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垠坤星锐 | 营智优化:专注NCL语言,创造“优雅”财富
近日,英格兰银行行长宣布,英国著名科学家、计算机科学和人工智能之父艾伦·图灵成为英国50英镑新钞人物。图灵设计的代码破译机器对二战产生重要影响,他也为人工智能和计算机科学作出关键贡献。而在2000年,与图灵有着不解之缘的周建阳博士创立了营智优化,致力于新一代计算机语言的探索研究。本次专访,我们来到了营智优化,近距离接触科学奥秘。
企业简介:营智优化
营智优化创办于2000年,源自法国国家信息与自动化研究院INRIA,总部设在法国NANCY(南锡),中国公司设在北京。作为优化计算平台开发商,营智以助力企业优化管理为宗旨,业务涉及生产制造、航空、航天、能源、电子、物流、高铁、人力资源、电力、通讯、金融等各领域。营智的产品为基于NCL(Natural Constraint Language)语言的优化计算平台POEM及基于该平台的POEM APS(高级计划与排程)、POEM Depot(物流仓储优化)等应用模块。
营智在资源优化领域探险创新16年有余,孜孜以求智能迅捷的科技、富有魅力的市场与优雅的财富。回报营智巨大投入的乃是计算科学的一颗璀璨明珠:核心产品POEM平台集开发平台、计算服务器、可视化引擎及客户端界面于一体,向市场提供"客户/服务器/云"全平台化开发及应用的软件环境,已为大规模开拓市场奠定基石。
企业创始人:周建阳博士
1991年7月: 北京大学计算机理学学士,获《计算机世界》奖
1997年3月: 马塞大学信息及数学博士,导师: Prolog之父
1998年: 优秀博士论文奖“Prix de Thèse 1997”
1997-2000: INRIA博士后工作并创建ENGINEST公司
2006年11月: 创建北京营智优化科技有限公司(中国总部)
2013年: 创建南京营智优化信息科技有限公司(华东区总部)
2013年: 北京运筹学会、企业运筹学会副理事长
公司董事长兼总经理周建阳博士早年从师于Prolog之父Alain Colmerauer。在导师影响下,周博士发明了图灵完备的NCL数学编程语言, 并于2000年在法国创办ENGINEST公司。为更好应用及推广其科技与产品,公司于2006年底进入中国进行科研与市场开发。
核心科技——NCL语言
NCL语言(Natural Constraint Language)是一门图灵完备、求解约束满足问题的数学编程语言。与其它声明型语言不同,NCL支持自然建模,其数学识别器可理解基于量词、布尔逻辑、数值约束、集合运算及逻辑函数的常规数学逻辑;NCL的解算器支持简化的一阶逻辑及集合编程,以混合集合规划(Mixed Set Programming)算法求解混合域(实数、整数、布尔值、日期/时间、字符串、指针及集合等)的问题。
NCL 语言原型最早出现在1997年12月召开的第三届国际系统科学和系统工程会议上,并于1998年5月提交逻辑规划协会的正式期刊"The Journal of Logic Programming”。
在实际中,NCL 能应用于数据处理,还可广泛应用于物流、民航、电子、能源、电力、高铁、航天等诸多领域的逻辑及优化问题。
与国际市场产品相比,NCL的科技创新包括:
1.数学识别器:基于AI的模式识别技术广泛应用于NCL的语法分析及语义识别;支持数学编程;
2.混合集合规划系统:囊括数值、布尔值、量词、集合、逻辑函数运算,世界上最为精密的数学算法系统之一。
核心产品——POEM优化计算平台
以NCL语言为核心,POEM整合网络、数据库及可视化技术,为用户提供"客户/服务器/云"的全平台化开发及应用环境。一体化的平台大大减轻用户进行软件管理(学习、开发、测试、部署、客户培训及维护)的负担。
POEM 的多合一性使软件商不必再依赖市场上名目繁多的软件组件(业务规则、优化、可视化的十几种功能专一的组件)来集成他们的产品。用户只需学习NCL及PoemView即可进行解决方案的开发。
POEM特性
1.以NCL数学编程语言为核心,支持逻辑编程与优化计算;具有丰富的计划(planning)、排程(scheduling)、线路规划(routing)的应用算法
2.支持可视化(表格、甘特图、地图、统计图、过程模拟等)
3.开放式系统:“客户/服务器/云”的全平台化开发及应用环境支持一体化的建模、可视化、原型化、测试、调试及部署;支持与C++、C#、Java、VB等编程语言的接口
产品应用模块
1.配送优化
路径优化VRP(Vehicle Routing Problem)及其特例取货送货问题PDP(Pickup and Delivery Problem)是供应链节点上的主要优化问题,它涉及对车辆的全局最优调度及最优的路线规划。在实际应用中,VRP/PDP涉及许多极其复杂的约束,例如根据司机的工作条例、客户工作时间窗口等约束条件规划最优行车路线。
2.仓储优化
