不知不覺(jué),2017年已悄然走過(guò)兩個(gè)月的時(shí)間。從“十二五”到“十三五”,制造業(yè)發(fā)展的腳步始終沒(méi)有停歇。無(wú)論是經(jīng)濟增長(cháng)的高峰,還是增速減緩的低谷,自動(dòng)化作為技術(shù)先鋒,一直引領(lǐng)、助力著(zhù)中國制造業(yè)不斷前行。本期《自動(dòng)化博覽》將展望2017年技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,看《中國制造2025》戰略下,制造業(yè)如何風(fēng)起云涌。
迎接物聯(lián)網(wǎng)大爆發(fā)
如今,全球的上網(wǎng)人口日益增多,而硬件產(chǎn)品的價(jià)格卻不斷下降。有報告顯示,預計在2020年全球將有340億臺設備接入互聯(lián)網(wǎng),平均每個(gè)人有4個(gè)硬件設備。另一方面,政府和企業(yè)成為物聯(lián)網(wǎng)的主要使用者,企業(yè)也將成為物聯(lián)網(wǎng)解決方案的最主要投資者。據悉,預計2015年~2020年,企業(yè)在全球物聯(lián)網(wǎng)復合投資會(huì )達到近9萬(wàn)億美元。
經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)投資回報率最高的產(chǎn)業(yè)是工業(yè)制造業(yè),現在已經(jīng)有超過(guò)250萬(wàn)億個(gè)工業(yè)機器人被制造出來(lái),用來(lái)提升生產(chǎn)效率,讓企業(yè)生產(chǎn)更加自動(dòng)化。更多的傳統農業(yè)公司,也正在利用傳感器收集數據,實(shí)施精準農業(yè)。我們看到,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在健身跟蹤、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域逐漸顯現出巨大作用,但是在物理網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中也出現了很多問(wèn)題。比如,目前的基礎設施還不能處理龐大的數據流量,而能解決流量問(wèn)題的新型網(wǎng)絡(luò )又太復雜,不便使用。另外,隱私安全問(wèn)題將成為一大挑戰,一旦受到黑客攻擊,不管對政府、企業(yè),還是消費者,影響都非常大。正因如此,2017年,網(wǎng)絡(luò )安全、網(wǎng)絡(luò )保險方面的需求會(huì )出現爆發(fā)式增長(cháng)。但即使存在一些障礙,物聯(lián)網(wǎng)仍然是一個(gè)龐大的市場(chǎng),在未來(lái)十年內,人們對物聯(lián)網(wǎng)的投資收益將會(huì )翻倍。
善用大數據與工業(yè)云
幾年前,我們聽(tīng)到大數據總認為距離人們的工作、生活還很遙遠,而現在,大數據已經(jīng)服務(wù)于我們的日常生活。最簡(jiǎn)單的例子:2012年“今日頭條”APP上線(xiàn),短短幾年時(shí)間迅速超過(guò)很多互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站的影響力,重要原因就是“今日頭條”在智能引擎下的精準推送,形成了一個(gè)“最懂你”的信息分發(fā)內容平臺。它根據用戶(hù)的特征、內容瀏覽軌跡和環(huán)境特征匹配用戶(hù)可能最感興趣的內容。這背后是依靠大數據和智能化的推薦引擎,實(shí)現了“千人千面”的效果。如今,工業(yè)制造業(yè)開(kāi)始深度挖掘大數據價(jià)值,更通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠程監控技術(shù)、云計算、邊緣計算等實(shí)現大數據與工業(yè)云的連接。2017年,在強化大數據與產(chǎn)業(yè)融合的同時(shí),要提升大數據的行業(yè)應用能力,圍繞落實(shí)《中國制造2025》,深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,支持開(kāi)發(fā)工業(yè)大數據解決方案,利用大數據培育發(fā)展制造業(yè)新業(yè)態(tài)。
制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)將不再重要
