寧振波

3月4日中央政治局常務(wù)委員會會議強調(diào)，要加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（“新基建”）進度。新基建包括5G基建、特高壓送配電、高鐵（城市、城際高鐵）、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車充電樁，總共7項內(nèi)容。因為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和我們制造業(yè)緊密相關(guān)， 重點加以論述。

開門7件事。中國老話說：“開門就需要柴、米、油、鹽、醬、醋、茶?！睘槭裁窗巡穹旁诘谝晃荒兀繘]有柴，后面的東西都沒有用，柴是什么？柴就是能量，就是能源。從柴到煤炭，再到石油天然氣，到太陽能、風(fēng)能、核能，現(xiàn)在我們用得最多的就是電能。電對日常生活來說太重要了，我們始終提：物質(zhì)文明和精神文明兩手抓，兩手都要硬。有了電就有了能量，就有了我們?nèi)祟愐率匙⌒械纳罨A(chǔ)。人類的精神文明從哪里來？我們?nèi)粘５奈幕?，沒有電網(wǎng)就沒有電力供應(yīng)，沒有電力供應(yīng)，就沒有網(wǎng)絡(luò)，就沒有現(xiàn)代社會人和人之間的交流，也沒有各種精神生活的分享和共享。武漢疫情期間，如果沒有電，沒有網(wǎng)絡(luò)，1000萬人被封閉在武漢，人們該如何過日子？

要么數(shù)字化要么滅亡

工業(yè)也一樣

回到工業(yè)上，未來產(chǎn)品生產(chǎn)的模式是什么？前幾次工業(yè)革命形成的流水線式的生產(chǎn)，都是單件大批量生產(chǎn)模式。隨著人類生活水平的提高，帶來的生產(chǎn)方式的變革，出現(xiàn)了多件小批量生產(chǎn)。隨著社會的進步，對單件定制化的要求越來越高，單件化定制是非常困難的事情。比如英國的勞斯萊斯汽車，就是典型的單件定制的模式，價格非常高，為什么高呢？因為它是個性化定制，一輛普通轎車約2000多個鈑金件，高檔車要4000多個到5000多個鈑金件，焊接形成不同的車型。做一型汽車的沖壓模具，就需要上千萬元人民幣。勞斯萊斯汽車是專門為英國皇室成員個性化定制的，所以說，它的價格就非常高。因為每一套模具都有不同的外形，幾千萬的模具只用一次，一輛勞斯萊斯汽車就是值那么多錢，這就是單件定制。

現(xiàn)在我們有了計算機了，有軟件了。我們用軟件來解決個性化定制的問題，而不是用傳統(tǒng)的模具，用通用模具和柔性模具代替過去單一的模具來生產(chǎn)不同的個性化定制汽車，用軟件來控制數(shù)據(jù)的自動流動，解決復(fù)雜產(chǎn)品的不確定性，這就是智能制造，用軟件來控制產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)制造過程。要用軟件來控制，怎么辦呢？首先要讓研制汽車的所有人、機器和物料互聯(lián)互動。因此，智能制造重點要解決什么問題？要重點解決人、機、物的互聯(lián)互通問題。國際互聯(lián)網(wǎng)連的是人，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連的是機器和設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)連的是物料。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)姓“工”不姓“網(wǎng)”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特征是工業(yè)，工業(yè)的特征是什么？工業(yè)要有產(chǎn)品，產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)制造過程、交付過程，制造過程中采用大量的生產(chǎn)制造設(shè)備、機器，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接的是生產(chǎn)要素，不是消費要素。工廠里面連著所有機器設(shè)備，都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，廠里配的水、電、氣、暖等，都是生產(chǎn)要素，但是，不是消費要素，什么是消費要素呢？我們家里的家電，我們開的家用小汽車，是消費要素不是生產(chǎn)要素。當然，汽車也要分類，比如說三一重工等研制的工程機械，就是生產(chǎn)要素，不是消費要素。

必須高度重視數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2013年日本軟銀孫正義講得非常好：要么數(shù)碼化，要么滅亡?，F(xiàn)在看這絕非危言聳聽。2019年我曾經(jīng)帶著一批企業(yè)家去了漢諾威工業(yè)展學(xué)習(xí)，在漢諾威工業(yè)展有一個巨大的展臺，digital or dead——或者數(shù)字化或者死亡。這個指的是所有的復(fù)雜的組織體，或者數(shù)字化或者死亡。包括政府、軍隊、大學(xué)、企業(yè)、宗教、各類復(fù)雜的社會組織，都屬于復(fù)雜的組織體，或者數(shù)字化或者死亡。這在世界上的轉(zhuǎn)型過程、人類發(fā)展的過程中，成了一個重大的轉(zhuǎn)機。

