深化制造業與互聯網融合發展加快制造強國建設

◎ 工業和信息化部副部長、中國科學院院士 懷進鵬

深化制造業與互聯網融合發展加快制造強國建設

◎ 工業和信息化部副部長、中國科學院院士 懷進鵬

制造業與互聯網的融合，使全球制造業發生深刻變革。中國改革開放以來創造了世界制造業發展的奇跡，在500多種產品當中，占有220多種世界第一。在數字化時代帶來機遇的同時，也面臨很多挑戰。為應對挑戰，要深化制造業與互聯網融合發展，進一步推動中國數字化制造、智能制造的轉型，加快制造強國建設。

麥肯錫和Gartner兩家全球著名的咨詢公司預測，到2025年，機器人可以取代4000萬的全職工人工作，而1/3的機器人或智能軟件可能代替無人駕駛，屆時或許有相當比例的汽車司機會失業。這些都是狹義上人工智能機器人和無人機以及自動駕駛，對可能改變產業生態提出的新的預測。同時，在醫療培訓和教育行業，也會帶來新的發展。大家可能看到過很多這樣的例子，比如說機器人陪練，打羽毛球，機器人輔助醫療培訓，以及機器人走向教育。從中可以看到，它涉及培訓、教育、服務業等很多新領域。為應對這些熱點，Gartner在今年7月發布了新型技術和人工智能等領域對未來的預測和發展，特別是對于處于未來兩到五年可能形成產業的熱點給予的預測，引發了現在投資界和產業界一輪新的熱潮。

從信息技術本身來看，現在仍然有很多目不暇接的新業態、新技術和新方向，但是從信息技術本身來看，有三件重要的事情，第一是計算機的發現發明，第二是微電子集成電路的廣泛應用，第三是網絡通訊給我們帶來的無限便利。在這樣三個里程碑時代中，還有經濟的三個規律在起作用。一是摩爾定律，每18個月集成電路增加一倍，但價格下降一倍。20多年來，CPU提高了3500倍，內存和硬盤價格下降了45000倍和360萬倍。比如1980年一個GB的存儲需20萬美元，2009年只需7美分，這不是科學定律，是一種經濟預測。不斷的科技創新推動了產業的發展，也推動了社會的進步。第二個是吉爾德定律。主干網帶寬每6個月增加1倍，而每比特費用將趨于零，預示著這將推動著我們今天所謂的分享經濟、零邊界成本社會的加速到來。還有一個定律是邁特卡爾定律。是說網絡的價值如何估算，在他的定律當中提到的網絡價值與用戶數的平方成正比，也就是說N個節點的用戶將會創造N個平方的價值，現在4G用戶已經達到4.8億以上，占全球的50％。可以設想，巨大的應用和市場空間所創造出的技術推動，也可以給我們帶來新的機會。

信息經濟已經成為中國發展的新動能。一個表現就是連續的經濟規模在擴大，且它對整個國民經濟的貢獻超過GDP平均增速，產業保持著持續10％以上的增長，占全國進出口外貿的1/3，特別是彩電、手機、微機和網絡通信設備，中國占世界第一。我們現在的4G用戶，最新的數字突破了5億，而占全球如此大的規模，網民的規模將近7億。中國現在已經成為世界最大的信息基礎設施的擁有國，而且電子商務的交易和發展極其迅速，基本符合邁特卡爾定律網絡節點數的平方代表的網絡的價值。在全球互聯網公司當中，前十家有四家是中國的。信息經濟已經成為中國全面建設小康社會的強大保障。在2014年信息經濟已經占GDP的26％，去年達到18萬億，超過了27％。到2020年，按照信息化發展戰略，GDP信息經濟所占的比例要超過40％，從27％到40％，將進一步成為世界的經濟大國。面對新經濟、新技術和新業態的蓬勃發展，在今年5月30日的“科技三會”上，習近平總書記吹響建設創新型國家，向世界科技強國進軍的號角。他在今年4月19日網絡安全和信息化工作會議上還談到，發展新一代信息技術，是國家發展的客觀需要，特別是要突破核心技術。二是特別強調了要大力發展信息經濟，拓展經濟發展空間，著力做好推動互聯網與實體經濟深度融合，做好信息化和工業化深度融合這篇大文章。

