近年來(lái)，伴隨著(zhù)德國工業(yè)制造4.0、“中國制造2025”等國內外重大戰略的提出，自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。

目前，自動(dòng)化技術(shù)正在和人工智能等相結合，體現著(zhù)鮮明的時(shí)代特征。同時(shí)，國家自然科學(xué)基金委多年來(lái)對中國自動(dòng)化學(xué)科的支持，也極大地推動(dòng)著(zhù)我國自動(dòng)化研究的快速發(fā)展。

1946年，美國福特公司的機械工程師D.S.哈德最先提出“自動(dòng)化”一詞，并用來(lái)描述發(fā)動(dòng)機汽缸的自動(dòng)傳送和加工的過(guò)程。

20世紀50年代末起至今是綜合自動(dòng)化時(shí)期，這一時(shí)期空間技術(shù)迅速發(fā)展，迫切需要解決多變量系統的最優(yōu)控制問(wèn)題，于是誕生了現代控制理論?，F代控制理論的形成和發(fā)展為綜合自動(dòng)化奠定了理論基礎。

近年來(lái)，伴隨著(zhù)德國工業(yè)制造4.0、“中國制造2025”等國內外重大戰略的提出，自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。目前，自動(dòng)化技術(shù)正在和人工智能等相結合，體現著(zhù)鮮明的時(shí)代特征。同時(shí)，國家自然科學(xué)基金委（下稱(chēng)基金委）多年來(lái)對中國自動(dòng)化學(xué)科的支持，也極大地推動(dòng)著(zhù)我國自動(dòng)化研究的快速發(fā)展。

自動(dòng)化和智能化推動(dòng)新產(chǎn)業(yè)革命

自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、軍事、商業(yè)、醫療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴展人的器官功能，增強人類(lèi)認識世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化是工業(yè)、農業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現代化的重要條件和顯著(zhù)標志。故此，早在1961年，我國就正式成立了中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )，此后，兩年一屆的中國自動(dòng)化大會(huì )也成為自動(dòng)化領(lǐng)域的一大盛會(huì )。

“2017中國自動(dòng)化大會(huì )，共有2000多名海內外專(zhuān)家學(xué)者參會(huì )，接收投稿論文2200多篇，參會(huì )人數與論文數均創(chuàng )新高?！敝袊詣?dòng)化學(xué)會(huì )理事長(cháng)、中國工程院院士鄭南寧認為，這充分體現了我國自動(dòng)化領(lǐng)域的活躍與發(fā)展。

山東大學(xué)校長(cháng)樊麗明表示，自動(dòng)化領(lǐng)域博大精深，在人類(lèi)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中作用重大。自從上世紀美國科學(xué)家創(chuàng )立“控制論”以來(lái)，控制及自動(dòng)化學(xué)科的影響力就跨越了學(xué)科疆界，成為人類(lèi)文明進(jìn)步和現代化的重要條件和顯著(zhù)標志，“特別是近年來(lái)，隨著(zhù)現代工業(yè)的不斷進(jìn)步，人工智能的水平得到飛速發(fā)展，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)一場(chǎng)深刻的產(chǎn)業(yè)變革，自動(dòng)化和智能化正是這一產(chǎn)業(yè)革命的最強助推力?！?/p>

自動(dòng)化技術(shù)的重要性，也可從國家自然科學(xué)基金委近年來(lái)的資助力度中窺見(jiàn)一二。

基金委信息科學(xué)部常務(wù)副主任秦玉文對記者表示，自動(dòng)化是人類(lèi)文明進(jìn)步和現代化的重要標志?；趪覒鹇孕枨?，基金委信息科學(xué)部科學(xué)合理地制定了助力自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展的戰略規劃，近五年來(lái)，資助自動(dòng)化學(xué)科的項目達4000多項，經(jīng)費超過(guò)30億元。相近學(xué)科也有8000多個(gè)項目獲得資助，經(jīng)費達60多億元。未來(lái)，還將繼續圍繞自動(dòng)化的學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行布局，繼續在經(jīng)費方面進(jìn)行支持。

