由新華社《財經(jīng)國家周刊》、工信部國際經(jīng)濟技術合作中心主辦的第二屆中國制造2025（深圳）高峰論壇于2017年4月8-9日在深圳舉行。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）技術工作組及架構任務組聯(lián)合主席林詩萬出席并發(fā)言。

他表示，數(shù)字化對制造業(yè)的優(yōu)化主要在三個大的方面，第一個方面是對制造流程或者生產(chǎn)流程數(shù)字化的完善和深化。第二個是利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術實現(xiàn)和擴大對生產(chǎn)設備和產(chǎn)品的連接。第三個是信息物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算和通訊技術在最小的單元組件里面與物理感應的效應深度融合在一起。

以下為演講實錄

林詩萬：尊敬的李毅中部長、尊敬的鐘志華校長、尊敬的夏林主任、尊敬的吳亮主任、尊敬的吳思康主任，各位尊敬的領導、專家、來賓，大家上午好！剛才李部長、鐘校長和吳主任對智能制造，特別是對深圳智能制造的目標、挑戰(zhàn)和措施都做了十分透徹的分析，在政治和經(jīng)濟政策上做了宏觀的精辟的描述，我是做技術的，我就不談宏觀的東西，我選了一個比較技術一點的課題，為各位領導的發(fā)言做一個技術性的注解。

深圳提出要建立世界級的智能制造高地的目標和舉措，我非常認同，我也十分相信這個目標一定能夠實現(xiàn)。要實現(xiàn)這個目標，制造業(yè)企業(yè)不僅需要對產(chǎn)品、生產(chǎn)技術創(chuàng)新，并以客戶和市場需求來推動生產(chǎn)，而且也需要提升企業(yè)業(yè)務經(jīng)營和生產(chǎn)管理水平，優(yōu)化生產(chǎn)運營，提高效率和績效，降低成本，保障持續(xù)性的發(fā)展。而數(shù)字化制造是實現(xiàn)智能制造的必由之路，最近工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)得到了廣泛的關注和重視，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能制造和數(shù)字化制造中是一個什么樣的關系？能起什么樣的作用？我很榮幸今天有這個難得的機會與他們一起探討這個問題，特別是從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)數(shù)字化進程中的作用，及其在生產(chǎn)環(huán)境中的實施，與大家一起交流和磋商，希望能夠起到一個拋磚引玉的作用。所以也特別感謝論壇主辦單位對我的熱情邀請。

我們首先回顧一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心理念是什么。正如剛才李部長所強調的，信息技術對智能制造的關鍵作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以看作為是計算和通訊技術在工業(yè)系統(tǒng)環(huán)境更廣泛、更深入的應用，也就是我們通常所說的，信息通信技術和生產(chǎn)運營技術的兩化融合，把實體、信息、業(yè)務流程和人員連接起來，通過數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化決策，推動生產(chǎn)和運營的智能化，高度優(yōu)化對設備和資源的使用，從而創(chuàng)造新的經(jīng)濟成效和社會價值。

把設備連接起來，收集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，洞察設備和裝備的運行狀況，并據(jù)此對設備的運維進行優(yōu)化，實現(xiàn)經(jīng)濟價值的實例，在過去幾年已經(jīng)報道得很多，大家也非常熟悉，我這里列了幾個比較典型的案例，比如說采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術，對石油開采設備實施遠程監(jiān)測，避免停機和生產(chǎn)損失。又比如通過數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化風葉的運行，增大風力發(fā)電機的發(fā)電量。還有通過數(shù)據(jù)分析確定輪船發(fā)電機的最佳工作模式，降低能耗等等。顯然這些都是在對生產(chǎn)出來的大型裝備部署以后的運行進行優(yōu)化的一些例子，但是同樣的方式也應該適用于在工廠環(huán)境里面。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對設備的連接是基礎，數(shù)據(jù)收集和分析是關鍵手段，而把分析所得到的信息用于做出最佳決策，優(yōu)化生產(chǎn)和運營是最終的摩擦。所以我們講工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，很多時候談到連接、數(shù)據(jù)，但是很關鍵的一點是，我們必須對收集的數(shù)據(jù)進行分析，從中得到有價值的信息，來幫助我們優(yōu)化生產(chǎn)過程。

數(shù)據(jù)分析包括大數(shù)據(jù)分析，在傳統(tǒng)的商務行業(yè)，比如金融、保險、市場分析，特別是電子商務中，已經(jīng)有多年的應用和實踐，在消費者市場的營銷中已成了必不可少的技術。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的興起和發(fā)展，工業(yè)分析也相當于國內(nèi)通常所說的工業(yè)大數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)分析在工業(yè)產(chǎn)業(yè)的應用，一些先進的數(shù)據(jù)算法，比如說機器學習、深度學習和AI在工業(yè)環(huán)境里面的應用也具有加速發(fā)展之勢。

