首先簡(jiǎn)單回顧一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀。美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要做的工作是資產(chǎn)優(yōu)化，為不同企業(yè)向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)型提供一個(gè)模式。德國(guó)工業(yè)4.0也代表著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，他們當(dāng)時(shí)以制造流程優(yōu)化為目的，強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)個(gè)性定制的高效化，為中小企業(yè)發(fā)展提供模板。

其實(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天，還存在一些問題：

第一，缺乏IT和OT技術(shù)融合?，F(xiàn)在我們所采用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括5G、邊緣計(jì)算、云平臺(tái)技術(shù)，和現(xiàn)在我們第三次工業(yè)革命形成的PLC、DCS管控系統(tǒng)，從硬件軟件缺乏深度融合。

第二，缺乏在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)新模式和高質(zhì)量發(fā)展研究。

第三，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)缺乏與工業(yè)人工智能技術(shù)的深度融合。

第四，針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際落地，缺乏系統(tǒng)體系架構(gòu)、功能體系、自主可控的核心關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施路徑的深入研究，特別是缺乏智能制造系統(tǒng)的新一代硬件、軟件和系統(tǒng)及關(guān)鍵核心技術(shù)。

跨企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)：

從人類感知到智能決策

跨企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該如何進(jìn)行？

跨企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括外網(wǎng)系統(tǒng)+跨行業(yè)智能化的軟件平臺(tái)+不同企業(yè)的信息化系統(tǒng)，然后通過系統(tǒng)的安全機(jī)制將其進(jìn)行互聯(lián)。

跨企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的主要目標(biāo)功能包括：

第一，對(duì)企業(yè)的安全進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警;第二，對(duì)企業(yè)能耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警;第三，對(duì)企業(yè)環(huán)境檢測(cè)和預(yù)警;第四，對(duì)于不同的中小企業(yè)，通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，提高企業(yè)管理和決策智能化水平。

對(duì)于集團(tuán)企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)包括內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)+集團(tuán)企業(yè)智能化軟件平臺(tái)+企業(yè)內(nèi)部各類自動(dòng)化系統(tǒng)，然后通過特殊的安全系統(tǒng)和機(jī)制實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

這一系統(tǒng)主要目標(biāo)功能包括：第一，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理和決策的智能優(yōu)化。第二，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)向服務(wù)型轉(zhuǎn)型，即企業(yè)不再只是生產(chǎn)產(chǎn)品，同時(shí)還要對(duì)產(chǎn)品的售后服務(wù)，以及將來的產(chǎn)品維護(hù)、運(yùn)維提供服務(wù)。第三，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商企業(yè)、供貨商企業(yè)集成優(yōu)化，使企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策既考慮到工況，又考慮到供應(yīng)鏈，形成一個(gè)優(yōu)化的決策。

一個(gè)企業(yè)級(jí)系統(tǒng)將來如何發(fā)展？要求企業(yè)一定有生產(chǎn)制造性，原來是由計(jì)算機(jī)管控系統(tǒng)。今天的情況下，因?yàn)橛?jì)算機(jī)管控系統(tǒng)主要是為工業(yè)過程控制，工業(yè)過程的邏輯和回路控制、監(jiān)控所搭建。隨后又基于此，加入MES、ERP信息。

但是在這樣的產(chǎn)業(yè)信息化過程中并沒有考慮智能化的問題，也沒有考慮到在工業(yè)大數(shù)據(jù)環(huán)境，要想將這些功能加強(qiáng)，必然要做以下工作：

需要做智能傳感?，F(xiàn)在的傳感感知是靠人，這些感知如何通過智能傳感、無線傳輸、邊緣計(jì)算，去預(yù)測(cè)、優(yōu)化決策、大數(shù)據(jù)監(jiān)控，并向上接入工業(yè)云。

為什么需要工業(yè)云？工業(yè)過程的數(shù)據(jù)是變化的，通過某一段數(shù)據(jù)訓(xùn)練的模型無法用到整個(gè)生產(chǎn)過程中，因而必須要做一個(gè)自適應(yīng)的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。再加入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也就形成了現(xiàn)在的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+企業(yè)智能化軟件平臺(tái)。

對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)而言，必須要考慮工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)安全，這是有特殊的安全要求的。這樣，這個(gè)系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了制造流程的全局化、個(gè)性制造流程化。企業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的目的是執(zhí)行定制化生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)然，對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng)而言，必須考慮工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的安全，工業(yè)系統(tǒng)有其特殊的安全需要。

現(xiàn)在的生產(chǎn)線，無論是離散生產(chǎn)線，還是流程生產(chǎn)線，底層都是加工裝備。在流程工業(yè)中都會(huì)有一個(gè)控制系統(tǒng)，所以大家看到的生產(chǎn)線是自動(dòng)化，這樣生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化是有條件的：在一種產(chǎn)品、一定邊界條件下，通過人利用信息化系統(tǒng)，通過工藝工程師把這個(gè)系統(tǒng)的指令和工藝參數(shù)確定后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線。如果將來要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制生產(chǎn)，即生產(chǎn)條件變化的情況下，實(shí)現(xiàn)實(shí)際落地應(yīng)用時(shí)，人如何在其中起到作用？

