2015年3月3日，值兩會(huì)召開(kāi)之際，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟舉辦的第三次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)沙龍?jiān)诒本┙煌ù髮W(xué)知行大廈七層舉行。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)沙龍旨在通過(guò)一系列活動(dòng)，確立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念、內(nèi)涵、外延、核心內(nèi)容以及指標(biāo)體系。通過(guò)邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家及有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的工業(yè)信息化專業(yè)人士分享經(jīng)驗(yàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)沙龍致力于幫助企業(yè)確立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)路線圖，通過(guò)樹(shù)立樣板項(xiàng)目，讓企業(yè)體會(huì)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值。

　　本次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)沙龍有十余名業(yè)內(nèi)著名專家參與討論，其中包括交大校友之家常務(wù)副理事長(zhǎng)李正海、北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)科帶頭人陳志成、北京交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系副主任蔣增強(qiáng)、清華大學(xué)車船動(dòng)力研究中心主任黃德洪、北大縱橫咨詢公司合伙人馬兆林、北京車安居停車設(shè)備有限公司總經(jīng)理張林鵬等。

　　從個(gè)性化制造看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值

　　李正海是交大校友之家常務(wù)副理事長(zhǎng)、九方宏信CIO、高級(jí)工程師，他于1989年畢業(yè)于北方交通大學(xué)機(jī)械系鐵道車輛專業(yè)。在上大學(xué)期間就從事企業(yè)信息化工作，曾任目前屬于中國(guó)南車集團(tuán)的戚墅堰廠計(jì)算機(jī)中心主任，至今做企業(yè)信息化已有20多年。李正海說(shuō)，從他20多年企業(yè)信息和制造工廠信息的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0更注重把原來(lái)信息化的工作進(jìn)行全面的整合和提升，從而達(dá)到新的高度。

　　李正海介紹了世博演藝中心頂部的制造過(guò)程。世博演藝中心于2007年12月30日在浦東開(kāi)工，于2010年3月竣工。整個(gè)演藝中心用地面積近8萬(wàn)平方米，地上建筑面積約4.5萬(wàn)平方米，地下建筑約為2萬(wàn)平方米。世博演藝中心造型呈飛碟狀，從不同角度和不同空間看，能呈現(xiàn)出不同形態(tài)。因?yàn)樘厥鈭A弧型設(shè)計(jì)，因此世博演藝中心頂部的每塊鋼板都不一樣，由近1萬(wàn)塊不同尺寸和工藝的鋼板組成。這樣一個(gè)大規(guī)模的定制化制造過(guò)程，恰恰體現(xiàn)出了工業(yè)4.0的概念。

　　世博演藝大廳頂部由一萬(wàn)多塊三角板構(gòu)成，而且每一塊板的尺寸都不同。每一塊板由四個(gè)組件對(duì)扣在一起，通過(guò)彎折外延實(shí)現(xiàn)對(duì)扣，因此需要知道三角板的板扣、折彎系統(tǒng)和折彎的角度這三個(gè)參數(shù)。當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)單位抽掉了三個(gè)部門(mén)的人手，每天加班到半夜12點(diǎn)，但一天也只能計(jì)算30塊板子左右的數(shù)據(jù)。一萬(wàn)多塊板子的數(shù)據(jù)，需要一年多的時(shí)間才能計(jì)算完。于是，設(shè)計(jì)單位找到了李正海。李正海曾負(fù)責(zé)世博中國(guó)館頂部的設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件。基于世博中國(guó)館的軟件，李正海花了兩個(gè)晚上的時(shí)間，為世博演藝中心開(kāi)發(fā)了設(shè)計(jì)軟件，可以實(shí)現(xiàn)由設(shè)計(jì)軟件直接輸出數(shù)據(jù)到數(shù)控切割機(jī)床，一步完成。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要以精益制造為基礎(chǔ)

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的個(gè)性化需求與日俱增，越來(lái)越需要?jiǎng)?chuàng)新的設(shè)計(jì)方法，這就需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0。實(shí)際上，在機(jī)械企業(yè)的生產(chǎn)制造過(guò)程中，從單個(gè)零件的生命周期來(lái)看，生產(chǎn)組件、熱加工、粗加工、精加工、熱處理直到零件裝配，這是一個(gè)物對(duì)物的變換過(guò)程，但它也是制造信息不斷變化的過(guò)程。

