中國工程院院士、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓

工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

 互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上在45年前就開始了，一直走到1994年。最近的20多年來，從1994年開始，中國傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，一直到2007年、2008年，這一段時(shí)間，互聯(lián)網(wǎng)主要是面向生活服務(wù)。在2008年以后，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在進(jìn)入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，也就是說它掀起了新一輪的產(chǎn)業(yè)變革。

  2013年的統(tǒng)計(jì)顯示，中國在消費(fèi)型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展很快，在一些領(lǐng)域甚至超過了美國;但是企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，中國與美國仍然存在較大差距。我們認(rèn)為，要到2040年中國的企業(yè)型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用才可以趕上美國的企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在都在談?wù)摰谌喂I(yè)革命，有人說第三次工業(yè)革命是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的新經(jīng)濟(jì)，也有人說第三次工業(yè)革命是以制造業(yè)的數(shù)字化為核心。

 上個(gè)月李克強(qiáng)總理訪問德國，跟德國簽署了一個(gè)中德合作行動(dòng)綱要，其中一個(gè)重要內(nèi)容就是工業(yè)4.0。我們說，工業(yè)1.0，是從第一臺機(jī)械開始的，人類的手工勞動(dòng)變成機(jī)械勞動(dòng);工業(yè)2.0是生產(chǎn)線的批量生產(chǎn);工業(yè)3.0是工業(yè)自動(dòng)化;工業(yè)4.0可以說是6個(gè)M加6個(gè)C。

  4.0是工廠與工廠之間企業(yè)橫向的集成，以及從最終的材料到用戶端到端的集成。在中國談工業(yè)4.0的時(shí)候，美國談的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。今年4月份成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0相比，更加注重軟件、網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)，希望促進(jìn)物理事業(yè)和數(shù)字事業(yè)的融合，實(shí)際上最終是希望做到通信、控制和計(jì)算的集合，營造一個(gè)CPS的環(huán)境(Cyber-Physical Systems，信息物理系統(tǒng)，是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C——Computing、Communication、Control——技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。)

 我們預(yù)估早期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠給這個(gè)行業(yè)帶來1%的增值的話，對于航天產(chǎn)業(yè)就是300億美元，對于電力行業(yè)就是600億美元，對于鐵路就是2700億美元，對于醫(yī)療行業(yè)就是6300億美元。

 大數(shù)據(jù)與生產(chǎn)制造技術(shù)的革命

 說到生產(chǎn)制造技術(shù)的革命，其實(shí)在新型材料、制造之間是耦合的，他們相互之間是有關(guān)聯(lián)的，是一體的。美國人談先進(jìn)制造，基本上是說有先進(jìn)的工業(yè)、有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還有整個(gè)智能化的制造。支撐這個(gè)環(huán)境的，未來20年最有可能改革制造領(lǐng)域的首先是半導(dǎo)體、先進(jìn)材料、添加制造技術(shù)、生物制造等等，未來工廠要從數(shù)字化制造到數(shù)字化工程。未來整個(gè)工廠的數(shù)字化，甚至?xí)由斓疆a(chǎn)業(yè)鏈的外部，包括供應(yīng)鏈。

 現(xiàn)在很多先進(jìn)的制造工廠是使用數(shù)控機(jī)床，在計(jì)算機(jī)程序控制下進(jìn)行加工，但這并不是最好的方案。隨著時(shí)間、溫度以及材料的變化，如果程序都是一樣的話，這不是最好的。未來的加工是從數(shù)字化到智能化，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器時(shí)時(shí)了解加工的狀況，通過反饋來調(diào)整機(jī)器的加工程序。現(xiàn)在一個(gè)很時(shí)髦的就是3D打印，比如說要加工7000個(gè)輪轂，原來我們是要不停的在工廠重復(fù)地制造，但現(xiàn)在是根據(jù)計(jì)算機(jī)已經(jīng)配制好的程序，對被加工的東西我們按照程序一層一層做上去，看上去跟做蛋糕差不多，實(shí)際上要比做蛋糕難度大。通過一些大數(shù)據(jù)的分析來掌握材料的特性，控制加工的速度、溫度，所以3D打印是制造技術(shù)的一個(gè)方向，但是它并不能取代現(xiàn)在所有的制造技術(shù)，比較適合于個(gè)性化的生產(chǎn)，以及做一些不方便開模具的一些產(chǎn)品，但的確代表了制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)好的方向。

