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廣東華南計算技術研究所為企業(yè)進行橡膠圈機器視覺檢測

    “工業(yè)4.0的初衷是把現(xiàn)有的通信、信息、網(wǎng)絡技術與工業(yè)和制造業(yè)進行融合，提升德國工業(yè)和制造業(yè)的競爭力。從這個角度來說，與中國制造2025戰(zhàn)略并沒有本質差異”。

    廣東華南計算技術研究所（原中科院計算所順德分所）自2009年在順德成立以來，一直致力于服務佛山企業(yè)的智造轉型，從事面向工業(yè)4.0和兩化融合的裝備智能化核心技術研發(fā)。在所長陳冰冰看來，他們所做的事情，正是推動更多佛山企業(yè)去擁抱工業(yè)4.0新時代的具體行動。

    工業(yè)4.0是信息技術與工業(yè)的深度融合

    走進廣東華南計算技術研究所，陳冰冰向記者一一介紹工業(yè)4.0的由來。他認為，工業(yè)4.0的概念是基于德國強大的工業(yè)基礎，以及未來對信息技術、網(wǎng)絡技術和智能技術有更深入的應用需求。以這些需求為背景，首先由德國的一些行業(yè)組織及學者提出來，也就是第4次工業(yè)革命。德國的制造業(yè)，尤其是機械裝備行業(yè)在全球首屈一指。但這些行業(yè)未來的發(fā)展，離不開信息技術和信息網(wǎng)絡的支持。而在信息基礎技術領域，如芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等基本上由美國控制。在美國積極推動制造業(yè)回流背景下，德國開始思考，如何進一步強化自身在制造業(yè)和工業(yè)領域的優(yōu)勢地位。將信息和網(wǎng)絡技術與自身強大的工業(yè)基礎相結合，是進一步提升工業(yè)價值和增強自身國際競爭力的有效途徑。

    而信息系統(tǒng)與工業(yè)融合之間最大障礙就是標準化問題。陳冰冰說：“機械行業(yè)是個性化產(chǎn)業(yè)，機械裝備生產(chǎn)量不大，但是形態(tài)很多。如注塑機、鍛壓機、數(shù)控機床，不同的工業(yè)領域，采用的標準也不同。而信息技術是通用的，可以標準復制的，信息技術要與工業(yè)融合，沒有標準化的體系去指導，就會出現(xiàn)很多問題。”

    如何把信息與物理實體進行對接？德國在這個方向從基礎上耕耘了幾十年。陳冰冰解釋，在工業(yè)控制領域，PLCopen組織一直致力于為工業(yè)控制軟件提供良好的技術標準。這些標準現(xiàn)在已經(jīng)在德國乃至全球工業(yè)界得到廣泛應用。這些標準為企業(yè)帶來的價值在于，能夠有效克服裝備企業(yè)軟件人才匱乏的弊端，讓沒有很深入軟件背景的工程師，同樣能夠寫出高質量的工業(yè)軟件，從而能大大加快裝備企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品的速度，節(jié)約產(chǎn)品研發(fā)成本。很多軟件模塊可以重用，從而極大增強了裝備制造業(yè)企業(yè)的競爭力。

    工業(yè)4.0要的就是跨界

    在陳冰冰看來，工業(yè)4.0的基礎是CPS，德國人提出了CPS ( Cyber Physical Systems，信息物理系統(tǒng))的概念，信息與物理實體的對接是工業(yè)4.0本質的要求。CPS系統(tǒng)概念的提出可以從不同層面進行理解。

    陳冰冰認為，要走工業(yè)4.0的道路，佛山與德國至少差了30年。佛山的優(yōu)勢在于制造業(yè)基礎雄厚，機械裝備行業(yè)很強，從CPS來說，在“P”方面有了很好的積累，但在“C”方面，也就是信息技術方面非常弱。“佛山首先缺的是做信息技術和軟件的人才，與佛山工業(yè)地位完全不相稱。”

