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再工業化:“美國製造”的變革之道

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:12:57 來源:南方日報

“我們做的電子車牌內置6個傳感器,還可以嵌入各種汽車應用,實現汽車登記注冊、交費、遠程追蹤服務等功能。”在舊金山知名孵化器Runway,Mike Jordan手握一個閃著亮麗電子圖案的長方體匣子,那便是其研發的通過聯網、數據收集分析提供多種汽車服務的電子車牌。

Mike的團隊辦公間位於Runway那條象征夢想起航的跑道盡頭。在這條跑道兩邊的格子間裏,數據管理紅酒供應、燃料電池智能服務方案等工業互聯網相關創客比比皆是,未來的工業變革場景呼之欲出。

在孵化器、創客這些產業基層單位以外,美國大企業更是已經將工業互聯網作為提振製造業、推進美國再工業化潮流的顛覆式戰略。通用電氣(GE)的Predix、IBM的沃森平台、英特爾的雲計算……美國巨頭憑借著各自的工業互聯網“代表作”,不斷打破物理生產與智慧信息的邊界。

以信息化、自(zi)動(dong)化(hua)為(wei)特(te)征(zheng)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)革(ge)命(ming),同(tong)樣(yang)席(xi)卷(juan)了(le)包(bao)括(kuo)佛(fo)山(shan)在(zai)內(nei)的(de)珠(zhu)三(san)角(jiao)地(di)區(qu)。中(zhong)國(guo)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)樣(yang)本(ben)城(cheng)市(shi)佛(fo)山(shan),可(ke)以(yi)從(cong)美(mei)國(guo)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)中(zhong)收(shou)獲(huo)什(shen)麼(me)啟(qi)示(shi)?作(zuo)為(wei)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)發(fa)源(yuan)地(di),美(mei)國(guo)如(ru)何(he)依(yi)靠(kao)強(qiang)大(da)的(de)軟(ruan)件(jian)和(he)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)能(neng)力(li)實(shi)現(xian)虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)與(yu)物(wu)理(li)生(sheng)產(chan)的(de)交(jiao)互(hu),這(zhe)種(zhong)交(jiao)互(hu)引(yin)發(fa)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)變(bian)革(ge)究(jiu)竟(jing)顛(dian)覆(fu)了(le)美(mei)國(guo)傳(chuan)統(tong)工(gong)業(ye)的(de)什(shen)麼(me)?南(nan)方(fang)日(ri)報(bao)跨(kua)國(guo)調(tiao)研(yan)組(zu)專(zhuan)程(cheng)奔(ben)赴(fu)美(mei)國(guo),揭(jie)開(kai)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)革(ge)命(ming)浪(lang)潮(chao)下(xia)的(de)美(mei)國(guo)再(zai)工(gong)業(ye)化(hua)真(zhen)相(xiang)。

顛覆之力

信息技術覆蓋生產全周期

2012年GE發布的報告《工業互聯網——打破智慧與機器的邊界》認為,我們正處於一個智慧與機器相遇的時代,隨著兩者的融合加深,人、機器和數據之間的無縫協作也將在可以預見的未來成為現實。

4年前GE關(guan)於(yu)虛(xu)擬(ni)技(ji)術(shu)與(yu)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)融(rong)合(he)的(de)預(yu)言(yan),如(ru)今(jin)在(zai)美(mei)國(guo)已(yi)部(bu)分(fen)得(de)到(dao)印(yin)證(zheng)。位(wei)於(yu)西(xi)雅(ya)圖(tu)的(de)波(bo)音(yin)埃(ai)弗(fu)雷(lei)特(te)工(gong)廠(chang),擁(yong)有(you)能(neng)裝(zhuang)下(xia)整(zheng)座(zuo)迪(di)士(shi)尼(ni)樂(le)園(yuan)的(de)龐(pang)大(da)空(kong)間(jian)。廠(chang)房(fang)內(nei),8架波音747飛機正在同時進行裝配工作,隨處可見各種類型的飛機零部件。然而一切亂中有序:每個零部件都有電子標簽,管理員逐一掃描,便可追蹤任何一架747飛機數百萬零部件的去向——信息技術實現了對機械零部件的管理。

boyingongchangjiedaiyuanjieshao,boyinfeijishangzhuangyoujiqiangechuanganqi。zhexiechuanganqishoujideshujucanshu,yijizaicijichushangdezonghexingjianmo,kezuoyongyushijishengchan,zhidaozhuangpei、維修等工作。