仓储优化系统(Depot Optimization)是完全基于NCL数学编程语言开发的应用产品;系统运行于POEM优化计算平台。系统兼顾仓库最小与最大容量限制、需求点与仓库距离、配送车辆类型、配送半径、配送产品类型及不同车辆载货能力等几十种约束条件;系统以总成本最小为优化目标。
产品支持多用户与多解管理,提供基础数据编辑、优化计算、地图/表格/直方图等不同维度可视化、交互式优化等功能。用户可从不同维度查询仓库覆盖的需求点、配送量、消耗成本等;用户可在地图上直觉式拖拽需求点至配送点、增删需求点及需求量、增删配送点及配送量、修改配送点最大及最小容量等交互操作。
3.高级计划及排程
POEM APS是完全由数学编程语言NCL实现、全平台化的高级计划与排程系统(Advanced Planning and Scheduling):服务器端由PoemServer支撑优化计算,用户终端由PoemView支撑可视化及由PoemClient支撑主界面,可完全重配置。开放式架构具有模块化、参数化、通用化的特点。产品支持对高度自动化及智能化(启用AGV、机械手等)、可与云排产接口的超级工厂的管理。
系统涉及上百种约束及业务规则:工序工位需求及多资源需求、资源均衡利用、静态资源、移动性资源、消耗型资源、工序资源拆分、工序批次拆分、资源串行及并行能力、工位多能力、外协、库存、批量转移、工艺分流、工序间距离矩阵、预固定 工序、资源数约束、正反向排程、抢占式排程等。系统支持多优化目标:最小化总订单延迟时间量,最小化作业总加工时间跨度(设备最大利用率),最小化资源数等。
产品支持多用户与多解管理,拥有基础数据编辑、优化计算、交互优化等功能:系统以表格、甘特图、直方图、地图、过程模拟的多种形式对订单、作业、工序、资源、工位的多维度对象进行可视化。系统支持面向各维度对象、各可视化形式的查询与分析;支持面向订单、资源、工序及各可视化形式的直觉式交互优化。
4.云排产
云排产系统(Planner@cloud)是战略级生产计划系统,基于云端提供优化计算服务器与其他系统(MES、ERP等)无缝集成。它从全局考查企业内外的资源能力与需求约束,用复杂的优化计算从大量的可行方案中选出最优方案以指导企业生产,帮助用户与企业及时获得内外部相关资源的当前状态信息,对资源利用进行计划、执行、分析、优化及决策,实现跨企业的最优化配置与柔性化重组。
不同于车间级排程,云排产系统属于“粗粒度”的计划优化。系统实现关键工序或零件作业向企业工作中心的关键设备组的优化分配。系统兼顾数十种约束条件:企业最大、最小及日能力约束,企业间工件转移周期约束,外购件、库存件约束,客户资源优先利用约束,工艺路径分支约束等。系统以订单总体拖期最小、资源空闲率最小、资源利用均衡度最大及总成本最小等为优化目标。
5.多式联运优化
多式联运MMTP (Multi-Modal Transport Planning)是指使用至少两种不同的运输方式进行的货物流通,它涉及将遍布各地的货物选用不同的运输方式经由最佳的运输路径送达目的地。该问题的优化需要考虑的因素很多,如运输路径、运输费用、运输方式的选择等。
多式联运优化是将传统运输方式下相互独立的各种运输方式按照科学、合理的流程有效地组织起来,减少中间储存和中转时间,从而使客户获得最佳的运输路线、最短的运输时间、最高的运输效率、最安全的运输保障和最低的运输成本。
6.人力资源优化
人力资源优化模块(Human Resources Optimization) 解决如何把有限的人力资源覆盖在企业的各个岗位上,从而保障企业每时每刻的高效运营。同时,企业需要对员工进行人性化的管理,使每个职员都能高效且舒适地工作。
POEM对人力资源管理的优化将能避免不合理的超负荷工作的发生,使企业的运营安全、高效。
案例直击
1.中电集团28所
涉及机加、涂覆、电装、装配、集成等离散制造类型
指定时间转外协(工组前驱可转移时间线约束)
满足工序多资源拆分等约束
满足作业资源耦合等约束
满足资源一周七天不同班次约束
2.成都飞机制造厂
总部/分部分层权限管理
部装/总装的装配级关联性离散排程
支持细化的子工序概念(如AO工位任务)
支持细化的子资源概念(如班组成员)
满足装配制造特有的任务先上先下、作业资源耦合等约束
满足对文件传输、数据连接、C/S交互等的保密要求
3.工程物理研究院机械制造工艺研究所
典型机加车间离散制造模式
多层级、复杂工艺结构
大工序数工艺(一个产品可包含4000多道工序)
内部资源优先,资源均衡利用
紧急任务优先,兼顾长周期任务
营智优化从国内市场短板入手,用全新的技术潜心研发,奠定坚实科研基础,帮助企业提高工作效率,节约制造成本。从基础的NCL计算机语言开始,一步步拓展出行业应用广泛的POEM优化计算系统。世界前进的脚步不可逆转,人类已经迈入了人工智能的全新时代,以提升效率为立足点,相信营智的将会颠覆更多的行业,助力企业实现智能化升级。
目前,营智优化南京分部已入驻垠坤·创芯汇,以此为起点,希望营智能够在这个AI时代抢占先机,获得“优雅”的胜利。
2019-08-30