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工業(yè)連接

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造:美德VS中國

2025China.cn   2015年04月09日

  引言:中國信息通信研究院院長曹淑敏近日參加了2015年“中國信息經(jīng)濟年會”,會議中,曹淑敏做了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造》的主題演講,演講中表示:美國的“軟服務(wù)”與德國的“硬制造”這些優(yōu)勢相比,完備制造業(yè)以及ICT體系,才是中國的發(fā)展優(yōu)勢。

 

  2015年2月7日,在主題為“信息經(jīng)濟:全球趨勢 中國選擇”的“中國信息經(jīng)濟年會”暨中國信息化百人會2015年會上,中國信息化百人會成員、中國信息通信研究院院長曹淑敏做了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造》的主題演講。她提出,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在推動產(chǎn)品個性化、制造服務(wù)化、過程虛擬化、組織分散化、制造資源云化。

  她認(rèn)為,與美國的“軟服務(wù)”優(yōu)勢與德國的“硬制造”優(yōu)勢相比,中國的優(yōu)勢是擁有完備的制造業(yè)與ICT體系,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力越來越強,未來發(fā)展智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的切入點是智能工廠、智能裝備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)與新模式。

  以下為演講實錄。

  從去年開始,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為一個非常熱門的詞,并且因此發(fā)生了很多情況。在前年和去年時,傳統(tǒng)企業(yè)家都比較惶恐,因為他們看到了互聯(lián)網(wǎng)給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來變革的挑戰(zhàn)。但同時我們可以看到,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生了很多新機會。前不久,騰訊的馬化騰到通信研究院交流時表示,去年的機會太多了,找他的人也非常多。他已經(jīng)開始在很多領(lǐng)域投資、布局。

  互聯(lián)網(wǎng)從1994年進(jìn)入商用后,經(jīng)過20年的發(fā)展,特別是在2007年移動互聯(lián)網(wǎng)商用以后,帶來了巨大的變革。過去,我們把它歸結(jié)為是一個消費性的互聯(lián)網(wǎng),而且影響的產(chǎn)業(yè)主要在信息通信領(lǐng)域自身的產(chǎn)業(yè)上。從現(xiàn)在開始,它已經(jīng)變成了一個產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng),可以說它在各個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)成為一個主導(dǎo)變革的力量,這一點是毫無疑問的。在它對自身的變革中,先是通訊業(yè)和計算機業(yè)的融合,帶動ICT產(chǎn)業(yè)快速融合和變革。很多通訊的巨頭已經(jīng)不再存在,最典型的如諾基亞。

  現(xiàn)在,互聯(lián)網(wǎng)在很多的服務(wù)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的影響,發(fā)生產(chǎn)業(yè)變革的有媒體、商貿(mào)、金融、旅游、教育、醫(yī)療等等行業(yè),這里面有很多萬億美元以上的產(chǎn)業(yè)。

