有人说,物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息载体,它的本质是形成互联互通的网络。但通过这两个例子可以看出,物联网是制造汽车的关键零部件,是身体维持健康的重要组成部分,其本质是资源。杨善林表示,互联网与“机器”和“电力”等类似,现在可以把互联网定义为一种对人类经济社会发展产生深远影响的人造资源。“这种资源全面融入到经济社会系统运行的全过程,广泛渗透到生产生活的各个方面,促进线上、线下资源的融合与重构,推动了生产和生活方式的变革。”杨善林说道。
杨善林在演讲中表示,工业互联网也在经历与互联网相似的三个发展阶段,即从技术系统到应用平台,再到融入产品资源。
杨善林指出,网络感知技术、制造智能技术、工业互联网标准体系、人机协同技术和基础技术是工业互联网的关键技术,工业互联网有四大发展路径。
第一个发展路径是工业互联网技术系统的构建。推进工业互联网,关键要立足工业本质,紧扣智能特征,以制造业需求为先驱,首先攻克数据感知、标识解析、互联通信、云端服务、信息模型、数据服务模型等关键基础技术。
第二个发展路径是工业互联网应用模式的创新。要聚焦企业、区域、行业转型升级的需要,围绕车间、企业、产业链和供应链构建工业互联网,开展多场景、全链条、多层次的应用模式探索。
第三个发展路径是基于工业互联网的产业生态构建。要围绕集团企业、跨企业的协作平台化、产业生态化需求,创新全产业链及全价值链。
第四个发展路径是工业互联网的国际化发展。围绕工业互联网技术体系,需要展开全球化联合协作攻关。
杨善林总结道,在工业互联网发展初期,要在标准体系、情感感知、通信互联、制造智能、人机协同、基础技术等方面取得理论与技术突破,要建立支撑系统制造模式创新和商业模式创新以及企业生态系统的平台。工业互联网与互联网必将是融为一体的,发展工业互联网必须走国际化道路。
MEMS与相关领域加速交叉融合
南京大学物理学院副教授王漱明的演讲主要聚焦微纳光学超构表面这一领域。在王漱明看来,超构透镜不仅可以应用于量子领域,也有望加速与MEMS调控体系的交叉和融合。
“量子是我们国家发展的重要战略性学科,我们在这方面也有一些积累,在无人机上有很好的集成量子成果。使用超构透镜阵列也可以实现量子方面新的突破。比如高维路径纠缠源,通过超构透镜和非链性过程结合,(能够)实现高量子纠缠,有10×10的100维态势纠缠。”他表示,超构透镜阵列非常有用,但超构透镜阵列做完了以后就不能再进行动态调整了。在此情况下,超构透镜与MEMS调控体系的融合是一大解决之道。“超构透镜和MEMS结合,能够做可调焦距成像。希望和各位同仁们多交流,看是否能让MEMS与更多超构体系和动态可调体系有交叉的功能。”王漱明说。
正如MEMS技术有望与超构透镜领域进行更深层次的融合,目前,MEMS与智能制造、智能生活领域同样正在创造出更多“交叉点”。中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术分会理事长孙立宁在演讲中谈道,未来产业的发展是多学科交叉的结果,产业很难仅仅依靠某个单项技术来实现发展。
现阶段,传感器正在向千行百业加速渗透、融合。孙立宁表示,过去的工厂是人开机床,未来和现在的工厂则是由机器人进行软件扫控等。在生产过程中,要想对产品的质量、装备的状态进行验证,就必须有传感器,只有这样才能产生数据。基于此,孙立宁认为,传感器是装备智能化、生产智能化的重要手段。
在工业领域,目前的工业机器人和机床并不具备外部感知能力。未来,机器需要变得更加智能,在加工过程中还要具备对产品质量进行分析和自动决策的能力,甚至要自学制造。“这是典型的智能制造装备。”孙立宁表示,传感器在其中起到的作用非常重要,是装备智能化、生产智能化的重要手段。
孙立宁建议,应从制造与生活这两个方面发展微纳感知。他认为,微纳器件与系统是智能制造与智慧生活的核心技术,MEMS正在向微型化、集成化、多功能化、数字化、网络化方向发展,“机器人+微纳+信息”和人工智能的交叉融合将改变人类生产和生活方式。基于此,他提议,应加强基础与创新研究,解决共性关键技术。还要建立产业制造平台,做到机制创新和创新创业,打造人才培养与多种创新创业模式相结合的产业化平台,最终形成协同发展的产业链和创新链。
论坛上,中国工程院院士杨树兴将MEMS技术发展和惯性技术的加速融合作为切入点,阐述了发展MEMS惯性传感器的重要意义。杨树兴认为,国内MEMS惯性传感器在理论研究、基础工艺及工程样机性能上有所突破,但在某些高端领域,陀螺仪在性能稳定性、成品率、可靠性、成本等方面与国外仍有较大差距,亟待进一步提升。