    問題在于軟件專業(yè)出身的專業(yè)人才極少愿意到機械裝備行業(yè)去。事實上，整個中國都存在這種情況。陳冰冰無奈表示，中國制造業(yè)雖然體量很大，但是附加值很低。“我?guī)У难芯可?，年薪都?0萬元起，純粹從事信息行業(yè)的年薪很高，與制造裝備行業(yè)的收入相差一倍以上。”

    正是由于制造行業(yè)的軟件人才缺乏，導致佛山很多機械裝備生產(chǎn)商硬件很快生產(chǎn)出來了，但是在軟件環(huán)節(jié)需要花費很多時間精力。

    “很多裝備制造商在產(chǎn)品的設計階段是可控的，但在軟件開發(fā)環(huán)節(jié)基本上是失控的。”陳冰冰提到，2013年，有不下5個客戶到中科院向他尋求幫助。這些客戶的裝備研發(fā)了5年都沒有做出來，都卡在了控制系統(tǒng)方案和軟件開發(fā)的環(huán)節(jié)。由于找不到好的系統(tǒng)工程師和軟件工程師，有些企業(yè)只好找個人兼職來做軟件?？刂葡到y(tǒng)難以優(yōu)化，軟件的質量無法保證。控制系統(tǒng)和軟件成為了企業(yè)產(chǎn)品推向市場的最大瓶頸。

    事實上，從歷史進程來看，德國也曾遇到過這些問題。德國采取的方案是：充分協(xié)同全社會的技術資源，讓學計算機的人把軟件做得更簡單，更容易用，讓做工程的人也能用這套軟件進行開發(fā)，通過良好的軟件結構，讓物理與信息的對接變得更為簡單。

    陳冰冰認為，這個問題能在德國解決得益于德國有良好和諧的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，能夠有效地將不同學科的人融合在一起，大家各司其職，各得其所。“我是學計算機和軟件出身的，如果不是跟機械裝備領域走得這么近，我也不知道這個問題可以這樣解決，也沒辦法理解德國人為什么這么做。”陳冰冰說。

    擁抱工業(yè)4.0先要“洗腦”

    佛山市順德合耕信息科技有限公司依托廣東華南計算技術研究所的研究成果和技術力量，為制造企業(yè)提供自動化、信息化和智能化的技術支持，包括為客戶提供智慧工廠體系架構咨詢、設計和仿真服務，提供機械裝備先進控制系統(tǒng)選型與應用咨詢等服務。

    但6年來，陳冰冰的感受就是，“很多工作推動起來都很難，每個客戶前期的推動時間都要1~2年，往往要好幾年才能談成一個合作。”

    “所有的機械運行都需要大腦，我們生產(chǎn)的控制器就是一個大腦，它是與德國工業(yè)4.0倡導的技術平臺接軌的。通過這個控制器，可以有效縮短研發(fā)人員寫軟件的時間，提高機械運行的穩(wěn)定性。但是我們很多客戶都是機械行業(yè)出身的，沒有學習過專業(yè)的軟件知識，開始的時候對這個系統(tǒng)不理解。”陳冰冰希望，各級政府及行業(yè)協(xié)會發(fā)揮作用，組織企業(yè)系統(tǒng)學習德國工業(yè)4.0的思想理念，以及軟件知識的學習。這些如果僅依靠單個企業(yè)的力量推廣，難度非常大。

    目前，陳冰冰團隊正協(xié)助美的集團做智慧工廠的改造升級。“我們不直接幫他們做改造，但是和美的一起構建智慧工廠的整體技術標準，特別是控制技術、信息技術、數(shù)據(jù)接口等模塊的技術標準化。”陳冰冰說，下一步，他們將和美的工廠一起推進這些技術標準的應用，這將有效推動自動化產(chǎn)業(yè)鏈的總體進步。“我們希望通過美的這些龍頭企業(yè)起示范帶頭作用。”

    工業(yè)4.0來了，佛山企業(yè)又該如何搶占先機？陳冰冰認為，人才是第一位的。“加快圈人，趕快把有軟件知識和海外工作背景的人才招攬過來，工業(yè)4.0用的都是現(xiàn)成的技術，關鍵是以什么方式整合起來。一個全球資源整合的年代已經(jīng)到來。”