欢迎光临杭州研一智控科技有限公司!
服务热线0571-86800286
Article技术文章
首页 > 技术文章 > 实验室的智能革命:智慧诞生之路

实验室的智能革命:智慧诞生之路

发布时间:2022-01-13浏览:343次

实验室的智能革命:智慧诞生之路


当前,全球经济正向数字经济加速转型。新一代信息技术带动传统产业向先进化、绿色化、数字化升级,数据、知识等新型要素正替代资本等传统要素成为关键驱动力,为组织创新和产业变革带来重要历史机遇,这,就是第四次工业革命。
或者我们也可以将其称之为,第一次智能革命。





# 一

智慧实验室:从智能革命中诞生


实验室是科技前沿领域先遣者的,一向与技术转型变革同频共振。“智慧实验室"是智能革命与实验室发展理念融合的产物,前者侧重前瞻带领,后者侧重科学系统。作为现代实验室加速发展的关键路径,厘清“智慧实验室"的价值导向、能力主线和数据驱动方式有助于我们发现问题、分析问题、解决问题,最终走向智能革命前沿,实现科学发展。


但要说清楚智慧实验室是什么,我们必须从源头讲起。


过去,实验室是作为人类在自然科学技术方面活动的场所,即保障研究者的知识、经验、方法等验证无误的执行;但随着社会快速变化,需求和竞争环境决定了实验室需要缩短技术创新迭代周期、按需匹配、提高效率,传统方式已越来越力有未逮。于是在进入数字时代后我们开始利用信息技术把研究者的知识、经验、方法转化为计算机的知识,再由计算机来辅助执行,这就是智慧实验室的源头。



# 二

实验室“智慧"发展的三个阶段


然而,人的智慧不仅仅包括人类在自然科学技术方面的巨大成功,也包括在体制、机制创新等方法/论层面进行的探索与实践,所谓智慧实验室如果仅仅是承载人类科学技术知识方面的经验显然是不够的。按照管理学的理论:组织可分为三层架构,第一层是决策层,第二层是管理层,第三层是执行层。一个使用大量机器人的实验室,管理者不去适应新技术的变化,依旧采用以往的经验管理,它的智能依然只体现在执行层,它的智能依然局限于自动化范畴,在决策层和管理层的智能化仍有缺陷。


图片


简单理解,工具没有智慧,新的价值与空间,仍需要先遣者自己去开辟。

所以,一个实验室发展到了什么程度,关键因素取决于主导者在何种层面上,适应融入了智能化的驱动方式——以数据驱动。





初级阶段:业务数据化

建设信息系统,实现实验室业务管理的数据化,业务相关表单和信息流转以数字方式存储,达到业务数据可利用、可溯源、可改进,业务数据化带来的好处是实现更为精细的运营。



中级阶段:数据业务化

基于大量的运营数据分析,对实验室的运作逻辑进行数学建模,优化之后,反过来再指导实验室日常运行。数据业务化打通各个信息孤岛,让数据得以连接,让数据产生价值。通过对这些数据进行综合地、多维地分析,对实验室的运作逻辑进行数字建模,指导并服务于实验室的日常运营。



最终目标:智能化

智能化重塑“人、机、料、法、环、测"实验室全要素:

“人" 不再只指向实体世界的人,同时不断延伸数字人、AI等;
“机" 不再只指向科学仪器设备,同时不断涵盖跨领域复合型智能设备等;
料" 的运行不再有复杂的环节和管控,需求端和供应端将呈网状协同,高效而又安全;
“法" 将形成业务生产数据、数据反哺业务的局面,不断衍生出融合型和细分方向的全新成果;
“环" 成为实验室彻底无感的要素,环境与资源友好,虚拟仿真与现实实验互补,处处皆可控,也就不再需要关注;
“测" 将增加数据维度的新标准、新体系,如数据可信度、知识库等;

所有要素都不是静态不变的,而是形成与时俱进、动态优化的战略闭环。


概而论之,实验室智能化将超脱解决实验室内部问题的藩篱,专注于将智能科技转化为实验室生产力。



# 三

智慧实验室不是什么?是什么?


