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工业App:智能化转型突破口

       近日,中国工业技术软件化产业联盟(中国工业App联盟)揭牌。颇有意味的是,这样一个以发展工业App即工业应用程序为己任的产业化组织,其发起单位不仅有阿里云、树根互联、和利时、用友这样的IT企业,还有船舶、兵器、航空、航天、核工业、电子等领域的多家军工巨头。这充分显示,具有最强研制实力的中国制造企业已经认识到工业App的重要性。

       工业技术软件化通过软件技术,将工业研发设计、生产制造、运营管理等领域的知识予以显性化、模型化和标准化,形成能够通过网络传播和复用的工业App。工业App将工业知识、技能模块化封装,被誉为人类工程师智能的“数字替身”,也是工业互联网建设的重要内容。在国务院近期发布的规范我国工业互联网发展的指导性文件《深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中,明确提出到2020年,要支持建设一批跨行业、跨领域的国家级平台,以及构建一批企业级平台,培育30万个以上的工业App。

       与数百万移动App刺激了移动互联网的爆发相类似,工业互联网的兴起,使得工业App正迎来新的发展机遇。据预测,到2020年,全球工业App的市场规模将突破2000亿美元,这为我国制造业、信息通信业携手实现“换道超车”提供了新机遇。

       制造业智能转型重要突破口

       互联网、大数据、人工智能等技术与实体经济特别是制造业的深度融合,给工业发展模式带来革命性的驱动力。“智能制造”开始真正演化为与数字化制造、网络化制造具有显著区别的崭新发展阶段。

       随着新一代人工智能的兴起,各方都在关注人工智能与智能制造将在什么时候、什么场景、什么阶段产生“化学反应”。日前,在南京举行的世界智能制造大会上,中国工程院院长周济代表我国产业界首次提出“人-信息-物理”三元智能系统论,分析了智能制造范式从数字化、网络化向智能化迈进的发展趋势。这一智能制造的重大理论创新,深刻揭示了新一代人工智能需要与工业中的“人的智能”,以及固化在产品、系统中的工业智能相协同的基本规律。这引发了人们的思考:那种与传统制造创新相区别,具有更显著智能化特征的“真正意义的智能制造”究竟将在何处涌现,它将何时来临,如何发展?

       工业和信息化部注意到新一代人工智能与智能制造之间的协同推进关系。12月14日发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》明确提出,要推动“智能制造加快发展,复杂环境识别、新型人机交互等人工智能技术在关键技术装备中加快集成应用,智能化生产、大规模个性化定制、预测性维护等新模式的应用水平明显提升。重点工业领域智能化水平显著提高”。

       与此同时,该文件还鼓励离散型制造企业以生产设备网络化、智能化为基础,应用机器学习技术分析处理现场数据,实现设备在线诊断、产品质量实时控制等功能,并鼓励流程型制造企业建设全流程、智能化生产管理和安防系统,实现连续性生产、安全生产的智能化管理。

       对于制造企业而言,无论是对现场、产品数据的智能分析处理,还是研发-生产-服务全流程智能管理,都离不开工业互联网平台、网络及工业软件。

       而主流的工业软件研发包括两大阵营,一类是由供应商主导研发的通用类工业软件或解决方案,如CAD/CAM、ERP。另一类是工业企业自身主导的专用或私有工业软件,直接服务于工业各环节、流程的业务运行。

       索为软件董事长李义章等专家认为,工业的智能正在快速从工厂、供应商向平台迁移,而平台的智能高度依赖其运行的工业软件的种类与生态多样性。在很长一段时间,业界对工业企业私有软件的了解很少,也谈不上关注与发展。以波音公司787机型为例,其研制过程用到8000多种软件,其中只有不到1000种是商业软件,其他7000多种则是波音私有软件。这些凝结着丰富工业know-how的工业软件的研发与大规模运用,作为供应商的软件服务商无力支撑,只能依赖工业龙头企业自身或以其为主导,与软件厂商联合研发。随着工业互联网平台从龙头企业走向开放,工业技术软件的创新力量也开始向平台汇聚。

       美国的AVM(自适应运载器制造)计划提出“重新发明制造业”的口号,就是借鉴了集成电路行业的分工协作方法,将防务装备研发周期从十年缩短到两年。搭建技术模块化、协作社会化的技术知识共享平台,已经成为GE、西门子、IBM等巨头进军工业互联网,实现智能转型的核心理念。与其说GE公司的Predix平台很强大,不如说Predix平台上的工业技术软件很丰富、很智能。

       专家呼吁,应发挥中国工程师规模世界第一、互联网用户世界第一的“双优势”,通过政府、行业、企业等共同努力,大力推动中国优秀制造企业进军工业软件,推动百万工业App上云,将有力地推动包括软件业在内的信息通信业与工业融合创新,只有如此,才能为人工智能与先进制造技术在工业互联网平台上“握手”奠定坚实基础,才能务实提升中国制造的智能化水平。

       推进工业App发展政策将发力

       谈到工业App如何助力中国制造业智能化转型,工业和信息化部信息化和软件服务业司副司长李冠宇认为,工业App可以应对国内工匠不足的难题。运用软件技术,将制造企业研发设计、生产制造、运营管理等领域原本分散、隐性的知识、技术和经验挖掘出来,实现显性化、模型化和标准化,有助于加速工匠经验的传承、共享和大规模重用,激发创新创业活力。

       综合多位专家的观点,记者认为,工业App领域的创新,不单是信息通信业与软件业的事,更是制造业的事。人工智能要与制造业握手,根本的介质是网络和网络上运行的软件,以及软件中奔腾的数据。如果把工业互联网比作新一轮信息高速公路的话,工业App就是这条“路”上跑的“车”,工业大数据就是这些“车”里拉的“货”。抓住工业App,就抓住了工业大数据,既有利于启动工业互联网市场,也将快速打开“人工智能 先进制造”的入口。由于工业技术类软件的匮乏,以及工业物联网发育不足,我国制造业的当务之急,是先打好制造业的数字化、网络化平台与软件基础,还不能急于求成,过早“拥抱”人工智能。而作为工业技术智能化的重要方向,工业技术软件化这一关理应优先突破。

       目前,我国工业体系较为完备,积累了大量的数据资源和知识经验,工业技术软件化具备较好的基础。但无论是软件企业还是制造企业,既懂工业又懂软件的复合型人才紧缺,还要懂人工智能的人才更是万中无一。面对工业技术软件这一新生事物,制造企业长期局限于用户的角色,加上缺乏政策支持,罕有主动出击引领创新之举。为加强政策引导,工信部正加快制定出台《工业技术软件化三年行动计划》,将工业技术软件化纳入工业互联网平台建设的重要内容重点推进。与此同时,将实施百万App工程,推进工业App规模化体系化发展。将支持符合条件的地方和行业,结合各自的资源禀赋和工作基础,建设工业技术软件化创新中心,推动协同创新。支持重点行业和骨干企业推进试点示范,激发市场潜力。在标准方面,将成立工业技术软件化标准工作机构,发布标准指南、开发和应用工具箱、方法论等重要标准,为工业App研发和应用提供支撑。发展工业App可靠性检测、质量评估、安全评测能力,支撑“百万App工程”的实施。

       随着一系列政策的出台,以及政府、行业、企业相关认识与行动的不断深化,2018年,工业技术软件化可望成为人工智能与实体经济深度融合的突破点,将有力推动工业互联网网络、平台的发展,加快传统制造转型升级,拓展出数字经济新蓝海。