现新的想法和技术。此外,Schmitz认为智能制造是美国工业发展的催化剂。他表示:“我认为智能制造是扩大美国制造基础(包括机械加工)的基础。由于我们能够在制造过程中做出更好的决策,我们将提高我们在全球市场上的竞争力。”Schmitz的研究重点是开发制造过程的预测模型,包括预测铣削和铣削过程仿真中刀位动力学的方法。他认为,将基于物理的制造过程模型与机器学习算法结合起来以实现自主操作大有前景。这也将是他今后的智能制造研究方向。Ramy Harik博士 美国南卡罗来纳大学副教授neXt McNair首席研究员Harik教授在南卡罗来纳大学建立了未来工厂实验室,他希望看到学术界通过创建类似的实验室来形成一个网络,从而为智能制造的未来做出贡献。他说:“该网络将整合来自网络制造、自动化和先进制造的基本概念,形成一个生态系统,未来的学生将在毕业前探索和使用这些概念。”Harik的实验室是一个独特的实验平台,包括一系列工业设备:机器人、无人机、实时摄像机、传送带、智能眼镜和增强现实设备。这是一个数字化平台,拥有活跃的数字孪生和一个数字引擎处理所有传入的数据并运行潜在的冲突、故障场景。他希望在这个平台上继续创新,同时在此基础上开发智能制造的在线课程。他表示:“未来工厂的平台将是在线课程的一个活跃的测试平台。我想让这门课程尽可能普及,以吸引未来的工作者关注智能制造以及制造业就业这一极为有趣的话题。”李杰(Dr. Jay Lee)博士 美国俄亥俄州先进制造杰出学者辛辛那提大学国家科学基金会智能维修系统企业与大学合作研究中心创始主任李杰教授在政府工作和制造业方面取得多年的丰富经验之后,于2000年开始了他的学术生涯。他是国家科学基金会智能维修系统企业与大学合作研究中心(IMS中心)的创始主任,该中心已经成为工业大数据、机械预测和工业AI转型的催化剂。IMS中心已与100多家全球公司合作开发和部署智能制造,以实现零停机(ZDT)和无忧制造。自去年以来,IMS公司的许多成员,包括富士康,在IMS的协助下入选世界经济论坛灯塔工厂。李教授表示:“我目前的工作是开发一个系统化的工业人工智能系统,以实现工业零停机和无忧制造。”他对未来工厂的设想不仅局限于智能机器和操作,还包括将数据转化为预测性决策和新知识。“随着工业互联网、5G和工业人工智能的到来,我们可以为那些对智能制造感兴趣的人开发许多新的机会,并提供令人兴奋的解决方案。”李教授如是说。Satyandra K.Gupta博士 美国南加州大学机械工程与计算机科学史密斯国际教授Gupta教授的团队致力于开发智能机器人助手,以提高制造应用中的人类生产率。这些智能助手能够根据任务描述自行编程,从观察到的性能中学习,在不确定的情况下安全操作,在执行具有挑战性的任务时适当地寻求帮助以及以用户友好的方式与人类互动。该团队去年发布了一个YouTube视频,展示了一组新一代机器人自动执行复合板材铺放的过程。Gupta说道:“这个机器人制造单元很智能,它可以在铺叠过程中适应不确定性,该单元使用基于人工智能的算法,结合了力和视觉传感器,使制造过程自动化。该系统使用先进的计算机视觉来检测缺陷,并在需要时呼叫人员以寻求帮助。”Gupta还热衷于研究通过监视人的表现并适当地帮助人类来减少人为失误的智能制造技术,以及利用智能制造技术来加速培训过程。他表示:“这将需要开发同时兼顾隐私和安全问题的技术解决方案。”Jim Davis博士 美国加州大学洛杉矶分校IT副教务长,首席学术技术官,化学生物分子工程教授Davis教授见证了智能制造的诞生。他从20世纪70年代就开始从事这方面的工作,当时他致力于工业数字数据和控制系统的研究。从那时起,他开始研究制造业中的人工智能,帮助建立了Internet2,并且协助创立了智能制造领导联盟以及清洁能源智能制造创新研究所。他现在将AI视为将OT与IT融合以进一步发展智能制造的方式。他表示:“当我回顾智能制造的历史时,工业界才刚刚准备好从根本上重新考虑制造业。我希望看到智能制造充分发挥其潜力。”他对于那些想参与这一事业的人建议道:“ 智能制造是一个高科技的,数据驱动的行业,致力于如何让事情朝着有利于世界的方向发展。如果你想成为解决全球重大挑战所需的多元化视角的一部分,那么智能制造可提供技术、实践、教育、政策、沟通和以人为本的职业道路。制造业已经不再被认为是肮脏,愚蠢和危险的了。智能制造是关于“创造”,而不仅仅是制造。”高晓旸博士 美国凯斯西储大学的工程学系主任Cady Staley教授高教授开发了一种系统的方法来对嵌入式结构,多物理场无线传感器以及相关的机器学习方法进行设计、建模、表征和实验评估,以用于制造机器和产品的状态监测,故障诊断和剩余使用寿命预测质量控制——应用于注塑成型、钣金冲压和电辅助微轧。他希望将具有物理信息的AI算法与过程嵌入式传感方法相集成,以进一步改善生产控制以及材料和能源效率。对于智能制造,他希望实现更多数字化,涵盖整个运营和供应链,并实现安全无缝的人机协作,自动化性能优化,规范性维护以及对环境负责的生产。学术界可以通过向学生介绍一些使制造“智能化”的基石(例如机器语言)以及基本物理科学来为这一愿景做出贡献。他对那些渴望从事制造业学术生涯的人的建议是,首先要在物理科学上建立坚实的基础,同时要精通数据科学的基本原理。原文链接:https://www.sme.org/technologies/articles/2020/june/the-20-most-influential-professors/?from=groupmessage— END —
李军旗博士讲话照片大家都知道,富士康是全球最大的电子产品制造商,全球每 10 个手机里 有 3 个是富士康生产的, 全球 Iphone 手机里大概每 10 个手机就有 7 个是富士康制造的,作为这样一家大公司,我们该如何发展?这几年我们一直都在探索, 我记得 2013 年我们周济院长带著相关院士去粤港澳考察的时候,我们就已经在探索转型的方向,那就是智能制造。这几年我们坚持下来,在大企业转型智能制造,尤其是电子行业,还是取得了一些经验,特别是今年 1 月 10 号,我们在深圳的智能制造工厂被评为全球世界经济论坛的“灯塔工厂”。全球总共评了 7 家,我们是代表大陆的企业,也是唯一一家应用人工智能技术,实现智能控制、智能製造和无忧生产的工厂。这就是一个在电子行业里的应用案例,那基于这个案例,我们会形成智能制造整体解决方案。作为大企业应起到推动的作用,提供一整套解决 方案。世界经济论坛评选富士康的“灯塔工厂”第二个就是中小企业的问题,中小企业中国有太多的不确定性,如何转型升级智能制造?我们周济院长曾经提过智能制造三种模式。我们集团确定了一个方向,用什么方式帮助中小企业来实现智能制造?就是确定用工业互联网来做前提条件,用工业互联网来提供中小企业一些它们可以接受的智能制造解决方案,为中小企业服务,这样就换成了大企业是智能製造的引领者。为了服务中小企业,我们集团从组织上做了一个非常大的调整,就是去年的 6 月 8 号,集团切出来一部份,三分之一的公司的优质资产,注入到 A 股上市公司,成为“富士康工业互联网股份有限公司”。大家可能国内的朋友都知道,36 天就破格上市,现在这家公司去年的营收是 4156 亿人民币,涵盖的范围就是全球 30% 的云、网、端设备,以硬件制造为主,主要用智能制造的方式来製造全球需要的云、网、端设备。更重要的是加上工业大数据、工业人工智能和工业软件开发的支持,从软件和组织上解决问题,企业的发展和企业的战略问题就非常容易。我去年 5 月 8 号我很荣幸的参加了这个会,回去我们公司上市以后, 去年开始竭力的推广智能制造和工业互联网这一块的工作,一个是大企业有大企业 的作用,帮小企业提供解决方案,让它很容易解决。第三个问题就是人才问题,最重要的就是缺人,不但是缺技能性的人才,还缺复合型人才,因为大家都提到智能制造是一个复杂的功能,是多学科、跨领域跨学科融合的,怎么办?去年 6 月 6 号我们富士康 30 周年庆的时候,有请了李培根院士共同探讨如何解决这方面人才培养方面的问题,我们吸取了一些建议,虽然当初遇到很多波折,但是今天我可以跟李校长汇报一下,我们已经成立了智能制造工业互联网学院。去年开始半年培养了复合型的数字类型专家超过 1000 多人,现在还要培养技能人才,这是动真格的,不是说说的。刚才大家提到,就是联盟怎么运作,这么多专家、高校、企业联盟等, 我们这个国际智能制造联盟怎么运作下去,我可以分享一下个人感受。这个智能制造最初 30 年前提出的时候,有两个提出人,一个是华中科技大学杨叔子院士,他在 80 年代末期提出,另外一个就是前任东京大学校长吉川弘之先生,在 89 年的时候提出,并且成立了 IMS 全球化组织。在运作下去的时候,就碰到几个问题,是因为当时的技术条件各种受限,很有幸我是这个项目的参与者,由于这个项 目 95 年在东大加入了这个联盟,经过四年的努力,得到了与智能制造和当时的网络制造的博士学位。但是过了 20 几年之后,这个联盟组织在全球没有太多的影响。在这之后我又去了一趟东京大学,见了三位联盟校友,他们又在重提制造业如何振兴转型,他们甚至又重新成立了联盟。而去年我们周济院长已经有条件来成立这样国际性的组织,来探索未来发展的方向。我们这个组织是国际化开放性的组织,欢迎全球的朋友、企业、学者能够共同的加入,来共同探索未来智能制造和工业互联网这次新的工业革命,甚至提出中国的方案,中国的标准,因为我们中国有我们中国的特色,政、产、学、 研结合,集中精力去做大事,包括大中小企业。所以我们这个组织到底是由企业来承办,还是机构来承办,我觉得我们可以联合起来,共同的做出一 些有意义的事情。所以我们李校长也好,周济院士也好,在这个领域已经取得很高的成就,还包括我们的郭校长,我还记得我去东大读书的时候,还曾接待过您, 那时候我还是一个学生。回顾过去20 几年,我觉得我们可以携手做很多事情。谢谢大家!
