互联网时代工业发展新思维

-1-互联网时代的工业发展新思维-2-引言新一轮信息技术革命正在引领工业驶入崭新的发展空间。进入21世纪以来,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起。其中，以大数据、云计算、移动互联网、物联网等为标志的新一代信息技术革命，被视为新一轮科技和产业革命的核心与龙头。无论是产业界还是理论界，一直都在努力探求：作为这一轮科技与产业革命的龙头，信息技术引发产业变革的本质原理到底在哪里；作为集新一代信息技术革命成果大成的互联网，给我国产业发展尤其是工业带来的最深刻的影响究竟是什么？-3-目录-4-（一）集成电路：摩尔定律逼近物理极限标准硅技术物理极限MorethanMooreMoreMoore芯片和芯片软件-5-（二）软件技术：面临体系性重构软件正在主导硬件：软件定义数据中心，定义网络，定义设备，定义世界……技术和应用模式的变化正在使传统软件和服务模式产生根本性变化关系数据库（如Oracle）-6-互联网把整个世界连接在一起光纤联通的世界-7-（三）计算技术：云计算重新定义计算资源云计算是IT领域最核心最重大的变化趋势，它是宽带互联网普及和并行计算、分布式计算等技术不断发展演进和商业模式创新等共同形成的产物。-8-（五）感知技术：万物互联传感器技术：能感受并检测信息，分类高达近百种射频识别（RFID）技术：感知技术中最前端、最关键的技术定位技术：传感器的重要支撑“物联网”（InternetofThings）：继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮-9-中国已经从互联网时代进入移动互联时代截至2014年6月中国网民规模达6.32亿截至2014年6月手机网民规模达5.27亿中青年人形成互联网的未来力量手机成为第一大上网设备-10-互联网络开始与人类的生活息息相关网络生活已经成为人们生活的重要组成部分。2014年上半年，中国网民的人均周上网时长达25.9小时，相比2013年下半年增加了0.9个小时。Wi-Fi覆盖提升、3G的成熟和4G的启用为网民提供了更为优质的上网环境，移动互联网应用丰富性提升多方向满足用户上网需求，推动我国网民平均周上网时间的继续增长。网络购物人群急剧增长网上支付成为一种重要支付方式-11-移动互联实现了互联+时空自由从简单的信息服务，到时间空间自由，再到时间和空间位置成为服务的一部分！2014年1月，嘀嘀打车宣布用户数正式突破1亿，覆盖全国178个城市，日均订单522万。-12-虚拟时空和现实时空交织的世界截止到2013年底，全球智能手机出货量达到10亿部，全球平板电脑出货量达到2.2亿部。对于新兴的联网终端，预计到2018年，美国联网汽车数量也达到数万台，可穿戴设备出货量达到接近1亿台。而且，这些数据中的绝大部分都会在中国市场实现。类似的研究数据显示，2013年，中国的微博注册用户人数查过5亿，同样，微信用户数量在同年底也达到5亿。2013年底，中国在线购物人数达到3.1亿人。截止2013年底，中国互联网上网人数达到6.18亿，其中手机上网人数达到5亿人。还有一组央视市场研究发布的数据也很有趣，我们当中有20%的人每天查看100次手机，23%的人没有手机会心慌，34%的人起床第一件事是看微信，有47.7%的人属于在线社交人群，在线社交人群中有85.3%的人用手机上网。-13-（六）人机交互技术：触摸与语音IBM的DOS操作系统Windows图形视窗和PC产业苹果及整个移动互联网产业Siri智能语音产业热潮-14-（四）通信技术：移动化142G3GHSPA4G2.5G1G5G数据速率14.4kbit/s384kbit/s2.8Mbit/s100Mbit/s1Gbit/s模拟制式GSM、TDMACDMA…-15-（四）通信技术：移动化移动互联网时代到来全球移动电话用户达到64亿（以SIM卡计算），使用移动电话的人数达34亿（以使用人数计算），人口渗透率达48.6%智能手机用户超过16亿，人口渗透率为22.9%，智能手机保有量首次超过PC保有量移动互联网用户超过26亿，首次超过PC互联用户移动宽带用户达22亿，人口渗透率为31.4%-16-（七）数据处理技术：大数据200020102011201220152020全球新产生的数据年增40%，全球信息总量每两年就可以翻番!