主题:2017(第五届)先进制造业大会 智能制造论坛
时间:2017.5.25
地点:上海光大国际大酒店(10号厅)
陈云麒:各位来宾、各位专家大家上午好,我是来自上海工业自动化仪表研究院陈云麒,先进制造业大会从昨天已经开幕了,非常隆重热烈,昨天有十几位专家、嘉宾进行了很好的分享、演讲等等,大家收获颇丰,今天我们分了几个分论坛,我也看了一下今天主讲的嘉宾,应该说也是非常大咖,也是比较实在的,我请我们院的部分员工也到这里来听,首先我们第一位的演讲嘉宾是来自日本的福田敏男,大家欢迎。
福田敏男:今天的内容有以下几个方面,今天我想和大家讨论一下关于计算机机器人和信息技术,我给大家介绍一下机器人技术,然后是智能机器人,接下来我会跟大家讨论一下关于纳米和机器人技术、生物纳米操作系统等等,大家想一下如何去做这样的一个东西,在很久之前,可能在30年之前大家认为做出这样的产品都是不可能的事情,但是今天确实是实现了,能够生产这么一个小机器人在人体的内部工作,所有的事情都改变了,在过去的30年发生了翻天覆地的变化,这个就是我现在的一个成果,我们可以看到所有的这些产品都是基于这么小的一些构件,逐渐组成了这么大的产品,从这么小的部件可以打造一个微型的机器人到小的机器人,我们可以看一下关于机器人制造工艺有哪些材料,有需要这样小的一个元件,我在这边指的大家可能看不见,这是从一个基本的元件开始是打造一个小的机器人开始到微型的机器人,这是机器人工艺在35年前的一个原理,基于这样的一个原理我们可以打造更小的机器人,大家都知道乐高机器人,那是乐高玩具,大家都认识,它也是同样的一个原理,我们也是基于乐高的原理去做这样的微型机器人,我也是受乐高公司的邀请来做这样的一个机器人,这就是我今天跟大家讲的可以打造越来越小的机器人,纳米机器人、微型机器人还有这里不同类型的机器人,我们可以看到有很多不同类型的微型机器人,这是我们过去30年的工作,我这里也写了一本书,这本书是关于微型以及纳米机器人的成果,这都是我的职业和研究领域。
微纳机器人技术,我们可以用这种技术来制造很多不同的机器人,像是这种,像一个猴子一样的机器人,他们可以在这个杆上旋转,或者像这样的机器人,它像一个猴子类型的机器人可以爬树、爬杆。这里打开,我所制造的机器人像是这样的,像猴子一样的机器人,还有其他类型的机器人,比如说这里的1、2、3、4,这么多小机器人组合的一个大型的机器人组合,可以做不同的事情,它们可以沟通,它们可以做不同的事情。它们可以完成一个远程通讯,如果说你在沟通上有问题的话,他们可以一个接一个的进行通讯,这种就叫做多次接力的远程通讯机器人,你可以把它放在不同区域进行接力通讯。机器人技术有很多方面,你们是制造业的代表,也可以制造这样的机器人,你们可以把这些机器人的产品交给我们的客户,机器人可以帮助很多方面,比如说它可以防灾减灾,这些就是这种功能的机器人,有些灾难场合下很危险,人很难进去,这样的话就可以用机器人进去,还可以用于车辆方面,在这里我们还可以看到它还可以应用于医疗健康的领域,比如说你生病了,你需要去医院,你需要医生给你开药,这个时候很紧急的情况下你可能会需要机器人来帮你看病,在这里还可以应用到产品领域,比如说你可以生产食品,生产我们衣服的布料等等,它的应用领域其实很广泛的,机器人对我们的生活非常的重要,但是机器人并不是一个单一的一个个体,我们是要使用不同的技术帮助机器人完成它们的工作,比如说这个信息技术能够让我们机器人有更多的作用,通过这个IT技术,比如说因特网、手机还有我们现在使用不同因特网的技术能够让我们的机器人更加有作用,比如说话虚拟现实,你可以是使用机器人来做娱乐上面的活动,使用这些IT技术、虚拟技术能够构造好一个非常好的机器人世界,你就可以进行一个现实生活中的互动,你可以让这个桌子移动,或者是它可以帮你和这个现实世界中的物体进行一个互动,外面就是现实世界了,有了这个机器人之后,你也可以进行很多仿真的活动,比如说仿真的车辆,在车辆上有很多的传感器技术都用到了这些,这些都是机器人技术应用的一个领域,如果它也可以帮你带到机场或者带到家,全部都是由机器人自动帮你完成的。在这里都是一些例子,这个就是我们的一个模拟器了,它是一个人体模拟器,这也是机器人的一个应用领域,可以替代医生做成功的手术。
机器人4.0,大家已经和行内人士讨论过了这个概念,大家昨天讨论了工业4.0,今天我们讲的是机器人4.0,包括机器人的应用、服务应用、供应应用和网络应用这些都是过去机器人的发展,现在我们步入了机器人4.0,那是因为中国也会加入到这样的一个潮流中,因为中国也发布了一个战略措施叫做中国制造2025,现在我们有一个叫做机器人4.0,能够让我们的机器人更加的智能,能够让它变的更加的智慧,更加智慧是指它们的智力跟人类趋近或者超过人类,这就是我说的机器人4.0智能化时代。机器人4.0只是一个预测,对未来的估计不知道什么时候实行,大家自己决定要不要往这个方向努力,现在我们为什么要使用机器人呢?因为有些人需要,比如说有些人说我不想做这个工作,让机器人做这个工作吧,我们需要机器人,像这里有一个大的图片,我们可以看到,这里就是机器人4.0时代下的一个应用,在这里我们可以通过因特网有一个很好的互通交流,在医院里面,比如说我是医院里的一个老人,机器人就可以帮这些老人更好的救医,比如说你现在在睡觉,机器人也可以更好的照看你,不管你在室外、室内还是办公室或者是家里都会机器人里帮助你改善生活的便利性,还有这里就是机器人的应用,在世界上的各个领域丢有它可以帮助你生活变的更加便利,并且更加的安全。这里我们使用云端的技术,使用大数据的技术,使用电脑来控制机器人在智能城市中也会有机器人的出现,我认为机器人包括了IT技术、电池技术、虚拟技术还有现实的一些技术,它们是一个综合体,我们可以看到它聚集了很多不同的成果,有了这些技术我们就可以打造一个很好的机器人,可能未来的机器人不会像先机器人长的一样,可能这个桌子就是机器人了,它的造型跟现在完全不一样了,我们看一下未来的一个愿景,未来的愿景是这样的,这里是IT、物联网、人工智能AI就是电脑能力,这里就是我们对于机器人未来的一个愿景,我们也可以不断的拓展我们的活动范围,使用机器人来让我们做到一些以前做不到的事情,它也可以替代人工的劳动力,作为机器帮助人工劳动力的提升,有了这些机器人,可能这些机器人的能力有一天也会超过人类的能力,我们也可以使用机器人帮助我们,它也可以替代我们,比如一个人工作的时候发生了问题,它需要别人帮助或者你的手不小心截肢了或者残疾人他们也可以被机器人帮助到,我们要看一下做一个机器人要有哪些过程。
这就是机器人1.0时代,也就是我们机器人时代的开始,在1960年代,它需要很多的焊接、组装、点装还有涂层,有很多很多不同的工艺流程,我们可以看到让机器人工作24个小时,我们就要建造这么一个复杂的机器人,它可以帮助我们大大的节省时间,提高效率,我们也可以给它涂不同的颜色,有了很多不同的机器人之后,我们可以让这个机器人来替代人工的劳动力,进行人工的工作,它也可以替代人力来进行流水线的组派,我们可以看到这张图片是机器人的创新技术,比如说这个是微纳机器人的创新,这就是为什么我要跟大家讨论微纳机器人技术,因为它标志着非常高效率的自动化技术,能够进行自行的控制,而且有非常高的精度,可以自行修复、节省能源,节省燃料,它对我们人类来说是一个很大的福祉。微纳机器人技术我们从这里不断的往上发展,我们可以应用在不同的领域并且制造不同的产品,这只是其中的一个例子,就是25年前的一个例子,是一个人体模拟器,比如说你在做人体CT的时候,来检测一下你人体内部的骨骼或者内脏有什么问题,这个是关于人体血管的一个检测模拟器,这个机器人问世之后大家非常喜欢,然后就进行了商业化,就开始制作了一个叫做EVE的项目,EVE代表的是我们血管内的评估系统,这样我们如果有问题的话,如果是头部或者心脏或者腰部有问题的话可以用这个模拟机进行治疗,比如说心脏有一些心血管疾病,如果是心脏方面的疾病,你可能就要做一个支架,或者是支架的手术,这样的话,我们就可以用模拟系统进行系统治疗,这是非常好的外壳手术辅助系统,这就是微技术。为什么会在此来讨论这个技术呢?因为我们有人类的技术,有生物医学的机器人,这个是BAT的机器人,为什么它会出现在我们今天这个论坛上面呢?可能你们会做一些网络型的组织或者一些其他的设备,或者我们有一些共赢的事情,非常小的技术可以导致非常大的影响,我们很多的人身体可以进行很多设备进行不同的辅助设备支持,这是一些例子,一些细胞等等,同时也让我们的肌肉线条变的更加优美,这里有一个例子,怎么样利用微技术提高我们整体的水平,这里是3D系统的水平,同时我们可以看到非常好的,比如说人工的心脏,我们可以用我们机械的设备来模拟心脏的功能,这边是我们全体的一个建模,今天我们会做很多模拟的新技术,这个上面是我们未来一些在2030年我们可能会出现的新技术,这边是我们的依附系统,可以把这套依附系统延展到人体里面,心脏什么的都可以做模拟。
