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智能制造名词术语浅析(一)

智能制造名词术语浅析(一)

一个快速发展且尚未成熟的领域,会出现大量新的名词术语,对这些名词术语的理解和使用往往出现分歧。智能制造就是这样的一个领域,有时一个术语有多个不同的解释,有时多个不同的术语却有着相同或类似的含义,甚至有的术语本身就含义模糊、语焉不详。这为该领域的从业者和学习者带来很大困扰。这里选择几组常见的且容易混淆的术语,尝试进行简单的分析。一家之言,以抛砖引玉。
  1.大制造与制造

  大制造的提法从上世纪八十年代就有了,最早应该是来自CIMS,即计算机集成制造系统。CIMS强调的是消除企业的信息孤岛,每个孤岛代表从需求分析、设计、生产、实验、销售、维护、报废等一个产品和产品设计的全生命周期里的某个环节,集成就是要把这些环节整合起来形成一个完整的制造系统,所以这里面的"制造"包含所有环节。而传统意义上的"制造"主要是指生产加工环节。因此CIMS里面的"制造"比传统意义上的"制造"范围更大、含义更广,也就是所谓的"大制造"。

  但有意思的是,在正式的文献里,几乎找不到"大制造"这个词,"大制造"主要出现在专家的ppt或讲稿里,似乎更像是一个学术俚语。正式的学术文章、技术报告或官方文件里,统统都用"制造",比如"智能制造","先进制造"、"制造大国","中国制造2025",这些词里面的"制造"其实指的都是"大制造"。而当看到 "设计与制造","制造执行系统"这样的表述时,里面的"制造"就是传统意义上的"小制造"了。

  因此到底是"大制造"还是"小制造",只有根据上下文的意思去理解了。但在某个行当里呆久了,难免会有些思维惯性,因此不同领域的人在一起交流时,有时总是说不到一起去,最后发现各自讲的"制造"其实不是一个概念。这种时候,大家最好还是先自报家门的好。

  2.智能与智慧

  在业界,将smart 翻译成智慧,而将 intelligent 翻译成智能已成为客观事实。但关于这两个词的含义和用法却常常让人一头雾水,比如智慧城市,智能城市,智能家居,智慧家电,智能交通,智慧交通,智能制造,智慧制造。什么时候该是智能,什么时候该是智慧?智能和智慧到底区别在哪?这些问题很难找到一个统一的说法。

  有人认为智慧比智能更聪明更有境界,而又有人认为智能的意思是不仅聪明而且还能干,所以智能的意思包含智慧,而且更接地气。看来是公说公有理,婆说婆有理。

  其实将intelligent翻译成智能基本没有什么异议,而将smart翻译成智慧确实有点问题。在中文里,智慧代表着深邃的思想和对世界万物的大彻大悟,是人群中极少数智者才配得上这个词的。而在英文里,smart 却没有这么高的境界,用"聪明"这个中文词倒是更能贴切地反映其含义,英汉字典里也是这么解释的。而智慧一次词应的英文应该是wisdom, 在中国人写的英文文章里,也确实有这么用的。有一次参加国际会议,甚至见到外国人也提到 wisdom city,不知是不是受到了中国人的影响。

  与其他术语中文翻译虽然混乱,但单对应的英文词却没有歧义不同,智慧与智能所对应的smart和intelligent,在英文世界里也是用的让人眼花缭乱,比如smart manufacturing和intelligent manufacturing就同时存在。关于这两个词的含义,我请教过一些欧美的业内人士,但对它们的理解居然也莫衷一是。看来关于智慧还是智能的问题是个世界性难题。

  3.智能制造、智能产品

  一种流行的说法是,智能制造必须包含几个要素:智能产品,智能生产,智能装备,智能服务等等,缺一不可。

  有的专家更是特别强调智能产品,认为不生产智能产品就不能算智能制造。但实际上,并不是每种产品都需要智能,比如,流程行业的产品大多是没有智能的,像酱油,汽油,啤酒等等。即使在其他行业,也有一些产品,至少在现阶段对智能化的需求也不是那么迫切。但这些产品仍然需要通过生产过程的智能化提高生产效率,改进产品质量。其实智能产品,智能生产,智能装备,智能服务只要满足一条就可以成为智能制造了。而事实上,任何一条都不是那么容易做到的。

