清華大學吳澄院士報告PPT-8241-1232-20120216103054

“兩化融合”：

工業(yè)信息化、自動化的現狀、問題和未來20年

清華大學吳澄2010.09.14

內容：我國工業(yè)化的道路和前景－－

兼談當前信息技術的兩個熱點技術層面：我國工業(yè)信息化的現狀、問題及未來20年3.結束語1,我國工業(yè)化的道路和前景－－

兼談當前信息技術的兩個熱點

發(fā)達國家在完成其工業(yè)化后，才開始推進信息化，進入信息社會。傳統(tǒng)的工業(yè)化道路，在發(fā)展生產力的同時，也付出了過量消耗資源的代價：

產業(yè)革命200多年以來，占全球人口不到15%的英國、德國、美國等40多個國家相繼完成了工業(yè)化，在此進程中消耗了全球已探明能源的70%和其他礦產資源的60%。顯然，廣大后發(fā)國家客觀上難以復制發(fā)達國家的工業(yè)化道路和模式。

我國也為這一時期的快速發(fā)展付出了代價：

聯合國公布的全球環(huán)境污染最嚴重的10個城市中，中國就占了7個。由于全國70％以上的江河湖泊遭受不同程度污染，有3.2億人飲用水不安全。中國每年因污染造成的成本大約占國內生產總值的10%。顯然，后發(fā)大國走傳統(tǒng)的工業(yè)化道路將難以為繼。

中國必須走出一條新路。

新形勢下，必須重新認識新型工業(yè)化的內涵！人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮環(huán)境污染少資源消耗低經濟效益好科技含量高新型工業(yè)化而信息化是核心技術，中共中央三次大會都將其作為戰(zhàn)略、方針提的！三次提法的內涵不同改造和提高傳統(tǒng)產業(yè)，發(fā)展新興產業(yè)和高技術產業(yè)，推進國民經濟信息化

“十五大”堅持走中國特色新型工業(yè)化道路，推進信息化與工業(yè)化融合“十七大”以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化“十六大”信息化是我國加快實現工業(yè)化和現代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。

傳統(tǒng)工業(yè)化道路的顯著特征是，工業(yè)化是驅動經濟社會發(fā)展的內生變量，推進工業(yè)化是經濟社會發(fā)展的主要矛盾。工業(yè)化的不斷深入驅使社會分工日益細化，引發(fā)了城市化，加快了市場化，推動了國際化。

新型工業(yè)化道路的顯著特征是，工業(yè)化和信息化同時進行，兩者都是驅動經濟社會發(fā)展的內生變量，從傳統(tǒng)工業(yè)化的單輪驅動（工業(yè)化）向新型工業(yè)化的雙輪驅動（工業(yè)化和信息化）轉變。在雙輪驅動的背景下，城市化、市場化、國際化也將呈現出新的特征和趨勢?！皟苫诤稀笔俏覈涌旃I(yè)化進程的戰(zhàn)略選擇基本認識:不是先工業(yè)化后信息化；也不是重信息化輕工業(yè)化；二者是互相依存、互相促進、共同發(fā)展的關系。要充分認識工業(yè)化的基礎性地位和信息化的戰(zhàn)略性地位?！皟苫诤稀钡慕】蛋l(fā)展和取得實效的基本原則是真正做到“工業(yè)化的需求牽引，信息化的技術驅動”關于我國工業(yè)化的前景，新型工業(yè)化道路。而信息技術是其重要的核心技術之一，是覆蓋范圍最廣、帶動面最大、可以引起重大變革的國家必須有的核心技術。涉及工業(yè)化前景必須了解另一個新觀點：我國正從工業(yè)化帶動城市化到城市化帶動工業(yè)化的轉變，城市化將是未來我國社會經濟發(fā)展的最主要推動力。這些認識有助于更好了解當前世界的技術熱點。

信息技術兩個熱點：

之一，“智慧地球”

“智慧地球”的由來早在1998年1月，當時的美國副總統(tǒng)戈爾第一次提出了“數字地球”（DigitalEarth）的概念，10年過去后，戈爾所描繪的一個可以嵌入海量地理數據的、多分辨率的“數字地球”已經實現。然而，“數字地球”并沒有能幫助人類擺脫所面臨的生存困境。作為“數字地球”的發(fā)展，2008年11月6日，美國IBM總裁兼首席執(zhí)行官彭明盛在其演講《智慧地球：下一代的領導議程》中首次提出了“智慧地球（SmarterPlanet）”的理念，描繪了一個由物聯網構成的“智慧地球”的愿景，為人類構想了一個全新的空間：讓社會更智慧地進步，讓人類更智慧地生存，讓地球更智慧地運轉。

