王喜文：工業(yè)4.0，迎接智能制造革命的未來

工業(yè)4.0即第四次工業(yè)革命。在工業(yè)4.0中，物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)相結(jié)合，出現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”，進而出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)（IOT）。工業(yè)4.0是各行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)生的一場化學(xué)反應(yīng)——不是傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的簡單拼接組合，而是互聯(lián)網(wǎng)滲透到所有行業(yè)并進行革命性的改造，從而產(chǎn)生新的商業(yè)模式。用汽車制造業(yè)做例子，王喜文博士認(rèn)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。在萬物互聯(lián)開啟的工業(yè)4.0時代，創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家和投資者如何深入理解這場工業(yè)革命，又如何在這場工業(yè)革命中抓住智能制造的新機會？
王喜文博士：12年“工業(yè)”+“信息化”一線實踐經(jīng)歷
首先來認(rèn)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(xué)博士、科技情報學(xué)博士后，高級工程師(科技管理)，九三學(xué)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(jīng)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(jīng)濟技術(shù)合作中心，歸納出工業(yè)4.0科學(xué)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(xué)發(fā)展觀。2015年以來，王博士受邀為三一重工、首鋼、廣汽、金風(fēng)、東風(fēng)、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(fēng)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(jīng)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(jīng)歷了兩次工業(yè)革命。
從世界范圍來看，在18世紀(jì)末的第一次工業(yè)革命中，機械生產(chǎn)代替了手工勞動，社會從以農(nóng)業(yè)和手工業(yè)為基礎(chǔ)，進化到了以工業(yè)帶動經(jīng)濟發(fā)展。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人類開始了第二次工業(yè)革命，基于勞動分工和電力驅(qū)動的大規(guī)模生產(chǎn)出現(xiàn)，零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配也成功分離，從而開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)（生產(chǎn)線）的新模式。▼
少年時代的王喜文博士，細(xì)致地觀察著當(dāng)年北京機床廠的工業(yè)2.0生產(chǎn)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(jīng)驗，為日后王喜文博士歸納出工業(yè)4.0科學(xué)發(fā)展觀奠定了扎實的實踐基礎(chǔ)。
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(chǎn)過程高度自動化，開始于20世紀(jì)70年代并一直延續(xù)到了現(xiàn)在，電子與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)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(jīng)歷。透過這些經(jīng)歷，王喜文博士也練就了獨特的觀察視角。
王喜文博士認(rèn)為，電子和信息技術(shù)實現(xiàn)制造流程的進一步自動化和網(wǎng)絡(luò)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(shè)備、產(chǎn)品、供應(yīng)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(zhì)基礎(chǔ)——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(yīng)運而生。
在“工業(yè)4.0” 中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以實時感知、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，使得智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化制造成為生產(chǎn)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(dāng)下生產(chǎn)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(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的互動平臺上，將更多的生產(chǎn)要素更為科學(xué)的整合，變得更加自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，而生產(chǎn)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(cè)、到供應(yīng)側(cè)、再到客戶側(cè)，從設(shè)計到支持再到產(chǎn)品，從運行設(shè)施到企業(yè)設(shè)施——在未來他們都將由工業(yè)軟件聯(lián)結(jié)。工業(yè)軟件產(chǎn)生的產(chǎn)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(qū)動制造業(yè)像服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型。
制造業(yè)將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分，制造業(yè)產(chǎn)品將被視為電子產(chǎn)品或者網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)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(dǎo)航儀、ETC終端、遠(yuǎn)程信息處理終端等外圍設(shè)備進行通信，而這些外圍設(shè)備又屬于它們的外圍系統(tǒng)，比如遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)、定位信息服務(wù)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)等。
王喜文博士認(rèn)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(zhì)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(chǎn)方式，關(guān)鍵是信息技術(shù)應(yīng)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(shè)備與產(chǎn)品等組成；信息世界由工業(yè)軟件和管理軟件、工業(yè)設(shè)計、互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)組成。CPS的最終目標(biāo)是實現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合，構(gòu)建一個可控、可信、可擴展并且安全高效的CPS網(wǎng)絡(luò)（即信息Cyber、物理Physical、信息系統(tǒng)System組合網(wǎng)絡(luò)的縮寫），并最終從根本上改變?nèi)祟悩?gòu)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(yù)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?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無縫連接的互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))的方向發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)分別位于智能工廠的三層信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)的底層和頂層，最終通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)控制、執(zhí)行、傳感，從而達(dá)到智能生產(chǎn)。
智能生產(chǎn)中的計劃、物流、能耗和經(jīng)營管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品設(shè)計、智能物料供應(yīng)，到智能產(chǎn)品的產(chǎn)出，都將面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。只有抓住了智能生產(chǎn)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(chǎn)”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)，其核心就是在整個工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用中，通過信息物理系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、軟件技術(shù)和通信技術(shù)，加強信息管理和服務(wù),提高生產(chǎn)過程的可控性，從而實現(xiàn)研發(fā)、生產(chǎn)、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(chǎn)制造環(huán)節(jié)都能處于最優(yōu)狀態(tài),從而引導(dǎo)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
王喜文博士認(rèn)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(nèi)容，也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、促進工業(yè)向中高端邁進、建設(shè)制造強國的重要舉措，當(dāng)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(nèi)資本趨之若鶩的新導(dǎo)向。