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产业新闻

新基建强制造业数字化转型之基

1、背景

当今世界正处在从工业经济向数字经济转型过渡的大变革时代,全球正经历一场更大范围、更深层次的科技革命,新一代信息技术创新应用正引领新一轮产业变革。在这场变革中,工业经济时代的产业运行体系正发生根本性变革,资源配置、创新协作、生产组织、商业运营等方式加快转变,全球经济正迈入体系重构、动力变革、范式迁移的新阶段。企业需要重新审视自己的地位、重新定位自己的角色、重新找到发展方向,国家与国家、区域与区域、行业与行业、企业与企业之间的竞合关系日趋复杂,全球经济格局正面深刻变化。

数字经济时代,制造业依然是立国之本、兴国之器、强国之基。制造业是国家国际竞争力的主要体现,是目前世界产业转移和调整的承接主体,决定着每个国家在经济全球化格局中的国际分工地位。制造业的兴旺,才是国家强盛的象征。当今制造业不仅是科学发现和技术发明转换为现实生产力的关键环节,并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。良好的人居环境,充分的能源供给,便捷的交通和通讯设施,优良的医疗保健手段,可靠的国家和社区安全以及抵抗自然灾害的能力等,均离不开制造业的支持。

2. 未来的想定

未来几十年里,我们很可能会看到更多类似互联网的革命。人工智能和生物科技必将彻底变革人类社会和经济,甚至是人类的身体和心智。面对不可知的未来,重要的不是去努力预测,而是拥有正确的心态和处理的智慧。

雷.库兹韦尔在《奇点临近:当计算机智能超越人类》中预测AGI(通用人工智能)将在2029年出现,而ASI(超级人工智能)则要等到2045年。我们不妨将想定的时间点也放在2045年。到那时,除了日益发展壮大的互联网之外,制造业将持续建立全球化的工业互联网络。制造企业通过工业互联网平台,把越来越多的智能机器、存储系统和生产设施连入信息物理系统(CPS)中,为人类创造完美的价值体验空间,并为社会创造更大的价值。特别是当危机国家安全的重大事件发生时,未来的智能制造系统犹如“变形金刚”,可快速响应环境的变化,生产线、机器人、其他智能装备可随需柔性组合,完成特定的任务。AGI、ASI与我们一起设计应急响应方案,危及人类生命安全的工作将由机器人和智能装备去做,不会再发生2020年新冠期间危及医护人员生命的事件,也不会发生医疗物资短缺的现象。在强大的制造业支持下,人类与智能系统有机融合,有条不紊地应对各种挑战,快速研制和生产所需的物质产品,完美解决各类突发灾难。

虽然上述想定是对未来的一种猜测,但我们可基于该设想对新基建提出需求,牵引新基建工程建设项目的安排。

3. 新基建为制造业数字化转型夯实基础

根据对未来的想定、制造业面临的挑战,以及亟待解决的问题,从制造业数字化转型的角度,对新基建的建设内容提出需求。新基建项目建成的工业互联网和平台,将分散、孤立的制造企业网络紧密连接在一起,通过纵向-端到端-横向三类集成,提供以下服务能力(但不限于)支持:

 ● 产品/子系统工程、项目系统工程、企业系统工程、工业系统工程、社会系统工程等多层次系统运作。

 ● 智能连接层、智能分析层、智能网络层、智能认知层、智能配置与执行层等5C技术架构。

 ● 生态系统成员企业的四类边界(垂直边界(层级壁垒)、水平边界(内部壁垒)、外部边界(外部壁垒)、地理边界(文化壁垒))可轻易“渗透”。

 ● 快速响应市场需求的变化,优化配置生态圈的制造资源,动态构建令消费者满意的价值体验空间。

 ● 快速响应环境变化,自适应调节,动态重构全体成员共同进行价值创造的空间。

 ● 针对突发重大事件,快速重构智能化的制造系统,按需快速、敏捷提供应急产品和服务。

 ● 大数据中心除了提供常规数据处理能力外,特别提供数据深加工的智能算法,支持制造业全生命周期的智能化。

 ● 支持技术创新、产品创新,可进行工业机理建模,模型确认、校验与评价(VV&A),以及工业APP的开发。

 ● 通过人、机、物的全面互联和全局优化,实现全系统效率的提升,并确保该系统安全、可靠。

制造业数字化转型与新基建的关系是相辅相成的。制造业数字化转型对新基建提出了应用需求,明确了部分新基建建设项目的内容。新基建建成的大数据中心、智能算力系统及工业互联网等信息基础设施,增强了制造业所需的基础设施,将大力促进制造业转型目标的实现,将为中国由制造大国走向制造强国提供强大的支持。

4. 结束语

没有强大的制造业,一个国家的经济将无法实现快速、健康、稳定的发展,人民生活水平难以普遍提高。没有强大的制造业,就没有今天的计算机、存储设备、网络交换机、宽带通信设备,以及互联网协议、工业软件,根本谈不上互联网基础设施,就不会有今天的消费互联网平台,更不要奢谈什么“共享经济”了。如果没有强大的制造业,中国则无法从制造大国走向制造强国。新基建通过构建基于5G通信设备、工业互联网、大数据中心、人工智能等的信息基础设施,支持制造业构建基于工业互联网的信息物理系统(CPS),必将夯实制造业数字化转型的基础。

制造业数字化转型是一项长期的战略行动,需要长期投入和着眼于企业的长期绩效提升。研究与实践中我们认识到:根据环境变化和转型的进展,及时调整探索的方向、步长,不断优化整体解决方案,从而确保制造业数字化转型目标的实现。


编者按:本文作者朱文海,供职于复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室北京电子工程总体研究所,北京市复杂产品先进制造系统工程技术研究中心北京仿真中心。文中观点收录在朱文海近期所著的《从计算机集成制造到智能制造》中,目前该书已由电子工业出版社出版发行。

责任编辑:赵晨


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