  接下來,變革的將是服務(wù)業(yè)和制造業(yè)。新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,最典型、最根本性的變革會在制造業(yè)發(fā)生。很重要的前提就是網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),我剛才談到兩大產(chǎn)業(yè)的融合,一個是計算機產(chǎn)業(yè),一個是通訊產(chǎn)業(yè),尤其是移動通訊產(chǎn)業(yè),移動寬帶產(chǎn)業(yè)。每一代互聯(lián)網(wǎng)的變革帶來了用戶數(shù)量級的變化。80年代開始發(fā)展移動通訊,每一代移動通訊也帶來了用戶數(shù)量的變革。到了3G和4G時,它和互聯(lián)網(wǎng)已結(jié)合得非常完美。就移動互聯(lián)網(wǎng)來看,它帶來的產(chǎn)業(yè)聚變和人們整個經(jīng)濟生活的聚變,現(xiàn)在已沖向百億級的客戶。下一個就是跟物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,現(xiàn)在談5G,第五代移動通訊的時候,有兩大應(yīng)用場景,一個是移動互聯(lián),一個是移動物聯(lián),就是移動和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。它帶來的是一個千億級甚至是萬億級的一個聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模,就是我們所說的萬物互聯(lián)。因為網(wǎng)絡(luò)的廣泛滲透和信息通訊技術(shù)的快速發(fā)展和成本降低,使它和各個產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,尤其是和制造業(yè)的結(jié)合變成可能。所以其實ICT技術(shù)和制造業(yè)的結(jié)合,不是今天才發(fā)生的,從計算機技術(shù)誕生的那一刻,就和制造業(yè)開始結(jié)合起來,可以說每次信息通信技術(shù)的重大創(chuàng)新,都會為制造業(yè)帶來新的變革。首先,計算機誕生以后,數(shù)控系統(tǒng)很快就誕生了;圖形軟件商品化以后,帶來了CAD技術(shù)在工業(yè)的廣泛應(yīng)用等等,包括工業(yè)以太網(wǎng);互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展后,首先電子商務(wù)在工業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用,大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以后,它和制造業(yè)的滲透和融合開始加速,所以它對制造業(yè)的發(fā)展開始是輔助性的,就是計算機技術(shù)為代表的ICT技術(shù),主要是成為制造業(yè)的一個輔助工具。后期把計算機軟件、通訊、網(wǎng)絡(luò)和制造技術(shù)相集成,為工業(yè)自動化程度的提高起了巨大的作用。現(xiàn)在的融合是ICT制造業(yè)和整個工業(yè),或者說整個制造業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈的一個全面滲透和融合,它把制造業(yè)推向智能化和網(wǎng)絡(luò)化,對制造業(yè)的模式會產(chǎn)生一個巨大的變革。

  互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的融合,其實已經(jīng)開始,可以從兩個維度來說明。一個是從制造業(yè)的不同環(huán)節(jié),從它的營銷服務(wù)、研發(fā)、制造環(huán)節(jié),從不同類型的工業(yè),消費品、裝備、原材料不同方面,互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)在融合。開放程度高的環(huán)節(jié)融合程度深,比如說營銷的環(huán)節(jié),我們看到電子商務(wù)被大規(guī)模的在制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。第二個維度是服務(wù),就是遠(yuǎn)程服務(wù)面向消費者這方面。跟消費者越來越近的行業(yè),它融合的環(huán)節(jié)就越多。我們看到消費品這個行業(yè)是融合最多的一個領(lǐng)域,比如說消費品領(lǐng)域現(xiàn)在比較流行的商品宅配,定制家具等等。還有海爾的冰箱,格力的空調(diào)等等,都在商品的個性化制造的服務(wù)化、過程的虛擬化、組織的分散化、制造資源的語音化方面,產(chǎn)生新模式。所以,首先在消費品行業(yè)快速的滲透改變,然后逐步到裝備制造業(yè),然后再到原材料。在裝備制造業(yè)中,三一重工遠(yuǎn)程服務(wù)就是一個很典型的例子。O2O很多的應(yīng)用將傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,這種融合的深度在不斷的發(fā)生。

