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未来的工业互联网

2020-03-09 09:18 蔡子珺  审核人:

过去20年, 互联网是改变社会、改变商业最重要的技术。

到了今天随着5G、物联网以及云计算和大数据、区块链、人工智能技术的迅速发展, 生产制造领域将开始具备收集、传输及处理大数据的高级能力, 使制造业形成工业互联网,带动传统制造业的颠覆与重构

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美国凭借信息技术领先优势, 以互联网吞并制造业

过去几十年以来, CPU、操作系统、软件以及云计算等网络平台几乎都由美国掌控霸权。



德国:用工业4. 0, 用互联网打通智能工厂

工业4. 0本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”。在生产设备层面, 通过嵌入不同的传感器进行实时感知。通过宽带网络、数据对整个过程进行精确控制; 在生产管理层面, 通过互联网技术、云计算、大数据、宽带网络、工业软件、管理软件等一系列技术 构成服务互联网, 实现物理设备的信息感知、网络通信、精确控制和远程协作

工业4. 0时代, 每一个产品将承载其整个供应链和生命周期中所需的各种信息, 实现追踪溯源。每一个生产设备将由整个生产价值链所继承, 实现自律组 织生产。智能工厂灵活决定生产过程, 不同的生产设备既能够协作生产, 又可以各自快速地对外部变化做出反应。

所以, 工业4. 0的技术手段是互联网 技术的深度融合, 未来的制造业将建立在以工业互联网为基础的协同平台之上, 将更多的生产要素进一步科学地整合, 互联网技术在生产、管理、交易等环节的应用不断深化,推动柔性生产、智能 制造和服务型制造日益成为生产方式变革的重要方向。

中国:凭借“工业互联网”, 为制造业转型升级赋能

工业互联网时代已经到来,因为制造业传统意义上的价值创造和分配模式正在发生转变, 借助跨国界的互联网平台, 企业、客户及利益相关方纷纷参与到价值创造、价值传递及价值实现等生产制造的各个环节。

工业互联网将对制造业 “微笑曲线”这个价值链进行一次颠覆性的重塑。个性化定制把前端的研发设计交给了用户; 用户直接向企业下达订单, 也弱化了后端的销售, 从而拉平微笑曲线, 并重新结合成价值环。

工业互联网的三个“CM"

改革开放40多年来, 随着各种产品的丰富, 制造业生产结构也变得更为复杂和精细,国家战略给产业界未来指明了方向。

一、并行制造,指的是制造业的各个工艺流程都将并行化、透明化、扁平化, 实现真正意义上的智能制造,类似“透明工厂”概念。

二、云制造,简单地说是一种基于泛在网络, 实现互联化、服务化、个性化的一种制 造新模式和新手段, 将线下的资源整合到线上, 吸引价值链上下游的不同企业广泛参与到设计、生产、服务等环节中来, 实现各种资源的共享与互补。

三、C2M(顾客对工厂),指的是围绕消费者的一种商业模式, 以消费者为中心, 凭借提供自己的标准化模块供消费者选择性地组合, 是一种“拉动式”的供应链体系, 借工业互联网平台, 形成对全球行业链的带动引领能力, 然后通过智能制造实现多品种定制化的快速生产。

5G、人工智能与区块链

总之, 工业互联网时代, 工联网技术将全面嵌入到工业体系之中, 将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。工业互联网的生产制造过程与业务管理系统的深度集成, 将实现对生产要素的高度灵活配置, 实现大规模定制生产。从而, 将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。那么, 工业互联网凭借什么力量去改变制造业思维, 去给制造业带来更多的灵活性和想象空间, 去 颠覆制造业的游戏规则呢?

近几年,全球有三大科技领域越来越热:一个是人工智能, 一个是5G, 还有一个是区块链。三者都是能够改变时代, 改变社会、改变经济的颠覆性技术。

日前, 我国已经发放了四张5G牌照, 5G 产业处在爆发前夜的阶段; 人工智能方 面, 业界普遍认为, 工业4, 0是继蒸汽技术革命、电力技术革命、计算机及信息 技术革命之后的新一轮科技革命和产业变革, 而人工智能是工业4. 0的重要推动 技术; 区块链方面, 很多人甚至认为其将改变数据存储方式, 重塑互联网和物 联网。5G、人工智能与区块链亦是工业互联网的“三驾马车”。


5G

5G作为下一代移动通信网络, 它不仅可以带来大众良好的移动互联网体验, 还将成为智能制造、无人驾驶汽车等各个领域的技术支撑。因此, 5G被视为工 业互联网的“基础设施”。5G可以与3D工业相机、超高清视频、传感器、控制系统等技术相结合,帮助工业企业实现 对设备的远程操作、基于增强现实的人机协同、生产过程实时监测等, 将进一步提升生产效率、改善员工的工作条件

众所周知, WiFi稳定性较差、安全性能不强。随着5G时代的到来, 5G专网(5G局域网)大有大规模取代工厂内WiFi的趋势。

人工智能

 

经过60多年的演进, 特别是在移 动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下, 人工智能加 速发展, 呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。大数据驱动知识学习、跨媒体协同处理、人机协同增强智能、群体集成智能、自主智能系统成为人工智能的发展重点, 受脑科学研究成果启发的类脑智能蓄势待发,芯片化硬件化平台化趋势更加明显, 人工智能发展进入新阶段。

工业互联网平台的核心是基于人工智能技术, 集成了工业数据分析与建模 能力。大数据智能是开启工业大数据应 用价值的钥匙, 机器学习、深度学习和监督学习是决定大数据应用价值高低的 主要因素。利用这些新一代人工智能技术, 基于工业流程, 行业知识、经验及 生产工艺等构建的数字化模型之后, 将 工业大数据输入模型, 就可以基于数字 化模型的计算, 实现对制造业全生命周 期的描述、分析、预测、决策, 以指导现实工厂各项工作的精准执行。

区块链

区块链基于共享账本、智能合约、机器共识、权限隐私等技术特征, 应用在工业互联网中, 有望提升工业制造各环节生产要素的智能配置能力, 加强产业链上下游的网络协同。例如, 工业1. 0和工业2. 0时代, 主要是由管理人员管理员工组织生产, 工业3. 0时代由管理人员 管理自动化设备进行生产调度, 而工业 4. 0时代将通过智能合约基于某种规则或协议实现人机协同。再比如, 统一管理工业互联网标识是一个难题。或许应该换个标识统一管理的思维角度一一用区块链共享账本机制来实现统一管理。标识需要的不是解析, 而是记录, 记录在行业区块链上。

区块链技术在过去两年被广泛关注,但一直迟迟不能规模化商用, 最大瓶颈是区块链技术一直以来都是应用于线上的数字货币等信息世界, 但要大规模商用就必须得解决线下的物理世界如何上链的难题。区块链能够完美地帮助工业互联网连接物理世界和虚拟世界, 为“智能化”提供基础保障;工业作为国民经济的主体, 随着工业互联网时代的提前到来, 亦能够让区块链尽早实现大规模商用。

                                           (文章来源:微信公众账号 蔡子珺)

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