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邬贺铨:大数据与工业互联网的魅力

2015年01月04日 09:43中国机床商务网点击:4860

  【中国机床商务网 市场分析】中国工程院院士、互联网协会理事长邬贺铨在“2014中国高新技术论坛”上指出,预估早期工业互联网能够给这个行业带来1%的增值的话,对于航天产业就是300亿美元,对于电力行业就是600亿美元,对于铁路就是2700亿美元,对于医疗行业就是6300亿美元。未来20年最有可能改革制造领域的首先是半导体、先进材料、添加制造技术、生物制造等等。本文为邬院士的发言实录,谈到了关于工业互联网的三个问题——网络应用的转变、生产制造技术的革命以及企业发展战略的转型。  
    
  工业4.0与工业互联网
  
  互联网实际上在45年前就开始了,一直走到1994年。最近的20多年来,从1994年开始,中国传统的互联网,一直到2007年、2008年,这一段时间,互联网主要是面向生活服务。在2008年以后,随着云计算、大数据的出现,互联网现在进入了工业互联网的时代,也就是说它掀起了新一轮的产业变革。
  
  2013年的统计显示,中国在消费型的互联网应用发展很快,在一些领域甚至超过了美国;但是企业的互联网应用,中国与美国仍然存在较大差距。我们认为,要到2040年中国的企业型互联网应用才可以赶上美国的企业互联网。现在都在谈论第三次工业革命,有人说第三次工业革命是建立在互联网基础之上的新经济,也有人说第三次工业革命是以制造业的数字化为核心。
  
  上个月李克强总理访问德国,跟德国签署了一个中德合作行动纲要,其中一个重要内容就是工业4.0。我们说,工业1.0,是从第一台机械开始的,人类的手工劳动变成机械劳动;工业2.0是生产线的批量生产;工业3.0是工业自动化;工业4.0可以说是6个M加6个C。
  
  4.0是工厂与工厂之间企业横向的集成,以及从最终的材料到用户端到端的集成。在中国谈工业4.0的时候,美国谈的是工业互联网。今年4月份成立了工业互联网联盟,工业互联网和工业4.0相比,更加注重软件、网络和大数据,希望促进物理事业和数字事业的融合,实际上最终是希望做到通信、控制和计算的集合,营造一个CPS的环境(Cyber-PhysicalSystems,信息物理系统,是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C——Computing、Communication、Control——技术的有机融合与深度协作,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。)。
  
  我们预估早期工业互联网能够给这个行业带来1%的增值的话,对于航天产业就是300亿美元,对于电力行业就是600亿美元,对于铁路就是2700亿美元,对于医疗行业就是6300亿美元。
  
  大数据与生产制造技术的革命
  
  说到生产制造技术的革命,其实在新型材料、制造之间是耦合的,他们相互之间是有关联的,是一体的。美国人谈先进制造,基本上是说有先进的工业、有先进的科学技术还有整个智能化的制造。支撑这个环境的,未来20年最有可能改革制造领域的首先是半导体、先进材料、添加制造技术、生物制造等等,未来工厂要从数字化制造到数字化工程。未来整个工厂的数字化,甚至会延伸到产业链的外部,包括供应链。
  
  现在很多先进的制造工厂是使用数控机床,在计算机程序控制下进行加工,但这并不是最好的方案。随着时间、温度以及材料的变化,如果程序都是一样的话,这不是最好的。未来的加工是从数字化到智能化,通过物联网传感器时时了解加工的状况,通过反馈来调整机器的加工程序。现在一个很时髦的就是3D打印,比如说要加工7000个轮毂,原来我们是要不停的在工厂重复地制造,但现在是根据计算机已经配制好的程序,对被加工的东西我们按照程序一层一层做上去,看上去跟做蛋糕差不多,实际上要比做蛋糕难度大。通过一些大数据的分析来掌握材料的特性,控制加工的速度、温度,所以3D打印是制造技术的一个方向,但是它并不能取代现在所有的制造技术,比较适合于个性化的生产,以及做一些不方便开模具的一些产品,但的确代表了制造业技术发展的一个好的方向。
  
  再说说特斯拉,ModelS的电池能做到85千瓦时,最高时速可以到200公里,他是汽车做得好吗?他也用碳纤维,在汽车技术上没有显出它跟其他汽车公司相比有什么长处;他是电池做的好吗?也不是,它的电池是向日本松下公司购买的。汽车需要用大量的电池,他一般要有7000多个。那么,它的水平体现在哪里?一般来讲电池很难做到每个电池组的电压是完全一样的,当电压不一样的时候,把电池连在一起,电池就发热。他的高明之处在于它使用了大量的传感器和软件,以及一些大数据的分析,可以实时地测试每个电池组的电压,可以自动地调节电流。所以说,特斯拉与其说是一个电动汽车,不如说是一个新兴技术的汽车,他是一个大型的移动智能终端。
  