實(shí)際上，人可以從信息化系統(tǒng)獲得工況數(shù)據(jù)，但是工況的信息還要靠人，人有感知、視覺、聽覺等能力，包括需要召開匯報(bào)會(huì)、調(diào)度會(huì)，為什么？就是因?yàn)橛萌四玫降倪@些信息，需要由人來決策。也就是說人根據(jù)工況信息進(jìn)行決策和規(guī)劃，要決策企業(yè)的綜合生產(chǎn)指標(biāo)、決策企業(yè)的工藝參數(shù)、決策控制系統(tǒng)的指令，再下達(dá)到控制系統(tǒng)，這條自動(dòng)化生產(chǎn)線據(jù)此來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)生產(chǎn)。

但是我們都知道，人本身是難以處理多元信息的感知的，人難以快速計(jì)算多元信息的感知，再加上人會(huì)由于知識(shí)水平的不同、能力不同，決策往往也不一致。所以在這種情況下，下一步就要將這個(gè)系統(tǒng)變成一個(gè)新的系統(tǒng)。

新系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)高效化決策和生產(chǎn)，這個(gè)系統(tǒng)最終變?yōu)閮蓚€(gè)系統(tǒng)，把底層人控制的控制系統(tǒng)和加工系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成為智能控制系統(tǒng);把所有信息化分層決策，轉(zhuǎn)換成為人機(jī)合作的智能優(yōu)化系統(tǒng)，最終由原來的三層結(jié)構(gòu)形成兩層結(jié)構(gòu)。

未來的情況就會(huì)形成這樣的兩層結(jié)構(gòu)：一個(gè)是智能自主控制系統(tǒng)，一個(gè)是人機(jī)合作的智能優(yōu)化決策系統(tǒng)，這樣的制造流程智能自主系統(tǒng)將隨決策指令協(xié)同路徑實(shí)現(xiàn)制造流程的高效化和可預(yù)測(cè)化。

從工業(yè)自動(dòng)化到工業(yè)人工智能

將來的制造流程智能系統(tǒng)的發(fā)展方向是怎樣的呢？

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)制造流程中，加入了DCS、智能傳感、5G網(wǎng)絡(luò)、智能計(jì)算單元和控制云，形成這樣一個(gè)智能系統(tǒng);還有一個(gè)數(shù)字孿生系統(tǒng)，這個(gè)數(shù)字孿生系統(tǒng)和制造流程完全一樣，通過不斷校正，并與現(xiàn)場(chǎng)一樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行交互，將它研究的算法直接在這個(gè)系統(tǒng)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完之后直接用到生產(chǎn)中，將來把工業(yè)的實(shí)驗(yàn)盡量減少，這是我們講的數(shù)字孿生系統(tǒng)。

當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)必須采用人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。談到人工智能技術(shù)，我們會(huì)區(qū)分強(qiáng)人工智能和弱人工智能，強(qiáng)人工智能是指擁有和人一樣的智慧，以及全面的智能。但是今天一些人認(rèn)為強(qiáng)人工智能是無法實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然也有人認(rèn)為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)人工智能大概需要50年。我們今天可以實(shí)現(xiàn)的是弱人工智能，特點(diǎn)是針對(duì)一個(gè)特定的場(chǎng)景、目標(biāo)要比人做得好。例如現(xiàn)在的人工智能技術(shù)可以用于開車，也可以用于下棋，但是不能兩者兼?zhèn)洹?/p>

在工業(yè)應(yīng)用中，將來應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的特殊人工智能技術(shù)，到今天為止，人工智能仍然沒有大家公認(rèn)的定義，但是它的核心目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)智能行為的自動(dòng)化和可復(fù)制，不是單一技術(shù)，是特定任務(wù)的技術(shù)集合。

現(xiàn)在的人工智能算法是靠數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到的，它的準(zhǔn)確率高，但是為什么高，我們說不清楚。

人工智能下一步發(fā)展方向?qū)⑹牵旱谝唬涩F(xiàn)在的不可解釋的人工智能，發(fā)展到可解釋的人工智能技術(shù)。因?yàn)橹挥锌山忉?，人才可以進(jìn)行推理。第二，人工智能將向智能系統(tǒng)發(fā)展。工業(yè)流程中我們現(xiàn)在應(yīng)用的是自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將來將轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芸刂葡到y(tǒng)。

現(xiàn)在的人工智能和自動(dòng)化之間有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？

從目標(biāo)來講，自動(dòng)化減少了人的體力和腦力勞動(dòng)，從而提高工作效率的效果和效益，AI是人的智能行為的復(fù)制，它們采用的手段是一樣的，都是算法和系統(tǒng)。此外，它們的共同點(diǎn)還在于都是通過機(jī)器延伸和增強(qiáng)人類的感知、認(rèn)知決策執(zhí)行功能，使人增強(qiáng)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力，去完成人無法完成的特定任務(wù)，或者是特定任務(wù)比人完成得更好。

（本文根據(jù)柴天佑院士的公開演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）