最后还有微纳米级的技术,在这边可以看到非常好的模拟器,一个纳米级的技术,比如我们身体任何部位都没有关系都可以做这个技术的,这是一个非常全新的挑战,而且你可以不断的目击到这个挑战,比如说在这边我们可以做一些肺部移植等等,比如说你这边左肺有问题,可以用右肺来移植。比如说我们有很多的好的方法,在意识领域有很多新的技术,进行一些剪切等等,很多人喜欢这种技术,再强调一次有很多微纳米技术的机器人,微米级我们就针对非常细节的一些东西,比如说我们的机器,我们的汽车,在开车的时候讲到有一个微纳米技术的,你是可以非常舒服的开一辆车,首先有一个电脑控制这套系统,你需要有一个为系统来进行内部空气的注入或者是我们汽油的注入等等,所以我们有很多这样的技术,比如说我们的油或者是压力的传感器,很多很多的传感器都是可以用我们的这个微纳米技术达到的,我们有很多好的传感器,同时可以看到电脑方面我们也有很多的用法,甚至我们可以用一些机器人,我们有很多的机器人,我们可能也会有这种方法的微纳米技术的应用,这些都是微纳米的技术,比如说娱乐方面,我们也可以用我们的微纳米技术做很多的一些研发,这边都是未来的一些假设方向,微纳米整个的机制为什么这么好呢?因为在我们的社会里面,我们有我们的社会能源,考虑到安全问题,都需要考虑到微纳米机电一体化的问题,我们可以做什么呢?比如说有需求的话,我们微纳米的机电就可以用传感的方法,或者是控制、能量、材料方面的选择来进行综合需求的满足,然后我们就会应用于整个的行业,比如说我们一些新的产品或者是我们行业包括我们一些技术型的服务,我们可以做很多的事情,所以我们可以选择一个需要的方向来进行研究,再讲一次,这边可以看到有微纳米技术,包括制造或者是组装材料,还有一些全新的创新方法,有什么好处呢?就是我们有很多这个行业的应用方面,因为我们主要是想研发一个有增值的产品,这样的话我有高的性能,我有更高的价值,因为我们有非常高的效率,非常高的统一集成化,非常高的集成性,而且有低的成本,而且我们有很多其他的优势,使用我们的微纳米技术,我们比我们的产品有更多的技术,微纳米有这样的一个设计,还有集成,我们进行材料的筛选这些都是我们现在比较流行的一些方面。讲到纳米,可能纳米技术更多的用在我们病技术或者其他的一些纳米技术,可以给我们带来更多的一些比如说电子,可能也会给其他行业带来影响,这就是一个问题。
这也是为什么我们社会和人类需要我们新的创新技术,一种能够改善生命的创新技术来利用我们的微纳米技术达到我们的需求,所以我们可以看到做出了对比,我们的机器还有我们整个的机电一体化和微纳米系统都是非常好的,非常绿色的而且是非常好的创新方向,有什么优势呢?可以看到绿色创新、生命创新,交加在一起就是突破性的方法,而且我们可以去做出很多的创新,在中国有各行业的,他们也是需要一些非常小的微纳米的技术应用,比如说绿色创新方面,就是我们在资源还有环境污染,还有其他的各个方面。所以比如说自然资源方面,我们这边可能会有微纳米技术设备来进行新的油田的探测,就是打到地里面,我们有一个传感器看一下这个声波,看一下能不能分析出有潜在的油田,或者讲到环境污染方面,我们在东京那边有很多的空气污染问题,PM2.5也很严重,我们就要预防空气污染问题,我们需要有很好的空气管理系统,PM2.5微米比我们这个纳米小了更多的单位,我们有微纳米技术就可以进行过滤了,这是能源方面的发展。同时还有创新,人类健康医学方面,比如说我们可以用它进行检查或者诊断,比如说我们有基因疗法还有生命科学,或者是我们药物系统,包括微创手术,这些对我们来说都是非常重要的可以用到机器人治疗领域,大的机器人没有办法进到你身体里面治疗,我们还有其他的生物系统,比如说DNA,还有外部的一些侦测等等我们都可以用这样的方法进行治疗,这样的话,我们的微纳米技术可能就会对我们的绿色创新来说是一个很好的平台,对我们人生的科学来说也是一个很好的平台,我们可以用不断的新的制造技术来进行提升,都是一些非常小的单位都可以导致非常好的成果。因此我们有这样的资源,有微纳米,之后来到这边。可能我们现在面临老龄化社会的问题,很多的事情很棘手,比如说工程、生物、医疗、医学等等我们有一些新的想法怎么样来提升这是领域的水平,我们有非常高效的能源系统,或者我们有非常节约资源的技术,这些都是基于微纳米技术引发出来的,我今天讲了这么多内容,这个是我们在做的一些实验,在我们的实验室,比如说我们的血管模拟器,还有一些微纳米的外壳手术辅助系统,这样的话,我们就可以治疗癌症,像我们用微纳米进行癌症的治疗,我今天讲的内容大概就这样,我想我就讲到这里,如果你们有问题的话,我也可以进行回答,我就不继续讲了,谢谢。
陈云麒:谢谢福田敏男先生详细为我们介绍了基于微纳米技术的机器人,很多层面上的细节应用,大家有什么问题可以提问问他,没有的话我们再次感谢福田敏男先生。下一位演讲嘉宾是来自德国的杜品圣博士,大家用热烈的掌声欢迎杜博士。
杜品圣:谢谢我们陈院长,今天在这儿讲一讲我的想法也非常高兴,智能制造当中有一个很重要的字就是“灵活制造”,先进制造业开了五年了,但是现在的题目叫做智能了,智能跟先进到底有什么区别?到底哪个字好呢?在我题目上也做了很多思考,到底是智能制造还是先进制造?没人知道,所以我把这个题目改了改,题目叫融合自动化实现先进制造的核心,制造业这个会议成立以后人气也越来越多,关键就是五年以后到底讲了什么东西?事实上五年之前的先进制造跟现在讲的跟以后要讲的先进制造东西是不是一样的呢?在讲到现在为止,我们讲现在是非常重要的一个时代,现在已经进入了互联网时代,三个“无人”,叫做机器人换人,工厂无人,智能造人,人都没有了还搞什么先进?但是大家思考一下在这三个人后面隐含了一个东西,机器造人要靠控制系统,控制技术,自动化技术,工厂无人要靠什么东西?控制技术、自动化技术。智能造人要靠什么东西?也是靠控制技术和自动化技术,不管怎么样也好,到后来还是靠自动化技术,在这种情况下我把题目改了改,叫融合自动化实现先进制造的核心,这个题目目的是为什么?目的就是任何一个讲座以后,我最大的希望就是大家能够认识到这个题目是对的,如果没有认识到这个题目是对的我也不要讲了,怎么解释这个问题呢?五年之前大家知道了,德国首先提的工业4.0,所以产生了这样一张图,真正理解这张图的人还是很少的,这五年当中正是大浪淘沙,风起云涌,在这当中工业4.0在不断的升温,工业互联网、大数据时代、边缘计算、人工智能1.0、人工智能2.0等等等等,在这种情况下,在今年的汉诺威展览会又有什么新气象?非常高兴中国已经走上了世界舞台,华为也去了,海尔也去了,其他很多公司也都去了,这是以前没有的,这种一是什么现象呢?诺克讲了一句话,他说今年的主题为“融合的工业创造价值”,这里面改了一个字叫做融合,这个融合到底是什么意思呢?融合的工业意味着什么呢?为什么突然之间德国要把调子换了一下,工业怎么融合起来?所以可以看到什么现象呢?看到很多很多公司原来在展览会,美国的IBM公司出来了,宣布与自动化巨头五ABB联合开发高端工业人工智能,把AB的数字化解决方案和IBM沃森物联网相结合,为用户提供应对工业领域各项重大挑战的全新解决方法。