2017全球未来网络发展峰会
创新合作共赢 引领未来发展
大家好,耽误大家一点时间,这次受此邀请,给大家介绍一下军工整个规划的情况,因为我是前年10月份受委派,信息化能力建设做一个中长期规划,所以通过去年一年的努力,在去年一年当中,得到华为团队大的支持,我们也邀请工业4.0资深的专家,去年2月份专程到北京给我们做过一次交流,通过给国内顶级的企业和国际上知名的专家切磋,我们觉得这套解决方案是符合我们国家的审计情况,最后这个思路和规范的框架也得到我们的认可,可能在未来的3-5年计划会变成一个常态化的状态。我先简单的说一下。
党的十八大提出工业化信息化两化融合的发展战略,围绕把我国从制造大国提升为制造强国,国家采取了许多重大的措施,最具代表性的是“中国制造2025”规划的颁布和组织实施,为提升国防科技工业的核心制造能力和水平,国防科工局在十三五规划中,把智慧院所和智能制造车间建设纳入信息化能力建设投资方向。针对国防科技工作各军工集团,现在有12大军工集团,我们将国防军工院所分成四类作为研究对象为什么要这样分,刚开始我们接到课题之前,国内的有关工业4.0、智能制造各种观念各种看法,飞的越来越高,我们的思路怎么来使智能制造能够落地,我当时采取的策略就不能飞高了,我要把它收到落地。所以我们军工院所分成四大类,第一类是设计研究院所,就是我们搞导弹也好,飞机也好,高装甲车辆,电子的这种。第二个是科研生产一体化的研究所,比如我们在研究所。第三类就是以试验为主的试验研究单位,我们船舶的这些企业都是以试验为主的。第四类是以机加和总装集成为主的生产企业,就是飞机、坦克、大炮、舰船主要是武器装备的大型的军工企业。
我们研究认为,国防科工局组织开展智慧院所、智能制造车间信息化能力建设是落实中国制造2025的重大战略举措。因为工信部在抓中国制造2025,科技部提出了互联网+,科工局就提出了智慧院所,经过多年持续的投入,军工科研院所在数字化、信息化能力方面已经打下了良好的基础,基本具备了开展智慧院所,制造车间信息化能力建设的条件。通过智慧院所、智能制造车间的信息化能力建设,可以撬动整个国防科技工业智慧院所、智能制造车间的能力建设,不断提高军工科研院所的自主创新能力和正向研发水平。主要的目标就是推动军工科研院所的正向研究水平和自主创新能力。推进信息化带动工业的能力提升,大幅度提升军工产品的质量和可靠性,进一步提高军工科研院所的组织管理水平和效率。无论是搞什么,它的本质不是信息化,它的本质还是要提高我们产品的质量,提高我们的可靠性,提高我们的劳动生产效率和降低我们的生产本。所以我们把智能制造只是定义为一种新的或者叫先进的生产制造模式,是一种新的制造模式,就跟我们过去的自动化生产线也是一种新的生产模式,搞智能制造也是一种新的生产模式,仅仅而已,国内很多学者把智能制造炒的概念炒的太热,实际上就是一种新的生产制造模式。
通过智慧院所、智能制造车间的建设,可以推动军民的深度融合,特别是搞智能车间的,可以拉动我们国内软件产业、智能制造装备产业的发展。这个是它对我们整个国内经济建设能带来的又一大好处,我们算了一下,如果我们军工院所,要搞智慧车间建设,至少可以给我们的软化和智能制造装备大概要带来2000个亿的产业的好处。
针对发达国家信息化能力建设,发展趋势和技术水平的分析,研究认为,智慧院所信息化能力建设的核心就是建设智慧工作平台,我们取的名字叫WWP,集成了我们现有的产品研发数字化工作平台,就是我们傅总刚才讲的工程、研发这一块,就是产品的数字化。傅总讲了三个集成,就是我们流程管控的信息化工作平台。还有一个就是我们原来搞数字化信息化没有的,就是叫知识应用的平台。
智能制造车间信息化能力建设的核心是建设智能制造集成应用平台,我们取名叫做WMP,包括设备制造一体化平台、物联网平台、制造过程智能管控平台,在智能制造集成应用平台中,有别于传统的数字化制造,要形成数据流基础上通过专家系统无缝嵌入制造知识,实现知识的共享,重用和持续更新,在生产过程中实现实时智能决策,有别于我们过去搞数字化信息,我们过去搞数字化信息化,是搞的二元,是由数据转变为信息,这是一个过程,但是搞智能制造里面,搞的是三元信息,就是数据、信息、知识。如果你没有基于知识的运用和知识的流动,你就很难谈得上你是搞智慧还是搞智能,这是有别于你是搞智能制造还是搞数字化,还是搞智慧院所还是搞信息化,一个最核心的地方,一个是搞的二元信息,一个是搞的三元,数据、信息和知识的这么一个变化过程。
