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西方国家智能制造领域最具影响力的20位教授!秦风

西方国家智能制造领域最具影响力的20位教授!

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 —

高墙内

中德智能技术博士研究院成立

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。

百合

机械专业的智能制造方向是否有较好的就业前景

从近几年研究生的就业情况来看,人工智能相关方向的毕业生(包括智能装备)往往有较好的就业表现,一方面岗位起点比较高,另一方面薪资待遇也比较可观,而且不少毕业生在毕业前会拿到多家企业的offer,选择的空间也比较大。所以,从这个角度来看,智能制造专业未来的就业前景还是比较广阔的。当前正处在大数据、云计算和智能化时代,随着产业结构升级的持续推进,未来广大的传统行业,包括机械领域,必然要实现智能化升级,所以这个过程将会持续释放出大量的智能化人才需求。相比于计算机专业的毕业生来说,机械领域的智能制造方向具有以下几个优势:第一:落地性更强。目前人工智能产品面临一个比较现实的问题就是落地难,导致落地难的一个重要原因就是无法突破大量的行业壁垒,而要想突破这些行业壁垒必须有产业人的参与,所以机械类的智能制造专业更容易提出可以落地的解决方案。第二:实践能力更强。由于机械相关专业往往有大量的实验资源和行业资源,所以在人才培养方面会有更多的实践机会,这也会在很大程度上提升毕业生的岗位竞争力。目前研究生教育也在不断改革,比如专硕的培养过程往往就需要配备行业导师,目的就是为了提升学生的实践能力。第三:行业属性更强。相对于计算机专业的毕业生来说,机械类的智能制造专业具有较强的行业属性,较强的知识针对性往往能够有一个深入的学习过程,这对于未来的就业也会提供较大的帮助。我从事互联网行业多年,目前也在带计算机专业的研究生,主要的研究方向集中在大数据和人工智能领域,我会陆续写一些关于互联网技术方面的文章,感兴趣的朋友可以关注我,相信一定会有所收获。如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题,或者是考研方面的问题,都可以在评论区留言!

道无不理

中国工程院博士臧冀原: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

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。

第一章

为轨道交通装备智能的“博士F4”

通讯员 刘天胜 杨鹃妃 湖南日报·华声在线记者 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。”