中国华为也来了,宣布与巨头公司GE共同开发基于工业的预测性维护,美国微软公司也来了,宣布ArenaIOT智能工厂解决方法,它建立了工业巨头化上面更高,中国海尔公司也来了,首次在德国宣布了工业互联网平台,展出了以用户为中心的大规模定制模式的生产等等等等,这些公司原来在德国的工业展览会上连个讲台都没有的,现在都来了,这叫做互联网如此多娇,引自动化巨头竟折腰,都来了就说明一个很大的问题,工业互联网进入了工业领域,不管哪个领域很多都是IT在里面,他们都搞了一个云,好像就是说现在不管是IT行业也好,自动行业都在转向互联行业,都变成互联网行业了,什么叫做互联网业?互联网行业很重要的一个理论,这个理论叫做互联网思考,互联网思维是什么东西?三大特征,一个是用户至上,第二个是免费体验,第三个是赠送模式,如果这样的互联网行业进入工业企业的话,那就完蛋了,我们把我们的产品免费的赠送给你们,就产生了很大问题,互联网系列来了以后,在这个时代我们应该做什么事情?我们应该怎么样针对它?我们一直讲互联网互联网进入工业里面叫做狼来了,现在狼真的来了,自动化何去何从?是不是自动化就没有出路了?如果你要找一个投资公司马上人家就来投资,你搞指东划谁来帮你投资?你要搞个开发系统,20年也没有搞出来怎么办?搞的不是很好。所以我讲的叫读史使人明智,鉴往可知未来,我们要看看历史,而且今后要搞互联网时代也好,不光互联网在现在的智能制造也好,先进制造也好,靠的都是自动化,我在当中就说了一定要多下历史,回顾一下未来,回顾一下过去,才能知道未来,如果说科技革命推动了工业革命,引起了生产制造模式的改变,实现这种智能制造变革的根本动力就是自动化技术的整合领域,我们认为自动化的回答就是每次科技都会给自动化带来新的改革点。
我们一直在落后,我跟你讲几个例子,在上世纪80年代的时候,传统的RS232串联通讯技术成功地整合到工业自动化控制系统中成为现场总线,但是它是通讯技术,自动化把自动通讯技术有机的整合到自动化里面了,成为自动化一部分,所以这种情况下可以看到历史就说明了,80年代到串联通讯技术刚刚用到计算领域时,多了两个口子,一个是并联接口,一个是串联接口,马上自动化领域的先驱将这种技术成功地整合于自动化控制系统中去了,形成了现场总线控制系统,从原来的RS232变成了RS485,既有原来的电缆,现在也有光缆传输,形成两层不同的突破,一个叫信息突破,一个叫框在一起,以前最大的传输是3840K,可以看到我已经把这个通讯技术有机的运用到线上总线,成功吗?比尔盖茨原来要搞这个系统,到现在都没有搞出来。
历史的回顾之二,90年代,PC系统的许多新技术,也被成功的整合到工业自动化的控制系统中里面了,使得PLC得到很好的发展,我现在有控制器了,未来的系统有控制器了,你还有什么PLC啊,都可以在PC上完成,现在更多的供应商用的还是PLC多,90年代,PC机得到了迅猛的发展,微软技术家喻户晓,PC取代PLC控制系统的呼声一浪高过一一浪,自动化专家们充分学习了PC机的特点,将微软技术,操作系统和语言编程等有机的整合在PLC系统里面。
第三个,20世纪末,以太网技术风起云涌得到了人们的高度关注,在十年之前没有人讲互联网,都是讲以太网,现在以太网跟互联网什么区别呢?好多东西叫做换汤不换药,互联网进来了以后信息社会已经成为了人类发展的必然趋势,但是这个时候工业自动化的专家们也是城市尔东,开发了工业实时以太网,首先不能应用在工业领域上,叫做工业以太网,工业需要施继兴又叫做工业以太网,五年以后或者三年以后,又变成了工业实时互联网,你要进入工业领域没有实力是不行的,并于工业自动化控制整合在起来,提出了信息控制一体化,成为推动工业发展的主导力量,从以太网到工业以太网,再到工业实时以太网,体现了自动化技术整合以以太网技术的能力,从以太网拓扑、协议的改善采用以太网、WEB,信息安全,软件、无线通信技术等等。信息控制一体化奠基了自动化金字塔的基础,这就是我们要考虑的问题,我们看到互联网的特点是什么?互联网进入我们控制领域以后对我们的生产制造有什么改变?这是我们需要做的事情,21世纪人们进入了互联网时代,有些不同的系统去宣传它,它对社会有什么影响?对你工作的领域有什么作用?互联网进入生产制造领域,它到底起了什么作用?是颠覆了原来的生产制造模式,还是完善和优化生产制造模式,这是你要考虑的东西,这是要考虑的问题,它是完全颠覆了这个应用模式还是优化?或者是改善?提高了生产模式这个作为前提,如果颠覆了它就不要搞了,你初期搞新的就好了,但是你要完全改善它要把原来的经验不断的要提升,要升级。所以我现在讲的企业来说,他不要考虑转型,先要考虑升级问题。所以就分析互联网希望时代的生产制造模式是什么样的?实际上是把生产制造模式和产品生命周期有机地结合起来,叫做生产制造生命周期。实际上它就是微笑曲线,原来我们强调的是生产制造这一端,端过来以后把它你生产出来就是叫生产制造模式,现在不是,这个时候它比较要考虑两端,一个是研发端,一个是要考虑服务端,这个当中可以考虑了,当互联网技术来了以后它影响的是哪一端,你可以看到在研发当中可以用互联网技术,在服务端可以用互联网技术,比如说互联网、大数据、WEB、网络技术、云技术都在提高互联网,通过政府数据采集进行自己分析总结,最后再得到一个开放的研发阶段,三个阶段,实际上这时候提高了我的研发发展,在这种情况下必须要有互联网,后面到产品制造出来以后,投入市场以后,我需要产品在应用场合,在使用的过程当中需要服务端,在服务端的时候需要互联网技术,通过信息反馈以后了解我的产品,在这种情况下可以看到,当我们现在叫互联网生产制造模式,我们搞自动化的一定要拥抱和笼合互联网技术,要把这两端结合起来,这样的话你的智能化系统才能有生命力,在这种情况下原来我金字塔控制的说到了四面八方的攻击,它实际上有上下左右,就是由物联网和互联网对自动化的控制,左右是研发端和服务端对我的攻击,这时候如果你不把机器整合起来的话你要没有了,然后研发端就强调服务端这上面,要变的,你必须要整合它,必须要融合它,把四面八方的攻击整合起来,菲尼克斯提出了三方面,制造观的模型,来解决研发、制造和服务的信息和数据通讯和交流的问题,这三个要整合在一起,第一个是通讯交流问题,我们医学家讲叫做打通经脉,怎么把研发的东西弄过来,怎么变成数字化产品这就是我们要做的事情,在这种情况下有三大重点,为了实现这个东西在数字化方面有三个差别,数字化产品,数字化制造和数字化博物,数据流、制造流、管理流要流起来,第三互联互通、资源共享。这是互联网的特征,在这种情况下互联网的出现没有颠覆生产制造模式,而是为自动化技术的更新换代带来了新的动力,所以大家不要慌,不要转型去搞互联网去,这种情况下提出两个特点,一定要自动化深化是实现智能制造的必要条件,如果智能化不能深化的话是不行的,互联网技术的延伸是实现智能制造的充分条件,你可以看到大家知道什么叫做必要条件和充分条件,如果这个充分条件没有必要条件你这个解叫做无穷解。所以像这样现在很时髦的阿尔法狗,阿尔法狗它的必要条件是必须要经过程序在走,如果这个没有方块无边界的话,这个永远战胜不了人类。
怎么来实现这个东西?什么叫做深度的自动化和延伸的互联网?这两个作用智能制造的基础,看看我们原来的东西,首先自动化在这个地位上,在这个情况下必须要延伸,朝上面延伸,互联网技术肯定在我们企业后面的,这个东西往下面走,这里才能在我们控制系统和供应系统产生一个新的系统,叫做软件系统。现在要无限的渗透上面,从一个层次型的控制变成了一个网络型的控制,我这个控制型的三层没有了,所谓的阶层没有了,管理层直接到现场层,变成了点对点的管理层,这时候我们需要一些新的控制系统。第一个我这个系统必须是开放的系统,这个系统具有开放性,把开放的软件变成系统,有开放性的软件编成平台,开放性的运行操作平台,开放性的功能块兼容平台。同样的对我们工业互联网它也延伸到我的控制层里面去,它要呈现一个控制管理层到云端管理的通往工业互联网直接与工厂控制与管理相连接,多层次物联网的通信模式,信息安全与功能安全的管理统一,GPS模式的实现,自动化控制技术的深度化,互联网技术的深度延伸形成了实现工业4.0的生产制造模式,这个生产制造模式依靠新的制造系统实现,这个情况下实现三大要素,第一个工业自动化控制系统是新型生产制造模式的基础,高效率,高速度,高灵活,低成本是实现新型生产制造模式的目标,互联网时代下通信、控制及架构的三大要素实现了这个。我们的四个路线,生产制造自动化,流程管理数字化,企业信息网络化,智能制造云端化。智能制造核心在什么地方?是在智能制造上,这是我们的基础,第三个叫做智能,智能是什么意思?智能两个字做成,一个叫智叫能,首先能力强才行啊,你的生产管理模式要跟信息网络结合起来,这使我们信息更重打,最后才是造,这是什么意思?事实上很简单的意思,你理解了以后就知道为什么我们强调智能,人有两种人,一种叫蠢人和智人,他们之间的差别在什么地方?蠢人就是这个人是笨蛋,这个人是傻瓜,就是不动脑筋的在干,做错了老板就讲你叫做蠢人,做对的就是正常的。智人是老板给他任务的时候,他先要想这个决策是不是正确的?分析一下对我们今后的发展是不是有好处,他可以判断分析总结,然后再归纳,这就是智人,这个正是大数据的原理,大数据不是采集数据,数据要对现成的数据进行分析、归纳、总结、制定规律,所以可以看到搞工业4.0也好智能制造也好必须要走这条路,没有这几个前提基础是不行的。