　　以前有人問(wèn)過(guò)PDM與ERP的關(guān)鍵差別在哪里?李正海認(rèn)為，最簡(jiǎn)單的一點(diǎn)就在于PDM是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，它不管生產(chǎn)批量。在生產(chǎn)組織過(guò)程中，設(shè)計(jì)部門(mén)往往只管設(shè)計(jì)不管批次，批次則由工藝部門(mén)負(fù)責(zé)。工藝部門(mén)有的時(shí)候會(huì)認(rèn)為設(shè)計(jì)師寫(xiě)的型號(hào)不對(duì)或是沒(méi)貨，于是就自行更改型號(hào)然后進(jìn)行采購(gòu)，這種現(xiàn)象在企業(yè)里非常普遍。李正海分享了汽車制造的案例。他經(jīng)歷過(guò)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到20萬(wàn)輛的汽車制造企業(yè)，設(shè)計(jì)文檔和實(shí)際裝車報(bào)目清單零件的差異，能多達(dá)19頁(yè)之多。

　　一個(gè)螺釘從17號(hào)換成15號(hào)，到底有沒(méi)有影響?影響會(huì)有多大?英國(guó)航空5390號(hào)航班是英國(guó)航空集團(tuán)由伯明翰前往西班牙馬洛卡的定期航班，1990年6月10日，飛機(jī)的駕駛室中一塊擋風(fēng)玻璃突然飛脫，并將機(jī)長(zhǎng)吸出機(jī)外。憑著副機(jī)師的努力，航機(jī)安全降落于南安普敦。窗戶脫落的原因是什么?原來(lái)裝到檔風(fēng)玻璃上的螺釘不是原始設(shè)計(jì)的螺釘，結(jié)果就出了事故，而這個(gè)螺釘是在檢修的過(guò)程中被更換的。

　　制造執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心

　　蔣增強(qiáng)現(xiàn)為北京交通大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系副主任，主要負(fù)責(zé)工業(yè)工程。從念研究生開(kāi)始，蔣增強(qiáng)就一直從事制造信息化工作。隨著我國(guó)制造信息化的發(fā)展，他經(jīng)歷了從PDM到ERP再到MES的全過(guò)程。從2006年開(kāi)始，蔣增強(qiáng)就開(kāi)始從事制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)工作，他經(jīng)歷過(guò)的項(xiàng)目主要是面向汽車行業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)，包括國(guó)內(nèi)十幾個(gè)相關(guān)制造企業(yè)的三十余個(gè)制造執(zhí)行系統(tǒng)項(xiàng)目。

　　關(guān)于工業(yè)4.0，蔣增強(qiáng)認(rèn)為制造執(zhí)行系統(tǒng)就是最終體現(xiàn)工業(yè)4.0和工業(yè)大數(shù)據(jù)落地的最佳平臺(tái)。制造執(zhí)行系統(tǒng)分成三層，第一層是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集層，可認(rèn)為它是CPS信息物理系統(tǒng)的核心，最終通過(guò)CPS來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和交互。第二層是業(yè)務(wù)層，也就是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的流程和業(yè)務(wù)。第三層為數(shù)據(jù)服務(wù)層，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，檢測(cè)整個(gè)制造系統(tǒng)的健康，以及對(duì)可靠性和健康性的預(yù)測(cè)等等。通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)，把工業(yè)4.0和大數(shù)據(jù)融到一起了。

　　從2006年從事制造執(zhí)行系統(tǒng)開(kāi)始，蔣增強(qiáng)感覺(jué)到企業(yè)需求一直在變化。2006年2007年的時(shí)候，企業(yè)的需求在于信息采集。當(dāng)時(shí)中國(guó)出臺(tái)了不合格企業(yè)產(chǎn)品召回條例，企業(yè)存在質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題召回后誰(shuí)來(lái)承擔(dān)損失的問(wèn)題。到底是整車廠裝配的過(guò)程中出了問(wèn)題，還是加工過(guò)程中的問(wèn)題，還是供應(yīng)商出了問(wèn)題。因此最早的時(shí)候，企業(yè)對(duì)制造執(zhí)行系統(tǒng)的要求就是數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，采集完了以后歸類，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，之后數(shù)據(jù)就成為死數(shù)據(jù)。

　　現(xiàn)在企業(yè)對(duì)制造執(zhí)行系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)加強(qiáng)了很多，MES的11個(gè)模塊開(kāi)始使用起來(lái)。蔣增強(qiáng)今年在青島做制造執(zhí)行系統(tǒng)，對(duì)方企業(yè)主動(dòng)提出排產(chǎn)很重要，要把智能排產(chǎn)放第一位。以前都是蔣增強(qiáng)去跟用戶提需求，但是現(xiàn)在企業(yè)已經(jīng)完全不一樣了，他們已經(jīng)開(kāi)始了解制造執(zhí)行系統(tǒng)了，并且發(fā)自內(nèi)心的希望利用這個(gè)系統(tǒng)讓企業(yè)發(fā)生質(zhì)的改變。

　　智能制造：相信機(jī)器還是相信人?