阮咸

突破关键性技术,勇做智能制造领域的追梦人

创业创新的干货尽在掌握中01:31人物介绍:黄道权,国家科技进步二等奖获得者,中源智人科技(深圳)股份有限公司董事长,清华大学EMBA高级工商管理硕士,在读DBA博士。有过6年日本东京留学,4年新加坡工作经历。长期在日本、新加坡从事先进制造业,历任产品研发经理、市场总监、总经理等职务。在机器人产业发展如火如荼之际,机器视觉、图像识别等领域正吸引了越来越多企业竞相布局。中源智人科技(深圳)股份有限公司(下称“中源智人”)正成为近年来机器视觉领域快速崛起的佼佼者,尤其是其与清华大学自动化系联合研发的3D立体视觉机器人项目,研究历经十余年,成功后一举拿下2016年度国家科学技术进步奖二等奖,2015年广东省科学技术一等奖,为新一代立体视觉关键技术打下了坚实的产业化基础。中源智人科技(深圳)股份有限公司是一家集研发、生产、制造于一体的国家级高新技术企业,核心技术主要在3D成像显示与3D智能检测领域,主要产品包括图像检测机器人,裸眼3D高精度全贴合机器人,人工智能3D云屏人等三大类产品以及新型显示器智能制造EMS服务。中源智人于2015年在新三板成功挂牌上市。一家企业的崛起,与掌舵人的长远的市场目光与敢于拼搏创新的精神是分不开的,中源智人的董事长正是这么一位能带领企业走向成功与辉煌的掌舵人,今天中源智人的成功,则是在他的带领下一步一个脚印走过来的。创业以前,黄道权长期在国外从事先进制造业,积累了许多行业人脉与经验。2003年,带着创业梦想的黄道权从新加坡回深圳,创办了中源智人,成为显示行业OEM代工大军中的一员。创业初期,凭借黄道权积累的技术基础,他的代工企业先后接到诺基亚、Omron, 三星等要求严格的国际电子品牌的订单。当时,测量产品的形状、距离、尺寸都靠人工检测和平面检测,这样的方法检测效率与检测的精准性都得不到保证。国际大厂对品质要求严苛,也迫使中源智人在检测方法上要加以改进。黄道权提出了新的解决方案,即自主设计检测TFT液晶屏的自动检测机器人。天行健,君子以自强不息。中源智人从一家代工厂开始转变为一家集研发设计生产为一体的新型高科技企业,自强之路由此开始。为了解决质量与效率的问题,黄道权和他的团队做出了一个样机,拿给客户测试。“客户测试后,非常满意,我们的局面也打开了,这个开门红给了我和团队极大的信心”,黄道权说。中源智人研发工业机器人智能装备是利用图像视觉技术、机器人技术、光源软件技术来实现自动检测,其检测结果更加精准,效率更高。生产效率的提高让黄道权的机器人在3C电子生产领域有了一些口碑,没想到不久后他却迎来了一个机器人智能装备的订单。检测机器人订单虽然令人意外,但却让黄道权看到了另一条发展路线。摩拳擦掌他打算把工业机器人智能装备做得更专业。但以前做3C电子领域的显示屏,现在要研究3C领域的工业机器人,研发实力肯定还要加强。2008年,黄道权去清华大学攻读EMBA,与清华团队切磋中,他悟到了一条产学研相结合的思路。黄道权博士意识到中国的科研成果很多都停留在学校的实验室,而自己可以把这些技术搬到市场,将技术转化为成果,服务于大众。随后,中源智人成立了智能图像机器人研发中心,暨华南理工大学博士生、研究生产学研培养基地,清华大学立体检测产业化基地,加快了智能机器人视觉、立体图像检测及图像定位系统的研发步伐。与高等学府的密切合作,让很多难以逾越的技术难题得到攻破,再加上研发出来的工业机器人智能装备可以先在自己的工厂进行反复实战和改良,黄道权的这些机器人具备了适用于3C电子产品的鲜明特质。自动检测设备中源智人检测机器人的起点,完成订单后,黄道权决定把机器人业务作为公司的另一种主营业务发展,传统的代加工路线会越走越窄,而机器视觉检测是高新科技,未来市场应用广阔。此时,随着工业机器人在各细分领域的快速发展,原始的简单功能已难以满足现代生产的需求,结合机器视觉来实现高精准、人机协调等概念逐渐成为工业机器人发展的新趋势。“我们具备了集机器人本体、视觉及系统集成于一体的整体方案解决能力”。黄道权表示。业务的拓宽,给中源智人注入了新的生命力。目前中源智人已经在产各种“小智人”品牌智能图像检测机器人、智能图像装配机器人等一系列产品,“小智人”品牌智能图像机器人已成为市场上有口皆碑的品牌,产品成功进入三星、苹果在国内外的合作伙伴和供应链。产学研一体化的发展模式,也让中源智人逐渐成为业内产品研发,科技创新的标杆。目前,中源智人在深圳宝安福永塘尾高新区拥有6000平米新型显示器智能制造服务EMS工厂;在深圳宝安桃花源科技创新园松岗分园拥有5000多平米的机器人智能装备研发中心以及图像机器人生产示范培训基地, 并获得和新申请80多项专利。公司通过ISO9001:2000品质体系及ISO14001:2004环境认证,正以优质的产品和高质量的服务赢得了越来越多客户的信赖和合作。2017年,国家科学技术奖励大会1月初在北京人民大会堂举行,会上颁出科技进步奖共171项,其中,由中源智人科技(深圳)股份有限公司(简称“中源智人”)与清华大学自动化系联合申报的3D立体视觉机器人项目荣获国家科技进步奖二等奖。中源智人研发的裸眼3D显示模组-机器人智能装备制造生产线从2015年开始研发与试产,于2017年正式投入批量生产与应用。目前,并已将裸眼3D技术应用于教育平板、医疗平板, 新媒体3D投放等领域。其中,在医疗应用中,医生在开刀的时候,不需要戴眼睛就可以看到裸眼3D的效果;在军工上,新兵进到军队的时候,可以用裸眼3D的效果进行军事的教育,快速熟悉坦克的应用。国家科技进步二等奖是对中源智人研发投入的肯定,也是对新技术新成果的肯定。黄道权表示,技术终究是要转化为产品才具有价值,中源智人将会依靠该技术对新型显示产品的智能制造方面进行主要投入,实现智能制造和人工智能的有效结合,往物联网智能显示屏方向发展,特别是实现人工智能,视觉检测和机器人技术相结合,通过物联网技术,实现云平台和云服务,让人类享受高科技的研究成果。同时,还会把获得国家科技大奖的新一代立体视觉技术,集中精力进行产业化落地,特别是裸眼3D显示产品,智慧社区云门禁作为一个终端产品推向市场,从而带动新型显示屏制造和机器人智能装备的制造。据悉,中源智人已成功将3D智能检测和3D成像显示相结合,通过自行研发的微米级高精度全贴合机器人装备,成功开发10。1寸视差屏障式裸眼3D显示平板,成为该技术行业第一款产品。责任、创新、卓越是中源智人的企业追求,黄道权表示,自己要做的是将科技用之于民,服务于民,科技的目的最终是服务于人类的,因此产业化的步伐决不能停。黄道权坦言,在产业化的过程中,市场推广是中源智人的弱项。中源智人主要精力放在在科研投入和科研开发方面,形成一个非常完整的产品链还需要一定时间沉淀,黄道权也认识到公司在市场推广和品牌传播的投入还是比较薄弱的。他表示在今后几年会更多从品牌的传播和市场的拓展两个方向加大力度。而另一方面,黄道权也表示,目前中国的企业缺的是软件和感知器件,特别是力觉、声觉、3D视觉这三方面是比较弱的,而这些方面基本上都是以软件为主,软件算法、软件系统架构为主的产品比较多,机器人智能装备发展这么多年,硬件都逐步成长起来了,但是软件系统方面还是欠缺的,而这正是中源智人接下来要努力发展的方向。2017年是中源智人收获的一年,公司完成了知识产权贯标,而且在产品质量和公司知识产权体系得到进一步完善。2018年是中源智人成立15周年,一直以来中源智人本着倡导“让制造轻松高效”的产品开发理念,锐意进取,创新求变,不断地把更精密、低成本、带眼睛、会思考、能抓取的智能图像机器人奉献给客户。黄道权表示,中源智人将会以更加努力打造新三板 3D智能云屏第一股。争取到2025年实现销售收入10个亿,实现跨越式的大发展。扬帆远航,乘风破浪,中源智人的未来让我们拭目以待!深视在线网,ID:sztvzx创业创新的趣事、干货欢迎首发至深视在线网投稿邮箱:szylh888@126.com