去年年底，德國的數(shù)字分析協(xié)會和物聯(lián)網(wǎng)分析機構聯(lián)合發(fā)布了一個對工業(yè)數(shù)據(jù)分析的調查報告，調查結果表明，大多數(shù)分析家和工業(yè)企業(yè)的決策者都很清晰地認識到工業(yè)數(shù)據(jù)分析的重要性，認為工業(yè)分析在未來的5年對其業(yè)務的發(fā)展極為重要，同時他們還認為，設備的預測性維護是最重要的工業(yè)分析應用，甚至超過有關客戶市場分析的應用。

工業(yè)數(shù)據(jù)分析對產(chǎn)品使用和維護支持的應用也排名前列，接近60%的被訪者認為工業(yè)數(shù)據(jù)分析對產(chǎn)品質量的監(jiān)管和生產(chǎn)流程的自動化也十分重要。

在我們對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術和關注點，以及工業(yè)大數(shù)據(jù)在數(shù)字化或者智能化制造環(huán)境里面的作用有了一個初步的了解之后，現(xiàn)在讓我們回到數(shù)字化制造這個課題。

利用計算和通信技術，優(yōu)化生產(chǎn)操作流程，如果從數(shù)字化控制開始算起，也起碼有了四五十年的時間，所以也不是什么新鮮事，而對生產(chǎn)業(yè)務、管理的數(shù)字化也起碼有30年左右的歷史，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以看作是這個制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展過程中的新階段。粗略來看，我們可以把目前通過數(shù)字化對制造業(yè)進行優(yōu)化的過程分為三個大的方面，第一個方面是對制造流程或者生產(chǎn)流程數(shù)字化的完善和深化，主要的流程包括企業(yè)資源管理、計劃（也就是我們通常說的ERP）為首的業(yè)務管理流程，以及產(chǎn)品生命周期管理（也就是通常所說的POM）這兩個流程。

第二個是通過數(shù)字化對制造業(yè)的優(yōu)化，是利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術實現(xiàn)和擴大對生產(chǎn)設備和產(chǎn)品的連接。無論是在生產(chǎn)過程或者是在物流過程，還是在產(chǎn)品的使用過程，大量的收集數(shù)據(jù)，通過工業(yè)數(shù)據(jù)分析，進一步優(yōu)化制造業(yè)的生產(chǎn)和運營。

第三個是信息物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算和通訊技術在最小的單元組件里面與物理感應的效應深度融合在一起，實現(xiàn)虛擬核物理空間的交互映射，將計算、通訊和控制融為一體，為設備自動化控制提供了嶄新的能力。

這三個方面的發(fā)展是互相關聯(lián)的，并且是互相推動和支持的。今天由于時間有限，我們就只聚焦在前面兩個方面：制造業(yè)流程數(shù)字化管理的完善和深化，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)對制造業(yè)數(shù)字化的作用。對信息物理系統(tǒng)，工信部信息化和軟件服務司在3月初發(fā)表了信息工業(yè)系統(tǒng)白皮書，在座的安司長專門為其做了序，對信息物理系統(tǒng)以及在智能制造的重要和廣泛的應用中做了深入的研究和闡述，很值得慘嗥和學習。

在我們說明了基本的概念，在不同的方面來闡述數(shù)字化的作用，下一步可以做一個更詳細的討論。

在制造業(yè)不同的企業(yè)，這些流程都會有所不同，有一定的差異，我這里只是做了一個概括，可能會對有些企業(yè)的具體情況不是很正確地反映在這里。在這一頁我們對制造業(yè)管理流程的數(shù)字化做了一個基本的概括，把重要的流程分為三大鏈。

第一鏈就是垂直的這一鏈，是以ERP為首的價值鏈，回答生產(chǎn)什么、什么時候生產(chǎn)，生產(chǎn)多少的問題，包括產(chǎn)品訂單、生產(chǎn)計劃、材料與供應、制造、交付與分銷、客戶支持這一系列，整個業(yè)務流程關注如何優(yōu)化這些環(huán)節(jié)，為企業(yè)創(chuàng)造價值。這個管理流程所要關注的問題除了保障成本、效率、質量這些傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素之外，還必須縮短交付周期，提高資源效率和保障可持續(xù)性，實現(xiàn)多種產(chǎn)品小批量、柔性制造，快速響應市場需求的變化。

對大型或者是高價值裝備的制造商，在這個價值鏈的下游，現(xiàn)在有這樣一個機會，就是如何利用企業(yè)對產(chǎn)品內(nèi)部技術的深度把握，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術，比如在預測性維護和資產(chǎn)績效管理方面的專長，為客戶提供增值服務，不僅可以為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤來源，也可以為企業(yè)的業(yè)務模式提升、轉型，從單一的產(chǎn)品銷售模式向服務模式，甚至是成效型模式過渡。在這個垂直的流程里邊，我們需要繼續(xù)把依賴于報表式的手工管理方式逐漸提升為完全數(shù)字化的過程，而且還要關注如何把不同的環(huán)節(jié)之間進行無縫的整合，讓他們可以自動交互，動態(tài)響應市場或者是客戶的需求。

