杜玉河:工业4.0俱乐部融合的工业|V课堂第33期

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8月5日,江苏省企业信息化协会总群迎来第33期“智造+V课堂”。本期“智造+V”课堂邀请了工业4.0俱乐部秘书长杜玉河,他为大家奉上了主题为《融合的工业》的精彩分享。

8月5日,江苏省企业信息化协会总群迎来第33期“智造+V课堂”。本期“智造+V”课堂邀请了工业4.0俱乐部秘书长杜玉河,他为大家奉上了主题为《融合的工业》的精彩分享。

演讲主题:融合的工业

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杜玉河(工业4.0俱乐部秘书长)

各种重量级Title

工业4.0俱乐部秘书长;

杜特企业管理咨询公司董事长;

上海交通大学EMBA校友会首任秘书长;

中国第一家互联网公司瀛海威时空上海公司总经理;

工信部培训中心专家库成员之一;

现担任多家公司独立董事

 

身经百战,见得多

20多年工作经历,积累了丰富的企业转型与信息化规划数控化改造等的建设、运营经验;

曾经参与过中国烟草总公司、中国化工物资总公司、中农总公司、海尔等两百多家公司的信息化规划、建设及运营工作;

在工业4.0产业实践中,曾做过工业4.0有关的报告《中国制造2025与工业4.0》、《工业4.0时代的企业发展之路》等。与上海交通大学、复旦大学、工业4.0研究院等共同组织多次大规模论坛。

原文实录Context

大家好,很高兴和江苏省企业信息化协会一起开展这次课程,在炎炎的夏日,在周末,一起探讨一个很有趣的一个话题——工业,我相信对所有的CIO是一个非常有趣的事情,对于工业来讲,从来没有像今天这样所有人的吸引力有如此的巨大,听今天早晨的一个新闻说,Facebook开始要准备做工业了,想一想,大家今天这么多CIO开始一起听关于工业的发展趋势的事情,真是一个非常有趣的事情。

我作为一个出生于计算机专业,但一直和工业打交道的人,今天又开始从事工业4.0的研究,因此希望跟大家一起进行一些分享,将我的体会和心得与大家分享,希望更多的人能够加入这个团队,加入这个事业,当然了随着整个工业特别是实业对于国家的周期性,越来越让大家体会到的时候,很多的大咖,很多的互联网人也都加入了这一块,我相信大家的选择是正确的,因此今天我给大家分享一个工业的发展趋势的话题。

 

 

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融合的工业,随着工业的发展,随着信息化的发展,随着信息技术的发展,工业和信息这两个技术越来越紧密的结合在一起,它们的结合也将会对于整个世界经济以及社会产生重大的影响,因此我今天通过这样的讲解,希望大家能够明白工业的发展趋势,其中的发展的功率关键技术,以及现在进展到什么样的程度,希望给大家有所帮助,所谓的明道,就是知道新的工业时期,工业的新模式,新产业核心空间,优势就是指新一代的信息技术与产业如何进行融合?

 

 

 

另外关于产业的发展和工业的发展来讲,如何去观察去思考这个很重要,除了我们去听国家的文件,国家的战略之外,我们更加应该自己有一些观察的方法和角度,因此我给大家提供一些可以借鉴的方法,在研究工业的发展趋势的时候,有这样几个重大的国际型的会议希望大家应该注意,第一个是在中国有一个会议叫世界互联网大会,当然了,大家认为世界互联网是讲互联网的,但是其实对于工业的影响是相当巨大的。

 

 

 

第二个是希望大家去关注一下,美国的拉斯维加斯的CES展,每年春节过后的第二周,在美国举行的这次大会,将会对工业的发展产生重大的影响。

第三个就是现在比较热的地方,德国的汉诺威国际工业展,这个展会从今天可以看来讲,大约有几万人的中国人在短短的几天时间里涌向了德国,这些人去看什么呢?就是看世界的工业发展的最高的水平是什么样子的?当然了很多专业的自动化人士和工业领域的顶级专家,更多的也是期望去看德国的SPS展。透过SPS展可以更加深入的与最著名的公司最前沿的技术进行沟通,有人说了,如果去不了美国,也去不了德国,那有一个会议那你必须要关注了,也就是号称中国的汉诺威国际工业展,也就是中国国际工业博览会,每年一届在中国上海,希望大家能够认真的抓住这样的机会,去触摸工业的发展趋势。通过这些角度这些方面的沟通和触摸,我们可以认真的去看看世界的工业正在向什么样的方向发展,下面这张图可以从2011年开始到2016年世界工业的发展趋势是什么?可以清晰的看到。