国内曾有著名专家学者提出:智能制造就是人工智能加制造。这种观点会对推进智能制造带来思想混乱。为此,我们有必要澄清这两个概念的关系。文/郭朝晖(博士,教授级高级工程师,优也信息科技有限公司首席科学家,走向智能研究院首席研究员。)人工智能的两个经典学派谈到智能制造,人们很容易联想到各种高级算法,如机器学习和逻辑推理。事实上,人工智能技术在最近十几年最重要的进展就是深度学习技术,这也是人工智能最近成为热点的原因。人类发明计算机的初衷是帮助人们进行数据计算。由于人的很多思维过程都可以转化成计算问题,所以计算机往往被俗称为电脑。计算机可以计算很多问题,但只有一部分算法被称为人工智能算法。一般来说,人工智能的算法往往有两个特点:一是普通的算法不容易解决,二是与人的思维接近。因此,算术、方程求解、排序等常见算法一般不被算作人工智能算法,只有涉及复杂逻辑推理和知识学习等问题时,才被称为人工智能算法。计算机在解决逻辑推理问题时,往往先将其转化为搜索问题。人工智能关注的搜索问题往往会面临组合爆炸,计算机也难以求得最优解。下棋就是这种典型问题。但是,面对这类组合爆炸问题,人类往往有能力用有限的搜索找到相对较好的办法。这就是体现智能的地方。有人把智能算法的特点描述为能够从一个巨大的搜索空间中迅速找到比较好解的算法。因此,谷歌公司建立之初就定位为“做人工智能的公司”。要把人的想法变成计算机代码,前提是必须能用计算机语言精确地表达出来。但是,人的很多认识恰恰是难以用语言表达清楚的。例如,我们很容易认出一个熟人,也很容易识别梨的味道,但这些认识不容易说出来。再如,棋手对“棋势”有一种直觉的认识,这种直觉能够帮助人们把注意力聚焦在个别重要的棋子上。但是,这种直觉同样难以用精确的语言来描述。这些一般被称为“默会知识”。人类语言表达不清楚的东西,往往无法直接变成计算机代码。机器学习就是用来解决这个困难的。所谓机器学习,一般是用数学函数模拟人或动物的神经系统,通过数据不断修正这个模型,从而形成类似感性认识的知识。这样就避开了“默会”知识“难以编码”的困难。然而,让计算机获得“感性认识”并不容易。例如,模型识别的错误比例往往太高。导致这类问题的原因很多,有数据的原因、模型的原因,也有训练算法的原因。随着计算机计算和存储能力的增强,积累的数据越来越多。在这样的背景下,出现了深度学习技术并在多个领域取得了巨大的成功。于是,人工智能成为近期的热点。人们可以从很多角度认识人工智能,由此产生了很多的学派。其中,两个经典的主流学派分别是模拟逻辑推理的符号学派和模拟神经系统结构的连接学派。这两个学派的方法可以结合在一起进行应用。例如,阿尔法狗需要进行逻辑推理,但为了解决搜索中组合爆炸的问题,又需要模拟棋手的感性认识,而这种感性认识就是通过深度学习得到的。自动化与人工智能的控制论学派除了上述两个经典学派外,人工智能还有一个重要的学派被称为控制论学派。控制论是自动化和智能化的理论基础。多年以来,自动化学科比人工智能更成熟、应用范围更广和影响力也更大。因此,学术界谈论人工智能时,指的往往是上述两个学派,而不是控制论学派。但是,这个学派的思想恰恰是智能制造主要的理论基础。20世纪40年代,控制论之父诺伯特维纳(Norbert Wiener)想到一个问题:机器和动物(或人)到底有什么区别?维纳认为,机器一般只能按既定的步骤和逻辑运行,而动物能通过信息感知到外部世界的变化,并根据新的信息进行决策、采取行动。例如,一只正在吃草的山羊突然看到了一只狼,它会马上停止吃草,奔跑逃命。自动化就是要把感知、决策和执行3个要素统一起来,这3个要素类似于动物的感觉器官、大脑和四肢的功能。这就是自动化的本质特征。事实上,自动化系统一般由传感器、控制器和控制对象构成,分别用于信息获得、决策和执行。与人工智能的两个经典学派不同,控制论关心的是效果和作用,往往不在乎算法和逻辑是不是复杂。事实上,自动化用到的一些算法和逻辑可能相当简单。最近几十年来,自动化应用的范围越来越广,但也有局限性。一般来说,自动化系统能够应对的都是“预料之中”的变化。当出现设备故障、生产异常等预料之外的问题时,还是需要人来处理。这是因为计算机处理问题都是有预案的,其灵活处理问题的能力远远不如人类。智能制造的概念智能制造技术是信息通信技术的发展带动的,是信息通信技术在工业的广泛、深入应用。德国的工业4.0和美国的工业互联网都属于智能制造的范畴。从整体效果来看,智能制造能够加强企业快速响应变化的能力。市场或用户有了新的需求,能够尽快设计并制造出来以供应市场;供应链发生变化时,能尽量避免对生产经营产生的不利影响;生产设备或产品质量发生问题时,能尽快找到问题的根源和解决问题的办法。从业务角度来看,推进智能制造的主要作用是要促进多方协同、资源共享和知识复用。通俗地讲,协同就是多方协作时“不掉链子”,不耽误彼此的工作;资源共享有利于低成本地获得优质资源;知识复用则可以提高研发和服务的效率,降低获得知识的成本。当企业中的物质、知识和人力资源都能用数字化描述时,互联网就容易促进协同、共享和复用。计算机的运算能力很强但灵活处理问题的能力很弱。这是限制自动化技术广泛应用的重要原因。为了解决这类问题,先进的制造企业普遍采用了信息化技术。信息化系统能够为管理者收集信息、帮助管理者决策和管理企业的生产和经营。与自动化系统相比,信息系统把决策的工作交由人类完成。在数字化、网络化时代,成千上万的设备可以实时、高速地采集数据并汇集到一起。人类可以得到更多的信息,但处理信息的能力受到了生理极限的约束。为了解决这个矛盾。美国通用公司发布的《工业互联网》白皮书就提出了解决办法。该白皮书指出,工业互联网有3个要素:智能的机器、高级算法和工作中的人。智能机器指的是可以实时接收和发送数据的机器。但是,人类并不直接处理这些数据。高级算法就像人的秘书一样,帮助人们处理实时数据,从海量数据中找出那些需要人类关注和处理的问题,交给“工作中的人”来处理。另外,对于常见的问题,可以把专家处理问题的逻辑和方法变成计算机代码,让机器按照人类的想法进行决策。这就是人类知识的数字化。通过这种办法,可以进一步减少人类处理问题的负荷,提高决策的自动化水平——这其实就是智能化。