以人為本的智能制造:理念、技術(shù)與應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-27 03:32
人是制造生產(chǎn)活動中最具能動性和最具活力的因素,智能制造最終需回歸到服務(wù)和滿足人們美好生活需求上來。本文基于人–信息–物理系統(tǒng)(HCPS)智能制造發(fā)展理論,提出以人為本的智能制造(人本智造)的基本概念,并從發(fā)展背景、基本內(nèi)涵、人的因素、技術(shù)體系、應(yīng)用實踐等方面對人本智造進(jìn)行了分析探討。研究指出,人本智造體現(xiàn)了智能制造發(fā)展的一種重要理念,同時也是新一代智能制造系統(tǒng)的一個重要技術(shù)方向。在此基礎(chǔ)上,針對人本智造從政策、企業(yè)、科研3個層面提出了若干建議:及時對接國家相關(guān)戰(zhàn)略、企業(yè)將"以人為本"作為發(fā)展智能制造的重要理念、重視智能制造系統(tǒng)中人因工程的研究等,以促進(jìn)以人為本的智能制造在我國的發(fā)展和應(yīng)用。
【文章來源】:中國工程科學(xué). 2020,22(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
智能制造系統(tǒng)與人的因素
智能制造的主體包括產(chǎn)品、制造裝備,其中產(chǎn)品是智能制造的價值載體,制造裝備是實施智能制造的前提和基礎(chǔ)。這里的“以人為本”指智能產(chǎn)品和裝備的服務(wù)目的在設(shè)計之初就應(yīng)充分考慮人的需求和人的因素,尤其是直接面向廣大消費者的智能產(chǎn)品。同時,在智能工業(yè)裝備的設(shè)計之初需要充分考慮人工干預(yù)的可能情況,在設(shè)計上留有權(quán)限和空間。例1:某品牌手機(jī)。該公司采用“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式引領(lǐng)了“創(chuàng)客”設(shè)計模式的新潮流,成為目前按銷售額計算成長最快的公司之一,2018年銷售額超過1700億元。基于“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式,研發(fā)人員通過微博、微信、論壇等渠道匯集用戶需求并對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn);手機(jī)系統(tǒng)80%的更新需求是根據(jù)網(wǎng)友建議產(chǎn)生的,而有33%的系統(tǒng)更新是由用戶直接研發(fā)的[1]。
在人本智造系統(tǒng)中,信息系統(tǒng)主要是與人一起,對物理系統(tǒng)進(jìn)行必要的感知、認(rèn)知、分析決策與控制,從而使物理系統(tǒng)(如機(jī)器、加工過程等)以盡可能最優(yōu)的方式運行,包括認(rèn)知層面、決策層面以及控制層面的人機(jī)協(xié)同等;還需考慮人體工效學(xué)、認(rèn)知工效學(xué)、組織工效學(xué)等內(nèi)容。人本智造的相關(guān)技術(shù)主要有以人為本的設(shè)計、控制、AI、計算、自動化、服務(wù)、管理等。其中,以人為本的設(shè)計也稱“參與式設(shè)計”,在設(shè)計中注重人的思維、情感和行為,是一種創(chuàng)新性的解決問題的方法;始終關(guān)注最終用戶的需求,并將其作為數(shù)字設(shè)計過程的中心。以人為本的AI則強(qiáng)調(diào)AI的發(fā)展應(yīng)以AI對人類社會的影響為指導(dǎo),更多融入人類智慧的多樣性、差異性和深度性,以增強(qiáng)人類技能而非取代人類。四、人本智造的應(yīng)用實踐
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向新一代智能制造的人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)[J]. 周濟(jì),周艷紅,王柏村,臧冀原. Engineering. 2019(04)
[2]基于人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)的新一代智能制造研究[J]. 王柏村,臧冀原,屈賢明,董景辰,周艷紅. 中國工程科學(xué). 2018(04)
[3]智能制造體系架構(gòu)、參考模型與標(biāo)準(zhǔn)化框架研究[J]. 李清,唐騫璘,陳耀棠,李君,周劍,田雨華,李媛姍,苗建軍. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(03)
[4]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國機(jī)械工程. 2015(17)