　　制造執(zhí)行系統(tǒng)現(xiàn)在主要發(fā)展的方向是什么?蔣增強(qiáng)表示，前期做的制造執(zhí)行系統(tǒng)是單向的，就是從底層采集數(shù)據(jù)，很少反過(guò)來(lái)再去控制數(shù)據(jù)，形成一個(gè)閉環(huán)，這主要指的是離散制造行業(yè)。企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)只需要采集單向的，不需要反饋，因?yàn)榕庐a(chǎn)生安全問(wèn)題。很多企業(yè)時(shí)候擔(dān)心執(zhí)行方面的可靠性或者是風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)目前制造執(zhí)行系統(tǒng)完全自動(dòng)化的比例偏低，這里有一個(gè)工作習(xí)慣問(wèn)題，企業(yè)習(xí)慣了人為監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，一時(shí)改不過(guò)來(lái)。隨著工業(yè)4.0提出來(lái)以后，制造執(zhí)行系統(tǒng)將從輔助決策的角色向真正執(zhí)行角色轉(zhuǎn)變，讓制造執(zhí)行系統(tǒng)閉環(huán)起來(lái)。

　　從蔣增強(qiáng)的實(shí)踐來(lái)看，很多中國(guó)制造企業(yè)寧愿相信人，而不相信機(jī)器。他曾經(jīng)參觀過(guò)國(guó)內(nèi)非常先進(jìn)制造工廠，都是奧地利、意大利進(jìn)口的全自動(dòng)新設(shè)備，而全自動(dòng)設(shè)備的邊上全是國(guó)產(chǎn)的半自動(dòng)設(shè)備且大部分需要人工參與。但企業(yè)寧愿用半自動(dòng)化設(shè)備，全自動(dòng)設(shè)備雖好，企業(yè)覺(jué)得只要一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，全部都要停產(chǎn)，而找一個(gè)人過(guò)來(lái)修需要很長(zhǎng)時(shí)間。半自動(dòng)化設(shè)計(jì)，即便某個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題了，其余的環(huán)節(jié)還在工作，效率會(huì)很高，綜合下來(lái)的成本比進(jìn)口的低很多。

　　德國(guó)人有一種思維，寧愿相信機(jī)器，不相信人。德國(guó)人的制造技術(shù)很高，中國(guó)的制造技術(shù)不能和德國(guó)比。現(xiàn)在的信息化是數(shù)據(jù)加設(shè)備，雖然數(shù)據(jù)和算法穩(wěn)定了，但是設(shè)備不穩(wěn)定，所以企業(yè)不敢大膽采用自動(dòng)化設(shè)備。要想真正推廣落實(shí)制造執(zhí)行系統(tǒng)，必須要打破傳統(tǒng)制造企業(yè)的思維慣性。

　　從中國(guó)制造到中國(guó)運(yùn)營(yíng)

　　清華車船動(dòng)力研究中心的黃德洪針對(duì)當(dāng)前熱門(mén)的柔性制造，提出了“反”柔性制造的觀點(diǎn)。所謂柔性制造，指制造企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)讓用戶參與制造，廠家提供不同的模塊，讓用戶自己組合。讓客戶參與制造是潮流，保時(shí)捷的口號(hào)是任何一輛保時(shí)捷都是不一樣，因?yàn)槿强蛻艋ㄖ啤４送猓嵝陨a(chǎn)非常關(guān)鍵，除了個(gè)性化生產(chǎn)制造外，當(dāng)面臨經(jīng)常修改的訂單或設(shè)計(jì)，整個(gè)生產(chǎn)制造流程也需要相應(yīng)調(diào)整。

