王喜文:工业4.0让智慧城市成为智能社会的载体

3sNews2016-06-16 12:09:25

摘要:   6月15日,第五届地理信息开发者大会(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产

  6月15日,第五届“地理信息开发者大会”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

  6月16日,WGDC 2016 智慧城市高峰论坛在北京·国家会议中心开幕。该论坛以“跨界力量的融合”为主题,邀请了无人机、激光雷达、室内定位、BIM等多个领域的专家和企业人士,共同分享大数据时代下,地理信息与跨界产业融合发展,以及在智慧城市建设中的应用。

  工信部中国智造与工业4.0研究所所长、九三学社中央科技委委员王喜文现场做了以“工业4.0让智慧城市成为智能社会的载体”为主题的精彩演讲,以下为演讲实录(尚未经本人核实)。

王喜文:工业4.0让智慧城市成为智能社会的载体

  王喜文:大家上午好!其实主要是研究工业4.0,09年之前实际上给日本做了十年GIS的开发,是一个原信息物理信息系统开发者,今天很荣幸参加我们这次大会,也是受我们主办方的邀请跟大家讲讲工业4.0和智慧城市,讲之前我也听很多嘉宾不断的探讨议论说工业4.0跟智慧城市什么关系?实际上确实有关系的,而且我觉得这个关系还不小,所以今天借这样一个机会跟大家做一个分享。

  首先跟大家介绍一下工业4.0,然后介绍一下工业4.0跟智慧城市的关系。

  工业4.0的出台实际上也是因为制造业面临很大的压力,面临三大制约,包括成本,人力成本在上涨,人口红利在消失,原材料土地成本都在上涨,这是对于制造业的压力;还有来自于资源与环境制约;还有经济环球化互联网时代,80后90后都需要个性化定制化的产品,你制造业怎么办?你要改进你技术和模式快速响应才能符合市场的需求才有可持续发展的竞争力,这是资源与环境的制约,很多的发达国家在最近几年都出台国家级制造业创新战略。2012年我们知道美国出台AMP,国家先进制造业,美国大企业GE出台工业互联网,2013年欧洲出台了工业4.0,英国搞了未来制造业预测,面临2050年,2015年我们中国出了中国版工业4.0,中国制造2025,工业4.0受到全社会的关注,因为号称新一轮工业革命,第四次工业革命,工业革命不是三年五年发生一次的,而是百年一遇的事,我们赶上把握好就能转型升级,实现赶超。

  反过来讲也是如此,你把我不好那就是挑战,你可能差距越来越大,被甩得越来越远,最近工业4.0这个词很火,平面网络媒体铺天盖地到处都是工业4.0相关的报道。

  为什么叫4.0?

  这个有争议,法国划分是第三次工业革命,德国划分四次,第一次蒸汽时代,第二次电气化实现流水化生产,第三次电子信息实现自动化,生产效率开始提升,第四次信息物理系统。正是因为有了信息物理系统它认为可以实现工厂的智能化,工业4.0以智能化为标志的,形成智能制造,智能工厂跟智慧城市也是有一定的关联,今天跟大家做一个分享。

  以前工厂里面也有信息系统ERP、CRM、CAD还有工厂里面也有硬件物理系统、生产线、生产设备,以前我们知道信息系统和物理系统不兼容,你生产线生产设备产生一些数据都是人为手工录入到信息系统里面去,这是以前的时代,现在工业4.0怎么实现智能化?通过信息物理系统的融合,融合怎么实现?现在有了新一代的信息技术,什么物联网、电子标签、RMID、嵌入式的传感器等等,这样信息跟物理之间的界限变得越来越广了,就可以直接融合了,这样一来就可以提升工厂的效率。也就是说,改变了以前单向控制变为双向的互动。以前工厂里面有仓库库存管理系统控制工厂出库入库现在有了物联网了,物联网你可以在仓库里面部署一些传感器采集这个数据,相当于有无线网络直接把数据传输出去,信息系统感知数据进行挖掘分析反过来指导工厂,这样工厂信息化物理融合,这样实现无人化,不用人为跑来跑去,人为录入数据了。

  信息物理这个词2006年美国人提出的当时叫做CPS,CCPS当时主要用在控制系统、指挥系统、工业控制、工业自动化领域,定义的是三个维度,计算、通信和控制,就会实现CPS信息物理系统,提升控制系统、指挥系统的功能和性能。德国工业4.02013年提出的,比美国提CPS晚了7年,新一代技术得到发展,云计算、大数据、物联网等等,德国工业4.0提到CPS信息物理系统的时候继承美国人三个C基础之上进一步延伸丰富一下,变成六个C,以前计算是云计算,以前控制系统现在物联网通信,以前通信现在无线网络,加了人工智能,语意分析、个性化定制,未来工厂领域做到六个C你就是智能工厂就可以进行智能制造了,云计算、物联网、无线网络、人工智能、网络协同还有个性化定制。

  进行智能制造之后我们知道可以用到信息物理好处在哪?

