一、本周重点事件回顾与分析
(一)国内工业机器人产业将面临加速增长拐点
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
伴随着中国经济转型的步伐,国内制造业掀起了一场工业变革的新浪潮。“中国制造2025”战略规划的出台,进一步推进了以机器人为代表的智能装备制造业的快速发展。
什么是工业机器人?工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
2016年产量超7万台根据相关统计,2016年全年工业机器人的产量已经达到了7.24万台,同比增长了34.3%。2017年1-4月份,我国工业机器人的产量是35073台,同比增长51.7%,增长幅度很大。
2017年我国工业机器人销量将超4万台数据显示,2016年中国工业机器人的销量达到3.4万台,随着我国机器人行业技术的逐步成熟,预计2017年中国工业机器人的销量或将达到4.3万台,同比增长26.47%。
工业机器人出口数量持续稳点增长在进口方面,2016年中国工业机器人共进口52186台,总金额为87755.13万美元,较2015年增加了6105台,而2016年中国工业机器人出口30011台,总金额为15517.4万美元,较2015年增加了18218台。
随着我国智能装备制造行业的快速发展,进一步整合产业创新资源,工业转型升级、劳动力成本不断攀升及机器人生产成本下降,未来“十三五”期间,机器人是重点发展对象之一,国内机器人产业正面临加速增长拐点。
(二)我国制造业加速拥抱云计算
随着云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展,以及传统工业制造业面临转型升级,二者之间的关系变得更加紧密。在日前召开的云栖大会·上海峰会上,多位专家认为,制造业正在加速拥抱云计算,数字制造和智能制造正成为新的关键词,云计算帮助企业加速从要素驱动向创新驱动转变。
云计算产业规模已达1500亿元
近年来,我国云计算产业发展迅猛,据统计,云计算产业保持着超过30%的年均增长率,是全球增速最快的市场之一。“十二五”末期,我国云计算产业规模已达1500亿元,产业结构不断优化,SaaS、PaaS占比不断提升,混合云异军突起,成为产业新的增长点。
工业和信息化部国际经济技术合作中心高级工程师张放表示,云计算在为各类互联网业务提供有力支撑的同时,已经向制造、政务、金融、医疗、教育等企业级市场延伸拓展,成为推进制造强国、网络强国战略的重要驱动力量。
事实上,多家国内发展较快的云服务商早已瞄准人工智能的工业效益,与制造业合作探索“企业上云”模式。阿里云目前已经和中策橡胶、协鑫光伏、徐工集团、德赛西威、比亚迪等国内十多家制造商合作;腾讯云则已经和三一重工达成合作,共同搭建了一个工业互联网平台;网易云和吉利合作,利用大数据实现柔性制造,缩短了吉利新产品的上线周期。
“在工业时代,企业把资本、人力、土地作为最有效的生产力要素,今天随着云计算和移动互联网的发展,数据已经成为企业的生产资料。”阿里云总裁胡晓明在云栖大会·上海峰会上表示,今天的工农业和互联网的结合是趋势,云计算除了是技术服务以外,它更是一个推动工农业变革的动力。
业界认识到,数字经济的主角是各行各业,而大数据、云计算等将成为行业新的生产力。相关专家认为,一个行业的云化程度,将是该行业数字经济发展程度的重要指标。工业革命之后,电力为经济及社会带来深刻改变,人们通常把用电量作为衡量经济好坏的重要指标。数字经济时代,“用云量”将会成为一个重要的经济指标。
云计算革新制造业
根据记者了解,从阿里云、腾讯云、网易云等企业与制造业合作的情况来看,云计算助力传统制造行业实现了三个转变。
首先是,生产制造过程的智能化,并助力商业模式转变。
中策橡胶在引入工业大数据以及云计算技术以前,原本轮胎生产中的主要原材料橡胶会因为不同胶源产地、加工厂、批次等数千个复杂因子影响橡胶块质量。通过引入阿里云人工智能算法,能在短时间内处理分析每一块橡胶的“出身”,匹配最优的合成方案,提升混炼胶平均合格率3%至5%。