智能自主系統成為重要發(fā)展方向

鄭南寧認為，伴隨著(zhù)經(jīng)濟全球化的深入發(fā)展和“中國制造2025”的推進(jìn)，自動(dòng)化技術(shù)如今已經(jīng)進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)、高度智能的新格局，人工智能的突飛猛進(jìn)、大數據的爆炸法增長(cháng)，推動(dòng)了智能自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，掀起了新一輪科技革命和工業(yè)創(chuàng )新的浪潮。

眾多專(zhuān)家也認為，智能化和自動(dòng)化的深度結合，已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。中國科學(xué)院院士包為民就表示，在當前信息化時(shí)代背景下，智能自主系統及應用成為國家未來(lái)發(fā)展的重要方向，是我國社會(huì )發(fā)展中的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，國家正在啟動(dòng)人工智能重大計劃，將迎來(lái)智能技術(shù)發(fā)展的春天。

他還以航天器發(fā)展舉例介紹，先進(jìn)控制儀表是未來(lái)各類(lèi)飛行器自主飛行的基礎，智能儀表是未來(lái)慣性?xún)x表的重要發(fā)展方向，推行航天控制與智能儀表技術(shù)的融合發(fā)展，可能會(huì )實(shí)現業(yè)態(tài)創(chuàng )新和顛覆性演進(jìn)。因此，智能自主控制技術(shù)將為未來(lái)航天活動(dòng)、武器裝備、重大儀器、智能交通、智慧城市等提供技術(shù)支撐，是控制學(xué)科發(fā)展的一個(gè)重要方向。

智能制造需重視ICPS研究

毫無(wú)疑問(wèn)，人工智能技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得自動(dòng)化與之融合后為傳統的制造業(yè)、流程工業(yè)等賦予了新的活力?？梢韵胂蟮氖?，21世紀是智能制造獲得重大發(fā)展和廣泛應用的時(shí)代，智能制造將引發(fā)制造業(yè)革命，并將重新構筑全球制造業(yè)的競爭格局。

中國工程院院士孫優(yōu)賢指出，當前我國工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)十分繁重，每年因污染帶來(lái)的經(jīng)濟損失達到GDP的6%，我國單位GDP能耗達世界均值2.5倍，勞動(dòng)生產(chǎn)率僅為美、日、德等發(fā)達國家的八分之一。大量的事實(shí)告訴我們，我國工業(yè)生產(chǎn)必須找到新的發(fā)展道路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和“兩化”深度融合是解決工業(yè)生產(chǎn)困境的主要途徑，它們的理論和技術(shù)支撐就是信息物理融合系統（CPS）。當今，CPS在工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng )新應用形成了工業(yè)信息物理融合系統ICPS，它是智能制造的基礎理論和關(guān)鍵支撐。ICPS通過(guò)信息物理系統的滲透、融合，在傳感與執行、數據與網(wǎng)絡(luò )、控制與優(yōu)化、安全與可靠、物流與商務(wù)、設計與制造等各個(gè)層面體現出強大的威力。

孫優(yōu)賢認為，工業(yè)控制系統經(jīng)歷了自動(dòng)化儀表控制系統（電子化）、計算機集中控制系統（數字化）、計算機分布式控制系統（數字化+網(wǎng)絡(luò )化）三個(gè)階段，在長(cháng)達20多年的時(shí)間里無(wú)實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，發(fā)展方向相當模糊，面臨著(zhù)戰略轉移的重大抉擇。如今，隨著(zhù)工業(yè)4.0、“中國制造2025”、CPS、中國人工智能2.0等規劃和理念的涌現，以精準感知、分散智能、資助協(xié)同、全局優(yōu)化、主動(dòng)防御為特征的智能控制系統（數字化+網(wǎng)絡(luò )化+智能化）應運而生，這就是工業(yè)控制系統的高級形態(tài)。

“為推動(dòng)我國信息化和工業(yè)化深度融合的新契機，塑造產(chǎn)業(yè)轉型升級的新動(dòng)力，搶占未來(lái)先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)制高點(diǎn)，ICPS的基礎理論研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)已刻不容緩?！睂O優(yōu)賢最后表示。

摘自《中國科學(xué)報》