早在這次金融危機爆發(fā)之前，IBM已經看到了當代世界體系存在的一個根本矛盾，那就是一個新的、更小的、更平坦的世界與人們對于該世界落后的管理模型之間的矛盾。一方面，全球化進程隨著冷戰(zhàn)的結束和世界市場的空前擴張而飛速推進；另一方面，人們很大程度上仍然沿用已經明顯過時的模型管理著世界。在這一矛盾作用之下，危機的出現絕非偶然。今天，人們已經更加清晰認識到，新的世界需要新的運行模型。

在IBM的“智慧地球”模型中，通過構建一個運用先進信息技術將各種物體加以互聯的扁平化網絡體系，并在此基礎上進行信息的智能化識別和管理。在該模型中，政府、企業(yè)和個人的關系將被重新定義，從過去單維度的“生產-消費”、“管理-被管理”、“計劃-執(zhí)行”轉變?yōu)橄冗M的、多維度的新型協(xié)作關系。智慧方法的特征，3

I：（1）更透徹的感知（物聯化，Instrumented）（2）更全面的互聯互通（互聯化，Interconnected）（3）更深入的智能化（智能化，Intelligent）

通過建設智慧的基礎設施系統(tǒng)，將衍生出關系到各行各業(yè)的智能化工程，讓各行各業(yè)都“智慧”起來：包括智慧的城市、智慧的電網、智慧的鐵路、智慧的醫(yī)療、智慧的金融、智慧的水資源管理等。這些智慧的解決方案將進一步帶給社會更多的價值：經濟的繁榮、信息傳遞的便利、無障礙的溝通、隨需應變的企業(yè)、更方便的生活，也會創(chuàng)造更多的市場需求和工作崗位。關于“智慧地球”的討論

（1）“智慧地球”將信息技術提升到一個更高、更重要的地位。（2）出現“智慧地球”或類似理念是全球社會經濟和技術發(fā)展、特別是信息技術發(fā)展的一種必然結果。（3）盡管中國目前是世界上增速最快的經濟體，但高增長、大量消耗生產要素的粗放型增長已對我國經濟社會的可持續(xù)發(fā)展造成嚴重威脅。如何“智慧”地利用資源、勞動力，實現一種健康和諧又可持續(xù)的發(fā)展，是我們迫切需要解決的重要問題。（4）實現“智慧地球”是一個長期的過程。顯然，“智慧地球”不可能解決地球上的根本問題，但它是科技推動社會進步的過程。云計算：另一個熱點云計算是一種分布式計算技術，其透過網絡將龐大的計算處理程序自動拆分成無數個較小的子程序，再交由多臺服務器所組成的龐大系統(tǒng)進行處理之后將結果回傳給用戶。云計算的新穎之處在于其幾乎可以提供無限的廉價存儲和計算能力。云計算的主要形式SaaS（軟件即服務）、實用計算（UtilityComputing）、網絡服務、平臺即服務、MSP（管理服務提供商）、商業(yè)服務平臺、互聯網整合等。

Google是目前規(guī)模最大的云計算使用者。Google搜索引擎建立在分布于200多個地點、超過100萬臺服務器的平臺之上。Google地球、地圖、Gmail、Docs等也使用了這些基礎設施。IBM在2007年11月推出了“改變游戲規(guī)則”的“藍云”計算平臺，該平臺提供了一系列自動化、自我管理和自我修復的虛擬化云計算軟件。微軟于2008年10月推出了WindowsAzure（“藍天”）操作系統(tǒng)。Azure是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉型——通過在互聯網架構上打造新云計算平臺，讓Windows真正由PC延伸到“藍天”上。

云計算的特點云計算提供了可靠、安全的數據存儲中心，用戶不必再擔心出現數據丟失、病毒入侵等問題；云計算對用戶端的設備要求非常低，使用方便；云計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享；云計算為人們使用網絡提供了幾乎無限多的可能。

