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人機對抗”的說法難免有危言聳聽之嫌,進一步了解人工智能,人們早已發(fā)現(xiàn)情況并非如此。如今,變革已經(jīng)開始,德國各工業(yè)企業(yè)正在試圖互相挖角,尤其是那些跨學科人才,比如具備物理工程知識的數(shù)據(jù)科學家。只有他們能將人工智能生成的相關數(shù)據(jù)轉化為現(xiàn)實應用。例如,列車操作員收到指令,要在某個時間前更換某節(jié)列車的某個部件。而要發(fā)出這條指令,需要兼具預測性維護、風險分析的相關知識,還要了解替換部件的可用性,甚至是列車所在的法律法規(guī)。所以說,只有人類才可以將數(shù)字化世界的洞察運用到現(xiàn)實世界中。
正因如此,在高精度作業(yè)時我們總是依賴于嫻熟的手工勞動。例如,在慕尼黑Allach區(qū)的工廠里,生產(chǎn)和維護機車時的工作精度達到十分之一毫米。只有交給專業(yè)技術人員,我們才能保證列車的性能。
目前有三大趨勢并行:新的就業(yè)機會正在產(chǎn)生、一些崗位逐漸被淘汰、還有一些崗位則正在發(fā)生著改變。若想人工智能對人類社會產(chǎn)生積極影響,就必須確保商業(yè)企業(yè)——包括大中小企業(yè)甚至零售商——都能廣泛應用人工智能。我所講的是工業(yè)人工智能,即結合了專業(yè)知識的人工智能。我們的目標是創(chuàng)造“數(shù)字化伴侶”,它相當于人類的智能助力器。這種為人類賦能的人工智能技術必須得到普及。但是,我們不能只投資研發(fā),還要投資培訓,把這些技能在幼兒園、小學、高中和大學中推廣。
我們通過“工業(yè)4.0”成功開啟了數(shù)字化轉型,而工業(yè)人工智能將這一轉型至全新高度
人工智能推動“工業(yè)4.0”進入下一階段
工業(yè)大國想要從當前的工業(yè)革命中獲益,需要工業(yè)企業(yè)、政府官員、科學家和社會各界合作伙伴們通力合作,制定類似德國“工業(yè)4.0”的成功舉措。“工業(yè)4.0”已是世人皆知的術語,它將在人工智能的助力下迭代升級,因為未來的一切都將和人工智能息息相關,包括IT技術、工業(yè)生產(chǎn)、工廠運營、產(chǎn)品性能和服務模式等。工業(yè)人工智能將推動“工業(yè)4.0”進入下一階段,鞏固德國等工業(yè)大國的實力,這一點與美國和中國企業(yè)主導的消費品產(chǎn)業(yè)所應用的人工智能有所不同。
在位于慕尼黑的西門子機器人實驗室內(nèi),機器人在沒有預先編程的情況下組裝產(chǎn)品
人工智能是未來發(fā)展的關鍵
有關人工智能的恐慌論是片面的。我認為人們忽視了重要的一點,那就是人工智能對國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的未來增長十分關鍵。考慮到人口結構的變化趨勢,全球年均3.5%的GDP增長率注定難以為繼。經(jīng)濟必須轉型,可以通過人工智能技術和技術密集型勞動力而非勞動密集型勞動力來實現(xiàn),基于資質(zhì)和生產(chǎn)力創(chuàng)造價值。
無論是還是企業(yè),若想在今天取得成功,就必須使經(jīng)濟適應未來發(fā)展。知名市場研究機構一致預測,如果人工智能得以正確并且持續(xù)地應用,它將有可能提高德國等經(jīng)濟體的GDP。我們已經(jīng)通過“工業(yè)4.0”開啟了數(shù)字化轉型,而工業(yè)人工智能可以幫助我們達到一個全新的高度。
楚控自動化設備有限公司
