“2015中國自動化產業年會”之領袖企業推動中國(新型工業化進程)高層論壇以“創新 智慧 可持續發展”為主題,特別邀請中國自動化學會副理事長、中國工程院院士柴天佑做題為《流程工業智能優化制造》的報告,報告分析了智能優化制造給我國流程工業帶來的機遇和挑戰,提出了流程工業智能優化制造的非常具有前瞻性的建議,指出流程工業智能優化制造是我國流程工業由大變強的必由之路。中國科學院自動化研究所研究員曾大軍帶來題為《基于健康大數據的生物監測》的報告,報告立足于大數據環境下生物監測和生物安全重大需求,探討相關大數據解析學的技術要點。
在CEO巔峰對話中,和利時集團CEO邵柏慶、西門子(中國)有限公司過程工業與驅動集團副總裁兼過程自動化部總經理姚峻、施耐德電氣(中國)有限公司工業事業部運營卓越部運營卓越總監周利國、希望森蘭科技股份有限公司總經理何建波、菲尼克斯電氣中國公司總裁顧建黨、研華(中國)公司工業自動化事業群總經理蔡奇男與現場來賓共論新常態背景下中國制造業如何轉型升級。圍繞智能轉型、創新驅動、綠色發展等熱點話題展望自動化產業的未來發展。
柴天佑 ——解讀智能優化制造
中國自動化學會副理事長、中國工程院院士 柴天佑
流程工業智能優化制造是我國流程工業由大變強的必由之路。智能優化制造的涵義是以企業全局及生產經營全過程的高效化與綠色化為目標,以生產工藝智能優化和生產全流程整體智能優化為特征的制造模式。要實現智能優化制造現在面臨的難點是什么呢?首先,生產工藝優化和生產全流程整體優化一直是世界范圍內的難題;其次,我國原料成分復雜,生產工況波動大,使生產工藝優化和生產全流程整體優化更加困難。但是大數據、移動計算和移動網絡、智能技術、知識自動化使智能優化制造成為可能。
要想實現我們國家的原材料工業成為強國,必須把現在的工業過程變成一個智能優化技術系統,讓它能夠智能感知生產條件的變化,自主決策控制系統的指令,自動控制設備。當出現異常工況時能及時預測進行自愈控制,排除異常工況,實現安全優化運行。另外,如何使企業經營決策系統、供應鏈系統、資源計劃系統、制造執行系統、能源管理系統成為智能優化決策系統,盡可能提高生產效率和產品質量,盡可能降低能耗和物耗,實現生產過程環境足跡最小化,確保環境友好地可持續發展,也是我們面臨的問題。智能優化決策系統就是自動獲取市場需求的變化和資源屬性等方面的數據和信息,智能感知物質流、能源流和信息流的狀況;自主學習和自動響應,自適應的優化決策、企業的生產目標;優化配置資源和合理配置與循環利用能源,實現計劃調度與生產全流程控制的一體化。
要想實現以上設想,必須要解決以下問題:一就是如何實現流程工業產品和產品加工過程的數字化,實現生產過程的物質流、能源流和信息流相互作用的可視化,為生產工藝研究人員提供技術創新的平臺和工具;第二是如何將知識自動化+智能技術+3C與流程工業實體相結合,針對不同流程行業的特點,形成適合不同流程行業的智能優化技術,還要實現人機物三元空間融合系統的動態性能分析、預測和決策。
曾大軍 ——解讀生物監測2.0
中國科學院自動化研究所研究員 曾大軍
生物監測即通過對人類、動物、植物、食品及環境中病原體信息進行實時收集、分析和解譯,采用計算分類、統計分析、異常檢測等信息技術進行信息挖掘和知識表達,實現疾病暴發或生物安全事件的早期探測和預警,對監測預警體系的及時性、準確性和安全性進行評估,并應用情景模擬、仿真和決策支持等技術為常態非常態和重大活動中的疾病防控和生物安全相關決策提供技術支持,以應對各種公共健康和生物安全威脅。
