【中國電子報(bào)】北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長,、教授牛振東：五大關(guān)鍵技術(shù)是驅(qū)動(dòng)制造業(yè)變革主導(dǎo)力量
發(fā)布日期：2016-08-06 供稿：中國電子報(bào) 編輯：趙琳 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文鏈接：http://epaper.cena.com.cn/content/2016-08/02/content_410370.htm
7月25日～26日,，工信部在山東威海組織召開全國信息化和軟件服務(wù)業(yè)工作座談會(huì)。會(huì)上,，北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長,、教授牛振東做了題為“軟件與信息服務(wù)發(fā)展及其對(duì)制造業(yè)變革的影響”的報(bào)告,。
牛振東說,，進(jìn)入新世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò),、人工智能等信息技術(shù)得到快速發(fā)展并向各領(lǐng)域滲透應(yīng)用。信息技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了巨大影響,，人類進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代,，面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
世界主要發(fā)達(dá)國家均十分重視軟件與信息化技術(shù)對(duì)制造業(yè)的革新問題,。2012年,美國提出建設(shè)“國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”,；2013年,美國發(fā)布《國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)》，聚焦的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：3D打印,、新一代電力電子,、數(shù)字制造、智能制造,、柔性混合電子,、高級(jí)合成材料、輕型和現(xiàn)代金屬制造等,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，2014年，美國在工廠和倉庫有近150萬機(jī)器人,，并且預(yù)計(jì)2017年將提升到190萬,。2013年4月，德國提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,，并指出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,。目前，“德國制造”的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品一半以上應(yīng)用了微電子控制,，同時(shí)也是歐洲地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的國家,。2014年6月,日本政府內(nèi)閣通過《制造業(yè)白皮書》,表示將大力調(diào)整制造業(yè)結(jié)構(gòu),將機(jī)器人、下一代清潔能源汽車,、再生醫(yī)療以及3D打印技術(shù)作為今后制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,。
牛振東表示，我國政府十分重視信息化技術(shù)對(duì)制造業(yè)帶來的影響,。2016年5月20日,，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》，部署深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,，協(xié)同推進(jìn)《中國制造2025》和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng),，加快制造強(qiáng)國建設(shè)。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,，智能制造是《中國制造2025》的主攻方向,，軟件與互聯(lián)網(wǎng)等信息服務(wù)技術(shù)是驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革的主導(dǎo)力量,，研究利用信息化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展制造業(yè)的新模式，是推動(dòng)推動(dòng)制造業(yè)與信息化融合,、制造業(yè)變革的關(guān)鍵,。加大軟件與信息服務(wù)技術(shù)及其在制造業(yè)的應(yīng)用研究，具有重要理論和應(yīng)用價(jià)值,。
軟件與信息化關(guān)鍵技術(shù)
推動(dòng)制造業(yè)變革
牛振東認(rèn)為，制造業(yè)信息化源于信息化技術(shù)發(fā)展與變革,，這種變革將是持續(xù)并不斷更新的,，需要長期持續(xù)關(guān)注軟件信息化技術(shù)發(fā)展及其對(duì)制造業(yè)的滲透影響，他列舉了五大關(guān)鍵技術(shù),。