“依托數(shù)字化企業(yè)套件,我們能夠支持離散行業(yè)的產(chǎn)品制造商與設備制造商實現(xiàn)數(shù)字化轉型。”西門子股份公司數(shù)字化工廠集團首席執(zhí)行官Jan Mrosik表示,“我們可以針對產(chǎn)品、生產(chǎn)和績效建立數(shù)字化雙胞胎,對其進行的虛擬仿真。通過利用從MindSphere中獲得的知識,我們能夠持續(xù)幫助客戶優(yōu)化其整個價值鏈。這不僅適用于不同行業(yè)和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,也適用于增材制造等新技術。”增材制造也是西門子在本年度展會上的一個焦點。西門子是全球一家涵蓋增材制造價值鏈各個環(huán)節(jié)的集成式軟件和硬件解決方案的供應商。對用戶而言,這意味著整個數(shù)字化流程鏈都將整合在一個集成的軟件環(huán)境下。工程、仿真、產(chǎn)品制備和3D打印所需的工具都合并在一個集成系統(tǒng)中,并可通過標準化的用戶界面來訪問。這樣就不必進行數(shù)據(jù)轉換,也避免了相關息內(nèi)容丟失的可能。這使用戶能從單機的原型設計和小批量生產(chǎn)迅速轉化為完全工業(yè)化的批量生產(chǎn)。
另外,西門子還將展示圍繞Simatic自動化系統(tǒng)的一系列新應用。全新Simatic MindApps應用程序如 Machine Monitor、Notifier和Performance Monitor是專為MindSphere而設計的特殊應用,讓用戶可以充分利用云服務的優(yōu)勢并實現(xiàn)增值。Simatic MindApps從生產(chǎn)設備導出相關數(shù)據(jù)進行分析,將其處理成有意義的息并顯示在儀表板上,或?qū)⑵溆米髦悄軋缶到y(tǒng)和消息顯示的基礎。為確保這些數(shù)據(jù)與其所服務的工廠和基礎設施一樣,Simatic MindApps采用了符合IEC 62443標準的“縱深防御”理念,以防范當前和未來的網(wǎng)絡威脅。
西門子將推出新一代軟起動器Sirius 3RW5,能滿足從簡單到復雜的驅(qū)動需求。該系列設備專為確保5.5-1,200 kW三相異步電機的平穩(wěn)啟動而設計,可用于以極其簡單、經(jīng)濟的方式實施的、面向未來的機器概念。
過程工業(yè)各行業(yè)進入數(shù)字化
“現(xiàn)在正是利用數(shù)字化潛力和優(yōu)勢來優(yōu)化過程工業(yè)整個價值鏈的時機。”西門子股份公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團首席執(zhí)行官Jürgen Brandes強調(diào),這對新建(綠地)工廠與現(xiàn)有(棕地)工廠同樣適用。重要的步是一致地使用公司已有的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù),以實現(xiàn)全生命周期各個環(huán)節(jié)的透明度,以此為基礎實現(xiàn)優(yōu)化。“得益于我們深厚的電氣化和自動化專業(yè)知識,我們支持不同企業(yè)實施相應的數(shù)字化轉型。在每個案例中,我們的產(chǎn)品都根據(jù)客戶的增值和商業(yè)模式量身定制。”在此,西門子全新“數(shù)字化咨詢”理念能夠起到重要作用。這需要與客戶開展合作,理清整個價值鏈各個環(huán)節(jié)公司的數(shù)字化轉型范圍,并繪制數(shù)字化路線圖,包括計算所需的投資。
過程工廠的數(shù)字化雙胞胎在其中發(fā)揮著重要作用。數(shù)字化雙胞胎模型始于工程設計階段,并且通過工廠整個生命周期不同階段的數(shù)據(jù)獲得更新和豐富。對來自工廠現(xiàn)場層的過程數(shù)據(jù)及其他智能傳感器數(shù)據(jù)的持續(xù)分析,可帶來全新的透明度水平,從而實現(xiàn)過程維護和服務的顯著改善。數(shù)字化雙胞胎在工廠試車時也能帶來決定性的益處。在此,Simit仿真軟件9.1版本能以更簡單的方式結合虛擬工廠試車和用戶培訓,從而將實際試車速度加快60%,并將停機時間降至——特別是在工廠轉型和升級過程中。