生物監測1.0的技術本質是基于傳統的醫學記錄和癥候群的數據源進行信息處理、共享以及數據挖掘。生物監測1.0技術和應用歷經15年的發展已經擁有眾多成功應用和科研成果,但是距離能夠真正有效地應對生物安全提出的各種威脅仍有諸多挑戰。其中如何繼續提升預警窗口是核心問題,這是研究人員和決策執行者的共識。生物監測的核心就是一個“快”字,有提前量,能預知就能夠更好地應對,在時間上、在預警量上的提前,其意義根據研究表明業績是非線性,甚至是指數型的。
基于此生物監測2.0的研發勢在必行,簡單地說生物監測2.0就是生物監測1.0加上現在熱議的大數據。在大數據的驅動下,生物監測2.0對生物監測1.0的升級發展可以簡要的概括為以下三點:從傳統的被動預警到現在的主動預警;從相關部門主導到全民參與;從遲滯響應到實時感知。
以上三點的核心都是基于多元的大數據對生物監測預警的時間窗口盡量的提前,那么驅動生物監測的大數據主要是健康大數據,健康大數據的產生是行業的需求,也是技術發展的一個必然結果。各行業,尤其是醫療健康行業,其信息化腳步正在加快,從技術基礎的積累來看軟硬件技術日益成熟,物聯網、傳感器和IT技術發展迅速,移動應用獲得風險投資青睞,智能型和便攜型可穿戴設備規模日益增長,這些都為健康大數據提供了堅實的保障。
近幾年生物監測2.0的科研和實踐開始重視和關注兩類健康大數據。一是分子生物大數據,二是社會行為大數據。梳理近期的生物監測項目,我們將生物監測2.0的研究目標歸納為:整合新興健康大數據,建立國家生物監測預警體系,促進生物安全事件的快速響應,最大程度地避免危害發生或減少損失,維護國家安全和公共健康。
生物監測2.0主要是基于健康大數據的聚合關聯分析,異常的預測和預警,實時態勢的感知和情景模擬,實現從數據到知識再到決策的過程。
CEO巔峰對話 ——解讀智能轉型
西門子(中國)有限公司過程工業與驅動集團副總裁兼過程自動化部總經理 姚峻
姚峻:我認為中國制造業要實現智能轉型,關鍵所在仍是一個老話題——創新。如果我們一直不斷地模仿、不斷地利用資源做簡單的加工的話,就永遠走不出低端制造的死圈。所以各行各業的創新,是實現《中國制造2025》的最重要環節。對于自動化行業來說,我們將要發揮的作用應該是給各行各業輸送“彈藥”、提供工具,幫助制造業來實現創新。就工業4.0這一概念來說,其實不是自動化企業要實現工業4.0,而是我們的制造業要實現工業4.0,但他應用的工具是我們的自動化產品和技術,即應用智能型的自動化、數字化工廠來幫助他們實現高效、綠色、靈活的生產。
希望森蘭科技股份有限公司總經理 何建波
何建波:談到智能轉型,對于我們自動化企業來說,我認為當前最重要的有三個方面:首先,企業應該根據自己的情況量力而行。因為智能制造對于企業來說是一個巨大的投入,如何合理的循序漸進的投入非常關鍵。其次,在研發方面,除了堅持自主創新,對外的合作和交流也是一個重要的方面。最后,我們應該走出去,中國自動化產業的所有同行應該去世界上先進發達的國家和地區多學習經驗,讓我們能夠盡快去實現助力中國工業產業升級的目標。
研華(中國)公司工業自動化事業群總經理 蔡奇男
蔡奇男:對于自動化企業來說,要助力用戶的智能轉型,其中一個關鍵的問題就是融合。從中國政府一直倡導的兩化融合到現在業內熱議的智能制造、物聯網、工業4.0,其中一個非常重要的本質改變,就是自動化技術和信息技術的融合。在物聯網、工業4.0時代,其實已經很難有一家企業或者一家自動化的廠家能夠獨立滿足用戶智能轉型的需要,這就需要我們相互協同來共同服務客戶,我相信這應該是我們自動化者所共同來關注的。而且當前很多的IT企業都在紛紛進入到智能系統領域,這更需要我們自動化業者不斷思考如何跨界協同,從而面對未來自動化產業所面臨的挑戰。