智能工廠（虛擬工廠）體系構(gòu)建,。研究基于網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)的智能工廠（虛擬工廠）,。參考德國工業(yè)4.0,，其核心內(nèi)容為建設(shè)一個(gè)信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（Cyber-Physical System）、融合智能工廠及智能生產(chǎn)兩大主題,、實(shí)現(xiàn)橫向集成,、縱向集成與端到端集成，促進(jìn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率,、降低成本并實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn),。當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家的許多制造企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化生產(chǎn),，從生產(chǎn),、檢測到倉儲(chǔ)、包裝,，全程采用自動(dòng)化設(shè)備,，以保障產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。隨技術(shù)的變化,，智能工廠的概念也將是動(dòng)態(tài)發(fā)展的,。作為虛擬工廠的組成部分，機(jī)器人是智能制造的重要使能裝備,，新一代機(jī)器人需要突破感知,、智能等核心技術(shù)瓶頸，具備強(qiáng)大的人機(jī)交互能力,，形成與人,、機(jī)器、環(huán)境間的多重協(xié)調(diào)能力,。
基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng),。隨著新一代的智能制造,、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及泛在網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,，制造業(yè)的信息化目標(biāo)和挑戰(zhàn)是以新一代的企業(yè)經(jīng)營集成,、SOA架構(gòu)、數(shù)據(jù)中心等技術(shù)為支撐,，以滿足不同用戶服務(wù)需求為目的,，實(shí)現(xiàn)企業(yè)全球化業(yè)務(wù)協(xié)作、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,、產(chǎn)品全生命周期管理等應(yīng)用,，需要深化“互聯(lián)網(wǎng)+”在制造業(yè)全流程中的融合，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng),。
制造服務(wù)信息化技術(shù),。利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)融合處理與分析,、遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷等技術(shù)為支撐的制造服務(wù)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)生命周期管理、MRO,、專業(yè)化的物流服務(wù)協(xié)作,、產(chǎn)品成套與工程總包，以及實(shí)現(xiàn)從過去的賣產(chǎn)品到如今的賣服務(wù),。制造服務(wù)信息化可以通過社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)工具,，把企業(yè)內(nèi)部員工、客戶以及合作伙伴緊密地連接起來,，在三者之間形成一個(gè)廣泛的社區(qū)網(wǎng)絡(luò),，提高企業(yè)內(nèi)外部的協(xié)作效率。此外,，研究和使用3D打印技術(shù),，促使標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)趨向數(shù)據(jù)化、個(gè)性化,，支持從“生產(chǎn)型制造”到“服務(wù)型制造”的服務(wù)變革,。
基于網(wǎng)絡(luò)和人工智能的輔助決策技術(shù)。制造物聯(lián)技術(shù)以嵌入式,、RFID,、商務(wù)智能、虛擬仿真與建模等技術(shù)為支撐,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化,、制造過程自動(dòng)化、經(jīng)營管理輔助決策等應(yīng)用,。例如,，我國的動(dòng)車,、高鐵廣泛應(yīng)用嵌入式技術(shù)和RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了制造過程智能化和列車運(yùn)營的控制,、監(jiān)測與診斷,，也實(shí)現(xiàn)了整個(gè)運(yùn)營的集約化管理。
安全技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)融入智能制造，在開放環(huán)境中存在受到攻擊的風(fēng)險(xiǎn),，需要全面發(fā)展涉及物理,、工控、云與大數(shù)據(jù)等安全技術(shù),，提供安全屏障。
此外,，標(biāo)準(zhǔn)化是特別值得關(guān)注的技術(shù),。在德國工業(yè)4.0實(shí)施建議的八個(gè)優(yōu)化行動(dòng)領(lǐng)域中，標(biāo)準(zhǔn)化列于首位,，是“德國制造”的基礎(chǔ),。
信息技術(shù)融合應(yīng)用
促進(jìn)制造業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新
世界范圍內(nèi)興起的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算,、傳感器技術(shù),、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等一批新的信息技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用,，為給制造業(yè)信息化提供了新的契機(jī),，許多制造行業(yè)都進(jìn)行了信息化改造，信息化水平得到很大提高,。制造業(yè)信息化為我國制造業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),，MIS、ERP,、CMIS,、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、公共信息服務(wù)平臺(tái)等一大批信息化系統(tǒng)被制造業(yè)企業(yè)運(yùn)用,，提高了我國企業(yè)管理的信息化水平,，提高了我國制造業(yè)企業(yè)的經(jīng)營管理效率。此外,，新興的信息技術(shù)的融合應(yīng)用為制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新創(chuàng)造出新的空間,，對(duì)人才培養(yǎng)等相關(guān)問題也提出新的需求。
