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    面向邊緣計算的柔性定制化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究
    • 點擊數(shù):473     發(fā)布時間:2025-03-10 14:00:43
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    本文聚焦人工智能時代下基于邊緣計算的新型工業(yè)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢。隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,工業(yè)控制系統(tǒng)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的分層、封閉式架構(gòu)向開放式、虛擬化架構(gòu)的轉(zhuǎn)型期。在邊云協(xié)同架構(gòu)的基礎(chǔ)上,本文研究通過整合重構(gòu)的柔性數(shù)字基座與大語言模型技術(shù),并根據(jù)定制化需求實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)重構(gòu),以滿足工業(yè)生產(chǎn)的智能化要求。同時,本文對智能代理技術(shù)、柔性數(shù)字基座設(shè)計以及大語言模型技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)展開了深入剖析,并提出基于智聯(lián)網(wǎng)的未來工業(yè)控制系統(tǒng)架構(gòu)。最后,本文研究分析了柔性數(shù)字基座技術(shù)和人工智能大模型在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)個性化設(shè)計與定制化生產(chǎn)的潛在應用價值,推動了工業(yè)生產(chǎn)向更加智能與靈活的未來邁進。

    上海交通大學張新凱

    北京城建智控科技股份有限公司張輝,張利寬,于傳洋

    上海交通大學戴文斌

    1 引言

    隨著人工智能在各行業(yè)的廣泛應用[1],傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)構(gòu)與模式正在被重塑。在工業(yè)領(lǐng)域,生產(chǎn)模式正逐步從信息化邁向智能化,“人工智能+工業(yè)控制系統(tǒng)”這一趨勢展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿εc廣闊的應用前景。當前,智能化時代仍處于發(fā)展初期,迫切需要大量創(chuàng)新性探索來為工業(yè)智能化的發(fā)展指引方向,工業(yè)智能化的推進將為制造業(yè)帶來全新的機遇與挑戰(zhàn)。回顧過去的信息化時代,工業(yè)控制系統(tǒng)成功實現(xiàn)了從傳統(tǒng)復雜的分層架構(gòu)[2]向簡潔的邊云協(xié)同架構(gòu)[3]的轉(zhuǎn)變。在邊云協(xié)同架構(gòu)中,通過將系統(tǒng)業(yè)務邏輯層進行云化處理,控制系統(tǒng)能夠依據(jù)業(yè)務邏輯精準實現(xiàn)現(xiàn)場邏輯控制操作;同時,借助現(xiàn)場設(shè)備資源的虛擬化,有效降低了邊緣側(cè)控制系統(tǒng)的復雜性,提高了現(xiàn)場設(shè)備的容錯能力,進而顯著提升了生產(chǎn)制造效率。展望未來人工智能的發(fā)展需求,在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,需求側(cè)直接由業(yè)務方提出需求,智能代理則依據(jù)這些需求與工廠的生產(chǎn)資源進行精準匹配,實現(xiàn)資源與需求的邏輯擬合,從而制定出最優(yōu)的生產(chǎn)部署方案,達成快速定制化生產(chǎn)。這一系列舉措為“人工智能+工業(yè)控制系統(tǒng)”的深入探索提供了可行路徑。本文聚焦于工業(yè)邊緣數(shù)字基座與智能代理協(xié)作技術(shù)的研究,旨在實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的動態(tài)需求分析以及產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)。為此,我們提出了柔性數(shù)字基座與智能代理的融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并深入探討了數(shù)字基座和智能代理技術(shù)演變過程中面臨的問題,為工業(yè)領(lǐng)域智能化發(fā)展探索了新的方向。