我这个报告主要是包括两部分,第一部分介绍智慧院所信息化能力建设的思路,第二部分介绍智能制造车间信息化能力建设思路。
我先把国外在数字化信息化能力20多年的发展的脉络讲一下,国外的军工行业信息化能力的技术发展的脉络是以航空航天工业最为清晰,最具有代表性,大致经历了三个阶段,第一阶段是90年代的波音777研制为标志,通过数字化、信息化实现了数字化设计,制造和并行工程,推动了研发流程、协调方式、管理方法的变革。这是他们整个数字化的研发流程。
这个就是它并性产品的定义,这个是它们采取的综合产品团队的模式。第四个通过数字化,实现了IPT的组织模式,采用了当时来说比较先进的举证式的管理,最重要的是在管理上协调方式IPT,研发模式上打通了设计制造一体化,所以只是把数字化信息化作为一个工具,来实现他们想实现的这样一个目标,是这样的,打通了数字化的设计和制造的工装的设计流程。
第二阶段就是2000年,正好美国两个巨头,一个是波音公司,他们新开发了播音787,在座的可能有的人已经做过了,第二个是洛马F-35战斗机,最近飞到日本,这是所谓的第五代战斗机,以它为标准,这个时候他们在数字化信息化里面有些什么变化呢?第一个,采用了基于模型的系统工程MBSE,第二个从设计到飞行实验全面实现数字化,也就是说就是设计、制造、试验、后勤保障和训练,第三个通过构建网络协同平台和知识管理平台,大家注意那时候已经开始搞知识管理平台了,在供应链组织形式上形成了全球虚拟企业,引入了持续性的知识管理方法,使飞机研制的信息化能力达到了新的高度。
第一个采用了基于模型的系统工程,实现了从分子级到全尺寸模型。基于模型的系统工程过程里面,而且包含了四大类,产品模型、过程模型、含量模型、性能评价的模型。这是整个数字化最重要的要素,可能我们国内更多是侧重于产品的模型,对于整个技术状态,质量控制这个过程的模型,对我们产品使用的环境模型,包括评价模型,我们国内在这方面是打了折扣。
第三方面实现了全球的协同虚拟即时化的管理,你可以看到整个各个国家承担它的相关的任务,这是波音787,实现了全球协同企业的管理。F-35采用了三个关键技术,一个是先进的制造技术,先进项目管理技术和先进的信息技术。我们讲F-35采取了两个平台三个关键技术。
第三个他们实现了数字化,产品全寿命周期管理,他们全寿命周期管理首先是数字工程,就是设计,设计完了要检验你的技术成熟度,有一个知识重用,再进行工程优化,再进行数字制造,再到制造优化,最后跟服务和综合保障,如果都满足条件,他们再进入到协同制造这一块。
第四,实现了虚拟制造技术。第五个信息体系架构采用了商业化,加上个性化的软件解决方案,这跟我们国家特别是军工行业搞数字化信息化是完全依赖国外的软件供应商堆积起来是完全不一样,架构是以它为主是这样的。
2010年以后,国外先进军工制造企业在智能转型的过程当中正处在第三个发展阶段,他们科技企业继续发展和提升数字化、网络化、信息化、自动化基础能力的同时,通过持续沉淀知识和推行持续性的知识管理,充分利用专家智慧,将专家的知识嵌入到工作平台,实现了知识共享,提升创新产品的能力。数字化方面在打造数字线,网络化方面在升级为万物互联,实时互感,信息化方面,通过大数据分析,高性能云计算等技术,升级为数据互通,状态互知。
在知识管理和应用方面,通过加速数据信息知识和智慧提取过程,把知识管理平台进一步升级为智慧工作平台,这是波音公司他们的知识管理战略。从2010年以后,国外大的跨国企业,开始在玩知识管理和知识管理的战略,就是把知识提高到一个非常高的高度,所以我非常遗憾的是国内许多的学者在谈智慧什么东西的时候就很少涉及到知识,如果你要谈智慧院所和智慧制造,你不谈知识,你只是在原有的数字化、信息化,能力建设基础上贴了一个智慧院所智能制造的标签,对实在的内涵没有任何的进步,就是这样。
所以我们给了一个智慧院所的内涵,智慧院所是基于知识构筑的智慧化组织,其组织、决策、运营、市场营销、管理和科研生产模式是以知识应用为基础,以创新驱动发展为目的,具有自学习、自成长、自优化、自适应的特点,未来的四个院所有4个特征,有自学习、自成长、自优化、自适应的功能,也是支撑我国军工科研院所未来核心的科研组织。