關于“云計算”的討論（1）云計算有可能是未來一種潛在的計算模式，其新的設計理念將對信息系統(tǒng)的構建產生影響。云計算將使信息資源的統(tǒng)計復用增益顯著提高，目前信息系統(tǒng)規(guī)劃和設計過程中過量預留產生的浪費，以及投入不足導致的能力缺失等問題將可能在云計算的支持下得到合理解決。（2）云計算系統(tǒng)的一個顯著特征是采用開放標準的零部件與開放源碼的基礎軟件。這為我國擺脫WinTel壟斷，發(fā)展自主創(chuàng)新的云計算技術與應用帶來了契機。（3）至2030年，云計算技術領域的發(fā)展呈現下述趨勢。2015年前，云計算領域將仍然處于百花齊放的發(fā)散期。在2015~2020年期間，云計算領域將會出現產業(yè)整合和學科整合。2020~2030年期間，云計算將趨于成熟和普及，對經濟社會的推動作用充分顯現，并醞釀出新的技術（云計算2.0？）。今天信息化已經滲透到我國經濟、生活、社會的方方面面。中國社會的運行已經離不開信息技術了?？偟目捶ǎM步巨大，不足明顯。存在的技術差距為我國工業(yè)結構調整、高技術產業(yè)化留下了很大的發(fā)展空間。工業(yè)信息化是各種信息化中最基本、相對更復雜的信息化。其內容包括：產品信息化和產品設計、制造、管理等過程的信息化。涉及多學科、多技術領域，并且有代表性。2，我國工業(yè)信息化的現狀、問題及未來1),裝備和產品的信息化－－嵌入式系統(tǒng)

將信息技術（主要是芯片和軟件）與傳統(tǒng)工業(yè)緊密聯系，使機械化、電氣化的裝備、產品具有自動化、數字化、網絡化、智能化的特征。

IEEE:Anembeddedsystemisthedevicestocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants.嵌入式處理器，硬件平臺嵌入式軟件（操作系統(tǒng)、支撐軟件、應用軟件），運行平臺形式：嵌入到設備、產品中。

嵌入式系統(tǒng)的應用：消費電子和電信/數據應用，占了應用市場的一半：移動通信消費電子，數碼相機、MP3/MP4，數字電視、IPTV、智能家電汽車電子工業(yè)控制（工業(yè)過程控制、數控機床、電力系統(tǒng)、石油化工系統(tǒng)…交通管理控制，移動定位終端、GPS手持機、公共交通無接觸智能卡CSC… ……

嵌入式系統(tǒng)是未來的一個大市場！市場：賽迪顧問,2007年全球嵌入式系統(tǒng)4081.6億美元，增速17.5%國內：芯片差距還是很大，但有進展。如多媒體芯片，占據了世界計算機視頻輸入市場的60％以上。

嵌入式軟件，廣泛開發(fā)應用。由于嵌入式系統(tǒng)必須緊密結合應用，我國嵌入式軟件的研發(fā)形勢較好，也是今后一段時間內嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重點。目前產業(yè)規(guī)模超過1000億RMB,預計2011年有望達到4650億RMB。

嵌入式系統(tǒng)不可能由少數幾個大企業(yè)壟斷，因為涉及眾多的應用領域，需要眾多的領域知識。即使一個小企業(yè)，吃透了某個特定行業(yè)應用，用好嵌入式技術，同樣可以有明顯的發(fā)展。從“制造大國”向“制造強國”轉變的重要技術“抓手”！2),產品設計過程信息化，現狀與問題廣泛應用?？梢哉f，國內能用CAX技術的企業(yè)都采用了，從甩圖板到深入應用。航空航天、汽車、機械、造船、鐵路車輛等行業(yè)的應用與國外相比差距不大，如虛擬設計、虛擬裝配等。但是，支持設計的MDA、EDA工程軟件差距很大，3維CAD、大型PDM基本上采用國外先進軟件，不是短期可以趕上的。EDA軟件的差距更大，還看不到希望。應用中有相當水平的，如基于網絡的協(xié)同設計、制造中解決互聯、互通、互操作的技術和應用。

中關村電子城北內孵化基地金屬行業(yè)模具行業(yè)美髯公企業(yè)e化平臺Internet

工藝庫信息庫行業(yè)模式

行業(yè)企業(yè)(ASP)

資源庫園區(qū)（ASP）

物流協(xié)同設計資源共享

園區(qū)模式孵化器（ASP）

在孵企業(yè)

