曹淑敏：智能制造中、美、德优劣比较
——中国信息通信研究院院长曹淑敏做了《工业互联网和智能制造》主题演讲
- 发布时间：2015-04-09
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2015年2月7日，在主题为“信息经济：全球趋势中国选择”的“中国信息经济年会”暨中国信息化百人会2015年会上，中国信息化百人会成员、中国信息通信研究院院长曹淑敏做了《工业互联网和智能制造》的主题演讲。她提出，产业互联网正在推动产品个性化、制造服务化、过程虚拟化、组织分散化、制造资源云化。
她认为，与美国的“软服务”优势与德国的“硬制造”优势相比，中国的优势是拥有完备的制造业与ICT体系，互联网产业与互联网创新能力越来越强，未来发展智能制造和工业互联网的切入点是智能工厂、智能装备、工业物联网以及互联网驱动的新产品、新业态与新模式。
中国信息通信研究院院长曹淑敏做《工业互联网和智能制造》主题演讲
以下为演讲实录：
从去年开始，产业互联网成为一个非常热门的词，并且因此发生了很多情况。在前年和去年时，传统企业家都比较惶恐，因为他们看到了互联网给传统产业带来变革的挑战。但同时我们可以看到，互联网企业产生了很多新机会。前不久，腾讯的马化腾到通信研究院交流时表示，去年的机会太多了，找他的人也非常多。他已经开始在很多领域投资、布局。
互联网从1994年进入商用后，经过20年的发展，特别是在2007年移动互联网商用以后，带来了巨大的变革。过去，我们把它归结为是一个消费性的互联网，而且影响的产业主要在信息通信领域自身的产业上。从现在开始，它已经变成了一个产业互联网，可以说它在各个产业领域已经成为一个主导变革的力量，这一点是毫无疑问的。在它对自身的变革中，先是通讯业和计算机业的融合，带动ICT产业快速融合和变革。很多通讯的巨头已经不再存在，典型的如诺基亚。
现在，互联网在很多的服务业领域已经产生了巨大的影响，发生产业变革的有媒体、商贸、金融、旅游、教育、医疗等等行业，这里面有很多万亿美元以上的产业。
接下来，变革的将是服务业和制造业。新一轮的科技革命和产业变革，典型、根本性的变革会在制造业发生。很重要的前提就是网络的互联，我刚才谈到两大产业的融合，一个是计算机产业，一个是通讯产业，尤其是移动通讯产业，移动宽带产业。每一代互联网的变革带来了用户数量级的变化。
80年代开始发展移动通讯，每一代移动通讯也带来了用户数量的变革。到了3G和4G时，它和互联网已结合得非常。就移动互联网来看，它带来的产业聚变和人们整个经济生活的聚变，现在已冲向百亿级的客户。下一个就是跟物联网的结合，现在谈5G，第五代移动通讯的时候，有两大应用场景，一个是移动互联，一个是移动物联，就是移动和物联网的结合。它带来的是一个千亿级甚至是万亿级的一个联网的规模，就是我们所说的万物互联。
因为网络的广泛渗透和信息通讯技术的快速发展和成本降低，使它和各个产业的结合，尤其是和制造业的结合变成可能。所以其实ICT技术和制造业的结合，不是今天才发生的，从计算机技术诞生的那一刻，就和制造业开始结合起来，可以说每次信息通信技术的重大创新，都会为制造业带来新的变革。首先，计算机诞生以后，数控系统很快就诞生了；图形软件商品化以后，带来了CAD技术在工业的广泛应用等等，包括工业以太网；互联网发展后，首先电子商务在工业领域开始应用，大数据和移动互联网的发展以后，它和制造业的渗透和融合开始加速，所以它对制造业的发展开始是辅助性的，就是计算机技术为代表的ICT技术，主要是成为制造业的一个辅助工具。后期把计算机软件、通讯、网络和制造技术相集成，为工业自动化程度的提高起了巨大的作用。现在的融合是ICT制造业和整个工业，或者说整个制造业的全产业链的一个全面渗透和融合，它把制造业推向智能化和网络化，对制造业的模式会产生一个巨大的变革。