 再說說特斯拉，Model S的電池能做到85千瓦時(shí)，最高時(shí)速可以到200公里，他是汽車做得好嗎?他也用碳纖維，在汽車技術(shù)上沒有顯出它跟其他汽車公司相比有什么長處;他是電池做的好嗎?也不是，它的電池是向日本松下公司購買的。汽車需要用大量的電池，他一般要有7000多個(gè)。那么，它的水平體現(xiàn)在哪里?一般來講電池很難做到每個(gè)電池組的電壓是完全一樣的，當(dāng)電壓不一樣的時(shí)候，把電池連在一起，電池就發(fā)熱。他的高明之處在于它使用了大量的傳感器和軟件，以及一些大數(shù)據(jù)的分析，可以實(shí)時(shí)地測試每個(gè)電池組的電壓，可以自動(dòng)地調(diào)節(jié)電流。所以說，特斯拉與其說是一個(gè)電動(dòng)汽車，不如說是一個(gè)新興技術(shù)的汽車，他是一個(gè)大型的移動(dòng)智能終端。

 我們現(xiàn)在要做發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度很高，往往很難做。美國人是怎么做的呢?根據(jù)大數(shù)據(jù)從材料性能、環(huán)境參數(shù)、使用壽命的關(guān)系等等，根據(jù)最終的使用要求，反過來設(shè)計(jì)選擇需要的材料。過去的材料設(shè)計(jì)是一種實(shí)驗(yàn)，試試這個(gè)不可以再換一個(gè)，現(xiàn)在要采用基因組工程來設(shè)計(jì)這個(gè)材料。

 深圳光啟高等理工研究院院長劉若鵬帶領(lǐng)一批人成功研制出隱形衣，實(shí)際上這個(gè)是叫超材料。他們通過加工出來的超材料做出來的衣服，光線到了衣服邊上會繞開，因此是透明的，這種材料將來可以在通信、雷達(dá)都可以有重要的應(yīng)用。

 另外還可以把未來的生物、動(dòng)物、植物作為一個(gè)加工工廠，他們在生產(chǎn)飲料、糧食的同時(shí)，同時(shí)生產(chǎn)藥品，通過對他們的加工，可以讓牛生產(chǎn)的牛奶直接帶有降壓作用，讓西紅柿種出來就帶上降糖作用，這個(gè)時(shí)候作為藥品的公司實(shí)際上它的工廠不是工廠，工廠就是養(yǎng)牛、種西紅柿了。

 我們可以利用大數(shù)據(jù)掌握DNA每一段所起的作用，因此可以用重組DNA的辦法來制作出我們所需要的生物。人是不可以造人的，但是人可以造成一個(gè)具有人的腎臟、肝臟的豬，未來雞也可以改組成雞里面的血是人的血，將來也不用輸血了，打雞血就可以了。當(dāng)然現(xiàn)在還不做到，但是未來是有可能的。

 企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于創(chuàng)新

 互聯(lián)網(wǎng)正在沖擊各行各業(yè)。在廣電行業(yè)，傳統(tǒng)的有線電視，是廣電部門運(yùn)營的，電視運(yùn)營商是在可管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中從事電視業(yè)務(wù)。大家談三網(wǎng)融合，但是實(shí)際上往往因?yàn)槔娴脑?，配合起來是相?dāng)?shù)睦щy，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)視頻發(fā)展的很快，這個(gè)是在互聯(lián)網(wǎng)上傳送，把電視作為數(shù)據(jù)來傳送，所以這個(gè)時(shí)候?qū)嶋H上可以說已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了三網(wǎng)融合。

 當(dāng)時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)窍喈?dāng)?shù)亩痰?，可是現(xiàn)在隨著移動(dòng)LBS的出現(xiàn)，中間介入了很多的環(huán)節(jié)，不僅如此，通過OTT(Over The Top），是指通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)。這種應(yīng)用和目前運(yùn)營商所提供的通信業(yè)務(wù)不同，它僅利用運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，而服務(wù)由運(yùn)營商之外的第三方提供)，就是足球場上的叫多點(diǎn)傳球，顛覆了運(yùn)營商，總之現(xiàn)在電信運(yùn)營商和有線電視公司面臨著互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。

