胡权:只有CPS才能真正导致工业4.0时代的到来

2015年06月18日 16:34  新浪财经 微博 收藏本文     

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入市有风险,投资需谨慎

  新浪财经讯 6月18日消息,由中国证券投资基金业协会和青岛市人民政府联合举办的夏季论坛今日在青岛市银沙滩温德姆至尊酒店举行。工业4.0研究院院长兼首席经济学家胡权发表主题演讲。

  以下为演讲实录:

  胡权:非常高兴今天下午能跟大家分享我们工业4.0研究院对工业4.0时代的认识。我演讲的题目是《基于CPS的先进制造技术展望》,副标题叫做《奠定工业4.0时代赢家的核心技术》。我主要是分几个方面来讲,第一个是关于CPS的概念,做投资的朋友不一定熟悉CPS这个概念。另外一个,讲一下德国工业4.0的概念,或者定义是怎么产生的,看一看他们的发展历史。第三个方面,主要是看一下美国的先进制造技术。第四个,未来制造业谁主沉浮,看一下大家的机会。

  首先讲的就是工业4.0最核心的概念CPS,什么叫CPS?叫做信息物理融合系统,这是一个美国的科学家提出的,在2006年提出了这个CPS概念。简单讲,你可以理解为虚拟世界与物理世界的融合,这里面没有讲到基于信息的物理系统,也没有讲到基于物理的信息系统,也就说明我们未来世界一定是个软硬兼施的世界,一个企业不可能只做软件,或者不可能只做硬件。我跟资本界朋友沟通的时候,讲这些技术太复杂了,你告诉我什么东西最简单。我告诉你,未来的世界一定是软硬兼施的,如果公司只是做软件,你应该去并购一些做硬件的,你如果是做硬件的,必然要涉足软件这个领域,这样理解起来就比较简单了。

  CPS这个概念比较早,1926年就有人提出远程控制系统的概念,但是到1948年才提出了控制论,就是用我们电子信息信号来控制物理的系统,这是一个最简单的概念。总的来讲,我认为CPS体现了所谓的未来制造业的一个最核心的技术,我们可以看一下,它这个怎么产生的呢?

  CPS中,物理世界将与虚拟世界融合,形成一体的信息物理融合系统。西方人实际上是没有中国人这种言语习惯的,例如信息化,西方人不讲信息化,他叫数字化。因此我们在做沟通的时候就要注意他讲的概念到底是什么,德国人是把嵌入式系统延展出来,形成了一套完整的思路,大家要注意,中国人讲物联网,我们把它业务化了,变成一个智慧城市了,它没有把它业务化,我们回归到原本,就是物体与物体的连接,这就是网络化在人类社会中的演进和发展。其他的技术我不想讲,主要是把核心表达出来。

  CPS涉及了大量的学科问题,这里面讲到了,例如大家所看到的实时的嵌入式系统,以及人工智能,还包括虚拟设计,特别是在美国的军方做了大量的工作,因为我们有跟踪,做这种虚拟世界的设计。如果有做投资的会看到资本市场我们做的投资,或者工业4.0的标的,主要是做智能工厂,在未来,它可以通过一种完全虚拟化的设计,直接到生产线上进行生产。美国做了大量的研究,只是中国人没太关注到CPS这个概念,其实在国内,在2006年的时候,当时美国提出CPS这个概念的时候,中科院相应的研究机构也跟踪过一段时间,只是由于物联网和传感网的概念更容易为中国人理解,对CPS的投入就减少了。但是没关系,对于我们做投资的人来讲,信息不对称就导致了投资机会。

  美国实际上对这方面的研究,其实CPS研究的更多,大家所看到的主要还是工业4.0所谓的德国人开始提出工业4.0,提出以CPS为核心来做工业4.0的规划、计划。美国做了大量的CPS研究,美国NSF下面有几个专门的实验室,有人关注工业4.0的应该知道李杰(音)教授,他是专门做CPS研究的,他甚至做了一个CPS的操作系统,相当于PC领域做操作系统的概念。美国对于CPS进行了非常宽泛的布局,因为他认为在未来的世界,既然物理世界与虚拟世界将融合在一起,我们为什么不做相应的布局?这才是我们应该做的布局。

