
王喜文博士:12年“工業(yè)”+“信息化”一線實踐經歷
首先來認識一下今天的主角——王喜文,他于1974年11月出生在葫蘆島,日語本科、計算機軟件工程碩士、工學博士、科技情報學博士后,高級工程師(科技管理),九三學社中央科技委委員。1998年8月參加工作,曾在北京第一機床廠工作過兩年,后為日本開發(fā)10年計算機軟件,有著12年的“工業(yè)”和“信息化”一線實踐經歷。
他自帶工科生的高智商,又在寫文章和公眾演講等方面獨樹一幟。他在2009年進入中華人民共和國工業(yè)和信息化部國際經濟技術合作中心,歸納出工業(yè)4.0科學發(fā)展觀,后出任中國智造與工業(yè)4.0研究所所長。
王喜文博士著作等身,更在近年來致力于讓更多的人了解工業(yè)4.0科學發(fā)展觀。2015年以來,王博士受邀為三一重工、首鋼、廣汽、金風、東風、上汽、重汽、開元股份、建銀國際等多家大型上市企業(yè)和各級地方政府做講座報告“工業(yè)4.0與中國制造2025”40余次。他為了讓廣大讀者能在這個風起云涌的新時代做出正確的決策、為我們的社會進步做出了極大貢獻。
我們的制造業(yè)多還處于工業(yè)2.0水平
王喜文博士在北京機床廠工作的那兩年,每天的工作都給他帶來第一手的工業(yè)實踐經歷,他深深地了解到現(xiàn)在的基層工業(yè)是怎么運作的,基層工業(yè)經歷了兩次工業(yè)革命。
從世界范圍來看,在18世紀末的第一次工業(yè)革命中,機械生產代替了手工勞動,社會從以農業(yè)和手工業(yè)為基礎,進化到了以工業(yè)帶動經濟發(fā)展。19世紀末20世紀初,人類開始了第二次工業(yè)革命,基于勞動分工和電力驅動的大規(guī)模生產出現(xiàn),零部件生產與產品裝配也成功分離,從而開創(chuàng)了產品批量生產(生產線)的新模式。▼
少年時代的王喜文博士,細致地觀察著當年北京機床廠的工業(yè)2.0生產模式。命運就是這么神奇,發(fā)生在你身上的事情,無論好壞一定都是有意義的,有能力的人會把所有的逆境都變成人生寶貴的資本——在北京機床廠工作的實踐經驗,為日后王喜文博士歸納出工業(yè)4.0科學發(fā)展觀奠定了扎實的實踐基礎。
工業(yè)2.0之后的信息化
離開北京機床廠之后,王喜文博士為日本開發(fā)10年計算機軟件,那時的日本科技正是走在時代的最前端,這也讓他第一時間接觸到了人類的第三次工業(yè)革命:自動化。
第三次工業(yè)革命始于第二次工業(yè)革命過程中出現(xiàn)的生產過程高度自動化,開始于20世紀70年代并一直延續(xù)到了現(xiàn)在,電子與信息技術的廣泛應用,使得制造過程不斷實現(xiàn)自動化。自此,機械能夠逐步替代人類作業(yè)。▼
北京第一機床廠工作的2年,再加上為日本開發(fā)計算機軟件的這10年,形成的王喜文博士獨有的12年的“工業(yè)”和“信息化”一線實踐經歷。透過這些經歷,王喜文博士也練就了獨特的觀察視角。
王喜文博士認為,電子和信息技術實現(xiàn)制造流程的進一步自動化和網絡化,我們正在進入一次新的、基于信息物理系統(tǒng)的第四次工業(yè)革命,我們叫它“工業(yè)4.0”。
在這個時代,我們可以通過將設備、產品、供應鏈、人員等全部互聯(lián),實現(xiàn)智能工廠。前兩次工業(yè)革命為工業(yè)4.0奠定了物質基礎——物理系統(tǒng),第三次工業(yè)革命又為它提供了信息系統(tǒng),于是第四次工業(yè)革命——信息物理系統(tǒng)應運而生。
在“工業(yè)4.0” 中,互聯(lián)網技術發(fā)展正在對傳統(tǒng)制造業(yè)造成顛覆性、革命性的沖擊。網絡技術的廣泛應用,可以實時感知、監(jiān)控生產過程中產生的海量數(shù)據(jù),實現(xiàn)生產系統(tǒng)的智能分析和決策,使得智能生產、網絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化制造成為生產方式變革的方向。
就像日本在工業(yè)3.0的時代中拔得頭籌,中國的創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家和投資者如何把握這場工業(yè)4.0革命和當下生產方式變革的方向,又如何在這場工業(yè)革命中獨占鰲頭呢?
