于2017年12月7日2017全球信息技術(shù)主管大會(huì)

　　各位領(lǐng)導(dǎo)，各位嘉賓：

　　非常高興受大會(huì)邀請(qǐng)?jiān)谶@給大家做個(gè)交流，我交流的內(nèi)容是制造大數(shù)據(jù)和智能監(jiān)控系統(tǒng)。首先這個(gè)報(bào)告我要申明一下，這個(gè)是我和西安交大的徐宗本院士共同承擔(dān)教育部的課題。

　　中國(guó)工程院院士  盧秉恒

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，就像高速公路一樣，在互聯(lián)網(wǎng)上跑的什么？就是大數(shù)據(jù)。對(duì)大數(shù)據(jù)要進(jìn)行進(jìn)一步的加工，相當(dāng)于把原材料加工成工業(yè)產(chǎn)品一樣，就是加工成人工智能所需要的產(chǎn)品，為智能制造做服務(wù)，我這樣理解互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和智能制造的關(guān)系。

　　在國(guó)際上，大家對(duì)制造業(yè)都非常重視，美國(guó)近十幾年一直是重視制造業(yè)的振興，認(rèn)為美國(guó)前一段是丟掉了制造業(yè)，因此美國(guó)的一些工業(yè)機(jī)會(huì)，獲得利潤(rùn)的機(jī)會(huì)都被其他國(guó)家分享了。他們也認(rèn)真檢討了這個(gè)問(wèn)題，做出了一個(gè)振興制造業(yè)的計(jì)劃，實(shí)際上是以智能制造，CPS作為核心的。

　　德國(guó)他們?cè)诠I(yè)裝備，工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量方面是非常精準(zhǔn)的，這是他們的特點(diǎn)，他們認(rèn)為在新的信息時(shí)代，要占據(jù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高端，所以發(fā)展了工業(yè)4.0，工業(yè)4.0也是以信息化為核心的。

　　國(guó)務(wù)院就委托工信部和工程院共同制定中國(guó)制造2025的規(guī)劃，這個(gè)規(guī)劃2015年發(fā)布以來(lái)，我們?nèi)珖?guó)上下深受鼓舞，這的確描繪了一個(gè)中國(guó)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)的宏偉的藍(lán)圖，這個(gè)藍(lán)圖中核心精髓還是信息化、工業(yè)化的融合。在這之中，大數(shù)據(jù)起什么作用？根據(jù)國(guó)際學(xué)者的研究，認(rèn)為科技發(fā)展的歷史從18、19世紀(jì)實(shí)驗(yàn)歸納，到19、20世紀(jì)的模型推演，到有了計(jì)算機(jī)以后的仿真模擬，現(xiàn)在走向數(shù)據(jù)密集型的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的時(shí)代，這個(gè)圖形就深刻的演示了大數(shù)據(jù)的作用。一個(gè)圖形里面隱藏了一只大象，開(kāi)始我們發(fā)現(xiàn)不了，通過(guò)各種數(shù)據(jù)分析的方法，提取本質(zhì)，就顯露出它是一個(gè)大數(shù)據(jù)。用這個(gè)大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)我們的科學(xué)定律，我們到了這個(gè)時(shí)代。所以Natural認(rèn)為今后十年對(duì)企業(yè)產(chǎn)生重大影響力的是大數(shù)據(jù)，我們的制造業(yè)正在經(jīng)歷這種轉(zhuǎn)變，我們傳統(tǒng)的制造業(yè)也三基，基礎(chǔ)材料，基礎(chǔ)工藝和基礎(chǔ)零部件，我們中國(guó)制造在這三基方面有待發(fā)展和提高，這是我們制造的薄弱環(huán)節(jié)。但是到了現(xiàn)代制造業(yè)，可能要從老的三基發(fā)展為新的三基。新的三基我認(rèn)為就是傳感器、大數(shù)據(jù)和軟件，這個(gè)軟件包括了智能分析，智能控制的這些軟件，所以新三基賦予老三基新的內(nèi)涵，這個(gè)對(duì)我們的研究機(jī)構(gòu)，企業(yè)，對(duì)大學(xué)提出新的要求，我們大學(xué)生今后擔(dān)負(fù)著中國(guó)制造從大國(guó)走向強(qiáng)國(guó)30年的最光輝的任務(wù)，但是他們?nèi)绻诮逃A段沒(méi)有受到新的很好的三基，他們很難擔(dān)負(fù)起從傳統(tǒng)制造業(yè)走向現(xiàn)代制造業(yè)轉(zhuǎn)換的主力軍的作用。