三一重工与腾讯云的云计算能力相结合,把分布全球的30万台设备接入平台,实时采集近1万个运行参数。利用云计算和大数据,平台可以远程管理庞大设备群的运行状况,不仅实现了故障维修2小时内到现场、24小时内完成,还大幅减轻了备件的库存压力。并且,它的商业模式也从过去的制造业转变成服务业,比如有的施工单位买不起大型的设备需要租赁,可以带动租赁服务业发展,甚至带来了一些供应链金融的发展。
其次,满足制造业的定制化趋势。
春风动力是一家生产高端摩托机车、全地形车的企业,目前多款车型可以实现个性化定制,而这样的转变是该企业在2015年开始加速“智能制造”改造,将先进自动化技术、传感技术、控制技术、数字制造技术以及物联网、大数据、云计算等新一代信息技术相结合,实现工厂和企业内部、产品全生命周期的实时管理和优化的新型制造系统,推动生产方式向定制化、柔性化转变。
2016年9月,春风动力又开始改造企业云架构,将官网、电商系统和车联网系统迁移到阿里云上,并寻求通过智能产品采集数据,利用阿里云的大数据能力实现定制化生产、个性化服务。春风动力副总经理高青说,通过“智能制造”改造后,春风动力的人均效益提升了30%,设备利用率提高25%,库存周转提升50%。
再次,助力制造业的海外战略。
随着国内云计算服务商在全球化云计算基础设施的布局,中国企业可以使用阿里云、腾讯云等云服务来支撑全球业务发展。
记者了解到,阿里云的数据中心已经覆盖香港、新加坡、迪拜、欧洲、澳洲、美国西部、美国东部等地,在全球设立了14个地域节点,基本实现了全球主要互联网市场的覆盖;腾讯云于2016年12月对外宣布再开放11个海外服务节点,服务覆盖全球五大洲,帮助云上海外业务实现高速互联。
数据采集和互联互通问题待解
2017年4月,工业和信息化部编制印发的《云计算发展三年行动计划(2017-2019年)》(以下简称《计划》)称,工业云成为应用促进行动的重点,《计划》明确提出将促进制造业企业加快基于云计算的业务模式和商业模式创新,发展协同创新、个性化定制等业务形态,培育“云制造”模式,提升制造业快捷化、服务化、智能化水平,推动制造业转型升级和提质增效。
腾讯公司董事会主席兼首席执行官马化腾表示,从过去的个人电脑到个人的计算、个人云,甚至进一步的个性化计算和个性化云,同样是PC,缩写都一样,但是后面的内涵已经完全不同。从过去孤立的终端变成一种完全联网的、个性化的计算能力,而且是云的服务。他认为这是大势所趋。
相关专家认为,制造业的云端改造已经带来了两方面的利好。一是云计算正在驱动制造业的智能化,除了提升生产协作效率,还有技术创新、模式创新和组织方式创新;二是传统制造业面临很多积重难返的问题,生产方式的落后只是其一,销售模式、管理模式需要引入更加科学的方法。云计算的出现就像是给制造业开出的一剂猛药,也形成了新制造的雏形。
不过, 在北京大学工业工程系主任侍乐媛看来,当下首先需要解决工业数据采集问题和互联互通问题。而目前来看,行业都是纵向发展,制造业需要经纬纵横的数据采集能力,才能实现实时、动态、优化,这样才能从制造大国走向制造强国。
对于工业大数据及云计算融合发展的未来趋势,中国工程院院士、浙江大学教授谭建荣总结道,一是从低价值分析发展到智能化挖掘,主要是深度学习算法技术发展;二是从批量化处理发展到实时化计算,例如GE的发动机有很多不同的部件,要在异地实时计算每个分厂的生产进度,现在可以做到实时化;三是大规模推送发展到个性化追踪;四是从结构化数据发展到异构化信息。
二、本周重点政策跟踪分析
(一)我国制造业加速拥抱云计算
随着云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展,以及传统工业制造业面临转型升级,二者之间的关系变得更加紧密。在日前召开的云栖大会·上海峰会上,多位专家认为,制造业正在加速拥抱云计算,数字制造和智能制造正成为新的关键词,云计算帮助企业加速从要素驱动向创新驱动转变。
云计算产业规模已达1500亿元
近年来,我国云计算产业发展迅猛,据统计,云计算产业保持着超过30%的年均增长率,是全球增速最快的市场之一。“十二五”末期,我国云计算产业规模已达1500亿元,产业结构不断优化,SaaS、PaaS占比不断提升,混合云异军突起,成为产业新的增长点。