  可以相对实现并行制造,一边研发一边生产研发销售一边测试,缩短了工期降低了成本提高了效率满足了定制,很多事都可以一边一边做,为什么能一边一边做?就是因为信息物理,就是因为有了新一代信息技术,比如说物理通过物联网传感器实时的监测生产线生产设备的情况,采集生产的数据。有了互联网,互联网就是信息这块,互联网典型特征就是实时协同实时的控制,可以说未来工厂通过物联网实时采集生产数据,又通过互联网实时协同实时控制,这样一来可以相对并行生产,并行制造。一边生产一边研发,一边生产一边销售,从而缩短工期降低成本提高效益满足定制,更主要提供灵活性,满足不确定情况下市场需求,提升了生产调度的管理水平,这是工业4.0它的主要实质性内容。工业4.0实现通过信息物理系统实现效率的提升,工期的缩短,成本降低,能源使用的减少,还有满足定制,提升灵活性。

  实际上工业4.0不仅仅是工业

  这是德国工业4.0战略里面的原图我给翻译了一下,这个图大家看出来Industry在中国翻译成了工业意思,第一次工业革命,第二次工作革命,在德国不仅仅是工业的意思,可能是各行业产业的意思,也要通过CPS信息物理实现智能工厂,智能电网,智能建筑、智能家庭,不仅仅是工业领域的智能制造,还包括智能家庭、智能电网、智能建筑,建筑领域也是如此用信息物理融合,软件信息化加上硬件的自动化一融合形成了智能建筑,医疗领域也是如此,医疗信息化,外科手术机器人,医疗的自动化,融合之后形成智能医疗,电网也是如此,农业也是如此,德国工业4.0不仅仅是工厂智能制造工厂概念,而是实现了智能电网、智能家庭、智能建筑,像我们说一个整个的智慧城市,这是工业4.0延伸的内容,我们国内其中关注工业4.0智能制造,智能生产一个点上。

  实际上韩国在60年前还是搞U-City,U就是泛在无所不在的城市,跟信息物理同样的概念,信息采集数据大数据进行分析通过物理去监测物联网、传感器监测,实现了U教育、U行政、U交通、U文化、U物流,也是形成医疗教育物流环境都是城市的组成部分,实际上也是形成了智慧城市。我觉得信息物理系统实际上我们地理信息系统就是信息物理的一个体现。因为我们前面讲信息物理智能化就是软件的信息化+硬件自动化形成了这种智能化。地理信息系统其实我觉得也是CPS信息物理系统的一个体现,这两个图我十年前给日本开发的GIS系统。2002年开发过一套环境评价系统,监测城市里面工地施工,城市里面工厂排污情况,后面是东京下水道井盖的管理系统,也是智慧城市的子系统。怎么实现的?实际上通过空间大数据再加上传感器采集各个井盖的信息,然后井盖的情况。通过一些界面模拟,模拟降雨参数,50毫米,100毫米,一点确定以后通过模型算出来,下50毫米哪个井盖会露会发生自动报警,这是空间大数据信息跟地理信息系统结合实现了一个信息物理系统,我觉得GIS通过工业4.0创导的CPS的体现。

  所以我觉得未来智慧城市组织构成部分就是空间大数据信息、物联网、接入网络、云计算构成了未来的智慧城市。工业4.0不仅仅是工业,像我们说可能是智慧医疗、智慧交通、智慧建筑、智能电网等等,未来工作也是如此,现在很多人研究工业4.0之后开始研究工作4.0,未来在智慧城市空间之内都是智能的,智能医疗、智能交通、智能家居工作也是如此,以前可能第一次工业革命要亲自对手,轮着锤子等等,第二次工业革命以操作机器为主的方式,第三次是信息化自动化操作电脑。未来第四次工业革命,不光是城市智能时代,工作也是如此,一边度假一边把工作做了,未来不仅仅是智慧城市的概念,智慧城市是载体,未来是智能社会的时代,从生产力的角度来看我们知道社会经历了几个阶段,最开始是狩猎产业阶段,后来出现农具,诞生了农业社会。后来随着蒸汽机出现第一次工业革命出现,到了上世纪60、70年代电子信息技术快速发展实现了信息革命,我们现在叫做信息社会,我觉得未来在新一轮工业革命的带动之下尤其是各行各业都要利用新一代信息数据云计算、物联网、大数据等等实现一个智能时代智能的社会,我们叫做社会5.0,工业4.0之后实现社会5.0,未来社会更便捷更丰富也会更文明更安全。

  智能社会怎么形成?

  还是我们地理信息系统未来发挥重要的作用,虽然我现在不搞开发了,但是我也想为大家呼吁一下,借这个平台为大家为企业也好为我们开发者也好去呼吁一下。你行业要想得到发展的话你可能还需要政府的积极推动,还需要应用促发展,应用尤其是政府机构带头应用地理信息系统才会繁荣这个产业,我们企业才会有更多的市场机会,我们开发者才会开发更多成熟的产品。

  另外一个空间的大数据,我们说大数据数据量再大也没有什么价值,你必须还要进行挖掘分析在能体现出大数据的价值,未来地理信息系统也好,空间大数据也好最主要的一件事是什么?要集中到大数据的采集、挖掘、开放、共享方面,今天借这个场合替大家呼吁一下这个事,就讲这么多,讲得不好大家多包含,谢谢。

[责任编辑:陈浩丽]
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