 

 

从2011年开始,人们开始研究智能和效率,如何能做到智能和效率呢?必须要考虑到持续的发展,那必须要绿色和智能相融合,基于这样的一个理念就提出了融合的工业的概念,什么样是融合的工业呢?这里头他们作出了对融合工业的前景做了很好的诠释,在提出融合的工业之后,就要思考如何在下一步将融合的工业落实下去,此时到2015年,发现真正的融合的工业就需要加入网络,当然了,要加入互联网,但只加入互联网还是不够的。到了2016年的时候,我们会发现,在德国开始提出了发现解决方案,你就会发现其实工业的发展是有它的内在的规律的。

 

 

2011年的时候,首次提出了工业4.0的概念,通过本次提出工业4.0这个概念,后者就成为了德国国家战略,并对全世界工业改革产生了重大的影响。

 

 

2012年的时候,提出了绿色与智能,重点能源领域的发展,当然了。对于我们中国的企业或者中国的IT人来讲,讲到了工业,其实更多的想的是制造,其实面向整个工业来讲是一个完整的体系。包括能源,材料,技术等各个方面,因此大家可能更多的CIO原先更多集中在与企业的管理信息化这个方面,当然了,最初的时候是从管理信息化入手的,但真正的整个企业全面拥抱信息化的时候就要从能源从材料从技术各个角度同时进行考虑,因此你就会发现德国讲工业4.0的时候,不仅仅讲的是制造,而且更多的是讲与工业相关的各个方面。直到2014年的时候,才可以将这种发展的目标和方向真正展示从未来的工厂,以及能源的转型方案开始进行提出。在这里头各个公司根据它的具体情况,从网络方面从设备方面,从电力方面各个角度提出了它相应的技术手段,但是大家一定要注意,现在只是提出了相应的技术的方案。

 

 

在新的技术方案下,各个国家都充分的发现,对未来产业的巨大空间以及由此空间形成的巨大的蛋糕。因此各个国家都开始了为争夺这块大蛋糕而开始相应的各种各样的措施。你会发现,一个看似非常传统的产业重新开始进入各个国家的领导人的这个视野。而且重视度非常高,在德国政府正式接过2013年由德国三大协会建立的工业4.0平台,此举在与促进数字化的信号,它将使政界,企业界,工会及科技界等重要参与方之间实现团结一致,中国制造2025以及相关的互联网+等扶持政策,这一点我相信大家体会已经非常深了,使得我们传统的信息化以及我们大家有了新的发展思路和方法。

不仅中国人对此有很多的兴趣和动力,另外,作为一直处于去工业化的美国来说,它的美国科技界巨头微软,首次参展,这是一个非常大的信号,并开始展示,新型的嵌入式操作系统,大家一定要记住,嵌入式操作系统,提出了联网世界的企业重塑,利用物联网在未来研发智能型的工厂,也就是说微软开始从办公桌上开始深入到车间内部去了。当然了,你也会发现,与中国现在竞争比较强烈的一个国家——印度,它的总理莫迪也表示,印度将致力于打造一个可预见的透明的商贸环境,以此来环境海外的投资,同时也要加强它的印度制造,也叫Madein India。

在中国2015年是对于制造业或者是工业关注最多的一年,当然了在这一年过程中也有很多的企业,特别是一些大企业抢跑工业4.0,抢跑中国制造2025,也闹出了不少笑话,有些企业直接就宣布自己进入了工业4.0,成为工业4.0的样本。其实当我们认真的去看德国人的整个工业4.0的布局的时候,我们就会发现,它讲的是德国工业的未来项目。

因此大家一定要注意,当有人跟你讲,说德国是否进入工业4.0的时候,此时是一种误解,也就是说所谓的战略就是指未来的发展方向,德国人也要用20年到30年的时间去实现这一目标,当然说这句话,也并不是希望大家有所怠慢,您会发现,一个领跑者已经有了新的目标,作为跟随者也必须要有新的举措,随着战略的确定,目标的确定,以及技术的锁定,因此到2016年的时候,德国在5个方面有上百个应用实例。

 

 