孵化器模式在孵企業(yè)在孵

企業(yè)Internet

中小企業(yè)(ASP)

中小企業(yè)中小企業(yè)中小企業(yè)中小企業(yè)中小企業(yè)在孵企業(yè)數據備份資源共享

一般模式

聯邦集成

聯邦集成

聯邦集成

聯邦集成

網絡化制造聯邦集成系統(tǒng)

協(xié)同設計萬東醫(yī)療基于平臺，利用清華ADAMS、虛擬裝配等資源異地協(xié)同開發(fā)了新一代醫(yī)用心血管造影介入治療系統(tǒng)CGO-3000，性能達到并局部超過了當前國際同類產品的技術指標。原產品CGO-2000價300萬元/臺，新產品600萬元/臺，部分取代國外進口產品，年產20臺，銷售1.2億元，新增產值6000萬元。

產品型號CGO-3000PHILIP同類產品GE公司的LC+型C形臂系統(tǒng)旋轉造影速度40/s30/s35/s繞水平縱軸轉動角度范圍±120°范圍±90°范圍-117~+105C臂繞水平橫軸轉動-45±50±90-50±45CGO-3000血管造影及介入治療系統(tǒng)五、成果的應用及推廣三一重工基于平臺，利用清華CFX、ADAMS、虛擬裝配等資源，異地協(xié)同開發(fā)出高速公路清掃車，性能具有國內同類產品的領先水平，氣路設計達到國際先進水平。氣路結構與參數優(yōu)化吸盤設計與優(yōu)化C剖面局部放大速度矢量圖D剖面局部放大速度矢量圖吸盤設計與優(yōu)化橫截面速度矢量示意圖B剖面速度矢量吸盤設計與優(yōu)化集塵箱結構與參數優(yōu)化兩種方案對比物理樣車測試結果國標QC/T29111-1993中標ZLJ5150TSLSY5150TSL設計值各項指標實測值與中標的比較結果清掃寬度——3500mm3500mm3506mm持平清掃效率>90%>90%90%93.8%超過清掃能力——70000m2/h87500m2/h87500m2/h超過最高清掃速度——20km/h25km/h25km/h超過最低清掃速度——5km/h5km/h5km/h持平最大吸入顆粒>15mm120mm120mm140mm超過最大氣流速度>25m/s——71m/s85.8m/s——依照中華人民共和國汽車行業(yè)標準《掃路車性能試驗方法QC/T51-1993》進行

這樣的技術，在“大飛機”、“高速軌道交通”等重大項目中會得到應用，代表了我國產品設計技術的新起點。車輛過曲線的整體效果

全長1000m、曲線半徑為300m、超高0.150m無激擾的彎道上運行，考察動車組過曲線的性能，如曲線通過半徑、安全速度、脫軌系數、減載率、輪軸橫向力等

例子，高速軌道車輛，通過改變車廂懸掛系統(tǒng)一系、二系的彈簧剛度、阻尼器阻尼值等變量的值，進行多種工況下的仿真，得出不同工況下的舒適性指標、曲線通過性能、安全性指標（包括脫軌系數、減載率、輪軌橫向力、輪軸橫向力、傾覆系數）等車二系懸掛垂向和搖頭方向的阻尼力

