9月22日，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平抵達(dá)美國(guó)進(jìn)行為期3天的國(guó)事訪問，十幾位互聯(lián)網(wǎng)+界領(lǐng)軍人物也將隨行訪美，中美互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家將展開“科技對(duì)話”。無疑，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成為中美之間的紐帶，同時(shí)“互聯(lián)網(wǎng)+”也成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的風(fēng)向標(biāo)。

近日，在中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的示范區(qū)江蘇南京，上演了一場(chǎng)精彩的“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)制造”高峰論壇，包括中國(guó)工程院院士柴天佑教授、中國(guó)通信學(xué)會(huì)張新生秘書長(zhǎng)、南京郵電大學(xué)副校長(zhǎng)朱洪波教授、中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化所所長(zhǎng)于海濱教授、清華大學(xué)航空航天學(xué)院副院長(zhǎng)陸建華教授在內(nèi)的多位專家，以及美國(guó)國(guó)家儀器（NI）中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)理湯敏女士等NI工作人員，參加此次研討會(huì)，并進(jìn)行了精彩的發(fā)言。

通過這次會(huì)議，記者深入了解到我國(guó)為什么會(huì)推出“互聯(lián)網(wǎng)+”和《中國(guó)制造2025》，中國(guó)的戰(zhàn)略與美國(guó)“再工業(yè)化”、德國(guó)的“工業(yè)4.0”有什么不同，優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)在哪里。

中美德三國(guó)“后工業(yè)化”時(shí)代各顯神通

張新生秘書長(zhǎng)首先強(qiáng)調(diào)他對(duì)于“第四次工業(yè)革命”這個(gè)名詞的看法，他認(rèn)為應(yīng)該是“工業(yè)變革，科技革命。”張新生秘書長(zhǎng)道了各大國(guó)工業(yè)改革和相關(guān)策略的源委：“中、美、德在工業(yè)化后期都十分重視‘再工業(yè)化’。中國(guó)早就提出‘兩化融合’主攻方向是智能制造，以形成大的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。工業(yè)是規(guī)模經(jīng)濟(jì)，目前人類正處于工業(yè)化后期，工業(yè)化程度在變化，各個(gè)國(guó)家國(guó)情不同，面臨的困難也不同，不管是美國(guó)提出的‘再工業(yè)化’還是德國(guó)的‘工業(yè)4.0’，他們都在依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)找出路，實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展。例如，德國(guó)的優(yōu)勢(shì)是先進(jìn)的制造技術(shù)，但是碰上歐洲經(jīng)濟(jì)危機(jī)，必須要改，因此提出了‘工業(yè)4.0’。金融危機(jī)的爆發(fā)讓美國(guó)各界感覺到‘逆轉(zhuǎn)’的必要性，同時(shí)也開始反思其產(chǎn)業(yè)政策和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。而重振制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力，是反思帶來的一個(gè)重要思路。中國(guó)與德國(guó)情況有類似點(diǎn)，即有制造優(yōu)勢(shì)，此外中國(guó)還有互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。信息化帶來了機(jī)遇，要實(shí)現(xiàn)信息交流共享、信息資源的挖掘，實(shí)現(xiàn)信息化、工業(yè)化融合。兩化深入融合需要有切入點(diǎn)，不能亂，因此我國(guó)選擇了智能制造（人工制造、智能制造、3D打印），中國(guó)的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用和人多。”此外，張新生秘書長(zhǎng)還認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)下一個(gè)大方向應(yīng)該是農(nóng)業(yè)，畢竟中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)。

智慧服務(wù)是根本

朱洪波教授在接受記者采訪談到了他對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解：“物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步深化，把連接對(duì)象擴(kuò)展，物聯(lián)網(wǎng)可以說是一種形態(tài)。核心是為了服務(wù)進(jìn)行信息處理，將任務(wù)上移，要把服務(wù)智慧化完成，即智慧服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)提出這么多年，問題出在智能服務(wù)上。‘互聯(lián)網(wǎng)+’的動(dòng)力就是物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)只是連接方式，它有兩個(gè)要素：首先是連接，這是手段；其次是基于數(shù)據(jù)處理的智能性，不需要人參與就能提供有人的服務(wù)，即從傳輸網(wǎng)變成服務(wù)網(wǎng)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過大數(shù)據(jù)處理提供智能制造，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)結(jié)合，大數(shù)據(jù)處理一定是面向一定應(yīng)用需求的。云計(jì)算是平臺(tái)，大數(shù)據(jù)是處理能力。”

任何游戲都需要規(guī)則，目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成，甚至某些方面顯得很無序。不過新事物的發(fā)展往往容易迷失，這很正常。朱洪波教授表示：“對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)大家既都興奮又緊張，沒有標(biāo)準(zhǔn)大家不能用，沒有安全大家不敢用。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)還是任重道遠(yuǎn)。”

智能優(yōu)化制造那些事

中國(guó)工程院院士柴天佑教授發(fā)表了“流程工業(yè)智能優(yōu)化制造”的演講。柴院士首先談到目前工業(yè)所要求的高效和節(jié)能的關(guān)鍵——生產(chǎn)工藝優(yōu)化和生產(chǎn)全流程的整體優(yōu)化。智能優(yōu)化制造的含義是：以企業(yè)全局及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程的高效化與綠色化為目標(biāo)，以生產(chǎn)工藝智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程整體智能優(yōu)化為特征的制造模式。

