大智能技術驅動下的智慧城市與社會發展

撰文/孟圓

大智能技術驅動下的智慧城市與社會發展

撰文/孟圓

2017年6月29日，首屆世界智能大會在天津開幕，來自全球多個領域的杰出代表共聚一堂，探討“邁向大智能時代”這一主題。6月30日下午，以“大智能技術驅動下的智慧城市與社會發展”為主題的“京津冀論壇?智慧城市與社會論壇”成功召開。本刊記者受邀參加京津冀論壇，聆聽了產業專家、先進企業的主旨報告。

林詩萬——工業互聯網在智能制造的應用

首先，智能制造這個概念應用的關鍵點在于生產過程是一個動態的全局的虛擬結合的優化過程，智能的核心就是需要完成一個集成的協同系統的制造，本質上是提供一種基于客戶需求的定制化的生產，這是其中一個目標。

工業互聯網在智能工業發展中將扮演至關重要的作用，工業互聯網就是一個非常高效的工業結構，它也可以被應用到智能交通、物聯網、智能能源、智能農業、智能醫療方面.這些領域都可以從工業互聯網當中學習借鑒，只是連接的對象不同.既然連接可以發生在這些領域，自然而然可以應用到制造業當中。我覺得這種連接能夠產生很多的附加價值。例如有國際的石油公司通過工業互聯網系統來進行遠程的油田設備的監測、管理，從而避免了事故的發生，減少了很多支出。另外，在運輸船上通過傳感器來監督船上發電設備，從而減少電的浪費，優化它的電力生產流程，通用電器也實現了風電發電廠機組的聯網，通過風電發電機的智能聯網提升5%發電效率，并且實現利潤上升20%。

工業互聯網不僅僅在這些工業領域發揮著作用，在商業方面也是獲得了諸多的認可。對于很多企業老板來說，工業的數據分析、互聯網對于提高業務競爭力是非常重要的。通過對機器數據的采集分析，能夠更早的預計維修的時間、維護的時間，從而減少故障的發生率。很多企業也非常關注產品使用的分析，通過這些數據分析能夠判斷是否得到了充足的使用，有效的使用或者說是過渡的使用。所以我覺得毫不夸張可以說數據已經成為了工業時代的新的推動力，它是推動智能過程發展優化系統和我們做公司戰略發展的一個必不可缺的元素。

工業互聯網非常關注商業發展的目標，一切以目標為驅動。工業分析、工業互聯網的這些內容和技術如何用到智能制造當中呢？智能制造現在主要的目標就是優化流程，來優化整個產業價值鏈，優化環境。首先我們現在已經建了一個價值鏈，這個價值鏈是包括ERP和其他的組成部分的，它會回答我們要生產多少產品，為誰生產，生產流程如何，質量標準如何。這就涉及到一個價值鏈的全周期，從我們接觸到產品定單、生產規劃到物料供給到生產加工物流和最終的客戶支持，這是我們現在當代的制造業的一個價值流程，智能制造只有覆蓋價值鏈全流程才能管理好資源，提高生活效率，并且來賦能，實現大批量的個性化生產。

當產品交付時，智能互聯網能夠記錄下交付時間，交付地點和交付過程，這些數據能夠整合到一個大的數據庫當中進行深度的挖掘，更能夠幫助尋找到不同客戶之間的聯系，產品之間的聯系以及商家和客戶之間的聯系，找到價值增值的空間所在，如何改善交付流程，如何更好的滿足客戶的需求。生產過程其實不僅僅在生產廠商，現在生產流程已經拓展到了交付之后的各個流程。所以，現在的制造業不僅僅要關注制造的過程，也要去關注到客戶的滿意度，而這些數據能夠幫助企業不斷的創新設計，從而不斷的去尋找為客戶提升價值的方法。

現在面臨最大的挑戰是如何把新的功能新的需求整合到傳統的制造業的價值流程、生產流程當中。我們需要智能的工業體系整合資源，需要有一個數字的技術來貫穿全流程。現在從設計，從生產，還都是相互孤立的，他們使用不同的系統，他們使用不同的模塊，所以說設計有時候跟生產所使用的數字工具平臺是相互分離的，我們有一條數據主線來貫通不同的環節。而且，現在我們已經連接了越來越多的智能設備，所以說我們的生產和制造環節已經不僅僅只是在工廠內進行了，已經拓展到了交付到客戶手中以后的各個流程，他們如何使用設備，設備出現了怎樣的問題，出現問題如何反饋給工程，所以說我們需要有一條數據主線貫穿我們的生產的全價值流程，從前到中到后，所以我們所提出的數字主線這個概念就是說要將需要的信息在準確的時間傳遞到對的人手里，這樣的話才能夠更好的去響應需求，去適應變化，才能更幫助我們去大量批產個性化，滿足個性化需求的產品，才能發出我們及時的來應對產品故障的問題。