这四种情况下,工业自动化技术保证产品的制造质量,数字化技术保证产品的制造效率,网络化保证产品的管理及加快快法速度,云端华保证产品的最佳的营销服务。这就是我们要做的事情,在这种情况下,我想今天跟大家讲讲,希望能够达到共识,你可以站在云端上看地下,但是更希望你能够站在地上看云端,谢谢大家。
陈云麒:非常感谢杜博士的精彩演讲,不光是理论家也是一个非常棒的实践者,他是德国工业4.0和中国智能制造非常有效的一个桥梁,包括中国智能制造2025和工业4.0也是一个很好的牵头人之一,我们再次用热烈的掌声感谢杜博士的精彩演讲。下一伟演讲嘉宾是来自Arena马文祥总裁,他的演讲题目是智能制造系统—一站式生产发展平台,大家欢迎。
马文祥:今天非常高兴有机会在这儿跟大家分享一下我还有我们公司对智能制造的一些看法,我们公司的市场部门准备了三分钟的视频,先放一下给大家一个概念,让大家知道我们是做什么的。谢谢大家,这个是我们公司市场部门做的应用版本,如果讲的不精准的请大家包含一下,如果大家有问题说不清楚的话会后有兴趣我们可以私下交流一下,先简单讲讲我是谁,我是干什么的,我们是在硅谷的一家软件公司,是做云计算的,2000年创立的,一开始产品就是设计在云里面的,那时候还是蛮创新的,我们在过去的十几年发展过程中,我们公司发展还挺快的,在全世界100多个国家有1000多个用户,在硅谷我们公司还得到了很多的认可,我们公司在硅谷,虽然硅谷的公司很多,大公司也很多,著名的公司像脸书什么的都很多,但是我们公司在硅谷还连续五年被评为五年里面最受欢迎的公司之一,我们的公司产品在各方面也得到了很多的认可,从左边可以看到,我们还有很多很多物联网的顾客,另外一个就是医疗器械的,说说我自己,我是我们公司的执行副总裁,也是公司的CTU,我以前是清华大学毕业的,在硅谷我是清华企业家协会的会长,大家下次去硅谷有什么需要帮忙的可以联系一下。
我们公司的顾客还是蛮多的,我们公司刚才我讲了,主要的顾客是分布在IOT等等之类,从这个平台上来讲,我们的顾客主要还是欧美偏多一点,在中国没有做太多的市场,也没有做太多的销售,我们还是有很多中国的客户,我们有很多很多的比较出名的公司也是我们的客户,像在硅谷里面出了很多的IOT,包括新的智能锁,智能穿戴很多很多都是我们的顾客的。我们虽然是硅谷的公司,但是我们差不多62%的用户实际上是美国以外的用户,我们还是一个非常全球化的公司,这62%中间有58%的用户是亚太过来的,我们在亚洲还是蛮受欢迎的,我们公司因为主要是在制造业里面,所以世界上十大制造业EMS十大电子制造商都在我们的客户里面跟他们沟通,像世界上最大的几家供应商也都是在我们系统里面跟他们的客户进行沟通,简单介绍一下我们公司做什么的,我是谁。在讲我们公司做什么之前讲讲我们能帮顾客解决什么问题?我们在跟顾客沟通中发现,顾客有很多的问题,因为现在生产都是全球化了,竞争越来越激烈,竞争来自各方,竞争来自当地,来自全球,竞争来自大公司、小公司,竞争越来越激烈,这就要求许多生产商必须要不断的创新,只有不断的创新才能站住脚,才能扩展市场,并且全球的外包制造已经变成了非常正常的形象,而不是奇怪的现象,尤其在硅谷特别明显,硅谷大公司包括像苹果、很多很多的创新小公司他们都有自己的主意,绝大部分的生产还是在深圳这一代,外包是一个非常重要的现象,在生产过程当中,对如何保护知识产权这是非常重要的,还有越来越多的政策包括爱搜、SOX还有很多像欧洲的一些关于环境保护的政策,都要求了全球制造商要在这方面努力,最后一点就是越来越多的公司都不愿意大批的投入,大批的投入一开始会带来很多风险,这个是我们看到的一些挑战,还有一个比较明显的挑战就是最近物联网的挑战,现在基本上大家都知道了,什么东西都变成了智能,智能手机,智能家具,越来越多的硬件都变成了连续性的,这样就会把产品变成很多很多的复杂性。我们也做了一些研究,美国那边有很多机构做研究,物联网的市场很大,我想大家都知道了物联网的发展,在2022年会达到14万亿美金的市场,有很多的器件和元件连在一起,大概到2020年只是IOT的制造就会达到140亿左右的市场。
简单介绍一下,我们跟顾客之间分别讨论了一下他们面对的挑战还有IOT的复杂性,顾客在生产的过程当中会遇到一些通用的问题,主要问题就在于公司从小变大,公司从区域变成全球,你会慢慢引进很多很多的系统,很多的系统会存储不同的数据,甚至存在同一个数据不同的版本,这样就会造成数据的混乱,造成公司内部之间,人和人之间数据不透明,造成数据会在不同的位置上大家能看到,还造成了在流程当中生产的复杂性,最关键就是生产的时候质量不能保证,这样对公司有很多问题,这就是我们做的解决方案,我们是美国的一家软件公司,我们提供一个比较统一的产品开发平台,主要包括三部分,我下面简单介绍一下这三个东西。产品生命周期主要核心还是产品生命周期,还有人的角色,还有流程串在一起,这样我们的解决方案在云里面的,任何人在任何时候都能看到完整的信息,并且只能看到一份完整的信息。
PLM就是非常完整的一套产品生命周期管理系统,主要帮助管理零部件,对棒表还有一些供应商,还有一些生产商,我们还关注PLM最基本的功能,比如说变更管理,变更流程,变更批准这些东西,我们还有非常完整的一套文档管理,在我们系统里面经过加密都可以很好的保存下来,我们有很强的供应商和制造商的管理,我们有很强的协同技术,不仅是我们的用户,我们的用户可以免费的把他所有的运营商加入到我们的系统里面,通过我们的协同技术可以很容易的进行设计。刚刚讲到我们公司就是100%云,说起这个云的好处大家都知道了,基本上如果是去云的技术,对于公司来讲不需要雇人,不需要买机器,不需要投入很大的资本在一开始的时候,并且我们是做云计算的,我们在设计过程当中,会考虑到安全性,会考虑到扩展性,会根据顾客的需求,可以横向扩展或者纵向扩展,保证我们的速度、稳定性,当然从企业角度来讲,如果是小公司的话,你可以根据你公司的大小可以随时买不同数量的东西,比如说像美国一家的公司,最早在我们系统里面只有50个人,但现在变成了上万个人的公司,讲讲我们公司能提供的一些战略上的好处,从产品的概念到产品的设计,到产品的测试质量实施,数据都在我们其中里面,我们只有能帮助你保住数据的准确性,还有帮助数据的可视性,尤其在美国,在中国也是一样的,他们有很多的FDA,像中国也有CFDA,这个关系到了人的生命问题,对这个流程要求特别严格,我们在系统里面有很完整的一套帮助医疗器械做这个的功能,我们还有一些产品质量管理系统,我们产品质量管理系统一个最大好处就是因为现在的企业不像以前简单的POM,以前的POM就是管理一些报表变更就可以了,现在就是应用企业和管理企业混合在一起了,前两年像我们美国的公司,他刚出来就是把一个手环戴在手上,这实际上就是一个硬件,但是他们的CEO出来说我们不是一个硬件公司,我们是一个软件公司,越来越多的软件和硬件综合在一起了,他们在设计这个产品过程当中,不是说只设计一个硬件,拿一些硬件、零件、棒表什么的,他们更多的是在设计软件,我们的系统里面有应用生命周期管理、质量管理、PLM管理,这样可以把你的软件,把你们的需求还有一些问题,还有从软件到硬件都连到一起了,这个实际上对现有公司越来越多的好处。