  我们现在要做发动机,发动机的叶片需要高速运转,温度很高,往往很难做。美国人是怎么做的呢?根据大数据从材料性能、环境参数、使用寿命的关系等等,根据最终的使用要求,反过来设计选择需要的材料。过去的材料设计是一种实验,试试这个不可以再换一个,现在要采用基因组工程来设计这个材料。
  
  深圳光启高等理工研究院院长刘若鹏带领一批人成功研制出隐形衣,实际上这个是叫超材料。他们通过加工出来的超材料做出来的衣服,光线到了衣服边上会绕开,因此是透明的,这种材料将来可以在通信、雷达都可以有重要的应用。
  
  另外还可以把未来的生物、动物、植物作为一个加工工厂,他们在生产饮料、粮食的同时,同时生产药品,通过对他们的加工,可以让牛生产的牛奶直接带有降压作用,让西红柿种出来就带上降糖作用,这个时候作为药品的公司实际上它的工厂不是工厂,工厂就是养牛、种西红柿了。
  
  我们可以利用大数据掌握DNA每一段所起的作用,因此可以用重组DNA的办法来制作出我们所需要的生物。人是不可以造人的,但是人可以造成一个具有人的肾脏、肝脏的猪,未来鸡也可以改组成鸡里面的血是人的血,将来也不用输血了,打鸡血就可以了。当然现在还不做到,但是未来是有可能的。
  
  企业转型的关键在于创新
  
  互联网正在冲击各行各业。在广电行业,传统的有线电视,是广电部门运营的,电视运营商是在可管理的网络系统中从事电视业务。大家谈三网融合,但是实际上往往因为利益的原因,配合起来是相当的困难,现在网络视频发展的很快,这个是在互联网上传送,把电视作为数据来传送,所以这个时候实际上可以说已经实现了三网融合。
  
  当时产业链是相当的短的,可是现在随着移动LBS的出现,中间介入了很多的环节,不仅如此,通过OTT(OverTheTop,是指通过互联网向用户提供各种应用服务。这种应用和目前运营商所提供的通信业务不同,它仅利用运营商的网络,而服务由运营商之外的第三方提供),就是足球场上的叫多点传球,颠覆了运营商,总之现在电信运营商和有线电视公司面临着互联网的挑战。
  
  大家都知道苹果的手机做得不错,但是仅仅是靠手机设计的好来占领市场吗?其实主要还是在后台,把几十万个开发者和用户绑在一起了。苹果并不是卖手机,而是卖内容、卖服务。马云说,阿里巴巴做的不是生意做的是生态,阿里巴巴建设的不是公司,所以你可以看到马云现在的动态,现在开始进入生活圈,进入了更多的云服务。
  
  淘宝的DAC(DistributedAutonomousCorporation,分布式自治系统,是通过一系列公开公正的规则,可以在无人干预和管理的情况下自主运行的组织系统。这些规则往往会以开源软件的形式出现,每个人可以通过购买股份或者提供服务的形式获得股份成为系统的股东。系统的股东将可以分享机构的收益,参与系统成长,并且参与系统的运营),已经完成从入口、支付理财到服务的布局,而且跟线下结合。
  
  之前百度搞了个直达号,过去你上百度搜索的时候,是回馈给你一个搜索的指令,现在百度实现的是什么?实现了所见即所能。他通过他头上戴的百度眼,可以看到里面的视频,要通过云端来反馈这个消息到他的耳朵上。
  
  现在来看,关键还是创新,互联网的领域里头不乏思想活跃的企业,一般是创新能力,大企业收购中小企业是完成创新链的一个很好的模式。我们可以看看Facebook收购的一家公司,这公司的老板非常的年轻,人均卖了800万美元,卖给facebook卖了11亿美元。中国的互联网企业也是采用收购的办法。百度去年7月份收购了91无线,6年以前他的注册资金才10万人民币。小米没有通过收购,但是小米说他发布的手机永远都在升级,很多公司卖手机从来不说我的生产不完善,但是小米不一样,要等着升级,所以很多人在等着买他的手机。
  
  大数据时代,自我革命是最重要的。大数据可以实现生产的个性化,比如青岛红领服装公司,每个人按照它的测量方法把身体的18个部位、22个数据来规定一个架构,你点单子以后所有的数据都分析到了这个单子上,这个比批量制造成本高10%,可是利润是现在的2倍。个性化生产对应的是针对需求的良好服务。比如美国基因公司,他的物理产品销售只占收购的30%,它的服务占了70%;德国有一个SAP公司,他是做软件的,它现在市值已经超过了西门子,服务收入占到了60%;刚才说了爱立信终于放弃了手机市场,它现在也转型为全世界第五大的软件公司。
  
  “大智移云”(大数据、智能化、移动互联网和云计算)推进了信息技术与材料技术,生物技术、能源技术以及先进制造技术的结合,开启了产业互联网的时代,产业互联网对于正处在企业转型和发展方式转变的中国来说是难得的跨越发展机会。
(来源:车云网)

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