工业和信息化部国际经济技术合作中心高级工程师张放表示,云计算在为各类互联网业务提供有力支撑的同时,已经向制造、政务、金融、医疗、教育等企业级市场延伸拓展,成为推进制造强国、网络强国战略的重要驱动力量。
事实上,多家国内发展较快的云服务商早已瞄准人工智能的工业效益,与制造业合作探索“企业上云”模式。阿里云目前已经和中策橡胶、协鑫光伏、徐工集团、德赛西威、比亚迪等国内十多家制造商合作;腾讯云则已经和三一重工达成合作,共同搭建了一个工业互联网平台;网易云和吉利合作,利用大数据实现柔性制造,缩短了吉利新产品的上线周期。
“在工业时代,企业把资本、人力、土地作为最有效的生产力要素,今天随着云计算和移动互联网的发展,数据已经成为企业的生产资料。”阿里云总裁胡晓明在云栖大会·上海峰会上表示,今天的工农业和互联网的结合是趋势,云计算除了是技术服务以外,它更是一个推动工农业变革的动力。
业界认识到,数字经济的主角是各行各业,而大数据、云计算等将成为行业新的生产力。相关专家认为,一个行业的云化程度,将是该行业数字经济发展程度的重要指标。工业革命之后,电力为经济及社会带来深刻改变,人们通常把用电量作为衡量经济好坏的重要指标。数字经济时代,“用云量”将会成为一个重要的经济指标。
云计算革新制造业
根据记者了解,从阿里云、腾讯云、网易云等企业与制造业合作的情况来看,云计算助力传统制造行业实现了三个转变。
首先是,生产制造过程的智能化,并助力商业模式转变。
中策橡胶在引入工业大数据以及云计算技术以前,原本轮胎生产中的主要原材料橡胶会因为不同胶源产地、加工厂、批次等数千个复杂因子影响橡胶块质量。通过引入阿里云人工智能算法,能在短时间内处理分析每一块橡胶的“出身”,匹配最优的合成方案,提升混炼胶平均合格率3%至5%。
三一重工与腾讯云的云计算能力相结合,把分布全球的30万台设备接入平台,实时采集近1万个运行参数。利用云计算和大数据,平台可以远程管理庞大设备群的运行状况,不仅实现了故障维修2小时内到现场、24小时内完成,还大幅减轻了备件的库存压力。并且,它的商业模式也从过去的制造业转变成服务业,比如有的施工单位买不起大型的设备需要租赁,可以带动租赁服务业发展,甚至带来了一些供应链金融的发展。
其次,满足制造业的定制化趋势。
春风动力是一家生产高端摩托机车、全地形车的企业,目前多款车型可以实现个性化定制,而这样的转变是该企业在2015年开始加速“智能制造”改造,将先进自动化技术、传感技术、控制技术、数字制造技术以及物联网、大数据、云计算等新一代信息技术相结合,实现工厂和企业内部、产品全生命周期的实时管理和优化的新型制造系统,推动生产方式向定制化、柔性化转变。
2016年9月,春风动力又开始改造企业云架构,将官网、电商系统和车联网系统迁移到阿里云上,并寻求通过智能产品采集数据,利用阿里云的大数据能力实现定制化生产、个性化服务。春风动力副总经理高青说,通过“智能制造”改造后,春风动力的人均效益提升了30%,设备利用率提高25%,库存周转提升50%。
再次,助力制造业的海外战略。
随着国内云计算服务商在全球化云计算基础设施的布局,中国企业可以使用阿里云、腾讯云等云服务来支撑全球业务发展。
记者了解到,阿里云的数据中心已经覆盖香港、新加坡、迪拜、欧洲、澳洲、美国西部、美国东部等地,在全球设立了14个地域节点,基本实现了全球主要互联网市场的覆盖;腾讯云于2016年12月对外宣布再开放11个海外服务节点,服务覆盖全球五大洲,帮助云上海外业务实现高速互联。
数据采集和互联互通问题待解
2017年4月,工业和信息化部编制印发的《云计算发展三年行动计划(2017-2019年)》(以下简称《计划》)称,工业云成为应用促进行动的重点,《计划》明确提出将促进制造业企业加快基于云计算的业务模式和商业模式创新,发展协同创新、个性化定制等业务形态,培育“云制造”模式,提升制造业快捷化、服务化、智能化水平,推动制造业转型升级和提质增效。
腾讯公司董事会主席兼首席执行官马化腾表示,从过去的个人电脑到个人的计算、个人云,甚至进一步的个性化计算和个性化云,同样是PC,缩写都一样,但是后面的内涵已经完全不同。从过去孤立的终端变成一种完全联网的、个性化的计算能力,而且是云的服务。他认为这是大势所趋。