从某种意义上来说,智能化是自动化和信息化的融合。自动化和信息化融合的思想很早就有了,但在信息通信技术不够发达的时候,技术上很难实现。于是,机会留在了智能化的时代。智能化对工业企业的意义非常巨大。从企业生态的层面来看,智能化能促进企业之间的分工细化并在企业间建立新的生态关系。“分工促进生产力的发展”是一条非常重要的经济规律。由于互联网能够提高企业之间的协同能力、降低分工的负面影响,这为促进分工的细化奠定了基础。总之,从企业间的关系来看,智能化能够促进社会资源的优化配置。从企业自身的层面来看,智能化能提升企业的管理能力。在我国很多企业中,“技术水平低”的本质往往是管理水平差。某些企业的管理问题所导致的成本损失会超过企业的利润。通过推进智能化,人类的很多决策工作可以交给机器去做,也可以在机器帮助下或“监督”下去做,通过提升企业的管理能力,大大减少因管理不善导致的问题。从现实效果来看,智能化往往能够有效地推动企业整体利益实现最大化。智能化与人工智能智能化是一场决策革命,即通过数字化的方法代替人决策、帮助人决策、“监督”人决策。对工业过程来说,决策所需的知识往往是工业人多年积累的结果。这些知识的逻辑往往是清晰的、能够被准确表达的。推进智能制造的时候,容易把这些知识转化成计算机的代码,但智能制造未必用到人工智能的典型算法。因此,“智能制造等于人工智能加制造”的观点是错误的。但是,经典的人工智能技术确实能够促进智能制造技术的发展。在一些场景下,传感器采集到的信号并不容易转化成语义明确的信息。例如,摄像头可以采集到产品表面的图像信息,但不能把图像信息与质量缺陷的类型和级别对应起来。如果这类问题解决不了,质量管理的逻辑就难以自动地实现,智能化的进程就会受阻。深度学习等典型的人工智能技术特别善于解决图像识别问题。事实上,图像识别是人工智能算法在工业界最典型也是最主要的应用领域。缺乏人工智能技术,智能制造的体系往往是不完整的。从某种意义上来说,人工智能是技术问题也是学术问题,这也是学术界特别喜欢研究的问题。现实中,自动化往往只是技术问题,并不是学术问题,因为工程师一般喜欢用最简单的办法解决问题。推进智能化的过程不仅涉及技术问题,往往还涉及企业组织流程的重构、商业模式的创新。从这种意义上讲,智能化的问题往往可以看作企业的管理甚至战略问题。
【了解更多信息,请点击上方 关注 后查看】2020年3月16日,北京航空航天大学官网显示,学校已获批增设“智能制造工程”本科专业,学制四年,毕业生授予工学学士学位。该专业计划从2020年开始,每年招收30名本科生。北航的智能制造工程本科专业归属机械工程及自动化学院,北航将联合自动化科学与电气工程学院、人工智能研究院、计算机学院等单位实施专业交叉培养模式,培养面向航空航天与智能制造等领域的学科交叉高层次专门人才。北京航空航天大学~简称“北航”,是国家首批“211工程”、“985工程”,世界双一流重点大学,强基计划试点高校。学校成立于1952年,由当时的清华大学、北洋大学(天津大学)、厦门大学、四川大学等八所院校的航空系合并组建而成,是新中国第一所航空航天高等学府,隶属于工业和信息化部,国防七子之一。学校在航空、航天、动力、信息、材料、仪器、制造、管理等学科领域具有明显优势,形成了航空航天与信息技术两大优势学科群。研制发射(试飞)成功的多种型号飞行器填补了国内多项空白,如中国第一架轻型旅客机“北京一号”、亚洲第一枚探空火箭“北京二号”、中国第一架无人驾驶飞机“北京五号”、“蜜蜂”系列飞机、共轴式双旋翼无人驾驶直升机等。学校有学院路校区、沙河校区,占地3000多亩,总建筑面积170余万平方米。据说大一大二在沙河校区,大三大四搬回学院路校区。现拥有73个本科专业涵盖工、理、管、文、法、经、哲、教育、医和艺术10个学科门类;24个博士学位授权一级学科点,39个硕士学位授权一级学科点,23个博士后科研流动站。世界一流学科建设学科:力学、仪器科学与技术、材料科学与工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、航空宇航科学与技术、软件工程国家级特色专业:电子信息工程、通信工程、软件工程(包含3个专业方向)、飞行器设计与工程、飞行器动力工程、数学与应用数学、机械工程及自动化、材料科学与工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、探测制导与控制技术。在第四轮学科评估中,学校14个学科获评A类学科。其中,航空宇航科学与技术、仪器科学与技术、材料科学与工程、软件工程4个学科获评A+。学校的六个学科领域进入ESI全球排名前1%,分别是:工程学、材料科学、物理学、计算机科学、化学、社会科学总论;工程学、材料科学进入全球前1‰。学校先后与国外近200所著名高等院校、一流研究机构和知名跨国公司建立了长期稳定的合作关系。获批设立“联合国附属空间科学与技术教育亚太区域中心”、“亚太空间合作组织教育培训中国中心”和“北斗国际交流培训中心”。北航新增的智能制造工程专业,将培养系统掌握智能制造工程及相关领域的基础理论、专门知识和基本技能,重点掌握智能制造工艺与装备、数字化设计与制造、智能生产管理及智能制造系统技术的人才。其主干课程包括智能制造导论、工业智能与软件、工业互联网与大数据技术、数字孪生与信息物理系统、数字化设计与制造、智能生产运作与管理等。此外,该专业的学生还有机会深度参与学校“远航计划”和校际学生交换项目,与英法等国多所国际名校开展联合培养双硕士学位和双博士学位工作。今年除北航外,东北大学、天津理工大学、湖南大学、南京理工大学、中国矿业大学、华北电力大学、沈阳建筑大学、东华大学等多所高校也新增了智能制造工程本科专业。北航2019年在全国各省录取分数线如下:北航盛名享誉海内外,是一所名副其实的著名高等学府,学校校风严谨,学生质量一流。毕业生一次就业率一直保持在98%以上,近年有18位校友当选两院院士。多年来,学校培养出航空航天领域及各界无数精英学者!是一所非常值得报考的航空航天类重点高校。每天更新,欢迎 关注 留言!