娜塔莉

苏州工业职业技术学院副院长殷海芳:聚焦智能制造 培育时代新人

【编者按】5月28日,由新华报业集团主办,“学习强国”江苏学习平台、中国江苏网、新江苏客户端、江苏海事职业技术学院承办,江苏省高校招生就业指导服务中心协办的“职教强国·江苏强音”江苏职教发展高峰论坛暨“职教王牌·校长带你选专业”大型融媒报道启动仪式在美丽的江苏海院顺利举办。江苏24所王牌院校的书记校长们组成了“王炸”阵容,他们从学校建设的模式探索、创新改革等多方面,分享独特的发展经验,探讨高职教育未来的发展方向。中国江苏网讯(记者 李艳玲)苏州工业职业技术学院副院长殷海芳在论坛上以《聚焦智能制造 培育时代新人》为题做了主题演讲。苏州工业职业技术学院副院长殷海芳殷院长表示,苏州工业职业技术学院是江苏省示范性高职院校、江苏省高水平高职院校。近年来,学校主动融入苏州“国家自主创新示范区”和“国家智能制造示范区”建设,“专业强、人才强、科技强、技能强”成为新时期学校的新形象。作为苏州市属公办院校,依托苏州地方经济的蓬勃发展,把校企合作、产教融合作为学校人才培养的重要途径,提升学生的家国情怀、职业素养和专业技能,取得了显著成效。殷院长在演讲中对学院的发展做了全面介绍,她表示,苏州工业职业技术学院优势专业集中,智能制造专业群实力位居全省第一方阵。学校博士人才集聚,实现了省级教学、科技、哲社团队全覆盖。学校立体化推进教学改革,实现了产教融合集中,校企合作育人成果荣获国家教学成果一等奖。同时,学校在素质教育方面全面发力,实施了学生“666”综合素养大提升。2019届毕业生年终就业率为 97.48%, 毕业生中89.00%在江苏就业,97.07%在长江经济带就业,为促进地方经济发展发挥了重要作用。殷院长表示,苏州工业职业技术学院不仅要做智能制造专业的“领跑者”、中小企业升级的“助推者”,还做技能人才培养的“改革者”。>>以下为殷海芳副院长演讲全文:苏州工业职业技术学院坐落于全国数一数二的大工业城市——苏州,学校前身为1946年成立的“省立高级工业职业学校”。现有专业37个、学生8000名、教职工500名,是江苏省示范性高职院校、江苏省高水平高职院校。近年来,学校主动融入苏州“国家自主创新示范区”和“国家智能制造示范区”建设,“专业强、人才强、科技强、技能强”成为新时期学校的新形象。学校贯彻落实国家职业教育发展要求,秉承“向阳而生、精工笃行”校训和“我在乎你”学院精神,致力于办好人民满意的高职教育。作为苏州市属公办院校,依托苏州地方经济的蓬勃发展,把校企合作、产教融合作为学校人才培养的重要途径,提升学生的家国情怀、职业素养和专业技能,取得了显著成效。一、优势专业集中:智能制造专业群实力位居全省第一方阵学校坐落在“中国制造2025”首批国家级示范区核心城市——苏州,智能制造发展水平全国领先。五年来,学校增设了工业机器人、智能控制技术、智能产品开发、云计算技术、大数据技术与应用等新专业7个,智能制造类专业占比达到4/5,专业领域高度集中,发展优势突显。学校拥有2个央财重点建设专业、1个全国装备制造示范专业和6个全国骨干专业,1个江苏省高校品牌专业、5个高水平骨干专业、3个重点建设专业群和4个示范院校重点建设专业,2个央财实训基地和2个省产教融合实训平台。2017年,学校获评 “教育部工业机器人领域职业教育合作院校”,机电一体化技术专业获评全国职业院校装备制造类示范专业,数控技术专业评为省高校品牌专业,机电一体化、工业机器人等5个专业进入江苏省高水平骨干专业建设行列。学校连续获得“全国高职院校服务贡献50强”。二、博士人才集聚:省级教学、科技、哲社团队全覆盖学校教师中博士占比例达22%,位居全省高职前列。其中61名博士在智能制造类专业任教,人才高度集聚,群体效应突显。2016年工业机器人与材料表面处理科技团队获省“青蓝工程”科技创新团队,2017年智能成套装备科技团队获省高校科技创新团队、数控技术教学团队获得省“青蓝工程”优秀教学团队、智能制造产业技术技能人才开发研究团队获得省高校哲社创新团队。人才领军者涌现:学校拥有国家重点研发计划首席科学家1名、国务院特殊津贴和国家技能大师2人,拥有省教学名师、省“双创人才”、省“333工程”和省五一劳动奖章获得者等30余名,先后获评省高校教学、科技、哲社团队共9个,获国家自科基金、江苏省自科基金和社科基金项目20余项,位居全省前列。三、产教融合集中:校企合作育人成果荣获国家教学成果一等奖学校立体化推进教学改革,“五重构、五典型、五融合”的教学改革先后荣获国家教学成果一等奖,全国行业教学成果特等奖和一等奖,省教学成果特等奖和一等奖共8项。学校建有25个企业学院,荣获全国机械行业校企合作育人优秀职业院校。2018年,创元学院获评“苏州市优秀企业学院”,“博世学徒班”入选教育部现代学徒制试点项目,“智能控制技术资源库”入选国家资源库,2门课程入选国家精品在线开放课程。四、技能人才集萃:毕业设计、技能竞赛、创新创业成果屡获一等奖。学校拥有国家级技能大师工作室、省“众创空间”、省劳模工作室和技能训练中心等20余个。2018年,学院获批教育部第三批现代学徒制试点单位。近三年,学生获全国职业院校技能竞赛一等奖6项、二等奖5项,一等奖数量位居全省高职院校前3名;全国“挑战杯”奖项10项,全省毕业设计评优一等奖数位居全省第3名。仅2015—2017年,获得全国职业院校技能竞赛等各类竞赛奖项448项,其中获得国家级技能竞赛一等奖20项、二等奖23项、三等奖31项。学校荣获江苏省职业院校技能大赛“突出贡献奖”和技能大赛“先进学校”荣誉。五、素质教育全面:实施学生“666”综合素养大提升主打“六个一”学生成长计划,指导每位学生接受一期党校教育,加入一个社团组织,培养一个兴趣特长,担任一任学生干部,组织一次集体活动,每周一次与亲人的深度交流,全方位提升学生综合素质。主推“六个一”学生成才计划,指导每位学生明确一个技能方向、选定一个技能导师、参加一项技能竞赛、加入一个创新团队、完成一项企业课题、取得一项专业成果,多层次培育学生核心技能。主攻学生“6S”素养提升计划,以学生公寓为阵地,将整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养的“6S”培养要求贯穿于学生的日常学习和生活中,在潜移默化、润物无声中融会匠心之精益求精,立体化传承新时代工匠精神。2019届毕业生年终就业率为 97.48%, 毕业生中89.00%在江苏就业,97.07%在长江经济带就业,为促进地方经济发展发挥了重要作用。苏州工业职业技术学院面对国家职业教育的蓬勃发展和苏州加快创新驱动发展和产业转型的难得的发展机遇,我校认真学习贯彻落实促进国家职业教育发展要求,深化产教融合、增强社会服务能力,以立德树人为根本,落实全国教育大会精神,培养更多德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。学校人才培养、社会服务等方面的目标定位有三:一是做智能制造专业的“领跑者”。应对“工业4.0”挑战,对接苏州先进制造业科技发展趋势和市场需求,围绕智能工厂、智能装备、智能服务,建设全国一流的智能制造专业集群。二是做中小企业升级的“助推者”。深化产教融合,联合行业企业建设智能制造技术技能创新中心,校企共建智能制造关键技术开发及应用平台,校企共培教育教学、科技研发、技术服务师资团队,建设助推中小企业技术进步的高水平技术技能平台。三是做技能人才培养的“改革者”。坚持德技并修,大力推进“大类培养、定向培训”的复合型技术技能人才培养改革,广泛开展智能制造领域职业培训,培养“当地离不开、业内都认同、国际可交流”的技术技能人才,建设适应中国制造2025的工匠培育高地。有幸坐落于苏州办学,有幸是一所工科类院校,有幸是一所职业院校,在我校的办学实践中,地域优势、专业优势、职业院校的优势和全体职教人的拼搏,叠加为综合的人才培养招生就业进出两旺的良性循环优势,进而转化为促进职业教育发展的巨大优势和不竭动力。