例如，如果有一套系統來采集產品全周期過程當中的需要維修的問題，客戶使用當中的所有數據，這樣的話就能夠未雨綢繆，在問題出現之前就解決它，從而提升產品的效率，我們產品的使用體驗。通過設計的數據主線和生產設計主線的聯合，能夠更好的發現設計的缺陷，在生產過程當中所遇到的問題可以回溯到設計方面，從而在設計上根據更改。

接下來我們來看一看工業互聯網如何來幫助我們建設或者實現智能制造呢？整個生產制造的價值鏈是有很多環的，而在這些環當中，數據的流動需要得到保證。制造的過程中，通過使用工業互聯網的技術能在生產過程當中采集很多的生產數據，實時的監測生產環境的數據，生產的部件的尺寸等。有了這些數據，通過分析，我們能優化生產過程，預測可能出現的故障，這些分析的結果可以直接的交回給主機，包括給制造商。制造商可以實時和動態監管一切能源和資源使用情況，同時我們能更好監測生產的流程。這種技術理念還可以應用到產品的管理，尤其是在產品交付的過程中。

數據做分析需要快速的響應，快速響應需要借鑒市場流程的結果。在應用大數據的時候，我們一般是可以用橫和豎兩方面來分析，那么我們就可以利用橫豎軸的分析方法看哪一批次是真的有效率，通過結果做分析，還可以做工業模擬，利用數據來分析客戶的偏好，生產的效率。為了簡化整個流程，首先要做模型，做模擬，同時做分布式的分析，做分布式的分析可以把流程數據分成不同的幾個步驟。還有邊緣計算，不同批次的數據放在云上進行計算。我們把這些數據的結果放到一塊，這就是整個底層和上層的架構，從下是CPS層，主要是包括設備、機器和產品，。最上層就是規劃決策和執行層，包括整個生產的流程，產品生產流程價值層，那么中間呢，就考慮的是信息層了，我們怎么樣去確保插入中間的信息層，去完成數據的升級分析，去確保做決策的一些基本的要素。

我們換一種方式來觀察，像ERP系統是一面，而產品線是另外一條線，中間就是工業分析層，是另外一個層，最后是需要進行系統的優化，需要生產流程的全優化。那我們首先不能忘了目標，究竟我們的目標是什么。因為智能制造的本質是優化我們的生產流程，讓更好的資源發揮更大的作用，而工業互聯網和工業分析將是其中的工具而已。

王軍——先進制造企業的經驗分享

大家都知道，智能制造我們只有一個核心目的，或者說制造特別是裝備制造，我們的核心目標是什么？我個人認為不管是蒸汽時代，電力時代，還是數字化時代，以及我們今天談的智能時代，實際上裝備或者是制造，或者說產品，只有一個核心目標就是質量、成本、時間，也就是說快速交互或者說效益，無非現在人們生活水平發展，物質文化程度提高，個性化需求不斷的誕生，我們如何快速的滿足個性化定制需求所帶來新的商業模式，如何提供服務。

中車從智能轉型的角度來講，從智能產品，智能制造，智能服務，也就是說整個產品，整個技術鏈，產品鏈以及全生命周期服務提供智能化的服務。而且三者是相互依存。同時中車作為智能制造轉型，也是具備一定的條件，大家都知道我們不但是抓某一項工程，工業4.0也好，中國制造2025也好，講智能制造也好，由于不同的國家和地區，從企業行業角度來說，發展的不平衡，基礎不一樣，企業不考慮基礎，不考慮條件，一窩蜂而上，我們現在強調補短板，工業4.0還是處在1.0，2.0，3.0，作為我們自己來說我們有一個打算，在工業制造智能化方面，我們發展2.5的水平，某一些好的企業達到了3.0，甚至有些企業還達不到2.0，但是核心企業在智能轉型方面，在智能制造方面已經走在了裝備制造業前面，我們有基礎，長期以來圍繞高端裝備制造我們推行了精益設計、精益研發、精益管理，把兩化融合作為企業發展的最根本的核心競爭力提升的戰略目標予以實施。所以同時我們也明確把數字化智能化轉型作為企業長期發展的根本途徑。

首先我們把智慧列車作為智能產品的一個典型的代表，未來我們出行將乘坐中車制作的智慧列車，主題演講上我們講了智慧智能聰明，實際上是有差別的，我們如何通過智慧列車為旅客提供一個舒適的有增值價值的服務，而且讓他們安全舒適的快捷便利的達到目的地，同時環境還是友好的，與物與人的環境，我們的列車與物的環境還是友好的，這是我們通過智慧列車來實現的目標，我們必須要做到自檢測、自診斷和自決策。我們先一步從數字化產品到智慧列車有一個過渡，我們下面給大家介紹一下我們構建了多學科的仿真分析平臺，我們有虛擬現實，多學科交叉仿真以及手段。