中国山东网青岛6月26日讯 (记者 姜婷 通讯员 董古月) 2018年6月26日,中德智能技术博士研究院成立仪式暨首届中德智能技术专家高峰论坛在青岛国际经济合作区(中德生态园)举行。青岛国际经济合作区(中德生态园)管委主任赵士玉、青岛市经济和信息化委员会二级巡视员王建出席仪式。仪式由青岛国际经济合作区(中德生态园)管委副主任徐海洁主持,市发改委、经信委、中德生态园管委等政府单位代表及中外高校、科研机构、相关企业代表200余人参加活动。成立仪式上,德国国家科学与工程院院士、不莱梅大学教授赫尔茨克,市经信委巡视员王建,分别代表德中双方合作机构致辞。德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会发来贺信。在随后进行的签约仪式上,中德智能技术博士研究院与包括德国亚琛工业大学在内的7所中外知名高校,今天国际物流、博世(中国)投资有限公司、菲尼克斯(中国)投资有限公司等11家知名企业签署科研与博士培养合作框架协议。聘请了德国国家科学与工程院院士、不莱梅大学教授赫尔茨克,德国国家科学与工程院院士、德国亚琛工业大学人机互动研究所所长罗斯曼教授,芯恩(青岛)集成电路公司董事长张汝京博士,不莱梅生产与物流研究院院长、不来梅大学教授透波恩4位专家为特聘科学家。德国锡根大学教授史达赫,同济大学教授、博士生导师房殿军,青岛科技大学中德学院教授、博士生导师李庆党等12位中外知名高等院校教授、学者被聘为特聘研究员。智能技术共享平台致力创造新动能随后,青岛国际经济合作区(中德生态园)管委主任赵士玉,德国国家科学与工程院院士、多特蒙德工业大学教授库恩,芯恩(青岛)集成电路公司董事长张汝京博士以及德国工程院院士罗斯曼共同为中德智能技术博士研究院揭牌。据悉,中德智能技术博士研究院是国内首个由德国国家科学与工程院和德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会共同指导,在政府支持下成立的技术应用研究和博士人才培养相结合的智能技术共享平台。研究院将引进德国弗劳恩霍夫应用研究模式,以青岛西海岸新区为基地,面向中德两国,充分发挥德方科研机构在科技、人才、创新和国际影响力等方面的引领力,为新区乃至青岛市智能制造、智能物流及智能服务技术领域高端人才培养和前沿技术研究创造新动能。中德智能技术博士研究院将搭建以德国国家科学与工程院院士为核心的顶尖创新团队,充分发挥特聘科学家、研究员专业优势及影响力,打造世界一流的高端人才培养与先进工业技术研究生态圈。通过与海尔、西门子(青岛)创新中心、博世(中国)、京东物流、菲尼克斯(中国)、澳柯玛等优秀企业开展院企合作,打造集教研合作、院企合作、国际交流于一体的战略合作新平台。创新研发模式助力高端人才培养中德智能技术博士研究院首创推行基础研究(以技术方案为主)、系统研究(以软件系统为主体)和应用研究(以虚实融合技术为载体)三位一体的创新研发模式,开展面向智能制造、可持续发展需求的前沿技术研究,形成一系列具有自主知识产权的科研成果,一是促进中德智能领域产学研结合,二是培养承担中德两国智能制造使命的高端人才。同时,研究院将充分发挥德国优秀博士生资源和中国博士生导师资源相对接的优势,推行人才培养阶段模式。第一阶段博士生培养方向重点为智能产品设计、智能制造与智能物流技术,后期增设信息技术、大数据及人工智能等培养方向,由德国相关高校授予博士学位,预计未来5年联合培养约50位博士生。首届中德智能技术高峰论坛召开揭牌仪式后,首届中德智能技术高峰论坛随即召开。德国国家科学与工程院院士库恩,德国国家科学与工程院院士、德国亚琛工业大学人机互动研究所所长罗斯曼,海尔集团副总裁陈录城等10位科研院所、高校及企业代表分别围绕“德国应用研究和高端人才培养成功案例分析”、“工业4.0与数字双胞胎”、“海尔COSMOPlat平台技术与实践”等话题做主题演讲。论坛结束后,德国国家科学与工程院院士库恩、赫尔茨克,德国锡根大学教授史达赫,潍柴集团副总裁曹志月、国药集团医药物流总经理顾一民、今天国际物流董事长邵健伟就应用研究与博士生培养开展圆桌对话。近年来,青岛国际经济合作区(中德生态园)突出中德合作、体现国际开放融合,坚持发展智能制造关键项目和关键技术,集聚了一批解决方案提供、数字化应用的设计研发类企业,家电、集成电路等智能制造类项目,开放辐射周边企业转型升级的科技支撑平台。园区先后获批国家工信部“智能制造灯塔园区”、“中德智能制造合作试点示范园区”、获得中德智能制造联盟副理事长单位等称号。目前已落户包含西门子(青岛)创新中心、海尔磁悬浮智能互联工厂、芯恩(青岛)集成电路等在内的高端研发、制造、教育培训机构10余家,智能制造产业已形成从解决方案提供、数字化工厂建设及改造、模式及标准输出一体化产业链,为国家输出家电行业智造标准。未来,将为汽车、石化等产业智能化改造提供解决方案。背景链接:6月25日,中德智能技术博士研究院理事会在青岛国际经济合作区(中德生态园)召开。会上,德国国家科学与工程院院士、多特蒙德工业大学库恩教授首先介绍了研究院情况。会议推选了研究院理事会成员单位并通过理事会章程。在随后成立的研究院学术委员会上,库恩教授和同济大学教授、博士生导师房殿军先生被推选为研究院德方和中方院长。房殿军院长介绍了研究院本年度工作计划,各理事单位为研究院发展出谋划策。
智能制造大咖直播课我们大部分的企业,不是特斯拉,不是苹果,也不是丰田、宝马,诸多“平凡”的企业从中国制造到中国智造的过程中,面临的问题、挑战与限制条件往往比世界领先企业更多、更复杂、更出乎意料。那么,真实的传统行业的智能化升级改造是什么样子的呢?我们有幸请到了汇博机器人核心创始人之一、智能制造领域践行者中的先锋—— 秦磊博士。由他最近完成的一间总投资达 3.5 亿人民币的陶瓷卫浴行业智能制造工厂开始讲起,来完成一次对智能制造深度的揭秘之旅。在这次讲座里,你将了解到:高水平的传统行业智能制造工厂,是什么样子的?由哪些重要的功能模块组成,整体上又是怎样运行的?这样一个 100%由中国人自己设计、研发、生产制造到交付的智能工厂,是如何被精心策划和制造的?在这长达一年的工程里,我们又克服了哪些意想不到的困难和挑战?整厂目标设计产能 100 万件洁具,效率提升 300%,员工数量由 1000 人降至 300 人,这样的效率提升是通过哪些具体的方法来完成的?在智能制造的变革中,对相关专业的学生、从业人员、教育者来讲,又意味着怎样的职业机会与新的要求?我们知道,仅仅通过这样一场讲座是无法还原所有细节的,一定会有所缺失与不足。但如果通过这样一场讲座,能够给大家带来一点启迪,燃起潜伏在心中的热情,从而一起迎接这个意义深远的崭新“智造”时代,就已经达成了我们作为智造者的初心与使命。秦博士和他的马桶今天我们请到的秦磊博士,可能有很多头衔,比如他的 PPT 里的自我介绍是这样的:秦磊博士且不论这个 PPT 的美工水平,就这份履历和荣誉而言已然是称得上优秀的。但我们也知道,和诸多学术界的大拿、教授、博士比较起来,依然还有很大的差距。所以,在这里,我更愿意从汇博公司内部的视角,去解读一下秦博士的梦想,以及在追梦过程中他取得的成绩。更重要的是,我们希望通过这样一篇文章,让您能够自我思考为什么我们今天是请到秦博士,而不是其他人来作为这个《智能制造大咖开讲》系列讲座的第一讲。博士,尤其是比较出色的博士,往往可以有很多光鲜亮丽的选择。可以在学校做老师,去研究所做学术研究、或者去大公司大平台里施展拳脚。秦博士刚刚来到广东的时候,选择在广东工业大学里做一位讲师。平心而论,当教授、做老师在中国是一份非常好的工作,有稳定的平台和收入,能钻研自己的课题,既能教书育人也能得到广泛的尊重。