智能工业带给制造业的机遇与挑战

本刊记者 孟剑

智能工业是必由之路，如果企业想提升自己的核心竞争力，从同行中脱颖而出，智能工业是摆脱产品同质化的有效手段

“以前我是抄表员，现在的主要工作就是在大厅收费。”江苏省徐州市供电公司的刘师傅告诉记者。而最主要的原因是，过去人工抄表，要记录每一块电表的度数，从2010年开始，各地区开始陆续更换智能电力仪表，只需扫描即可获取用电量，节省了很多人力成本，许多从事抄表工作的员工转向服务部门。

近几年来，国家大力开发智能电网项目，江苏省一直是前沿阵地，而智能电力仪表的铺设是智能电网在大众面前展现的最直观的表象，这背后隐藏的正是智能工业的内核。

何为智能工业

一直以来，我国利用人口红利与资源优势，将中国建成了制造业大国，工业便成为了我们的支柱产业。制造业转型的口号已经喊了很多年，随着全球市场的萎缩和人口红利的消失，国内制造业正面临着前所未有的考验。许多城市可用的工业用地所剩无几，原材料、劳动力等生产经营成本不断上升。过去我们输出资源，现在我国对重要资源、能源的对外依存度不断提高。利用更为先进的技术降低劳动力成本，减少资源浪费，开发产品的更大价值成为工业转型升级的重中之重，从十二五规划中可以看出，智能工业将在这次产业升级中扮演重要角色。

总的来说，智能工业是基于物联网技术的渗透和应用，并与未来先进制造技术相结合，形成新的智能化的制造体系。这其中包括将各类终端、基于泛在网络技术计算模式、移动通讯等融入到工业设计的生产和服务的各个环节。

全国物联网产业联盟秘书长柏斯维称：“现在工业制造中普遍使用的现场总线、工业以太网、工业无线通讯都属于物联网的范畴。”从某种意义上来讲，智能工业与过去的科技工业相比，更多的是将传统工业，通过传感器，将机器与机器之间建立联系，同时利用互联网技术进行人与机器、机器与机器之间的交互，从而达到智能控制的作用。

“物联网技术在智能工业的应用，其中主要包括两大类：一是生产半成品或者成品的追踪，未来主导智能工业的一定是灵活的大规模定制，这就需要对生产半成品进行有效的识别和追踪，实现同一生产线对不同半成品的加工，产出多种成品。谈到对于成品的追踪，就需要涉及PaaS（Product as a Service）这种商业模式，通过对售出产品的跟踪，实现PaaS提供的增值服务，这将是未来的制造企业常态盈利模式；二是生产线数据的实时采集、分析和汇总，目前生产线上单个设备的数据可以实现远程监控和诊断，为工程师们提供参考依据。但是作为企业的管理者，更关心整个生产线解决方案的总体工作指标。这就得将生产数据上传到私有云，随时查看生产情况，具体分析到每生产一件单品所对应的实时成本。利用物联网可以轻而易举地满足这一需求。”

从工业制造产品研发环节来说，工业智能化就是将传统的先制造磨具，再加工生产的方式，转变成利用软件开发，通过“共建共享”机制，建设数据库和工业设计素材库，推广计算机辅助工程、工业仿真等技术，进而提高研发过程的自动化、智能化水平，进一步缩短研发设计周期。“只是制造胎心仪磨具我们就用了3个月，生产了近10个磨具，大大地浪费了资源和时间，让我们的产品上市时间一再推迟，”“快乐妈咪”CEO陶建辉告诉记者称，“如果开发软件足够智能，这些问题便可大大避免。”

柏斯维补充说道，“目前，还有很多企业正在尝试将传感器、执行器、电机、控制器中采集到的大数据进行深入分析。总体上来看，仍仅限于在单个企业内部的应用，并没有形成产业链的大闭环。”

各国均发力智能工业

国内在工业的转型升级道路上不断试水智能工业，老牌的欧美制造强国也一直在探索，美国通过政策刺激积极吸引高端制造业回流，德国也在不断地将制造业往前推进。

柏斯维称：“国外的各大制造企业也已经采用了物联网技术，发展智能工业。比如奔驰、宝马等大型车厂可以追踪到每一辆汽车的具体情况。戴姆勒触发了Car2Go这种新型商业模式。Car2Go的计费模式根据非常精确的汽车使用情况，包括发动机转速、加速度、车载重量以及其他的详细指标。这种模式激励了汽车的环保使用方式。第三方维修公司可以通过监控数据为车辆提供检修服务。第三方的服务中心可以为汽车提供停靠和保养服务。”

在工业发达的德国，智能工业被誉为继蒸汽时代、电气时代、科技时代三大工业之后的“工业4.0时代”。而这一概念就是在2013年4月汉诺威工业博览会上提出的全新工业革命理念。值得一提的是，“工业4.0”研究项目的背后有着强大的推动者，是德国联邦教研部和联邦经济技术部联手资助，并在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等产学界的推动下形成的，在德国这一项目成为《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一。

业内人士普遍认为，一直处于全球智能工业领先地位的德国，通过“工业4.0”战略的实施，会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升全球竞争力。

而我国一直在力求建设一个工业强国，在2012年工业和信息化部发布的《十二五物联网发展规划》中将智能工业等领域规划为重点应用示范工程，揭示了智能工业在我国未来社会经济机构中的重要地位。为了将智能工业产业化，国内各大自动化厂商开始积极布局和应对，科远股份从销售制动化仪表起家，到现在从控制系统、信息系统、装备自动化等领域积极开始研发应用，现在已经成为国内热工自动化方面的领军企业和上市公司。

当然，面对新一轮的工业变革，还有一段阵痛的路要走，在本刊记者采访过程中，许多企业强调，实现智能化工业生产的成本很高，只有像央企那种企业才有资金投入，面对这一问题，柏斯维称，“认为智能工业的成本高，是由于片面地评估了智能工业的收益。详细计算智能工业的投入资本回报率，可以看到生产效率的提升，生产能效的提升，以及人力成本的节约，如果将这些综合起来考虑，智能工业其实是一种成本最低的方式。智能工业解决方案，普遍已经是标准化的产品，具有顺畅的运营和简便的维护流程，即便是在员工数量不变的情况下，对于员工素质的要求可以适当放宽，联动也可使人力成本降低。如果企业仔细核算智能工业的投入资本回报率，长期的效益非常可观。”

但现实的问题是，投资的钱从哪里来？国家在政策上的扶持力度究竟有多大？尤其是对于中小私有企业来说是个巨大难题。

“未来的工业发展将会逐渐和商业应用融合，iPad和APP会更多地应用到工业现场，动动手指就能完成程序配置，挥挥手就能完成模块的拖拽。生产配方存储于云端，控制器就像芯片一样嵌入各个设备，随时下载各式配方，随时调整生产。也许未来的工业生产也可以像虚拟游戏一样有趣。”柏斯维如是说。