面向工業互聯網的智能制造

　　習近平總書記在今年第19次院士大會上說到：世界正在進入以信息產業為主導的經濟發展時期，我們要把握數字化、網絡化、智能化融合發展的契機，以信息化、智能化為杠桿，培育新動能。

　　工業互聯網應運而生。工業互聯網準確地說不是簡單的互聯網+工業，不是簡單的互聯網+，它有自身特定的核心技術。

　　工業互聯網是指通過相關的工業信息標準和互聯網，把分布在各地的多層次制造資源和創新資源相互連接起來，再通過數據感知、數據分析和智能計算實現物理系統與虛擬系統的融合，從而形成機機互聯、人機互聯，且無縫對接的制造產業體系。工業互聯網拓展了智能制造的深度和廣度，為智能制造環境下的技術創新、制造模式創新和商業模式創新提供了堅實的技術基礎。

　　在面向工業互聯網的智能制造工程領域，有很多關鍵的科學技術問題。如果把這些科學技術問題研究透了，有成果了，再通過APP加以推廣，將是一條非常好的信息化、工業化的道路。

　　工業互聯網的技術標準體系。面向工業互聯網的智能制造不僅需要單項技術或裝備的突破與應用，更需要建立跨行業、跨領域的工業互聯網平臺架構與技術標準體系，解決智能制造的數據集成、互聯互通等基礎瓶頸問題，從而滿足不同行業的智能制造需求，掌握智能制造的技術發展主動權和話語權。也就是工業互聯網本身需要尋找適合工業領域應用的技術標準體系，這是現在的互聯網經濟沒有的。

　　面向工業互聯網的技術創新體系。工業互聯網打通企業邊界，主體企業、參與企業、數據資源和邊界資源通過跨界協作實現協同研發、協同制造、用戶參與設計，引發了產業價值鏈、產品系統構造、生產方式、制造資源組織方式、服務模式的重大變革，進而對工業企業的技術創新體系提出了重要挑戰。有了工業互聯網，企業本身的技術創新體系應該發生變革。

　　面向工業互聯網的制造模式創新體系。制造模式也會發生變革，基于工業互聯網平臺，建立全程透明的信息服務，實現用戶需求與制造全流程的無縫對接。通過精準高效的柔性生產、用戶驅動的產品迭代，從以企業為中心的大規模制造向以用戶為中心的大規模定制模式轉變，實現整個制造價值鏈的升級。

　　面向工業互聯網的商業模式創新體系。面向工業互聯網，以眾創、眾包、眾智、眾籌、協同創新和服務創新等形式進行商業模式創新，構建以消費者為中心，以個性化營銷、柔性化生產和精準化服務為主要特征的線上線下結合的產品服務體系，從而進一步拓展企業線上平臺支撐和線下服務的商業鏈條，整個的商業模式需要重新構建。

　　面向工業互聯網的制造服務創新體系。以實現產品服務化和制造過程服務化為目標的制造服務價值網絡具有制造與服務跨界融合關聯、增值機理復雜多樣、業務協同動態多邊等特征。圍繞制造企業主導的制造服務價值網絡，有很多科學技術問題需要解決。例如制造與服務融合的價值網絡重構技術、制造服務價值網絡運行控制技術、基于故障診斷與質量改進的服務全生命周期閉環質量控制技術。

　　面向工業互聯網的產業體系形成及其演進。在工業互聯網環境下，參與產品全生命周期的制造主體，不僅包括制造商和供應商，還包括平臺提供商、軟件提供商等。制造單元從傳統的以企業為主體向以多層次制造資源為主體轉變。制造主體和單元通過復雜交互形成新型的產業生態體系，呈現出迭代遞增、階梯演進的特點，新的產業體系、新的產業生態正在形成過程中。將來的產業分類不是一產、二產、三產，而是A產、B產、C產等方式。

　　信息技術的發展與代際變遷

　　新一代信息技術不僅僅是芯片技術，還包括網絡技術、數據挖掘、人工智能、虛擬現實等一系列單一信息技術自身的縱向升級，更主要的是信息技術與產業的融合，從而推動以信息服務平臺為特征的整體代際變遷。

　　從這個角度看，最早的第一代是服務平臺，大型機、中型機包括一些終端；

　　第二代是個人計算機和網絡連接；

　　第三代是物聯網、云計算、大數據、移動互聯網及其應用，這是更高組織的集中，從集中到分布再到集中。

　　下一代信息技術就是經過當前互聯網之后的人工智能信息技術，它對經濟社會的影響邊界暫時還看不到，還早得很，但也正是在這個過程中不斷孕育。下一代信息技術最核心的發展動力是經濟社會和發展的需求，我們雖然不能準確地描繪它，但其發展特征是能看得出來的。