在新技術不斷出現、融合發展不斷跨界的今天，信息產業和信息經濟也面臨著新的轉型和變革，特別是新興工業革命給我們提出新的重要問題，以及IT領域自身的發展和新的應用模式不斷涌現，可能給我們帶來很多發展空間。IT領域與制造業的融合，將會迎來200億以上的設備互聯，現在的PC是17億，移動終端是70億，而未來百億的規模將會創造從過去百萬量級的PC、千萬量級的智能終端到以億和10億為單位的智能物體互聯，而這樣一個社會帶給我們新的機遇和挑戰會是什么？信息經濟進入數字智能時代，下一個顛覆性的產業和社會的基本特征又應該如何應對？

我們覺得，信息經濟、信息技術仍然處于快速發展的時候，當前已經進入了一種新的計算時代，包括網絡計算。感知計算需要把物理數據數字化通過傳感器和感知聯入數字內容。通過人類社會的智能計算，所共同構成的網絡、感知和智能為主題的新的計算時代。而未來，社會的數字化轉型將通過感知實現數字化，數字化之后完成智能化的基礎，這些都源于對大數據的分析和計算。

我們說，信息技術仍然處于發展的爆發期，也是引領新一輪變革的主導力量，其表現是自身的變化和與新的應用領域的結合，特別是和制造、生物等其他新的方向的結合。在發展當中，我們可以看到，凡是有重大問題的地方，一定是有重大創新機會的地方。一個是信息技術的物理和理論基礎面臨重大挑戰，我們說的摩爾定律將會遇到新的挑戰，存儲墻也會成為重大問題，因為數據中心不斷增強，而功耗問題將會成為未來信息產業微電子發展的一個重要內容。

我們都知道嵌入式系統越來越壯大，大概有90％的汽車最高可以達到嵌入式實施系統的比例。在過去的發展當中，嵌入實施系統已經成為重要的內容。而不斷應用需求的變化和互聯網應用規模的擴大，給我們帶來更多新的問題，傳統軟件的問題和新的實時系統帶來的挑戰。美國估計其每年軟件造成的損失占GDP的0.6％，而且在呈每年增長的趨勢，這也為軟件未來的發展創造了新的機會。軟件參與計算，軟件定義管理成為可能。

進入數字化時代，數據就成為一個重大問題，數據本身是泛濫還是具有價值？人們不斷地在探索和思考，它是否能夠在從稀缺走向豐富的時候給我們帶來更多的機會。所以人們講，真理都在數據中。從資本時代進入數據經濟的時代，我們面對數據處理的重要問題，而在數據處理過程當中，發現也有很多重大的機會。比如說科學研究的方式是不是從理論、實驗、計算走向了所謂的數據運行計算。美國今年修正了1991年的一個法案，對高性能計算的定義增加了大數據分析能力，作為一個要素，融入到所謂的HPC當中。我們在考核計算的價值的時候，一定源于對數據時代的理解。在數據時代，我們處理的方式和已有的工作會有些差別，表現極端的內容就是數據的因果關系還是關聯關系。對我們傳統的數學和計算的方式也會帶來新的方式。所以發現計算的規律，是大數據時代非常重要的。

未來的發現是否能夠對智能產生影響？我們前面也提到過，源于智能的產生，很重要的依賴于計算或者腦科學。對未來的計算如何思考和定義，比如說中國古語講計算就包括兩個意思，一個是運算，一個是考慮，這就帶有智能的內容。而相反的一面，計算反過來是“算計”，也成為人工智能帶來的新問題。但是從計算本身來說，它仍然有計算的復雜性，計算問題是計算機科學本質的問題，需要有計算的科學。同時，我們說還需要有邏輯的基礎，是否我們能夠找到一種滿足因果關系的邏輯基礎支撐這種簡單的數據規模的計算。互聯網在面向實時系統的時候，要有新的未來網絡要解決安全性、實時性和能耗等諸多問題。

未來可能出現的轉變就是信息技術對制造業的影響。在對全球2000名以上的企業家和管理專家進行評估的時候，排在首位的影響制造業的重要顛覆性技術是大數據。去年9月份，美國SRC主導發布了“重啟IT”革命的報告，他們認為數據的增長、傳感器的部署和無所不在的網絡創造了新的機會，并由此引發出八大新興發展的關鍵領域，對感知計算、智能存儲、下一代計算模式以及洞察計算提出了新的問題。

