2010年以來,新一代互聯網、物聯網為代表的智能時代帶來了新一輪的全球化工業革命,即第四次工業革命,正在進行中。從工業生產的角度來看,工廠智慧化、生產智能化成為需求。我們也由工業1.0迎來了工業4.0。
目前,全球在工業生產領域面臨的主要挑戰是生產率增長乏力的問題。從1996年到2005年,年生產率的增速是3%,而2011年到2017年有着非常明顯的下降,低至0.5%。2012年工業互聯網(IIOT)的概念由美國通用電氣正式提出,這一時期,1%的威力也被大力提倡。而在航空業,如果飛機發動機能節省1%的油耗,全球五萬多台現役航空發動機一年節約的資金在三百億美元。同樣地,在醫療設備領域,每一台設備的利用率提升1%,則能夠節約六百億美元。這些僅僅是在某一領域的測算──如果當今世界五百億台機器設備都能夠互聯,那會是怎麼樣呢?聯接的將不僅僅是設備,而是技術、組織、思維,使得設備的運維更精細、能源利用更高效,最終形成世界智能工廠。IOT即物聯網用到了四種技術元素:人工智能、區塊鏈、雲計算與大數據。在此基礎上融入了工業行業能力(Industrial Expertise),就構成了IIOT即工業互聯網。
工業互聯網和工業4.0有著共同的特徵,都是解決工業行業問題、都是面對物聯網、都是實現數字化轉型、滿足工業生產的高效安全的需求。當然,他們也有着不同之處。提到工業4.0,數字雙胞胎的概念至關重要。從計算機模擬的虛擬產品到虛擬的生產環境,再到真實的生產環境,最後到真實的產品,是一個從虛到實的調試、從實為虛做出做出驗證的持續改進過程。以汽車生產為例,傳統的做法是通過圖紙到原型進行測試研究,現在通過數字雙胞胎技術在虛擬環境進行各項指標的設計和驗證,然後才開始生產原型樣車。當然在這背後需要滿足巨大的數據處理和存儲要求。
在數字化轉型和工業4.0實踐過程中,我們看到了甚麼呢?在中美貿易摩擦最為激烈的時期,美國對中國進行了技術限制,甚至禁用。以工業設計自動化(EDA)軟件為例,全球前三家EDA廠商佔據了全球市場95%,是西門子和美國的兩家公司,而西門子的軟件還是通過收購了美國公司的軟件。可見,在工業4.0時代把握住基礎核心軟件和數據採集、處理的能力有多麼重要。
撰文:葉少康
為2008北京殘奧會馬術比賽的香港代表,致力推廣殘疾人士體育運動,創立「騁志發展基金」,以青年、殘疾人士、少數族裔等為服務對象,獲政府頒授榮譽勳章、城市大學頒授榮譽院士。他現時為商策顧問有限公司行政總裁,同時擔任香港特別行政區多項公職,包括工業貿易諮詢委員會、平等機會委員會、可持續發展委員會等。