[5]先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)研究開發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵──人的因素[J]. 陳國權(quán). 中國機(jī)械工程. 1996(01)
[6]制造系統(tǒng)中知識信息與人的作用[J]. 張伯鵬,汪勁松. 機(jī)械工程學(xué)報. 1994(05)
本文編號:3611675
【文章來源】:中國工程科學(xué). 2020,22(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
智能制造系統(tǒng)與人的因素
智能制造的主體包括產(chǎn)品、制造裝備,其中產(chǎn)品是智能制造的價值載體,制造裝備是實施智能制造的前提和基礎(chǔ)。這里的“以人為本”指智能產(chǎn)品和裝備的服務(wù)目的在設(shè)計之初就應(yīng)充分考慮人的需求和人的因素,尤其是直接面向廣大消費者的智能產(chǎn)品。同時,在智能工業(yè)裝備的設(shè)計之初需要充分考慮人工干預(yù)的可能情況,在設(shè)計上留有權(quán)限和空間。例1:某品牌手機(jī)。該公司采用“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式引領(lǐng)了“創(chuàng)客”設(shè)計模式的新潮流,成為目前按銷售額計算成長最快的公司之一,2018年銷售額超過1700億元。基于“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式,研發(fā)人員通過微博、微信、論壇等渠道匯集用戶需求并對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn);手機(jī)系統(tǒng)80%的更新需求是根據(jù)網(wǎng)友建議產(chǎn)生的,而有33%的系統(tǒng)更新是由用戶直接研發(fā)的[1]。
在人本智造系統(tǒng)中,信息系統(tǒng)主要是與人一起,對物理系統(tǒng)進(jìn)行必要的感知、認(rèn)知、分析決策與控制,從而使物理系統(tǒng)(如機(jī)器、加工過程等)以盡可能最優(yōu)的方式運行,包括認(rèn)知層面、決策層面以及控制層面的人機(jī)協(xié)同等;還需考慮人體工效學(xué)、認(rèn)知工效學(xué)、組織工效學(xué)等內(nèi)容。人本智造的相關(guān)技術(shù)主要有以人為本的設(shè)計、控制、AI、計算、自動化、服務(wù)、管理等。其中,以人為本的設(shè)計也稱“參與式設(shè)計”,在設(shè)計中注重人的思維、情感和行為,是一種創(chuàng)新性的解決問題的方法;始終關(guān)注最終用戶的需求,并將其作為數(shù)字設(shè)計過程的中心。以人為本的AI則強(qiáng)調(diào)AI的發(fā)展應(yīng)以AI對人類社會的影響為指導(dǎo),更多融入人類智慧的多樣性、差異性和深度性,以增強(qiáng)人類技能而非取代人類。四、人本智造的應(yīng)用實踐
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向新一代智能制造的人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)[J]. 周濟(jì),周艷紅,王柏村,臧冀原. Engineering. 2019(04)
[2]基于人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)的新一代智能制造研究[J]. 王柏村,臧冀原,屈賢明,董景辰,周艷紅. 中國工程科學(xué). 2018(04)
[3]智能制造體系架構(gòu)、參考模型與標(biāo)準(zhǔn)化框架研究[J]. 李清,唐騫璘,陳耀棠,李君,周劍,田雨華,李媛姍,苗建軍. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(03)
[4]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國機(jī)械工程. 2015(17)
[5]先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)研究開發(fā)和應(yīng)用的關(guān)鍵──人的因素[J]. 陳國權(quán). 中國機(jī)械工程. 1996(01)
[6]制造系統(tǒng)中知識信息與人的作用[J]. 張伯鵬,汪勁松. 機(jī)械工程學(xué)報. 1994(05)
本文編號:3611675
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