信息技術會影響經濟社會。我們看到，分享經濟是2010年時代周刊評價的“改變世界的10大想法之一”，而今年提出“按需經濟”是改變世界的十大想法之一。巨大的新興市場和技術的發展在還沒有形成穩定的產業規模和社會文明進步的影響時，我們需要把握未來的發展機遇，創造出中國信息產業和信息經濟的新空間。

制造業與互聯網的融合，全球制造業正在發生深刻的變革。從消費互聯網進入到工業互聯網，美國以及企業、德國4.0和工業4.0平臺，加上西門子，都對此投入了眾多人力物力。特別是今年年初美國工業互聯網和德國的工業4.0建立了新的聯盟體系，構造面向數字化競爭下工業互聯網與智能制造融合發展的新生態。西方發達國家對制造業如此關注，是因為沒有強大的實體制造業，服務業發展將受到制約，它也是就業穩定和經濟發展的重要支撐。在發達國家有兩個70％，服務業的增加值占GDP的70％，而生產性服務業占整個服務業的70％。換句話說，制造業為服務業貢獻了49％的經濟增長。

工業發展走過了福特時代、豐田精益生產的時代。那個時代，第一步解決了生產線規模和效率的問題，做得多、做得快。第二步解決了質量和成本精益求精的問題，做得好、做得省。面向大數據和個性化時代，能不能智能精準，以便實現做得對和做得準，可能就是未來制造業在發展方向的重要競爭內容。

中國改革開放以來創造了世界制造業發展的奇跡，在500多種產品當中，中國占有220多種世界第一。但面對新的發展，也有很多挑戰。今年年初德勤全球做了新的報告，分析中國雖然在2016年依然保持第一，但其他國家由于創新能力、人才能力和生態環境等因素，將不斷逼近中國的發展，預測有可能在2020年影響中國第一的位置。同時，在制造業低成本發展依然有效，東南亞一些國家不斷通過低成本的優勢，在搶奪我們新的市場。所以在雙重擠壓下，我們的發展確實遇到新的瓶頸。過去是以B2C的模式所實現的方式是傳統工業的內容，也就是說實現了標準化的設計、批量化的生產，然后同質化的消費。現在我們處在短缺經濟和過剩經濟和競爭時代，消費者的消費是個性化而不是同質化，撞衫成為很難堪的事情。所以，會對未來發展的研發方式產生顛覆，對制造方式產生顛覆，也許這是我們和全球面臨同一競爭起跑線的重要內容。因為中國是互聯網大國，是制造業大國，我們有著最大的消費市場和供應網絡。所以，通過互聯網逆向整合生產要素，來推動兩化融合，提高設計生產能力，就起了重大的作用。我們的創新方式從原來的內部創新開始有第三方用戶和供應商參與，這一點小米、海爾都是重要實例。產業的組織的方式也可能產生新的變革，同時為我們從消費互聯網走向制造業互聯網創造新的機會。

創造帶來的價值就是對于生態的構建、要素的供應合作模式，特別是產品的競爭力和質量會有新的發展。

為應對全球制造業面臨的挑戰，中國發布了《中國制造2025》。為了進一步推動中國數字化制造、智能制造的轉型，今年5月份發布了28號文《關于深化制造業與互聯網融合發展強國的戰略》。面對產業變革的四大挑戰，要構造制造業的新基礎，第一就是硬件，自動控制和感知，這是物理世界數字化的技術，第二就是工業核心軟件。工業技術的軟件化是中國制造業走向強國的必由之路，而實現工業互聯網和工業云，是我們搭建平臺，實現全球共融和推動產業發展的重要基礎。新的4G將會重點推進和發展。例如，波音用8000多種軟件完成了787的設計，只有不到1000種軟件是商業社會可購買的，其他7000多種軟件都是波音自己設計的。是不是引進波音的CEO、CTO和總設計師團隊就能成為世界強國呢？我們說實際上波音的競爭力，不是工廠，不是生產線，也不是人，而是這7000多種軟件長期積累的IPR，知識產權，所以未來核心軟件能夠保留并且發展沉淀，是非常重要的。第三就是工業的安全保障。在《關于深化制造業與互聯網融合發展強國的戰略》中，我們特別支持利用大型制造業和互聯網企業支持“雙創”新生代的發展，同時支持中小企業培育協同化制造、個性化定制和服務型制造，增強融合發展能力和解決方案能力以及安全能力，強調落實七項政策，以便更有效地建立好制造業與互聯網融合發展的新空間。

（本文摘編自作者在第十八屆中國科協年會上所作的大會特邀報告）