  我来看一下这个基本的概念大概是这样的,目前在发展,可惜的是我们在国内,中国其实提CPS的并不多,原因在于什么呢?我们因为有更多更容易大众所理解的概念,例如物联网,例如传感器,例如“互联网+”,这些概念更容易为大众所理解,然后我们大部分企业家也需要面向这个社会推广他的生意,因此他选择了更为大众所理解的东西。我们姑且认为这些概念是相通的,但是CPS更本质性地揭示了人类社会发展的一种约束条件。人类社会发展的最大约束条件就是科技进步,科技本身的发展导致了人类发展面临一个瓶颈,在这种瓶颈下我们看看德国人怎么讲工业4.0的。

  实际上德国人讲工业4.0比较简单,事实上在德国人的概念来讲,物联网还早,CPS还没做,物联网怎么来?德国的科学技术研究院在2011年就开始做这个项目,叫做CPS的研究项目,报告一共有500页,德文版的,国内很多人看不见,很多人关注英文版的东西。他提出了一个完整的CPS理论体系,他把CPS跟城市、电力、交通、医疗结合在一起,CPS跟交通结合在一起叫智慧交通,跟电力叫做智慧电力,跟医疗结合叫做智慧医疗。CPS跟制造业加在一起变成工业4.0了,工业4.0这个概念据说就没有书面的证据证明是西门子提出的,在2011年开始提出这个工业4.0的概念,大家觉得这个概念挺好的,然后用这个概念描述制造业未来的发展。我们本身也比较赞同这个观念,工业1.0主要是机械化的进步,工业2.0主要是电器化,3.0是信息化,4.0实际上是网络化。比较有意思的在于目前我们……刚才我也问到了一个问题,中国制造2025,或者美国的互联网也是美国的工业4.0版,其实我们不是特别赞同,为什么呢?德国的工业4.0是从产业发展的角度看,马克思说什么叫工业革命?没有生产关系的改变不叫工业革命,没有生产关系的变革不会发生革命性的改变,第一次革命产生了工人阶级。工业2.0产生了什么呢?产生了专业管理层,有了CEO、CTO、CIO,专业管理的应用使得工业2.0也成为一种可能。工业3.0也出现了专业的资本投入,为什么呢?每个阶段的工业革命对技术这种投入要求非常高,因此开始出现一些专业的专家投入这个资金,自有的生产资金不足以我做新的技术创造,就需要专业的投资人进行投入。在工业4.0,德国人就提出了网络化的应用,3.0目前有一些争议,因为你们也看到里夫金写的《第三次工业革命》,但是德国提出工业3.0是有一定道理的,哈佛有个商业历史学家叫做钱德勒,写过一本《规模与范围》,可能有的朋友看过,还有一本书叫做《信息改变美国》,它曾经说信息时代就是第三次工业革命,也就可见在学界实际上是有关于工业3.0的学术基础,然后再提这个工业3.0也就顺理成章。当然德国人直接把1969年作为一个时间节点,这个不重要,但是工业3.0,所谓的信息时代它的确是存在的。

  在工业4.0这么一个所谓的CPS的时代,它将发生什么状况呢?德国工业4.0形成了一个比较完整的体系,提出了双领先战略和三大集成,提出了领先的市场。它这个市场国内的专家是误读的,它是指德国有大型企业为主,形成跟中小企业互动的一种环境,并不是以消灭别人为主要的目标。举个例子来讲,德国自己按统计,在十年前,它的技术标准大概只有15%左右是属于国际标准,但是在今天,它的国内标准大概有接近40%已经是国际标准,就可见这种标准化已经成为国际潮流。而且它在工业4.0提出了RAMI4.0的参考架构模型,这里面提出了IT的视角、业务的视角,包括应用的视角。它在这里面其实就已经跟国际相关的标准组织结合在一起了,德国人在做工业4.0的时候,实际上它的体系相对较为健全,模式也比较完整,不光是技术理念,包括产业变革的理念。

