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| 未来制造业的三元能力
9/29/2016 1:41:00 PM |
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世界主要发达国家再工业化进程已经毋庸置疑，但关键问题是，未来制造业将以何种模式发展决定它的竞争力和战略价值。可以看到，一系列新的概念在不断涌现，如工业4.0、CPS、智能制造、工业互联网、产品互联网、物联网、工业机器人、3D打印等，在这些概念背后，有一个共同的特征，就是网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。在这些概念中，需要特别重点关注上述技术对制造业的影响是局部、静态和技术连接层面的，还是整体、动态与社会体系层面的。
以CPS这3个字母为核心的三元体系，构成了未来制造业的三元能力，主要介绍如下。
实体空间数字化能力
数字化能力代表将实体空间要素（包括设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中的所有环节）进行数字化呈现与连接的能力。数字化连接的广度、深度和速度对未来制造业的运营效率至关重要。在CPS连接体系架构中，由感知设备（如传感器、感应器、分布式控制器等）、嵌入式计算设备（如分布式控制器）、企业制造控制系统（如ERP、MES、SCM和CMM）将过程中的行为和状态以数字化的方式呈现，当信息基础设施配置在适合的时空位置时，数字可以脱离实体载体存在，在网络空间实现即时聚集、整合和传播，大大改变了嵌入在设备、流程、生产、物流和服务过程中的信息的采集、加工、处理和传播方式，逐步实现万物互联。
网络空间数据整合分析能力
实体空间要素被数字化通过信息基础设施传输被集成到网络空间，网络空间的能力有两个层面，一是对数据进行集成分析后增值的能力，二是在大数据基础上发展人机智能的能力。掌握这两种能力的企业演化为新型平台企业和数字生态系统。从增值能力方面看，在信息中心汇集海量信息的基础上，每台互联机器的信息都被推送到此并形成机器网络，通过数据挖掘和分析可以对每台机器状态进行对比和洞察，由此，机器具有了自我比较能力。每台机器的表现都能在整个体系中进行排序和比较，通过记录机器运行的历史数据和对数据的追溯比较，预测机器未来的状况。资源集成主体通过网络空间集成信息的能力对实体空间进行管控，掌握领先集成资源的组织能够整合其他资源。从人机智能方面看，随着机器学习、深度学习、人工智能等认知技术和人工智能的发展，掌握数据资源的组织，具有模拟与综合集成、远程可视化、协同诊断的能力，计算机智能拥有了全面监控系统的知识和能力，同时能帮助实体空间做出正确决策。由于网络层资源密度带来的信息集成广度、深度和速度优势，认知层的智能决策能力大大超越了实体空间人类的决策能力，由此构建核心竞争优势。
网络—实体空间交互能力
在认知层的指导下，智能系统从网络空间将信息反馈给实体空间，通过指导性控制使机器具有自适应和自配置能力，机器通过弹性控制系统（RCS）做出修正性和预测性决策。包括传统生产顺序的改变；通过软件实现并行工程开发和商品制造的提速；地点配置是指数字化和网络改变了地点的概念，使生产企业与消费者、合作伙伴、供应商之间建立全球网络，消费者和使用者有机会参与到产品和服务提供者的价值共创过程中；形成价值网络和商业生态。CPS实现了对不确定信息的实时、可靠处理，动态资源与能力的有机协调，对环境的自适应控制，构建高度自主感知、自主判断、自主调节和自治能力，能够实现虚拟世界和实际物理世界的互联与协同。在汇集海量数据和智能分析的基础上，CPS可以最大化地实现其战略、商业和应用价值。
三元能力之间具有依次递进、内在关联、动态发展、动态组合等特性，依次展现了制造业未来发展的格局与路线图，需要在短、中与长期发展中构建战略认知和布局。尤其是第一元能力的建设，需要较长的时间和进程，特别是对于传统制造业来说，如何实现数字化面临着巨大的转型挑战和压力。在第二元能力构建中，新兴互联网企业拥有较多优势，但如何与传统制造业对接是一个大问题。
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