　　黃德洪說(shuō)，現(xiàn)在制造業(yè)有一種理念，就是不賣產(chǎn)品而改為賣服務(wù)，因此這是一種“反”柔性制造的觀點(diǎn)。反柔性制造相當(dāng)于大樓中央空調(diào)的反過(guò)程，中央空調(diào)通過(guò)輸入電能形成溫差，冬季供熱夏季制冷。過(guò)去是賣空調(diào)廠商賣空調(diào)產(chǎn)品，現(xiàn)在改為賣制冷服務(wù)。很多房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商已經(jīng)不買(mǎi)中央空調(diào)了，轉(zhuǎn)而買(mǎi)冷凍水。舉例來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)商按照每立方冷凍水五分錢(qián)，夏天7度出12度回，每小時(shí)的流量五百立方就可以滿足樓的制冷或取暖。開(kāi)發(fā)商按每個(gè)立方五分錢(qián)支付給空調(diào)企業(yè)，工資、水電等全由空調(diào)企業(yè)自管，開(kāi)發(fā)商相當(dāng)于把中央空調(diào)成本全攤薄在這五分錢(qián)里，風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)鎖定了。空調(diào)廠商從賣空調(diào)產(chǎn)品轉(zhuǎn)而提供冷凍運(yùn)營(yíng)服務(wù)，從產(chǎn)品制造商轉(zhuǎn)為運(yùn)營(yíng)服務(wù)商，這就是從中國(guó)制造走向中國(guó)運(yùn)營(yíng)的概念。

　　從賣產(chǎn)品轉(zhuǎn)向賣服務(wù)，對(duì)客戶最大的價(jià)值，一是以近于零投資的方式降低了初期投入成本，二是對(duì)于廠商來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)了非常穩(wěn)定的現(xiàn)金流，因?yàn)橘u產(chǎn)品是一次性的，而服務(wù)必須一直采購(gòu)下去。從中國(guó)制造到中國(guó)運(yùn)營(yíng)，還有一個(gè)好處，就是競(jìng)爭(zhēng)力變了。如果中國(guó)企業(yè)與西門(mén)子比制造發(fā)電機(jī)，西門(mén)子的發(fā)電機(jī)可以把工業(yè)品做的像藝術(shù)品一樣，達(dá)到頭發(fā)絲的二十分之一,中國(guó)企業(yè)目前做不到這樣的精度。但通過(guò)賣運(yùn)營(yíng)服務(wù)的方式，中國(guó)企業(yè)以運(yùn)營(yíng)商的身份出現(xiàn)，就形成了新的商業(yè)模式。中國(guó)高鐵的輸出，就是采用這種模式。

　　黃德洪介紹，針對(duì)特殊行業(yè)，反柔性制造把產(chǎn)品模塊化，再按照用戶需求，以達(dá)積木的形式滿足用戶的需求。以美國(guó)普惠發(fā)動(dòng)機(jī)為例，它提供了一款280千瓦的電站，做成了一個(gè)集裝箱的樣子。不論是什么樣的能源項(xiàng)目，都用這280千瓦電站拱積木。如果是發(fā)電700千瓦就用3臺(tái)，如果發(fā)電1000千瓦就用4臺(tái)，這樣一來(lái)就是大幅簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)這款電站的工廠也只有一百多個(gè)人。雖然總體制造成本略有升高，但管理的費(fèi)用大幅降低了，供貨周期大為縮短，綜合服務(wù)計(jì)算下來(lái)，還是比較劃算的。

　　機(jī)器人解決人才不足問(wèn)題

　　陳志成長(zhǎng)期研究工業(yè)4.0與智能制造、人工智能系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算等領(lǐng)域，先后擔(dān)任北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)科帶頭人、華為技術(shù)有限公司高級(jí)技術(shù)專家等職，現(xiàn)任中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)基礎(chǔ)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員、中國(guó)通信學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)委員、中國(guó)信息協(xié)會(huì)大數(shù)據(jù)分會(huì)理事、北京格分維科技有限公司總經(jīng)理。

　　陳志成說(shuō)，現(xiàn)在各地都出臺(tái)了扶持政策，支持當(dāng)?shù)匕l(fā)展工業(yè)4.0。浙江提供了5000億支持當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)進(jìn)行升級(jí)改造，并成立了一個(gè)專業(yè)委員會(huì)。廣東、深圳也都出臺(tái)了相應(yīng)政策扶持當(dāng)?shù)氐闹悄苤圃鞓I(yè)。陳志成前不久參觀了TCL的廣東工廠，工廠里面的生產(chǎn)線上，已經(jīng)用上很多機(jī)器人，原先貼商標(biāo)、擰螺絲的人工都改成數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手，運(yùn)輸也改為先進(jìn)的無(wú)人運(yùn)輸車。