纸月亮

智能制造带来的工业信息安全思考

随着工业化与信息化融合的浪潮,工业控制系统(Instrial Control System, ICS)与IT系统已经密不可分。现代工控系统自身正逐步采用通用的TCP/IP标准协议、通用的操作系统,同业务系统等其它信息系统的连接也越来越多。原来相对封闭的工控网络环境日趋开放,工控系统逐渐暴露在网络威胁之下。截至2018年3月,RISI(the Repository of Instrial Security Incidents)数据库已经收集了242起全球著名的工控安全事件。其中以震网病毒和火焰病毒危害最为巨大,令人思之犹有余悸。工控系统与IT系统的一大区别是,前者直接与实际受控物理设备互动。一旦工控系统遭受破坏,可能导致物理世界中不可逆转的重大灾难。因此工控信息安全比单纯企业信息系统的安全问题更加重要。智能制造将云计算、大数据、物联网等技术引入工业制造,在提升生产效率的同时,也将工控系统至于更加开放不确定的环境中,安全问题可能更加严峻。著名工控安全事件分析2010年,震网病毒Stuxnet入侵伊朗的ICS系统,致使布什尔核电站长时间停运。"震网"(Stuxnet)是一种Windows平台上的计算机蠕虫病毒。其传播途径是首先感染外部主机;然后感染U盘,利用快捷方式文件解析漏洞,传播到内部网络;在内部网络中,通过快捷方式解析漏洞、RPC远程执行漏洞、打印机后台程序服务漏洞等,实现联网主机之间的传播;通过伪装RealTek 和JMicron两大公司的数字签名,顺利绕过安全产品的检测;最后抵达安装有SIMATIC WinCC软件的主机,展开攻击。"震网"病毒能控制关键进程并开启一连串执行程序,最终导致整个系统自我毁灭。核设施工控网络是内部网络,相对安全,但仍被通过“摆渡”的方式入侵,造成了重大灾难。入侵利用了多个系统的零日漏洞,而且能伪造大公司的数字签名,实在值得高度警惕。2011年,黑客入侵数据采集与监控控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)系统,破坏了美国伊利诺伊州城市供水系统的一台供水泵。此次事件虽未造成重大损失,但足以引起国际上高度关注。因为SCADA系统广泛应用于电力、能源行业,这些关键行业的SCADA系统一旦被控制,造成的损失不可估量。2012年,Flame火焰病毒袭击了伊朗的相关设施,还影响了整个中东地区。该病毒具有超强的数据攫取能力,收集的信息不仅包括键盘输入、语音输入,还包括屏幕输出及各种外设通信,几乎包括了计算机系统的所有输入输出。火焰病毒被官方机构和杀毒厂商认定为迄今最复杂、最危险的病毒威胁。病毒文件达到20MB,代码量巨大,组织复杂,要分析透彻,可能要花费几年时间,想要彻底防御非常困难。该病毒只入侵特定的目标,潜伏性很强。完成搜集数据的任务后,该病毒还会自我毁灭,更增加其隐蔽性。目前火焰病毒主要处于潜伏状态,但可能已经收集了大量关键数据,一旦发起攻击将是致命的。2015年12月,BlackEnergy病毒攻击SCADA系统,乌克兰至少有三个区域的电力系统被攻击导致大规模停电。BlackEnerngy利用微软office的CVE-2014-4114漏洞,把恶意脚本封装在一个office文档中。当电力系统员工打开这个包含OLE对象的office文档时,OLE中的恶意脚本执行,下载病毒程序并加入开机启动项。BlackEnerngy包含了killDisk程序,会删除包含执行文件在内的各种文件,从而破坏SCADA系统和人机接口(Human Machine Interface,HMI)终端。由此可知,BlackEnergy对于SCADA系统的攻击源头依然是来源于商业操作系统的漏洞。智能制造带来的新安全挑战传统的工业控制网络如下图所示。企业信息网与内部的生产控制网络组成一个较封闭的环境。要入侵这样的系统,需要通过介质的摆渡攻击或者恶意邮件、买通内部员工等社会工程手段来入侵。图1 传统工控网络示意图智能制造的变革打破了传统ICS的封闭环境,它融合云计算技术、大数据技术、物联网技术,将生产制造环节与互联网信息系统连接起来,实现资源整合共享、生产智能化自动化,从而达到降低运营成本、缩短研制周期、提高生产效率的目标。智能制造环境下网络环境如下图所示。图2 智能制造网络环境早在2010年提出的云工厂概念勾勒了智能制造的原型。云工厂受到互联网云概念的启发,认为一切都可以抽象成服务,包括设计服务、生产服务、测试服务、仿真服务、管理服务等。通过服务抽象,达到资源共享的目标。如图2所示,智能制造不仅要求企业信息网络连入互联网,而且要求将原来较为独立的生产制造环节与公司的业务信息系统(如仓储系统、采购系统)连接起来。通过公司的业务系统,能对来自互联网的用户请求做出快速响应。工业大数据能帮助设计生产更加智能化、可实现柔性和动态的生产线,这也要求原本封闭的工控网络与外部建立连接。由于工控网络和信息网络的互联互通,病毒和恶意程序也更容易从信息网络扩展到工控网络。智能制造环境下的工控系统面临以下新的安全挑战。