大智能技術(shù)驅(qū)動下的智慧城市與社會發(fā)展

撰文/孟圓

大智能技術(shù)驅(qū)動下的智慧城市與社會發(fā)展

撰文/孟圓

2017年6月29日，首屆世界智能大會在天津開幕，來自全球多個領(lǐng)域的杰出代表共聚一堂，探討“邁向大智能時代”這一主題。6月30日下午，以“大智能技術(shù)驅(qū)動下的智慧城市與社會發(fā)展”為主題的“京津冀論壇?智慧城市與社會論壇”成功召開。本刊記者受邀參加京津冀論壇，聆聽了產(chǎn)業(yè)專家、先進企業(yè)的主旨報告。

林詩萬——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能制造的應(yīng)用

首先，智能制造這個概念應(yīng)用的關(guān)鍵點在于生產(chǎn)過程是一個動態(tài)的全局的虛擬結(jié)合的優(yōu)化過程，智能的核心就是需要完成一個集成的協(xié)同系統(tǒng)的制造，本質(zhì)上是提供一種基于客戶需求的定制化的生產(chǎn)，這是其中一個目標。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能工業(yè)發(fā)展中將扮演至關(guān)重要的作用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是一個非常高效的工業(yè)結(jié)構(gòu)，它也可以被應(yīng)用到智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療方面.這些領(lǐng)域都可以從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)當中學(xué)習(xí)借鑒，只是連接的對象不同.既然連接可以發(fā)生在這些領(lǐng)域，自然而然可以應(yīng)用到制造業(yè)當中。我覺得這種連接能夠產(chǎn)生很多的附加價值。例如有國際的石油公司通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來進行遠程的油田設(shè)備的監(jiān)測、管理，從而避免了事故的發(fā)生，減少了很多支出。另外，在運輸船上通過傳感器來監(jiān)督船上發(fā)電設(shè)備，從而減少電的浪費，優(yōu)化它的電力生產(chǎn)流程，通用電器也實現(xiàn)了風(fēng)電發(fā)電廠機組的聯(lián)網(wǎng)，通過風(fēng)電發(fā)電機的智能聯(lián)網(wǎng)提升5%發(fā)電效率，并且實現(xiàn)利潤上升20%。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅在這些工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著作用，在商業(yè)方面也是獲得了諸多的認可。對于很多企業(yè)老板來說，工業(yè)的數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)對于提高業(yè)務(wù)競爭力是非常重要的。通過對機器數(shù)據(jù)的采集分析，能夠更早的預(yù)計維修的時間、維護的時間，從而減少故障的發(fā)生率。很多企業(yè)也非常關(guān)注產(chǎn)品使用的分析，通過這些數(shù)據(jù)分析能夠判斷是否得到了充足的使用，有效的使用或者說是過渡的使用。所以我覺得毫不夸張可以說數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了工業(yè)時代的新的推動力，它是推動智能過程發(fā)展優(yōu)化系統(tǒng)和我們做公司戰(zhàn)略發(fā)展的一個必不可缺的元素。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)非常關(guān)注商業(yè)發(fā)展的目標，一切以目標為驅(qū)動。工業(yè)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的這些內(nèi)容和技術(shù)如何用到智能制造當中呢？智能制造現(xiàn)在主要的目標就是優(yōu)化流程，來優(yōu)化整個產(chǎn)業(yè)價值鏈，優(yōu)化環(huán)境。首先我們現(xiàn)在已經(jīng)建了一個價值鏈，這個價值鏈是包括ERP和其他的組成部分的，它會回答我們要生產(chǎn)多少產(chǎn)品，為誰生產(chǎn)，生產(chǎn)流程如何，質(zhì)量標準如何。這就涉及到一個價值鏈的全周期，從我們接觸到產(chǎn)品定單、生產(chǎn)規(guī)劃到物料供給到生產(chǎn)加工物流和最終的客戶支持，這是我們現(xiàn)在當代的制造業(yè)的一個價值流程，智能制造只有覆蓋價值鏈全流程才能管理好資源，提高生活效率，并且來賦能，實現(xiàn)大批量的個性化生產(chǎn)。

當產(chǎn)品交付時，智能互聯(lián)網(wǎng)能夠記錄下交付時間，交付地點和交付過程，這些數(shù)據(jù)能夠整合到一個大的數(shù)據(jù)庫當中進行深度的挖掘，更能夠幫助尋找到不同客戶之間的聯(lián)系，產(chǎn)品之間的聯(lián)系以及商家和客戶之間的聯(lián)系，找到價值增值的空間所在，如何改善交付流程，如何更好的滿足客戶的需求。生產(chǎn)過程其實不僅僅在生產(chǎn)廠商，現(xiàn)在生產(chǎn)流程已經(jīng)拓展到了交付之后的各個流程。所以，現(xiàn)在的制造業(yè)不僅僅要關(guān)注制造的過程，也要去關(guān)注到客戶的滿意度，而這些數(shù)據(jù)能夠幫助企業(yè)不斷的創(chuàng)新設(shè)計，從而不斷的去尋找為客戶提升價值的方法。

