基于人-信息-物理系统(HCPS)的新一代智能制造研究

本文从制造业面临的问题和挑战、新一代人工智能技术带来的重大机遇、新一轮工业革命的核心技术等方面论述了新一代智能制造的发展背景。通过分析智能制造的发展演进过程,指出传统制造向智能制造发展的过程是从原来的"人–物理"二元系统(HPS)向新的"人–信息–物理"三元系统(HCPS)发展的过程。HCPS揭示了智能制造发展的基本原理,是支撑新一代智能制造发展的理论基础。基于HCPS和智能制造的系统集成,从给制造业带来的革命性变化、给人类社会带来的革命性变化等方面描述了新一代智能制造的愿景。

智慧城市综合能源系统数字孪生技术及应用

传统城市向智慧城市的转型发展对能源系统提出了新的要求,建设数字化、互动化的综合能源系统是重要的应对思路之一。在先进信息技术的驱动下,综合能源系统的数字化与信息化水平不断提升,但如何充分发挥其技术价值仍需要探索。该文围绕综合能源系统的数字孪生技术,对其在智慧城市发展中的需求、价值与意义进行了分析,对其基本技术框架和技术挑战进行了探讨,对相关的关键技术问题进行了阐述,并围绕综合能源系统数字孪生在系统规划、运行、控制以及与城市多领域协同交互等方面的应用进行了展望,希望能够为综合能源系统数字孪生技术的未来发展与应用提供一些思考和借鉴。

以人为本的智能制造:理念、技术与应用

人是制造生产活动中最具能动性和最具活力的因素,智能制造最终需回归到服务和满足人们美好生活需求上来。本文基于人–信息–物理系统(HCPS)智能制造发展理论,提出以人为本的智能制造(人本智造)的基本概念,并从发展背景、基本内涵、人的因素、技术体系、应用实践等方面对人本智造进行了分析探讨。研究指出,人本智造体现了智能制造发展的一种重要理念,同时也是新一代智能制造系统的一个重要技术方向。在此基础上,针对人本智造从政策、企业、科研3个层面提出了若干建议:及时对接国家相关战略、企业将“以人为本”作为发展智能制造的重要理念、重视智能制造系统中人因工程的研究等,以促进以人为本的智能制造在我国的发展和应用。

航空智能制造的基础——软件定义创新工业范式

本文依据中国工程院最新观点性文章《走向新一代智能制造》,结合航空工业智能制造的演进路径,从传统研制方式人–物理系统入手,分析了飞机制造业的数字化到智能化的发展。对飞机基于模型的数字定义,到基于信息–物理系统的数字定义进行了阐述。新一代智能制造就是在新一代信息技术(云计算、物联网、移动通信、大数据、智能制造)的支持下,实现与人、设备和物料的深度融合,其典型特点就是数字主线使能的数字孪生。