(1)工业网络IP化为入侵提供了更方便的攻击途径。物联网技术的引入和工业大数据的使用需要,智能工厂环境中的设计制造环节和互联网产生更多的连接,并在更多的场景中使用TCP/IP协议进行通信。整个控制系统都可以和远程终端互连,导致工控系统遭受网络入侵和威胁的风险大幅增加。(2)终端接入多样化增加了网络管理的困难。随着以太网、无线网引入生产、管理的各个方面,接入的终端变得多样化,终端上可能运行各种操作系统以及各种应用,各种应用又存在着多种多样的安全漏洞。无疑增加了安全管理的难度,终端准入的工作复杂度提高。(3)开放环境使得工控系统的组件的脆弱性更加彰显。目前国内工业控制系统(比如DCS、SCADA系统、PLC等)以国外产品为主且依赖严重。从目前已经发生的工控安全事件来看,其存在不少零日漏洞。包括HMI终端,多采用Windows系统,且版本陈旧,容易被攻破。智能制造环境使得这些弱点暴露在网络入侵和威胁范围之内。(4)5G网络技术的应用将伴生更多的安全问题。5G网络通过综合运用软件定义网络(Software Defined Network, SDN)、网络功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)及云计算等技术,具备软定义、可编程、高动态扩展和极度灵活等特性。针对于个人用户, 5G将可提供超出4G网络1000倍的极值速率、对大规模用户访问以及异构网络的无缝连接提供支持,并将确保实现高速移动条件下(500km/h)网络的持续性。5G可以降低智能硬件的能耗,而且通过D2D(Device toDevice)、 M2M(Machine toMachine)、MMTC(MassiveMachine Type of Communication)等技术对物联网提供支持,将进一步促进物联网的广泛发展。智能制造环境也必将引入5G网络技术来改善物联网的生产环境。然而由于5G网络的开放、软件化和可编程化,相较于4G 网络,5G网络将更容易受到安全攻击,未来5G网络的推广也将伴生新的安全问题。智能制造环境中的信息安全防御关键点首先是标准制定和政策引导。国家层面应继续积极推进工控系统安全研究和相关管理标准的制定与实施。美国非常重视ICS安全研究,在工控安全领域进行了大量工作,已经形成了完整的ICS信息安全管理体制和技术体系。相比之下,我国在工控系统安全领域的工作虽起步较晚,但重视力度不断加大。工业和信息化部于2011年9月29日编制下发了《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》,引起我国工业行业及企业的重视。随着工业互联网时代的加速来临,按照国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》部署,近日十部门印发《加强工业互联网安全工作的指导意见的通知》,推进工业互联网安全保障体系建设和能力建设,工控系统信息安全的重要性可以说已经上升到战略高度。另外,针对我国工控系统对外国依赖较严重的问题,国家应从政策上加以引导,在关键行业推进部署自主研发的工控系统,推进本质安全。其次是企业内控。一方面,企业要加强控制系统与互联网之间的安全防护级别。在信息网络与控制网络之间要安装有效的工控防火墙设备,确保跨网络之间的通信行为受到严格监管;在网络内部还可以通过划分VLAN等手段,进行流量安全隔离。另一方面,要做好信息系统的安全防护。对于面向互联网提供的服务,企业要通过安全认证手段提升服务的安全访问级别,并通过渗透测试增加Web服务的防攻击能力。最后,针对智能制造变革引入的新安全问题,企业要与时俱进,注重企业安全团队人才建设,并做到及时的知识更新,增强安全防御的技术力量。最后,工控研发厂商应重视漏洞管理和自主创新。一方面,对于工控系统的组件如SCADA、DCS(Distributed Control System)等,要重视系统暴露出来的漏洞,安排专人对工控设备做定时的升级和打补丁操作,并及时更新杀毒软件,夯实安全基础工作。另一方面,厂商要重视研发具有独立知识产权的技术,提升企业的本质安全水平。最后,对于应用于关键信息基础设施和关键行业的核心控制系统,可引入可信计算技术增强主动防御。安全与发展是“一体之两翼、驱动之双轮”,需要我们正确认识安全与发展的关系。智能制造环境下的工控系统虽然面临诸多新的安全挑战,但信息化融合工业化推进制造业高质量发展之路仍将一往无前。(来源:《信息技术与网络安全》2018年第3期,内容有删节)作者简介:吴吉庆(1980-),通信作者,男,博士,易往智能制造设计研究院系统架构师,主要研究方向:云计算安全、增强现实、互联网流媒体。韦有双(1971-),男,博士,高工,易往智能制造设计研究院院长,主要研究方向:人工智能、企业数字化、智能制造、计算机仿真。声明:本文来自信息技术与网络安全,版权归作者所有。文章内容仅代表作者独立观点,不代表安全内参立场,转载目的在于传递更多信息。如有侵权,请联系 anquanneican@163.com。