相关专家认为,制造业的云端改造已经带来了两方面的利好。一是云计算正在驱动制造业的智能化,除了提升生产协作效率,还有技术创新、模式创新和组织方式创新;二是传统制造业面临很多积重难返的问题,生产方式的落后只是其一,销售模式、管理模式需要引入更加科学的方法。云计算的出现就像是给制造业开出的一剂猛药,也形成了新制造的雏形。
不过, 在北京大学工业工程系主任侍乐媛看来,当下首先需要解决工业数据采集问题和互联互通问题。而目前来看,行业都是纵向发展,制造业需要经纬纵横的数据采集能力,才能实现实时、动态、优化,这样才能从制造大国走向制造强国。
对于工业大数据及云计算融合发展的未来趋势,中国工程院院士、浙江大学教授谭建荣总结道,一是从低价值分析发展到智能化挖掘,主要是深度学习算法技术发展;二是从批量化处理发展到实时化计算,例如GE的发动机有很多不同的部件,要在异地实时计算每个分厂的生产进度,现在可以做到实时化;三是大规模推送发展到个性化追踪;四是从结构化数据发展到异构化信息。
三、本周聚焦
(一)浅析人工智能对智慧城市的影响
一般来讲,经济、文化、科技等因素对于一个省市的发展还是很重要的,不过,在这些之下,最能反映一个省市发展状况的往往是能够直观看到的城市面貌,或者说是基础设施建设。而如今,因为人工智能等技术的发展,城市的管理正在步入“智慧”时代。
变被动为主动,维护城市大环境
在智能家居,为了更好地进行安全监控,图像识别等技术被很好的融合到摄像头等硬件中,便于随时随地观察家人或家里的异常情况。事实上,在城市的大环境中,这种技术还是具备存在的价值的。
当前,为了24小时监控城市的整体运行情况,各种形态的摄像头是随处可见。在人们的手里,摄像头就是一种工具,用于特定场景的监控、调查取证等方面。当然,在如今的“智慧城市”中,摄像头也具备了“智能属性”,依靠其中的图像识别等技术,它能够提供安全监控、追寻嫌疑人等服务。不过,在城市的大环境监控中,这些仅仅是不够的。
“智能”从根本上来讲就是一种“主动服务”,而不是一种简单的工具。在理想状态下的“智慧城市”中,当遇到某些特殊情况时,依托于摄像头对城市进行24小时监控的人工智能系统会“主动”发起相关措施。
举个例子,比如警务领域,在城市某一个角落里正在发生一起械斗事件,短时间内也不会出现路过的热心群众。此时,如果没有人报警或是拨打120,这场械斗事件将没有人知道,其中的一些人也有可能受到重伤,甚至可能会发生一些悲剧。与此相反,如果系统足够“智能”,当事件发生时,其便会“主动”报警,从而避免一些事故的发生,起到维护城市大环境的作用。
灵活多变,让拥堵成为回忆
不管是哪一个城市,“堵车”似乎已经成为了一个通用的标签,每每想起总是令人头疼。因为交通拥堵,多个城市依据车牌属地或是单双号等展开了“限流”措施。不过,从实施情况来看,拥堵的情况似乎并没有减轻多少。
记得去年某一天笔者在上班的路上悲催的遇到了堵车,只见公交车以每秒0.5米的速度向前移动。透过拥堵的车辆,我能够看见亮着的绿色交通灯,不过整个车队却没有移动,通过周边人的谈话我才获知,这是因为前面有交警正在进行疏通,所以交通灯的作用暂时被忽略。
听到这,作为一名科技媒体的小编,笔者就在想,如果是在“智慧城市”,交通又该怎样规划。在这之中,借助对城市的把控,作为城市大脑的人工智能系统能够获知整体情况,进而进行大数据分析,从而规划出一个较为完美的交通信号灯方案,将时间合理安排。与此同时,为了避免因不良车主“插道”而出现的拥堵,或许可以利用图像识别、物联网等技术,通过识别车牌以确定车主的身份,从而做出一些相应的惩戒措施等等。
统管全局,协助城市合理规划
因为发展的需要,城市的版图越扩越大,而在这规划中,为了避免造成不必要的损失和纷扰,每一块土地的分配都是需要经过不断的计算和衡量。
在宏观层面上,当前,基于大数据等技术的协助,城市用地的规划部署比之以往变得更为有效便捷,可以说多数用地基本上都实现了最大的价值。不过,在微观层面上,鉴于诸多因素的交织,一些小问题始终没有得到很好的解决,比如乱占行道的小摊小贩,又比如没到位的基础设施建设。
在扩张过程中,一些基础设施的建立都是必须的。比如在新扩城区中,为了满足人们的日常需求,需要建一座商场。那么,基于对人口基数、人流量等大数据的手机和分析,对于商场的大小,以及其中电影院等娱乐场所的是否需要,系统将给出恰当的参考方案。