这些实例都使得德国公司得以能够快速进入工业4.0的这个时代,这里有几个非常关键的技术,希望大家一定要注意。特别是嵌入式软件和嵌入式硬件,这是工业4.0的一个核心的部件,在2016年的时候,德国哈丁公司因此获得了本届会议的金奖,这里头其重要意义是可想而知的。你会发现在研究工业的时候,更多的企业不是在做工业的事情,而是在用信息的手段,不断的进行工业的升级和改造,包括博世力士乐,包括ABB,包括西门子等等这些公司。

 

 

经过这么几年的发展以来,在哪些方面已经取得了突破呢?将会对于我们的工业产生哪些巨大的影响呢?这里我从这样几个角度给大家以实际的例子进行剖析,希望对大家有所帮助,当然,融合的方向非常多,而在这一些方向来讲,融合的速度和关键性更加突出,包括兼容性的集成,新材料与能量信息的整合,增材制造与软件技术的整合,虚实结合,认知技术与工业的集成,企业之间的技术集成,小企业与大企业的生态集成,国际范围内的标准集成等几个方面。

 

 

我接下来给大家一一进行说明,希望对大家能够有所帮助,首先讲这一个其貌不扬的这个小盒子,大家在图中可以看到一个迷你的PC,其实就是讲的是嵌入式计算机,这个嵌入式计算机是未来智能工厂的神经系统。大家有些人已经开始参与到了智能化工厂的改造过程,在这个改造过程中,其实已经遇到了很多的问题,特别是在中国。中国的装备基本上是万国博览会,各式各样的机器设备,德国的,日本的,中国的,等等这样的设备进行连接,将是一个巨大的挑战。

过去我们通常因为这种情况而望而生畏,当然了,挑战就是商机也就是机会,因此你会发现,这里很多的德国人开始了他们的新的商业挖掘,也就是借助于新一代的嵌入式计算机,进行相应的各种设备的兼容性的集成。通过这样的集成可以使得传统的产业低档的设备能够快速进行连接。如果用这种设备能够快速的将所有的设备进行连接的时候,就使得老装备、老设备能够快速的进行数据的采集,也为真正的智能工厂奠定了牢固的基础。

 

 

这种设备的特点是什么呢?就是硬件兼容,所谓的硬件兼容?就是兼容各国的各种标准的设备,软件兼容就是可以和各种各样的软件进行快速的连接,扩展性也非常强,这样就可以用在一台机器上,也可以用在成百上千的机器上,许多台机器结成的网络之间,可以用现有的通讯标准相互通信,数据的处理,既可以在本地完成,也可以方便的传送到云端。这个东西是非常神奇的,就像是有一个翻译的机器既可以听懂美国话,又可以听懂日本话,还能听中国话,更关键的一点,它还可以听懂印度话。

 

 

因此你会发现这样的一个需求,这样的一个问题,对于德国人来讲,把它转化为相应的商业机会,这个东西是否实用呢?你看德国人就将跑车内部的各种各样的传感器,利用这个东西进行连接,最终可以传递到云中去,实现大数据的采集,因此你看看,可以看到各种专业评委和政要都倾爱这个产品。

这样做下来有什么样的好处呢?我们就会发现,通过这个产品可以全面兼容,使得用户易于上手,看上去工业4.0的升级可以是一种有机的自然生长,不必非得伤筋动骨,这种轻明产品的出现更多地为中小企业量身订作,便于其用较低的成本来实现智能化从0到1的突破,这在德国也是一种政治正确,德国产业规划从来都把中小企业摆在重要位置,因为它们比大公司更需要外界的帮助,这一点也值得我们中国的企业中国的CIO进行思考,其实对大家来讲的也有一种机会。

面向新的产业方向的时候,不仅是拿来别人的产品进行集成,更多的是面向困难可以开发出很多有效的产品。在这里中国有一家公司,上市公司,他们竟然搞出了一个所谓的扭动系统来,其实和这个产品有异曲同工之妙。希望大家将来可以注意。刚才介绍了整个工业发展向未来智能化发展中最重要的一项嵌入式连接技术,是非常关键的。

 

 

当然了作为工业来讲,更多的不仅是信息技术,更多的是将新材料与能量与信息的整合,你会发现,在这里头已经出现了很多有趣的这个发明和创造创新,刚才的产品是所谓的叫做神经系统,现在又搞一个工业的脐带,这也挺有意思的,你会发现在未来的高速运行的这个机械中,其中有一个链条非常重要。

 

 

