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数字化:制造业建设未来工业4.0的必经之路

http://www.gd.chinanews.com    2018年11月09日 17:17     来源:中新网广东

  德国国家科学工程院Academician Otthein Herzog 奥泰因•赫尔佐格院士

  尊敬的各位来宾,女士们,先生们,今天我会给大家作一个报告,同时我也非常荣幸今天能够来到这里。今天我要谈的是基于人工智能的生态系统、智能服务以及工业4.0。

  首先我要说一下智能服务以及生态系统,最后会讲到智能体系以及智能服务,同时我还会做一个简要的介绍。

  刚才潘教授已经谈到了物联网以及服务有很多的应用领域,这给我们带来了新的挑战,同时也带来了新的机遇,比较幸运的是,很多我们研发出来的技术都已经得到了应用,从智能出行到智能建筑到智慧城市、智能物流、智能工厂、智能产品等等,所以大家可以看到这是网络化的智能世界以及物联网,它能够不断地促进我们在应用领域的扩展。

  我们正在寻求什么样的技术呢?来看一下历史,可以看到我们有大型的主机,这是很多年研究出来的,有很多的用户他们可能只是用一台电脑,我们有单用户一台电脑,有个人电脑,当然我们也可以有一个用户有很多台电脑,这能够帮助我们处理大数据和云计算以及多种装置等等,所以接下来我们进入到了服务网络的时代。另外我们还有很多的实物设备,还有嵌入式的系统等等,所以大家可以看到在工业4.0的时候我们有嵌入式的系统,而这个嵌入式的系统不断地改进,之后我会详细地讲这一点,这也带来了信息物理系统,信息物理系统把虚拟的世界和现实的世界联合在一起。接下来就出现了物联网,物联网指的就是我们把数据的网络、服务的网络、物体的网络融合在一起,这能够帮助我们在实现智能制造。

  给大家举一个例子,大家可以看到非常简单的东西,比如像集装箱,它能够在信息物理系统当中流动,比方说我们可以知道这个集装箱的温度,还可以增加一些识别的装置,可以知道它的定位,另外集装箱也可以使用GPS系统,这就使得整个系统能够进行交流以及数据的处理。因为我们有了诸多的技术,所以我们可以把一些简单的东西变得非常的高效,能够使得它在物流系统当中快速地流动。

  而这些实实在在的物体也跟IT的世界融合在一起,比如说集装箱的数字双胞胎,我只想讲一下,第一次工业革命和第四次工业革命的特点是截然不同的,总的来说我们都有信息物理的一些东西,这能够让我们控制物体,得到一些反馈,而且与设备一起工作,而这个IT的世界就能够帮助我们实现智能制造。

  我们来看一下如何实现工业4.0所采取的步骤,可以看到我们有很多技术上的工作需要做,比如说我们要有参考体系的架构,而且我们还要面临更多的挑战,还需要创新商业模式,还需要了解规范,当然我们还需要知道谁是数据的拥有者,所以在移动领域我们更多的是要关注中小企业,而且要进行培训和提供教育,另外还要关注数字平台、自主系统和深度学习,一旦我们有了移动化,这意味着我们的生产是可以得到优化,这并不是世界的终点,我们还需要看一下大规模市场的采用,以及以数据为驱动的市场创新。这三步不仅仅能够为我们带来工业4.0,非常重要的是可以给我们创造新的业务,最为重要的是,我们是打造一个生态系统以及平台经济,平台经济对于我们来说都是非常好的概念和理念,所以我们从优化生产要过渡到数据驱动的业务创新,非常重要的一点是我们从商业模式入手来关注产品、流程和服务,因为如果说我们有智能产品的话,我们可以提供智能服务,然后更好地应用我们的产品,而在提供服务之后,我们还可以提供事后的一些服务,还可以为我们的服务创造附加值,能够进行创新生态系统,而这个生态系统是由数据来驱动的,这是商业模式的一种创新,结合在一起就形成了工业4.0。