車輪軸橫向力和脫軌系數

鉤緩受力曲線

3），管理信息化管理信息化是在網絡、數據庫基礎上的應用軟件，實現對“產、供、銷、人、財、物”的現代化管理。軟件技術的新概念、新技術發(fā)展很快，管理軟件也在不斷發(fā)展中。中國的企業(yè)，只要有條件都采用管理軟件，當然規(guī)模、水平差別很大。管理軟件，進入的門檻不高，國內都會做，從MRP-II到ERP、SCM、CRM等。大型管理軟件，市場多數屬于幾家外國大公司，如SAP、ORACLE國內的軟件供應商，如金蝶、用友等主要用戶是中小企業(yè)，大型集團公司的用戶在增加中。管理軟件的柔性化有很好的技術進展和應用，這對我國管理軟件的發(fā)展會有很好的作用。由于用好管理軟件與國情更密切，國內軟件廠商的服務有可能更好。中國管理軟件的前景可以看好。但是，管理軟件中的核心，數據庫差距很大。4)，控制設備與系統(tǒng)對生產線、過程的控制、優(yōu)化是信息化的重要內容之一。數控系統(tǒng)是關鍵技術之一，可以說代表了裝備制造業(yè)的水平。我國數控系統(tǒng)的“攻關”是從六五開始（1981)，“屢敗屢戰(zhàn)”。這些年有進展，如廣州數控、華中數控。無論普及型還是高檔數控都有重大的進步。關鍵是體制。數控系統(tǒng)是有希望的。對于流程工業(yè)的設備、過程控制，國產的自動化控制系統(tǒng)DCS（集散控制系統(tǒng)），PLC，如浙大中控、和利時已從對中小企業(yè)開始為大企業(yè)提供成套裝置。如國內研究制造了SUPCON集散控制系統(tǒng)、HOLLiASMACS系列系統(tǒng)、現場總線控制系統(tǒng)和Webfild網絡化控制系統(tǒng)等一系列自動化裝備，廣泛應用于煉油、化工、發(fā)電、冶金等行業(yè)的重大工程，特別是在煉油化工行業(yè)，占有57%的市場份額，進一步發(fā)展有一定優(yōu)勢。如變量達到10萬維的操作優(yōu)化問題，有973計劃的支持，開發(fā)了國際先進水平的多種算法，是相應軟件的核心技術?，F場總線控制系統(tǒng)開發(fā)與工業(yè)應用廣泛。核心芯片還有差距。MES(manufacturingexecutivesystems

)

近10多年來研究和開發(fā)應用比較廣泛。無論離散制造業(yè)還是流程工業(yè)都有很多研究和工業(yè)應用。它既可以作為ERP和現場控制級集成的中間環(huán)節(jié)，其核心是調度、優(yōu)化算法的軟件模塊。國外還沒有能解決復雜計算的商用軟件。在離散生產制造系統(tǒng)中的典型調度問題－job-shop調度問題會產生“指數爆炸”、“維數災”。現有調度算法中：機器數<2，有解析解對于中小規(guī)模（規(guī)模不大于20×50），智能算法成熟；規(guī)模增大、解空間指數增長；現有算法無法解決實際大規(guī)模問題。訂單數千個在制品上萬個設備數百到上千臺工序多4多目標2約束復雜3不確定性強1規(guī)模大加工裝配混合型特殊工藝約束，如機器適配約束/

同顏色等與質量相關的約束資源約束與成本相關的約束2約束復雜部分工件加工時間不確定部分工件工藝路徑不能預先完全確定或可根據調度需要調整（難以轉化為一個典型調度問題）部分工序加工進度很難實時跟蹤不確定事件發(fā)生頻繁——

質量事故、設備故障、訂單變化、原料短缺等4多目標制造周期準時交單率瓶頸機器利用率大中型企業(yè)的生產過程是大規(guī)模復雜生產過程，屬于典型的大規(guī)模復雜系統(tǒng)優(yōu)化問題（NP難題）目前已有的調度理論、方法及調度軟件均無法有效解決具有上述綜合復雜性的生產過程調度。1規(guī)模大不確定性強3一個案例

用于估算全局指標的相關特征量全局指標求解第k階段調度與優(yōu)化子問題固定第k階段調度與優(yōu)化在問題對應的決策變量（Lk）k=k+1（迭代）原大規(guī)模復雜調度與優(yōu)化問題各類單元智能調度與優(yōu)化算法多類預測方法完整解......LKLkL2L1L1L2LkLK由K組待分階段動態(tài)確定的決策變量組成的原問題解

基于預測的迭代式分解算法框架反饋選取決策變量改變目標函數改變約束條件調度特征量及全局目標函數值求解第k階段預測子問題形成第k階段預測子問題形成第k階段調度與優(yōu)化子問題分k個階段動態(tài)分解項目實施效果1、生產周期由60天降為30天，大大低于行業(yè)平均水平2、準時交單率由50%提高到90%3、主要設備利用率由80%提高到99%4、客戶滿意度由79%提高到98%5、產品質量大大改善：

