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【前沿评论】新一代信息技术应用价值和应用路线浅析 | 附2016~2020年推动产业变革的十大信息技术

2016-04-29 战略前沿技术

来源:中国航空工业新闻网

作者: 沈洪才 中航工业信息技术中心


《中国制造2025》确定了以信息化和工业化融合为主线,以智能制造为主攻方向的制造强国战略指导方针。基于此,研究分析新一代信息技术在制造业的应用价值和应用路线具有必要性和紧迫性。

新一代信息技术发展趋势展望

新一代信息技术与工业技术的融合与创新正在以前所未有的广度和深度推动制造业发展模式的变革。美国IT咨询公司Gartner系统分析了近年来IT领域战略性技术发展趋势(如图)。


从中我们可以找寻出一些脉络:云计算和移动应用从兴起走向成熟;以大数据为代表的数据处理和分析技术持续发展升级;3D打印技术方兴未艾;以物联网为基础的智能制造技术向智能机器及其互联方向发展,并成为近两年的热点,工业互联网正在工业领域实现万物互联;计算、存储、软件和网络技术持续升级,并不断取得突破。麦肯锡研究院在2013年发布《颠覆技术,即将变革生活、商业和全球经济的发展》的研究报告称,新一代信息技术作为颠覆性技术正在全面重塑我们的未来发展模式。

新一代信息技术应用价值分析

新一代信息技术核心应用价值主要来源于其内涵:

(1)云计算。作为一种低成本的资源交付和使用模式,用以提供可用的、便捷的、按需的网络访问,包括基础设施即服务(IasS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)等类型。通过可配置、低成本的计算资源共享池(包括网络、服务器、存储、应用软件和服务等),实现资源的快速提供。云计算以扩大IT公共产品和服务提供能力为主要模式,可大幅提升IT系统效率,降低总体拥有成本,提升信息服务质量,创新信息服务模式,实现业务的移动、在线、跨域协同。

(2)工业互联网。通过实现工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网的连接融合,建立智能机器间连接以及人机连接,结合工业软件和大数据分析,重构工业形态,激发生产力。智能网络可实现互联机器网络的优化;系统级优化让员工能够提高效率并降低成本;智能决策让智能软件能够巩固机器和系统级的收益;持续学习成为更好地设计新产品和服务的关键。

(3)大数据。将计算技术与科学工程领域有机结合,实现各领域海量数据的获取、存储、管理、深度分析和可视化展现。从IT(信息技术)到DT(数据技术),大数据使组织具有更强的洞察发现力、流程优化能力和科学决策力,可充分利用海量、高增长率和多样化的信息资产。从大数据中可以发现新知识、新规律;让企业进行更准确的商业决策;通过大数据提供更好服务;关联全量数据分析可提高商业价值。

(4)智能制造。通过先进传感、仪器、监测、控制和过程优化技术与实践的组合,将信息和通信技术与制造环境融合在一起,形成赛博物理系统(CPS),实现工厂和企业中能量、生产率和成本的实时管理。动态感知可全面感知企业、车间、设备的实时运行状态;实时分析可对获取的业务实时运行状态数据进行及时、快速的分析;自主决策可按照设定规则,根据数据分析结果,自主做出判断和选择;精准执行可执行决策,对设备状态、车间和生产线运行做出优化调整。

总体来说,新一代信息技术在市场供给侧可以支持企业提供更多类型的产品、服务,创建新的业务形态,提升质量和效益;在需求侧则可满足用户大规模个性化定制需求,支持人类对美好未来的向往。在整个社会的价值链流动中作为新兴的生产力工具正在起到无可替代的赋能作用。

新一代信息技术应用路线构想

为前瞻性、体系化推进新一代信息技术的深入应用,契合时代要求和发展趋势,建议制造业企业参照以下思路进行工作的统筹推进。

(1)积极参与国家以《中国制造2025》为核心的两化深度融合工作战略部署。

以《中国制造2025》为代表,国家在互联网+、智能制造、云计算、大数据和物联网等领域的方针政策、路线图和行动计划已陆续出台,部署安排了一批重大工程,包括智能制造、云计算、工业和新兴产业大数据、互联网+、国家物联网重大应用示范工程等,这些重大工程作为国家优先进行资金和政策支持的方向,企业应积极参与其中,对接国家要求,可收到事半功倍效果。

(2)按照中航工业信息化规划的统一部署和统一IT架构的要求推进新一代信息技术应用。

中航工业信息化规划和各类专项规划(如智能制造架构和推进计划)明确了两化融合工作的总体目标和工作思路,确定了工作原则,以重点任务方式给出了分领域建设要求,是指导工作的总体蓝图和顶层依据。统一IT架构从应用架构、数据架构、技术架构视角给出各业务领域、各技术领域IT架构的顶层要求,是实现全集团构建协同、集成和共享信息化大平台必须遵循的具体技术依据。各单位可根据有关文件,细化推进本单位的规划和架构管理工作。

