前言：

　　經過幾年行業(yè)轉型發(fā)展的探索，我們看到人工智能、物聯網、大數據、云計算等新興技術正在推動各行各業(yè)加速數字化轉型和智能化建設，同時工業(yè)、商業(yè)以及服務業(yè)的數字化轉型正成為AIoT等新興技術落地的最佳業(yè)務場景。

　　行業(yè)+數字化的拐點已至，為進一步探討產業(yè)數字化創(chuàng)新應用的落地可能性，厘清產業(yè)數字化的發(fā)展現狀與數字經濟時代下代表企業(yè)的轉型之路，a&s專訪香港生產力促進局首席數碼總監(jiān)黎少斌先生，梳理工業(yè)領域中小型企業(yè)數字化轉型需求及數字化應用落地現狀。

　　Q：a&s

　　A：香港生產力促進局首席數碼總監(jiān) 黎少斌先生

　　香港生產力促進局首席數碼總監(jiān)黎少斌先生

　　Q：貴單位主要在工業(yè)自動化領域扮演什么角色？這個領域國內目前市場有哪些特點？

　　A：香港生產力促進局（以下簡稱“生產力局”或“本局”）是1967年成立的法定機構，致力以世界級的先進技術和創(chuàng)新服務，驅動香港企業(yè)提升卓越生產力。生產力局作為工業(yè)4.0和企業(yè)4.0促進者，致力加速香港新型工業(yè)化發(fā)展，全面促進香港成為國際創(chuàng)新科技中心及智慧城市；并提供全方位的創(chuàng)新方案，以提升企業(yè)生產力和業(yè)務效率、減省營運成本，令企業(yè)在本地和海外市場中保持競爭優(yōu)勢。

　　自2016年起，本局與德國弗勞恩霍夫生產技術研究所合作，共同在香港及大灣區(qū)其他城市推行工業(yè)4.0，幫助企業(yè)根據工業(yè)4.0要求，升級轉型現有的運作或生產模式，在整個價值鏈中增值。

　　工業(yè)自動化在內地正處于高速增長階段，但也形成了兩極分化的局面。一方面，一批龍頭企業(yè)擁有先進的工業(yè)自動化技術，且已應用于制造業(yè)、能源、交通、農業(yè)、醫(yī)療等眾多領域，甚至成為“燈塔工廠”。數據統(tǒng)計，在全球的“燈塔工廠”中，目前有超過三分之一位于中國，數量居全球之首，印證了中國在智能制造、工業(yè)自動化領域的強大競爭力。然而另一方面，內地很多中小企業(yè)在工業(yè)自動化方面仍處于起步階段。

　　這也是本局一直以中小企業(yè)為主要扶持對象的原因。國家要成為制造業(yè)強國，不能只靠金字塔頂端的大公司，提升廣大中小企的智能制造水平也非常重要，這樣才能促進產業(yè)升級，加快建設現代化產業(yè)體系。本局將繼續(xù)通過技術科研、未來人才培訓及善用政府資助三方面支持業(yè)界，推動及利用先進科技，落實新型工業(yè)化，即可持續(xù)發(fā)展的智能制造。

　　Q：對于工業(yè)數字化與智能化而言，數字孿生有哪些重要意義？

　　A：數字孿生是實現工業(yè)數字化、智能化的核心技術之一，發(fā)揮關鍵的賦能作用。達到工業(yè)數字化與智能化，最重要的一點就是建立收集、分析生產線實時數據的能力。收集、分析實時數據的極致，就是數字孿生，充分使用數據，甚至建立預測問題的能力，從而讓生產線及時應變、做出靈活的調整，這是數字孿生最重大的意義。數字孿生利用人工智能、邊緣計算和云端計算等技術分析和改善生產線，實現生產線的自主思考和閉環(huán)優(yōu)化，最終實現將自動化生產線提升為數字化、智能化的生產線。

　　Q：有人認為數字孿生是工業(yè)的“元宇宙”，對此觀點您怎么看？

　　A：數字孿生是工業(yè)元宇宙的關鍵技術和重要組成部分，但不能將數字孿生與工業(yè)元宇宙完全劃上等號。

　　工業(yè)元宇宙，除了應用數字孿生，還有虛擬現實與增強現實（VR與AR）技術、傳感器、網絡、數據分析、先進人機界面、3D建模以及人工智能等技術。

　　數字孿生本質上是虛擬世界的呈現。需要用戶（user）進入到這個虛擬世界，才成為工業(yè)元宇宙，對生產線進行優(yōu)化，例如遠程監(jiān)控、遠程培訓技術人員進行機器維修等。

　　舉幾個數字孿生具體應用場景的例子：制造商在首次投入使用新設備時，往往存在不確定性和風險例如操作失誤導致零部件損壞，且需要花費大量時間進行參數設置。此外，企業(yè)檢修或維修機器設備時，往往需要停工停產。但如果通過數字孿生，實現和實體物理設備實時數據的同步，制造商可以先在虛擬環(huán)境進行優(yōu)化生產過程、檢測及排查所有問題，實時監(jiān)控整個過程，完全不會影響設備運作，出現故障時也可快速應對，從而減低風險及成本。