简单总结一下,我们公司是美国硅谷做100%云计算的公司,我们提供的解决方案实际上是一个统一的产品开发平台,从产品的概念、设计、测试、最终、回收、质量我们都可以帮助我们的顾客解决。因为通过我们这个系统这样的话,实际上就是对于公司来讲更明确、更清楚的知道了问题在哪里,这样在智能制造业能更早的发现问题,更早的融入大的系统里面,这就是我要讲的,谢谢。
陈云麒:再次感谢马总的精彩演讲,智能制造离不开很多软件,包括PLM,现在大家更多的在云上做很多事情,上午的第一阶段结束,我们茶歇15分钟,10点45分我们正式在这里开始。茶歇以后,我们上午后半场继续开始,下面有请通用电器数字集团咨询服务部总监秦键先生,他的题目是GE智能制造与工业互联网平台。
秦键:大家早上好,很高兴,很容幸能参加到今天这个会议,能跟各位专家同仁一起交流一下对于智能制造的一些见解,今天我是代表GE通用电气公司来给大家分享一下我们公司在这方面的思路和经验,我是近两年新成立的数字咨询服务部的总监在上海,用二三十分钟介绍一下比较简短的片子。在开始介绍GE比较详细的内容之前,我们也回顾一下这几年为什么工业互联网这么火?其实从全球的布局来讲,制造业又回到了大家的话题中,包括我们一些传统的工业强国和新兴的一些工业大国,德国提出了工业4.0,美国接着又提出来工业互联网,中国有中国制造2025,还有一些其他的包括墨西哥、印度、东南亚、日韩都对制造业新一代的革命,都有它自己的一些不同的见解,总的思路其实是有很多共性的,中国制造业面临的挑战其实大家也很熟悉,我这里不多说,其实都是一些可能过去中国工业发展遗留下来的后遗症也好或者不可避免的现状也好,在这种情况下,我们必须要在中国制造上做一定的转型,在世界的大环境中,这个是肯定的。所以刚才也提到了中国制造2025是我们十三五规划重要的一个话题,工信部也提出了这方面的思路,在去年年底的这个世界智能制造大会上,其实我们也发表了一些对智能制造接下来需要做工作的一个安排,有十条,我不一一过了,基本上每一条都有智能制造这四个字,这肯定是最重要的一个课题,这张照片在左边是李克强总理在去年11月份的时候来上海的数字创新坊参观的时候,有一些市领导的陪同,也给了我们在数字创新坊和智能制造给了充分的认识,特别是中国制造将来在规划想要起到的作用。这个可能也是我们现代互联网的问题,大家凑合看一下无声的效果,这个形式是GE对工业互联网的认识,牵扯到很多相关的东西,硬件、软件和人脑和我们的机器和这个产能,智能和互联网性,这些都是非常关键的,工业互联网的话,会给我们带来15万亿的GDP增长,同时在我们工业效率提升的情况下,我们也可以得到很多的收益,接下来会举三个例子,我们先定一个小目标,不要说双位数的变化,就是1%就会带来很多很多的收益,这个是在全球的规模上。接下来提一下,其实我们不是说我们在启动新的数字工业革命,其实数字工业革命已经随着高科技的发展和社会发展成为一个必要性,成为一个现状已经在我们的身边发生了,当然在2020年之前,我们预估燃气轮机会有一万台并到互联网上,第二个发动机,工业4.0的几万台发动机连在一起了,我们在上海有一个监控中心,举个例子,一个航班的数据产量大概是1TB的数据量,大家可以想象每天有多少个航班在天空中翱翔,照明设施不要光想到家里面,还有路边上,现在很多照明设施也可以来做一些智能城市的辅助工作,最后的就是汽车互联,最近大家都注意到了,最近汽车广告大部分广告强调的卖点都是跟互联性质相关的特点,这个大家也感受到了,我们前面的嘉宾、专家也提到了,互联网这个概念大家都很熟悉,特别是在中国,没有一个人是陌生的,每天每一个人,每一个小时甚至每一分钟都离不开互联网,但是这个互联网是一个什么互联网呢?是一个消费互联网,它设备围绕着是大家的移动终端,不管是手机也好还是iPad也好,做社交、沟通、架构的虚拟化,最后就是零售和广告变革,就是我们互联网带来的一些必要的东西,我们国内很多在全球领先的企业其实都在这里面有不可分开的一个关系。但是工业互联网其实跟消费互联网的着重点完全是不一样的,首先工业互联网其实没有这么一个核心的交互的东西,所有的东西可以说是平等的,它是一个扁平的架构,这里面不光是我们生活中能接触到的,还有更多是大家平时看不着,摸不着的设备,不管是生产手机、生产汽车、生产电脑、生产锅炉、生产大飞机的,前两天C919首飞,这两个型号的飞机都是用的GE发动机,带来的是什么?制造首先数字化、智能化,这个我先不细讲,第二个,设备的自动化、可视化,我们今天之前杜博士讲了,自动化绝对离不开智能化,资产高效预测性维护,这个也很重要,我们已经投入了很多资源,建立我们的大型资产,不管是电厂也好或者设备也好,还有我们生产出来的产品,一架飞机几亿美金,这个资产如果能把利用率从几年变到几十年这个更有利,最后就是制造供应链的全面优化,我们也知道很多复杂的企业是多层的供应链,我一个总装制造比如说商飞,大家也看到过了这个图,飞机上的组成是来自全球各地的大部件,当然也有自己生产的,这些部件比如说咱们GE的发动机,它的生产部件也来自很多的供应商,一层一层的分解下去,这个我也要提一下,之前社交商说我发动机是美国的,大家要知道GE航空集团在中国的供应商采购,去年是3.7亿美元的够,GE发动机上有很多东西是中国的厂制造的,大家也可以认识一下这个概念,就是一层一层下去的,这些供应链的打通优化是供应链互联网会带来的非常重要的收益。
既然是一个新的东西,我们怎么知道它能做到?我们怎么知道它能带来收益?它能带来多少收益?GE作为一架历史上非常悠久的巨头,也经历过了很多转型,数字化转型就是GE现在正在经历的新的转型,从我们自己的厂里做起,包括我们燃气轮机的设计,包括杜博士和马总都提到了,其实生产制造的产品生命周期不光是制造这一个阶段,而是有设计、制造、交付、克服,这个片子就是强调我们在做数字化转型的时候,针对围绕智能制造,因为我们的核心是工厂,但是首先我可以提升的是通过我设计的改进来提升生产力,加快节拍,降低成本,中间这一条是真正在我们全球75家智慧工厂已经推行的数字化的一些工作,在产量周期各个方面提升表现,我刚刚也提到了目标1%,在很多市场都是百分之几甚至百分之几十的,我们卖产品也在不断的转型,我们卖的是产品+服务,我卖的发动机其实一年的营业额不如我们服务的营业额,其实服务这一块是我们制造业需要非常重视的一件事情,因为现在很多购买的,不管是你的消费者还是工业应用的客户,不光看的是产品的规格,而是看你服务的质量和内容。最后强调一下2016年我们厂里面生产成本节约已经达到了5亿美元的成本节约,是一个可比性的算法,预计到三年之后可以翻倍达到10亿美元。
说一下中国,毕竟我们更关心的是中国的制造,GE在中国有60家工厂,在这里面我们已经启动了一半的工厂,开始进入智能制造,发展成为智慧,GE所谓的智能工厂转型的一个路线,每个点代表了一个厂,不同的颜色因为是不同GE的集团,在国内有航空,有电力,还有医疗,他们现在发展的趋势就是右上角这个滤芯达到现在规划的目标,但是我们看到有两个轴,不止是一个轴,这是因为光走数字化的智能生产制造是不够的,我们必须要结合数字化或者是通过我的工业互联网提升,一定要结合精益化流程,只有在两个轴都到成熟度工业4.0,如果总数是5的话,我们才进入真正的一个高标准的智能工厂的这么一个定义。大家看到很多工厂在2和3之间,这是GE的工厂,GE虽然大家都知道是高标准的,我们也承认我们现在有很多厂其实也落后,毕竟有它的历史原因,有些是收购进来的,刚才谈的是我们自己的厂,GE做工业互联网,做数字化工业的蓝图考虑的不止是我们自己,先从我们自己做起,验证我们应该怎样做好,总结一些教训,同时我们要把这个工业蓝图带到我们的客户里面去,客户就是买我们的产品和服务的客户,我们帮助他们更有效的利用我们提供的产品,更有效的做他们的制造生产或者他们的业务,这两点其实我这里面左下角大家看得不是特别清楚,特别是这边的朋友们,其实都提到了一个Predix,最后一个是GE为世界,其实这个世界更多的是我们工业的世界,因为我们是工业互联网,其实这一块就是说引领工业互联网,因为毕竟工业互联网这个概念更多的是美国强调的一个概念,从思路上来讲,GE也是美国在这方面具有引领代表性作用的一个大的企业,开放型的工业应用经济,大家可以拿苹果的来做一个对比,大家都知道ITunes,苹果自己开发了有多少?我估计不到十个,但是那个上面有多少?数不胜数,这就是提供一个平台给所有人去创造我们可以在工业领域所应用到的一些APP,为什么叫经济呢?因为不是免费的,你可以试用,但是我有很多模式是来收费的,一次性也好或者怎么样也好,这个大家都能看到类似的东西,最后一个生态系统,我觉得这个概念非常重要,就是说不管是多大的公司,多有背景,多有历史,但是你凭一家公司肯定是做不到完整的工业互联网,因为它必须一个生态系统,这里面GE也承认,这也是为什么我们在已有的基础上,在全球开始部署一些数字创新坊,这些创新坊是干什么的?是我们和我们的合作伙伴甚至有时候和我们的竞争对手坐在一起来探讨在工业互联网发展的前景下,我们需要具体做一些什么事情,现在在硅谷、上海、巴黎都先后创立了创新坊,欢迎大家来上海的创新坊参观,在我们已有的基础上,我们已经有很多很多数字化的客户,我们有100多个APP,甚至有3000多个合作伙伴已经完成了培训,各种各样的企业,我们去年的订单总额已经达到40亿美元,在这个基础上我们还是强调生态搭建和扩展。