菲尼克斯電氣中國公司總裁 顧建黨
顧建黨:中國要成為制造強國,需要我們所有自動化人以一個全新的視角在新常態下去思考如何進行轉型升級,我認為新常態對于自動化企業來講有三個層面:第
一,自動化人永遠要敢立潮頭,去引領技術的潮流。第二,中國的經濟是資源依賴型經濟,未來要實現可持續增長,就需要我們自動化人去推動信息化和智能化進
程,推動制造業生產過程和生產工藝的優化。第三,對于自動化人來講,不論是美國所提倡的工業互聯網、德國倡導的工業4.0還是中國的《中國制造2025》
規劃、兩化融合,這都是我們自動化人的最大的使命和機遇。智能轉型是個過程,對于自動化企業來說,永遠在路上。
和利時集團CEO 邵柏慶
邵柏慶:智能制造并不是一個復雜的概念,就是一個擬人化的過程。對于我們自動化廠商來說,如何模擬人的智能,實現自動化、智能化的工業生產過程,其中的關
鍵就是工業軟件。工業軟件涵蓋范圍廣泛,我認為最關鍵的是中間層,即承上啟下的MES。要求廠商既要懂管理,又要懂控制,既要懂硬件,又要懂軟件,通過軟
件使得企業的生產過程達到最優化。我們國內現在真正能承擔這一層能力的企業太少了,成型的產品太少了,真正能夠把MES貫徹到用戶整個生產過程中,提高用
戶最終效率,實現用戶目標的成功案例也太少了。所以我認為如果在未來十年間,我們中國自動化企業能夠把MES軟件做好,把人的智能真正模擬出來,相信我們
國家的制造業2025的目標就能實現。
施耐德電氣(中國)有限公司工業事業部運營卓越部運營卓越總監 周利國
周利國:很多用戶現在還不能清晰地理解智能轉型,我想從用戶的角度更通俗化地去解讀這一概念。首先,我們應該想一想為什么要轉型,原因就在于當前很多制造 企業面臨著全球化的競爭,而本身卻缺乏競爭力,迫使中國制造業面臨著產業轉型。其次,用戶應該意識到這一轉型是一次革命性的變革,而不是簡單的升級換代。 這種轉變可能是傷筋動骨的,我們既要抓住這一機遇,同時更要充分認識到面臨的挑戰。 最后,我們如何去轉型?要實現智能制造,無論對于自動化企業還是用戶來說,都有很長的路要走。不是簡單的用我們現有的產品去打包、貼一個標簽就能夠實現用 戶所需要的智能制造。作為自動化企業,我們應該認真地研究用戶的需求,從而幫助他們實現智能轉型。
CEO巔峰對話 ——解讀新常態下的創新
姚峻:我認為所有的變革和創新,都是源于市場和客戶的需求。我們需要迎合客戶的創新,為客戶創造價值,使其在市場競爭中占據優勢。對于自動化企業來說,我們要幫助客戶提升產品質量、減少成本,并且保證生產的可靠性。除此以外,我認為最重要的是我們要能夠幫助客戶縮短其產品上市時間。我覺得這是新常態下市場對于自動化企業提出的一個最大需求。西門子正在積極推進數字化工廠的概念。在中國成都和德國安貝格我們建立了初具規模的數字化工廠,它能做到虛擬和真實的統一,通過仿真模擬可以縮短調試開車、人員培訓時間,甚至優化生產工藝流程,從而大大縮短產品上市時間。在數字工廠中,從產品的設計軟件開始,到生產流程設計軟件和電氣自動化設計軟件,能夠在一個平臺運行,實現數據的橫向流動,同時生產控制系統、MES系統和ERP系統也能實現縱向連接,實現整體設計一體化。
邵柏慶:當前對于中國工業企業來說首先要解決少人化和無人化的問題。和利時正在極力推進少人化和無人化工廠的概念,大力發展整廠自動控制、生產管理,我們正在做一些樣板工程,但距離真正實現無人化的全智能工廠,還需要一個漫長的過程。此外,互聯網、云計算技術的發展,對于我們自動化產品和服務供應商的經營管理創新將帶來影響。和利時公司最近研究了一個項目——基于云計算的售后服務。通過云計算技術,來提高我們的服務質量,降低服務成本,提高用戶的滿意度。不但能夠通過遠程的預防性服務,保證用戶設備的正常運行,還可通過遠程服務、大數據分析,優化用戶的生產制造過程,提升自動化水平,而且能夠通過云端的軟件和服務,幫助用戶分析和解決工廠管理中的問題,提升管理水平。