然而,在接触到了箭牌卫浴之后,秦博士就在 2013 年迅速成立了佛山新鹏机器人(现广东汇博机器人),开始了他的创业之旅。说实话,我个人从未曾正面、深入地与秦博士沟通过为何会毅然决然地开始他的创业之旅,只能从其工作的细节与日常的点点滴滴从侧面进行思考与验证。在汇博内部,或者一些密切的合作伙伴眼里,说起秦博士,有一个直接可以和他连接的词就是——马桶。马桶是整个卫浴行业最具代表性的产品,其生产难度也是最大的。从开始对陶瓷卫浴领域自动化与智能化改造之旅的初始,秦博士每天研究的对象应该至少有 50%是各式各样的马桶。马桶为代表的现代城市给排水系统,给人类文明带来的影响非常深远。没有这样一套系统,就没有现代的文明城市。(对这套系统想了解更多的,可以自行百度一下城市给排水系统的历史、以及欧洲人又为什么那么喜欢用香水等等。)然而马桶的生产环境却是非常恶劣的。第一次踏足洁具生产厂的时候,正值广东的酷暑之际。如果你想在广东夏天的户外感受到一丝清凉,我有一个秘诀:那就是先在生产马桶的工厂里待上 5 分钟,然后再出来,你就会感觉到外面有多凉爽。整个车间里布满了粉尘,那是釉料喷射之后形成的;喷好釉料的洁具被拉入不远的窑炉里烧制,温度极高而24小时不停歇窑炉就是整个工厂高温的源泉……不出2分钟,我就感觉呼吸困难,跑出工厂之后才发现自己衬衣的前后都已湿透了。与当前世界其他制造业比较起来,一个洁具工厂已经足以说明问题。我们制造了全球 1/4 的产品,然而从制造业本身我们还很弱小。日本卫浴行业的效率是中国平均效率的 23 倍,德国、意大利的陶瓷卫浴自动化产线已经存在了几十年,然而我们还在用最传统、最原始的方式进行生产。要想攻克洁具自动化的这个难题,就要深入钻研整个生产流程与工艺。换句话说,想要为洁具工厂做自动化改造,就首先要把自己变成这个行业的生产专家。因此,秦博士和他的团队,一开始就是在这样的环境中,每天从早到晚的去把自己当成一名生产工程师,全身心的铺在洁具生产的每一个细节中去。所以,在汇博,其实很多人偷偷的说秦磊是“马桶博士”,我想这也代表了一种尊重与肯定。今天我们也希望秦博士能够把他和马桶的故事给大家讲透。系统集成,可能是目前中国与世界先进水平差距最小的背后的努力工作,永远都不如光鲜亮丽的成绩更让人兴奋。自 2013 年新鹏机器人(现广东汇博机器人)成立以来,这样一间做系统集成的公司,迅速的从 0 开始,取得了一系列的成绩:征服了科勒、箭牌、东鹏等行业知名洁具品牌的心,累计服务了280余家客户,已经成为了卫浴行业自动化这个细分领域当之无愧的隐形冠军累计销售了1300余台喷涂工业机器人完成了数个 3000 万以上的整厂自动化改造项目,设计了150余条自动喷釉线积累了 3000 余套自动喷涂程序,将卫浴生产自动化的过程成功地进行了数字化比起这些实实在在的成绩,还有两个相对隐形的点我想和大家介绍一下,我甚至认为其所代表趋势比取得的成绩更重要。第一 现在陶瓷卫浴行业所用的机器人,大部分都是秦博士自己研发、订制的国产工业机器人。作为国产机器人最坚定的推行者,秦博士笃信,在打磨等精度要求非常高的领域,也许国产机器人还不能完全达到要求。但是在喷涂这样精度要求相对较低的领域,国产机器人完全可以成为主力军。经过对生产工艺的深度了解,他带团队研发了专用于陶瓷卫浴行业的订制喷釉机器人,不仅仅得到了客户的认可,也得到了竞争对手的认可:国外的某机器人品牌就公然模仿了汇博的陶瓷卫浴机器人!第二 之前国外的一套自动喷涂系统报价达到 700 余万,这样的价格对很多客户来说,其自动化门槛是非常高的。在进入行业之后,汇博通过采用定制机器人、优化供应链与流程等方式成功的把价格降到了原来的 40%。这样的成本优势不仅仅赢得了国内客户的心,也打动了全球的客户,在过去两年里,汇博已经拿到了在印度、越南等客户的海外订单,也通过世界知名陶瓷品牌的全球生产基地布局,正在打入欧美等高端市场。诚然,在智能制造这个领域,我们与国外的差距显而易见,诸如工业机器人上的核心零部件、操作系统、仿真软件等等各个层次的差距都是真实存在的。但正如秦博士所说的,在整个智能制造的产业链条上,也许系统集成是国内与国际先进水平差距最小的环节,也是最有可能实现弯道超车的环节。而这,也是汇博集团与秦博士正在努力耕耘的领域。为什么我们的企业不是特斯拉、苹果 打开新闻 APP、微信、浏览器,到处都是智能制造如何强大的新闻报导,到处都是那些先进的工厂,诸如壮观的汽车厂、精度极高的电子厂等等,ABB 或库卡等高端机器人在承接着诸如焊接、打磨、搬运等工序,精确的信息化系统实时控制着整个工厂……然而,这只是智能制造的一面。我们的企业和世界知名企业存在的很大的差距。我们实现自动化改造要面临的问题,也是非常的本土化和现实的,诸如:自动化改造投入巨大,企业利润不足以支撑;单品数量少、无法规模生产,对柔性生产要求过高;供应商不稳定,为制造自动化带来了先天的不足;工艺难度高,自动化无法实现全流程。这样或那样的问题,让智能制造行业成为了一个非常讲究细分领域的行业,在这样一个行业里,如果想要真的扎根进去,必然要付出很多心血,像秦博士一样能够投入到具体的工作中去,才能百炼成钢,成为这个行业的脊梁。未来是你们的说点题外话。这一次新冠病毒的突然爆发,打乱了工作和生活的节奏,也带来了很多机会。这样的智能制造讲座,我们早就在策划了。然而对秦博士这样一个每天工作至少 12 个小时、常年出差的人来说,时间极致紧张很难约到。这一次借着疫情的强制休息期,我们终于得以把这场讲座顺利开展。我们希望能够借助这样一个好的开端,在未来能够请更多的在制造这个领域里的实践者和大家做沟通,我们选择大咖的标准,不是其取得的学术成绩与荣誉,而是其在这个行业里,是不是有足够的经验、实践与成果。总而言之,我们会在这个系列讲座里给大家带来更多的实践者的经验分享,一定是实实在在的一线经验。新冠病毒期间,我们奋战在一线的 80 后、90 后证明了自己。在以往,有太多的标签给年轻人贴上了。有人说,这一代人吃苦耐劳的精神不如以前,没有经历过苦难的时代,甚至不愿意再进入到工厂去工作;还有人说,这一代人天天打游戏,没什么责任感。这些问题在某些角度也许都是对的,然而这次疫情让我们看到,在国难当头、临危受命之际,我们也能爆发出强大的力量去做出自己的贡献。当我看到那些90后的护士减去长发投入战斗的时候,有种想哭的冲动。疫情终会过去,而制造业是我们国家的命脉、脊梁,任何一个中国人想要过的好,某种意义上都无法离开民族、国家的大义。目前中国的制造业里自动化程度有统计称尚不足 20%, 作为全球最大的制造业基地,全球前 50 强自动化企业里只有一家台湾研华位列 20 名左右,其余 49 家企业大部分为德国、美国或日本公司。这需要我们这一代人共同努力,共同奋斗,共同实现更美好的未来。如果你有机会、有能力,能够刻苦钻研,努力奋斗。你一定能做的更多。这也是我们这一代人的使命。