2016年,我國數字化研發(fā)設計工具普及率、工業(yè)企業(yè)數字化生產(chǎn)設備聯(lián)網(wǎng)率分別達到61.8%和38.2%,制造業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化發(fā)展水平不斷提高。2017年,互聯(lián)網(wǎng)將不再重要,因為它將融入到各產(chǎn)業(yè)、各應用領(lǐng)域,甚至是各種產(chǎn)品和各類(lèi)技術(shù)中,互聯(lián)網(wǎng)將無(wú)處不在。制造技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)將融合發(fā)展,成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大趨勢和主要特征。這種融合依托于互聯(lián)網(wǎng)平臺,將“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”延伸至各類(lèi)應用場(chǎng)景,更像是“兩化融合”的一種具體的意識形態(tài)?!盎ヂ?lián)企業(yè)”、 “工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”、”數字化企業(yè)”等概念都是在制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結合的聚力下所產(chǎn)生,由此可以更加方便地憑借自動(dòng)化技術(shù)獲取設備及整個(gè)工廠(chǎng)中的大數據,再利用信息技術(shù)將這些數據進(jìn)行有效整合并加以利用,從而打造智能工廠(chǎng),加快實(shí)現《中國制造2025》。
新一代人工智能(AI)引領(lǐng)智能制造
人工智能具有一些基本特點(diǎn),包括對外部世界的感知能力、記憶和思維能力、學(xué)習和自適應能力、行為決策能力、執行控制能力等。2016 年,美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì )(NSTC)機器學(xué)習和人工智能小組委員會(huì )編寫(xiě)《國家人工智能研究和發(fā)展戰略計劃》。此《戰略》的愿景之一就是促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展,這樣的發(fā)展一定要結合行業(yè)。比如在制造業(yè),技術(shù)進(jìn)步能在整個(gè)工程產(chǎn)品生命周期內引發(fā)新工業(yè)革命。AI可以通過(guò)更可靠的需求預測、提升運營(yíng)和供應鏈靈活性,以及對改變制造業(yè)營(yíng)運的影響進(jìn)行更好的預測來(lái)加速生產(chǎn)能力。AI可以創(chuàng )造更智能、更快、更便宜和更環(huán)保的生產(chǎn)流程,從而提高工人的生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本并改善工人的健康和安全。機器學(xué)習算法可以改善制造流程的調度并減少庫存要求。未來(lái),新一代的人工智能技術(shù)將研究的理念從機器人轉向更加廣闊的智能自主系統,從而促進(jìn)改造各種機械、裝備和產(chǎn)品,走上智能化之路。人工智能時(shí)代將是一個(gè)比移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代大十倍的市場(chǎng),2017年我們將看到最直觀(guān)的影響是在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,隨著(zhù)AI技術(shù)的發(fā)展會(huì )令自動(dòng)駕駛更為安全穩定,并使其產(chǎn)業(yè)化更進(jìn)一步。
虛擬現實(shí)(VR)/增強現實(shí)(AR)將大量應用于工業(yè)制造業(yè)
2017年初,某自動(dòng)化巨頭企業(yè)宣布收購3D實(shí)時(shí)技術(shù)的軟件公司,并稱(chēng)此項收購將為其工業(yè)軟件產(chǎn)品組合帶來(lái)先進(jìn)的虛擬現實(shí)和增強現實(shí)技術(shù),有利于增強其產(chǎn)品的沉浸式仿真、培訓功能,以及先進(jìn)的3D可視化功能。這正預示著(zhù),VR與AR技術(shù)正迅速成為提供操作員培訓、模擬仿真和資產(chǎn)管理解決方案的行業(yè)標準。以汽車(chē)工業(yè)為例,VR技術(shù)既是一個(gè)最新的技術(shù)開(kāi)發(fā)方法,更是一個(gè)復雜的仿真工具,它旨在建立一種人工環(huán)境,人們可以在這種環(huán)境中以一種自然的方式從事駕駛、操作和設計等實(shí)時(shí)活動(dòng)。并且VR技術(shù)也可以廣泛用于汽車(chē)設計、實(shí)驗和培訓等方面。在產(chǎn)品設計中借助VR技術(shù)建立的三維汽車(chē)模型,可顯示汽車(chē)的懸掛、地盤(pán)、內飾直至每個(gè)焊接點(diǎn),設計者可確定每個(gè)部件的質(zhì)量,了解各個(gè)部件的運行性能。這種三位模式準確性很高,汽車(chē)制造商可按得到的計算機數據直接進(jìn)行大規模生產(chǎn)。這與智能制造中所提的數字化生產(chǎn)不謀而合。
2017年,未來(lái)已來(lái)?!笆濉钡拇箝T(mén)已經(jīng)開(kāi)啟,這又會(huì )是嶄新的篇章,希望自動(dòng)化技術(shù)可以化作諾亞方舟,載著(zhù)中國制造業(yè)乘風(fēng)破浪。
摘自《自動(dòng)化博覽》2017年2月刊