工業(yè)4.0的愿景體現(xiàn)在幾個(gè)方面：生產(chǎn)資源形成一個(gè)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，生產(chǎn)資源將具有自主性、可調(diào)節(jié)性、可配置等特點(diǎn)；產(chǎn)品具有獨(dú)特的可識(shí)別性；根據(jù)整個(gè)價(jià)值鏈，自組織集成化生產(chǎn)設(shè)施；根據(jù)當(dāng)前條件，靈活制定生產(chǎn)工藝。為此，美國(guó)NSF提出了分布式信息物理融合系統(tǒng)（CyberPhysicalSystem，CPS），能使得計(jì)算資源與物力資源緊密融合與協(xié)同，即3C（通信、計(jì)算、控制）+物理實(shí)體；而德國(guó)推出的方案是智能技術(shù)+CPS+離散制造。

智能優(yōu)化制造面臨的挑戰(zhàn)包括四大方面。（1）生產(chǎn)工藝優(yōu)化和生產(chǎn)全流程整體優(yōu)化一直是世界范圍內(nèi)的難題，美國(guó)工程院院士L.T.Biegler先生也表示目前缺乏對(duì)工業(yè)過程全流程的優(yōu)化。（2）決策過程與產(chǎn)品生產(chǎn)過程（化學(xué)+物理）難以建立數(shù)學(xué)模型，難以數(shù)字化。（3）決策過程的知識(shí)與數(shù)據(jù)不完整、滯后。（4）現(xiàn)有的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與軟件平臺(tái)制約。

目前在工業(yè)過程運(yùn)行、工業(yè)過程決策、生產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)上都存在一些問題。如何解決呢？柴天佑教授解釋道：“首先，應(yīng)該智能感知生產(chǎn)條件變化，自主決策控制系統(tǒng)指令、自動(dòng)控制設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)異常工況時(shí)，能及時(shí)預(yù)測(cè)進(jìn)行自愈控制、排除異常工況，實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)化運(yùn)行。其次，自動(dòng)獲取市場(chǎng)需求變化和資源屬性方面的數(shù)據(jù)和信息，智能感知物質(zhì)流、能源流和信息流的狀況，自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)響應(yīng)，自適應(yīng)優(yōu)化決策，優(yōu)化配置資源和合理配置與循環(huán)利用能源。此外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)“扁平化”。移動(dòng)監(jiān)控與移動(dòng)決策；企業(yè)目標(biāo)、資源計(jì)劃、調(diào)度、運(yùn)行指標(biāo)、生產(chǎn)指令與控制指令集成優(yōu)化；盡可能提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品指令；盡可能降低能耗與物耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程環(huán)境足跡最小化，確保環(huán)境友好地可持續(xù)發(fā)展。”

細(xì)化來說，智能優(yōu)化制造對(duì)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信、數(shù)據(jù)科學(xué)都帶來了挑戰(zhàn)。麥肯錫咨詢公司曾表示，知識(shí)型工作的自動(dòng)化是驅(qū)動(dòng)未來全球經(jīng)濟(jì)12中顛覆技術(shù)之一。因此應(yīng)該研究知識(shí)工作者自動(dòng)化+智能技術(shù)+COCC（控制與優(yōu)化、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)）與流程工業(yè)實(shí)體相結(jié)合的智能優(yōu)化技術(shù)系統(tǒng)理論與方法。還要研究人機(jī)物三元空間融合系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析、預(yù)測(cè)與多目標(biāo)優(yōu)化決策理論與方法，工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系能的分析與可視化。

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針對(duì)計(jì)算機(jī)與通信的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)是：復(fù)雜工業(yè)過程物質(zhì)流、信息流和能源流相互作用的可視化計(jì)算工具與軟件平臺(tái)。對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)的挑戰(zhàn)包括：如何從價(jià)值密度低的大數(shù)據(jù)中挖掘相關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)；如何處理數(shù)據(jù)、文本、圖像等非結(jié)構(gòu)化信息；如何利用相關(guān)關(guān)系建立復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的模型。

此次高峰論壇還同期舉辦了未來移動(dòng)通信聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的揭牌儀式。該實(shí)驗(yàn)室是由南京郵電大學(xué)和NI聯(lián)合創(chuàng)辦，該實(shí)驗(yàn)室對(duì)于工業(yè)制造、“互聯(lián)網(wǎng)+”而言有著非常重要的意義，相信未來從這里一定會(huì)走出大量的科研人才，助力未來移動(dòng)通信事業(yè)蓬勃發(fā)展。

“智能的核心是網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、云、應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)創(chuàng)新的平臺(tái)，能解決社會(huì)問題。即先進(jìn)生產(chǎn)力解決生產(chǎn)方式，并決定上層建筑。”張新生秘書長(zhǎng)激動(dòng)地說道。“我們正處在兩化深度融合、互聯(lián)網(wǎng)由消費(fèi)生活領(lǐng)域向生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)變的階段。過去300年，中國(guó)錯(cuò)過了科技和工業(yè)發(fā)展的兩大機(jī)遇，這次不能再錯(cuò)過了。各界人士應(yīng)該結(jié)合中國(guó)國(guó)情，把真正的難點(diǎn)找出來。”