互联网和制造业的融合，其实已经开始，可以从两个维度来说明。一个是从制造业的不同环节，从它的营销服务、研发、制造环节，从不同类型的工业，消费品、装备、原材料不同方面，互联网和工业在融合。开放程度高的环节融合程度深，比如说营销的环节，我们看到电子商务被大规模的在制造业领域应用。第二个维度是服务，就是远程服务面向消费者这方面。跟消费者越来越近的行业，它融合的环节就越多。我们看到消费品这个行业是融合多的一个领域，比如说消费品领域现在比较流行的商品宅配，定制家具等等。还有海尔的冰箱，格力的空调等等，都在商品的个性化制造的服务化、过程的虚拟化、组织的分散化、制造资源的语音化方面，产生新模式。所以，首先在消费品行业快速的渗透改变，然后逐步到装备制造业，然后再到原材料。在装备制造业中，三一重工远程服务就是一个很典型的例子。O2O很多的应用将传统行业和互联网结合起来，这种融合的深度在不断的发生。
我们着重来比较下中、美、德的工业互联网的发展。美国是一个再工业化，或者说制造业回归的国家。美国在2011年提出先进制造业的战略，这个战略在2011年—2013年期间逐渐清晰。一开始是战略方向，然后提出了12大关键技术，在2013年的时候，美国已经聚焦到了三大技术的优先突破。这三大技术是先进制造的感知控制；平台，可视化、信息化、数字化制造；还有先进材料制造，已经向智能化的制造方向发展，其中前两个领域特别明显。而这些和德国工业4.0是非常相似的，在这个先进制造业里，GE提出了工业互联网。工业互联网背后是以工业的互联网为基础，以软件控制应用和软件定义的机器紧密联动，从这里我们可以看到这实际上非常像移动互联网领域的云管端，应用是云，管就是网络，端就是终端的应用，有一个网络，然后把应用和终端紧密的关联起来，然后达到了机器之间，机器与人之间，以及企业上下游之间的一种全面的连接交互。终实现的就是一个开放和智能为特征的工业体系，这个和传统的工业体系是不一样的，传统的工业体系是封闭的。它实现的目标就是我们传统工业要实现的率，低成本，比如说零库存，过程的优化，能耗的降低，按照用户新的需求和要求实现大规模的定制，还有就是远程的服务。在GE提出了工业互联网以后，得到了美国产业界和政府的广泛支持，在2013年时，美国国家标准研究院把工业互联网纳入了它的智能制造和CPS系统的专项，开始制定标准的框架。还有测试床的建立，建立了产业联盟。这个产业联盟是为了打造一个工业互联网的生态，这个联盟的核心成员除了GE以外，还有思科、IBM，有网络设备制造商，有方案的解决商和运营商还有芯片等等，有ICT不同环节的企业为主打造生态。
工业互联网的核心要素，是“3+1”。“3”就是一个网络，云管端的意思。广泛互联的网络，把企业内部不同的环节机器和人连接起来，然后把企业间都联网。“1”就是一个云，云就是软件应用和平台，就是云端的应用，它的这个应用也是App，机器也是智能化的，就是SDM，构成了云管端互联的一个生态。在这个里面，信息数据链是非常重要的，这个数据链把各个环节的参数，从设计参数到物联网的供应到机器的运行，控制和决策等等，整个全生命周期各个环节打通，通过这样的一个云管端的形式，使它畅通起来。GE去年已经发布了它的操作系统，它是智能机器但又有应用，也是非常像移动互联网里操作系统为核心构成的一个生态。GE发布的操作系统是一个开放的操作系统，这个操作系统是面向应用的，向全世界发布开放的操作系统。
