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廣東華南計(jì)算技術(shù)研究所為企業(yè)進(jìn)行橡膠圈機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)

    “工業(yè)4.0的初衷是把現(xiàn)有的通信、信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工業(yè)和制造業(yè)進(jìn)行融合，提升德國(guó)工業(yè)和制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，與中國(guó)制造2025戰(zhàn)略并沒(méi)有本質(zhì)差異”。

    廣東華南計(jì)算技術(shù)研究所（原中科院計(jì)算所順德分所）自2009年在順德成立以來(lái)，一直致力于服務(wù)佛山企業(yè)的智造轉(zhuǎn)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(shù)研發(fā)。在所長(zhǎng)陳冰冰看來(lái)，他們所做的事情，正是推動(dòng)更多佛山企業(yè)去擁抱工業(yè)4.0新時(shí)代的具體行動(dòng)。

    工業(yè)4.0是信息技術(shù)與工業(yè)的深度融合

    走進(jìn)廣東華南計(jì)算技術(shù)研究所，陳冰冰向記者一一介紹工業(yè)4.0的由來(lái)。他認(rèn)為，工業(yè)4.0的概念是基于德國(guó)強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)，以及未來(lái)對(duì)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)有更深入的應(yīng)用需求。以這些需求為背景，首先由德國(guó)的一些行業(yè)組織及學(xué)者提出來(lái)，也就是第4次工業(yè)革命。德國(guó)的制造業(yè)，尤其是機(jī)械裝備行業(yè)在全球首屈一指。但這些行業(yè)未來(lái)的發(fā)展，離不開(kāi)信息技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)的支持。而在信息基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，如芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等基本上由美國(guó)控制。在美國(guó)積極推動(dòng)制造業(yè)回流背景下，德國(guó)開(kāi)始思考，如何進(jìn)一步強(qiáng)化自身在制造業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。將信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自身強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)相結(jié)合，是進(jìn)一步提升工業(yè)價(jià)值和增強(qiáng)自身國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。陳冰冰說(shuō)：“機(jī)械行業(yè)是個(gè)性化產(chǎn)業(yè)，機(jī)械裝備生產(chǎn)量不大，但是形態(tài)很多。如注塑機(jī)、鍛壓機(jī)、數(shù)控機(jī)床，不同的工業(yè)領(lǐng)域，采用的標(biāo)準(zhǔn)也不同。而信息技術(shù)是通用的，可以標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制的，信息技術(shù)要與工業(yè)融合，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的體系去指導(dǎo)，就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。”

    如何把信息與物理實(shí)體進(jìn)行對(duì)接？德國(guó)在這個(gè)方向從基礎(chǔ)上耕耘了幾十年。陳冰冰解釋，在工業(yè)控制領(lǐng)域，PLCopen組織一直致力于為工業(yè)控制軟件提供良好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)在德國(guó)乃至全球工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。這些標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)帶來(lái)的價(jià)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(méi)有很深入軟件背景的工程師，同樣能夠?qū)懗龈哔|(zhì)量的工業(yè)軟件，從而能大大加快裝備企業(yè)開(kāi)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(qiáng)了裝備制造業(yè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

    工業(yè)4.0要的就是跨界

    在陳冰冰看來(lái)，工業(yè)4.0的基礎(chǔ)是CPS，德國(guó)人提出了CPS ( Cyber Physical Systems，信息物理系統(tǒng))的概念，信息與物理實(shí)體的對(duì)接是工業(yè)4.0本質(zhì)的要求。CPS系統(tǒng)概念的提出可以從不同層面進(jìn)行理解。

    陳冰冰認(rèn)為，要走工業(yè)4.0的道路，佛山與德國(guó)至少差了30年。佛山的優(yōu)勢(shì)在于制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚，機(jī)械裝備行業(yè)很強(qiáng)，從CPS來(lái)說(shuō)，在“P”方面有了很好的積累，但在“C”方面，也就是信息技術(shù)方面非常弱。“佛山首先缺的是做信息技術(shù)和軟件的人才，與佛山工業(yè)地位完全不相稱。”

