【工控中國 工控上下游】專(zhuān)訪(fǎng)記者劉成軍：目前國內有一些觀(guān)點(diǎn)提出，中國整體推進(jìn)工業(yè)4.0還為時(shí)過(guò)早，推進(jìn)工業(yè)4.0還是少數企業(yè)的事情，應該把更多精力去補工業(yè)2.0和3.0落下的課。爭議的焦點(diǎn)在于制造基礎差，自動(dòng)化和信息化應用水平低，本身的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率水平很有很大提升空間。對于這種觀(guān)點(diǎn)您怎么看?
李杰教授：大數據與工業(yè)4.0的價(jià)值創(chuàng )造
李杰：工業(yè)4.0是一理想世界也是全世界工業(yè)努力的方向。不同國家不同企業(yè)所注重的地方會(huì )不一樣。但是我們一定要了解我們社會(huì )與工業(yè)發(fā)展的目的進(jìn)而從基本上做起。就好比我們不應該等我們有錢(qián)了或有能力了才汪注重品格與品德。
我們不妨用6M和6C的煎蛋模型來(lái)深入探討一下。
首先，傳統制造的6M并不是智能制造6C的先決條件，兩者的接口在于第六個(gè)M(Modeling，通過(guò)數據分析的建模能力)，這一部分中國的能力還比較薄弱。除此之外，6C和6M并非此消彼長(cháng)，而是相輔相成的關(guān)系，6C是中國制造業(yè)的一個(gè)機會(huì )，一方面可以通過(guò)6C產(chǎn)生的增值服務(wù)去彌補6M較為薄弱的競爭力缺口，另一方面還可以利用使用過(guò)程中的數據分析和創(chuàng )值服務(wù)作為新的視角去改善6M中的薄弱環(huán)節。
德國的經(jīng)驗也已經(jīng)告訴我們，蛋黃并不是核心競爭力，因此德國提出的工業(yè)4.0戰略是在努力去彌補蛋白方面的薄弱，這是一個(gè)對大家而言都較為陌生的領(lǐng)域，還并沒(méi)有產(chǎn)生明顯的差距，我們恰恰需要以6M+6C的觀(guān)念去布局中國制造業(yè)的機會(huì )空間，通過(guò)在6C空間中的服務(wù)轉型反向彌補原本薄弱的環(huán)節，或許將會(huì )為中國提供一個(gè)彎道超車(chē)的機會(huì )。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：智能化也是德國推進(jìn)工業(yè)4.0的核心目標，這將是一個(gè)復雜而艱難的過(guò)程。智能化過(guò)程包括了自動(dòng)化與信息化的深度融合、物聯(lián)網(wǎng)和CPS技術(shù)的運用，以及龐大數據量的分析和價(jià)值挖掘能力。德國在智能化方面的戰略推進(jìn)思路和路徑是怎樣的?
李杰：在智能化技術(shù)布局上，德國提出了“本地的智能化”和“連接的智能化”協(xié)同發(fā)展的戰略，一方面在設備的智能化、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、信息與控制技術(shù)等方面加大研發(fā)力度，使德國的企業(yè)成為世界領(lǐng)先的智能設備供應商。另一方面，加快物聯(lián)網(wǎng)和CPS技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現智能設備的整合，并利用CPS平臺技術(shù)實(shí)現設備、人、和服務(wù)的連接。
在實(shí)施方案的規劃上，德國提出了“二維戰略”的發(fā)展思路，從橫向和縱向這兩個(gè)維度推進(jìn)工業(yè)體系的智能化進(jìn)程?？v向的應用指的是企業(yè)內部“端到端的信息整合(end-to-enddigitalintegration)”，實(shí)現從最底層的驅動(dòng)器和傳感器信號到最高層的企業(yè)資產(chǎn)管理系統的無(wú)縫連接，其核心是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和CPS技術(shù)。橫向的應用主要指面向企業(yè)之間和產(chǎn)業(yè)鏈上下游信息和服務(wù)的整合，實(shí)現整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值鏈整合和協(xié)同優(yōu)化，面向全產(chǎn)業(yè)的全價(jià)值鏈提供智能化服務(wù)。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：社會(huì )上也存在工業(yè)4.0的路線(xiàn)之爭，即技術(shù)優(yōu)先還是商業(yè)價(jià)值優(yōu)先。前者著(zhù)眼于技術(shù)進(jìn)步，通過(guò)導入先進(jìn)技術(shù)(如CPS技術(shù)、工業(yè)大數據智能算法)來(lái)改造傳統企業(yè)生產(chǎn)模式和商業(yè)模式;還是從投入收益比來(lái)決定是否導入、以及導入的進(jìn)程。您的觀(guān)點(diǎn)呢?