    2 工業(yè)控制系統(tǒng)演變

    工業(yè)控制系統(tǒng)(Industrial Control Systems,ICS)的發(fā)展是一部技術(shù)不斷革新、生產(chǎn)效能持續(xù)提升的歷史。自從計算機技術(shù)嶄露頭角以來,工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化,傳統(tǒng)的模擬控制器逐漸被數(shù)字控制系統(tǒng)所取代。可編程邏輯控制器(PLC)Modicon的問世,成為工業(yè)制造發(fā)展的重要里程碑,它的出現(xiàn)極大地提升了工業(yè)生產(chǎn)效率。以汽車制造工業(yè)為例,它們通過使用PLC設(shè)備構(gòu)建汽車自動化生產(chǎn)流程,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的精準控制與高效運轉(zhuǎn)。二十世紀七十年代,霍尼韋爾公司推出分布式控制系統(tǒng)TDC—2000,這一舉措為工業(yè)控制系統(tǒng)帶來了新的突破。該系統(tǒng)在控制軟件中引入了PLC的順序控制與批量控制功能,使得分布式控制系統(tǒng)(DCS)不僅具備自身原有的優(yōu)勢,還融合了PLC強大編程能力,使其在性能和功能上得到了顯著的提升。此外,現(xiàn)場總線協(xié)議的不斷發(fā)展,為工業(yè)控制系統(tǒng)的信息傳輸與交互能力帶來了質(zhì)的飛躍。PROFIBUS、Modbus等協(xié)議的出現(xiàn),實現(xiàn)了設(shè)備間的高速通信,使得現(xiàn)場設(shè)備的控制更加快速、便捷,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)過程中設(shè)備之間的協(xié)同工作效率。與此同時,TCP/IP協(xié)議的普及,使得遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA系統(tǒng)得以廣泛部署。該系統(tǒng)實現(xiàn)了工業(yè)控制系統(tǒng)遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的一體化,如今已廣泛應用于控制系統(tǒng)中,為行業(yè)穩(wěn)定運行和高效管理提供了有力支持。

    隨著網(wǎng)絡(luò)化進程的不斷深入,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet of Things,IIoT)技術(shù)應運而生。它將傳感器、云計算和大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)有機結(jié)合,實現(xiàn)了設(shè)備的狀態(tài)檢測與預測性維護,進一步推動了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從過去的基于ISA-95架構(gòu)向端-邊-云架構(gòu)[2]的轉(zhuǎn)變。在實際生產(chǎn)中,制造業(yè)大多采用ERP和MES作為傳統(tǒng)架構(gòu)下的生產(chǎn)計劃和調(diào)度決策實踐方案。其中生產(chǎn)工程師憑借自身的經(jīng)驗和知識,將上層領(lǐng)導、業(yè)務經(jīng)理和客戶形成的生產(chǎn)需求報告轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)制作的指標、流程控制以及工藝參數(shù)等生產(chǎn)指令,以確保生產(chǎn)過程的順利進行。

    近年來,邊緣計算與人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展,給工業(yè)控制系統(tǒng)帶來了革新。如圖1所示,制造業(yè)企業(yè)架構(gòu)從ERP/MES/PCS(DCS)多層次結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榘藱C合作智能代理優(yōu)化決策系統(tǒng)和邊緣智能數(shù)字基座系統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)。人工智能融入工業(yè)控制系統(tǒng),實現(xiàn)決策系統(tǒng)人機合作智能化。云端人工智能代理技術(shù)可實時感知、解析用戶需求,結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備資源與生產(chǎn)工藝,制定最優(yōu)生產(chǎn)目標、調(diào)度計劃等指令。生產(chǎn)結(jié)果與客戶反饋形成閉環(huán),實現(xiàn)人與智能代理決策系統(tǒng)協(xié)同進化。系統(tǒng)具備自我學習與優(yōu)化決策能力,使人工智能在工業(yè)生產(chǎn)決策與控制環(huán)節(jié)發(fā)揮更大作用,不再局限于外觀檢測、能耗分析等簡單任務。

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    圖1 傳統(tǒng)ISA-95多層架構(gòu)向邊-云協(xié)同架構(gòu)進化

    工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展歷經(jīng)機械控制、電氣化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化階段,正邁向智能化與高度集成新時代。其發(fā)展圍繞提升生產(chǎn)效率、靈活性與安全性,同時應對網(wǎng)絡(luò)安全等新技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著通信、人工智能和邊緣計算應用深化,ICS將推動工業(yè)自動化向自主化演進,形成高度智能化的工業(yè)邊緣控制系統(tǒng),為工業(yè)生產(chǎn)未來發(fā)展筑牢基礎(chǔ)。