  4.数字双胞胎,数字孪生,数字模型

  据羿戓设计所了解,关于digital twin 这个词的中文翻译到现在也没有完全统一,当前可以查到的叫法有数字双胞胎、数字化双胞胎、数字孪生、数字孪生体等,在文献里出现最多的是数字双胞胎和数字孪生。其实怎么翻译并不是很重要,因为原来的这个英文词 digital twin 就不是很准确。

  Digital twin 的本意是用数字化技术为物理实体创建一个模型,这个模型和物理对象非常的像,因此就可以通过研究这个模型来分析物理实体的特性,并进而对物理实体进行改进或优化。

  按照词典的解释,twin 是指双胞胎中的一个。大家都知道,人类的双胞胎长相可以很相似,但性格却可以大相径庭。而在制造技术里面,为物理实体构建的模型,既追求形似,更追求神似。如果只是看起来很像,内部的特性却不像,这样的 twin 是没有意义的。而按照我们实际想要表达的意思,叫 digital copy 似乎更合适些。

  正如前面说,digital twin本质上就是个数字模型。那为什么守着现成的词不用,非要舍近求远呢?一般认为digital twin 和普通模型是有区别的,digital twin和物理实体之间可以交换数据,并可以随着时间的推移不断演化,不断逼近物理实体。

  那是不是digital twin出现之前,模型和实体之间都是脱节的呢?其实不然,学过控制的人大都知道,自适应控制就是通过物理系统的输入输出数据不断地完善对应的数学模型,而这种思想在控制界已经存在五十多年。所以说模型很早以前就已经和物理实体进行交互了。

  另外,需要特别说明的是,模型和实体之间的相似与否是与需求密切相关的,如果不考虑建模的目的和需求,而要建立一个和物理实体完全一样的模型是不现实的,也是没有意义的。而digital twin却容易误导人们过渡追求表面的"逼真"而忽视了实际的需求。

  Digital twin之所以能够流行更多的还是因为听起来比较形象。因为英文本身就不是很严谨,所以中文的翻译也不必咬文嚼字,本人还是觉得数字双胞胎更朗朗上口,易于传播。不过不管叫什么,只要在追求名词创新的同时,别忘了它的本质就行了。这也算是不忘初心吧。

  5.云、雾、边

  云计算刚出来的时候,很多人还感觉是云里雾里,常有人调侃: 说不定什么时候再出来个"雾计算"。可没过几年,就真的弄出个雾计算,大概意思是: 数据以及对数据的处理和应用程序集中在网络边缘的设备中,而不是几乎全部保存在云中,是云计算的延伸。

  雾计算提出也有几年了,但一直不温不火,倒是边缘计算异军突起。雾计算和边缘计算都是针对有物理系统存在的场景,但仔细分析关于它们的各种定义和描述,实在看不出什么实质性的区别,基本意思都是要弥补云计算高高在上、实时性不强的弱点,尽量把计算或存储放在距离终端设备较近的地方。如果非要区别,单从名词本身倒是更容易说得清楚,云在天上,边在地上,而雾则是从天到地的一片。三者合一,就成了天网恢恢疏而不漏。

  其实这也不是什么新鲜事,计算机的计算模式一直以来就是在服务器、客户端之间移来移去,一会儿胖客户端,一会儿瘦客户端,谁胖谁瘦考虑的都是计算和存储能力以及网络的传输能力,其核心思想无非是把计算放到最合适的位置。

  最后再说说"边缘"这个词,就其含义讲,歧义不大,指的是靠近执行端或数据源头的地方,但有时候会产生一种被边缘化的感觉。其实Edge这个词既有边缘的意思,也有刀刃的意思。参照上面提到的计算模式演变的规律,把edge computing 理解为"把最合适的计算放在最合适的位置,即好钢用在刀刃上"似乎更合理些。这样的话,edge computing 翻译成"边沿计算"是不是更好些呢?

  
上海.羿歌,主要立足于物联网之感知层的解决方案和组件设计制造。  18918134319
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