李杰：我覺(jué)得這兩者并不矛盾，技術(shù)和商業(yè)價(jià)值并不存在誰(shuí)優(yōu)先，而是要協(xié)同發(fā)展。中國的最大問(wèn)題是在考慮商業(yè)價(jià)值的時(shí)候往往只考慮短期的價(jià)值，這其實(shí)導致了中國的技術(shù)紅利積累不足。比如GE最近剛剛推出了用陶瓷材料制作的飛機發(fā)動(dòng)機葉片，具備更好的散熱性和更輕的材質(zhì)，將發(fā)動(dòng)機的能耗提高了大約0.25%。這背后是十數年的研究和幾千萬(wàn)美元的投入，這個(gè)技術(shù)紅利能夠保證GE在航空發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域繼續領(lǐng)先幾十年。這只是一個(gè)成功的案例，但是在GE里面還有許許多多沒(méi)有直接轉化成為產(chǎn)品的研究，這些研究從商業(yè)價(jià)值上來(lái)看是失敗的，但是也積累了許多技術(shù)紅利，不一定未來(lái)哪一天就用得上了。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：從國家競爭力的發(fā)展階段來(lái)看，中國已從“需求驅動(dòng)”邁入“效率驅動(dòng)”階段，并在這個(gè)階段深耕多年，應該說(shuō)總體擁有了很好的制造基礎。在進(jìn)入第三個(gè)“創(chuàng )新驅動(dòng)”階段上，我們面臨哪些明顯的短板?工業(yè)大數據的發(fā)展能起到什么樣的作用?
李杰：
從世界競爭力報告中的這幅雷達圖中我們可以看出，中國目前的短板主要在創(chuàng )新能力、高等教育、人力效率、和基礎技術(shù)可用性這幾個(gè)方面。而中國最大的機會(huì )在于市場(chǎng)，因為中國的市場(chǎng)不僅夠大，而且是彈性增長(cháng)的，這樣彈性的市場(chǎng)其實(shí)給了中國企業(yè)很好的創(chuàng )新環(huán)境，因為市場(chǎng)的包容性特別大，人們對于新鮮事物的接受能力和購買(mǎi)欲望遠遠高于發(fā)達國家。
工業(yè)4.0中的各類(lèi)核心技術(shù)，如傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、控制器、和3D打印等技術(shù)都可以找到相應的供應商，但是僅僅引進(jìn)這些技術(shù)還是遠遠不夠的，因為其中最核心的兩個(gè)部分，智能化的數據分析以及服務(wù)和模式的創(chuàng )新是需要修煉的內功，而這恰恰是中國企業(yè)最欠缺的。工業(yè)大數據分析能夠幫助中國去避免和解決以往不可見(jiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步減少制造成本和提升產(chǎn)品質(zhì)量。也可以幫助我們去發(fā)掘用戶(hù)不可見(jiàn)的需求，從產(chǎn)品創(chuàng )值的角度提升中國制造的競爭力。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：德國是工業(yè)4.0的首先倡導的國家，也是利用工業(yè)4.0平臺集中發(fā)力的國家。而您認為，工業(yè)4.0的中心將會(huì )在中國，這讓德國“情何以堪”。這背后的依據是什么?如何充分工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)機會(huì )，促使鮮花和果實(shí)落地在中國?