豆满江

博士生培养要着力服务需求和能力养成

中原工程管具公司博士蔺刚(右),在西南项目部操作内防喷工具试压设备。张靖摄/光明图片中铁琶洲支线1标项目部邀请某高校岩土专业的王新宇博士把关坑底岩层变化处理技术方案。张长明摄/光明图片习近平总书记在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上指出,我国高校要勇挑重担,释放高校基础研究、科技创新潜力,聚焦国家战略需要,瞄准关键核心技术特别是“卡脖子”问题,加快技术攻关。博士毕业生作为知识的生产者、传播者,创新创造和创新成果产业化的推动者,对于提升国家原始创新能力,获得并维持核心竞争力具有重要意义。改革开放以来,我国博士研究生教育招生规模从1981年的900人增加到2020年的10万人,选拔和培养了一批又一批高端人才,但与此同时也存在一些短板。优化博士研究生培养模式,正在成为我国提升自主创新能力中的一个关键问题。1、博士生教育存在的突出问题和不足●教育目标单一,研究领域太过狭窄和专门化,主要以学科为培养单位;●不重视培养学生广泛而必要的通用能力,跨学科合作研究能力和创新实践能力不足;●博士生没有为学术界外部就业做好准备。博士教育目标和培养模式单一,无法适应个人和市场的多元化需求。传统上,博士教育旨在培养学者或高级科学专门人才,期望博士毕业后进入高校科研机构从事学术职业并为知识进步作出贡献。基于此,目前我国博士生教育以学术型为主,专业学位博士占比约5%。然而,随着供需结构的转变,博士毕业生就业去向、就业期望均表现出显著的多元化趋势。一是不能适应市场需求和就业去向的多元化。近年来,博士生能够进入高校或科研机构的只有一半左右(52%),而流向企业、党政机关等非学术部门的越来越多。从行业分布看也得到类似结论,除了教育、科学研究和技术服务业,近四成的博士毕业生分布于其他各行各业。由此可见,旨在培养学术人才的博士教育目标和实际就业之间存在冲突和不匹配。二是博士生的入学动机、就业期望也呈现多元化特征。四成以上的博士生认同毕业后获得学术职位越来越难,高校科研机构不再是唯一选项。尽管高等院校和科研机构依然是博士生毕业后的首选单位,但有接近甚至超过一半的博士生打算或愿意在企业、政府部门、其他事业单位寻求就业机会。单一的博士教育目标和模式无法满足个人的多样化职业定位。事实上,新一轮科技和产业革命对知识创造和创新的需求达到前所未有的高度,产业部门对高学历研究人员的需求越来越大,而高校科研机构等学术劳动力市场趋于饱和,博士毕业生就业多元化趋势已经不可逆转。因而,单一化的培养目标已无法满足个人、社会的多元化需求,进一步发挥博士人才的社会价值,拓展博士生教育目标是不容回避的根本问题。博士生培养内容狭窄和专门化,使得博士毕业生的能力素质不足或与市场需求不匹配。随着博士就业范围的扩大,博士毕业生需要走出“象牙塔”,掌握更广泛的能力素质,并能够在不同的职业环境中应用所掌握的知识和技能。然而,在传统的学术目标导向下,博士生培养以学术能力为重点,不太重视职业能力或通用技能的养成。同时,目前一般以二级学科博士点(专业)为单元进行博士生招生、组织和培养,部分专业甚至只有1至2位博士生导师,“孤军奋战”的模式使得博士生的研究领域和能力过于狭窄。由此使得博士毕业生的能力素质存在欠缺或不匹配:一是博士毕业生缺乏广泛的通用能力。针对博士毕业生和雇主的调查表明,不管是科研工作还是其他替代性职业,博士毕业生需要同时具备专业知识和研究能力,以及口头沟通、写作、团队合作、人际交往和项目管理等广泛的通用能力。然而,现有的博士教育体系强调专业知识、素养和学术能力,而无法为毕业生提供管理能力、人际交往、领导力、合作能力等就业市场所需的技能,导致博士毕业生就业能力不足或与市场需求不匹配,职业准备不充分。二是跨学科知识欠缺,跨学科、跨机构的合作交流能力不足。当今时代,学科融合和产学研协同创新需求前所未有,尤其是突破关键基础理论和攻克“卡脖子”技术难关,往往需要多个学科、多个部门的共同协作。因此,即使是留在学术部门的博士研究人员,也不能再局限于自己的研究领域埋头写论文,而是需要具备跨学科交流、团队合作等新的能力素质。从这个意义上说,明确市场对博士生的能力素质需求是博士教育的重要问题。博士生培养不能停留于狭窄的专业知识和某个主题的学术研究能力,跨学科研究能力和通用技能训练应成为不可或缺的部分。事实上,拓展博士教育目标,强调能力培养正成为全球博士教育改革的趋势。