現(xiàn)在面臨最大的挑戰(zhàn)是如何把新的功能新的需求整合到傳統(tǒng)的制造業(yè)的價值流程、生產(chǎn)流程當中。我們需要智能的工業(yè)體系整合資源，需要有一個數(shù)字的技術(shù)來貫穿全流程?，F(xiàn)在從設(shè)計，從生產(chǎn)，還都是相互孤立的，他們使用不同的系統(tǒng)，他們使用不同的模塊，所以說設(shè)計有時候跟生產(chǎn)所使用的數(shù)字工具平臺是相互分離的，我們有一條數(shù)據(jù)主線來貫通不同的環(huán)節(jié)。而且，現(xiàn)在我們已經(jīng)連接了越來越多的智能設(shè)備，所以說我們的生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)已經(jīng)不僅僅只是在工廠內(nèi)進行了，已經(jīng)拓展到了交付到客戶手中以后的各個流程，他們?nèi)绾问褂迷O(shè)備，設(shè)備出現(xiàn)了怎樣的問題，出現(xiàn)問題如何反饋給工程，所以說我們需要有一條數(shù)據(jù)主線貫穿我們的生產(chǎn)的全價值流程，從前到中到后，所以我們所提出的數(shù)字主線這個概念就是說要將需要的信息在準確的時間傳遞到對的人手里，這樣的話才能夠更好的去響應(yīng)需求，去適應(yīng)變化，才能更幫助我們?nèi)ゴ罅颗a(chǎn)個性化，滿足個性化需求的產(chǎn)品，才能發(fā)出我們及時的來應(yīng)對產(chǎn)品故障的問題。

例如，如果有一套系統(tǒng)來采集產(chǎn)品全周期過程當中的需要維修的問題，客戶使用當中的所有數(shù)據(jù)，這樣的話就能夠未雨綢繆，在問題出現(xiàn)之前就解決它，從而提升產(chǎn)品的效率，我們產(chǎn)品的使用體驗。通過設(shè)計的數(shù)據(jù)主線和生產(chǎn)設(shè)計主線的聯(lián)合，能夠更好的發(fā)現(xiàn)設(shè)計的缺陷，在生產(chǎn)過程當中所遇到的問題可以回溯到設(shè)計方面，從而在設(shè)計上根據(jù)更改。

接下來我們來看一看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何來幫助我們建設(shè)或者實現(xiàn)智能制造呢？整個生產(chǎn)制造的價值鏈是有很多環(huán)的，而在這些環(huán)當中，數(shù)據(jù)的流動需要得到保證。制造的過程中，通過使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)能在生產(chǎn)過程當中采集很多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實時的監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)的部件的尺寸等。有了這些數(shù)據(jù)，通過分析，我們能優(yōu)化生產(chǎn)過程，預(yù)測可能出現(xiàn)的故障，這些分析的結(jié)果可以直接的交回給主機，包括給制造商。制造商可以實時和動態(tài)監(jiān)管一切能源和資源使用情況，同時我們能更好監(jiān)測生產(chǎn)的流程。這種技術(shù)理念還可以應(yīng)用到產(chǎn)品的管理，尤其是在產(chǎn)品交付的過程中。

數(shù)據(jù)做分析需要快速的響應(yīng)，快速響應(yīng)需要借鑒市場流程的結(jié)果。在應(yīng)用大數(shù)據(jù)的時候，我們一般是可以用橫和豎兩方面來分析，那么我們就可以利用橫豎軸的分析方法看哪一批次是真的有效率，通過結(jié)果做分析，還可以做工業(yè)模擬，利用數(shù)據(jù)來分析客戶的偏好，生產(chǎn)的效率。為了簡化整個流程，首先要做模型，做模擬，同時做分布式的分析，做分布式的分析可以把流程數(shù)據(jù)分成不同的幾個步驟。還有邊緣計算，不同批次的數(shù)據(jù)放在云上進行計算。我們把這些數(shù)據(jù)的結(jié)果放到一塊，這就是整個底層和上層的架構(gòu)，從下是CPS層，主要是包括設(shè)備、機器和產(chǎn)品，。最上層就是規(guī)劃決策和執(zhí)行層，包括整個生產(chǎn)的流程，產(chǎn)品生產(chǎn)流程價值層，那么中間呢，就考慮的是信息層了，我們怎么樣去確保插入中間的信息層，去完成數(shù)據(jù)的升級分析，去確保做決策的一些基本的要素。

