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展望工业40下的智能化三条路径工业40

2021-11-24 来源:黑龙江工程机械网

导读:有人说,在工业4.0时代,一场没有硝烟的世界大战已一触即发。那么中国的专家又怎样看待工业4.0的呢?工业和信息部副部长杨学山认为,工业4.0之下的新工业文明将发展催将出现三条路径。

工业4.0时代的第三次工业革命,在新一轮工业革命的大浪潮下,如何将传统的工业与信息化结合,工业和信息化部副部长杨学山认为,新工业文明融合的三条路径可以用三条伪公式表示:即从A+B走向A×B;从IT+IT走向IT×IT;从IS+PS走向IS×PS=CPS。

展望:工业4.0下的智能化三条路径

路径一

A+B走向A×B

AB就是水泥和鼠标的故事。1999年《数字化生存》的作者曾来中国做报告,但是人类社会是不可能光靠数字生存的,当时很多人认为只有水泥加鼠标才是生存的方式,只靠数字是不可能生存的。又经过了这十几年,社会发展正在从水泥加鼠标走向水泥和鼠标的叠加、融合,所以现在A指的是原子,B指的是数字。

当一个企业里面没有管理信息系统的时候,A和B界线是清清楚楚的,文献、档案、文件、统计统统都是数字的,而设备、生产线、仓储、库存、物流都是非数字的。

随着企业信息化程度不断提高,从CAD到CAM,从MIS到ERP,然后再走向高度集成,我们逐渐地发现这两个东西交叉在一起了,A+B开始叠加起来。但是这还是过去时、现在时,不是将来时。杨学山说。

他认为,未来人民会看到原子和数字在完全同步地完成着一项工作、一项任务、一个企业的管理。典型的例子是高炉、发电机组等全自动的生产线或车间、工厂,操作没有人,人只在控制台管理。管理的无人化是怎么实现的?就是通过煤、电、气、矿石的原子运动和观察、控制它的传感器、传感系统、处理系统的信息运动高度重合。到这个时候,我们就认为,就是A×B,A和B融合在一起了。

路径二

从IT+IT走向IT×IT

个IT指的是信息技术,第二个IT指的是工业技术,原来两个IT的技术各自发展:信息技术从电报、电话、计算机,逐步发展互联网、移动终端、物联网、大数据、云计算等等各个方面;工业的技术则从蒸汽机到电机,从能源、材料到装备、工艺,一系列工业技术在两百多年历史中不断成长完善。随着企业应用信息技术、企业信息化的发展,这两个技术开始叠加,并从叠加走向融合。

杨学山举例说:比如加工中心或者数控机床,对这个装备来说,很难说它是单纯的工业的技术还是信息技术,应该是工业技术和信息技术叠加,不仅叠加起来,而且融合了。其实越来越多的工业产品,其工业的部分和IT的部分重合在一起。

路径三

从IS+PS走向CPS

其实,原来的信息也有着很多独立的空间,从图书馆、档案馆、文件柜,到通信系统、广播电视系统,这些空间都储存着大量信息,一直都在持续发展。当然同样存在更多独立的物理空间。

以智慧城市为例,城市从一诞生开始,有一块物理空间,有一块信息空间。城市中有物理空间,没有人怀疑,但在有没有信息空间,可能有怀疑。其实,哪怕是古老的城市,里边没有信息空间不行,没有档案、没有文献,没有规章,城市管理就乱套了、城市发展就缺了一条腿。所以信息空间是存在的,只是两个空间是分着的。杨学山说。

对于信息技术在城市的应用,杨学山认为,应该逐步使信息空间和物理空间先叠加,然后再融合。看今天智慧城市的部分功能,不管是开车时看到的手机上的实时路况,还是路上交通信息牌的路况的显示;不管是可以实现在家挂号、实现远程医疗模式的智慧医疗;还是城管通过移动智能终端来报告哪里有垃圾、有损坏的设施,并通过预先确定的程序予以处置等等,从这些例子我们看到了信息空间和物理空间的叠加,但是还没有实现融合。

提到物理空间和信息空间的融合,杨学山解释称,如果将一个对象系统相关的各个要素,不管是原子的运动还是信息的运动,都能够在完成赋予对象系统功能的颗粒度和时间约束下感知,并能够通过信息技术(信息的处理功能)和工业技术(原子的处理功能)自动完成系统全部的功能,这两个空间就融合了。

杨学山认为,现在已经有局部领域在两个空间融合得很好,比如现在数字化的加工中心已经融合得很好,无人车间、无人生产线也已经融合得很好。在更广泛的领域,比如电子商务,其实从信息空间和物理空间的发展路径来说,还处于叠加阶段,还没到融合阶段。真正的融合阶段我们会看到,制造、服务和消费是完全在统一的平台上进行,B2C、C2C将和C2B连接在一起。C2B有两种体系,一个体系是定制,由消费者直接定制,从产品的供给决定需求转向需求决定供给,这是C2B的一种类型。另外一个体系就是我们常说的外包,把设计、制造、服务,甚至把一个制造企业所有的东西都外包出去了,它唯一把控的就是一个信息平台,通过这个平台就把两个空间真正融合起来了。

重工百科:工业4.0

工业4.0研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,并已上升为战略。德国联邦政府投入达2亿欧元。

德国政府提出工业4.0战略,并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出,其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同,弗劳恩霍夫协会将在其下属6-7个生产领域的研究所引入工业4.0概念,西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。

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