第二鏈是水平的這一條，是以PLM為主的知識產(chǎn)權鏈，回答的是怎么樣生產(chǎn)的問題，關注如何優(yōu)化產(chǎn)品設計到流程設計、生產(chǎn)工程和制造創(chuàng)新的管理流程，注重在越來越短的周期里推出更多樣、更復雜的產(chǎn)品。

位于價值鏈和知識產(chǎn)權鏈交差點的制造環(huán)節(jié)，也就是我們通常說的MES，是如何將知識產(chǎn)權轉為業(yè)務價值的樞紐，它的管理對象是生產(chǎn)能力和資源，是制造業(yè)企業(yè)資產(chǎn)的核心，對實現(xiàn)企業(yè)的價值起著舉足輕重的作用。MES的功能是什么呢？它是統(tǒng)籌生產(chǎn)計劃的執(zhí)行，生產(chǎn)過程的追憶，設備正常運行的高效使用，還有對產(chǎn)品質量的監(jiān)控、檢測、工人排班等等多個維度，對生產(chǎn)現(xiàn)場進行集成管理。由于它的管理對象是生產(chǎn)能力的資源，它跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施相互配合，可以互相增強。

第三鏈是資產(chǎn)鏈，主要關注的是裝備設備投產(chǎn)以后如何優(yōu)化其運營和維護，以最低的成本產(chǎn)生最佳的成效，這也是在制造業(yè)外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的重要場景。如剛才所提到的風力發(fā)電機等等的案例，都是屬于這個范圍。

正如價值鏈一樣，知識產(chǎn)權鏈各環(huán)節(jié)之間也需要無縫的整合，讓數(shù)據(jù)按照需要在產(chǎn)品生命周期的過程中順暢的流動，從設計到制造一直到運維，簡單來說這樣一個使能數(shù)據(jù)流動的框架就是數(shù)據(jù)線的概念，如在離散制造的MBE的過程里面，完全實現(xiàn)基于三維設計、仿真驗證、工業(yè)設計、制造運維產(chǎn)品的全生命周期的管理。

在數(shù)字線各個環(huán)節(jié)所收集的有關產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，如設計規(guī)格、描述其幾何形狀、材料組件、工程模型、仿真的結果等等，每一個產(chǎn)品實體在制造過程中獨有的人、機、料、法、質量檢驗的數(shù)據(jù)，還有部署、調試、使用、維護的數(shù)據(jù)，構成了產(chǎn)品實體的數(shù)據(jù)模型，這也是通常所說的數(shù)據(jù)原生，用數(shù)據(jù)原生的數(shù)據(jù)模型可以在其生命周期內(nèi)通過仿真更有效地評估當前和未來的性能，這對預測性維護和根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)使用的改進非常有價值。另外一方面數(shù)據(jù)原生對產(chǎn)品的追憶，特別是當產(chǎn)品有質量要召回的時候，能追溯到每個產(chǎn)品的質量因素，可以精確地決定召回的范圍，減少召回的成本。

有了這個業(yè)務價值管理鏈和創(chuàng)新知識產(chǎn)權管理鏈，我們可以對整個制造進行很好的管理，這樣可以提高我們的績效。

現(xiàn)在回到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字化制造環(huán)境里面的作用。我們可以利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術，在生產(chǎn)環(huán)境里邊收集覆蓋操作情況、運行狀態(tài)、工況狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)，反映出這個產(chǎn)品和設備實況的數(shù)據(jù)，并通過分析進一步對這個過程進行優(yōu)化，這些優(yōu)化包括對制造設備的實時監(jiān)控、故障檢測診斷、預測性維護、整體設備效率、質量檢測、能耗管理、人員安全監(jiān)控等等。

對這些數(shù)據(jù)的分析也越來越多基于機理模型和機器學習、深度學習、AI等高級分析方法，提供更準確的分析結果。在另外一方面，把這些實時分析結果反饋回制造管理系統(tǒng)，比如說MES、ERP等等，以及設備的現(xiàn)狀，對生產(chǎn)過程進行必要的調整。同樣的，分析結果可以用于裝備運維，在他們已經(jīng)部署完以后，分析的方法也可以在物流過程里面創(chuàng)造價值。

我們在生產(chǎn)流程里面收集了海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)蘊含著大量的價值，我們需要對這些數(shù)據(jù)做時間縱向的和跨域性的大數(shù)據(jù)挖掘，突破生產(chǎn)過程中績效的瓶頸，比如說確定不良率的工藝參數(shù)和操作工序等數(shù)據(jù)的關聯(lián)性，生產(chǎn)計劃和排期目標的實際差異的因素分析等等，由此產(chǎn)生價值。

由于時間關系，我今天就講到這里，希望通過這個簡單的介紹，大家能理解到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者是工業(yè)大數(shù)據(jù)在智能制造環(huán)境里面的作用。總的來講它們是相輔相成的，都是能夠為實現(xiàn)智能制造發(fā)揮它們自己的作用。