中國工程院院士、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)理事長鄔賀銓在“2014中國高新技術(shù)論壇”上指出,預(yù)估早期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠給這個(gè)行業(yè)帶來1%的增值的話,對于航天產(chǎn)業(yè)就是300億美元,對于電力行業(yè)就是600億美元,對于鐵路就是2700億美元,對于醫(yī)療行業(yè)就是6300億美元。未來20年最有可能改革制造領(lǐng)域的首先是半導(dǎo)體、先進(jìn)材料、添加制造技術(shù)、生物制造等等。本文為鄔院士的發(fā)言實(shí)錄,談到了關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)問題——網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)制造技術(shù)的革命以及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)載自能見派,車云菌略有刪改。
中國工程院院士、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)理事長鄔賀銓
工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上在45年前就開始了,一直走到1994年。最近的20多年來,從1994年開始,中國傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng),一直到2007年、2008年,這一段時(shí)間,互聯(lián)網(wǎng)主要是面向生活服務(wù)。在2008年以后,隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的出現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在進(jìn)入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,也就是說它掀起了新一輪的產(chǎn)業(yè)變革。
2013年的統(tǒng)計(jì)顯示,中國在消費(fèi)型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展很快,在一些領(lǐng)域甚至超過了美國;但是企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,中國與美國仍然存在較大差距。我們認(rèn)為,要到2040年中國的企業(yè)型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用才可以趕上美國的企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。現(xiàn)在都在談?wù)摰谌喂I(yè)革命,有人說第三次工業(yè)革命是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的新經(jīng)濟(jì),也有人說第三次工業(yè)革命是以制造業(yè)的數(shù)字化為核心。
上個(gè)月李克強(qiáng)總理訪問德國,跟德國簽署了一個(gè)中德合作行動(dòng)綱要,其中一個(gè)重要內(nèi)容就是工業(yè)4.0。我們說,工業(yè)1.0,是從第一臺(tái)機(jī)械開始的,人類的手工勞動(dòng)變成機(jī)械勞動(dòng);工業(yè)2.0是生產(chǎn)線的批量生產(chǎn);工業(yè)3.0是工業(yè)自動(dòng)化;工業(yè)4.0可以說是6個(gè)M加6個(gè)C。
4.0是工廠與工廠之間企業(yè)橫向的集成,以及從最終的材料到用戶端到端的集成。在中國談工業(yè)4.0的時(shí)候,美國談的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。今年4月份成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0相比,更加注重軟件、網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù),希望促進(jìn)物理事業(yè)和數(shù)字事業(yè)的融合,實(shí)際上最終是希望做到通信、控制和計(jì)算的集合,營造一個(gè)CPS的環(huán)境(Cyber-Physical Systems,信息物理系統(tǒng),是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng),通過3C——Computing、Communication、Control——技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作,實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。)。
我們預(yù)估早期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠給這個(gè)行業(yè)帶來1%的增值的話,對于航天產(chǎn)業(yè)就是300億美元,對于電力行業(yè)就是600億美元,對于鐵路就是2700億美元,對于醫(yī)療行業(yè)就是6300億美元。
大數(shù)據(jù)與生產(chǎn)制造技術(shù)的革命
說到生產(chǎn)制造技術(shù)的革命,其實(shí)在新型材料、制造之間是耦合的,他們相互之間是有關(guān)聯(lián)的,是一體的。美國人談先進(jìn)制造,基本上是說有先進(jìn)的工業(yè)、有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還有整個(gè)智能化的制造。支撐這個(gè)環(huán)境的,未來20年最有可能改革制造領(lǐng)域的首先是半導(dǎo)體、先進(jìn)材料、添加制造技術(shù)、生物制造等等,未來工廠要從數(shù)字化制造到數(shù)字化工程。未來整個(gè)工廠的數(shù)字化,甚至?xí)由斓疆a(chǎn)業(yè)鏈的外部,包括供應(yīng)鏈。
現(xiàn)在很多先進(jìn)的制造工廠是使用數(shù)控機(jī)床,在計(jì)算機(jī)程序控制下進(jìn)行加工,但這并不是最好的方案。隨著時(shí)間、溫度以及材料的變化,如果程序都是一樣的話,這不是最好的。未來的加工是從數(shù)字化到智能化,通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器時(shí)時(shí)了解加工的狀況,通過反饋來調(diào)整機(jī)器的加工程序。現(xiàn)在一個(gè)很時(shí)髦的就是3D打印,比如說要加工7000個(gè)輪轂,原來我們是要不停的在工廠重復(fù)地制造,但現(xiàn)在是根據(jù)計(jì)算機(jī)已經(jīng)配制好的程序,對被加工的東西我們按照程序一層一層做上去,看上去跟做蛋糕差不多,實(shí)際上要比做蛋糕難度大。通過一些大數(shù)據(jù)的分析來掌握材料的特性,控制加工的速度、溫度,所以3D打印是制造技術(shù)的一個(gè)方向,但是它并不能取代現(xiàn)在所有的制造技術(shù),比較適合于個(gè)性化的生產(chǎn),以及做一些不方便開模具的一些產(chǎn)品,但的確代表了制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)好的方向。