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从智能的三个层次看自动化行业及智能制造

已有 5441 次阅读 2019-9-8 12:32 |系统分类:科研笔记| 智能, 认知智能, 智能制造, 自动化行业, 互联网公司

前面讲到智能的三个层次:感知智能、执行智能和认知智能,见下图。其中认知智能是建立并改进系统模型(规律的表述),使用模型处理信息并做出决策的能力。

 职能的三个层次_大.jpg

为流程工业服务的自动化行业包括DCS/PLC系统制造商,还有传感器和执行器制造商。多数DCS/PLC公司也生产传感器和执行器,如HoneywellABB、西门子、施耐德、横河、中控等。在智能的三个层次中,这些传统自动化公司主要做那一层呢?

DCS/PLC + 传感器 = 感知智能,

DCS/PLC + 执行器 = 执行智能。

DCS系统中唯一能够称得上是认知智能的,是单变量PID控制器。然而,这些DCS公司连PID控制都没做好。我知道这些是因为很多公司用我开发的PID参数整定技术。

我们认为,对流程工业中的生产装置,一个理想的智能制造系统有5层,见下图。

智能制造金字塔_大.jpg

5层全是基于模型的算法软件,属于认知智能。传统的自动化公司对这一智能制造基本无所作为。大家都在做底层的硬件/设备,这也许解释了为什么当前DCS市场一片红海,都是白菜价。虽然都在喊工业大数据,智能制造,感觉还没有找到北。搞硬件/设备出身的人,很难认可软的东西。

在上世纪90年代,在石化工业,有三家美国公司从事智能制造。DMC公司和SETPOINT公司从事模型预测控制(MPC)技术咨询;AspenTech(阿斯本)开发了流程模拟软件。这三家公司的技术核心是生产装置的数学模型:DMCSETPOINT使用的是基于实验数据的系统辨识模型;AspenTech使用的是机理模型(物理模型)。后来AspenTech在纳斯达克上市有了钱,于1995年分别收购了DMCSETPOINT。合并后的AspenTech可以说是纯粹的智能制造公司,只做基于模型的算法软件和相关的咨询项目。这期间Honeywell、英维思(后被施耐德收购)等DCS公司也通过收购方式发展了模型预测控制和实时优化业务,但都比不上AspenTech

全世界石化工业就几百家大厂,AspenTech和几家DCS厂家挤在那里,20年把蓝海做成了红海。

我们认为,以模型预测控制和实时优化为代表的智能制造技术,可以在所有的流程工业复制,包括发电、水泥、冶金、钢铁、采矿、垃圾发电等等。我们小小的团队已经在石化、化工、发电和水泥取得成功应用。

AspenTech的石化行业背景过强,限制了想象力,始终没有跨出石化工业。DCS公司受硬件/设备和相应行业的双重限制,更难有在多个行业推广智能制造的梦想。这是我20多年观察的结果。

最近听说,阿里、华为和京东三大互联网公司都在尝试流程工业控制与优化,也就是我们说的工业智能制造,而且是面向所有的工业。一开始在心里嘲笑他们,又一想自己不是从20年前就做同样的梦吗?

难道工业智能制造要靠互联网公司来实现?

伟大的突破,或者靠绝境逼出来,或者靠梦想造出来。




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