　　圍繞新的轉(zhuǎn)變，國(guó)家也發(fā)表了一系列的文件來(lái)推動(dòng)我們大數(shù)據(jù)的發(fā)展，在制造大數(shù)據(jù)起著什么樣的作用，制造業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，高度融合是一個(gè)特征，所謂高度融合就需要大數(shù)據(jù)，需要全面的數(shù)據(jù)，以前簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，比擬一下我們做工作，如果這個(gè)領(lǐng)導(dǎo)片面不符合決策，如果他了解全面，就會(huì)得出一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的行動(dòng)指南，對(duì)于制造業(yè)現(xiàn)在更是這樣，因?yàn)橐刮覀兊闹圃鞓I(yè)能夠振興，我們大家傳統(tǒng)的知識(shí)要有好的產(chǎn)品，而好的產(chǎn)品就來(lái)源于好的設(shè)計(jì)，好的設(shè)計(jì)來(lái)自方面非常好，從社會(huì)的需求，發(fā)現(xiàn)來(lái)出發(fā)，從科學(xué)的原理來(lái)去做一些新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。不僅如此，還受到制造成本的約束，制造工藝和制造條件的約束，因此還需要來(lái)自于制造方面的情況，而制造是由各種不同的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由各種不同的制造裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，等等。我們制造的產(chǎn)品，制造的裝備又需要進(jìn)入服務(wù)環(huán)節(jié)，而服務(wù)中，有各種各樣的問(wèn)題來(lái)影響我們對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改進(jìn)。因此很多事情都是關(guān)聯(lián)在一起的，所以這就組成了我們對(duì)大數(shù)據(jù)需求。