第二個簡單給大家說一下我們的智能制造，從智能制造方面來講，我們希望通過利用工業互聯網、大數據、云計算等技術，也就是現在所提到的叫使能技術，使之具備能力的技術匹配中車管理模式，業務系統，智能制造，有機一體的把虛擬世界和物理世界有機交叉融合，我們現在在物理世界通過不同企業，包括作為裝備制造業發展的水平已經走在行業的前列，如何在數字化，在虛擬世界里面讓他和我們的物理世界同步，走在同一個水平，使之能真正的交叉融合，這是我們目前需要補的短板。所以我們計劃在“十三五”期間，打造30條智能制造示范線和5個智能化車間，目標是什么？綜合成本降低30%，能耗降低30%，不良品率降低30%，這就是質量、成本、效益。

簡單講兩個案例，第一個講智能制造的轉向架的關鍵零部件，轉向架是影響安全性很關鍵的領部件，按照轉向架生產的批量及制造工藝，首先從轉向架的數字化樣機開始根據結構工藝，構建了虛擬化的柔性化的非連續的轉向架的數字化生產線，通過制造執行系統緊密的結合，把虛擬和物理世界有機聯合起來，實現高速列車轉向架的數字化的制造。

第二是車體的柔性制造，車體也是高速列車很關鍵的零部件，我們也是通過柔性制造，當然基于數字化樣機和數字化的生產流水線來提供保證的，大大的提高了生產效率，降低了我們的生產成本另外一個我們執行的現在做的很重要的工作，就是我前面講到如何使高速列車保持持續安全可靠的運行，我們在推行PHM，就是預測與健康監測與管理，我們如何把過去的定修后面改成專修，現在做成預防修，我們制定了一個動車組健康診斷及專家支持系統，我們通過這個系統獲取列車的位置、信息、環境的信息，通過車的通訊，把列車每一個環節，每一個健康狀況進行實時在線熟悉，通過大數據的分析，通過深度學習，我們制定它的門檻值，然后和他進行對比，下一步要把單個動車組的單個零部件的傳感系統所獲取的數據，和整車的數據進行互相比對，甚至把這個區域，這個環境的列車作為傳感作為比對，通過數據的分析和判斷，最后找到可能產生的問題。

那么我這里面有一個例子，我們在遠程故障診斷發現了有一個溫度，在區域和環境和其他的狀態有不同的表征，也就是說今天的會議室，比如現在有一千多名觀眾，每一位觀眾身上的傳感器都能顯示到我的顯示屏，同樣的環境下，發現每一個觀眾的體溫有異常，我們對他進行了預判，然后在列車到站以后進行燙傷分析，確實發現了問題，我們提前對故障進行預判，避免后期事故的進一步惡化，保證了列車的運行安全。當然在智能服務上，還有交互式的圖車，給客戶提供的清晰明了的遠程的交互式的人機對話方式，大大方便了客戶的維護保養，以及對故障判斷的準確性。

當然我們大家都知道，前天我們新一代標準化動車組復興號發布了，在北京、上海投入了運營，那么這個動車組在原有的基礎上，做了很多的標準化互聯互通，數字化指標的提升，大家可以感覺到乘坐這個列車的時候，過去大家抱怨的Wifi，數字電話，閱讀信息，在線新聞，在列車上完全已經可以實現了。實際上我們把整個列車的安全、管理、服務都搭在了對車整個增值服務平臺上，使我們的旅客能在旅行過程中既能享受娛樂，也能提供商務的環境，所以我們提出來打造互聯網+中車的商業模式，我們把提供產品變成了產品加服務的轉型，未來我們還要在全產業鏈包括運營維護服務內容，為最終客戶提供增值價值。

最后談一談未來發展的設想，未來通過智能產品和智能制造兩條主線，持續建設構建中車的智能服務體系，打造智能化中車生態圈，為中車的智能化交通體系建設遠景奠定基礎。下一步我們作為國際化的公司，下一步我們要予以改正。最后我們圍繞未來的高鐵，地鐵，等各種交通方式構建綠色的立體交通網絡，提供智能交通系統解決方案，實現端到端的旅客運輸，數據驅動的軌道交通智能生態圈，為旅客提供幸福旅行，讓旅客出門安心快樂。

朋友們，高速動車組已成為中國高端裝備制造的一張亮麗名片，我們深感責任重大，中車致力于建設互聯互通世界，我們將通過綠色、人文、智能、高效的產品和服務，不斷滿足社會需求，推動社會不斷進步與發展，為人類美好生活作出我們持續的貢獻。