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复杂的现代化生产过程中的各种问题,这种帮助就是软件代理,它们能够接受并完成复杂的智力工作从而提供必要的信息资料。
关键技术
这种将主导系统建立在代理基础之上的构思来源于信息学。代理在信息学中叫做软件单位,它与目标对象具有许多共同的特性并通过理智的反映和灵活性得到扩展。代理能完成独立的委托工作,既能独立处理信息又能提供必要的信息交流。代理可以为保证完成复杂的工作而自动组织人力攻关。软件代理在联网平台上工作,它能索取信息源并筛选信息。软件代理穿梭于信息和知识之间,起到连接和加工信息产品的作用。
问题和解决方案
这种基于代理的主导系统搞活了企业经济。在数字化工厂里,代理们既加工知识又提供知识,使企业更有效地实现生产过程,从而获得更多的经济利益。同时还能保证产品质量并合理地调节市场需求。
虽然基于代理的主导系统具备所有的信息技术,然而当自我组织起来的代理大量涌现的时候,就必须要考虑到如何通过平台有效地进行必要的信息交换的问题,而在这方面几乎还无经验可谈。更大的障碍还在于进行数字化工厂的最初知识结构组织的人才,我们需要工程师和信息学人才,因为他们能够一起保证完成数字化工厂里从头到尾的信息模拟所需要的很抽象的工作。在设计数字化工厂及其主导系统方案时就可应用包括信息人才管理系统在内的工程师服务条例,以便于人才管理,这个条例将被证明是能够经受考验的。
重要意义
复杂的生产过程将产生大量的信息,因此,有必要借助新的软件代理技术将工作任务分摊给许多人去完成,这些人各自完成规定的任务,筛选相关的信息并将这些信息与现有知识联系起来,就像机器人帮助人们操纵仪器一样。软件代理发送信号帮助人们理解和处理新的任务。
前景预测
以代理作为基础的下一代生产及企业管理的主导系统将是人们的工作伙伴,这种自始至终的信息模拟正是软件代理为数字化工厂的定义和运行所打下的极好的基础,也就是说,软件代理已为人们完成极其复杂的决策过程及采取相应的措施作好了准备。
第五部分:虚拟企业 生产 服务前景预测
机器人助人为乐
人们做梦都想着能有一个帮手,它能做繁琐的家务、能提供饮料、取报纸,在人们休假时它能看房子、修草地以及送咖啡等,也就是说,它是一个全能的服务员,只要人一张嘴,它就能知道人想干什么,就会为人服务、与人消遣。然而,可惜的是,当今这个时代已经没有多少人雇得起帮手和家庭保姆了,更何况是要用机器人呢?当然,上面指的机器人是专门为病人、残疾人或活动不便的人们设计的,因为他们更需要机器人的帮助。对这些人来说,技术上的支持能够很大程度地赢得他们心理上的独立感和安全感。他们可以不必非得待在治疗机构,而可以待在家里。当然,在日常生活中,除了他们以外还有别的一些人也需要机器帮助。因此,科研人员和仪器制造厂商已看好这个机器人帮手的巨大市场。
劳恩霍夫生产技术与自动化研究所许多年来一直在开发具有
服务功能的机器人,其中也有用于日常生活的帮手。有一种机器人叫“看屋宝”(Care…O…bot),目前,第二代样机已经试运行了。
关键技术
机器人“看屋宝”由一个带有电池的移动平台、一个机器胳臂、 一个抓手和一个用来扫描周围环境以辨别人物的光学传感器以及一个带有语言、图像和接触传感器的使用界面等部分共同组成。使用者通过口授或在屏幕上点击服务图像通知机器人要干什么。当机器人知道它要执行的工作和周围环境以后,它就能自动产生执行程序,接着传感器便按照人的意愿指挥机器人工作,发出信号让机器人打开相应的门和柜子并传递日常用品。此外,非常灵敏的运动技能和传感器也在起作用,以保证机器人识别出不同的人和周围环境,以便人与机器能和睦共处。
关键技术
机器人帮手至少应该能几乎像人一样在不很宽敞的房间里灵巧安全地移动,同时也要价格实惠、经久耐用。为了达到这个目的,必须根据运动学为抓手和胳臂设计出新的驱动装置。其中,最大的挑战是实现人和机器的相互作用,即如何通过协调语言、手势和触摸而产生需要的对话。更重要的是,机器人只要认出服务对象就应该很快根据程序完成人的要求。另外,也应加强研究如何有效地模拟这种多功能对话(即语言、手势和触摸),并使之能方便地为人所使用。
重要意义
机器人的研究和开发为我们展现了一个庞大的市场。就像家庭洗衣机或者老人用的手扶车一样,机器人“看屋宝”也可作为我们日常生活中的一个舒适的家庭设备。目前,全世界还有许多科研机构或者公司都在从事机器人帮手的研制和开发。
前景预测
根据专家预测,10年内将会有第一台前所未有的机器人进入家庭。但大批量家庭机器人的使用则要在10年或者更多年以后才能实现。科研人员和生产商们一致的看法是,虽然未来机器人助手的市场潜力非常大,但问题是谁能成功地实现这个突破呢?
