大数据和智能制造是什么关系

2015年以来，大家都极其关心“中国制造2025”和“德国工业4.0”。在两会上李克强总理重点讲“互联网+”。“+”什么？显然是指传统的各行各业。“互联网+”制造业就是“中国制造2025 ，那就是寻找全新的业务模式、工作方式和商业模式。

“中国制造2025”不是因为德国提出我们才提的，2012年十八大就已提出了制造强国战略；2013年1月，中国工程院院长周济主持了制造强国战略研究会议，推进制造强国战略研究。因此，“中国制造2025”是中国对于制造业发展的一个必然思考。“中国制造2025”与“德国工业4.0”殊途同归，然而侧重点各有不同。“中国制造2025”简单描述就是“创新引领、提质增效、绿色发展、两化融合为主线，智能制造为突破口”。

数字化世界的逻辑就是0和1，大量的数字积累就是数据，构成了数据经济的基础。对企业而言，“互联网+垃圾产品”等于0，只有“互联网+优秀产品”才能等于1。因此，尽管我们与互联网进行了嫁接，但核心要素仍然是产品，而不是互联网。

工业4.0的概念源于德国，中德各界都进行了广泛的解读。但在工业4.0的体系中，很少提到“质量”二字。为什么？德国人的答复非常轻描淡写，“我们的质量问题，六十年代就全解决了”。这是一个预料之中的答案。

但是，“中国制造2025”的方向有所不同，一定要把质量放在核心问题上。原因很简单，中国没有经过完整工业化的社会过渡，工业文明缺失，工业化没有完成就进入信息化社会。中国的两化融合，必然要解决工业社会中没有解决的问题。中国制造2025有四个关键：制造业是关键环节，是国家经济重要支柱；制造业是主战场；制造企业是主力军；智能制造是竞争的制高点。

产能过剩是当前压在中国经济发展的一个重担。然而，制造业真的产能过剩吗？NO！产能过剩是低端产业才会出现的问题，高端产业永远是供不应求。这就是制造业时代的变化。

中国的产能过剩，准确地反应了中国消费者的需求变化。

过去15年，中国的中产阶级增加了7倍，中产阶级解决了基本衣食住行的基本生活问题，下一步必然要向提高生活品质迈进。然而，中国的制造业没有准备好。因此，不是没有需求，也不是经济疲软，而是因为咱们中国制造企业造不出来能满足中产阶级需要的好产品。这就是近几年中国人在香港、日本、欧洲、美洲热买扫货的原因。如果中国企业都能生产出类似华为的产品，企业还会关门吗？所以说，企业转型既要满足人民生活品质提高的需求，也要满足国家对高精尖产品的需求，这是产品的核心，即要有品牌，更要有品质，这样在全球都可以卖出去。

谈到产品，我们就会讲BOM（指产品物料清单）。得BOM者方能得天下，将工程EBOM、工艺BOM和制造BOM这三者搞清楚了，中国的制造业乃至全球的制造业才可以了然于胸。

其次是流程，没有好的流程，结果往往是不稳定的，这就是质量管理体系，包括国际标准、行业标准、作业指导书等。

这个过程涉及大量资源和经验的知识管理，需要数字化、模型化。模型就是数据，只有积累大量的模型化数据，才能真正形成工业大数据。

对工程BOM而言，目前在许多领域，虚拟设计已经基本解决。航空产品过去都是这么干的，在计算机上完成产品设计、产品仿真、工艺设计、工艺仿真、工装设计、工装仿真、装配设计、装配仿真。找到问题改模型，快则几分钟，慢则几小时。智能制造的实践过程，需要我们把传统以试错为中心的工业体系，逐渐转化成以网络化、数字化、智能化为中心的工业体系。

在航空工业过去发展的十六年间，最困难的是工艺。工艺不是传统的手工工艺，而是基于三维模型的工艺，也就是大数据的工艺。许多产品设计，都是用手工画的图纸，手工写的工艺卡片，手工写的系数文件，这个可以变成数据吗？很遗憾，这些都不是大数据。

以飞机为例，数字化设计飞机的过程就是大量的数据爆炸的过程。比如说中国第一个飞机全机数字样机，仅仅是三维的几何模型，2000年字节数就达到了50G；而如果要工艺、制造过程、试验过程等全部数字化，至少2T左右的数据——而这仅仅是一个30吨重的早期飞机。当下我国的大型飞机已经达到200吨，各种航电、机电、软件系统极为复杂，数据字节量会达到数十个T的水平。想一想世界上最复杂的产品是航母，10万吨级，核潜艇，一万多吨级。烧一下脑洞，算一下全部数据化，该有多少的产品数据？那是一个天量数字——这才是产品大数据的魅力。智能制造，必须搞清楚这件事。

因此，产品大数据管理变成企业面临的重大必选项。原来企业管图纸、工艺卡片和文档资料，在智能制造时代，这些都时过境迁了。现在企业必须面对数字化的数据，如果管理不好，在迎接未来的数据经济时代，必然会落伍甚至被淘汰。

智能制造的核心是工业软件，往往采用的是从购买国外的软件。然而，国外成熟软件企业提供的软件和工具，解决的是点的基础问题，是选件、插件，往往都是通用性的。造飞机的和造汽车的工程师，往往不得不使用同样的通用软件；然而大量的工业技术体系和经验Know-how（技术诀窍），都不在其中。

因此，要实现“中国制造2025”的目标，必须建一个自主的工业软件业务系统或工程中间件。工业技术体系极其复杂、流程极长。全球没有一个工业体系是靠学国外软件公司就可以学会的。目前一些国产工程中间件的企业，正在这个方向上进行艰难地开拓和实践。这是“中国制造2025”需要鼓励和发展的一个方向，也是构建中国工业技术体系的核心。

智能制造典型特征是什么？可以把智能制造比喻成一个人。一个人首先有状态感知，实时分析，分析完以后，自主决策，精准执行，这是闭环的迭代状态。

为什么要谈CPS（赛博物理系统），智能制造就是“智能机器+人的行为”，智能机器逻辑就是工业软件，和它们所驱动的各种设备设施，人的行为就是判断与决策。智能制造就是这样一个动态迭代的闭环执行过程。以前的自动化和数据化，有了意外只能停止和报警，而CPS系统发现意外可以进行处理，是动态的状态。

智能制造是在网络化和数字化的基础上，融入人工智能和机器人技术形成的人机物相互交互和深度融合的新一代制造系统。有两种方法，一是把芯片植入人体，国外已有案例；另外一个重大突破口就是，人脑电波和机器互相通信，这不是梦，而是触手可及的将来。