    3 基于邊緣計算的工業(yè)數(shù)字基座

    近年來,云計算與邊緣計算在工業(yè)領(lǐng)域得到快速應用,有力推動了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能化與自治化發(fā)展。云計算作為中心化大數(shù)據(jù)處理平臺,面對復雜多樣的工業(yè)場景,其對低時延和高可靠性的需求日益凸顯。邊緣計算則充分利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的嵌入式計算能力,在終端實現(xiàn)更智能的數(shù)據(jù)處理與決策,有效降低了數(shù)據(jù)傳輸時延。然而,邊緣計算也存在資源受限、管理復雜等問題。基于邊緣計算的工業(yè)數(shù)字基座的提出,旨在解決邊緣計算中設(shè)備種類繁多、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議多樣、業(yè)務流程固化的難題,實現(xiàn)對邊緣側(cè)設(shè)備資源的柔性化統(tǒng)一管理。

    3.1 資源虛擬化能力

    邊緣數(shù)字基座技術(shù)的起源可追溯至無服務計算領(lǐng)域的云端虛擬運行時系統(tǒng)。以Google的gVisor無服務計算運行時系統(tǒng)和AWS的Firecracker運行時系統(tǒng)[4]為例,這些均為云廠商廣泛應用且已開源的經(jīng)典實例。它們具備強大的應用隔離與資源虛擬化能力,通過將云服務拆解為細粒度的應用函數(shù),依據(jù)函數(shù)調(diào)用接口對計算資源進行精準切分,不僅實現(xiàn)了資源分類的精細化,還顯著提高了計算資源的單位時間利用率。柔性工業(yè)數(shù)字基座在一定程度上借鑒了無服務計算運行時系統(tǒng)的核心技術(shù)—應用隔離和資源虛擬化技術(shù)。該技術(shù)旨在為運行于數(shù)字基座之上的控制函數(shù)構(gòu)建隔離的虛擬化環(huán)境,進而提升單位資源密度的使用效率。不過,工業(yè)邊緣運行環(huán)境與云服務廠商所面臨的環(huán)境存在顯著差異。工業(yè)邊緣環(huán)境中,硬件資源性能普遍較低,單個生產(chǎn)車間或工廠內(nèi)的可用資源數(shù)量也相對有限,同時工業(yè)系統(tǒng)對實時性與可靠性要求極高,所以借助嵌入式虛擬化技術(shù)為工業(yè)邊緣現(xiàn)場提供控制資源函數(shù)計算服務。未來,隨著數(shù)字基座系統(tǒng)設(shè)計的持續(xù)優(yōu)化和完善,其有望在工業(yè)現(xiàn)場逐步取代傳統(tǒng)的嵌入式Linux系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)(RTOS),為工業(yè)控制領(lǐng)域帶來新的變革和發(fā)展機遇。

    3.2 柔性資源配置

    柔性資源配置主要體現(xiàn)在兩個關(guān)鍵維度。在業(yè)務需求導向的生產(chǎn)資源配置方面,依托資源虛擬化技術(shù),突破了單個設(shè)備資源利用的局限,實現(xiàn)了多設(shè)備資源的池化整合。這一轉(zhuǎn)變使得多設(shè)備乃至多工廠的資源能夠進行柔性調(diào)度與配置,從而根據(jù)不同的工業(yè)生產(chǎn)需求,靈活調(diào)整底層資源。系統(tǒng)會深入解析生產(chǎn)需求,并據(jù)此對生產(chǎn)資源實施精準的柔性調(diào)度。柔性數(shù)字基座技術(shù)在此過程中發(fā)揮著核心作用,它促進了多設(shè)備之間的資源高效協(xié)作。如圖2所示,函數(shù)級別的控制邏輯不僅能夠高效處理本地任務,還具備對外服務能力,可接收定制化任務配置,并支持本地資源的遠程調(diào)用。考慮到工業(yè)生產(chǎn)業(yè)務多以本地執(zhí)行為主,不同生產(chǎn)車間之間,甚至異地生產(chǎn)車間之間的資源配置、協(xié)調(diào)與協(xié)作,對于完成同一業(yè)務的不同階段至關(guān)重要。