 大家都知道蘋果的手機(jī)做得不錯(cuò)，但是僅僅是靠手機(jī)設(shè)計(jì)的好來占領(lǐng)市場嗎?其實(shí)主要還是在后臺，把幾十萬個(gè)開發(fā)者和用戶綁在一起了。蘋果并不是賣手機(jī)，而是賣內(nèi)容、賣服務(wù)。馬云說，阿里巴巴做的不是生意做的是生態(tài)，阿里巴巴建設(shè)的不是公司，所以你可以看到馬云現(xiàn)在的動(dòng)態(tài)，現(xiàn)在開始進(jìn)入生活圈，進(jìn)入了更多的云服務(wù)。

 淘寶的DAC(DistributedAutonomous Corporation，分布式自治系統(tǒng)，是通過一系列公開公正的規(guī)則，可以在無人干預(yù)和管理的情況下自主運(yùn)行的組織系統(tǒng)。這些規(guī)則往往會以開源軟件的形式出現(xiàn)，每個(gè)人可以通過購買股份或者提供服務(wù)的形式獲得股份成為系統(tǒng)的股東。系統(tǒng)的股東將可以分享機(jī)構(gòu)的收益，參與系統(tǒng)成長，并且參與系統(tǒng)的運(yùn)營)，已經(jīng)完成從入口、支付理財(cái)?shù)椒?wù)的布局，而且跟線下結(jié)合。

 之前百度搞了個(gè)直達(dá)號，過去你上百度搜索的時(shí)候，是回饋給你一個(gè)搜索的指令，現(xiàn)在百度實(shí)現(xiàn)的是什么?實(shí)現(xiàn)了所見即所能。他通過他頭上戴的百度眼，可以看到里面的視頻，要通過云端來反饋這個(gè)消息到他的耳朵上。

 現(xiàn)在來看，關(guān)鍵還是創(chuàng)新，互聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域里頭不乏思想活躍的企業(yè)，一般是創(chuàng)新能力，大企業(yè)收購中小企業(yè)是完成創(chuàng)新鏈的一個(gè)很好的模式。我們可以看看Facebook收購的一家公司，這公司的老板非常的年輕，人均賣了800萬美元，賣給facebook賣了11億美元。中國的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也是采用收購的辦法。百度去年7月份收購了91無線，6年以前他的注冊資金才10萬人民幣。小米沒有通過收購，但是小米說他發(fā)布的手機(jī)永遠(yuǎn)都在升級，很多公司賣手機(jī)從來不說我的生產(chǎn)不完善，但是小米不一樣，要等著升級，所以很多人在等著買他的手機(jī)。

 大數(shù)據(jù)時(shí)代，自我革命是最重要的。大數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的個(gè)性化，比如青島紅領(lǐng)服裝公司，每個(gè)人按照它的測量方法把身體的18個(gè)部位、22個(gè)數(shù)據(jù)來規(guī)定一個(gè)架構(gòu)，你點(diǎn)單子以后所有的數(shù)據(jù)都分析到了這個(gè)單子上，這個(gè)比批量制造成本高10%，可是利潤是現(xiàn)在的2倍。個(gè)性化生產(chǎn)對應(yīng)的是針對需求的良好服務(wù)。比如美國基因公司，他的物理產(chǎn)品銷售只占收購的30%，它的服務(wù)占了70%;德國有一個(gè)SAP公司，他是做軟件的，它現(xiàn)在市值已經(jīng)超過了西門子，服務(wù)收入占到了60%;剛才說了愛立信終于放棄了手機(jī)市場，它現(xiàn)在也轉(zhuǎn)型為全世界第五大的軟件公司。

“大智移云”(大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算)推進(jìn)了信息技術(shù)與材料技術(shù)，生物技術(shù)、能源技術(shù)以及先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合，開啟了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對于正處在企業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的中國來說是難得的跨越發(fā)展機(jī)會。