  关于工业4.0,CPS加上制造业大概就分享这么多,但是我们真正要了解这种CPS的技术,其实还是要回到美国去看这么一个技术的相关发展。美国是这么认识的,你们看一下左边这个图,叫做物理世界与虚拟世界的融合将在各种新型技术的促进下产生。我们投资方经常问一句话,或者业内有个争论,问什么呢?我们现在要不要补2.0的课或者3.0的课。大家记住,工信部的苗部长从来没有补课一说,他只说我们的产业目前处于2.0和3.0之间,从来没说补课这事。但是我们有些专家直接告诉大家补课去吧。我们回顾历史,在工业1.0的时候,德国还没统一,直到19世纪统一了德国,才开始考虑发展国家的问题,也就是说当德国真正统一的时候才开始考虑我们要开始工业化革命了。其实你看德国的历史,德国当时也想,我们要不要补1.0的课呢?这个问题听起来跟中国人的问法是一样的,但是当时它没去补课,因为当时1.0做的主要就是纺织业,我就不做纺织了。你看看德国大概37万平方公里,两个广东一样大,它当时就做了一些事情,就在西北部那个地方,生产煤炭的,当时就选择直接进行2.0,做了这么一件事情,生产煤,然后炼钢,修铁路,发展电气化。因此从历史上来看,补课这一说实际上有一定的道理,但是它不足以体现我们这个时代的需要。例如我们工业4.0、工业大数据,有2.0、3.0吗?没有,它就是一个4.0的东西,CPS也是一个4.0的东西,我们不需要补课。一些传统产业如果价值创造体系不发生改变,进行补课是有必要的,假设德国当时要做纺织业,就要进行补课。但是你要做新的产业,要做炼钢这件事情,如果完全模仿英国的话,肯定死路一条,但是它把自己的资源投入到创新里面去,做了一个大家比较熟悉的炼钢法,直接就使得当时的炼钢技术大大提升,就使得对钢、铁矿石要求纯度不需要那么高,冶炼的环境不需要那么强,因此它的炼钢水平大幅提高,因此导致了它的革命。

  在这种4.0时代也是一样的,如果本身还没进行自动化、信息化相关的工作,实际上你是可以直接把CPS进行实施的。为什么要单独割裂起来?这本身是没有必要,因为你完全可以采用一种新的方式进行生产。大家注意,我们业内有些误解,例如信息化,信息化就很容易想到我们讲的经营系统的信息化。一个生产型企业有两种类型的信息化,第一种类型是经营系统,另一种系统的信息化,实际上叫生产现场,生产现场不信息化不叫什么工业革命,也不叫所谓的工业4.0,它根本做不到。例如像我们海尔,主要就是做了互联工厂这件事情,它就是生产现场的信息化,或者叫网络化,或者自动化的东西,生产现场如果不实现信息化是没有什么意义的。第二个,网络化也同时意味着两个含义,我们在办公室网络化,但是它那种WiFi是消费级的,真正工业级的无线网络过程网络化是需要有相应的工业级的标准。举个例子,我们平常的网络延迟半秒钟,我们看电影还继续可以看,但是我们在工业级,大概要求20或者30毫秒,这个就是实时程度要求非常高,因此这是一个重大的要求,工业级的是不一样的,因此对我们相关的技术也提出不同的东西。

  另外一个,在美国,实际上很多人把互联网认为是美国的国家战略,但实际上美国的总统咨询委员会提出了美国先进制造计划2.0,这是去年11月份提出的,它前面有个1.0。它这个提出主要是加速美国先进制造业的发展,大家也感觉得到,其实德国最主要做的东西是偏硬的,美国也没放弃硬件的投入,只是不做低端的,也不做中端的,我就做最能影响世界格局的东西。它这里面可见,美国是比较关注这么一个基础,或者制造业这种硬的东西,国家层面是非常关注的,只是一些制造型企业推动工业互联网或者谷歌[微博]做的汽车,这些给我们的印象太深刻了,我们就忽略了美国也比较关注硬件的投入。