  我們著重來比較下中、美、德的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。美國是一個再工業(yè)化,或者說制造業(yè)回歸的國家。美國在2011年提出先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略,這個戰(zhàn)略在2011年—2013年期間逐漸清晰。一開始是戰(zhàn)略方向,然后提出了12大關(guān)鍵技術(shù),在2013年的時候,美國已經(jīng)聚焦到了三大技術(shù)的優(yōu)先突破。這三大技術(shù)是先進(jìn)制造的感知控制;平臺,可視化、信息化、數(shù)字化制造;還有先進(jìn)材料制造,已經(jīng)向智能化的制造方向發(fā)展,其中前兩個領(lǐng)域特別明顯。而這些和德國工業(yè)4.0是非常相似的,在這個先進(jìn)制造業(yè)里,GE提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背后是以工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),以軟件控制應(yīng)用和軟件定義的機器緊密聯(lián)動,從這里我們可以看到這實際上非常像移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的云管端,應(yīng)用是云,管就是網(wǎng)絡(luò),端就是終端的應(yīng)用,有一個網(wǎng)絡(luò),然后把應(yīng)用和終端緊密的關(guān)聯(lián)起來,然后達(dá)到了機器之間,機器與人之間,以及企業(yè)上下游之間的一種全面的連接交互。最終實現(xiàn)的就是一個開放和智能為特征的工業(yè)體系,這個和傳統(tǒng)的工業(yè)體系是不一樣的,傳統(tǒng)的工業(yè)體系是封閉的。它實現(xiàn)的目標(biāo)就是我們傳統(tǒng)工業(yè)要實現(xiàn)的高效率,低成本,比如說零庫存,過程的優(yōu)化,能耗的降低,按照用戶新的需求和要求實現(xiàn)大規(guī)模的定制,還有就是遠(yuǎn)程的服務(wù)。在GE提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以后,得到了美國產(chǎn)業(yè)界和政府的廣泛支持,在2013年時,美國國家標(biāo)準(zhǔn)研究院把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)納入了它的智能制造和CPS系統(tǒng)的專項,開始制定標(biāo)準(zhǔn)的框架。還有測試床的建立,建立了產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。這個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是為了打造一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài),這個聯(lián)盟的核心成員除了GE以外,還有思科、IBM,有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商,有方案的解決商和運營商還有芯片等等,有ICT不同環(huán)節(jié)的企業(yè)為主打造生態(tài)。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心要素,是“3+1”。“3”就是一個網(wǎng)絡(luò),云管端的意思。廣泛互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),把企業(yè)內(nèi)部不同的環(huán)節(jié)機器和人連接起來,然后把企業(yè)間都聯(lián)網(wǎng)?!?”就是一個云,云就是軟件應(yīng)用和平臺,就是云端的應(yīng)用,它的這個應(yīng)用也是App,機器也是智能化的,就是SDM,構(gòu)成了云管端互聯(lián)的一個生態(tài)。在這個里面,信息數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)欠浅V匾模@個數(shù)據(jù)鏈把各個環(huán)節(jié)的參數(shù),從設(shè)計參數(shù)到物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)到機器的運行,控制和決策等等,整個全生命周期各個環(huán)節(jié)打通,通過這樣的一個云管端的形式,使它暢通起來。GE去年已經(jīng)發(fā)布了它的操作系統(tǒng),它是智能機器但又有應(yīng)用,也是非常像移動互聯(lián)網(wǎng)里操作系統(tǒng)為核心構(gòu)成的一個生態(tài)。GE發(fā)布的操作系統(tǒng)是一個開放的操作系統(tǒng),這個操作系統(tǒng)是面向應(yīng)用的,向全世界發(fā)布開放的操作系統(tǒng)。

  德國工業(yè)4.0,是在2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會提出來的。它和美國的不同之處,是提出者是以德國工業(yè)界的代表為主。4.0是結(jié)合德國工業(yè)的發(fā)展階段,從機械化、電氣化、自動化到智能化,實際上也是一個逐步和ICT技術(shù)結(jié)合的過程。在4.0中,有個核心內(nèi)容和美國非常相似,利用的術(shù)語都是CPS,也是把它的資源信息機器和人都連接起來,構(gòu)成了智能生產(chǎn)和智能工廠。實現(xiàn)的目標(biāo)也非常相似,就是有大規(guī)模定制,減少能耗等等。德國工業(yè)4.0有三大集成,工廠內(nèi)各個環(huán)節(jié)的集成,企業(yè)間的集成,以及整個產(chǎn)品全生命周期的集成。這些集成最后達(dá)到的效果就是端到端的數(shù)據(jù)整合,消除信息不對稱,實現(xiàn)整個產(chǎn)品、整個全生命周期的數(shù)據(jù)連接和傳遞。我們認(rèn)為工業(yè)4.0的核心要素也是三大要素,有一個互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,還有智能機器。

