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闪四清:新工业革命就是互联网+双创+《中国制造2025》

2016年7月25日-26日,工信部在山东威海组织召开全国信息化和软件服务业工作座谈会。会上,北京航空航天大学教授、博士生导师闪四清做了题为“新工业革命”的报告。闪四清表示,新工业革命里面有两大典型特征,一个是智能互联产品,一个是智能制造,对此的研究和发展是今后的重点方向。

互联网+双创+《中国制造2025》催生一场新工业革命

新工业革命一个重要背景就是新一代的信息技术发展。2015年9月,世界经济论坛、全球议程理事会调查了800位科技行业高管和专家学者,分享了他们对技术发展的时间线观点,从最终调查总结发布的报告看,21种新技术将在2025年达到引爆点,这21种新技术中的热词包括互联网、可穿戴设备、机器人、传感器、3D打印、人工智能、VR、共享等。

世界经济论坛创始人、德国人克劳斯在其著作《第四次工业革命——转型的力量》中也明确指出,人工智能、机器人、物联网、自动驾驶汽车、3D打印、区块链、生物技术等新科技汇集成了第四次工业革命。其主要特点包括互联网无处不在,移动性大幅度提高,传感器体积更小、性能更强劲、成本更低,人工智能和机器开始展露锋芒。

各国对新工业革命也有各自的看法。德国工业4.0本质是基于信息物理系统实现智能工厂、智能生产和智能物流,过程可总结为从硬件到软件、从智能制造到智能产品;美国工业互联网则采取了不同于德国工业4.0的实施路径——从软件到硬件、从智能产品到智能制造;法国的“新工业法国”计划用十年时间,让法国重振工业强国雄风,并列出了34个项目作为法国工业复兴的支点,从大数据到云计算,从新一代高速列车到电路飞机,从智能纺织到未来工厂。

我国提出了《中国制造2025》,这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,其核心就是智能制造。对于新工业革命,它的提法是新一轮科技革命和产业变革趋势。再结合我国的特点,新工业革命就是互联网+双创+《中国制造2025》,三者结合起来进行工业创新,将催生一场新工业革命。

结合先进的发达工业国家还有先进的思想家对新工业革命的思考和实践,闪四清指出:“在这场新工业革命里面有两大典型特征,一个是智能化产品,一个是智能制造。”

智能互联产品开启企业竞争新时代

智能产品或智能互联产品是当前研究的热点,也是新工业革命的重要特征之一。无论是德国的工业4.0,还是美国的工业互联网等,都认为智能产品的研究和发展是今后的重点,很多企业已经开始了大量实践。

竞争之父、哈佛大学教授迈克尔·波特曾对智能互联产品的特征和影响进行了深入研究。他认为,信息技术正对制造业产生变革。以前工业变革没有涉及产品属性的变化,现在这种变化出现了。原先单纯由机械和电子部件组成的产品,现在已进化为各种复杂的系统。硬件、传感器、数据储存装置、微处理器和软件等正以多种多样的方式组成新产品。借助计算能力和装置迷你化技术的重大突破,这些“智能互联产品”将开启一个企业竞争和变革的新时代。

智能互联产品包含3个核心元素:物理部件、智能部件和联接部件。物理部件包含产品的机械和电子零件。智能部件能加强物理部件的功能和价值,而联接部件进一步强化智能部件的功能和价值,这就使得产品价值提升形成了良性循环。以汽车为例,物理部件包含引擎、轮胎和电池。智能部件包含传感器、微处理器、数据存储装置、控制装置和软件等,联接部件包含接口、天线以及有线或无线联接协议。从技术架构上来讲,也是三层的技术架构,分别是产品内置的硬件、软件应用和操作系统;用于互联的网络通讯系统以及产品云;获取外部数据的接口和与其他业务系统连接的工具。

在这种智能互联产品里,有四个重要的功能——监测、控制、优化和自动。监测就是通过传感器和外部数据源,能让智能互联产品对产品的状态、运行和外部环境进行全面监测。在数据的帮助下,一旦环境和运行状态发生变化,产品就会向用户或相关方发出警告。控制就是根据产品内制的算法进行远程控制,对条件和环境的特定变化做出反应,再进一步采取各种控制产品运行的能力,提高产品的产出比、利用率和生产效率,自动将整个监测控制和优化融合到一起。

这样,产品就能达到前所未有的智能化的程度。产品的形态发生了变化,有关产品的大数据也有了更多重要来源,这些来源至少包括三个方面,一是智能互联产品本身的运行轨迹和状态,二是来自外部的价格、天气、供货商、库存等数据,三是来自企业内部的服务、维修等数据。这些变化使得PaaS成为新业务模式,PaaS的含义是,“产品就是一种服务”。随之而来的,将是对企业的管理模式、组织结构、营销、质量、战略、竞争等业务都产生巨大影响。

智能互联产品和智能制造核心在于技术创新

智能工厂、智能生产和智能物流的核心是CPS系统,即信息物理系统。CPS系统是对整个智能制造过程进行全面管理和控制的系统,它有很多传感器,可以确定位置和物流,也可以进行识别和定位,还可以根据周围温度和湿度,通过网络使得机器人可以做出正确的操作指令。CPS系统使得远程控制、协同制造和自主生产成为了可能。

闪四清结合上述内容,对智能互联产品和智能制造提出了几个值得思考的方向。从智能互联产品来看有三个方面,即现有产品如何融入智能元素、如何开展新的智能产品研究、如何把智能产品延伸到更多跨界应用领域。在智能制造方面,如何研究和应用CPS系统、智能设备,如何促进CPS/MES/ERP在工业云平台上的融合是今后的重要研究和实践方向。

闪四清表示,从技术方面来看,无论是智能互联产品还是智能制造,核心都在技术创新。从管理模式来看,在整个产品形态发生变化后,产品制造过程的整个管理要素也随之发生变化,对由管理要素组成的管理模式的探索和实践越来越成为企业竞争的焦点,产品的竞争会逐渐转变为管理模式的竞争,企业竞争进入了一个新的时代。在我国新工业革命的多样化实践中,多种管理模式是今后值得研究和探讨的重要内容和方向。