波bo音yin飛fei機ji的de組zu裝zhuang主zhu要yao還hai是shi由you人ren完wan成cheng,但dan偌ruo大da的de車che間jian卻que並bing非fei如ru想xiang象xiang中zhong那na般ban人ren頭tou湧yong動dong。巨ju大da機ji翼yi和he機ji身shen覆fu蓋gai下xia的de工gong人ren正zheng拿na著zhe工gong具ju進jin行xing裝zhuang配pei工gong作zuo,這zhe看kan似si普pu通tong,其qi實shi內nei有you乾qian坤kun。波bo音yin737和波音787的裝配流程應用了多項智能技術,比如製孔和安裝工具已配備了傳感器,可以監測用戶身份驗證、設置信息、校準狀態。

虛擬技術將打造一個全然不同的自動化、zhihuixingshengchanxitong。zaiboyingongchang,tiaoyanzulejiedao,weilaichuanganqijiangqianruzaijingujianlianjiedegongjuzhong,zhidaozhuangpeigongrenzuoye,shixianzhuangpeigongzuozhilingzaijiyihuojishenshangdezhijietoushe。tongshi,toushedaofeijishangdejiguangtuxianghuizidonggaosugongrenlingjiandezhunquedingweidianhuobianjie。

除(chu)了(le)裝(zhuang)配(pei),虛(xu)擬(ni)技(ji)術(shu)正(zheng)嚐(chang)試(shi)覆(fu)蓋(gai)物(wu)理(li)產(chan)品(pin)更(geng)長(chang)的(de)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)。以(yi)設(she)計(ji)為(wei)例(li),在(zai)波(bo)音(yin)設(she)計(ji)部(bu),飛(fei)機(ji)設(she)計(ji)早(zao)已(yi)從(cong)圖(tu)紙(zhi)過(guo)渡(du)到(dao)了(le)計(ji)算(suan)機(ji)建(jian)模(mo)。一(yi)塊(kuai)塊(kuai)電(dian)腦(nao)屏(ping)幕(mu)呈(cheng)現(xian)的(de)虛(xu)擬(ni)空(kong)間(jian)裏(li),進(jin)行(xing)著(zhe)設(she)計(ji)、測試、改進等工作。計算機勾勒的可視化飛機原型可反複改進,最終在物理世界中原樣實現。

“工業互聯網覆蓋的是工業製造企業的整個生態鏈,從產品的概念、設計、製造、生產,生產出來以後到供應鏈、物流管理乃至流向市場。”GE大中華區總裁兼首席執行官段小櫻表示。

作為工業互聯網概念的提出者,GE更是通過打造智能工廠,踐行著傳感器網絡連接現實世界的變革。GE在紐約州建立了全球首家集成產業網的新型工廠。18萬平方英尺的電池生產廠區內裝有1萬多個傳感器,它們通過聯網進行數據傳輸,可檢測電池溫度、生產車間的氣壓等。流水生產線外的管理人員手拿iPad,通過工廠的WiFi網絡獲取傳感器發來的數據,監督生產過程。

正如GE報告所言,無論是智能設備、係統還是智慧工廠,工業互聯網是信息化的虛擬世界對物理機器與生產的整合與滲透。

從“硬”到“軟”

軟件重構製造

打開GE官網,其主頁麵下方的企業簡介顯示,通用電氣(GE)是全球數字化工業公司,創造由軟件定義的機器,集互聯、響應和預測之智,致力變革傳統工業。

段(duan)小(xiao)櫻(ying)告(gao)訴(su)調(tiao)研(yan)組(zu),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)更(geng)貼(tie)近(jin)美(mei)國(guo)的(de)優(you)勢(shi),即(ji)在(zai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)的(de)積(ji)累(lei)。換(huan)而(er)言(yan)之(zhi),美(mei)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)力(li)量(liang)始(shi)於(yu)軟(ruan)件(jian),注(zhu)重(zhong)由(you)軟(ruan)件(jian)向(xiang)設(she)備(bei)的(de)滲(shen)透(tou),這(zhe)也(ye)是(shi)虛(xu)擬(ni)技(ji)術(shu)得(de)以(yi)改(gai)造(zao)生(sheng)產(chan)的(de)根(gen)源(yuan)。