西門子在漢諾威工業(yè)博覽會上展示的另一項創(chuàng)新成果是Sidrive IQ,這是利用MindSphere評估驅(qū)動數(shù)據(jù)的一個全新數(shù)字化平臺。它能為工廠和設備用戶提供針對已安裝驅(qū)動系統(tǒng)的全新數(shù)據(jù)透明度,簡化機隊管理并優(yōu)化維修服務。對數(shù)據(jù)的連續(xù)分析可以節(jié)省時間并延長設備正常運行時間,譬如通過及早發(fā)現(xiàn)并糾正可能的錯誤根源的方式。這些益處使Sidrive IQ成為在整個生命周期各個環(huán)節(jié)提高驅(qū)動技術的效率和生產(chǎn)力的基礎。
時間敏感型聯(lián)網(wǎng)TSN是本次展示的另一個主題。即使在極端的網(wǎng)絡負載下,TSN也可以實現(xiàn)自動化設備之間更強大、可靠和標準化的以太網(wǎng)通。Profinet網(wǎng)絡基礎設施未來將會逐步升級,集成基本的TSN技術。作為實現(xiàn)這一目標的步,西門子將展示基于TSN的OPC UA PubSub如何用在控制層級——以展會機器人模型為例。
智能能源管理
如果沒有穩(wěn)定的能源供應,順暢的生產(chǎn)運行和不間斷的生產(chǎn)流程是不可想象的。工業(yè)對能源的需求日益增長,需要全新的能源解決方案—提率以降低能源成本,從而增強競爭力。漢諾威展會上西門子展位的亮點之一是無縫交互帶來的客戶受益,這些交互發(fā)生在可靠的能源供應解決方案、具備通功能的計量設備和復雜的數(shù)據(jù)分析之間。這些交互帶來能源透明度,能源透明度對實現(xiàn)能源管理至關重要。西門子股份公司能源管理集團首席執(zhí)行官Ralf Christian表示:“這還包括尋找更智能的方法,處理當今配電領域不斷增加的海量數(shù)據(jù)。利用數(shù)字化應用,我們能為客戶提供智能分析工具,提高運營效率。”以西班牙汽車制造商Gestamp為案例,西門子將展示更高的能源透明度如何助力實現(xiàn)節(jié)能15%并使二氧化碳的排放顯著降低。收集的數(shù)據(jù)還將上傳到MindSphere。MindApp Energy Efficiency Analytics應用程序可計算能源需求,根據(jù)實際情況給出減少負荷的并利用來自多個地點的實時耗能數(shù)據(jù),幫助優(yōu)化工廠和生產(chǎn)流程,從而降低企業(yè)的總能耗。Ralf Christian解釋說,“在業(yè)界尋找降低生產(chǎn)成本的新方法方面,除優(yōu)化能源效率外,自發(fā)電變得越來越有吸引力。”在漢諾威展會上,西門子將展示公司如何消弭用電高峰,充分利用波動電價,并創(chuàng)造額外收入—譬如通過參與能源平衡市場的方式。需求響應、電池儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)控制相關方面也納入在西門子的解決方案中。
除位于9號展廳的主展位外,西門子還與位于6號展廳的合作伙伴密切合作,展示PLM軟件組合。在27號展廳“綜合能源廣場”,來訪者將能了解整個綜合系統(tǒng)的工作原理,其中涉及能源生產(chǎn)、分配和儲能、能源需求等各個環(huán)節(jié)。在此背景下,西門子將展示電動汽車亮點:來訪者將能發(fā)現(xiàn)充電基礎設施的完整解決方案,并了解組件、充電管理系統(tǒng)和完整的端到端解決方案相關息。
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