(3)基于产品、企业管理和价值链多维度推进新一代信息技术应用。从三全视角推进信息化工作可以实现两化融合对业务的全覆盖。

在产品维,深度应用模型驱动的设计/制造/验证/服务技术(MBx),促进形成模型驱动的系统生命周期协同开发模型,从流程、方法、工具和环境层面,构建支持连续工程方法论的先进工程体系,以支持研发模式转型和创新驱动发展。在生产制造领域推进赛博物理生产系统技术应用,形成基于数字化/网络化/智能化的智能制造体系。在价值链维,基于工业互联网和云平台的协同技术构建全局价值链优化的精准供应链和高效一体化协同的客户服务体系。在企业管理维,以云计算和工业大数据技术应用为核心构建流程驱动的基于统一业务模型的运营管理模型,实现敏捷化管理。在支持上述三维的协同基础设施领域以构建基于云和面向服务的工业互联网技术为核心,实现中航工业基于云的工业赛博物理系统。

结束语

信息技术大潮给制造业带来新的机遇,企业只有拥抱时代变革,将新一代信息技术与企业发展相结合推进信息化建设,才能充分发挥信息技术应用价值,在两化融合中实现跨越发展。




2016~2020年推动产业变革的十大信息技术


       2016年是我国“十三五”的开局之年,在政策驱动、产业变革、融合发展、智能转型的新形势下,电子信息技术无疑仍是引领新一轮变革的主导力量。在这新的时间阶段,哪些技术领域可能孕育世界级创新,是中国的发力重点?

       4月26日,在由中国电子信息行业联合会、中国电子学会主办的第十一届中国电子信息技术年会上,中国电子学会发布了“2016~2020年推动产业变革的十大信息技术”,智能终端和云服务、下一代网络通信技术、先进传感和物联网技术、机器人和无人系统、高级人工智能、虚拟现实和增强现实、快数据、3D打印技术、信息安全与防护和新型半导体材料与高端元器件10大技术入选,成为推动产业变革的主要技术。

       智能终端和云服务:随着智能手机、可穿戴设备、服务机器人的普及,人们已越发离不开这些智能终端。而云服务是这些智能终端发挥强大功能的“大脑”。未来,智能终端与云服务的融合,将为人类开启智能社会的大门。

       下一代网络通信技术:随着网络通信技术的持续发展、网络内容服务的不断丰富,人类似乎已经离不开网络(Wi-Fi world or not)。但下载高清视频、享受网络交互体验等带来的却是网络拥堵不堪。只有下一代网络通信技术才可以满足智能社会对大数据传输和更越高网速的需求。

       先进传感和物联网技术:智能制造、智慧生活离不开传感与物联网技术。可以说,先进传感与物联网技术是实现《中国制造2025》战略的核心技术,也是造福民生的重要技术保障。

       机器人和无人系统:近年来,机器人与无人系统发展迅猛,阿西莫、阿特拉斯、机器狗、达芬奇手术机器人、全球鹰无人机、谷歌自动驾驶汽车等新技术与新产品层出不穷。未来,机器人与无人系统必将在生产、生活中发挥更大的作用,大大加速人类社会的发展进程。

       高级人工智能:谷歌AlphaGo与李世石的对弈,再次燃起人们对人工智能的关注。近年来,人工智能的发展极为迅速,机器学习取代机器计算的时代或将到来。在不久的将来,谁敢保证电影《机械姬》、《她》中的情境不会在现实世界中再现?

       虚拟现实和增强现实:2015年,Magic leap公司发布的几段视频成功吸引了全球网民的眼球。虚拟现实和增强现实迅速成为人们关注的焦点。虽然近期虚拟现实和增强现实产业大多出现在娱乐领域,但未来应用不可限量。有机构预测,到2020年,虚拟现实和增强现实产品市场规模将达到1500亿美元。

       快数据:目前,海量数据的使用并不充分和高效。因此,快数据成为大数据处理的研究方向。针对快数据处理模型的相关研究也逐步发展和成熟。如何快速、准确地处理数据将成为未来数据管理方向的主流。

       3D打印技术:3D打印是一种快速成型技术,结合计算机数字图纸通过层叠打印的方式将塑料或金属塑造成目标形状。3D打印技术在部件加工、工业设计等领域有巨大前景。未来将从工业应用扩展到生物、医学、食品等领域。

       信息安全与防护:信息安全与防护不但关系到国家安全,更涉及公众的切身利益。在信息安全领域,传统的防护方式已逐渐跟不上形势。基于机器学习的安全与防护、硬件安全与防护等新的信息安全防护技术亟待突破。

       新型半导体材料与高端元器件:半导体材料与元器件是当代信息技术发展的基石。新型半导体材料与高端元器件领域的突破将是信息技术继续前进和发展的原动力,是产业变革的重要支撑。

       来自电子信息产业的各领域专家和院士云集会场,对虚拟现实、增强现实、人工智能、脑科学、神经网络处理器、量子通信等热点技术进行了专门的探讨。原信息产业部部长、党组织书记、中国电子信息行业联合会会长王旭东、工业和信息化部电子信息司副司长彭红兵为本次年会致辞。中国科协副主席、北京航空航天大学教授、中国工程院院士赵沁平,中国电子学会名誉副理事长、中国工程院院士李德毅,中科院微电子研究所所长、十佳中国电子学会优秀科技工作者叶甜春等专家、学者在会上做了主题报告。

(来源:电子产品世界)


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