Predix平台就是一個例子。Predix是GE這一工業硬件企業基於工業互聯網,為連接人、數據和機器而專門開發的全新軟件平台。該平台目前已向第三方用戶和軟件商開放,協助開發者迅速開發適用於工業環境的軟件應用。

“預計到2020年,超過500億元資產將聯網。”段小櫻介紹,Predix讓GE、合作夥伴和開發人員能夠為航空、能源、醫療和運輸等高度管製的行業更輕鬆地構建和部署服務。

這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe),隨(sui)著(zhe)硬(ying)件(jian)產(chan)品(pin)與(yu)機(ji)器(qi)設(she)備(bei)愈(yu)發(fa)的(de)同(tong)質(zhi)化(hua),產(chan)品(pin)的(de)差(cha)異(yi)化(hua)往(wang)往(wang)由(you)附(fu)加(jia)軟(ruan)件(jian)決(jue)定(ding)。不(bu)少(shao)以(yi)硬(ying)件(jian)見(jian)長(chang)的(de)企(qi)業(ye)也(ye)開(kai)始(shi)向(xiang)軟(ruan)件(jian)業(ye)務(wu)拓(tuo)展(zhan)。

美國老牌硬件企業惠普就是其中之一。在位於矽穀的惠普辦公大樓裏,信息化業務負責人周玲將惠普從“硬”到“軟”的轉型向調研組從容道來:“我們如今的業務包含硬件、軟件等服務。惠普為波音等企業提供精益生產的一套軟硬件係統,保證所有貨物實現‘何時何地都不斷貨’的智能配送。”她還介紹,從2008年到2013年惠普大概購買了50家軟件公司。

軟ruan件jian帶dai來lai的de附fu加jia值zhi讓rang工gong業ye產chan品pin呈cheng現xian出chu服fu務wu化hua和he個ge性xing化hua趨qu勢shi,製zhi造zao企qi業ye開kai始shi向xiang服fu務wu供gong應ying商shang轉zhuan變bian。比bi如ru,波bo音yin這zhe家jia傳chuan統tong製zhi造zao商shang正zheng向xiang製zhi造zao集ji成cheng商shang轉zhuan型xing。波bo音yin747飛機的450萬個零部件,來自近10個國家, 由1000多家大企業、15000多家小企業共同生產。波音邀請供應商和客戶參與飛機的整個研製過程,也為航空公司提供技術支持。發動機生產商GE則麵向春秋航空、同濟醫院等客戶,提供大數據解決方案、設備故障預警和遠程維修服務。

“中zhong國guo的de傳chuan統tong企qi業ye也ye應ying借jie助zhu工gong業ye互hu聯lian網wang改gai變bian商shang業ye模mo式shi,從cong生sheng產chan型xing企qi業ye轉zhuan變bian為wei智zhi能neng數shu據ju服fu務wu企qi業ye。如ru此ci,國guo內nei企qi業ye才cai能neng在zai國guo際ji舞wu台tai占zhan有you一yi席xi之zhi地di。”思科物聯網平台部門技術領導鄒俊說。

軟件定義設備的另一個走向是產品個性化,尤其是在3D打印等技術手段的支持下。“美國3D打印90%的市場在工業領域。由於是增材製造,以後越個性化、越複雜的產品,越適合用3D打印技術。”在鄰近矽穀的南加州大學,張靖博士的3D打印機創業項目已初步取得融資意向,其產品設備專為中小企業供應,希望彌補3D打印軟件方麵的缺失,並開放材料平台。

轉型痛點

海量數據如何實時分析

“工業互聯網的核心是數據,而物聯網產生的數據非常龐大,GE的飛機發動機一趟飛行旅程就能產生1TB的數據。因此實時數據分析是工業互聯網的技術難點,也是矽穀當前技術開發和投資的熱點。”鄒俊點出了工業互聯網完成顛覆變革的痛點所在。

位於加州山景城的穀歌總部園區,開闊而多彩的建築盡收眼底,許多大數據工程師出入於其中,王興(化名)就是其中之一。“穀歌從誕生起,自我定位就不是一家搜索引擎公司,而是大數據企業。”他告訴調研組。

