隨著智能技術(shù)在領(lǐng)域和方法上的不斷擴(kuò)展,其在工業(yè)自動化中也取得了越來越廣泛的應(yīng)用,根據(jù)應(yīng)用功能可分為信息獲取、智能軟測量、數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)建模、動態(tài)控制、過程優(yōu)化、故障診斷、質(zhì)量控制、生產(chǎn)調(diào)度、商業(yè)智能等不同類型。對于未來智能技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用,孫彥廣副院長針對檢測、通訊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和決策、驅(qū)動等方面進(jìn)行了展望:
一、檢測——高性價(jià)比的任何環(huán)境下的過程參數(shù)的直接測量
(1)擴(kuò)展的屬性感知:研制進(jìn)行非常規(guī)測量的傳感器,提供特殊的定量信息用于評估產(chǎn)品的特性/質(zhì)量;
(2)軟測量:開發(fā)更實(shí)用、準(zhǔn)確的建模技術(shù)以證明推理傳感的價(jià)值;混合建模工具,將過程數(shù)據(jù)和工藝知識結(jié)合起來進(jìn)行推理和過程性能監(jiān)視;
(3)傳感融合:通過不同傳感器輸入的集成和融合支持多相系統(tǒng);開發(fā)一般的傳感融合算法;多用途傳感融合處理器。
二、通訊
(1)人-機(jī)通訊——清晰、準(zhǔn)確、快速、明確地交換性能和指令信息。在需要決策的時(shí)候?qū)⒏鞣N領(lǐng)域數(shù)據(jù)綜合,以人們能理解的語言提供實(shí)時(shí)正確信息。開發(fā)建立用于報(bào)警模式識別和能提出合理化建議的專家系統(tǒng);開發(fā)新的低成本的顯示和表達(dá)技術(shù),為操作員提供通訊信息。
(2)機(jī)-機(jī)通訊——及時(shí)、準(zhǔn)確、自組態(tài)的與過程無縫連接接口。即插即用,自主集成控制元件;建立接口庫;研究人機(jī)交互新方法。魯棒控制體系結(jié)構(gòu),提供高頻帶通訊架構(gòu)、策略和系統(tǒng)組態(tài)工具用于智能傳播。
三、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和決策
(1)感知處理——無縫、高速、準(zhǔn)確的多傳感融合。提供魯棒軟測量,用于基于科學(xué)的過程狀態(tài)估計(jì);實(shí)時(shí)感知處理。
(2)產(chǎn)品和過程建模——以產(chǎn)品模型為輸入形式,過程模型為主過程控制器。將機(jī)理知識與數(shù)據(jù)組合成混合模型;多智能體體系架構(gòu);建立過程知識庫,支持無專業(yè)建模經(jīng)驗(yàn)人員;動態(tài)、自進(jìn)化模型,支持實(shí)時(shí)優(yōu)化。
(3)推理和適應(yīng)——用于優(yōu)化操作的控制器。集成控制開發(fā)環(huán)境;根據(jù)產(chǎn)品/過程特性自動形成控制器;經(jīng)驗(yàn)/知識獲取,將其并入智能操作控制系統(tǒng);提供對未計(jì)劃/未預(yù)見事件的控制邏輯,減少管理和操作過程中人的干預(yù)。
(4)任務(wù)分解和決策——在實(shí)時(shí)環(huán)境下給出正確的指令。集成決策處理,魯棒決策處理遞階結(jié)構(gòu);開發(fā)經(jīng)濟(jì)的控制策略優(yōu)化和實(shí)施技術(shù);全面工具集成。
四、驅(qū)動——直接過程驅(qū)動
自診斷、自整定、自主集成,即插即用的執(zhí)行元件;提供廣義工廠控制模型;軟執(zhí)行器,帶推理功能,為下一代執(zhí)行器奠定基礎(chǔ)。
(孫彥廣:冶金自動化研究院副院長,國家冶金自動化工程技術(shù)中心主任,中國自動化
學(xué)會理事。)