我們換一種方式來觀察，像ERP系統(tǒng)是一面，而產(chǎn)品線是另外一條線，中間就是工業(yè)分析層，是另外一個層，最后是需要進行系統(tǒng)的優(yōu)化，需要生產(chǎn)流程的全優(yōu)化。那我們首先不能忘了目標，究竟我們的目標是什么。因為智能制造的本質(zhì)是優(yōu)化我們的生產(chǎn)流程，讓更好的資源發(fā)揮更大的作用，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)分析將是其中的工具而已。

王軍——先進制造企業(yè)的經(jīng)驗分享

大家都知道，智能制造我們只有一個核心目的，或者說制造特別是裝備制造，我們的核心目標是什么？我個人認為不管是蒸汽時代，電力時代，還是數(shù)字化時代，以及我們今天談的智能時代，實際上裝備或者是制造，或者說產(chǎn)品，只有一個核心目標就是質(zhì)量、成本、時間，也就是說快速交互或者說效益，無非現(xiàn)在人們生活水平發(fā)展，物質(zhì)文化程度提高，個性化需求不斷的誕生，我們?nèi)绾慰焖俚臐M足個性化定制需求所帶來新的商業(yè)模式，如何提供服務(wù)。

中車從智能轉(zhuǎn)型的角度來講，從智能產(chǎn)品，智能制造，智能服務(wù)，也就是說整個產(chǎn)品，整個技術(shù)鏈，產(chǎn)品鏈以及全生命周期服務(wù)提供智能化的服務(wù)。而且三者是相互依存。同時中車作為智能制造轉(zhuǎn)型，也是具備一定的條件，大家都知道我們不但是抓某一項工程，工業(yè)4.0也好，中國制造2025也好，講智能制造也好，由于不同的國家和地區(qū)，從企業(yè)行業(yè)角度來說，發(fā)展的不平衡，基礎(chǔ)不一樣，企業(yè)不考慮基礎(chǔ)，不考慮條件，一窩蜂而上，我們現(xiàn)在強調(diào)補短板，工業(yè)4.0還是處在1.0，2.0，3.0，作為我們自己來說我們有一個打算，在工業(yè)制造智能化方面，我們發(fā)展2.5的水平，某一些好的企業(yè)達到了3.0，甚至有些企業(yè)還達不到2.0，但是核心企業(yè)在智能轉(zhuǎn)型方面，在智能制造方面已經(jīng)走在了裝備制造業(yè)前面，我們有基礎(chǔ)，長期以來圍繞高端裝備制造我們推行了精益設(shè)計、精益研發(fā)、精益管理，把兩化融合作為企業(yè)發(fā)展的最根本的核心競爭力提升的戰(zhàn)略目標予以實施。所以同時我們也明確把數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型作為企業(yè)長期發(fā)展的根本途徑。

首先我們把智慧列車作為智能產(chǎn)品的一個典型的代表，未來我們出行將乘坐中車制作的智慧列車，主題演講上我們講了智慧智能聰明，實際上是有差別的，我們?nèi)绾瓮ㄟ^智慧列車為旅客提供一個舒適的有增值價值的服務(wù)，而且讓他們安全舒適的快捷便利的達到目的地，同時環(huán)境還是友好的，與物與人的環(huán)境，我們的列車與物的環(huán)境還是友好的，這是我們通過智慧列車來實現(xiàn)的目標，我們必須要做到自檢測、自診斷和自決策。我們先一步從數(shù)字化產(chǎn)品到智慧列車有一個過渡，我們下面給大家介紹一下我們構(gòu)建了多學(xué)科的仿真分析平臺，我們有虛擬現(xiàn)實，多學(xué)科交叉仿真以及手段。

第二個簡單給大家說一下我們的智能制造，從智能制造方面來講，我們希望通過利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，也就是現(xiàn)在所提到的叫使能技術(shù)，使之具備能力的技術(shù)匹配中車管理模式，業(yè)務(wù)系統(tǒng)，智能制造，有機一體的把虛擬世界和物理世界有機交叉融合，我們現(xiàn)在在物理世界通過不同企業(yè)，包括作為裝備制造業(yè)發(fā)展的水平已經(jīng)走在行業(yè)的前列，如何在數(shù)字化，在虛擬世界里面讓他和我們的物理世界同步，走在同一個水平，使之能真正的交叉融合，這是我們目前需要補的短板。所以我們計劃在“十三五”期間，打造30條智能制造示范線和5個智能化車間，目標是什么？綜合成本降低30%，能耗降低30%，不良品率降低30%，這就是質(zhì)量、成本、效益。