  美國的先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略和德國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略兩者之間有相同的地方,也有不同的地方,但是殊途同歸。不一樣的地方,美國是依托自己在ICT特別是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的優(yōu)勢和它的基礎(chǔ)科研相結(jié)合,希望通過它的軟服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)開放的理念打造整個生態(tài)。我們認(rèn)為美國從軟服務(wù)轉(zhuǎn)向硬制造,最終的目的是希望制造業(yè)有主導(dǎo)權(quán)。德國則相反,是依托強大的有優(yōu)勢的工業(yè)體系,然后采用了新的信息技術(shù),最終實現(xiàn)的目的就是進(jìn)一步強化德國在制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢,保持它的主導(dǎo)權(quán)。同時它們也相互借鑒,在德國,逐漸引入一些軟的服務(wù),而美國在軟服務(wù)中引入了一些硬的制造。他們的相似之處,是三大要素都很相似的。有工業(yè)云,有應(yīng)用,還有它的智能機器,就是端,還有一個互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),共同構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng),實際上都是在打造這個生態(tài)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)非常相似,就是共同來打造這樣的一個生態(tài)。比如,谷歌是以它的安卓操作系統(tǒng)和很多的應(yīng)用開發(fā)者和一些智能終端廠家合作,構(gòu)成了一個全球巨大的產(chǎn)業(yè)生態(tài),是一個非常成功的生態(tài)?,F(xiàn)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟也是在打造這樣的生態(tài),谷歌成立了一個開放汽車聯(lián)盟,也是圍繞它的操作系統(tǒng)在汽車工業(yè)領(lǐng)域打造這樣的一個生態(tài)系統(tǒng)。這三者之間我們覺得有很多的共性之處,剛才說了共性的目標(biāo)都是實現(xiàn)制造業(yè)的智能化,就是智能制造。這三者之間的共性就是有一個網(wǎng)絡(luò),很核心的就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),在這個基礎(chǔ)上都是要打通全生命周期的一個數(shù)據(jù)鏈。我們認(rèn)為智能制造的體系就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)加上外部的互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成一個廣泛的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),這個過程中實現(xiàn)了供應(yīng)鏈服務(wù)、設(shè)計、制造各個環(huán)節(jié)的高度協(xié)同。工廠內(nèi)部也是一樣,把它不同的環(huán)節(jié)高度協(xié)同起來。

  對中國而言,同美、德相比,美國的制造業(yè)向高端發(fā)展,它的ICT產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)還有它的基礎(chǔ)研究是非常有優(yōu)勢的。德國是制造業(yè)、工業(yè)軟件非常有優(yōu)勢。但是,歐洲現(xiàn)在的4G發(fā)展滯后于其它地區(qū),整個互聯(lián)網(wǎng)也滯后于其它地區(qū),基本沒有大的互聯(lián)網(wǎng)成功企業(yè)。對中國來講,一方面是我們有完備的制造業(yè)體系,雖然它的發(fā)展不平衡。我們的ICT體系也是比較完備的, ICT產(chǎn)業(yè)有比較優(yōu)勢,在有一些領(lǐng)域甚至是已經(jīng)走到了全球最前列。還有就是我們的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是僅次于美國的第二大互聯(lián)網(wǎng)強國。我們互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新也從過去的模仿走向了創(chuàng)新,甚至有的開始引領(lǐng),這就是我們的優(yōu)勢,我們要發(fā)揮好這方面的優(yōu)勢。

  利用這樣的一個大趨勢,加上我們已有的基礎(chǔ),還要有一個全面系統(tǒng)的布局。這個布局當(dāng)中包括由互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù)、新模式的廣泛創(chuàng)新,包括面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建,智能工廠和智能裝備,還有以操作系統(tǒng)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)造都需要盡快地系統(tǒng)布局。最后還是要分類實測,根據(jù)不同的工業(yè)類型和現(xiàn)狀以及我們ICT和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀扎扎實實的,一步一步的往這個方向努力。

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