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    圖2 云端多工廠資源配置與協(xié)作

    在單個邊緣數(shù)字基座系統(tǒng)的設(shè)備動態(tài)配置方面,系統(tǒng)內(nèi)置了執(zhí)行系統(tǒng)備份功能,這是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要機制。當控制邏輯執(zhí)行出現(xiàn)故障或設(shè)備發(fā)生宕機時,系統(tǒng)能夠迅速進行熱切換,無縫過渡到備份資源繼續(xù)運行。當有新的搭載數(shù)字基座系統(tǒng)的硬件設(shè)備接入時,系統(tǒng)會立即進行資源的快速備份與切換,充分利用新增硬件資源進行冗余備份。通過在多個硬件設(shè)備上備份控制函數(shù),系統(tǒng)實現(xiàn)了算力和控制資源的有效擴充。在大規(guī)模計算或多業(yè)務協(xié)同生產(chǎn)場景下,該系統(tǒng)能夠在確保生產(chǎn)環(huán)境安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)多設(shè)備的協(xié)同工作與精準調(diào)度。綜上,基于柔性數(shù)字基座的系統(tǒng)借助硬件資源虛擬化技術(shù),達成了兩個層面的重要功能:在云服務層面,實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)車間以及異地工廠生產(chǎn)業(yè)務的資源優(yōu)化配置與高效協(xié)同調(diào)度;在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場層面,實現(xiàn)了運行函數(shù)的熱備份以及計算控制資源的協(xié)同配置,為工業(yè)生產(chǎn)的智能化和高效化提供了有力支撐。

    3.3工業(yè)邊緣計算的實時性與可靠性分析

    工業(yè)邊緣數(shù)字基座系統(tǒng)作為工業(yè)領(lǐng)域?qū)S玫倪吘壙刂葡到y(tǒng)軟件,其核心使命在于確保系統(tǒng)運行的實時性與控制任務的可靠性,從根源上杜絕因系統(tǒng)設(shè)計瑕疵引發(fā)的人為損失。為實現(xiàn)高度的實時性,系統(tǒng)采用裸機虛擬化架構(gòu)設(shè)計。在這種架構(gòu)下,運行于系統(tǒng)內(nèi)的軟件具備嚴格限定的內(nèi)存讀寫權(quán)限,能夠直接與外接設(shè)備進行高效的數(shù)據(jù)交互與控制操作。此設(shè)計摒棄了傳統(tǒng)基于Linux內(nèi)核裁剪的定制化實時操作系統(tǒng)中冗余的架構(gòu),大幅減少了已知系統(tǒng)漏洞。與非定制實時控制系統(tǒng)相比,工業(yè)邊緣數(shù)字基座系統(tǒng)在實時性方面展現(xiàn)出無可比擬的絕對優(yōu)勢,能夠為工業(yè)生產(chǎn)過程提供精確到毫秒級別的控制,確保了工業(yè)運行的高度可靠性。數(shù)據(jù)安全備份機制,系統(tǒng)內(nèi)置了先進的冗余備份機制,該機制可對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,一旦檢測到潛在風險或運行錯誤,會自動且迅速地對正在運行的系統(tǒng)進行備份。這種自動化的備份策略有效避免了因意外情況導致的控制數(shù)據(jù)丟失,為工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性提供了堅實保障。

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    圖3 工業(yè)邊緣數(shù)字基座系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

    如圖3所示,在新型工業(yè)邊緣系統(tǒng)設(shè)計之初,我們便引入了基于安全語言和內(nèi)存規(guī)則的設(shè)計理念。通過遵循嚴格的編程規(guī)范和內(nèi)存管理策略,從系統(tǒng)規(guī)劃的源頭避免了常見的軟件開發(fā)漏洞,確保系統(tǒng)在運行過程中的可靠性。此外,系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計上采取了極簡主義原則,僅保留與上層云計算平臺進行智能信息載體傳輸所必需的接口。這種設(shè)計方式顯著降低了因接口暴露而遭受不可預知網(wǎng)絡(luò)攻擊和外界非法控制的風險,為工業(yè)控制系統(tǒng)構(gòu)建了一道堅固的安全防線。綜上,工業(yè)邊緣數(shù)字基座系統(tǒng)架構(gòu)憑借其在實時性、數(shù)據(jù)備份和安全性設(shè)計方面的卓越特性,為工業(yè)領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)和智能化控制提供了可靠且高效的解決方案,有望成為推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