a）百碼評分率由33降到14

b）染色一次命中率由60%提高到94%

c）高檔純棉色織布的比例從40%增加到60%，產品結構明顯改善5），檢測與自動化儀表

2007年，我國國產工業(yè)自動化儀表及系統(tǒng)共銷售5000余萬臺（套），占有73%的市場份額，但高端工業(yè)自動化儀表及系統(tǒng)的市場占有率不足15%；未來10年的發(fā)展重點：在傳感器方面，如,新型傳感器（高檔傳感器、MEMS傳感器、無線傳輸傳感器以及生物傳感器等）；特種變送器（高可靠性、高穩(wěn)定性、高安全性、高環(huán)境適應性要求的重大工程非常見變量的變送器）；特種執(zhí)行器（高壓、高溫、腐蝕、易爆、易燃等特殊要求，著重研制高精度特種執(zhí)行器和相應的調節(jié)閥，以及高精度閥門定位器）；成分分析儀器（氣固液及多相流介質，研發(fā)高精度、長壽命在線成分分析儀器）。在新型檢測技術和裝置，如重大工程質量與安全在線檢測控制及裝備技術新型機器視覺軟測量和精微模識測控技術利用多傳感器信息融合技術研究施工作業(yè)中的安全檢測與故障診斷無線傳感器網絡的動態(tài)協(xié)同自組網方法與技術6),系統(tǒng)集成

異構是信息集成的主要問題。我國引進的各種硬件、軟件商用產品和設備種類多，不少產品只是企業(yè)內部標準，這給集成帶來困難。

863計劃的CIMS主題從開始就把信息集成作為重點，我國沒有采用當時的國際主流方案(MAP),效果更好。在此以后，我國企業(yè)的信息集成都是以此為基礎。

我國企業(yè)信息化的集成：基于PDM的局部集成，CAD/CAPP/CAM

基于PLM的企業(yè)集成,CAD/ERP/SCM/CRM

大型PDM、PLM軟件平臺都是引進的。信息集成給企業(yè)帶來明顯效益，實施的企業(yè)逐步增加。開始生產產品/零部件退出市場新產品構思停止生產置換發(fā)運開始運行設備投資計劃結束運行產品使用過程產品制造過程服務產品全生命周期=產品制造過程+產品使用過程PLM平臺

CPC/PLM

虛擬企業(yè)應用平臺（VirtualEnterpriseApplicationPlatform）

SCM/ERPCAOCAQX...工程/產品數據計劃/管理數據工藝過程規(guī)劃產品規(guī)劃產品設計制訂生產計劃生產市場開發(fā)銷售

服務CADCAPPCAQCAMCAxPDMMESInternetIntranetExtranet電子商務增值鏈虛擬產品知識庫產品7)，服務信息系統(tǒng)建立在互聯網上的以服務為目的的信息系統(tǒng)已經滲透到了社會的各個方面，在國內除了很少數極貧困的地區(qū)，都采用了計算機并提供網上服務。服務科學的提出是IBM，發(fā)端于美國競爭力委員會的國家創(chuàng)新計劃（NII），是21世紀美國國家創(chuàng)新戰(zhàn)略之一。統(tǒng)計樣本：德國200家機床制造企業(yè)，年銷售總額434億歐元（2007年）新產品設計/制造/銷售（2.3%）產品安裝培訓監(jiān)控備品備件（18%）故障修理（11%）維護（9%）金融服務（6~7%）改進（11%）咨詢(16%)其他二手設備（8%）0%5%10%15%20%25%50%75%銷售額100%利潤率例切入點3——制造服務圍繞產品的服務所產生的利潤遠遠超過制造產品！新產品設計/制造/銷售0%5%10%15%20%25%50%75%銷售額100%利潤率?開發(fā)設計制造市場銷售ABCA+C>70%贏利全球制造業(yè)第一次大分工結果：中國成為世界工廠全球制造業(yè)第二次大分工結果：發(fā)展現代制造服務業(yè)的戰(zhàn)略意義例：切入點3——制造服務！

大家可能不知道的事實美國GE公司是全球最大的飛機租賃企業(yè)，共有1,239架飛機和290億美元飛機貸款及租金。美國GE公司、美國商用飛機租賃公司航空資本集團、美國飛機投資集團國際金融租賃公司占據了中國航空租賃市場90%的業(yè)務。未來20年內中國航空飛機租賃市場將會高達7500億元人民幣。中國商用飛機有限責任公司2008年11月4日與美國通用電氣金融航空服務公司（GECAS）簽署25架ARJ21-700支線客機購機協(xié)議。GECAS計劃將這些飛機租賃給中國國內的航空公司，用于國內航線（注：GE公司為ARJ21飛機供應發(fā)動機）。A380發(fā)動機GP7200一個例子，GE公司