而对新增数据的处理能力以及其利用率的增长则不足5%将有90%的数字内容属于非结构化内容。800TB600EB1.8ZB2.7ZB8ZB35ZBTBEBZB美国会图书馆印刷品为15TBPBGoogle每小时处理的数据为1PB中国人均一本500页的书总量为1EB2011年前的人类信息量为1.2ZB全球数据总量ZB()EB()PB()TB()GB()MB()2110181015101210910610-17-（8）应用技术：智慧化智能工业智能农业智能交通智能物流数字医疗数字家居安全监控环境监测智能电网节能建筑-18-目录-19-新一代信息技术的大爆发开启新智慧时代随着互联网的深入应用，使得人类对信息技术的认识和创造呈现出革命性的跃变。云计算、大数据、物联网、移动互联等新一代信息技术开始大爆发，从而开启全新的智慧时代-20-智慧技术本身开始进入大生产阶段-21-云计算-计算资源的不间断大分发云计算是IT领域最核心最重大的变化趋势，它是宽带互联网普及和并行计算、分布式计算等技术不断发展演进和商业模式创新等共同形成的产物。-22-移动互联-智慧的时空自由移动互联的一个巨大贡献就是实现智慧技术利用在时间和空间上的自由-23-物联网-智慧的自由流淌数字化大师尼葛洛.庞帝教授：人们经常把物联网与下一代手机联系起来，但大部分认为自己已经融入物联网时代的人，其实对物联网存在很大的误解。“他们所理解的物联网诸如利用手机与门或烤箱的连接，遥控开门，或者开启、关闭烤箱。这就是我认为人们被误导了，或完全还没入门的原因，因为他们只知道用手机遥控开关其它设备，或是把东西移来移去。”尼葛洛庞帝说，“真正的入门玩家应该是利用物联网实现智力的流通。”-24-智慧技术无处不在，形成海量智慧尘埃智慧尘埃既有时间上的维度、也有空间的维度，更有应用的维度，我们将会工作和生活在海量智慧尘埃中-25-大数据：抓住智慧尘埃的价值精髓-26-工业互联网-开启一个新时代工业互联网不仅仅是传统互联网的延伸，而是开启一个人物相连、物物相连的大连接世界-27-软件定义的汽车-一切智慧都有可能2013年，特斯拉电动车刮起的热潮特斯拉全盘放弃了按键，用一块大的触屏解决所有问题，空调、天窗等均用触控的方式打开和调节。“我们的车型，可以去刷软件，等于你现在的手机一样，刷一下就有新功能了，拥有无限扩展的功能。”触摸屏中还有AppStore，就好象一个硕大的手机，刷新一下就有新的功能出现，还能无限更新和扩展。一个汽车版本的Iphone。目前已为特斯拉（Tesla）ModelS电动汽车谷歌眼镜应用。通过个眼镜与这款应用，可以控制电动车解锁、开启、关闭，通过语音对汽车进行操控，了解车辆的充电情况。谷歌眼镜-28-第一次工业革命实现了机器生产第一次工业革命实现了机器对人力的替代，从此开始现代工业的机器时代，人类开始围绕机器工作。-29-第二次工业革命核心是能源革命第二次工业革命通过石油和电力为核心的能源革命，大大提高了生产效率，实现了大规模生产。生产装备和生产组织都发生革命性变化。-30-第三次工业革命的核心是计算机的利用第三次工业革命通过计算机的利用，实现信息的快速传播与交换，实现了工业生产的信息化，从而把工业生产从大规模生产提升到大规模定制生产。精益生产成为主要生产方式。这是延续到现在的信息化时代，代表性产物是计算机、联网、ERP等管理信息系统的利用-31-传统工业发展已经临近天花板现有模式下，成本集约已到极致，单一设备生产潜能充分发挥，专业分工足够精细，生产要素充分利用，但仍然不能满足个性化的低成本需要。传统工业发展的天花板已经显现，新的工业发展要素尚未建立。