    4 工業(yè)邊緣系統(tǒng)智能化

    4.1 智聯(lián)網(wǎng)

    智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(Internet of Intelligence,IOI),是一種面向未來的網(wǎng)絡(luò)范式,它將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備拓展到具有智能模型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(簡稱智能體),智能體傳輸?shù)闹悄苄畔⑹翘砑幼匀徽Z言后的結(jié)構(gòu)化文本信息。智能信息可以在接收到信息后根據(jù)本地的模型進行智能化解析,根據(jù)本地模型的功能解析出符合本地模型功能的信息內(nèi)容,實現(xiàn)智能信息在不同的智能載體之間的傳遞、編譯和解析。智聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)消費中的定位如圖4所示。

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    圖4 基于智聯(lián)網(wǎng)的消費者定制化需求與智能生產(chǎn)

    4.2 智能代理

    隨著人工智能技術(shù)不斷演進,基于CNN網(wǎng)絡(luò)[5]和LSTM網(wǎng)絡(luò)[6]的模型持續(xù)突破人類視覺與自然語言理解的邊界。2022年底,Transformer架構(gòu)[7]、大模型與超大規(guī)模GPU集群在自然語言處理領(lǐng)域深度融合,ChatGPT[8]的出現(xiàn)標志著人工智能技術(shù)邁入新的發(fā)展奇點。近年來,盡管人工智能技術(shù)未實現(xiàn)更高層次的技術(shù)突破,但在應用創(chuàng)新方面成果豐碩。人工智能模型廣泛應用于多個領(lǐng)域:在金融領(lǐng)域,量化交易逐步取代傳統(tǒng)人工交易;在醫(yī)療領(lǐng)域,24小時問診服務使醫(yī)生從繁瑣工作中解脫;在城市服務領(lǐng)域,智能化客服的增加緩解了人力資源緊張。

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    圖5 汽車定制化生產(chǎn)需求在智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞過程

    在自動駕駛與機器人領(lǐng)域,推動領(lǐng)域?qū)S媚P驮诳刂谱詣踊矫娴奶剿鲗嵺`;在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,助力解析復雜生產(chǎn)需求,實現(xiàn)定制化生產(chǎn)服務。汽車定制化生產(chǎn)需求在智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞過程如圖5所示,不同階段智能代理Agent模型具備不同的技能,不同的技能提供不同的服務。每一階段代理根據(jù)當前技能,為上一階段的客戶需求提供智能化服務,Agent3和Agent4將會與智能工廠鏈接,實現(xiàn)需求的工業(yè)生產(chǎn)制造流程化落地。Agent交付作為定制化需求生產(chǎn)的售后代理與客戶進行產(chǎn)品交付和客戶反饋收集,用于完成需求-生產(chǎn)交付-反饋的業(yè)務結(jié)構(gòu)。多Agent協(xié)作完成一個最終的需求定制化服務。

    4.3 工業(yè)智能

    工業(yè)智能是智聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域的應用,它通過整合人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、邊緣數(shù)字基座等先進技術(shù),提升制造過程的智能化水平與連接性。智聯(lián)網(wǎng)可連接工廠車間信息與流程至工業(yè)云數(shù)據(jù)中心,輔助決策者精準認知制造過程,增強決策能力,還能推動新型智能技術(shù)開發(fā),提升了工業(yè)機器性能并節(jié)約了成本,在提升效率、質(zhì)量控制與可持續(xù)性上潛力巨大。