接下来谈一谈我们对互联网数字化核心解决方案架构,核心Predix是一个快放的云平台,我们在三月份跟中国云端的部署和中国电信,会部署在电芯的机房里面,在美国和日本有不同的合作方式,甚至跟微软、亚马逊都有,不同的地方有不同的策略,但是大家也知道,《中国信息安全法》更新又出来了一个版本,这方面我们是非常重视的,我们肯定是要遵守中国在这方面的法规,我们的很多客户,我们很多应用的这些群体很多是大型的国企,他们所处于的业务都是相关国家安全的,这个肯定是我们考虑进去的一个内容,底下这两块蓝颜色的,这里我再次强调一下,智能制造和互联网平台基于的不只是是云端的架构,大家不要把Predix等于云,Predix包括云,这个我强调一下,它有云还有H,在我们生产制造者一块就是现场,厂内或者厂房旁边,至少在你可控的武力环境里面,这个是必然的,否则我们数据的关联性不可能从机器设备一直连到云上面,这中间不能有断缺,刚才说到自动化,这个肯定是不可能缺少的东西信息安全我强调一下,OT的信息安全跟我们传统信息安全还是有五区别的,就不多讲了,数字双胞胎有一个物理的东西还有一个数字的东西,这样可以结合它历史的设计和使用的数据,我们可以分析判断它未来的情况,刚刚说到苹果只有几个应用地我们现在也规划了几个应用,一个是叫做智能制造,一个是APM,就是资产性能管理,所谓这个就是我们的生产供应链,从供应商到我们的客户,这是一个维度,另外一个是从设计到我们的交付和克服。右边就是我刚刚提到生态系统,里面包括电芯公司、分销商、系统集成商、技术合作伙伴还有独立的这些软件公司都包括在内,在国内举几个例子,我们现在跟我们一起合作的刚刚其实已经提前说了,华为在汉诺威已经宣布了跟GE的合作,还有海尔,毕竟它把之前GE的家用电器这一块的集团买掉了。
这一页就不多说了,就是一个信息大家要记住,所有的人都可以通过我这个工业互联网获取到我所需要的信息,这些信息来源于我整个制造的产品价值链,通过这一个系统去连接机器数据和我们,我们就是人。这里面说一下,我们看到刚才列出来有很多提供云服务的供应商,一个可能是他们的服务不涉及到厂内一些事情,更重要的是他们的服务对象面对消费者,对于工业互联网的需求,他们其实不如我们这些工业公司真正的了解,比如说我们设备之间的通讯采集,采用很多不同的协议,你消费互联网很难满足这个,第二,设备数据的实时性,可靠性要求都非常高,再加上量大,积累速度也快,最后就是说这个应用开发,我们其实工业上的很多应用开发是需要工业行业知识的,不是消费了很多,其实相对来说它的专业性,你对这个设备,你对发动机不了解你怎么开发对数据的应用,不太可能,所以就是工业的开发需要专业的人来做,在一个专业的有针对性的平台,最后一个就是我刚刚已经提到了安全性的要求,其实比我们消费互联网还要高,因为消费互联网主要保护的是数据,工业互联网主要保护的是我们的设备、资产和相关的安全性,简单的说一下架构,从基础设施开发平台,也就是我们比较容易理解的就是RAS和PAS的提供,服务是很多的微服务,在我开发应用的时候可以调用已有的微服务,也可以创建新的,这些应用我们从制造的角度来讲,会按照制造的行业类型来区分,比如说我们的离散制造包括其他行业的应用都可以在这个架构上,当然我也可以承认我们的东西是刚起步,不可能现在是完整的,大家可能也可以回忆一下iTunes刚出来的里面,里面有多少东西,这个是非常简单的概念。
我们在智能制造发展路径上简单的分三个阶段,第一个是连接,其实连接最重要的内容就是自动化、可视化,这是第一部分,第二部分是我的洞察,我通过采集到的数据,通过理解我的过程,我怎么样去分析它,从数据变成信息,变成知识,最后就是我的一个优化,这个优化其实是在企业级的。时间关系,没有办法放出声音,一分钟的录像很快就完了,这是我们在国内做的一个项目的介绍,其实在讲厂内整个生产供应链优化的过程。里面蓝颜色的线就代表我们打通所有数据链的线,光打通还不够,还要利用打通的协同性,我们要优化,要解决一些实际的问题。这里就是库存的优化,不多不少正好,这是我们的目标。这里面讲一下同一个项目这个我们会设计生产线的数字双胞胎,可以实时的看到镜像,这个就比较粗糙了,欢迎大家来到创新坊能看到我们在中国所有GE厂的一个模拟状态,包括医疗器械的生产状态,最后一页回到我们GE的大老板,我们相信真正的工业互联网给我们带来的影响将超越消费互联网,工业互联网将是一个开放、全球化的网络,使人、数据和机器三者真正的互联,谢谢。
陈云麒:谢谢秦键的分享,下面有请西门子数字化工厂集团工厂数字化服务总监MinSphere业务总监李漓为大家介绍西门子智能制造与工业物联网平台。
李漓:各位上午好,首先谢谢陈总的介绍,刚才在下面听了一下受益良多,今天借这个场合,我也想利用有限的时间给大家简短的汇报一下西门子在这一块最新的产品解决方案,或者确切的说是云平台,名字叫做MinSphere,我们把它叫做基于云的物联网操作系统,后面我会逐一向大家解读一下它的特性,我们说今天的时代是一个充满变革的时代,每一天,每一日我们都生活在一个时时刻刻发生变化的社会环境当中,我这里有一两组数据给大家分享一下,首先根据埃森哲在2011年作出的统计报告,目前大数据的环境而言,从2011年开始到现在整个社会产生的数据量大概是从当初的3-4到去年大概是6-8个的体量中,2016年一年产生的数据总量基本上已经达到前面所有产生的量,现在总的体量接近了20个,这是我们说以年度为我们的时间颗粒来发生的变化,我们说这是一年里发生的改变,如果以天为单位,今天我们是在一个物联网的时代,每天我们有550万的物品以某种形式相互发生数据的关联,或者说连接到大的还没有一统天下的物联网角落,预测的数据显示到2020年的时候,这个总数将要积累到500亿之多,我们可以想象在今后的三到四年内,我们也许触手可及的每一件物品将来都是网络上的一个节点,在大数据、物联网的趋势下,有一个最大的核心就是数字化,西门子在工业4.0蓄势下,做了一些很多的解决方案和总的趋势,今天我要给大家介绍的就是在这块拼图里面最新拿出来的一块就是MinSphere,大家了解西门子的同仁可能知道,西门子从2015年新的CEO上台以后提出所谓2020愿景规划,这个愿景规划用一句话归结就是致力于三化,电气化、自动化、数字化,其实电气化、自动化完全符合业内同仁对西门子的变化,我们长期致力于在这个领域的产品研发和推广,现在西门子已经意识到在今后的十年、二十年乃至更长的时间里面这两化底下解决方案相关的业务增长可能是一个相对平缓,相对稳健的趋势,作为一家170多年的老店要想延续过去的成功,要在想在数华的大潮中不被落下要把眼光锁定在数字化,这些细分市场的积累,反过来说随着我们在数字化市场的进一步深入,它带来的一些成功,启发的一些新的技术艘段和商业模式也会对我们的产品解决方案有影响,对西门子来说,如何依既有的自动化和电气化。