  接下来我给大家简要地介绍一下最近发布的一份报告,它是德国国家科学与工程学院发布的《智能服务世界报告》,而这份报告的目标在2018年我们的目标是充分利用智能服务先进的经验,描述最先进的智能技术,而且通过提出挑战和建议来描述未来的发展,当然在这个背景之下我们还需要有商业模式的创新、技术的驱动、管理和组织等等,这一份报告在网上是可以找得到的,在我们的工程院的网站上可以看到。

  讲到商业模式的创新他们是颠覆性的,是建立在智能产品和智能服务相辅相成的基础上,我们的目的就是为客户、用户提供新的体验,为他们带来新的承诺,而且以创新的方式通过整合不同利益相关方的商业网络来实现的,而这些服务承诺的发展潜力和数字平台的重要性已经受到了认可。

  我们对于这个数字平台以及服务的潜力的重要性已经得到了认可,但是要实施智能服务依然存在基本的障碍,例如除了传统的产品之外,智能服务如何实现货币化和盈利,有时候这些内容是有所缺失,所以企业无法盈利,因为在很多领域的客户依然使用软件来获得即时的服务,所以到目前为止没有办法实现智能服务的盈利。

  而基本的智能服务是由技术来驱动的,包括开放性的平台,还有人工智能、机器学习、虚拟化、数字双胞胎、云技术、基础设施、5G宽带、参考体系的结构,而同时数字化建模是非常重要的,这对于所有产品和用户而言都是非常重要的。

  另外,我们还要实现标准和规范,来实现技术组建和系统的全球化和兼容性。

  最后一点,数据所有权也是非常重要的一点,因为每一家企业他们都希望拥有自己的数据,但是为了能够交换服务,我们同时也是要提供数据,所以大家必须在数据所有权和数据安全、数据保护方面、法律框架方面必须有非常好的管制。

  同时,这个报告当中也谈到了管理和组织,我们要提供智能服务的话,就意味着企业管理以及内部的组织架构必须要有一个根本性的转变和自适应的过程,所以我们是不大可能去实施增量优化的计划,所以对于企业来说必须要再次考量,这是非常重要的,可能还需要改变企业的文化,从而能够让我们开展更多的合作。同时你不可能改变一切,或者你不可能一下子改变所有的一切,你必须要看一下组织架构,改变组织架构,使得它尽可能地智能,让所有的利益攸关方参与进来。

  所以总的来说,2018年智能服务的世界报告,德国的企业已经了解了数字变革的重要性,他们也认识到了数字平台的重要性,并且率先实现了面向服务的业务模式,也就是2B2的模式,但是数字平台对于德国企业盈利能力的影响依然是微乎其微的,但是这样的影响依然在持续当中,而且智能服务世界计划和所有的利益攸关方一起全方位地汇总了德国对于数字平台的探索。

  接下来给大家对智能服务世界报告提一些建议,支持开放性的平台应当是智能服务世界计划实现技术进步的先决条件。对于欧洲、中国而言,非常重要的一点是,我们要建立欧洲共同数字市场。另外我们还要执行一种服务,叫做Onboarding Factroy,是为中小企业提供服务,主要为他们智能服务的设想和实施提供初步的支持。我们还需要建立一个网络,是由领先的技术、咨询和IT服务企业+科学界、政府的网络,比方说在德国,中小企业大概是占了95%企业的数量,这个情况我相信在中国也是非常相似的,所以非常重要的一点是,中国也能够采取这种Onboarding Factroy的服务,中国与德国密切的合作,我们需要把企业、科学、政府联系在一起,从而能够提供渐进的服务。