    問(wèn)題在于軟件專業(yè)出身的專業(yè)人才極少愿意到機(jī)械裝備行業(yè)去。事實(shí)上，整個(gè)中國(guó)都存在這種情況。陳冰冰無(wú)奈表示，中國(guó)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(wàn)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(dǎo)致佛山很多機(jī)械裝備生產(chǎn)商硬件很快生產(chǎn)出來(lái)了，但是在軟件環(huán)節(jié)需要花費(fèi)很多時(shí)間精力。

    “很多裝備制造商在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段是可控的，但在軟件開(kāi)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(gè)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(méi)有做出來(lái)，都卡在了控制系統(tǒng)方案和軟件開(kāi)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(gè)人兼職來(lái)做軟件。控制系統(tǒng)難以優(yōu)化，軟件的質(zhì)量無(wú)法保證。控制系統(tǒng)和軟件成為了企業(yè)產(chǎn)品推向市場(chǎng)的最大瓶頸。

    事實(shí)上，從歷史進(jìn)程來(lái)看，德國(guó)也曾遇到過(guò)這些問(wèn)題。德國(guó)采取的方案是：充分協(xié)同全社會(huì)的技術(shù)資源，讓學(xué)計(jì)算機(jī)的人把軟件做得更簡(jiǎn)單，更容易用，讓做工程的人也能用這套軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)良好的軟件結(jié)構(gòu)，讓物理與信息的對(duì)接變得更為簡(jiǎn)單。

    陳冰冰認(rèn)為，這個(gè)問(wèn)題能在德國(guó)解決得益于德國(guó)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(xué)科的人融合在一起，大家各司其職，各得其所。“我是學(xué)計(jì)算機(jī)和軟件出身的，如果不是跟機(jī)械裝備領(lǐng)域走得這么近，我也不知道這個(gè)問(wèn)題可以這樣解決，也沒(méi)辦法理解德國(guó)人為什么這么做。”陳冰冰說(shuō)。

    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(jì)算技術(shù)研究所的研究成果和技術(shù)力量，為制造企業(yè)提供自動(dòng)化、信息化和智能化的技術(shù)支持，包括為客戶提供智慧工廠體系架構(gòu)咨詢、設(shè)計(jì)和仿真服務(wù)，提供機(jī)械裝備先進(jìn)控制系統(tǒng)選型與應(yīng)用咨詢等服務(wù)。

    但6年來(lái)，陳冰冰的感受就是，“很多工作推動(dòng)起來(lái)都很難，每個(gè)客戶前期的推動(dòng)時(shí)間都要1~2年，往往要好幾年才能談成一個(gè)合作。”

    “所有的機(jī)械運(yùn)行都需要大腦，我們生產(chǎn)的控制器就是一個(gè)大腦，它是與德國(guó)工業(yè)4.0倡導(dǎo)的技術(shù)平臺(tái)接軌的。通過(guò)這個(gè)控制器，可以有效縮短研發(fā)人員寫(xiě)軟件的時(shí)間，提高機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是我們很多客戶都是機(jī)械行業(yè)出身的，沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)專業(yè)的軟件知識(shí)，開(kāi)始的時(shí)候?qū)@個(gè)系統(tǒng)不理解。”陳冰冰希望，各級(jí)政府及行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)揮作用，組織企業(yè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)德國(guó)工業(yè)4.0的思想理念，以及軟件知識(shí)的學(xué)習(xí)。這些如果僅依靠單個(gè)企業(yè)的力量推廣，難度非常大。

    目前，陳冰冰團(tuán)隊(duì)正協(xié)助美的集團(tuán)做智慧工廠的改造升級(jí)。“我們不直接幫他們做改造，但是和美的一起構(gòu)建智慧工廠的整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是控制技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)接口等模塊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。”陳冰冰說(shuō)，下一步，他們將和美的工廠一起推進(jìn)這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，這將有效推動(dòng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈的總體進(jìn)步。“我們希望通過(guò)美的這些龍頭企業(yè)起示范帶頭作用。”

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