　　要解決制造大數(shù)據(jù)的問(wèn)題，就要解決制造業(yè)發(fā)展的瓶頸薄弱環(huán)節(jié)，所以發(fā)展任何一項(xiàng)科技，是根據(jù)目標(biāo)，中國(guó)的制造業(yè)發(fā)展的瓶頸在哪里。例如，我們經(jīng)常說(shuō)中國(guó)制造，中國(guó)裝備有心臟病，像我們的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)不行，我們飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不行，我們計(jì)算機(jī)的芯片不行。這些弱項(xiàng)我們?cè)趺慈ソ鉀Q？怎么去克服這些瓶頸環(huán)節(jié)？像我們的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，弱在哪里？現(xiàn)在同樣可以買(mǎi)到一些最好的設(shè)計(jì)軟件，但是設(shè)計(jì)不出好的發(fā)動(dòng)機(jī)，為什么？就是因?yàn)槿鄙贁?shù)據(jù)，而美國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)，他兩三百年的發(fā)展，積累了大量的數(shù)據(jù)，同樣的計(jì)算軟件，要研發(fā)這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，要知道燃燒的燃燒場(chǎng)的情況，熱力場(chǎng)的情況，他的邊界條件，計(jì)算出來(lái)一些假設(shè)，所以這些都是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而美國(guó)的工廠，積累了兩三百年的這些實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，而我們沒(méi)有這樣的數(shù)據(jù)，所以同樣的軟件，我們?cè)O(shè)計(jì)不出我們自己好的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)也是一樣。因此我們要解決這個(gè)問(wèn)題，我們就要有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　作為04專(zhuān)項(xiàng)的技術(shù)總師，很多行業(yè)就說(shuō)中國(guó)的機(jī)床到了現(xiàn)場(chǎng)以后，要很長(zhǎng)的調(diào)試時(shí)間，可還是會(huì)發(fā)現(xiàn)很多工藝不合適，我們的機(jī)床企業(yè)沒(méi)有按照用戶所需要的工藝來(lái)設(shè)計(jì)，為什么？沒(méi)有數(shù)據(jù)，而國(guó)外的機(jī)床企業(yè)，他擁有很多各用戶領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，例如他了解航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)床的需求，了解汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一些關(guān)鍵件，例如鋼鐵缸蓋對(duì)數(shù)據(jù)的要求，因此他能設(shè)計(jì)出有針對(duì)性的機(jī)床，我們就缺少這些數(shù)據(jù)。前些年一些企業(yè)分頭做了自己的數(shù)據(jù)，但是非常局限，因?yàn)檫@個(gè)能力、投入時(shí)間和智力資源都是不夠，但如果能夠把這些數(shù)據(jù)都聯(lián)系在一起，就可以得到很好的關(guān)聯(lián)，來(lái)去推動(dòng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，所以這就需要我們采取開(kāi)放合作的態(tài)度。我到下面去講大數(shù)據(jù)，調(diào)查了一些企業(yè)，有一些企業(yè)說(shuō)，我們有大量的數(shù)據(jù)，我問(wèn)他們?nèi)肓藳](méi)有，他說(shuō)沒(méi)有入，放在那里。為什么？不知道怎么用。另外我說(shuō)你這些數(shù)據(jù)，能不能拿出來(lái)，我們大學(xué)里給你來(lái)做研究，或者研發(fā)機(jī)構(gòu)做，他說(shuō)這些都是企業(yè)的一些知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　在這個(gè)信息化的時(shí)代，在制造大數(shù)據(jù)的時(shí)代，應(yīng)該開(kāi)放思維，應(yīng)該開(kāi)放、協(xié)作、共享、互贏，因?yàn)閿?shù)據(jù)放在你那里是一個(gè)孤立的數(shù)據(jù)，片面的數(shù)據(jù)，起不到多大的作用，但是大家的數(shù)據(jù)放在一起就是一個(gè)海量的數(shù)據(jù)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多科學(xué)的規(guī)律，就會(huì)得到很多科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，就會(huì)提高很多產(chǎn)品的檔次，所以這就要大家先有貢獻(xiàn)然后再共享，這就要有一個(gè)開(kāi)放的數(shù)據(jù)。我們以后可能要形成一個(gè)新的業(yè)態(tài)，要有一些服務(wù)型的公司，專(zhuān)門(mén)作為制造大數(shù)據(jù)的平臺(tái)，向中小企業(yè)提供服務(wù)。當(dāng)然了，這需要各種商業(yè)模式的創(chuàng)新，你可以你進(jìn)來(lái)多少數(shù)據(jù)，我會(huì)讓你得到你有什么樣的好處和利益，這樣才能讓你把社會(huì)的資源來(lái)集成，而且又充分保證了參與企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。

　　我們規(guī)劃了制造大數(shù)據(jù)一些總體的目標(biāo)。首先描述了國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，也突出一些引領(lǐng)性的基礎(chǔ)技術(shù)和技術(shù)理論，和創(chuàng)新的技術(shù)，尤其是能夠?yàn)槠髽I(yè)所使用的使能技術(shù)，然后做重大領(lǐng)域的重點(diǎn)工程，然后做應(yīng)用示范。從工業(yè)制造領(lǐng)域來(lái)說(shuō)分離散制造，流程工業(yè)制造，中間又加了一個(gè)重大服役裝備，像壓縮機(jī)等這些裝備，你說(shuō)他是離散工業(yè)還是流程工業(yè)？它介于離散工業(yè)和流程工業(yè)之間的，像大型壓縮機(jī)是化工、鋼鐵這些企業(yè)所需要的，這些企業(yè)本身是流程工業(yè)，但是這些裝備本身，它是符合離散制造的一些產(chǎn)品。另外還有共性的問(wèn)題，共性的關(guān)鍵技術(shù)和集成的示范。