　　一是系統技術的縱深化與融合化相互促進。一方面，信息技術自身作為一個技術領域，其關鍵技術如芯片技術、網絡技術等沿著縱深方向不斷發展，越來越智能；另一方面，信息技術與產業發展加速融合，產業發展不斷對信息技術提出新的要求，二者融合，互相促進，體現融合式發展。

　　二是信息處理的泛在化與云集化協同發展。一方面，信息技術發展的初期，信息處理在分散的服務器上進行，而隨著云計算和虛擬化技術的快速發展，信息處理呈現集中化趨勢；另一方面，云計算和數據中心技術日益成熟，不同行業和企業紛紛建立自己的云計算中心和數據中心，這又表現為更高層次的信息處理泛在化。

　　三是信息服務的個性化與共性化辯證統一。隨著經濟社會的不斷發展，人們對信息服務的需求日益多樣化和個性化，信息技術的不斷發展則滿足著人們個性化的服務需求。然而當個性化發展到一定程度，差異性逐漸成為普遍性，信息服務呈現越來越多的新的共性特征。大量的個性發展當中，有共性特征，誰能發現共性特征，就能夠創造一個偉大的企業。

　　信息系統技術的縱深化和融合化、信息處理技術的泛在化和云集化、信息服務技術的個性化和共性化都是對立統一的，質量互變的，從而在整體上呈現出否定之肯定，肯定之否定的發展過程。

　　高端裝備智能制造與傳統制造的核心區別

　　高端裝備是指技術含量高、資金投入大、涉及學科多、服役壽命長，其研發與制造一般須要組織跨部門、跨行業、跨地區的力量才能完成的一類技術裝備。比如高端機床、航天裝備、高速動車組、智能網聯汽車、高端成形裝備都是高端裝備。

　　互聯網、云計算、大數據、人工智能為主要內容的新一代信息技術的發展，深刻影響著高端裝備智能制造，正在形成以資源全球化和制造過程協同化為主要特征的全新產業生態和制造模式。

　　人類向信息社會不斷邁進，但高端裝備制造作為國家戰略基石的地位從未動搖。我國作為裝備制造業大國，如何抓住新一代信息技術帶來的發展機遇，鑄就大國重器，在裝備制造智能化的浪潮中取得國際話語權，事關國家經濟安全和國防安全，必須有所作為。

　　從制造資源組織方式變革來看，傳統制造過程中，資源的組織是局部的制造資源，企業之間的交流主要是通過供應鏈系統，產品的代際變遷比較緩慢，整體的生態系統相對穩定；而在互聯網等新一代信息技術環境下，高端裝備智能制造的資源組織是全球化的，全球制造資源跨業務主體、跨行業邊界、跨產品周期進行組織，整個系統復雜多變。

　　從制造全過程管理變革來看，傳統制造業的管理主要是層級化的，企業管理過程中或者企業生產運動過程中，涉及的主要數據來自企業內部，其優化也是逐步的企業內部的優化，或者說，一個系列的優化；而在新一代信息技術環境下，企業管理是跨層級的網絡化管理，企業管理本身所需要的數據，既有企業內部數據，還有社會網絡的數據，以及智能網聯產品在運行過程中所生成的數據，使得整個制造過程可以進行全程的優化。

　　從工程管理服務化模式變革來看，在傳統制造模式下，服務化主要是以企業為協作主體，重視企業內部的信息交換，服務僅僅是作為產品的附加值，產品賣出去要做好售后服務，供應上的管理和企業協同等是企業服務化過程中的重要內容；而在新一代信息技術環境下，服務不僅以企業為主體，而且以獲取利潤為主體，工廠、車間，甚至某一個車間的裝備，都可以作為制造資源來進行全球化合作，更重視信息交互的標準，服務貫穿全過程，不僅是售后服務，開發階段靠服務，產品制造階段靠服務，產品服役期間更靠服務，所以服務的協同成為企業的主要內容。

　　從信息服務來看，傳統的信息服務主要是覆蓋企業內部制造過程多系統的一個集成架構，主要的決策方法是以數理統計為主的模型化決策分析方法，所以企業知識積累相對緩慢；而在新一代信息技術環境下，企業信息系統的架構往往是基于云端的信息系統架構，把企業放到云上，基于大數據的智能決策方法大大擴展了數據統計的決策方法，在這種環境下，知識的積累速度加快，知識來源更加廣泛，知識處理更加便捷，知識推送更加精準。