兰光 · 引领智能工厂76:15导读当今中国进入经济转型的关键时期,企业正从过去低成本战略、引进模仿国外的做法,向自主创新、拓展高端市场转变。工业智能化不仅要提高自动化水平、促进协同、共享和重用,还要推进企业商业模式、组织流程和工作方式的转型升级。企业在推进智能制造过程中存在很多困惑。围绕这个话题,12月20日,清华大数据“应用·创新”系列讲座邀请到清华大学软件学院访问学者、宝钢研究院原首席研究员郭朝晖老师,与大家分享中国智能制造创新转型的困惑、机会与实现路径。本视频在网络播出后,备受追捧,经THU数据派微信号及郭朝晖教授授权,兰光创新微信号再次转载,欢迎您的分享。以上是演讲视频:(后附图文版实录)郭老师首先介绍自己博士毕业到宝钢工作20年来,见证了宝钢研究院的创办和发展历程。智能制造尽管很热,但落地时存在很多困惑。郭老师的分享就从智能制造的“困惑”开始。一、智能制造的困惑 智能制造有两种常见的困惑,第一种是视野小了,比如把智能制造搞成自动化;第二种是把明天的需求当做今天的需求,比如把无人监控的技术用于有人监控的场景。所以,困惑的本质是智能制造到底要搞什么东西。1. 用局部的思维应对开放和变革的困惑智能制造的困惑,首先来自眼界的困惑。智能制造由信息通讯技术引发,实现大尺度的协同和共享,是在大的时空尺度下的优化。而我们往往只把注意力集中于设备,局限在自动化上。视野变小了,就不知道智能制造该做什么。2. 用今天的逻辑考虑明天的场景的困惑现在宣传的一些智能制造技术,针对的是明天的场景。比如,有些物联网技术主要用于远程监控。当工厂里没有人时,可以在远方看屏幕,不必跑到现场去。如果现在现场有人,有些技术就显得多余。所以,所有的困惑本质上都是场景问题。把局部的场景、现在的场景和智能制造宏观的场景、明天的场景混淆起来了。智能制造是一种转型,其核心是场景的改变。情况变了,解决问题的方法自然要变化,思维方式要变化。智能制造所有的困惑本质上是由于思想没有跟着场景去变,而是用现在的、局部的思维去思考。二、从创新的本质谈起 智能制造是一种转型,是一种创新。在很多人看来创新就是研究新技术或者新理论。但我们却常常感觉到:先进的技术往往不实用,实用的技术往往不先进。1. 先进的技术未必能成功最典型的例子就是84年日本做了一个无人工厂,4个人可以干200人的活,但是这个工厂过了三十多年就了无生机了。原因是工厂不赚钱。自动化水平不是越高越好。自动化程度高,设备投入就越高,生产的灵活性往往越差。 2. 落后的技术不一定失败相反,有用的东西往往是很简单的。比亚迪老总王传福把日本一条全自动流水线引进到中国,变成半自动,大量使用工人,运营设备投资低了,劳动力成本又便宜,结果成本比日本低40%,占领了2/3的市场。3. 创新并非灵光一现,创新有规律可寻有人说创新是灵光一现,还有人只强调创新不要怕失败,有新想法就去闯。国外统计,3000个想法只能有一个能取得成功,如果用这种想法搞创新,基本上不太可能成功。迎接这个时代,就需要正确理解创新,遵循创新的规律,才能够把控创新风险。4. 经济性是检验创新的标准创新理论之父熊彼特认为,创新的本质不是发明,而是资源的重新组合,让它具备经济性。就像王传福把日本一个落后的技术加上中国低成本劳动力,资源重新整合,就是创新。搞智能制造关心的应该是怎样才能够赚钱。5. 创新不要片面强调想到别人想不到的东西搞智能制造不是因为理论水平高,能想到别人想不到的东西。如果用这种思维方式去搞创新,失败的概率很大。因为任何一个研究,前人一定是研究过的,前人的先进程度往往出乎你的预料。现在智能制造的说法,几十年前几乎都能找到。6. 成功是顺应条件和需求的变化创新的成功关键是顺应条件和需求的变化。前人曾经想到过、但是没有条件解决,现在有更好的条件来解决,或者过去做这个东西不赚钱,市场太小,现在做这个东西市场大了,所以能赚钱。也就是条件和需求这两个因素发生了改变。我刚到宝钢时,从日本引进来一个做的很差的技术。中国十年没做成,在我这里做成了。这并不是因为我水平高,而是因为计算机升级了,过去做太多简化,到我这里不需要了,所以本质是条件的变化。现在有了网络之后,各个工序都可以有自己的模型,模型可以在虚拟空间中形成一个系统,虚拟空间和实体空间共同作用,于是智能化时代就到来了,就是工业4.0。之所以技术有创新,是因为条件发生了变化,使得过去做不成的事情做成了。我们要这样考虑,才能够抓住创新的机会。7. 总结创新的本质总结一下对创新的理解。首先要做到知己知彼,不要去自以为是的以为别人想不到我想到了,就能成功。第二要抓住机遇,这个机遇主要不是理论本身的变化,而在外部条件和需求的变化,第三要善于学习,一个领域的创新很可能是另外一个领域成熟技术的变形、场景的改变。创新本质上是学习的创新,不是完全从无到有的东西。把握住这几个要素,就可以把风险很大容易失败的创新变成容易取得成功的创新。创新成功总结成三个要素:天时、地利、人和。天时就是现在有什么样的条件和机会;地利就是你和别人比有什么样的条件和机会;人和就是你应该做什么,你自己有什么样的特长,应该怎样去做。三、创新转型的天时:信息与通信技术(ICT技术) 1. 技术变革带来千载难逢良机智能制造最大的天时本质上是ICT技术的发展,摩尔定律50年的变化,据说未来90%的创新可能与ICT技术有关,包括智能制造。ICT技术让成本降低,出现了智能手机,有了APP,有了微信,有了红包,有红包后银行不用去了,这个不断的变化过程引发了世界的变化。同样,ICT技术的影响也是不断的一浪一浪发展下去。2. ICT技术改变了技术和经济的可行性ICT技术未来发展到什么程度?未来智能制造怎样?说白了就是机器越来越聪明,越来越多代替人不愿意去干的事情。所以,现在我们的的确确是处在一个非常伟大的时代,这是一场伟大的革命。我们不仅要知道它伟大,更要知道如何一步步实现伟大,要知道ICT技术如何影响智能制造。第一,跨越空间,互联网实现大尺度的可观和可控,能看得见、可以支配,跨越空间,延伸了感知信息和掌握资源的能力。第二,跨越人机,智能化把人的知识赋予机器,将人渐渐从繁琐的重复劳动中脱离出来,跨越人机界线。第三,跨越历史,大数据本质上跨越了现在和过去,很多数据被记录下来,所有的知识都来源于历史,大数据使得知识生产应用更加方便,更有利于机器赋智。实现这三个跨越之后,知识生产更加具备经济性。有了大数据,知识生产更加容易,互联网可以让一个地方产生成千上万次的知识,价值就会倍增,过去不具备经济性的现在具备经济性了。为什么微信产生于中国不在台湾?原因很简单,因为中国是13亿用户,台湾是2000万用户,中国市场哪怕收广告费就可以生存,这就是为什么中国能在这方面取得领先。知识经济跟过去不同,很多事情想一想,所有的技术问题换一个角度都是经济问题。3. 智能制造和转型为什么难以说清楚智能制造为什么难以讲清楚?在我看来就像盲人摸象,有人说是无人、少人,有人说是协同、共享和重用,有人说是提质降本,有人说是数字化经营集成知识管理。这些都对,因为它有不同的侧面。关键要把这些侧面连起来看,智能制造有不同的层次。其实矛盾不是观点不同,而是看问题的角度不同。4. 业务上有需求的技术才有价值互联网可以控制远方资源,包括企业内部和外部资源,可以让部门协同、共享,可以让知识重用,能实现快速响应、满足个性化需求。智能制造的一大背景就是实现小批量、个性化生产。智能制造通过重用、共享、协同来实现个性化。智能制造通过机器代替人进行决策,个性化定制导致生产复杂,人的脑子不够用,就必须用智能制造来解决。之后变得提质降本,人自然退出来,劳动力成本就降低,人更自由、更幸福,成为知识的生产者。这是一环套一环有逻辑关系存在的。 5. 转型升级要看到多个逻辑和业务层次智能制造有很多层次,如果只看到一个层次,就容易走到过去的陷阱里面。GE用互联网做了一个设备诊断,诊断发动机或者风车的质量状态。这里面就有很多深层内容,包括知识的重用、解决问题的实时性、从制造到服务的转型以及可以整合工业平台等。 6. 智能制造、ICT技术和两化融合智能最基本的特点是感知决策和执行的统一。在互联网的基础上,促进知识的数字化,就有条件把它统一起来,从而推进智能制造。我们现在提两化深度融合,就不能仅仅看做IT技术在工业中的应用。两化深度融合包含商业模式、组织流程、生产关系的改变,包括生产组成的改变,设备和人关系的改变,包括知识平台、信息集成的基础等。7. 智能制造中准确信息加简单推理远多于模糊信息加复杂推理智能制造的本质,不是人工智能在制造业的应用。智能有多种不同种类,比如“吴淑珍式的智能”以准确信息加简单的推理,而“巴非特式的智能”是模糊信息加复杂的推理。目前智能制造更多用的是准确的信息加简单的推理。8. 