  接下来给大家介绍智能系统以及服务,刚才我已经谈到了工人的世界或者是工业4.0对工人的影响,我们有了智能技术对象,包括信息物理系统的对量,它是从一开始就整合了人工智能的工程技术,而这个信息物理系统能够帮助我们实现高效、灵活和自主的流程,这样的一些流程它们能够自适应与环境相互作用,另外管理人员还没有考虑到在动态环境中出现的意外情况,因为他们通常都是在一个非常具有活力的环境里面,比方说可以分析大数据,可以预测未来,是基于他们的经验和知识来预测未来,他们能够减轻影响和可能状态的影响,这意味着他们是可以对未来进行预测的,他们还可以考虑到个人用户的行为,这意味着他们对用户更加的友好,比现在的系统使用起来更加的方便。而这个系统能够使得信息物理系统的生产是基于网络和物理系统的。

  同时智能工厂是第四次工业革命的基础,它们是分布式、连接、自配置、智能的系统,它们能够帮助我们降低复杂性,使用的是模块化的一种生产装置,它能够把虚拟世界和现实世界合而为一,我们从集中式的控制到分布式的自主系统的发展,如果来看一下这种分布式的发展,可以注意到我们已经开发的信息物理系统+服务来自主地执行复杂的制造任务,我们有25年的研究与应用,这些研究与应用专注的是可穿戴技术方面,这意味着我们赋权工人,让他们去操控更加复杂的技术,这些技术是怎么做到的呢?我们使用的是计算的技术,这也是工业4.0当中非常重要的技术,大家可以看到我们有25年的研究,我们也有很多的试点项目,其中非常重要的一点是,它可以用于维护、用于应急响应、用于医疗等等,这个计算技术广泛应用于各种领域。给大家举一个例子,比如说我们可以使用蓝牙用于医疗手势的控制,还有视频上下文的识别,当然这些组织是基于传感器网络的上下文识别,语音的控制,信息输出。

  再来看一下维护体系,我们只是要控制射屏的系统,还需要语言的接口,这样的系统能够保护工人,头戴显示也是非常重要的,因为工人的手是需要操控的,所以他们没有办法使用手机或使用手提电脑进行操控,所以必须要有头戴显示,通过头戴显示就可以看到信息,能够实现无线的交流和通讯,他们是不需要用手去操控的。

  另外,最先进的上下文识别也是非常重要的,包括了手势、噪音、语言识别、条形码、二维码、交换机、视频,也使得移动变得可能,当然现在还不可能实现百分之百,语言的识别是一个非常大的挑战。现在也可以实现很多其他方面的应用,我们非常幸运有很多技术可以帮助我们更好地实现智能制造,可以看到组装的流程,而这个系统能够识别所有的活动以及所有检测服务的活动,并且能够为工人提供非常好的信息,还有可穿戴计算系统架构,这种架构甚至可以安装在我们的纺织品当中,还可以用于嵌入式的微计算系统,当然还需要头戴显示的技术,去和比如说像谷歌眼镜头戴显示的技术,而这种头戴显示的技术刚才潘先生已经谈到了这个技术,它可以用于医疗,也可以用于手术室,还有小型的传感器,它能够识别我们的动作和手势。

  结论。人工智能的方法,包括信息物理系统,以及物联网,它能够推动制造以及物流流程,在各个方面实现数字化,以及与企业业务流程的协作,还可以颠覆商业模式,能够融入全球的工业网络,还可以使用全球服务平台,并且可以依托开放可持续的生态系统,这意味着我们可以加快数字化、智能制造、智能物流、智能服务以及智能商业模式的流程。同时,我们刚才也谈到了信息物理系统和智能服务,我相信这种信息物理系统+智能服务能够帮助我们自主地进行复杂的制造任务,我们有25年可穿戴计算方面的研究和应用,它能够帮助我们赋予工人同样的技术执行更加复杂的任务。信息物理系统的监管和交互能够实现,这些都在制造领域是可以实现的,但是信息物理系统没有办法处理非标准的。任务,例如汽车的维护、质量的保证、处理紧急情况等等,这意味着不同的技术其实是能够让工人有更大的权利来使用同样的技术执行更加复杂的任务。同时,在工业4.0当中我们认为是工人能够更好地使用人工智能来制造更好的产品和更优质的服务。




[编辑:黄强]

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