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我们预估早期工业互联网能够给这个行业带来1%的增值的话,对于航天产业就是300亿美元,对于电力行业就是600亿美元,对于铁路就是2700亿美元,对于医疗行业就是6300亿美元。
大数据与生产制造技术的革命
说到生产制造技术的革命,其实在新型材料、制造之间是耦合的,他们相互之间是有关联的,是一体的。美国人谈先进制造,基本上是说有先进的工业、有先进的科学技术还有整个智能化的制造。支撑这个环境的,未来20年最有可能改革制造领域的首先是半导体、先进材料、添加制造技术、生物制造等等,未来工厂要从数字化制造到数字化工程。未来整个工厂的数字化,甚至会延伸到产业链的外部,包括供应链。
现在很多先进的制造工厂是使用数控机床,在计算机程序控制下进行加工,但这并不是最好的方案。随着时间、温度以及材料的变化,如果程序都是一样的话,这不是最好的。未来的加工是从数字化到智能化,通过物联网传感器时时了解加工的状况,通过反馈来调整机器的加工程序。现在一个很时髦的就是3D打印,比如说要加工7000个轮毂,原来我们是要不停的在工厂重复地制造,但现在是根据计算机已经配制好的程序,对被加工的东西我们按照程序一层一层做上去,看上去跟做蛋糕差不多,实际上要比做蛋糕难度大。通过一些大数据的分析来掌握材料的特性,控制加工的速度、温度,所以3D打印是制造技术的一个方向,但是它并不能取代现在所有的制造技术,比较适合于个性化的生产,以及做一些不方便开模具的一些产品,但的确代表了制造业技术发展的一个好的方向。
再说说特斯拉,Model S的电池能做到85千瓦时,最高时速可以到200公里,他是汽车做得好吗?他也用碳纤维,在汽车技术上没有显出它跟其他汽车公司相比有什么长处;他是电池做的好吗?也不是,它的电池是向日本松下公司购买的。汽车需要用大量的电池,他一般要有7000多个。那么,它的水平体现在哪里?一般来讲电池很难做到每个电池组的电压是完全一样的,当电压不一样的时候,把电池连在一起,电池就发热。他的高明之处在于它使用了大量的传感器和软件,以及一些大数据的分析,可以实时地测试每个电池组的电压,可以自动地调节电流。所以说,特斯拉与其说是一个电动汽车,不如说是一个新兴技术的汽车,他是一个大型的移动智能终端。
我们现在要做发动机,发动机的叶片需要高速运转,温度很高,往往很难做。美国人是怎么做的呢?根据大数据从材料性能、环境参数、使用寿命的关系等等,根据最终的使用要求,反过来设计选择需要的材料。过去的材料设计是一种实验,试试这个不可以再换一个,现在要采用基因组工程来设计这个材料。
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