个性化和创新在全球化、产能过剩的背景下,互联网让“同质化竞争”的企业更加难以生存。但个性化生产或服务的空间增大了。这就是为什么智能制造强调生产个性化、强调小批量,这就是天时。四、创新转型的地利:国家变化 1. 技术先进和实用性的结合一定是经济发展到一定程度的结果地利讲的是我们国家的特点。过去搞创新又想创造价值,是在很薄的夹缝中生存。经济不发达的时候,盲目强调创新无异于拔苗助长。朱镕基当总理的时候要求8%的GDP,是因为当时每年有几千万劳动力增加到城市里来,不解决就业问题会引发社会动乱。而在那个背景下,保GPD就是保就业。保GDP时,提高质量、提高效率的重要性其实被抑制了、不具备经济性。国外追求高质量的原因,是经济性不一样。国外出了一个质量问题,企业损失很大。在中国当时条件下,劳动力成本很低,因此企业事实上不追求高效率,也不追求高质量。2. 人口与社会因素的变化迫使必须进行供给侧改革但是现在,中国人口和社会都发生了变化,已经到了需要打破玻璃墙进行供给侧改革的时候。2008年出现第一次用工荒,之后劳动力成本急剧上升, 2012年进入新常态,劳动力总量开始下降。劳动力的缺乏会带来劳动力素质的下降,敬业精神的下降。另一个就是产能过剩,产能过剩意味着增加产能不会增加产出。因此只有一条出路就是提高质量、提高品牌,必须进入创新时代。过去我们更多的是模仿,现在这个空间越来越小,因为模仿只能分利,13亿人口的大国从西方分得的东西已经不足以支撑我们进一步发展,所以中国必须走创新经济。创新是资源的重新组合,创新才可以创造价值。五、创新转型的人和:企业家以人为本 1. “人和”从企业开始国家要制定一个好的环境,作为企业也要制定一个好的小环境,企业员工才能更加有效的创新。智能制造关心个体资源的协同、共享和重用,这是通过资源重新配置改变人和人之间的关系,没有人和人之间生产关系的改变,就没有办法启动生产力。企业家是关键所在。2. 大历史视野下谋势“善弈者谋势,不善弈者谋子”,要想知道如何改变就首先要知道大势。智能制造工业发展追求四个字,“多快好省”。智能制造强调“快”,但前提是“好”和“省”,高质量和精益生产这两个门槛不能错过,错过了之后生产再快也都是垃圾。因为生产已经过剩,企业一定要有好的产品才能讲智能制造。3. 智能制造是组合拳另外,智能制造是个组合拳,需系统考虑。道理很简单,如果改变一点就能赚钱的话,别人早改变了,就用不着现在考虑这个问题了。好的企业家也是一定考虑很多步的。有自动化、数据、有共享,一定是一套组合拳。4. 业务场景改变拉动具体技术智能制造的关键是投出成本在高端市场有多少回报,这一切都需要系统策划。很多技术现在看起来没用,原因是我们工厂里有工人,但如果从长远看,将来会实行无人化、少人化、集约化、移动化,很多技术就变得必不可少,所以是面向长远的前景改变的。 5. 创新的困境有人说:(创新)能做的都做了,剩下的就是不能做的。分析不能做有以下几个原因。第一,价值不大。第二,看不到价值在什么地方。第三,没人愿意去做。看似技术困境,本质是人的改革陷入困境,技术没有成长环境。6. 智能制造以人为本智能制造要“以人为本”,工业4.0是让人生活得更加舒服。这件事情对现在的价值特别大。年轻人现在已经不愿意到工厂去,环境不好点是不行的。有了互联网之后,很多工作用不着去单位做,在家里做就可以。以人为本也是以经济性最好为原则,实际操作层面一定要跟企业赚更多的钱联系在一起,给50%的工资在家里能干80%的活就有经济性。中国未来一定是靠大学毕业生,蓝领已经靠不上,最吃苦耐劳的一代已经老去。中国的企业真正的短板在管理,是人的素质。智能制造可以实现透明化地把人的工作完整记录下来,这对提高管理水平有很大帮助。举个例子,有一家豆腐厂老板,在厂子里安了几个摄像头引到办公室,整个公司的管理效率就大大提高了,底下人不敢乱来了。中国的制造业要快速赶超,就要补上管理这块短板。六、总结智能制造小范围看是自动化的延伸,大范围看是协同、共享、重用;再大的范围就是生产组织关系的改革。智能制造本身很好,关键问题是要创造足够的经济价值。科技进步导致社会经济的改变,社会经济的状态决定了市场的需求,市场的需求引导企业进行创新,创新转型决定了对具体技术的需求。智能制造技术发展是自然过渡的,不是为了先进而先进。今天讲的东西有可能给大家带来了更多的困惑,但困惑总会有解决办法,大家可以开动脑筋,这是最重要的。
5月28日,在2019数博会“大国重器 智变未来”智能制造论坛上,中国工程院博士臧冀原说,智能制造是我国制造业创新发展的主要抓手和转型升级的主要路径。今后的20年,正是智能制造核心技术的发展关键时期,中国应该抓住千载难逢的机遇,通过制造业的发展后发赶超。当前大数据、互联网、人工智能为代表的新一代信息技术正在引领新一轮科技革命。新一代信息技术和先进制造技术的深度融合,形成新一代的智能制造技术,成为了新一轮工业革命的核心动力。我国在过去几年推进制造强国的过程中,也始终坚持以智能制造为主攻方向的建设。我们的发展正处在战略机遇期,数量扩张到质量提升的关键阶段。我国制造业拥有独特的优势,巨大的市场,完备的产业基础。始终坚持信息化和工业化的融合发展,具有一定的技术基础,独特人力资源的优势,我国与发达国家在新一轮革新技术上机会是平等的。
通讯员 刘天胜 杨鹃妃 湖南日报·新湖南客户端记者 李永亮输入模型图,导入材料、设备运转、激光照射,一件3D打印的机械部件样品即刻成形;打开电脑,电子地图上,列车转向架在全国的运行情况一目了然……近日,记者在位于株洲市石峰区的国家先进轨道交通装备创新中心,目睹前沿科技的神奇。2019年,国创中心获批成立后,在轨道交通装备制造业关键技术领域开展研发攻关。其中,激光先进制造研究、工业智能研究各由2名博士领衔,成果突出,被外界誉为“博士F4”。在轨道交通行业引入激光先进制造3D打印技术早就在航空航天领域应用,效果极佳,但在我国轨道交通领域却还是空白。2019年6月,国创中心成立激光先进制造研究所,确立3D打印、激光清洗和激光焊接3大主要研究方向。从事材料研究多年的马明明博士、张月来博士以及10余名技术人员先后加入,展开攻坚。仅1年多时间,3D打印项目便搭建了生产基地,受电弓部件、受流器配件等样品相继面世,并向市场推广。“产品较小,但作用很大,也很重要,可以帮助轨道交通装备行业关键部件摆脱传统工艺制约,质量更加稳定。”马明明介绍。激光清洗作为一项集智能制造、绿色制造、高端装备于一体的新技术,具备极强的技术适用性,正逐步推广至各大制造行业。研发团队建起面向轨道交通装备领域的激光清洗实验室,开发了从高功率到低功率、从短脉冲到连续光、从短聚焦到长聚焦的激光清洗装备。借助多方资源,实现了轨道交通装备检修中轮轴激光清洗、电机外壳激光清洗和铝型材焊前激光清洗的技术应用场景,签下近1000万元订单销售合同。在激光焊接领域,研发团队自主研制激光复合焊接工艺与装备,解决了轨道交通装备部件焊接热变形难题。打造轨道交通装备行业工业互联网工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,将对未来工业发展产生深层次、革命性影响。株洲轨道交通装备制造业搭建工业互联网,将助推整个产业向数字化、智能化、绿色化方向转型升级。2019年4月,工业智能研究所在国创中心应运而生,由深耕基础研究的刘翊博士领衔。5个月后,留美归来的刘凯博士加入,“双刘”并肩“吃螃蟹”。团队从打造全国轨道交通装备行业的工业互联网平台着手,在智能感知硬件和智能分析软件两方面发力。目前,第一个科研攻关项目——基于运行状态预测的城轨车辆转向架可视化协同维修方法,已入选湖南省重点研发项目。该项目通过在转向架上装载传感器采集数据,可远程判断出转向架的安全性、维修保养的必要性。产品交付运营半年多来,对超2万台设备实时管理,改变了以往依赖人工电话报修,无法实时观察所有设备故障的情况。得益于“博士F4”的带头攻坚,国创中心已先后获得1项国家重点研发计划、2项湖南省重点研发计划。国创中心主任李林表示,作为行业和湖南省唯一一家国家级创新中心,该中心将突破卡脖子技术、国际壁垒,发展“四新四基”,为轨道交通装备产业发展提供新的智慧与力量。“我们希望更多博士加入,带来更多更新的创新成果,为中国制造作出贡献。”原载《湖南日报》(2020年8月19日09版)[责编:姚帅][来源:湖南日报·新湖南客户端]