從提供簡單產品到提供價值

—“產品”概念的變化農業(yè)經濟0.01-0.02$每杯工業(yè)經濟0.05-0.25$每杯服務經濟0.75-1.50$每杯體驗經濟2.0-5.0$每杯從狹義產品到廣義“產品”（使用價值）在國內，服務信息系統(tǒng)應用非常廣泛

例如，生產性服務(現代物流等等)、眾多的金融服務信息系統(tǒng)等，還有面向公眾的服務。如：

數字圖書館全國大型儀器設備共享系統(tǒng)全國4000門精品課集成系統(tǒng)資源庫分布在北京、武漢、杭州……

內容搜索流媒體服務器主動服務網格技術用戶可以得到透明的服務，試驗期間幾十萬次/日全國大型科學儀器資源整合與共享云計算模式的國家精品課共享系統(tǒng)圍繞服務的相關研發(fā)

服務模型的形式化驗證服務發(fā)現服務分解、組合服務溯源……8),節(jié)能減排中的信息技術

我國煉制每噸原油平均綜合能耗為87.1千克標油，發(fā)達國家煉制一噸原油的綜合能耗為53.2千克標油；我國乙烯綜合能耗為720千克標油，而國外先進水平為500千克標油；我國水泥工業(yè)電耗指標為100KWh/噸，而發(fā)達國家為85KWh/噸。減排的任務更為嚴重，SO2、CO2等的污染居高不下。

重大工程實現節(jié)能減排一般有三條途徑：1，采用綠色化的工藝設計技術，

2，通過生產工藝的技術改造，

3，采用先進控制和優(yōu)化技術。

對于現有的重大工程和生產裝備，節(jié)能減排最有效的辦法是先進控制與優(yōu)化。在重大工程節(jié)能減排中的先進控制與優(yōu)化技術重點污染源和耗能設備數據校正、數據處理和數據集成平臺技術重點污染源和耗能設備多尺度描述方法和建模技術重大工程節(jié)能降耗的全流程優(yōu)化技術及智能優(yōu)化先進控制技術重大工程污染治理的特種檢測技術和最優(yōu)化技術

采用光譜、色譜、質譜等先進檢測原理，研發(fā)應用于重點污染源特殊廢氣檢測的在線氣體分析系統(tǒng)，常規(guī)廢氣檢測的在線光譜氣體分析技術，研究高性能、多功能、長壽命、模塊化在線氣體、水質成份分析儀器及成套優(yōu)化控制裝置，基于污染治理的全流程最優(yōu)化技術。重大工程全流程能量轉換和能量傳遞過程最小能量損失的優(yōu)化技術

以全局綜合優(yōu)化原理為基礎，研究能量轉換和傳遞多過程關聯分析模型的集成優(yōu)化方法，綜合經濟指標與生產過程性能指標關聯分析、系統(tǒng)綜合與優(yōu)化技術；著重研究能量回收過程系統(tǒng)工作點多、非線性強、參數跳變大等特點的整個工作區(qū)間高精度優(yōu)化控制方法及技術。一個節(jié)能減排的例子：大家都可以做的某印染企業(yè)按國際產品對環(huán)保的不同標準的要求，采用QFD(質量功能配置)分解到各個生產環(huán)節(jié)的不同工藝 要求及其參數，用MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))實施生產過程的控制，取得明顯的節(jié)能減排效果：

2008年1-4月生產印染布0.3億米,直接節(jié)約能源及排污費506萬元45%173250萬米廢水排放量(t)36%19.126萬米用蒸汽(t)36%13201800萬米電耗(kwh)35%208280萬米水耗(m3)28%96%75%產品合格率改善比例項目實施后項目實施前項目技術指標工業(yè)信息化還涉及的一些科學問題主要是有關“復雜性科學”中的一些問題1），計算復雜性(

computationalcomplexity

)：

生產制造系統(tǒng)中的典型調度問題－job-shop調度問題2），綜合復雜性下的控制問題所謂“綜合復雜性”指：生產制造過程有非線性、強耦合、大時滯、不確定性等多個因素同時存在，并且有多種約束、多個控制優(yōu)化目標的問題。3),復雜問題求解4),服