    智聯(lián)網(wǎng)在智能工業(yè)多案例展現(xiàn)應用價值。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中,其分布式智能系統(tǒng)獲智聯(lián)網(wǎng)支持,如基于物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同學習模型的入侵檢測系統(tǒng)可提高檢測準確率,區(qū)塊鏈與聯(lián)邦學習結(jié)合能保障智能學習安全并提升計算效率[9];在機器人技術(shù)方面,智聯(lián)網(wǎng)可解決其實時數(shù)據(jù)處理與隱私問題,通過本地訓練和上傳梯度參數(shù)構(gòu)建共享模型,減少傳輸延遲[10];在智能制造領(lǐng)域,智聯(lián)網(wǎng)借助分布式AI等技術(shù)應對集中式網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn),如知識圖譜數(shù)字孿生模型和ManuChain模型可優(yōu)化制造過程[11];在定制化生產(chǎn)上,智聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)工業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)與流通的網(wǎng)絡(luò)化、智能化和定制化,整合各方資源,滿足用戶個性化需求。

    以汽車工業(yè)柔性定制化生產(chǎn)為例,如圖6所示,黃色虛線框是智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)示意圖、藍色虛線框是數(shù)字基座架構(gòu)示意圖。消費者通過智能代理實現(xiàn)個人需求的表達,智能代理之間形成密集的智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)定制化需求的傳遞。智能代理同樣會及時反饋來自當前的狀態(tài),與消費者形成積極的閉環(huán)反饋系統(tǒng)。數(shù)字基座實現(xiàn)了柔性化生產(chǎn)資源配置,突破資源和地理空間對于生產(chǎn)制造業(yè)遠程協(xié)作的限制。

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    圖6 面向消費者的未來智能工廠新模式

    5 未來展望

    本文深入剖析了面向未來的邊緣系統(tǒng)架構(gòu)—柔性邊緣數(shù)字基座的現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù),以及面向智能化時代的未來網(wǎng)絡(luò)范式—智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。本文通過分析工業(yè)邊緣系統(tǒng)的發(fā)展歷程、挑戰(zhàn)與趨勢,明確了柔性數(shù)字基座技術(shù)對工業(yè)控制系統(tǒng)升級的重要意義。結(jié)合智聯(lián)網(wǎng)這一未來網(wǎng)絡(luò)新范式,本研究聚焦于實現(xiàn)滿足定制化需求的工業(yè)自動化生產(chǎn)制造流程。借助工業(yè)邊緣數(shù)字基座與智能代理的協(xié)作,依據(jù)客戶需求開展定制化工業(yè)生產(chǎn)加工。將數(shù)字基座的柔性資源配置與遠程協(xié)作生產(chǎn)特點,與工業(yè)智能代理模型相結(jié)合,實現(xiàn)需求解析并生成控制邏輯閉環(huán),進而達成定制化生產(chǎn)。在關(guān)鍵技術(shù)層面,本文探討了系統(tǒng)資源柔性配置、需求文本動態(tài)分析和智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息架構(gòu)等核心技術(shù),為完善工業(yè)邊緣計算智能數(shù)字基座技術(shù)提供了有價值的參考。展望未來,隨著智能代理模型技術(shù)的不斷豐富,智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將更為完善并廣泛滲透到生活各領(lǐng)域。在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,柔性數(shù)字基座技術(shù)與智能代理技術(shù)的深度融合,有望構(gòu)建面向消費者需求的智能工廠,實現(xiàn)從消費者需求到定制化產(chǎn)品反饋的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。

    作者簡介:

    張新凱(1996-),男,博士研究生,現(xiàn)就讀于上海交通大學自動化與感知學院,主要研究方向為邊緣計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

    張 輝(1975-),男,博士,現(xiàn)就職于北京城建智控科技股份有限公司,主要研究方向為智慧城市和智能交通領(lǐng)域。

    張利寬(1981-),男,碩士,現(xiàn)就職于北京城建智控科技股份有限公司,主要研究方向為工業(yè)邊緣計算和實時控制系統(tǒng)。

    于傳洋(1988-),男,碩士,現(xiàn)就職于北京城建智控科技股份有限公司,主要研究方向為智慧城市及物聯(lián)網(wǎng)。

    戴文斌(1984-),男,博士,現(xiàn)就職于上海交通大學自動化與感知學院教授,主要研究方向為工業(yè)控制軟件、工業(yè)邊緣計算、工業(yè)信息化與智能化。

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    摘自《自動化博覽》2025年2月刊

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