既要传递动能又要传递信息,而且必须要有机的进行结合,你会发现这样一个三合一的产品成为未来的一个新的需求,大家可以看到,这家公司用塑料材料制造的能量链产品,很有意思,具体如何做到的,大家可以看这张图,你会发现,通过这样的链条可以及时的进行详解的信息的传递,以及将相应的信息传递到云端,从而使得远程的客户工程师也可以接受和分析其数据。

 

 

当大家在不停的去争论着关于工业大数据很重要,物联网很重要谁是核心的时候?其实你会发现德国人正在按照一定的步骤一点一点的去解决数据的采集的问题。数据的传递的问题,以及数据的加工处理的问题,因为其实都很重要,但必须通过协同的方式进行完成,缺了谁都不可以。

 

 

新材料信息能源一体日益呈现出集成的趋势,这也是大家需要注意的,事实上各种新兴材料已经事实上成为物联网的入口。目前,欧美还有很多新颖产品也具备类似的特性,例如美国麻省理工学院的AFFOA联盟正在研究革命性的新型纤维,将来我们穿戴的衣服和饰物,也可以成为物联网的人机接口。

当我讲到这里的时候或者是当我了解到这些东西以后,其实更加坚定了我对于工业的这种情怀,的的确确,现在所讲的工业,并不是过去所讲的工业,现在的工业变得越来越性感,变得越来越吸引人。对于所有的CIO来讲,你们会发现,做工业更有趣。第三个,我们再看看,钢材制造与软件技术的融合。也就是会发现,现在谈的工业4.0的时代的时候,所有的技术包括软件技术,与生产的结合,日趋紧密。尤其带来了很多新的突破。

 

 

特别是在增材制造这个领域来讲,体现的尤为突出,你会发现未来的整个制造的过程,由我们原先的所谓的车铣刨磨钳等剪裁的模式进行,现在直接变成数字加工加直接出产品的模式。这样的模式性能更好,成本更低,效果更佳。

 

 

大家怎么样去理解这个事情呢?也就是现在高端制造业对于产品的要求日渐复杂,用传统技术可能无法制造,或者是要构建臃长才能合作造出来,而利用增材制造的技术可以打造出之前无法构建的几何形状,或者是大大降低分工协作的复杂性,这种变化绝不会是任何一加油报复的软件厂商所能忽视的,增材制造已经不是一种单纯的制造技术,而且及制造与软件一生的先进流程,说到这里,大家就会去听一听去想一想,关于整个智能工厂的过程中,工艺的改变将是实现智能化非常关键,特别是利用3D技术以后,将对于实现个性化定制产生巨大的影响。

为什么?因为由于缩短了整个制造的流程,使得复杂制造变得快捷,当大家去想一想我们的C919中的核心部件中有相当一部分已经采取了3D打印,当大家去想一想中国的大型的构件和铸件已经开始用3D进行打印的时候,其实你就会发现,过去我们想象的难以想象的事情现在变得已经相对容易了。

 

 

通过上图你会发现,作为增材制造来讲,就是软件技术,和增材制造过程的快速进行融合,一个方面用计算机进行辅助设计,产品的生命周期进行管理,数控技术和数据管理进行仿真,另外一方面,将直接通过粉末层的整合,直接能量的堆积和材料的挤出方法,使得生产工艺大大的缩短,这样就形成了软件技术和生产制造的完美结合。

 

 

大家可以在看看这张图,当然图稍微有一点点模糊,但是要告诉大家一点的是,现在已经用塑料和碳纤维进行汽车的车身的打造打印,也就是说,在系统里确定其数字方案后,实际打印出来的时候,只需要20小时,可以看到粉末成融合印刷过程,我们固然可以想象这种车在成本等方面的局限性。然而它毕竟是用实际投产的并且20个小时传统制造厂如何能不感到压力呢?因此你会看到了,整个对于生物的支撑将会有巨大的变化。

前两天我们探讨汽车领域里的C2B,为什么能够做到?其实在很多的外型的个性化上边来讲,完全可以用增材制造的方式进行处理。而整个增材制造的过程与软件是完美的进行结合。你会发现未来进行制造的工人其实不仅要懂得工艺,更多的要讲要学习数据,数字制造。

 

 

你看看这两个世界大佬,一个是在现实的社会空间中看到另外一个人,另外一个人是在虚拟的空间中看到对方,当他们伸出双手的时候,就能够进行真正的握到手了。

 