上述軟件與信息化技術(shù)對(duì)制造業(yè)服務(wù)環(huán)境和模式產(chǎn)生重要影響,，涉及諸多方面,。從企業(yè)自身,、用戶服務(wù)、公共服務(wù),、人才培養(yǎng)方面看,，牛振東認(rèn)為，有以下幾個(gè)部分值得關(guān)注,。
第一,，網(wǎng)絡(luò)化對(duì)企業(yè)服務(wù)模式的變革影響。制造業(yè)智能化和互聯(lián)網(wǎng)化將滲透到企業(yè)研發(fā),、生產(chǎn),、物流、銷售,、售后等價(jià)值鏈環(huán)節(jié),，并將進(jìn)一步向產(chǎn)品延伸。未來的產(chǎn)品,，通過智能制造,，其物理屬性將逐漸減弱，而更多的將是扮演互聯(lián)網(wǎng)接口及信息采集與傳輸?shù)慕巧?。最終,，結(jié)合信息化、自動(dòng)化,、標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化技術(shù),，形成一個(gè)自驅(qū)動(dòng)、自優(yōu)化的完整但又開放的動(dòng)態(tài)智能制造和服務(wù)網(wǎng)絡(luò),。
第二,，智能化個(gè)性化用戶服務(wù)。制造業(yè)已不再是單純生產(chǎn)產(chǎn)品那么簡單,，用戶對(duì)成果的關(guān)注與對(duì)個(gè)性化定制的需求越發(fā)明顯,。基于人工智能的個(gè)性化,，推送,、推薦、定制等服務(wù)將成為新的服務(wù)系統(tǒng),，通過個(gè)性體驗(yàn)開放平臺(tái),，智能捕捉、分析和預(yù)測用戶需求,，建立“個(gè)人化需求中心”,，以構(gòu)件模塊化為個(gè)性化定制基礎(chǔ)，動(dòng)態(tài)調(diào)整企業(yè)生產(chǎn)和銷售的流程，實(shí)現(xiàn)終端銷售,，從而達(dá)到大規(guī)模定制,。
第三，公共支撐服務(wù),。通過工業(yè)制造信息化,，不僅能夠針對(duì)制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)果，還能對(duì)制造,、銷售等全鏈條中的每一個(gè)精細(xì)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,、存儲(chǔ)和分析。因此,，基于大數(shù)據(jù)的制造業(yè)綜合評(píng)價(jià)分析服務(wù),，可為構(gòu)建行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐，研究建立基于大數(shù)據(jù)分析的制造業(yè)挖掘分析,，提供行業(yè)情報(bào)采集,、分析、監(jiān)控,、預(yù)警,、咨詢等公共服務(wù)。
第四,，建立基于開放學(xué)習(xí)理念人才培養(yǎng)新模式,。我國與制造業(yè)信息化相關(guān)的人才培養(yǎng)比較滯后,，推動(dòng)軟件服務(wù)業(yè)的發(fā)展還必須建立基于開放學(xué)習(xí)理念人才培養(yǎng)的新模式,。制造業(yè)信息化是一個(gè)多學(xué)科交叉領(lǐng)域，許多學(xué)校培養(yǎng)出的人才,，缺乏復(fù)合知識(shí),，難以勝任企業(yè)信息化建設(shè)任務(wù)，因此需要構(gòu)建制造業(yè)信息化知識(shí)教育體系,。
鑒于信息化技術(shù)發(fā)展迅猛,，技術(shù)更新快，制造業(yè)對(duì)信息化未來將有特殊的人才需求,，應(yīng)研究建立基于人工智能的制造業(yè)信息化人才培養(yǎng)及終身學(xué)習(xí)服務(wù)平臺(tái),，切實(shí)解決好我國與制造業(yè)信息化相關(guān)的人才培養(yǎng)滯后問題，從而推動(dòng)信息化和軟件服務(wù)業(yè)健康快速發(fā)展,。
推進(jìn)制造業(yè)信息化
有四點(diǎn)建議
對(duì)于如何推進(jìn)制造業(yè)信息化,，牛振東提出了四點(diǎn)建議。
首先,，充分發(fā)揮政府的推動(dòng)和引導(dǎo)作用,。在推進(jìn)制造業(yè)信息化過程中，政府要主動(dòng)作為,，加大政策支持力度,，營造良好發(fā)展環(huán)境,。增強(qiáng)信息產(chǎn)業(yè)支撐保障能力。不斷提高集成電路設(shè)計(jì)水平,，豐富知識(shí)產(chǎn)權(quán)和設(shè)計(jì)工具,；加強(qiáng)智能設(shè)計(jì)與仿真及其工具、工業(yè)大數(shù)據(jù)處理等高端工業(yè)軟件研發(fā),；突破第五代移動(dòng)通信技術(shù),、超高速大容量智能光傳輸技術(shù)、核心路由交換技術(shù)等,；加快安全可靠通信設(shè)備,、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等終端產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用，提升產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力和安全可控發(fā)展能力,；圍繞制造業(yè)重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用形成重大信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈配套能力,；需要加大宣傳和落實(shí)國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》的力度。