前面讲到润间尤其是这个产品寿命蒸汽软件套间已经在过去几年里取得相当大的成功,尤其是真正会在近距离观察西门子的同仁知道,虽然对绝大多数的普罗大众而言,西门子给大家的印象还是做电气的厂商,大到传动装置,小到PLC、ACS,还是偏硬件,事实上我要给大家分享的一个数据是西门子今天已经世界前十的软件公司,得益于我们在工业软件持续的投入和赢得的市场,在欧洲西门子是仅次于SAP的第二大软件公司,这个会颠覆多数人对西门子固有的印象,对西门子数字化解决方案的有利补充,西门子现在提出了MinSphere,前面给大家定义了,它要做的就是基于云端开放的物联网操作系统,我们要做一个比喻,可能和GE的同仁,我觉得大家是用了一个相似的类比,我们都是看着智能终端消费领域,比如说苹果的APP Store,比如说安卓的应用商店,这是相似的领域相似的商店,我们能够依托新的技术,依托商业模式有效的改变我们的业界形态,为什么?大家知道西门子旗下有九大业务领域,我就不一一做介绍了,MinSphere在2016年4月份,在上一届汉诺威刚刚在欧洲和美国市场发布的时候,那个时候它叫工业物联网系统,但是到今天这个定位已经发生了扩展,今天实际上在西门子内部定位是MinSphere将是适用我们所有业务共有的互联网操作平台,大家在屏幕上看到的这九大领域每一个产品每一个产品解决方案在两到三年相关的技术研发产品工作已经在开展,在刚刚的汉诺威上,大量的应用,大量的解决方案正依托MinSphere被研发出来,他们都会成为MinSphere物联网上的节点,并且在贡献数据之余,会利用互联网的开放架构,会利用这个架构带来广普的专业知识的开发和应用使用来产生的价值,这个也是我们为什么会MinSphere给予厚望。
大家在现场层或者说设备层能看到西门子九大领域覆盖的等等领域,楼宇、风电发动机、电动汽车、新能源汽车、传统制造业现场的各种PLC、电机驱动装置,都能够被广普的高效的传到MinSphere,我们会和我们的合作伙伴一起就像苹果打造APPStore,用两到三年的时间拿出一大批能够真正在我们工业领域能够产生价值的领域。几个特点的总结,一个是所谓快速简便的连接物理实体到另一个世界。数据连接层西门子有一个数采套间,在今年以前我们在汉诺威已经推出了一个纳米盒子,我们在自己的很多项目中也是反复证明,纳米盒子就是小的工业PC,里面有两个端口非常方便,有两GB的内存,能够做存储转发的过程,依托于以纳米盒子为代表的,接下来在今年的夏天我们会发布第二代的网关,以及基于嵌入式系统的数据库。这是软件的解决方案,还有偏上午机的解决方案,我们在今年的第三季度末,还会向市场发布基于Windows系统的东西,有了这个库的方,任何以机为数据存储或者开发商或者用户都可以向他实时的传输东西,过去欧洲、美国已经验证了拿着这么一个小小的网关对数据采集的配置,从插上网线到登陆到云端开始配置,30分钟之内能够完成几十个数据的上传,这个在今天的物联网市场是一个特色,即便说工业物联网市场,有很多传统意义上跟云在消费物联网领域的厂商也进入了工业这一块,也提出了一系列的解决方案,在很大程度上大家的系统架构,大家的商业模式都有它的相似性和重叠性,西门子由于在广义的制造领域和侠义的工业领域,我们有大量的PLC在这个市场上,有大量的驱动产品在这个市场上面,他们在车间级的产品展据了很大份额,由于MinSphere这个里面集成了西门子自有的协议,集成了第三方的OA协议,只有集成了这两个协议都可以作为一个用户想开发云的服务应用的话可以很快的把数据拿到云端,西门子是一个一直在制造业做底层、工厂层级的供应商,我们非常理解也深深的相信要做物联网要有数据,任何深度的数据挖掘,任何高阶的数据分析都需要时间,都不是一蹴而就的,都面临把鲜艳的人工知识通过大量数据的较验,要让这个数据转化起来要有数据,要让人工经验有施展才华的地方,西门子非常重视帮助和我们的客户伙伴快速采集到云端的技术,当然安全特别重要,尤其是工业领域的数据,我们所有的MinSphere的组建,里面有基于SSL,有125道加密,大家的数据安全可以得到有效的保证,另外多说一点,其实任何一个网关产品不管硬件还是软件,都有加密的东西在,每一个网关产品都有全球的二维码信号,并且和它的加密性进行握手之后能允许到今天为止单项的数据传输,我们更不认为在可以预见的将来我们要通过云直接控制工业现场,改写工业现场的变化,这不是MinSphere进行的方向。
刚才已经提过了,简单的三个步骤,30分钟的时间就可以完成配置,由于时间关系,有一段视频就不播放了,首先有一个比笔记本一半还要略小的工业PC的盒子,它是一个黑色,只能和MinSphere通讯,不能用其他的,前面讲了一根电源线连好之后利用客户已经获得MinSphere的用户账号,连接到WWW.MinSphere.IO看看这个界面是什么样的,登陆进去就可以看到MinSphere,配置每一个网关产品,并且在可以可视化的界面对于这些数据进行可视化,进行分组排列,进行相关性的排列,初步具备了数据上云,并且可以进行更多带有人工色彩的方式。第二点有了数据,所有的人工经验都有可能依托这么一个云的平台,依托平台上采上来的可能分布在各个不同地方的各种设备数据进行分析,西门子在制造业耕耘了170年,我们非常理解制造业的各个细分子行业都有自己专精的东西,因为懂所谓敬畏,我们也相信做好工业领域的分析光靠一己之力是不可能的,事实上2013年MinSphere它是西门子自己进行分析的平台,但是在这个过程中,这个业务的形式发生了很大的转变,或者对我们自己来说是一个痛苦善变的过程,我们通过和传统用户的合作,我们意识到即便以自己认为我们跟这个用户,跟OEM、装备制造商在德国合作了几十年近百年我们很了解它是在干什么,但是把数据拿到云上面,要想开发能够有专精知识,能够帮助他解决生产制造过程中的痛点这一块,我觉得是心有余而力不足,我们转向了一种更像众筹的商业模式。这是几个特点,用户友好、开放的工业级应开发接口,西门子构筑了自己提供的大量微服务,我们重新定义了大量微服务,提供给所有潜在的应用开发商,一个合作伙伴更加友好的界面,在这个界面里面各种各样的微服务和数据资源将被按照行业特点粉状成面向行业,某种意义上就像大乐高积木的过程,我们会把我们拿到的数据分装成积木,我们的合作伙伴要开发应用的时候,不需要了解代码,不一定需要懂怎么写加,怎么写MinSphere,它只需要怎么利用基础模块的应用大件它真正需要的应用场景,这是一个对用户非常友好的开放环境。
第二个在底层,除了有好的生态环境,有大量的应用开发商,有大量的客户之外,因此MinSphere提出了所谓最底层基础设施中中心化,我们会在底层兼容AWS,兼容Aruze,在北京的西门子中心正在筹建1500平米的永久性数字化解决方案中心,它的开幕时间是在六月5号到6月八号,我相信在座的同仁已经从不同的渠道收到了西门子的邀请,如果你们没有受到邀请也对这个感兴趣希望你们关注西门子的微信号,那里面有入口。前面讲到在中国,因为我们中国有特殊的法规和政策环境,对于数据安全性的要求,同样西门子也在和中国市场这些基础设施的提供商进行积极的双向接触,很快我们也会拿出在中国落地的合作协议,这个计划就定在今年的年内,这是底层关于基础设施层,还有一点非常重要,开放的合作伙伴生态环境,前面说了系子们并不打算自己一肩挑,我们欢迎大量合作伙伴的加入,我们也给这些合作伙伴定义了种种角色,大家可以看到在右边从上到下,我们需要偏咨询,偏战略的全球合作伙伴,大家在左边已经可以看到这样的名字,埃森哲、微软、IBM,尤其是埃森哲和IBM都带有这种属性,我们需要合作伙伴的加入,市场上那么多第三方产品都有OTC,都有接口,谁来开发这个介入,西门子认为自己没有足够的精力去开发应用,我们不断的跟友商开发驱动这类产品,也欢迎更多的人加入进来,丰富我们的采集通道。
应用开发就更简单了,技术支持以及系统集成,我们在这里说的系统集成不是我们在传统自动化领域说的系统集成,我们讲的是不同专业系统之间的系统集成,大家看到前面这张图,我们从MinSphere获取的这些数据往往都是工厂级别,车间级别的设备状态数据,但是要做一个工业大数据的有效分析首先从数据大洋性的该度来分析是有缺陷的,在典型的工业场景下,RAP一个数据,CMMS一个数据,MMO一个数据它们都会成为MinSphere云端所需要的资源,谁帮我们的数据纳入到云端呢?这里面就需要很强的数据口解决方案,比如大家在这里看到这个,目前披露出来的只有ATOSS,他们和埃森哲都是MinSphereA类合作伙伴,和西门子之间一直维系着良好的关系,在中国市场我相信借助埃森哲、微软这一类合作伙伴,我们能够帮助客户快速搭建用户想要的工业应用产品,当然前面已经提过了,基础设施的提供方这是我们需要的另一类重要合作伙伴,因为我们需要在市场上广泛的落地。