围绕着智慧院所信息化能力建设的方向和建设过程,我们报告认为重点研究智慧院所信息化能力建设的重点之一——智慧院所的智慧工作平台的构建。
我们给了它一个图,智慧院所整个架构这是我们智慧院所的平台,主要是由三个平台来构造的,一个就是我们工程类的,我们技数字化工作平台,就是基于模型的,第二个就是信息化工作平台,主要是搞流程管控的,业务平台,包括我们物料管理、财务管理都在这里面。未来的我们给它起名叫知识应用平台。把这三个平台集成在一块,就变成了我们智慧院所未来的智慧工作平台,我们给它取了名字叫WWP。
智慧院所的信息化能力建设,涉及到智慧院所的创新文化,软件及硬件等诸多方面,我们这个报告主要是研究国家投资这一块,代表国家意志这一块,国家让它建的,有六个模式,就是组织模式、决策模式、军营模式、市场营销模式这都是董事会决定的,我们觉得这不是国家的,国家要管的就是军工科研生产还有整个军工项目管理这两块。
我们讲智慧院所的信息能力的智慧工作平台,事实上就是工作创新的使能工具平台未来我们的研究所大家都在这个平台上干活的工具,像我们现在的财务工作人员,有一个财务管理,比如说人士,OA是一样的,这个平台可以把国内国外历史和现在相关的知识和经验嵌入和集成到数字化、信息化工作平台,这是跟过去数字化、信息化平台不一样的,比如华为我跟他说,你有很多经验你有很多的老员工,要把他的知识嵌入到现在的平台是比较难的,意味着我们未来的智慧院所平台一定是开放的,高度融合的这么一个先进的平台。所以按照智慧院所这个工作平台的知识源的深度、广度和共享程度,我们把智慧工作平台分为初级智慧、中级智慧和高级智慧。
初级工作平台具有知识显性化、知识仓库知识管理系统和知识集成应用系统,能够在本单位氛围内实现知识共享。中级平台可以自优化,自学习,实现知识共享,提升竞争优势。高级智慧平台,知识应用的范围更加广泛,达到组织流程技术和资源的动态优化配置,整体提升院所的自主创新能力。我们设想15年以后我们如果真的进入了智慧院所的时代的话,我们的规范我们的标准,我们大概能占到20%,是由中国人自己的东西形成的事实上的国际标准是这么一个。
智慧工作平台主要的特征我讲一下,产品研制知识应用,技术创新中的知识推动,人才培养中的知识共享。我们举一个例子,比如在未来智慧工作平台上,我新招的硕士博士生,我通过三个月到半年的培训,在这个平台上干的活,相当于在这个单位过去工作三年上积累干出来的活,我们现在智慧院所跟信息化不一样,我们是三驾马车,现在加了一个知识应用平台,我们把这三个平台的集成叫做三驾马车,原来搞信息化有三大关键技术,我们又加了一个叫知识工程与管理,现在打造未来的智慧院所,是由三驾马车“四轮”驱动来构成的基本的体系架构。
“四轮”驱动当中,知识工程与管理数字化信息化的集成是智慧建设区别于以往信息化能力建设的关键要素。这里面给了智慧院所工作平台的框架,这一层是基础能力,这是关键的平台,这个是能力平台,基础能力主要是由5个,一个是基于模型的数字化能力,第二个是基于流程优化的信息化管控能力,第三个基于IPT的协同能力,第四是网络与安全的能力。这两个平台我们都有,我们花了一定的篇幅,这个知识应用平台构建我们给了一个知识的模型,首先是知识获取,知识的话有两位,一个是隐性还有一个是显性,隐性知识可以转换为显性知识,有些是不能转换的。显性知识里面又有两大类,一个是非结构化,还有一个是结构化的。非结构化现在大家搞知识管理,其实都是非结构化的,我们提倡的是你要知识获取我们首先要变性化,现行化以后能够结构化,一旦结构化了以后,这个知识就在平台里面实现大家的共享,就是这个道理。从大数据里面怎样挖掘,数据怎么变成信息,信息变成知识,知识的集成应用又变成一个智慧,这个就是我们给了一个知识应用平台,它的一个知识管理和共享的应用,我们有了一个图,它有三层结构,一个就是知识基础层,第二个就是知识集成,第三个就是知识共享。这就构成了整个这一块就是知识应用平台,怎么跟我们现有的平台,像我们华为的ICT,我们通过知识插件,给现有的系统实现了无缝的连接,具备了新的具备有智慧研发的开发的工具,大概就是这样。
这个又给了我们一个,从我们形象当中,从设计整个流程里面,怎么从数据里面提取知识,最后怎么迭代的这个过程我就不说了。所以我们讲知识应用平台实际上它的基本功能我们认为是有四个基本功能,分别是知识重用、辅助决策与管理、自学习、知识创新。
