
王喜文博士:12年“工業”+“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10年計算機軟件,有著12年的“工業”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和信息化部國際經濟技術合作中心,歸納出工業4.0科學發展觀,后出任中國智造與工業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4.0科學發展觀。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和各級地方政府做講座報告“工業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。
我們的制造業多還處于工業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實踐經歷,他深深地了解到現在的基層工業是怎么運作的,基層工業經歷了兩次工業革命。
從世界范圍來看,在18世紀末的第一次工業革命中,機械生產代替了手工勞動,社會從以農業和手工業為基礎,進化到了以工業帶動經濟發展。19世紀末20世紀初,人類開始了第二次工業革命,基于勞動分工和電力驅動的大規模生產出現,零部件生產與產品裝配也成功分離,從而開創了產品批量生產(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2.0生產模式。命運就是這么神奇,發生在你身上的事情,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4.0科學發展觀奠定了扎實的實踐基礎。
工業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革命:自動化。
第三次工業革命始于第二次工業革命過程中出現的生產過程高度自動化,開始于20世紀70年代并一直延續到了現在,電子與信息技術的廣泛應用,使得制造過程不斷實現自動化。自此,機械能夠逐步替代人類作業。▼
北京第一機床廠工作的2年,再加上為日本開發計算機軟件的這10年,形成的王喜文博士獨有的12年的“工業”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、基于信息物理系統的第四次工業革命,我們叫它“工業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,實現智能工廠。前兩次工業革命為工業4.0奠定了物質基礎——物理系統,第三次工業革命又為它提供了信息系統,于是第四次工業革命——信息物理系統應運而生。
在“工業4.0” 中,互聯網技術發展正在對傳統制造業造成顛覆性、革命性的沖擊。網絡技術的廣泛應用,可以實時感知、監控生產過程中產生的海量數據,實現生產系統的智能分析和決策,使得智能生產、網絡協同制造、大規模個性化制造成為生產方式變革的方向。
就像日本在工業3.0的時代中拔得頭籌,中國的創業者、企業家和投資者如何把握這場工業4.0革命和當下生產方式變革的方向,又如何在這場工業革命中獨占鰲頭呢?
工業4.0將給制造業帶來怎樣的變化?
“工業4.0” 所描繪的未來制造業將建立在以互聯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。
在“工業4.0” 的歷史洪流中,很多東西都會被改變:改變了制造業模式,改變了制造業思維,也改變了創新模式。
在未來,工業軟件會充斥著整個制造業,從企業側、到供應側、再到客戶側,從設計到支持再到產品,從運行設施到企業設施——在未來他們都將由工業軟件聯結。工業軟件產生的產品數據、運營數據、價值鏈數據、外部數據,都將以指數倍遞增——大數據會驅動制造業像服務業轉型。
制造業將成為信息產業的一部分,制造業產品將被視為電子產品或者網絡產品。用汽車業來舉例子,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,比如遠程信息系統、定位信息服務、遠程控制系統、視頻管理系統、導航系統、ETC系統等。
王喜文博士認為,未來的汽車能否與萬物互聯,可能成為汽車市場上的決定性因素。
工業4.0時代的智能制造
在王喜文博士歸納的工業4.0時代里,智能制造的本質是基于“信息物理系統”實現“智能工廠”,它的核心是動態配置的生產方式,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,物理世界由能源環境、人、工作環境、局域通信以及設備與產品等組成;信息世界由工業軟件和管理軟件、工業設計、互聯網和移動互聯網組成。CPS的最終目標是實現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的方式。
在CPS和3C系統中,每一個層級都預示著新的機遇。
“工業4.0” 從嵌入式系統向信息物理系統進化,形成智能工廠。智能工廠作為第四次工業革命的代表,不斷向實現物體、數據以及服務等無縫連接的互聯網(物聯網、數據網和服務互聯網)的方向發展。
物聯網和服務互聯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,最終通過物聯網技術實現控制、執行、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。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及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現,其核心就是在整個工業生產過程中的應用中,通過信息物理系統,利用物聯網的技術、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,從而實現研發、生產、制造工藝及工業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節都能處于最優狀態,從而引導制造業向智能化轉型。
王喜文博士認為,智能制造將是未來制造業發展的重大趨勢和核心內容,也是加快發展方式轉變、促進工業向中高端邁進、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間增加競爭優勢的新選擇,更是新常態下打造新的國際競爭優勢的必然選擇,未來幾年幾十年都會是國際、國內資本趨之若鶩的新導向。