当然,不仅是基于具体需求对现有区域进行规划,对于模糊需求的满足,或是宏观层面的扩张计划,基于大数据等技术,“智慧城市”背后的人工智能大脑系统都将能够给出满意的方案。
在国家重视、社会进步要求的推动下,人工智能等技术发展的进程开始加快,并且已经从“管理”个人上升到了“管理”一个城市。面对“智能化”时代的来临,“智慧城市”的打造已是板上钉钉的事。当然,杭州等多个城市早已开始了相关建设,不过,从整体上来看,在满足需求上,目前的人工智能等技术还需进一步的优化。
(二)工业物联网:浅析工业4.0与智能制造的关系
工业4.0即是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段,将制造也向智能化转型。
两大主题:
1.智能工厂:重点研究智能化生产系统及过程,以及网络分布式生产设施的实现。
2.智能生产:主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。
发展优势
在生产能力上,工业4.0将确保仅一次性生产,且产量很低时的获利能力,确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面,工业4.0将使人的工作生涯更长,工作与生活更加平衡,高工资时产业仍有强大竞争力。
实现方式
主要是通过CPS(信息物理系统),总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程,由此实现高效生产管理。
工业3.0与工业4.0的比较
工业4.0能实现什么
1.生产智能化
2.设备智能化
3.能源管理智能化
4.供应链管理智能化
智能制造
工业4.0是一个产业的技术转型,是产业的变革。工业4.0提出的智能制造是面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,通过感知、人机交互、决策、执行和反馈,实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化,是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
本质:是基于“CPS”实现“智能共厂”
核心:是动态配置的生产方式实现“柔性生产”
关键:是信息技术应用实现生产力飞速发展
智能制造的构成
智能制造是可持续发展的制造模式,他借助计算机建模仿真和信息通信技术的巨大潜力,优化产品的设计和制造过程,大幅度减少物质资源和能源的消耗以及各种废弃物的产生,同时实现循环再用,减少排放,保护环境。
基于工业4.0构思的智能工厂将由物理系统和虚拟的信息系统组成,称之为物理信息生产系统(CPPS),是为未来制造业勾画的蓝图,其框架结构如图所示。
这种新的生产模式必将导致新的商业模式、管理模式、企业组织模式以及人才需求的巨大变化。
首先是产品设计与生产的分离。工业4.0提出以通信和服务为基础构建网络化智能共产的设想,如图所示。
从图中可见,智能工厂的生产环境由智能产品、智能设备、宜人的工作环境、高素质的劳动者和智能能源供应组成,他们相互之间进行企业内的通信,包括生产数据采集、工况分析、制造决策等等。若干智能工厂通过中间件、云计算和服务连接成庞大的制造网络,借助基于物流网的智能物流构建完整的制造体系。
智能工厂与物流的关系
智能工厂和物流之间的所有活动需要实时通信、交互和确认,即共同遵守规则环境,共同完成由底层下达的任务。建立这样分散的、网络化的智能共产体系需要一定的基础,应具有以下5个要素条件:
1.智能生产和产品,以先进的信息物理融合的设备生产高附加值的软硬件结合的智能产品
2.真实的企业环境,当前企业转型升级的途径和规划
3.宏观和微观经济环境,主要是产业政策和市场需求
4.人的因素,体现为新一代的管理人员、市场营销人员、技术人员和工人
5.技术因素,主要体现为网络和通信基础设施的安全性和可靠性,智能生产技术等。
制造业已经进入大数据时代,智能制造需要高性能的计算机和网络基础设施,传统的设备控制和信息处理方式已经不能满足需要,基于计算机的云智造已经指日可待。