从智慧实验室的发展阶段中我们发现,智慧实验室是一个系统性的工程,智能化不可能一蹴而就。主导建设者不必从一开始就高屋建瓴:实验室建设就好像是一个人的成长,十几岁的时候长身体,二十几岁的时候长心智,每个阶段,有每个阶段的长势。

图片

点击图片查看大图




▲ ▲ ▲

智慧实验室不是遥不可及的远景
而是一步一个台阶的风景



如果我们继续深入探究,当我们连接所有的场景建立数字化实验室,是否就意味一个无人的实验室?事实上,智慧实验室或许会部分替代执行层和管理层需要的人员,但对流程设计、设备操作、创新等方面的智能化人才反而提出了更高的要求,我们需要组建跨部门、跨专业、跨领域的新型团队,以挑战更复杂也更有价值的不确定问题。可以说未来实验室人员思维模式和能力的智能化,才是智慧实验室的关键根基。



▲ ▲ ▲

智慧实验室不是无人实验室
而是更要“以人为本"


在智慧实验室动态发展的过程中,涉及到个体、部门、组织、行业等多个层次,以及技术、管理要素、业务等各个方面,智慧实验室建设依赖每个个体的参与,也有助于赋能每个个体挖潜、提质、增效,绝不是顶层受益、底层受累的运动,主导建设者应有主线思维:转型本质上是为了优化创造、传递和获取价值的系统,面向智慧实验室发展需要以价值为导向。



▲ ▲ ▲

智慧实验室不是价值再分配
而是价值的创造


综上所述,智慧实验室在每一个方面都有新的可能,这让我们无法具体的描述智慧实验室最终会成为什么样子。唯有我们都将智慧实验室作为一个动词而非形容词,或许才能恰当的回答智慧实验室是什么。正如今天大海上航行的船长什么样,是大海说了算的,我们看不见别的样子的船,是因为那些船都沉了。真正塑造船的不是造船师,而是大海。

可以说,智慧实验室就是一艘行驶在智能革命的星辰大海上的舰船。


图片

中国载人航天科学实验空间站是智慧实验室最佳蓝本

/ 以人为本 / 创新价值 / 高度智能化 /

/ 数据驱动 / 生态共享 / 探索未知领域 /


研一实践


研一根据智慧实验室发展演进规律和实验室用户发展现状,从物资管理入手,构建产品+技术+服务一站式解决方案,借助与用户、行业的密切交流,与项目建设的全环节跟进,与实验室用户共建共享智慧实验室建设总体布局和整体设计的经验,以期在“人、机、料、法、环、测"各要素上逐步加速向更高层级跃升。

微信图片_20220113101124.png


立足实验室用户视角,从智慧赋能、技术突破、多维管理、业务增益等多角度为用户创造价值,帮助用户提升物资运转效率和质量,取得智慧实验室发展成效。




天下难事必作于易,天下大事必作于细。

智慧实验室建设
既要
实验室的老师们敢大胆尝试,

也要研一这样的建设者小心实践;

既要实验室一线工作者贡献经验,

也要幕后设计者主动技术交流;

需要研一这样的建设者专注产品研发,

更要融入主导建设者的指导和建议。

以推动者与创新者的觉悟

踏实实践智慧实验室建设

是研一智控矢志不渝的使命与时代担当

研一愿与智慧实验室发展同生长、共呼吸

期待与您共话未来!




图片


编者语


智慧实验室将会通过生态级数字化和泛在物联网级网络化,构建智慧实验室生态圈资源、业务、能力等要素的开放共享和协同合作,共同培育智能驱动型的数字新业务,实现可持续发展,为构建新发展格局、全面建设社会主义现代化国家做出新的更大贡献。


本文在此力图以企业实践与对智慧实验室的理解为智慧实验室建设提供参考和指引,如有疏漏敬请指正,欢迎交流。


路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。