李杰：無(wú)論是發(fā)現用戶(hù)價(jià)值的缺口、發(fā)現和管理不可見(jiàn)的問(wèn)題、實(shí)現無(wú)憂(yōu)的生產(chǎn)環(huán)境、以及為用戶(hù)提供客制化的產(chǎn)品和服務(wù)，都離不開(kāi)對數據的分析挖掘。我相信工業(yè)4.0的中心將會(huì )在中國，是因為中國不僅僅是世界制造大國，更是世界第一的使用大國，無(wú)論是從制造設備還是從終端消費品來(lái)看，中國都擁有最龐大的使用數據。然而這只是從潛力的角度去分析的，意思是中國應該成為工業(yè)4.0的核心，但是這些數據還并沒(méi)有被很好地分析利用，并沒(méi)有成為真正的競爭力。德國的內需市場(chǎng)小缺乏大量使用數據，中國可以提供好的設計改善建設如果中國能有效的分析這些數據。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：從工業(yè)4.0的微觀(guān)實(shí)施主體來(lái)看，企業(yè)家和企業(yè)將是主力軍。面對大多處于產(chǎn)業(yè)競爭低端/低附加值的企業(yè)格局，有中國特點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)+制造的解決模式能否幫助企業(yè)實(shí)現突圍?真正的難點(diǎn)在哪，有沒(méi)有可行的路徑?
李杰：中國的互聯(lián)網(wǎng)+更多的注重的是商業(yè)模式和銷(xiāo)售渠道，對制造本身的關(guān)注還明顯不足，并不能解決中國制造的根本問(wèn)題。中國工業(yè)4.0道路需要遵循科學(xué)的規律，繼續推進(jìn)和完善合理化與標準化，同時(shí)注重挖掘制造的意義和價(jià)值。
工業(yè)4.0為中國制造業(yè)的轉型升級帶來(lái)的契機，其核心并不是互聯(lián)網(wǎng)+制造，而是關(guān)注制造業(yè)對客戶(hù)、人類(lèi)以及環(huán)境的價(jià)值，以零故障保障設備運行性能，以零浪費體現對效率的追求，以零意外彰顯對生命的尊重，以零污染表達對社會(huì )的關(guān)切。
中國制造需要以6M+6C的觀(guān)念去布局中國制造業(yè)的機會(huì )空間，通過(guò)在6C空間中的服務(wù)轉型反向彌補原本薄弱的環(huán)節，更多地去創(chuàng )造原始的創(chuàng )新想法，擺脫位于產(chǎn)業(yè)鏈低價(jià)值環(huán)節的現狀。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：未來(lái)的工廠(chǎng)將實(shí)現具備自省性、自預測性、自比較性和自重構能力的無(wú)憂(yōu)生產(chǎn)環(huán)境。您預測在2030年，傳統的生產(chǎn)系統將轉型為生產(chǎn)智能產(chǎn)品的智慧工廠(chǎng)，您認為哪些行業(yè)可能會(huì )率先實(shí)現智慧工廠(chǎng)? 李杰：現在信息化和智能化水平最高的應該是半導體工廠(chǎng)，半導體產(chǎn)線(xiàn)中的傳感器數量恐怕也是最多的。我們現在已經(jīng)跟美國的許多半導體工廠(chǎng)和半導體制造設備廠(chǎng)商開(kāi)展了合作，能夠精確地預測出產(chǎn)線(xiàn)上的設備和生產(chǎn)工具的健康狀態(tài)和剩余壽命，以及各種因素對產(chǎn)品的影響，離預測型制造已經(jīng)非常接近。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：實(shí)現智慧工廠(chǎng)或者智能工廠(chǎng)，有兩條路徑：一是從現實(shí)出發(fā)，將傳統工廠(chǎng)進(jìn)行信息化與智能化改造;二是著(zhù)眼于未來(lái)，在新建工廠(chǎng)的時(shí)候直接系統化構建智慧工廠(chǎng)。兩種方式從投資和受益來(lái)看，各有優(yōu)劣。對此，您傾向于哪種主張?
李杰：我對這兩者并沒(méi)有傾向性，或者說(shuō)決定使用哪一種方式恐怕不是取決于我們更喜歡哪種方式，而是客觀(guān)條件的問(wèn)題。國內有大量的已經(jīng)建成的工廠(chǎng)不可能脫胎換骨進(jìn)行系統化改造，但是依然有很大的提升空間。首先要做的是去管理和避免可見(jiàn)的問(wèn)題，這些可以從更科學(xué)的管理輔助一些信息化工具來(lái)實(shí)現。
另外也可以根據需要對一些設備進(jìn)行智能化升級，比如加裝一些傳感器或是直接從控制器中獲取數據，再建立一個(gè)分析中心搭載先進(jìn)的分析工具進(jìn)行分析和決策支持，依然可以管理和避免原本不可見(jiàn)的問(wèn)題。因此兩者并沒(méi)有絕對的優(yōu)劣，而是要從需求出發(fā)去判斷。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：大眾汽車(chē)“尾氣門(mén)”持續發(fā)酵，據天津大學(xué)內燃機燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室副主任、教授姚春德分析，這種作弊軟件的運作原理是，“所謂的’失效保護器’是通過(guò)軟件感知方向盤(pán)位置、車(chē)速、周?chē)鷼鈮旱葏祦?lái)判斷車(chē)輛是否在實(shí)驗室環(huán)境，從而向發(fā)動(dòng)機發(fā)動(dòng)指令，用來(lái)改變NOx(氮氧化物)的排放，以實(shí)現檢測達標的假象”。這是不是利用CPS技術(shù)進(jìn)行的技術(shù)作假和惡意欺詐?這將對“德國制造”的整體品牌產(chǎn)生什么樣的不利影響?