  美国国防分析研究院提出了四大先进制造领域,它认为先进制造业的动力来自于大学,这种对美国的国家安全和竞争优势是非常重要的。其二,它把先进制造业广义地定义为使用和基于下列手段提高现有或者创造全新的材料的活动,包括科学、工程和信息技术,它选择了四个领域,半导体、先进材料、增材制造、生物制造。

  我们看一下半导体的分析,它是这么认识的,中国的产业制定者和美国就有些差异了,美国天天是把竞争优势放在第一位,半导体在全球化的普及对美国的安全是不利的,它认为制造业供应链的全球分布削弱了对供应链系统的控制,我的垄断能力是减弱了,国外制造的模仿和消费电子产品都可能受到假冒伪劣产品的影响,说是这么说,其实关心的就是美国国家的竞争优势。第二个趋势,先进材料技术和基础计算材料工程的发展至关重要,主要是指原材料这块。美国从来没有提到把3D打印作为一个战略,但是它做材料,材料不就是为了3D打印吗?因此,美国人在做高精尖这块,关注的点更为深入,关注的就是材料的改变。因为从古代发现铁和铜就已经证明了这种材料的发展对未来的制造非常厉害。

  你看,它用这种增材制造,这个自行车完全是打印出来的,你们不要怀疑打印的车运行不了。美国军方也在做一件事情,美国军方面临的最大困难是什么?库存太多,如果将来打仗只带一个兵工厂走的话,需要什么武器就生产什么武器,这对未来的战争简直是科幻。但是要首先做到一些简单的东西,例如打印一个可真正运行的东西,一个自行车看起来简单,它可以运动,也不错。第四个趋势,它也提到了生物制造和合成生物技术的近期和长期趋势,也对比了中国这方面的应用,它也说中国是对美国巨大的一个挑战。

  这是关于美国的先进制造技术,它这个里面就非常深刻地体现了美国人在应用CPS方面的深入思考。其实德国也在做相关的东西,主要做的就是像网络制造这块东西。整个全球基于这个CPS做了大量的先进制造的跟踪和演进,是非常值得大家关注的。我们来看一下,未来制造业将会发生什么改变呢?刚才专家也谈到了中国制造2025。中国是制造业大国,大概在150年前我们也是大国,只是到了近代开始不是大国了,慈禧太后弄一个火车,我们2.0最具代表性的高科技,慈禧太后说火车不能用火车头来拉,用马车来拉,当然会导致工业发展不了。因为那个时候我们的制造业还是很发达的,在全球的影响力也非常大,因此也会导致清朝政府不太关注这个趋势的改变,这是一个很重要的点。

  但是我们现在进入到新时代,所谓的第四次工业革命时代,我们应该怎么样看待这个东西呢?你看看,我们的制造业利润水平普遍较低,制造业的利润水平比较低,因此我们就不愿意去做这方面的投入。但我们看,我们中国制造2025其实主要提的是创新,这是一个最重要的。值得大家注意的就是里面提了国家制造业创新中心的工程,实际它主要解决的就是产学研的问题,这里面就提了这几个概念。其实我不太赞成中国提出了中国版的工业4.0,“互联网+”永远加不出制造业的强大,只能让某些平台赚到更多的钱。美国的先进制造业其实也是不一样的,日本主要以机器人来作为……

  但是中国还是有机会的,主要是以大的市场观念,就是所谓的一带一路,再加上国内的市场是非常具有吸引力的,再加上资本,这才是中国的未来。这个资本市场,工信部的一些领导当时跑去跟德国谈的时候,其实德国当时不太喜欢跟我们谈,觉得也没什么价值,但后来看到我们一带一路这些相关的政策,就开始对我们有兴趣了,可想而知这块的影响力还是比较大的。

  我主要是讲这么多,总的来讲,工业4.0这个时代核心技术毫无疑问,只有一个CPS,别的技术只能成就CPS,才能真正导致工业4.0时代的到来。这种先进的技术,它本身是应该想法子把一些创新的技术应用到我们的生产领域,因为在生产现场应用的话,才可能导致我们创造核心的价值,如果缺乏这种核心价值,我们是没有办法真正形成一种竞争优势的。

  因为时间原因大概就讲么多,谢谢大家。

文章关键词: 养老基金工业4.0

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