　　浙江省政府5000億的撥款，在五年之內(nèi)，生產(chǎn)制造企業(yè)都可以申請(qǐng)。浙江省政府成立了專家評(píng)審團(tuán)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行一半的補(bǔ)貼或者是補(bǔ)貼四分之三。專家組織除了評(píng)審，還幫助企業(yè)評(píng)估升級(jí)改造的方式。江浙一帶的企業(yè)對(duì)于先進(jìn)制造的技術(shù)并不了解，也不知道德國(guó)、日本的哪些機(jī)器人適合他們的需求。因此，如果單獨(dú)采購(gòu)機(jī)器人，肯定價(jià)格不菲。現(xiàn)在通過(guò)專委會(huì)平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行商務(wù)談判，有一個(gè)打包的價(jià)格，就非常便宜了。

　　陳志成介紹了一個(gè)案例。浙江有一個(gè)磚廠，原來(lái)有500多個(gè)人，后來(lái)西部地區(qū)的員工陸續(xù)都回老家了，這個(gè)工廠被迫關(guān)掉了兩條生產(chǎn)線。后來(lái)該廠進(jìn)行升級(jí)改造，從國(guó)外引進(jìn)機(jī)器人，工程總價(jià)兩三百萬(wàn)，通過(guò)專家評(píng)審和浙江省的支持，該廠實(shí)際自掏五十萬(wàn)，就把機(jī)器人領(lǐng)回家了。原來(lái)一條生產(chǎn)線上有16個(gè)人，現(xiàn)在只需要2個(gè)人，最多的時(shí)候4個(gè)人就搞定了。原來(lái)是8小時(shí)工作制，工人一般都工作10個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在用上了機(jī)器人后，基本上是轉(zhuǎn)16個(gè)小時(shí)，只要兩個(gè)人盯著就可以了，生產(chǎn)制造效率大幅提升。

　　國(guó)家重視促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展

　　李正海表示，隨著國(guó)家的物質(zhì)越來(lái)越豐富，越來(lái)越需要實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品的個(gè)性化與可定制化。而一旦往個(gè)性化與定制化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)就會(huì)面臨挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的制造業(yè)模式，無(wú)法處理個(gè)性化和定制化的訂單。十多年前，曾經(jīng)有一本書(shū)《大規(guī)模定制》，它的核心為當(dāng)定制產(chǎn)品的總量是達(dá)到大規(guī)模后，為了適應(yīng)這種大規(guī)模定制，所以企業(yè)需要一系列的策略，這種策略就包括定制化生產(chǎn)、內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)化，以及車間生產(chǎn)、組織、設(shè)備的流程化、自動(dòng)化和智能化。

　　陳志成表示，從政策角度來(lái)講，中國(guó)目前已經(jīng)意識(shí)到了工業(yè)落后。從技術(shù)角度來(lái)講，中國(guó)跟歐美日本比，確實(shí)還是比較落后,在核心零部件上面掌握的技術(shù)很少，但是不妨礙中國(guó)進(jìn)一步引進(jìn)、消化和吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展到一定程度，國(guó)家下決心做起來(lái)以后，發(fā)展也是很快的。

　　陳志成說(shuō)他從2006年開(kāi)始做物聯(lián)網(wǎng)，那個(gè)時(shí)候很多人并不看好物聯(lián)網(wǎng)。后來(lái)溫家寶到嘉興發(fā)言，要做智慧中國(guó)，馬上就成立了無(wú)錫智能物聯(lián)網(wǎng)基地。北京郵電大學(xué)第一個(gè)在無(wú)錫建立了研究院，然后就是中移動(dòng)、中聯(lián)通。目前中國(guó)有70%到80%的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，都是從無(wú)錫出產(chǎn)的，其次是深圳。

　　總而言之，工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程和社會(huì)工程，從生產(chǎn)制造、企業(yè)管理、經(jīng)營(yíng)模式，到質(zhì)量文化、知識(shí)文化、人才培養(yǎng)，再到打破傳統(tǒng)的觀念與理念等，方方面面都需要下功夫，齊頭并舉、互相促進(jìn)，才能真正實(shí)現(xiàn)和落地工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。