工业4.0时代制造服务创新1

工业4.0时代制造服务模式的创新（一）

（2015年6月16日）

编者按：国际上“工业4.0时代”和“中国制造2025”的交汇，必定带来制造服务模式的创新；工业大数据技术应用也将为“预测维修”提供新的技术手段和解决方案，推动MRO支撑平台技术的向前发展。本网站编辑并推出清华大学软件学院王建民教授和莫欣农教授的两个讲座介绍，供大家学习和参考。本期先介绍莫欣农教授的《工业4.0时代制造服务模式的创新》。

蒸汽机的发明将工业带入了机械化时代，电子和电力技术的发明将工业带入了电气化时代，IT技术的发明将工业带入了自动化时代，那么如今互联网技术的发明将会将工业带向什么方向呢？这是我近几年一直在研究思考的问题。在互联网时代，产品生命的中期——即将产品交付给用户使用阶段，是否需要一种计算机管理软件来支持产品生命中期的数据管理？对此我做了一些探索。今天我的演讲就是围绕在工业4.0，也就是互联网时代，制造业服务模式的创新来展开。

图1 清华大学莫欣农教授

一、 德国工业4.0代表智能化时代

计算机发展到现在与以前有什么变化呢？六十年代的时候，很多人使用一台计算机，到了八十年代每个人一台计算机，到了现在一个人可能拥有多台计算机，这种量的变化带来了质的变化，未来每一款产品或机器中，都会包含很多智能设备，这些智能设备联网之后，这形成了我们所处的互联网时代。于是很多企业对研发管理产生“围城”的烦恼：许多里面的人感到如同鸡肋，不知道路在何方；外面的人浮躁盲动，以为挂上了重视“研发管理”的牌子就成了现代企业的前进和防守的“矛和盾”。那么，企业究竟为什么要建研发管理体系？只有考虑清楚这个问题，才能推倒“围墙”。

图2 计算机在人类生活中的应用

在互联网时代，网络将很多内嵌计算机的物理设备连接在一起，并在虚拟世界中实现信息共享，从而形成了物联系统（CPS），它最大的特点就是能将现实物理信息和虚拟计算机信息融汇在一起。比如：成百上千台风力发电机通过网络互联，将实时运行数据发送到控制中心，如果其中一台发生故障，得知故障代码之后即刻按照预先设定好的维修策略，通知相关部门对其进行维修。通过风力发电机物联系统可以随时掌握所有网内设备的状态数据。每次维修人员驱车几百公里到现场处理一个故障的同时，捎带处理周边上百台设备的亚健康事件。这种互联网思维能够大大提高维修服务水平，降低维修成本。

图3 风力发电机的联网物理系统

每一次工业革命都会淘汰落后的生产方式，带来新生的社会变革，比如工业1.0使我们从农业、手工业转入工业化社会，工业2.0使社会生产出现分工协作，工业3.0出现机器人与自动化生产线，机械逐步代替人类部分劳动，工业4.0则进步到分散化生产、网络化管理、实时化控制，机械逐步代替人类进行部分管理，实现工业智能化。

（摘编自 冶金自动化<微信版> 编辑 严进军）