簡單講兩個案例，第一個講智能制造的轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵零部件，轉(zhuǎn)向架是影響安全性很關(guān)鍵的領(lǐng)部件，按照轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)的批量及制造工藝，首先從轉(zhuǎn)向架的數(shù)字化樣機開始根據(jù)結(jié)構(gòu)工藝，構(gòu)建了虛擬化的柔性化的非連續(xù)的轉(zhuǎn)向架的數(shù)字化生產(chǎn)線，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)緊密的結(jié)合，把虛擬和物理世界有機聯(lián)合起來，實現(xiàn)高速列車轉(zhuǎn)向架的數(shù)字化的制造。

第二是車體的柔性制造，車體也是高速列車很關(guān)鍵的零部件，我們也是通過柔性制造，當然基于數(shù)字化樣機和數(shù)字化的生產(chǎn)流水線來提供保證的，大大的提高了生產(chǎn)效率，降低了我們的生產(chǎn)成本另外一個我們執(zhí)行的現(xiàn)在做的很重要的工作，就是我前面講到如何使高速列車保持持續(xù)安全可靠的運行，我們在推行PHM，就是預(yù)測與健康監(jiān)測與管理，我們?nèi)绾伟堰^去的定修后面改成專修，現(xiàn)在做成預(yù)防修，我們制定了一個動車組健康診斷及專家支持系統(tǒng)，我們通過這個系統(tǒng)獲取列車的位置、信息、環(huán)境的信息，通過車的通訊，把列車每一個環(huán)節(jié)，每一個健康狀況進行實時在線熟悉，通過大數(shù)據(jù)的分析，通過深度學(xué)習(xí)，我們制定它的門檻值，然后和他進行對比，下一步要把單個動車組的單個零部件的傳感系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)，和整車的數(shù)據(jù)進行互相比對，甚至把這個區(qū)域，這個環(huán)境的列車作為傳感作為比對，通過數(shù)據(jù)的分析和判斷，最后找到可能產(chǎn)生的問題。

那么我這里面有一個例子，我們在遠程故障診斷發(fā)現(xiàn)了有一個溫度，在區(qū)域和環(huán)境和其他的狀態(tài)有不同的表征，也就是說今天的會議室，比如現(xiàn)在有一千多名觀眾，每一位觀眾身上的傳感器都能顯示到我的顯示屏，同樣的環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)每一個觀眾的體溫有異常，我們對他進行了預(yù)判，然后在列車到站以后進行燙傷分析，確實發(fā)現(xiàn)了問題，我們提前對故障進行預(yù)判，避免后期事故的進一步惡化，保證了列車的運行安全。當然在智能服務(wù)上，還有交互式的圖車，給客戶提供的清晰明了的遠程的交互式的人機對話方式，大大方便了客戶的維護保養(yǎng)，以及對故障判斷的準確性。

當然我們大家都知道，前天我們新一代標準化動車組復(fù)興號發(fā)布了，在北京、上海投入了運營，那么這個動車組在原有的基礎(chǔ)上，做了很多的標準化互聯(lián)互通，數(shù)字化指標的提升，大家可以感覺到乘坐這個列車的時候，過去大家抱怨的Wifi，數(shù)字電話，閱讀信息，在線新聞，在列車上完全已經(jīng)可以實現(xiàn)了。實際上我們把整個列車的安全、管理、服務(wù)都搭在了對車整個增值服務(wù)平臺上，使我們的旅客能在旅行過程中既能享受娛樂，也能提供商務(wù)的環(huán)境，所以我們提出來打造互聯(lián)網(wǎng)+中車的商業(yè)模式，我們把提供產(chǎn)品變成了產(chǎn)品加服務(wù)的轉(zhuǎn)型，未來我們還要在全產(chǎn)業(yè)鏈包括運營維護服務(wù)內(nèi)容，為最終客戶提供增值價值。

最后談一談未來發(fā)展的設(shè)想，未來通過智能產(chǎn)品和智能制造兩條主線，持續(xù)建設(shè)構(gòu)建中車的智能服務(wù)體系，打造智能化中車生態(tài)圈，為中車的智能化交通體系建設(shè)遠景奠定基礎(chǔ)。下一步我們作為國際化的公司，下一步我們要予以改正。最后我們圍繞未來的高鐵，地鐵，等各種交通方式構(gòu)建綠色的立體交通網(wǎng)絡(luò)，提供智能交通系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)端到端的旅客運輸，數(shù)據(jù)驅(qū)動的軌道交通智能生態(tài)圈，為旅客提供幸福旅行，讓旅客出門安心快樂。

朋友們，高速動車組已成為中國高端裝備制造的一張亮麗名片，我們深感責(zé)任重大，中車致力于建設(shè)互聯(lián)互通世界，我們將通過綠色、人文、智能、高效的產(chǎn)品和服務(wù)，不斷滿足社會需求，推動社會不斷進步與發(fā)展，為人類美好生活作出我們持續(xù)的貢獻。