《“十四五”智能制造发展规划》提出未来相当长一段时期,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。到2025年规模以上制造业企业大部分实现数字化、网络化;到2035年规模以上制造企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。
金砖国家工业互联网与数字制造发展论坛在厦门召开,由工业和信息化部、福建省人民政府、厦门市人民政府主办,以“把握工业互联网发展机遇,携手推动制造业数字化转型”为主题。中国工业互联网研究院院长鲁春丛发布《金砖国家制造业数字化转型合作倡议》。
制造业数字化转型是大势所趋,契合金砖国家产业发展方向。会议同期,美的集团旗下美云智数应邀承办专题论坛1“制造业数字化转型的机遇与挑战”,聚焦制造业创新和实践,探讨新一轮科学技术如何深度融合产业变革带来新机遇,中国工程院院士李培根分享了《在数字空间超越传统制造》。

工业互联网:推动制造业发展的有力支撑
从 2012 年首次提出数字化转型概念,距今已有十年。随着相关技术的成熟和制造产业的发展,数字化转型已经达成共识,我国工业互联网发展步入快车道,日益成为推动制造业数字化转型和支撑经济高质量发展的重要力量。
中国工业互联网研究院院长鲁春丛表示,工业互联网作为新型的基础设施、新型的应用模式和新型的工业生态,不仅是第四次工业革命的重要基石,更是推动制造业发展质量变革、效率变革、动力变革的有力支撑。
作为制造业数字化转型的关键依托,实施工业互联网创新发展战略四年多以来,我国工业互联网发展取得了突破性的进展:
一是基础设施不断完善,网络平台数据安全四大功能体系快速推进,全国5G基站超过161万个,高质量的外网实现了地市全覆盖,五大顶级节点建成并运行,特别是二级节点正在全面的快速的建设和运营。工业互联网平台具有影响力的超过150个,国家工业互联网大数据中心也在快速的推进,工业互联网安全态势感知平台已经覆盖了14个重要的工业领域。
二是应用模式持续深化,工业互联网将数字技术与行业特有的知识、经验、需求相结合,加速工业机理模型的汇聚沉淀,提升生产经营各环节的数字化水平,带动了产业链上下游的协同、高效运转。大家也都了解到工业互联网的创新应用从研、产、供、销的服务转向综合集成与系统创新,特别是向生产控制环节加速延伸,目前已形成平台化的设计、智能化的生产、网络化的协同、个性化的定制、服务化延伸、数字化管理等六大典型的应用模式。
三是应用范围快速延伸,已经拓展至钢铁、机械、电子装备、医疗交流等40多个国民经济的重点行业,形成融合应用实践,特别是中国利用5G发展的独特优势,最新数据统计在建的项目超过2400个,特别是在电子设备、装备制造、钢铁22个重点行业打造了上万个应用创新的案例和20个典型的应用场景,成为工业互联网创新最活跃的领域之一。
鲁春丛也表示,在快速发展的同时还要看到工业互联网推动制造业数字化转型是一个长期持续的过程,存在诸多问题与挑战,比如行业数字化水平差异大,缺乏既懂工业又懂数字化的人才,工业互联网建设投入大、周期长等。
他强调要加强基础设施建设,不断提升工业互联网新型基础设施的支撑能力,夯实技术产业技术,加快5G工业芯片模组、智能传感终端、基础工业软件等领域的创新突破,进一步深化融合创新应用,持续扩大工业互联网应用的广度与深度,激活数据要素的潜能,提升企业数字技术的应用能力,构建跨界融通的生态,加强产、学、研、用的协同创新。
在数字空间超越传统制造
作为第四次工业革命的重要基石,工业互联网一头连着传统制造业,一头连着新一代信息技术,是推动数字经济发展的重要发力点。聚焦在数字空间超越传统制造,中国工程院院士李培根分享如何践行孪生、协同、自主、超越。

中国工程院院士 李培根
在李培根看来,新一代制造的最大特点是数字孪生,数字孪生的关键在于和物理生命体的“共生”,所谓共生就是全生命周期,数字孪生体是和物理实体应联系在一起。数字孪生体是描述物理对象在其全生命周期中与其系统动态过程“共生”的数字化模型。数据好比物理生命体的“血液”,数据及智能赋予物理实体以“生命”,而数字孪生是智能装备的“灵魂”。
比如在风机上面装一些传感器搜集数据,除了机器本身的数据外还有风厂的数据,风力、风向等,基于这些数据搜集,借助数据孪生模型进行仿真,调整叶片角度从而使得发电效率更高,未来智能装备发展的重要性也此。
就协同而言,“协同表现在很多方面,比如产品开发的时候,开发设计过程中设计者和软件系统之间可以协同。”李培根表示,人和机器共融是机器人未来发展重要的趋势。
在同一自然空间内,充分利用人与机器的差异性和互补性,通过人机个体间的融合、人机群体间的融合、共同演进实现人机共融共生、人机紧密协调,自主完成感知与计算,机器人与人的感知过程、思维方式和决策方法将紧密耦合。以美云智数在研、产、供、销全产业链上拉通协调,列举供应链协同对企业的重要性。

就自主技术而言,他认为包括机器人技术的发展已经逐步面向开放世界,机器人的应用范围不再局限于企业内部,而是已经可以应对各种操作条件、人口稠密的空间甚至其他自动化设备。基于地图定位技术,运用该项技术的自主移动机器人AMR,通过扫描作业环境并自主更新地图,无需辅助固定信标,对工作场地几乎没有改造需求,实现“即到即用”的效果。
同时他还提示融合时代需要超越,人工智能超越科学认知和传统文化,超越时空意识,比如通过AR技术、MR技术的应用,AR头戴装置可以直接将虚拟控制面板投射到产品上,用户可以只用手势和声音指令进行控制。
例如虚拟操作机床面板,不仅可以同时操作多台机床,还能超越传统的空间,工厂不一定是唯一环境,办公室甚至其他空间均可移动完成。随着技术的发展,制造型企业自动化不仅能替代体力,还能部分替代人的脑力,并通过数字技术、人工智能技术可以解决一些非固定模式、非结构化、不确定性的问题。
“在大数据时代,有观点认为最大的转变就是放弃对因果关系的苛求,取而代之关注相关关系。工程里面仍然要讲因果关系,但仅仅只关注因果也不行,还要关注相关关系。”李培根表示,企业需要超越常规的因果关系与相关关系,体现更多批判性思维与整合思维等。