其次,，加大創(chuàng)新支持力度,。整合資源，發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用,，推進(jìn)建設(shè)產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,，在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng),、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)、智能終端等領(lǐng)域突破一批關(guān)鍵核心技術(shù),；建立主要由市場評(píng)價(jià)創(chuàng)新成果的機(jī)制,，推動(dòng)智能設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新成果在制造業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化,；支持建設(shè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域制造業(yè)工程數(shù)據(jù)中心,、科學(xué)研究和試驗(yàn)重大設(shè)施、智能制造創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用中心,，促進(jìn)科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)開放共享,；著力健全國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)體系，建設(shè)一批面向區(qū)域或全國的制造業(yè)創(chuàng)新中心,，支持眾設(shè)眾包,、技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)態(tài)創(chuàng)新,、商業(yè)模式創(chuàng)新等多元?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展,；推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，組織有實(shí)力的企業(yè)聯(lián)合行業(yè)協(xié)會(huì)、科研院校等行業(yè)資源共建制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展聯(lián)盟,。
再次,，宣傳推廣試點(diǎn)示范。選取一批在創(chuàng)新模式,、實(shí)施路徑等方面具有代表性,、典型性和突出特色的試點(diǎn)地區(qū)和示范企業(yè)，例如東北,，東北作為老工業(yè)基地,，在承接國家戰(zhàn)略的過程中有先天性的基礎(chǔ)和優(yōu)勢；及時(shí)總結(jié),，形成經(jīng)驗(yàn)和模式,，加以大面積推廣；加快開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范,，培育智能監(jiān)測,、遠(yuǎn)程診斷管理、全產(chǎn)業(yè)鏈追溯等典型案例,；在有條件的制造企業(yè)開展智能制造應(yīng)用示范,，促進(jìn)智能工廠、智能產(chǎn)品和智能管理等的發(fā)展,；研究制定企業(yè)兩化融合管理體系的國家標(biāo)準(zhǔn),，推動(dòng)建立第三方認(rèn)定服務(wù)體系，引導(dǎo)制造企業(yè)開展符合性認(rèn)定,。
最后,，加強(qiáng)國際合作和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。緊密跟蹤全球軟件與信息化技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展新趨勢,，積極參與國際交流與合作,，支持企業(yè)在海外建立研發(fā)機(jī)構(gòu),、生產(chǎn)基地,，搭建全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)；實(shí)施更加積極主動(dòng)的開放戰(zhàn)略,，鼓勵(lì)和支持與智能制造,、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)發(fā)展密切結(jié)合的跨國公司、國際科研機(jī)構(gòu)在我國設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu),；積極與各國政府,、行業(yè)組織等加強(qiáng)溝通和協(xié)商，建立多邊合作機(jī)制,。
同時(shí)要認(rèn)識(shí)到融合創(chuàng)新既有必要性也有可能性,，制造業(yè)的智能化、互聯(lián)網(wǎng)化已成為必然趨勢，《中國制造2025》和《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》已提出了相關(guān)要求,?；ヂ?lián)網(wǎng)使得市場需求靈活多變，同時(shí),，新一代信息技術(shù)使創(chuàng)新成本大幅下降,，為企業(yè)轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了良好條件。企業(yè)需要在準(zhǔn)確把握信息化與工業(yè)融合的趨勢,、特征,、規(guī)律的基礎(chǔ)上深度融入互聯(lián)網(wǎng)思維，重新審視企業(yè)價(jià)值鏈,，結(jié)合自身特點(diǎn)積極變革,，主動(dòng)創(chuàng)新，方能在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高屋建瓴,，縱橫捭闔,。
同時(shí)，要結(jié)合人才需要,，注重交叉融合,，研究引入人工智能教育技術(shù)，強(qiáng)化評(píng)價(jià)引導(dǎo),，構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系與輔助支撐平臺(tái),。
分享到：