工業(yè)4.0將給制造業(yè)帶來怎樣的變化?
“工業(yè)4.0” 所描繪的未來制造業(yè)將建立在以互聯(lián)網和信息技術為基礎的互動平臺上,將更多的生產要素更為科學的整合,變得更加自動化、網絡化、智能化,而生產制造個性化、定制化將成為新常態(tài)。
在“工業(yè)4.0” 的歷史洪流中,很多東西都會被改變:改變了制造業(yè)模式,改變了制造業(yè)思維,也改變了創(chuàng)新模式。
在未來,工業(yè)軟件會充斥著整個制造業(yè),從企業(yè)側、到供應側、再到客戶側,從設計到支持再到產品,從運行設施到企業(yè)設施——在未來他們都將由工業(yè)軟件聯(lián)結。工業(yè)軟件產生的產品數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、價值鏈數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù),都將以指數(shù)倍遞增——大數(shù)據(jù)會驅動制造業(yè)像服務業(yè)轉型。
制造業(yè)將成為信息產業(yè)的一部分,制造業(yè)產品將被視為電子產品或者網絡產品。用汽車業(yè)來舉例子,一臺車上裝著天線、RF線纜、各種傳感器、ECU、顯示儀、接收器,車子通過它們和智能手機、平板電腦、攝像頭、導航儀、ETC終端、遠程信息處理終端等外圍設備進行通信,而這些外圍設備又屬于它們的外圍系統(tǒng),比如遠程信息系統(tǒng)、定位信息服務、遠程控制系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)等。
王喜文博士認為,未來的汽車能否與萬物互聯(lián),可能成為汽車市場上的決定性因素。
工業(yè)4.0時代的智能制造
在王喜文博士歸納的工業(yè)4.0時代里,智能制造的本質是基于“信息物理系統(tǒng)”實現(xiàn)“智能工廠”,它的核心是動態(tài)配置的生產方式,關鍵是信息技術應用,而它的愿景是解決能源消費等社會問題。
王喜文博士說,物理世界由能源環(huán)境、人、工作環(huán)境、局域通信以及設備與產品等組成;信息世界由工業(yè)軟件和管理軟件、工業(yè)設計、互聯(lián)網和移動互聯(lián)網組成。CPS的最終目標是實現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合,構建一個可控、可信、可擴展并且安全高效的CPS網絡(即信息Cyber、物理Physical、信息系統(tǒng)System組合網絡的縮寫),并最終從根本上改變人類構建工程物理系統(tǒng)的方式。
在CPS和3C系統(tǒng)中,每一個層級都預示著新的機遇。
“工業(yè)4.0” 從嵌入式系統(tǒng)向信息物理系統(tǒng)進化,形成智能工廠。智能工廠作為第四次工業(yè)革命的代表,不斷向實現(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務等無縫連接的互聯(lián)網(物聯(lián)網、數(shù)據(jù)網和服務互聯(lián)網)的方向發(fā)展。
物聯(lián)網和服務互聯(lián)網分別位于智能工廠的三層信息技術基礎架構的底層和頂層,最終通過物聯(lián)網技術實現(xiàn)控制、執(zhí)行、傳感,從而達到智能生產。
智能生產中的計劃、物流、能耗和經營管理、供應鏈管理、產品設計、智能物料供應,到智能產品的產出,都將面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。只有抓住了智能生產帶來的機遇,未來的中國才能屹立在世界之巔。
同時“智能工廠”的“智能生產”,重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現(xiàn),其核心就是在整個工業(yè)生產過程中的應用中,通過信息物理系統(tǒng),利用物聯(lián)網的技術、軟件技術和通信技術,加強信息管理和服務,提高生產過程的可控性,從而實現(xiàn)研發(fā)、生產、制造工藝及工業(yè)控制等全方位位的信息覆蓋,全面控制各種信息,確保各個生產制造環(huán)節(jié)都能處于最優(yōu)狀態(tài),從而引導制造業(yè)向智能化轉型。
王喜文博士認為,智能制造將是未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內容,也是加快發(fā)展方式轉變、促進工業(yè)向中高端邁進、建設制造強國的重要舉措,當國家將智能制造列為重點推進的對象是,智能制造也必將成為企業(yè)間增加競爭優(yōu)勢的新選擇,更是新常態(tài)下打造新的國際競爭優(yōu)勢的必然選擇,未來幾年幾十年都會是國際、國內資本趨之若鶩的新導向。