周利國:在新常態下尋求創新是我們必然要面對的問題,無論是產品服務還是管理的創新,都應該從用戶的角度來不斷摸索。對于施耐德的創新,這里我舉一個簡單的例子,施耐德在三年前收購了中壓變頻器產品生產企業——利德華福。在收購以后我們發現,中壓變頻產品的維護是非常復雜的,特別是位于山區或者偏遠地區的用戶,我們的維護人員跑一次,時間和金錢成本都很大,而且還不能滿足用戶及時維護的需求。因此我們開發了變頻管家服務,大約在一年前開始投入市場,非常受用戶歡迎。比如在兩個月前我們通過變頻管家成功監控到華東區某用戶設備環境過熱,我們及時對用戶進行提醒,采取緊急應對措施,使得用戶避免了意外事故的發生。所以說我們需要根據用戶的需求,從互聯網、軟件硬件結合的角度,去實現我們的創新理念。
顧建黨:新常態對中國企業未來三到五年將會產生根本性的改變,對于每一個制造業企業來說,將會面臨三個最根本的問題: 首先,大量的生產同質化產品的傳統性制造業企業將被淘汰。那么如何解決產品質量的問題,正是我們自動化企業可以幫助傳統制造業企業提升的,即通過自動化產品和技術去升級其質量管控的方法和技術。其次,大量的制造企業將面臨越來越嚴重的人力短缺問題,這對于很多制造性的企業來說將會是一場災難,更將會是我們自動化企業一個最大的契機,同樣也是我們要肩負的使命。 最后,即將到來的未來智能制造世界,即從C端定制到B端的靈活制造,將會是我們所有自動化企業、信息化企業和IT企業未來最大的歷史性的機會。如果我們能夠把自動化、信息化和互聯網有機結合在一起,將能夠為中國的制造企業帶來革命性的影響。
何建波:新常態對于自動化行業和企業提出了更高的要求、更嚴格的標準。那么對于自動化企業來說,我們怎么樣去應對新常態?第一,產品創新是最重要的環節,我們要結合互聯網技術、遠程監控技術,為我們的用戶提供個性化的、定制化的產品。第二,我們需要為客戶提供創新的專業服務。就變頻器產品來說,去年森蘭專門研究了國內外同行變頻器產品的說明書,發現有些企業的說明書是厚厚的一本,有些企業的說明書卻很簡單,而我們該如何設計自己的說明書,這都是值得我們思考的,因為這也是客戶服務的一種,如果我們能夠用簡單的方式把產品使用方法表述清楚,這就是一種服務的創新。所以在新常態下我們怎么樣去提升自己的服務水平,提升自己的競爭能力,對自動化企業非常重要。
蔡奇男:在新常態下,我認為自動化業者可以從兩個角度來思考創新。一是你原有優勢的延伸,如研華原來是以嵌入式電腦、工控機、板卡模塊為優勢的企業,我們如何基于原有優勢和用戶需求來延伸我們的創新,這是我們正在思考的問題。第二是外部協同的創新。這里舉一個簡單的例子,研華在過去五年不斷地強化“智能地球的推手”的戰略,推進物聯網在各個領域的應用。然而很多客戶面對物聯網設備聯網,他們會認為這個想法很好,但是他們的IT部門卻不愿意開放自己的網絡接口來連接我們的設備。如何應對這一問題?我們聯合了外部的電信業者來共同合作,這讓研華在物聯網領域取得了非常大的突破。所以我相信在工業4.0時代,我們必須要去思考信息技術、大數據的意義和價值。另外,我相信惟有協同才能夠快速的發展,惟有與合作伙伴和客戶共同密切的溝通、協同創新,我們自動化企業才能面對《中國制造2025》這一世紀大商機。
摘自《自動化博覽》2015年6月刊