中國制造強國戰(zhàn)略研究解讀有五點：第一創(chuàng)新驅(qū)動，創(chuàng)新就是必須有自己的國家能力，產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)能力。中國制造大而不強。2016年中國的工業(yè)GDP超過了美國和日本總和，按照GDP來講是美國第一，中國第二，日本第三，德國第四。中國大量的產(chǎn)品，大量的工業(yè)GDP，是為人代工帶出來的。按照廣東省的數(shù)據(jù)，廣東超過90%的企業(yè)沒有自主研發(fā)能力。中國創(chuàng)新能力不足還體現(xiàn)在中國智能制造缺芯少魂，“芯”指的是集成電路芯片，“魂”指的是工業(yè)軟件。中國的整個工業(yè)體系里面，軟件對國外的依存度超過了90%。第二是提質(zhì)增效，實際上講的是提高質(zhì)量，增加效率。中國的制造工業(yè)極其龐大，門類及其齊全，但是，質(zhì)量不高。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，造同樣的產(chǎn)品，中國的能耗是世界平均水平的2.6倍。當然，我們降低能耗，企業(yè)就可以增加效益。提高產(chǎn)品質(zhì)量，也能增加效益。當然，能耗降低了，效益提高了，也實現(xiàn)了第三點——綠色發(fā)展。第四條中國的兩化深度融合。2008年4月工業(yè)和信息化部成立，就是要解決工業(yè)和信息化融合的問題。工業(yè)和信息化同步發(fā)展的路，是非常難走的，我們和國際上的很多企業(yè)、行業(yè)差距越來越小，證明這條路走對了。最后一點是以智能制造為突破口。

工業(yè)APP 是發(fā)展關(guān)鍵

如圖1所示，中國信通院主持編制的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書》非常清晰的描述了（網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、平臺是核心，安全是保障）但是一定是緊密圍繞著工業(yè)是主體進行的。

圖2清晰地描述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP的發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP（以下簡稱工業(yè)APP）是工業(yè)軟件的新形態(tài)。工業(yè)軟件是我們走向數(shù)字化、走向智能的必由之路。工業(yè)APP是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識和經(jīng)驗，滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。工業(yè)APP是面向工業(yè)產(chǎn)品全生命周期相關(guān)業(yè)務(wù)（設(shè)計、生產(chǎn)、實驗、使用、保障、交易、服務(wù)等）的場景需求，把工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)過程中的知識、最佳實踐及技術(shù)訣竅封裝成應(yīng)用軟件。其本質(zhì)是企業(yè)知識和技術(shù)訣竅的模型化、模塊化、標準化和軟件化，能夠有效促進知識的顯性化、公有化、組織化、系統(tǒng)化，極大地便利了知識的應(yīng)用和復(fù)用。

工業(yè)APP有6個典型特征：

（1）完整地表達一個或多個特定功能，解決特定問題

（2）特定工業(yè)技術(shù)的載體

（3）小輕靈，可組合，可重用

（4）結(jié)構(gòu)化和形式化

（5）輕代碼化

（6）平臺化可移植

另外工業(yè)APP要有多個平臺，多個操作系統(tǒng)的支持。這種平臺，包括我們現(xiàn)在用得最多的windows平臺，安卓平臺，蘋果iOS，就是說不管是PC端、移動端、網(wǎng)頁端、可穿戴設(shè)備，以后的虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實設(shè)備，都可以用這種工業(yè)APP，這是必然的趨勢。

《中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究》報告中的三部曲講得非常清楚，現(xiàn)在要實現(xiàn)的是數(shù)字化制造，下一步實現(xiàn)的什么呢？數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制造，指的是連人、連物、連機器。未來實現(xiàn)新一代的智能制造，這實際上描述了一個非常清晰的藍圖。先看聯(lián)網(wǎng)的問題，波音777是世界上第一架三維設(shè)計的飛機1991年設(shè)計的，用了8臺大型電子計算機，價值500萬美元左右一臺計算機，連接是終端直連;另外波音公司還用了3200臺UNIX工作站用于三維設(shè)計，用的是以太網(wǎng)的細纜連接。當然，還有超過2萬臺PC機，用的是3.5英寸軟盤拷貝軟盤數(shù)據(jù)傳遞。上個世紀90年代由波音777研制，計算機就聯(lián)了有線網(wǎng)絡(luò)，傳遞了設(shè)計數(shù)據(jù)工藝數(shù)據(jù)和生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的起源。第一次工業(yè)革命是機械化，蒸汽機沒有聯(lián)網(wǎng)。到了電氣化，就有了網(wǎng)絡(luò)的概念了。但這個網(wǎng)絡(luò)概念是電的聯(lián)網(wǎng)，有了電氣的控制系統(tǒng)，和數(shù)字化、智能化沒關(guān)系。從電力的聯(lián)網(wǎng)到電氣網(wǎng)絡(luò)的自動化過程，再到數(shù)字化的過程，就進入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的范疇，這就是我所說的上個世紀80年、，90年代，就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的萌芽期，第一個實現(xiàn)的，就是我們的發(fā)電、用點、配電和供電系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的數(shù)字化就是最早的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