 

 

 

 

当然了这有一定的政治秀的味道,其实来讲,这种技术开始实施运用在各个方面,包括我们可以看到,用能源这个只要佩戴虚拟现实的眼镜,就可以感知整个生产的过程,甚至利用虚拟指挥的眼镜指导一个生手如何成为一个熟练的工人所能做到的汽车装配过程,也会发现用这套系统,也就是说用摄像机时时监控人和物的位置。完了用优化的算法,自动做决策,下一步如何行动会比较优化,然后给人下达指令进行行动,这样就可以直接由机器指挥人,这样也解决了过去靠熟练工去做事情的一种方法。

 

 

当然了,大家看到这张图的时候,你会认为这也很平常,为什么?为什么用工业iPad去了解机器运营的状态?这其实是一个很简单的事情。但是当大家看到这个以后,你就能够理解,在中国很多传统的装备制造业的企业,开始生产工业级的手机,工业级的iPad的时候,你就会发现,信息技术和传统的制造工业已经高度的进行融合了。

 

 

当然了,当我们看到这张图上的图片的时候,看到了航空发动机的时候,更多的是想到是通用,包括航空发动机的公司,这里所摆放的展台是微软公司,也就是微软公司已经从桌面机开始走进了工厂,它在做什么事情呢?更多的是做工业级的大数据,当然大家已经知道了,微软已经和美国的通用公司达成合作,共同借助于通用的整个工业的经验和微软的云技术进行相应的合作。

 

 

 

 

 

你会发现微软越来越牛了,它竟敢吹嘘微软比做飞机发动机的企业更了解飞机发动机,当然了,这有它自己独道的地方。

 

 

当然了我们也可以看看这个是机器人想摸鼻子,其实能够写字的机器人并不稀奇,更关键的这样的机器人,可以通过观察你写的字然后能够快速的进行学习,当你写了几个字的时候,它逐渐就会学会你写的字进行模仿,也就是你辛辛苦苦练就很多年的这个字体,它可以轻松的进行模仿。当然了不仅能够模仿你的,还可以模仿其他人的,你会发现过去的熟练工现在变得的的确确不值钱了。

 

 

当然了作为工业4.0来讲,不仅是在企业内部之间的这个信息与技术的高度融合,同时还要考虑到企业之间的技术的集成,有企业已经做了很好的实践并提出了很好的方案。当然了,还有很多其他方面的集成的内容,由于时间原因,我只是给大家提供一些素材,你们可以自己慢慢的进行研究。

 

 

 

 

 

在这里大家一定要注意,在做整个智能化工厂的过程中一定要站在一定的战略高度上去思考。也就是说,不要盲目的去做智能化的改造,在这个过程中来讲,我们不仅需要成为智能化应用的实践者,更多的应该在整个过程中,抢夺相应的标准的话语权,非常重要,因为德国和美国已经连起手来共同制定相应的标准,作为我们国家的人员应该注意这一点。

 

 

 

 

 

不是简单的过去一样进行应用,而是要抢夺相应的标准制高点,因为未来将会形成国际范围内的标准集成,得标准得天下在这一方面,德美等国的企业开始组团了,这一点,留给中国制造的时间已经越来越少,当然了,要想做好这些事情,也少不了所有人员的参与。也希望能够在整个标准的政策过程中,得到我们所有人员的支持,支持我们企业支持我们的国家。通过上面的讲解,大家已经清楚,对于工业的发展趋势越来越明显。

第一,工业的重要性,越来越得到各个国家的重视,第二,工业越来越变得高科技,变得梦幻,信息技术和工业进行高度融合,将成为现在的主旋律,对于所有过去曾经在企业信息化过程中发挥过重大作用的所有的CIO们,其实又带来了新的机遇和挑战。如何将原先的融合从管理和信息技术的融合上升到管理和生产和装备和协同之间的融合,特别是利用嵌入式技术进行融合非常关键。

我借江苏省企业信息化协会这个平台,能够发出这样一个呼吁,希望我们的CIO们能够,除了能够将新技术应用到自己企业的同时,同时要协助自己的企业能够在产品智能化生产智能化,服务智能化,研发智能化等各个方面充分发挥这么多年来所积累的聪明和才智,为企业的转型升级带来良好的帮助。我的分享就到这里,谢谢大家。也祝大家周末愉快。

责任编辑:赵宁宁 来源: 江苏CIO联盟
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