李杰：不得不承認的是這個(gè)軟件確實(shí)具備了很強的智能化，也具備了自省性的特點(diǎn)，但是很遺憾實(shí)現這些的最終目的是為了在尾氣排放測試中作弊。技術(shù)就好像是把雙刃劍，運用得當才能夠真正造福人類(lèi)。
最近也有新聞報道許多企業(yè)在競相購買(mǎi)大眾的這項軟件技術(shù)，說(shuō)明這個(gè)技術(shù)本身是有價(jià)值的，比如通過(guò)感知周?chē)h(huán)境的變化調節發(fā)動(dòng)機的控制策略來(lái)實(shí)現最佳的油耗和最小的排放，技術(shù)都是可以通用的。
這個(gè)事件無(wú)疑會(huì )對大眾汽車(chē)甚至德國制造帶來(lái)不小的負面影響，因為在消費者的印象中德國制造就是品質(zhì)和誠信的代表，而德國“隱形冠軍”的企業(yè)價(jià)值觀(guān)也是被世界所推崇的。但是我相信這只是個(gè)例，這是德國的民族性格所決定的。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：工業(yè)4.0的推進(jìn)離不開(kāi)工業(yè)大數據等行業(yè)專(zhuān)才，而且對跨界人才的質(zhì)量會(huì )越高，因為這本身就是跨學(xué)科技術(shù)的融合，涉及數學(xué)、物理、IT、智能硬件等，目前來(lái)看，還沒(méi)有很好的應對人才需求的方法。您有什么建議?
李杰：我覺(jué)得工業(yè)4.0人才的培養離不開(kāi)學(xué)校與企業(yè)的合作培養，還應該形成一個(gè)很好的社區文化使學(xué)校和工業(yè)界的人能夠分享和交流。在美國我們有類(lèi)似于PHMSociety的許多組織，他們每年都會(huì )舉辦數據競賽，數據的貢獻者都是美國的企業(yè)，學(xué)校和企業(yè)的研究人員都可以參加來(lái)交流和切磋。
我們不久前也剛剛成立了工業(yè)大數據俱樂(lè )部，種子俱樂(lè )部設立在上海交通大學(xué)。這個(gè)俱樂(lè )部的目的是人才培養，有許多企業(yè)都跟我們合作成為了俱樂(lè )部的會(huì )員，這使得我們除了能夠給學(xué)生提供大數據分析工具的理論培訓外，還可以利用工業(yè)界的真實(shí)數據訓練他們解決問(wèn)題的能力，還可以到企業(yè)去實(shí)習，這種與工業(yè)界互動(dòng)的模式能夠保證培養出來(lái)的人才是企業(yè)真正想要的。
專(zhuān)訪(fǎng)記者：隨著(zhù)工業(yè)4.0及工業(yè)大數據的深入探討，目前國內民間力量開(kāi)始崛起，比如工業(yè)4.0俱樂(lè )部就是圍繞工業(yè)4.0和智能制造開(kāi)展的線(xiàn)上線(xiàn)下互動(dòng)及合作平臺，您如何看待工業(yè)4.0俱樂(lè )部的崛起?如何構建一個(gè)基于工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系?
李杰：在工業(yè)4.0這個(gè)全新的領(lǐng)域中我相信合作的空間是遠遠大于競爭的，因此希望能夠建立一個(gè)有學(xué)校、企業(yè)、政府、和各方面人士共同參加的平臺，核心的原則是分享各自的經(jīng)驗，保守各自的秘密。