单一机器潜能充分发挥电气化自动化分工协作已经达到极致流水线专业化生产要素充分利用人物资-32-工业领域面临的跨界威胁前所未有互联网巨人在短期内即可实现在工业领域的跨界，而工业向互联网发展却需要若干年，问题在于互联网巨人掌握了客户，工业资源将会快速向其集中。-33-第四次工业革命将是智慧的革命第四次工业革命通过信息物理的全面融合，实现人、物、信息的全面统一。智慧生产和智慧工业成为主要的工业生产方式，个性化定制需求得到极大满足。这一切的发生依赖于新一代信息技术革命的爆发，云计算、大数据、物联网、移动互联、3D打印、工业机器人等新技术促成了工业的智慧革命。生产工具、生产方式、生产组织、生产要素都发生了革命性的变化。-34-第四次工业革命-工业的全方位变革-35-智慧无处不再，引发全方位产业变革智能工业智能农业智能交通智能物流数字医疗数字家居安全监控环境监测智能电网节能建筑-36-目录-37-智慧技术再造工业生产的蓝图-工业4.0Industry4.0——德国高科技战略计划首位“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。德国联邦政府投入达2亿欧元。-38-德国工业4.0的出发点：个性化需要智慧互联网化集成的目的在于实现个性化生产一个由智慧产品主导的自治生产网络，满足极端单个体生产需要。-39-德国工业4.0的基础：信息物理融合（CPS）关键在于理解信息控制模型与自治系统2006年2月发布的《美国竞争力计划》则将信息物理系统(CyberPhysicalSystem，CPS)列为重要的研究项目。到了2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会(PCAST)在题为《挑战下的领先——竞争世界中的信息技术研发》的报告中列出了八大关键的信息技术，其中CPS位列首位。德国工业4.0将其列为关键基础技术。CPS实例：机器人外骨骼-40-德国工业4.0主题：智慧工厂和智慧生产Industry4.0——德国高科技战略计划两大主题：智慧工厂、智能生产智慧工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动、3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中的应用等-41-德国工业4.0的核心要点：构建智慧工厂智能化环境嵌入式计算机智能工厂智能手机智能卡90%的计算机都是嵌入式多个计算机：1个用户1个计算机：1个用户PC中央计算机1个计算机：多个用户基于物联网与服务的智能环境发展过程-42-智慧工厂以云服务和物联网为支撑智慧工厂的架构——基于物联网和服务互联网-43-德国工业4.0：重新认识智慧产品工业4.0下的产品特点：—集成了信息存储、传感、无线通信功能产品是信息载体—产品在整个完整的供应链和生命周期中都一直带有自身信息产品是一个agent—产品会影响其所在环境产品具有自监测功能—产品会对其自身状态和环境进行监测我生产于2014年11月10日，11月13日出厂请握中间已经打开2分钟了，请盖上产品从一个零件开始就应该是智慧自治的！-44-实现智慧生产的三大集成通过价值链实现横向集成跨整个价值链的工程垂直集成与网络化制造-45-德国工业4.0的价值潜力满足客户个性化的需求灵活动态的业务流程提供透明系统数据以支撑最佳决策提高设备产出率和效率创新服务为客户带来更大价值应对人口结构的变化员工有更好的工作及生活平衡保持企业的高福利，并保持企业的竞争力-46-目录-47-认识智慧世界规律，重组工业发展逻辑把握互联网思维，认识虚拟世界的客观规律，虚实结合，借助互联网整合个性化需要，按需重组工业逻辑超越狭义互联网思维泛在互联网世界虚实世界的规律认识从个性化需要出发确定工业使命-48-智慧化工业产品应用嵌入式系统、传感器、RFID、移动互联网、多媒体等技术到产品（装备）中，提高产品的数字化、智能化、网络化程度，增强产品加工制造、物流运输、运行维护等过程中的信息动态感知、智能处理与优化控制能