　　我們經(jīng)常需要解決的設(shè)計(jì)問(wèn)題，有功能設(shè)計(jì)，有方案設(shè)計(jì)，有詳細(xì)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中怎么利用大數(shù)據(jù)？相信對(duì)于功能數(shù)據(jù)，從社會(huì)的大數(shù)據(jù)中提取出人們的需求，發(fā)現(xiàn)需求。好的產(chǎn)品不是滿足現(xiàn)有的社會(huì)的需求，而有可能是引領(lǐng)社會(huì)的需求，實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。怎么充分利用專(zhuān)利，利用以前人的一些經(jīng)驗(yàn)。前蘇聯(lián)有一個(gè)發(fā)明家，他發(fā)明一個(gè)曲子理論，這個(gè)曲子理論就是要在前人那些專(zhuān)利的基礎(chǔ)上，來(lái)分析我的設(shè)計(jì)任務(wù)，我的設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)我產(chǎn)品有哪些功能方面的要求，你分別從這些功能描述中收取以前的專(zhuān)利，然后把以前的專(zhuān)利進(jìn)行結(jié)合，結(jié)合到一塊可能是一個(gè)新的專(zhuān)利，以前沒(méi)有大數(shù)據(jù)做這個(gè)工作是非常艱難的，我們有了大數(shù)據(jù)，有了大數(shù)據(jù)的分析工具，這個(gè)事情可以做的非常高效。

　　涉及到制造問(wèn)題，我們有很多材料，材料的大數(shù)據(jù)，不僅是材料的一些普通的物理性能，化學(xué)性能，還有加工特型，還有最新的加工工藝的描述，在制造領(lǐng)域的科技發(fā)展，為這方面提供了很多創(chuàng)新的東西，例如現(xiàn)在出現(xiàn)了3D打印。在一些重大裝備的運(yùn)行中，更是需要數(shù)據(jù)，要智能的檢測(cè)，要智能的監(jiān)護(hù)，包括以前的一些服務(wù)，現(xiàn)在很多制造業(yè)從制造走向服務(wù)，在很多企業(yè)最后的引領(lǐng)模式，不是通過(guò)賣(mài)產(chǎn)品而是通過(guò)賣(mài)服務(wù)，這樣更需要大量的數(shù)據(jù)，所以誰(shuí)擁有數(shù)據(jù)誰(shuí)就擁有未來(lái)。兩個(gè)汽車(chē)工業(yè)的典型例子，福特汽車(chē)公司到目前為止生產(chǎn)了1億輛汽車(chē)，特斯拉總共沒(méi)有賣(mài)幾輛汽車(chē)，但是它擁有13億公里的駕駛數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)可能是我們以后無(wú)人駕駛的基礎(chǔ)，是汽車(chē)產(chǎn)品或者說(shuō)新能源汽車(chē)發(fā)展的根據(jù)，因此汽車(chē)市場(chǎng)追捧的不是通用而是特斯拉，這就是大數(shù)據(jù)的威力。

　　數(shù)據(jù)有很多屬性，制造業(yè)的數(shù)據(jù)，還要服從制造的規(guī)律，需要專(zhuān)門(mén)從事制造的人進(jìn)行研究，大數(shù)據(jù)不是單純的靠大數(shù)據(jù)工程師，大數(shù)據(jù)是全體科技工作者的事，是全民應(yīng)該參與的，首先只有制造業(yè)的人，他才了解在哪個(gè)地方每天發(fā)生著什么樣的數(shù)據(jù)，發(fā)生多大量的數(shù)據(jù)，他根據(jù)制造數(shù)據(jù)的任務(wù)，根據(jù)工業(yè)的規(guī)律分析數(shù)據(jù)。我們要把以前制造企業(yè)，一個(gè)圍墻里面的企業(yè)變成一個(gè)平臺(tái)，變成一個(gè)全社會(huì)的平臺(tái)，一個(gè)大數(shù)據(jù)的平臺(tái)，那就遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)幾十個(gè)制造企業(yè)，因?yàn)閺倪@個(gè)就可以獲取我們整個(gè)社會(huì)制造的資源數(shù)據(jù)，就可以在社會(huì)這個(gè)大范圍內(nèi)優(yōu)化我們的制造資源，我們的制造任務(wù)80%拿出去制造，而我們企業(yè)只占據(jù)最核心的那一部分，這樣你就可以以最低的成本，最優(yōu)的價(jià)格，最快的時(shí)間響應(yīng)，來(lái)完成我們最新的制造任務(wù)，從而贏得制造業(yè)的勝利，這就是大數(shù)據(jù)的威力。