进一步强调一下知识应用平台和现有的平台怎么样进行集成。它也要用到我们现在的云计算和大数据,通过数据库怎么变成知识库,最后形成知识应用平台和现有的数字化工作平台的结合。下面又给了对四类不同的对象,设计的研究所,科研生产化研究所,科研生产一体化我们又分成四类,一个是电子类,导航制造与控制,机电和光电,分别给了架构。这个思路我们就是用三个五年计划,上三个台阶,十三五大多数还是在数字化信息化这个阶段,只有少部分的进入到智慧院所的初级智慧院所的试点,我想如果要能做到华为这个程度,那就再上一个台阶,变成智慧研究,很多军工学院发展不平衡。十四五大部分在智慧院所的阶段,少部分进入到中级,十五五,大部分在中级智慧院所,少部分进入到高级智慧院所。
建设的重点这里面有,这5个基础能力怎么建,我就不说了,因为可能我们很多军工科研院所这一块我们都会给他们提供最基本的报告,我就不说了,我省一点来讲我们智能制造这一块。智能制造车间信息化能力建设的总体思路。
智能制造我们讲智能制造车间是集成工艺流程、智能制造装备/生产线、智能决策系统、仓储、物流系统的生产单位。智能制造车间以产生数据、优化的工艺流程、协调的智能成套设备为核心,采用数字化、信息化、网络化、自动化和人工智能技术,这是构成智能制造的五大基础。实时获取数据。
最主要的话我们这个报告主要是研究了把智能制造分成了六级,最基层的是智能制造单元,智能制造装备,然后是智能制造生产线,智能制造车间,再上面是工厂,再是联盟,我们主要是研究智能制造车间以下的怎么构建。这里面有一点我们要强调一下,在智能制造这一块的时候,我们有别于智慧院所,是有一个智能制造的技术体系,我们讲的这里面它的支撑技术,最基础的支撑技术一个是自动化技术如果你这个单位还没有到自动化,你再走向只能是不可能的,第二个是数字化技术,第三个是信息技术,就是我们整个你的体系架构,按照刚才傅总说的,三纵集成,你没有实现信息的整个感觉,第四个就是网络技术,包括互联网和物联网,这是基础,还有安全,第五个也是智能制造有别于其他的最核心的,你必须要有人工智能技术,牵扯到智能的知识和智能的决策,就是这一个。所以它有四级,第一个是支撑技术,一个是智能制造的公共技术,第三个是关键技术,第四个是应用技术。
我们给了一个智能制造车间一个体系架构也是三个平台,一个是设计一体化平台,一个是物联网协同平台,还有一个是制造过程的智能管控平台,把这三个平台集中在一块,就构成了我们智能制造的应用平台我们给它取了一个叫WMP就是这个。我主要把建设重点给大家强调一下,这是我们按照先进制造体系,我们十三五在整个技术体系里面有代表性和示范性的项目作为建设的重点,智能车间的建设主要包括了两大类,一个是零部件制造的智能制造车间,还有是智能装配车间。在零部件智能制造车间里面,分成三个,一个是数字化成形的智能车间,一个是数控加工的智能车间,还有一个是关重部件的智能制造车间。
智能车间的建设我们有两大类,一个是部装车间,还有总装总调的智能制造车间,这也包括新一代航空器、航天器、导弹、舰船、装甲车以及动力、机电、光电,导航制导与控制系统装配=能车间。还有电子装配智能车间,还有轻武器智能车间。
我们把智能生产线的建设重点我们分成8个领域,第一个是数字化成型、数控加工、自动化焊接机连接、特种加工工艺、高精密组装、电子信息系统、专用制造、检测装备及机器人、火工品装配智能生产线。我小结一下,在信息化投资方向,智慧院所和智能制造车间的核心建设内容是智慧院所建设的核心的优势WWP,智能制造车间的核心建设内容就是WMP。就是智能制造集成应用平台,这两个平台现在都没有,特别是我们国内软件的企业,你们应该抓住这个机会。
第二个,智慧院所智能车间建设,能够解决我们过去数字化,信息化哪些不能解决的问题,一句话能解决我们过去信息化数字化不能解决的,知识传承,知识重用和知识共享问题。
第三个,智慧院所、智能制造车间和以往信息能力建设明显台阶是以前是二元的现在是三元的,原来只是数据和现在,现在是数据信息和知识,进入到了智慧智能化。
第四个,新旧平台的区别,过去是两驾马车,三轮驱动,现在是三驾马车,四轮驱动。
第五个,开展智慧院所,智能制造车间的建设,我们可以推动军民深度融合,拉动国内的软件产业,智能制造装装备产业的发展,谢谢各位。