工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：突破智慧與機器的界限

眾所周知，全球互聯(lián)網(wǎng)應用始于20世紀90年代，距今雖然只有短短的20年左右的時間，卻帶來了許許多多令人矚目的變化。如今，人們已經(jīng)感覺到互聯(lián)網(wǎng)能夠做的事情還遠不止于這些，互聯(lián)網(wǎng)還可以在智能機器之間的相互連接方面發(fā)揮重要的作用，并促成人與機器的高度協(xié)同。今天的信息技術能夠給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供三種能力：一是機器與機器之間是可互通的；二是機器與人之間是可交互的；三是數(shù)據(jù)、軟件與物理世界之間的關系是可重新定義的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的意義在于它把“互聯(lián)網(wǎng)的思維”作用到了產(chǎn)品設計、制造、應用和服務的全過程，實現(xiàn)了生產(chǎn)人員、機器和數(shù)據(jù)的有效連接與融合，從而達到資源配置優(yōu)化、產(chǎn)品生產(chǎn)總擁有成本最低且品質(zhì)最佳的目的。

談到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就不能不涉及智能制造。因為如果沒有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強大的計算與通信能力支撐，智能制造的生產(chǎn)體系也就無法建立。智能制造是指在工業(yè)制造的各個環(huán)節(jié)采用高度柔性與高度融合的方式，通過計算機來模擬人類專家的知識，進行生產(chǎn)組織與產(chǎn)品加工的一種活動。要實現(xiàn)智能制造的生產(chǎn)模式，必須具備以下幾個基本的特征：生產(chǎn)過程已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化和自動化；生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，甚至供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈之間，均已實現(xiàn)了信息的互聯(lián)互通；生產(chǎn)過程的管理，包含資源的配置、流程的設定、效能的優(yōu)化等事務均已采用數(shù)據(jù)融合、機器學習等方法進行處理。

一般來說，智能制造生產(chǎn)體系是由復雜的系統(tǒng)組成的，其復雜性一方面來自智能機器的計算機理，另一方面則來自智能制造網(wǎng)絡的形態(tài)。依靠這些復雜的元素，智能制造生產(chǎn)體系能夠給工業(yè)企業(yè)帶來相當多的效益。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，智能制造需要更多的傳感元件，也需要像機器人那樣更加精巧的執(zhí)行設備。這些元件和設備提供的信息可以為智能制造提供必要的控制和決策依據(jù)。在美國通用電氣公司所規(guī)劃的智能制造生產(chǎn)體系中，甚至還包含了安裝在產(chǎn)品（例如航空發(fā)動機）中的大量傳感器，它們可通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)獲得實時的信息綜合，從而為這些產(chǎn)品的優(yōu)化運行提供科學的決策依據(jù)。智能制造一般情況下都不是孤立的系統(tǒng)，而是由大量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)或以產(chǎn)業(yè)鏈的方式連接起來的部分組成的。這些部分能否協(xié)同執(zhí)行，主要取決于它們之間信息互聯(lián)互通的技術性能。此外，在智能制造生產(chǎn)體系中，不僅在機器的自動化與智能化工作方面需要大量的數(shù)據(jù)采集和計算，而且在制造執(zhí)行層面的管理上也需要大量的數(shù)據(jù)融合與分析。由此可見，在智能制造生產(chǎn)體系復雜性的背后，人們所遭遇到的問題實質(zhì)上是如何去處理規(guī)模巨大的生產(chǎn)過程或產(chǎn)品特性的狀態(tài)數(shù)據(jù)。20多年的發(fā)展實踐表明，將互聯(lián)網(wǎng)技術引入到智能制造的生產(chǎn)體系中來，是解決這類問題的最有效方法。

推進智能制造生產(chǎn)體系建設是在全球化經(jīng)濟模態(tài)下提升國家競爭力的最重要的手段之一，世界各國都想在這一領域中取得發(fā)展的先機。我國出臺的“中國制造2025”規(guī)劃中就包含了智能制造工程、制造業(yè)創(chuàng)新建設工程、工業(yè)強基工程、綠色制造工程、高端裝備創(chuàng)新工程五個重大工程的建設內(nèi)容，其中智能制造是最核心的工程。這項規(guī)劃的目標是，到2025年，我國的工業(yè)生產(chǎn)制造智能化水平應達到能夠進入國際第一方陣的程度，實現(xiàn)從制造大國到制造強國的轉型。這充分說明智能制造的技術研發(fā)和工程應用已成為我國工業(yè)政策制定、科技創(chuàng)新規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)資源配置的重點領域。因此，在未來10年的時間里，我國勢必將按照“中國制造2025”規(guī)劃中關于“新一代信息技術”的目標和任務要求，進一步加大對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎技術研究和公共設施建設的實質(zhì)性投入，以便為智能制造生產(chǎn)體系的形成并發(fā)揮重要的作用提供更好的條件。目前，有關方面正在進行智能制造研究與發(fā)展的路線圖規(guī)劃，根據(jù)我國現(xiàn)有的技術基礎，做出研究路線、發(fā)展進程、關鍵技術等方面的具體部署。作為智能制造生產(chǎn)體系的一個重要組成部分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的研究與發(fā)展問題，也應該成為一個專題，并把它列入到相應的發(fā)展路線圖中來。