據(jù)初步了解，全世界超過100種工業(yè)總線，各類終端設(shè)備的通訊協(xié)議，大概4000～5000種，有5000多種驅(qū)動，挺復(fù)雜的。當然包括plc、變頻器、板卡、智能模塊、智能儀表、標準協(xié)議、機器人和機床等。目前已開發(fā)出40多種現(xiàn)場總線，符合國際標準規(guī)定的有8種總線，當然還有幾種在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的總線，包含德國博世公司為汽車開發(fā)的can總線，還有美國chelon公司開發(fā)的lon works總線等。另外還有20多種儀表通訊協(xié)議，常用的有20多種。因此，我們搞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必須從底層做起，要標準化，標準化是實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的信息交互。怎么交互，每一個獨立系統(tǒng)都要尊重各自的標準，形成不同系統(tǒng)之間的信息交互才可以。中國工程院已經(jīng)組織相關(guān)專家把OPC-UA國際標準轉(zhuǎn)化成了中國國家標準，這個國際標準是IEC62541，國家標準是GB/T33863。這個實際上是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)做底層的必經(jīng)之路和要做的功課。

下面是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例。隨著手機功能的提升，我們現(xiàn)在的變化很大，我們現(xiàn)在把很多工業(yè)應(yīng)用也逐步嵌入手機，工業(yè)APP越來越多。首先在這種智能手機的設(shè)計端。2019年1月4日法國達索公司就推出了CATIA xDesign，它是CATIA新的APP，在達索的公有云平臺上，通過瀏覽器網(wǎng)頁就可以實現(xiàn)實體設(shè)計、曲面設(shè)計、裝配設(shè)計以及基本的CAE分析以及優(yōu)化。有一個非常好的案例，就是東方國信。東方國信是2019年工信部評的十大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺雙跨平臺之一，可以實現(xiàn)從設(shè)計研發(fā)、施工監(jiān)管、制造協(xié)同、設(shè)備管控、工業(yè)優(yōu)化到生產(chǎn)管理、人員管理全過程。他們使用了大量的工業(yè)APP。東方國信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不僅在國內(nèi)多個行業(yè)使用，比如我們了解到多家鋼鐵行業(yè)企業(yè)大規(guī)模使用了東方國信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。另外，東方國信在“一帶一路”的46個國家和地區(qū)，都推廣應(yīng)用了他們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。深圳華龍迅達在工信部的支持下，為國家煙草總局在云南紅云紅河卷煙廠做了智能制造的試點。2018年全面完工，去年在全國推廣，可以在手機上監(jiān)控企業(yè)的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)。

為了推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP的發(fā)展，工信部和天津市政府聯(lián)合舉辦了天津工業(yè)APP創(chuàng)新大賽。已經(jīng)舉辦了兩屆。2018年工信部組織了工業(yè)APP優(yōu)秀案例評審，全國各地申報材料291份，包括設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、運營維護、經(jīng)營管理類。最后選出了85個報告，形成了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP優(yōu)秀解決方案》一書，由成都電子科技大學(xué)出版社出版。去年舉行了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)跨區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺評審，8月底公布了中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大平臺。經(jīng)過四個月的角逐，去年12月份，首屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽在浙江杭州圓滿落幕，1009個項目中有20個項目獲獎。這次比賽，所有參賽團隊都直擊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的痛點，帶來他們的解決方案。浙江省拿出了500萬元作為獎金。第一名就是富士康的精密刀具的工業(yè)APP。

工業(yè)是國家命脈，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新基建的重要組成，工業(yè)要數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功，不但需要流汗、流淚、流血，甚至還需要付出生命的代價，才有可能把中國的工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展壯大，形成我們自主的世界領(lǐng)先、高水平的工業(yè)體系。因此，我們必須努力持續(xù)的奮斗，才有可能讓我們國家工業(yè)發(fā)展壯大，成為世界一流國家。