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“工業4.0”是制造業基于大數據的轉型
德國在去年就提出了工業4.0的概念。他們認為，18世紀引入機械制造設備的工業是1.0時代，20世紀初的電氣化與自動化是 2.0時代，20世紀70年代開始的信息化是3.0時代，現在正在進入工業4.0時代，即實體物理世界和虛擬網絡世界融合的時代。但是德國業界對工業 4.0的響應者不多，原因之一是所謂虛擬網絡-實體物理系統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)融合的主要思想，美國早在若干年前就提出來了。
美國白宮召開了第一次CPS成員會議。李杰教授作為專家組成員參加了會議。他們要討論的事情，與德國的工業4.0其實是一樣的內容。雖然德國先提出了概念，但他們剛剛起步、著手轉型，而美國一直在做以CPS為概念的先進制造。
對于CPS的概念，李杰認為可以用日常生活中常見事物來解釋。正如人們在facebook里建立的各種關系，在物理世界里是不可見的，但卻可以得出這個人的生活社群、行為習慣、過往經歷等等。同樣，任何產品都有虛擬和實體兩個世界(譬如蘋果手機是實體，但是APPs是虛體)，如何將虛擬世界里的關系透明化，正是工業4.0時代需要做的產品。未來產品例如機床、飛機、汽車等都應該會有實與虛的價值接合。這樣的道理，是德國人提出概念的依據，但是李杰團隊在美國已經自2001年開始積累大量和工業界合作建立成功案例。
需要強調的是，德國提出的工業4.0和美國的CPS，核心要義就是制造業能基于數據分析的轉型。
傳統制造的5M系統
傳統的制造可以描述為一個5M系統，它包含了材料(Material，特性和功能)、機器(Machine，精度和加工能力)、方法(Methods，效率和產能)、測量(Measurement，探測和改進)以及建模(Modeling，預測、優化和防范)。增量制造，通俗叫3D打印，也是運用集成的5M方法來生產產品的一個新范例，當然它的生產范圍現階段限于特定的低產量或者定制領域(比如國防或者醫療)的應用產品上。
為使制造商更具競爭力，將先進的計算和信息物理融合系統結合起來，以適應或者利用最近的大數據環境是今天的制造業所需要的。隨著智能傳感器技術，如 RFID技術的發展，收集數據已經變得很簡單，但仍然存在的問題是，這些器件及數據是否在正確時間、為正確的目的、提供了正確的信息。除非數據被處理后可為需要者提供內容和意義，否則這些數據也是無用的。單純將傳感器連接到設備上或者將一臺設備與另一臺進行連接，是不會給用戶提供足以做出更好決策所需信息的。
制造信息系統的6C功能
制造信息系統的基本定義可以用6C功能來進一步強化說明，它包含連接(Connection，傳感器和網絡)、云(Cloud，任何時間及需求的數據)、虛擬網絡(Cyber,模式與記憶)、內容(Content，相關性和含義)、社群(Community，分享和交際)與客制化(customization，個性化服務與價值)。現有的制造系統需要對制造設備本身的以及制造過程中產生的數據進行更深入的分析。
現在講大數據的很多，但講工業大數據的很少。工業大數據是由一個產品制造流程或者一個工業體系帶出來的數據，健康管理、地震救治、銀行運營等都會帶來大數據，但是很少落地，不被人感覺到。工業4.0時代要做的產品，不光要有功能，還要有價值，而價值是通過處理數據得來的。有了這些，工業大數據就可以落地，產生實用價值。（文章來源：北京德爾西曼www.qzzljx.cn）