为什么我们对MinSphere这么有信心?是因为借助于我们广铺的业务领域,借助快速采集数据开放的PAS架构,我们能在很短的时间内给我们用户提供一批足以产生初始价格应用的领域,团队设备这一类社供应量很大,结构和本身生产运营的特点非常相似,但是在地域上分布又非常广泛,就像一支大的团队一样,基于前面我说的这个团队,它的目的地,港口、天气和卸货能力都能获知的话,虽然我们没有进行任何数据的能力。
第二个是预防维护,对工业现场来说,要让这个装置设备产生,我们需要提供设备状态监视的服务,但是这还不够,我们还需要在这个基础上,基于在设备状态中采集到的数据提供预测性的维护乃至再往前一步,提供预防性的维护,乃至再往前一步提供维护性的维护。集成了MinSphere采集能力,现在已经能够初步的预测最珍贵的固件,生命的剩余值。下面还有关于OT的信息安全,利用MinSphere我们可以在第一时间识别危险,并且能在第一时间给用户发布报告信息,过去西门子讲产品生命周期管理软件,我们强调的是从研发到虚拟调试到虚拟制造到生产规划一直到把装备生产出来,物理虚拟和虚拟世界的关联,一旦你的产品生产出来,一旦装备投入使用之后,你失去了跟它的关联,现在有了MinSphere,我们可以把任何使用中的产品,任何使用中的状态再回归到虚拟化的世界,形成一个大闭环,这个大闭环加上这个组合我们认为带来最有竞争力,也是对我们业界和同仁最有帮助的平台,我要分享的就这些。
陈云麒:接下来有请三井物产战略院研究员藤代康一先生,他的演讲题目是重型机械在日本的智能制造。
藤代康一:大家好,我是藤代康一,我来自日本,非常高兴见到大家。我是来自三井物产战略院,今天我的讲话内容是重型机械在日本的智能制造,我们都知道制造在日本是造物的意思,我今天为什么要讲这个主题呢?目前为止,中国在利用我们的廉价劳动力创造很多的物产价值,这也是我们强大的一个优势,然而随着经济的发展,我们的劳动力越来越上升了,我们没有办法用别的方法发展经济,我们日本也是在经历着同样的事情,今天我就想要讲一讲关于日本制造业的强势,对比我们中国目前的制造业情况。
所以到底日本的制造业有哪些优势?是材料吗?还是环境技术?是工艺吗?生产方法?还是专利?我想日本制造业的强势主要是与以下的产品有关。飞机、彩色复印打印机、医疗器械还有空气过滤器,所以今天我想把它们放在一起讨论一下内在联系。这是我今天讲话的一个大概的提纲。首先我会讲一讲日本制造业现在的情况还有面临的挑战,然后我会讲一讲我们日本制造业的优势所在,最后我会讲一讲我们今天的内容和精华所在,再做一个小结。
这是我们三井物产公司的一些历史照片,三井有一个使命就是解决我们任何时代的工艺问题,现在我们在全球已经推广16年业务了,比如说我的金属、机械和基础设施、化学品、能源。首先我会为大家介绍一下日本制造业的现状和面临的挑战,这个是日本的工业GDP的一个比例,日本的制造业是占了总GDP的18.2%,它是日本最大的产业,指在服务产业之后。这张图表是全球的制造业生产的一个比例,今天中国和韩国它的这个比例已经高达30%,之后是日本和德国,他们的比例是20%,而美国和欧洲他们的比例大约为10%。中国的比例在将来也会下降,我认为我们可以回顾一下日本过去的历史对中国的市场也是很有借鉴的。这个是制造行业的一个国际竞争力的一个趋势,在2002年之后,日本继北美之后成为第二名,日本的竞争力在过去十年持续下降,但公用品、汽车还有一些机械的领域,仍然是日本的优势所在,因为他们的制造工艺是非常复杂的,但是在另外一方面,比如说消费电子产品,他们的生命周期比较短,而日本公司在这一领域的竞争力是逐渐下降的。这张图表是日本未来的人口趋势,海外的劳动力成本不断上升,一些公司在考虑要把生产基地带回日本。日本的出生率不断下降地老龄化愈演愈烈,工人、人口的下降是日本社会的一大忧虑。
接下来我会跟大家分享一下日本制造业的优势。这张是一个趋势图表,是制造业钢也的一个营收表现的一个趋势。我们可以看到它是连续涨了三年,时间是2013年到2015年的连续增长,为什么会有这样一个连续增长呢?如果要成为一个制造大国,有两个因素是非常必要的,第一个因素就是要不断发展生产力,另外一个因素就是要以一个长期规划的角度来培养新的项目。在过去25年,从1990年开始,日本生产工厂的生产力已经上升了7倍,生产力的大幅上涨,是通过净工作时间比例上升而完成的,这个净工作时间比例是能工作的时间占总工作的比重,比如说注压造型器或者压床现在已经往零配件方向发展了,我们可以很有效的减少等待时间和筹备时间,日本已经可以和中国低成本的劳动力进行竞争,因为我们的生产力不断上升,在21世纪之处,日本和中国之间公司的缺口是大了20倍,但是日本的生产力不断的上升,他们之间的差距已经缩小到5-7倍了,在造船行业,两国公司的差别已经缩小到了3倍,致使日本在某些领域能够和中国相抗衡。
这张图已经给大家看过了,碳纤维已经应用到了制造航空航天飞机上,彩色复印机,医疗设备也是他们公司的一些产品。垃圾清洁器也是在去年获得了最佳制造大奖,这些产品都有一个共性,那就是它们的研发时间都很长,我们花了三十多年的时间才打造出这样一个多功能的复印机、医疗设备和垃圾处理设备让它们落实,对于这个碳纤维在飞机上的应用我们也是花了50年的研发时间,如何打造这些产品呢?因为他们是以非常长期的发展规划角度来发展这些项目。可以看到这是一个非常典型的例子来表现以长远角度发展的重要性,在1990年代,世界的彩色胶片市场是由富士和科达所占据的,这个红色的线是数码相机的量,这个蓝的线是彩色需求,对这两个公司,富士和科达到底发生了什么?富士公司和科达不通,富士公司存活下来了,而是生产多功能的复印机、医疗设备甚至是化妆品。当时富士的员工认为未来的彩色胶片的业务会逐步下降,所以他们决定要开始研发新的产品,以一个长远的视角来开发新项目才能使他们的业务成功,多功能的复印机是在1962年最终实现了商业化,而医疗诊断也是在1983年实现了多元化,这些都是他们的原创作品,这里我们可以看到这一举动的结果,富士公司的业务组成已经发生了很大变化,胶片的销量已经从9%下降到2%,文件复印机还有CD材料也不断的上升,他们是用新的产品来替代了过去的主营业务,模式发生了非常大的改变。除此之外日本也在不断的推动,将IT和制造的技术结合起来,有一个叫做工业价值链举措,IDI,通过不断结合制造和ICT的技术,这个项目在2015年成立了。
比如说这个IVI研究公司,是项目会员公司之一,他们也在发展工业信息网,这个叫做Lexar研究项目,在公司CEO书中有很多的研究细节,现在这本书也被翻译成了中文。接下来是制造公司,就是三井物产主要运营的地方,三井物产要致力于不断的提升我们的生产力,将IT技术和日本过去的技术相结合,这个是一个最新三井物产的产品,基于3D设计打造的一个金属工艺的零部件,我们可以看到这个是通过3D技术来打造一个精密度的零部件,能够精密到微纳米的层面。只需要上传3D数据结能够达成,并且能够在短时间交互和集成化,这都是由3D技术所导致的,我们需要能够开发出短时间的交付方案,将来类似的领域也在实现,在美国和德国市场,日本市场的制造业随着IT市场的发展而不断变化,我认为一定要把IT技术和现实工厂连接起来,最后总结一下,日本的制造业优势主要是致力于不断的提升我们的生产力,并且以一个长远的角度来积累丰富的经验和技术实力,IT对于制造产业的影响是非常巨大的,但是它其实只是一面,制造行业的竞争力,在未来的竞争力是在这两方面不断的发展能够实现的,并且把这两个方面结合起来,才能够实现我们未来的发展,非常感谢您的聆听,谢谢。
陈云麒:谢谢演讲,上午的六位嘉宾的演讲基本上到这里告一段落了,让我们以掌声再次感谢专家们的精彩讲演,下午一点半准时在这里,我们下半场的活动继续进行,大家凭票在一楼的餐厅午餐。