據王興介紹,前段時間大熱的擊敗韓國棋手的AlphaGo人工智能機器人,核心技術之一也是大數據分析與機器學習。“gugebalishishangbijiaoyoumingdeqipudoushurudiannao,qimayousanwushiwanfen,fuyijiqiantaijisuanjidejisuanfenxi。tahaikeyibuduangengxinzhishi,zaipingshidemeiyichanglianxizhongjiangjibaizijideqifashurudiannao,buduanleiji。”

除了大企業,中小企業和初創企業也嚐試在大數據領域練就獨門絕技。矽穀知名投資人、Runway創始人Allan Young最近投資的一家大數據企業估值已達200億美元。“該企業在醫療、金融等多個領域提供大數據服務,其優勢是能處理信號、網絡數據等非結構化數據。”Allan Young還認為,下階段工業互聯網的爆發領域將在潛伏著大量數據的醫療領域。

如何甄別、分析、挖掘有價值的和非結構的數據,不僅對美國,對中國更是一大挑戰。“佛山等珠三角城市正在進行產業升級,特別需要培養大數據的使用意識,與全球產業新趨勢接軌。”矽穀投資人Bill Keating說。

持同樣觀點的還有段小櫻。“工業互聯網希望為中國企業帶來數據思維的轉變。”她說。而根據GE的全球調查,有73%的企業已經將其20%以上的技術總預算投資在大數據分析上。

除了大數據,如何在跨企業間建立標準成為工業互聯網的另一大痛點。2014年,以GE、AT&T、思科、IBM、英特爾等5家公司為龍頭的工業互聯網聯盟在波士頓成立,就是美國企業打破壁壘、用智能化和連接來疏通能源、醫療、交通和製造等各個行業技術阻礙的探索。

“英特爾做傳感器芯片,思科做網絡傳輸路由設施,GE提供機器需求,大家各施所長,共建一個生態圈”。《浪潮之巔》作者、騰訊前副總裁吳軍表示。

而對於當下中國企業來說,積極躋身標準製定行列顯得尤為必要。不過,“標準的製定還要考慮落地的問題。”段小櫻以中國高端傳感器、智能儀器儀表、高檔數控係統、工業應用軟件等市場份額不到5%為例,認為中國可先加強智能化基礎工業體係建立。

她同時表示,像佛山這樣基礎比較好的城市,可以站在巨人的肩膀上進行本土化的工業互聯網改造。

■對話

GE大中華區總裁與思科物聯網技術領導:

四種角色充分互動

組成聯盟推動變革

dangxia,quanqiuyongdongzheduoguzhinengzhizaobiangechaoliu,meiguogongyehulianwangquepingjieqiruanjianyufuwuyoushi,zhanjuzhebiangegaodi。gongyehulianwanghuiweizhongguodailaizenyangdebianhua?yizhizaituixingchanyezhuanxingshengjidezhizaoyedashifoshanyougairuhebuqijishu、企業標準等短板,更好迎接工業互聯網?南方日報跨國調研組獨家專訪GE大中華區總裁段小櫻和思科物聯網技術領導鄒俊,探討工業互聯網在中國的落地前景。

工業互聯網讓風機彼此“交談”

南方日報:工業互聯網是第四次工業革命的產物,具體來說,其落地中國會給整個產業經濟帶來什麼實際變化?

段小櫻:在應用方麵,GE目前的主要著眼點有航空、發電、電廠、醫療。以能源為例,中國製造2025要yao解jie決jue的de問wen題ti就jiu是shi業ye務wu核he心xin能neng力li的de提ti升sheng和he能neng耗hao的de降jiang低di,而er工gong業ye互hu聯lian網wang解jie決jue方fang案an恰qia好hao展zhan現xian出chu提ti高gao能neng源yuan效xiao率lv的de能neng力li。它ta可ke以yi讓rang飛fei機ji和he機ji車che的de燃ran料liao消xiao耗hao量liang大da幅fu減jian少shao,提ti高gao天tian然ran氣qi和he可ke再zai生sheng能neng源yuan的de效xiao率lv,幫bang助zhu中zhong國guo降jiang低di汙wu染ran,同tong時shi保bao證zheng經jing濟ji發fa展zhan的de效xiao率lv。