喷丸技术和陶瓷
自从20世纪30年代喷丸技术用在赛车的传动轴上,大幅度提高了赛车的疲劳强度以来,这种表面处理工艺便开始迅速发展。今天,每个汽车马达的阀门弹簧都必经喷丸,尽管喷丸会稍微损失些表面材料,但它保证了马达的使用寿命。这种根据需要利用普通材料局部优质表面以提高其特殊性能的处理方法,对金属材料而言已是很普遍的了。
前,人们对高质量的陶瓷材料并不进行喷丸优化处理,因为
常规的喷丸也会引起这种陶瓷材料的脆裂,这也说明断裂并不是因为强度低而引起的。与金属相比,陶瓷材料从根本上具有完全不同的变形和断裂性能,超载时陶瓷会突然断裂。从表面上看,像喷丸这样的工艺只会引起脆性陶瓷的损伤,因为在喷丸过程中既要使陶瓷零件的表面局部变形,又不能让它断裂,这似乎是难以两全其美的。
第五部分:虚拟企业 生产 服务问题和解决方案
关键技术
喷丸与喷砂的原理相似:具有一定硬度的微小球墨或球丸通过空气压力或其他气体压力快速喷射到零件表面,如果是金属的话,其冲击作用会引起一定深度的表面变形而且直到表面层变硬才终止继续变形。同时,压力会产生相应的预应力,这种预应力会使构件在使用时产生很危险的拉应力。但喷丸后,变硬的表面层确实具有很高的强度和很强的耐磨及抗腐蚀能力。
问题和解决方案
弗劳恩霍夫力学材料研究所的研究人员在世界上首次成功地将喷丸技术应用于陶瓷,极大地提高了陶瓷的使用强度,其成效甚至超过了按照一般费事的常规方法,即通过改变和开发新的材料性能来提高其强度的方法。对陶瓷的变形和断裂性能的系统研究表明,在喷丸过程中,球墨或球丸的尺寸与表面变形和预压应力的形成有很密切的关系,即引起零件产生裂隙的原因与球墨尺寸直接有关。这项研究成果带来了技术上的突破。在实验室里,人们用不同的陶瓷材料通过选择一定范围的工艺参数和合适的球墨材料,使表面层的材料强度提高了4倍,甚至同时还降低了陶瓷的脆性。
重要意义
尽管人们广泛彻底地研究了陶瓷材料的潜力,但不要期望工业界在近期内就能生产出强度和韧性都很好的陶瓷产品。因为还存在一个很大的问题,即陶瓷材料的加工性能太差。然而使用喷丸技术可以克服陶瓷的这种缺点并找到其新的应用领域,例如,可以应用到表面层性能起决定作用的零部件,如滑动轴承和滚动轴承的耐磨性以及控制阀及汽缸活塞杆的弯曲疲劳强度的改善方面等。另外,该技术还有一个不可忽视的潜力,它可以弥补加工损失的不足,也即使用某种快速实惠的加工工艺代替小心翼翼并费事的硬加工工艺。
前景预测
首次成功地对陶瓷滚动轴承及其模具进行了试验性喷丸处理,从而为喷丸技术用在处理高质量陶瓷方面开辟了一个新天地,这对于提高普通陶瓷材料的质量也具有重要意义。
移动通信——数字化服务到家
移动的终端设备将电信和组织者的功能与个人的当地信息联系在一起。人们可以通过它阅读E…mail,可询问距离最近的自动取款机在哪里,或者动态索取时刻表。然而,这些新的服务功能的实现需要较高的安全性保障,特别重要的是数据保护及个人隐私的保护。
种移动通信课题的目的是在代理人基础上设置一个平台,以
提供针对个人的多方位、多时空、多面安全和随时的服务。
技术关键
除了组织者功能和上网入口外,这种移动终端还提供了当地的全球性定位系统(GPS)接收器和一个为安全目的而设置的小型解读卡。用户赋予终端及其用户指南以权限,而为了提供每个用户的服务和信息,软件代理则要与服务代理保持联系并充分利用这种特别的管理者(服务代理)。
问题和解决方案
服务代理人保存并管理用户的姓名、地址及尽可能多的其他信息,如银行账号、旅馆目录、饮食嗜好或文学上的偏爱等。用户指南会根据本体学原则寻找到相应的服务,用户指南和服务代理人位于用户使用区的一个服务器上。根据个人需求,其权限可设置在智能卡上、个人计算机