德国工业4.0，是在2011年德国汉诺威工业博览会提出来的。它和美国的不同之处，是提出者是以德国工业界的代表为主。4.0是结合德国工业的发展阶段，从机械化、电气化、自动化到智能化，实际上也是一个逐步和ICT技术结合的过程。在4.0中，有个核心内容和美国非常相似，利用的术语都是CPS，也是把它的资源信息机器和人都连接起来，构成了智能生产和智能工厂。实现的目标也非常相似，就是有大规模定制，减少能耗等等。德国工业4.0有三大集成，工厂内各个环节的集成，企业间的集成，以及整个产品全生命周期的集成。这些集成后达到的效果就是端到端的数据整合，消除信息不对称，实现整个产品、整个全生命周期的数据连接和传递。我们认为工业4.0的核心要素也是三大要素，有一个互联的网络，工业大数据的应用，还有智能机器。
美国的先进制造业战略和德国的工业4.0战略两者之间有相同的地方，也有不同的地方，但是殊途同归。不一样的地方，美国是依托自己在ICT特别是互联网领域的优势和它的基础科研相结合，希望通过它的软服务和互联网开放的理念打造整个生态。我们认为美国从软服务转向硬制造，终的目的是希望制造业有主导权。德国则相反，是依托强大的有优势的工业体系，然后采用了新的信息技术，终实现的目的就是进一步强化德国在制造业领域的优势，保持它的主导权。同时它们也相互借鉴，在德国，逐渐引入一些软的服务，而美国在软服务中引入了一些硬的制造。他们的相似之处，是三大要素都很相似的。有工业云，有应用，还有它的智能机器，就是端，还有一个互联的网络，共同构成了一个生态系统，实际上都是在打造这个生态系统。这个系统和移动互联网非常相似，就是共同来打造这样的一个生态。比如，谷歌是以它的安卓操作系统和很多的应用和一些智能终端厂家合作，构成了一个全球巨大的产业生态，是一个非常成功的生态。现在工业互联网、工业互联网联盟也是在打造这样的生态，谷歌成立了一个开放汽车联盟，也是围绕它的操作系统在汽车工业领域打造这样的一个生态系统。这三者之间我们觉得有很多的共性之处，刚才说了共性的目标都是实现制造业的智能化，就是智能制造。这三者之间的共性就是有一个网络，很核心的就是工业互联网的网络，在这个基础上都是要打通全生命周期的一个数据链。我们认为智能制造的体系就是工业物联网加上外部的互联网构成一个广泛的工业互联网，这个过程中实现了供应链服务、设计、制造各个环节的高度协同。工厂内部也是一样，把它不同的环节高度协同起来。
对中国而言，同美、德相比，美国的制造业向发展，它的ICT产业、互联网还有它的基础研究是非常有优势的。德国是制造业、工业软件非常有优势。但是，欧洲现在的4G发展滞后于其它地区，整个互联网也滞后于其它地区，基本没有大的互联网成功企业。对中国来讲，一方面是我们有完备的制造业体系，虽然它的发展不平衡。我们的ICT体系也是比较完备的，ICT产业有比较优势，在有一些领域甚至是已经走到了全球前列。还有就是我们的互联网已经是仅次于美国的第二大互联网强国。我们互联网的创新也从过去的模仿走向了创新，甚至有的开始，这就是我们的优势，我们要发挥好这方面的优势。
利用这样的一个大趋势，加上我们已有的基础，还要有一个全面系统的布局。这个布局当中包括由互联网驱动的新产品、新业务、新模式的广泛创新，包括面向智能制造的工业互联网的构建，智能工厂和智能装备，还有以操作系统为核心的产业生态构造都需要尽快地系统布局。后还是要分类实测，根据不同的工业类型和现状以及我们ICT和互联网发展现状扎扎实实的，一步一步的往这个方向努力。