GE開發的風機數字解決方案,可以讓風電場的風機彼此“交談”,並且在風向變化的時候以“協調一致”的de方fang式shi進jin行xing自zi動dong調tiao整zheng。像xiang團tuan隊dui一yi樣yang工gong作zuo的de風feng機ji可ke以yi大da幅fu提ti升sheng風feng電dian場chang的de年nian發fa電dian量liang。這zhe些xie解jie決jue方fang案an可ke以yi提ti升sheng可ke再zai生sheng能neng源yuan,為wei滿man足zu中zhong國guo能neng源yuan需xu求qiu方fang麵mian作zuo出chu積ji極ji貢gong獻xian。

鄒俊:中國的製造業可以借助工業互聯網從大規模製造轉向製造的個性化和智能化。而個性化和智能化的基礎和核心在於數據。數據的采集、存儲、分析,可以獲得信息,創造知識,產生智能。

以智能水杯為例。一杯飲料,消費者何時喝、喝的頻率、喝多少,這些數據都是有市場價值的。佛山若能做一款收集以上信息的水杯,飲料生產和銷售企業、yiliaojigoudengdouhuiduizhexieshujuyouxuqiu,bingyouwangjiecichuangzaoxinyewuhexinjiazhi,shenzhicongshengchanxingqiyezhuanbianchengzhinengshujufuwuqiye。zaigongyehulianwanglingyu,guoneiwaijihutongshiqibu,guoneideqiyeruguonengzhuazhujihui,biannenggouzaiguojiwutaizhanyouyixizhidi。

培育企業的物聯網係統集成能力

南方日報:包括佛山在內的很多中國城市都在推進工業互聯網發展,但標準問題、技術瓶頸等成了眾所周知的難題。你認為這些問題該如何解決?

段小櫻:無(wu)論(lun)是(shi)珠(zhu)三(san)角(jiao)的(de)企(qi)業(ye)還(hai)是(shi)中(zhong)國(guo)其(qi)它(ta)地(di)區(qu)的(de)企(qi)業(ye),首(shou)先(xian)要(yao)麵(mian)對(dui)的(de)是(shi)標(biao)準(zhun)化(hua)缺(que)失(shi)這(zhe)一(yi)大(da)難(nan)題(ti)。我(wo)知(zhi)道(dao)中(zhong)國(guo)也(ye)在(zai)建(jian)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)聯(lian)盟(meng),這(zhe)是(shi)解(jie)決(jue)途(tu)徑(jing)之(zhi)一(yi)。

我認為,中國工業互聯網產業聯盟應該由四種類型的參與者組成,第一,政府機關;第二,政府所授權委托的專業研究機構,他們更接近於智囊團;第三,國際公司,帶有先進視野和成功案例的公司,如GE;第四,本土企業的代表。這四種角色的充分互動,能保證聯盟的公信力和其在中國市場的覆蓋,並推動標準先行。

鄒俊:借(jie)助(zhu)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao),需(xu)要(yao)智(zhi)能(neng)終(zhong)端(duan),數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu),雲(yun)計(ji)算(suan)和(he)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)等(deng)多(duo)個(ge)技(ji)術(shu)。現(xian)有(you)傳(chuan)統(tong)企(qi)業(ye)突(tu)破(po)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)瓶(ping)頸(jing),基(ji)本(ben)有(you)三(san)個(ge)途(tu)徑(jing)。

shouxianshizizhukaifaheshengchanzhinengchanpin,zheshiduiyujishujileiherencaichubeijiaohaodeqiyeeryan。ciwai,chuantongqiyeketongguoyuguoneiwaidewulianwangjishuqiyehezuo,liyonghezuohuobandejishukaifahetishengzijidechanpinhejingzhengli,bingyilaizaizishenlingyudejishuheshichangjilei,zaishichangjingzhengzhongzhanjuyoulidediwei。zhejiuxuyaoqiyenengyouhenqiangdezaiwulianwanglingyudexitongjichengnengli

最zui後hou,如ru果guo企qi業ye沒mei有you物wu聯lian網wang的de係xi統tong集ji成cheng能neng力li,可ke以yi和he物wu聯lian網wang的de係xi統tong集ji成cheng技ji術shu公gong司si共gong同tong開kai發fa產chan品pin,利li用yong其qi集ji成cheng技ji術shu能neng力li,很hen快kuai地di實shi現xian產chan品pin智zhi能neng化hua。

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