上海市杨浦职业技术学校汽车维修班的学生在进行实操训练。新华社记者 刘颖摄让记者没想到的是,一个研究高性能计算机的中国工程院院士,竟然在一场职业教育论坛上“诉起了苦”。“现在都在说互联网行业进入‘下半场’,主题变成了产业互联网。可是,能为传统行业赋能的‘码农’在哪里?谁培养?怎么培养?”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所所长孙凝晖的思考,由一次院地合作引发。在那次合作中,他的研究团队试着对某地的拖拉机进行智能化改造,派了一堆博士去实地考察、写代码。“可传统行业薪资对这些博士并不具有吸引力,这种工作模式难以普及。”孙凝晖期待人工智能、大数据等新一代技术能下沉到技能型人才培养里,“有这样的支撑,我们的产业互联网才靠谱”。和孙凝晖有着同样焦虑的,还有中科院院士、西北工业大学常务副校长黄维。“今天,颠覆性技术创新成果设计得出来、制造不出来的例子屡见不鲜,制造工艺核心技术不过关而导致生产事故的情况时有发生。”在黄维看来,除了要为传统行业赋能,颠覆性成果制造人才也正面临巨大缺口,“技能人才能力水平和操作规范与颠覆性产品研制要求不匹配,技能人才结构老龄化,智能化产品生产高技术人才急缺。”两位院士的焦虑,折射的是我国技术技能人才供给与经济需求之间的结构性失衡。职业教育如何为经济高质量发展赋能?要朝着哪些人才缺口发力?解决哪些短板问题?在近日召开的中国职业教育学会2019年学术年会上,这些话题成为学者们讨论的焦点。报欠账:到2025年,制造业十大重点领域人才缺口将近3000万缺的,不只是懂人工智能、能制造出尖端产品的技能人才。近日,中国就业培训技术指导中心发布的《2019年第三季度全国招聘求职100个短缺职业排行》显示,车工、焊工、机械设备安装工、汽车生产线操作工等制造业相关的技术类工种占据近三分之一榜单。而此前发布的《制造业人才发展规划指南》则预测,2020年制造业十大重点领域人才短缺将超过1900万,在2025年这个数字将近3000万。“这不只是总量的缺口,还是结构性的缺口。”论坛上,中国职业教育学会会长鲁昕指出,在关键技术领域仍然存在着许多“卡脖子”的问题:“目前我国急需四类人员:高端研究人才、科技成果转化人才、转化成果行业应用人才、生产服务一线的技术性人才,而职业教育就承担了后两种人才的培养,占整个高等教育结构的70%。”北京大学创新研究院院长王茤祥特别同意黄维对当前人才结构的判断:“你在做科学研究的时候,有专业知识就够了,但要做到应用,实际上是需要多学科、多种知识的。现在的研究型大学很难把这类人才培养出来,职业教育应该在这些方面有所注重和加强。”“过去我们产业结构升级往往聚焦于产业自身,而对人力资源对产业发展的支撑作用重视不够,所以产业转型升级的人才缺乏、技术缺乏问题比较突出。”国务院发展研究中心党组成员、副主任王一鸣指出,改革开放以来,中国创造了经济快速发展的奇迹,但同我国转向高质量发展的要求相比,同世界工业强国相比,我国产业基础能力依然薄弱,产业工人整体素质、技术、技能水平不强,“新一轮科技革命和高质量发展对产业升级提出了由结构标准转向效率标准、由技术升级转向系统升级、由产业思维转向体系思维的新要求,因此职业教育要把教育链、人才链与产业链、创新链有机地衔接起来,真正建设教育、人才、产业、创新协同发展的现代制造体系。”理家底:缺教学内容革新、缺双师型教师、缺职教科研人才补上经济高质量发展的人才欠账,职业教育还存在哪些短板?重新定位职业教育,树立、落实职业教育与经济社会发展同频共振的理念,成为与会学者的共识。论坛上,鲁昕梳理了70年来中国职业教育发展的五大重要经验,排在首位的就是“与国家发展阶段相契合”:“从1949年到1991年,我国处于农业经济向工业经济转化的阶段,生产力水平低下,我们在计划经济背景下依托国有企业和企业主管部门建立了技术和工程教育体系,很多本科院校、高职都是当年的老中专升格来的。此后,经济体制市场化改革方向明确,改革举措不断深化,我们以地方政府为主导承接和建立了大量职业技术学校,不断扩大招生规模、增加培养能力。但到了今天,新一代信息技术革命引领经济转型、产业升级,我们必须重新定位职业教育,要契合国家发展阶段、要培养适应科学技术进步和生产方式变革的技术人才。”具体到职业教育教学过程内部,不少专家指出,目前职业教育教学存在滞后性问题日益突出。“需要的人才我们供给不足,传统的职业技术人才供给又过剩。职业学校在教学中,常常照搬普通学校教育的教学模式,教学内容脱离产业发展需要,这些问题都是职业教育发展路上的阻碍。”王一鸣说。在教育部教师工作司司长任友群看来,双师型教师供给也是一个严峻问题。“全国现共有37所高校开设了本科阶段的职业技术师范专业,有49所高校招收硕士层次的职教师范生,这些加起来每年毕业生实际上不到两万人。部分职业技术师范专业被边缘化,甚至被减招、被停办等,亟待加强引导、加强支持、加强建设。”任友群提供了这样一组数字:中职双师型教师目前有26.4万人,实际上只占中职所有教师的31.5%;高职双师型教师19.1万人,占高职所有教师39.7%。“如果这个不解决好会成为深化职业教育教职改革良性运行的阻碍。”教育部职业技术教育中心研究所所长王扬南表示,职业教育供给能力不足,还体现在当下职业教育科研力量的匮乏上:“全国25个省市的统计数据显示,专门负责职业教育的科研人员仅有350人左右,在队伍建设上普遍存在着人员编制不足、专业化水平不高、结构不合理的问题。”提建议:踩着新技术节奏,培养新技术人才“职业教育作为一种类型,与普通教育同等重要,要从生产力全要素维度定位。”鲁昕如此强调。“我们在办学体制上部门联动乏力,在办学机制上市场活力不足,在办学主体上行业参与也不够,这些都是问题。但最根本的问题,是我们还没有从教育内部认识到职业教育是类型教育,而不是层次教育。”教育部职业教育与成人教育司司长陈子季表示,“要健全现代职业教育体系,核心任务就是建设一个由中等职业教育、高等职业教育和技术应用型本科构成的内部贯通的职业教育体系,目的就是要使职业教育从一种看似是低档次的教育,转换为对经济社会和各方面发展有调动功能的教育、一种有着广泛需求基础的教育。”在这样的共识下,专家们纷纷建议,要踩着新技术节奏,培养新技术人才。黄维建议,未来的职业教育人才培养应该跟颠覆性技术发展紧密结合:“职业教育必须往高端攀升,而不是锢在传统产业里面做人才培养。现在产业体系变化非常快,如果不踩着现在技术的节奏培养人才,你培养人才再好出来也未必会有使用的市场。”“怎样适应新一轮科技革命?职业教育要通过整合物联网、大数据、区块链、人工智能、工业互联网等新技术来改造教学内容,把产业的先进技术、优秀文化、发展需求融入教育教学资源和教育教学的全过程,推进专业调整和学科建设,使专业教学对接产业发展的需要。”王一鸣建议,职业教育在专业体系建设方面要注意专业群结构的逻辑性和对接产业的吻合度,“要紧扣产业集群发展的趋势,与行业标杆企业进行深度合作,以技术技能的传承和创新为纽带来推进专业设置、教学内容改革,对接产业发展和技术升级的需要,从而形成一批特色鲜明的专业课程和专业设置,更好地服务国家制造业升级和经济高质量发展的要求。”(记者 邓晖 唐芊尔)