2、进一步改革和优化博士生培养模式●拓展博士教育目标,从单一的学术目标转向为各行各业培养高级专门人才;●明确新时代博士生能力素质需求,建构博士生能力素质框架;●进一步改革和优化博士生培养模式,以能力养成和服务需求为重点,积极发展多种形式的博士学位教育,以组建博士生院为抓手,落实和促进跨学科、产教融合培养博士人才。协调博士层次学术型人才与应用型人才培养,积极发展多种形式的博士学位教育,以满足社会不同部门对高级人才的需求。博士具有目标和项目的多样化,能够更好地满足个人和社会的需求,强化研究者和实践者之间,以及学术部门和产业部门之间的联系。一是要充分肯定专业学位等新型博士项目的价值意义,加大宣传力度,改变重学术轻转化应用的认知偏差;二是积极洞察产业变革需求,增设工商管理、智能制造、研究开发等专业博士学位。可行的思路是升级工商管理硕士,设立工商管理博士(DBA),培养具有全球视野的卓越管理人才;适应中国工业4.0和提高企业研发能力的需要,针对企业研究与试验发展(R&D)人员接近500万,但博士层次研发人员仅占0.9%的情况,可设立智能制造、研究开发和管理等专业博士学位,增进前沿知识和加强现代科学研究方法训练,培养造就科技创新和人工智能等领域领军人才。三是下放审核、审批权限,鼓励支持高校自主探索其他新型博士学位,如欧美国家已经开设的课程博士、论文博士、校企联合培养博士、产业博士等,突出服务经济社会发展的实际需求。以能力培养为重点,重新建构博士生能力清单和框架,着力培养具备“T字形”能力素质的创新型、复合型博士人才。学术学位博士生毕业后并非全部从事学术研究工作,实用技术开发、企业经营管理、自主创业也是其重要的就业去向。这要求博士生不仅要掌握系统深入的专门知识和独立从事科学研究工作的能力,更需要具备解决实际问题的能力。学术能力和通用技能都是能力素质的重要维度,两者相互促进,缺一不可。因此,建议拓展博士生教育目标,培养具备深厚专业技能和广泛通用能力,即“T字形”能力素质的创新型、复合型人才。一是要建构面向市场、面向未来的博士生能力素质框架,提出涵盖学术研究能力和通用能力在内的能力素质模型,引导博士教育变革和全面的质量提升;二是制定高等教育各阶段有序衔接的资格框架体系,明确本科、硕士和博士阶段不同层次的资格要求,统筹安排三个阶段的培养目标和内容。搭建利益相关者的战略联盟,形成合作、开放、共赢的博士人才培养机制。全面提升博士生教育质量和培养符合市场需求的高端人才,需要构建政府、教育机构和用人单位等利益相关者的战略联盟和合作伙伴关系,增强博士教育响应市场需求变化的能力和速度。一是多方共同参与建构博士生能力素质框架,增进了解,达成共识,增强各项能力素质的透明度和适切性,促进博士生能力素质的供需匹配;二是建立校企联合创新实验室和合作平台,企业发布重大科研需求并提供配套科研设备,高校提供博士生等科研人员进行联合攻关;三是探索建立产业博士项目和人才资助机制,推进产教融合的培养模式,包括合作编写教材、开设专业或通识课程,共同资助博士生开展前沿问题研究等。四是落实高校和科研人员的考核评价制度改革,提高主动对接和服务重大现实需求的动机和能力。总之,更好地培养博士人才,需要强化政产学研等利益相关者的联系和协作,从而推动博士教育、科技创新和成果转化应用一体化,创造和实现教育、科技、产业和社会的融合发展。以组建博士生院为抓手,通过专业化组织、管理和服务,推进跨学科、产教融合的博士人才培养模式。在“大科学”时代,借鉴国际经验,组建多种类型的博士生院,推动跨学科、跨机构培养领军人才。按照有序和可行原则,初期可按照科学研究领域组建跨院系的博士生院,如自然科学博士生院、工程科学博士生院等,校内相关专业都可以加入,设立跨专业的大课题和攻关方向,联合组织招生、管理和培养博士。后续可以探索组建跨机构、跨地区的博士生院,高校、科研机构和产业部门共同参与,共同制定“大科学计划”,形成大型学术网络,满足社会各领域对跨学科复合型创新人才的需求。博士生院是临时性的安排和组织,具有专业化、非行政化的特征,教育部门可以定期评估、灵活设立。这不仅有助于培养具有国际视野的跨学科博士人才,也可以促进不同专业、不同机构之间的人员交流、合作,更好地落实科教结合、产教融合,提升国家原始创新能力。(作者:卿石松,系华东师范大学社会发展学院副教授、上海市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员)(来源:光明日报)

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智能制造工程专业前景如何

首先,智能制造工程专业是比较新的专业,与大数据、人工智能专业一样,都是为了适应产业结构升级而推出的专业,从发展前景来看,智能制造工程专业是不错的选择。智能制造工程专业是典型的交叉学科,涉及到机械工程、控制工程、电子技术、计算机网络、嵌入式技术和人工智能技术等,不同的高校会根据自身的教育资源情况来安排具体的培养计划,有的会侧重于工业机器人方向,有的会侧重于数控机床方向,有的会侧重智能化生产线方向等等。从智能制造的课程设置上来看,选择该专业的学生需要具有扎实的数学和物理基础,同时要具有较强的学习能力和动手实践能力。虽然智能制造工程专业是新设立的专业,但是在研究生教育阶段,智能装备是比较流行的研究方向之一,所以在学科体系上还是相对比较完善的。从近些年相关方向研究生的就业情况来看,无论是就业岗位还是薪资待遇都有不错的表现。智能制造专业毕业生的就业方向主要在三个领域,其一是科技企业,目前智能制造领域的科技公司还是比较多的,随着工业互联网的发展,未来智能制造领域将是热点领域之一;其二是智能制造领域的科研院所;其三是传统制造企业。最后,虽然目前智能制造领域的发展前景比较广阔,而且岗位需求量比较大,但是目前在人才需求上还是以研发型人才为主,所以如果想在智能制造领域有更强的职场竞争力,应该考虑读一下研究生。我从事互联网行业多年,目前也在带计算机专业的研究生,主要的研究方向集中在大数据和人工智能领域,我会陆续写一些关于互联网技术方面的文章,感兴趣的朋友可以关注我,相信一定会有所收获。如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题,或者是考研方面的问题,都可以在评论区留言!