　　生產力局希望利用過去56年在工業(yè)制造的經驗推動工業(yè)元宇宙，近期特別設立香港首個以工業(yè)元宇宙為主題的科技研發(fā)展館——“工業(yè)元宇宙科技館Celesphere”，致力結合元宇宙、工業(yè)4.0、人工智能及人機界面技術，展示生產力局與業(yè)界合作伙伴應用工業(yè)元宇宙的成功案例，交流經驗，幫助企業(yè)優(yōu)化整個產品實現過程，進一步把數字化、智能化融入業(yè)務策略核心，加速實踐數字經濟和實體經濟深度融合。

　　Q：目前數字孿生技術在工業(yè)場景的應用現狀如何？用戶的接受程度如何？

　　A：作為一項相對較新的技術，目前仍然處于起步階段。用戶還不了解數字孿生技術，因此需要通過技術進步、應用場景的擴大以及宣傳推廣來逐步提升。這也是生產力局早前設立“工業(yè)元宇宙科技館Celesphere”的原因，通過向業(yè)界展示數字孿生技術以及最新的工業(yè)元宇宙應用方案，啟發(fā)、鼓勵更多企業(yè)采用這項技術，提升生產力和競爭力。

　　數字孿生作為實體資產、流程、系統(tǒng)或環(huán)境的動態(tài)虛擬再現，其外觀、特點和行為與現實世界的對等物完全相同。數字孿生可根據傳感器的實時數據、歷史數據和環(huán)境數據進行仿真及分析，為物理系統(tǒng)之后的運行產出提供改善及優(yōu)化方案，并可應用到整個生命周期。

　　1.在生產制造階段，數字孿生可制造整條生產線的映射鏡像，通過虛擬仿真，提前優(yōu)化生產流程中的資源利用及工序配置，實現精益生產。同時，利用與現實產線實時同步的數字孿生、數據分析算法和模型，進行預測性分析，提前發(fā)現設備和質量問題，再利用數據反饋來實現生產線的閉環(huán)優(yōu)化；

　　2.數字孿生也可到延伸到后續(xù)服務階段，實時監(jiān)測產品的使用與運轉狀況，發(fā)現產品功能偏差，預估產品零部件的損壞狀況，提供更好的售后服務及用戶體驗；

　　3.任何一家制造業(yè)企業(yè)都可將生產設備、生產工藝及倉儲系統(tǒng)等成為一個完全等價的數字孿生，通過實時同步、測試及分析，從中得出人機匹配和交互程度，設計出更人性化、安全及高效率的工作站。

　　數字時代大背景下，數字孿生作為產業(yè)數字化的核心技術之一，相信未來會實現普及應用。

圖片來源：香港生產力促進局

　　Q：數字孿生技術在工業(yè)場景的落地中，有哪些困難？企業(yè)如何去克服這些挑戰(zhàn)？有哪些案例可以給我們分享？

　　A：最大的困難是目前的應用場景較少。應用場景少、大部分企業(yè)不了解這項技術，這是兩個相輔相成的因素。因為不了解，企業(yè)想不到可以如何應用、以及可能帶來的潛在利益，這就需要更多應用場景，來提升業(yè)界的了解程度，同時推動業(yè)界創(chuàng)造更多應用場景，相得益彰。

　　當企業(yè)了解到數字孿生技術并嘗試加以應用，它們也面臨一些挑戰(zhàn)。數字孿生技術對采集數據的要求較高，需要企業(yè)本身具備物理模型，傳感器數據和實驗數據等。同時，普及數字孿生技術，還面臨以下挑戰(zhàn)：

　　1.研發(fā)投入成本是一個重要的考慮因素；

　　2.需佩戴頭戴式顯示設備（HMD) 以達到完全沉浸式的效果。用戶可能不習慣該類設備，舒適度有待提高；

　　3.各家企業(yè)采用的工業(yè)設備有各自專有的通訊協(xié)議（communication interface) ，需要進行大量的工作，才能讓機器之間相互 “溝通”。（因此，前期需要開展技術可行性研究。如果可行性存在障礙，生產力局可以提供其他解決方案，如應用“SMART PATCH”：一種相容5G通訊的通用工業(yè)物聯網設備，用于收集來自生產設備的即時數據并將其視覺化，更可根據生產設備的能力及即時狀態(tài)自主安排及執(zhí)行生產訂單工作。此研發(fā)旨在以最小的投入為設備增添智能元素，以實現機器互聯的能力，從而降低因系統(tǒng)故障而導致停產的風險。

　　不過，直接將數字孿生技術應用于工業(yè)場景中對于大多數企業(yè)來說是不太現實的。因此，建議企業(yè)從工業(yè)4.0中所要求的第一步開始做起，先搭建工業(yè)4.0的框架，然后逐步實現工業(yè)4.0的要求，將數字孿生應用在工業(yè)場景中。

　　我局有兩個案例可以分享：

　　1.早前，生產力局幫助了一家食品加工制造工廠從零開始升級其現有的運作和生產模式，包括利用傳感器從食品加工線上獲取實時溫度、濕度、空氣微粒、CO?濃度等數據。我局將為其智能食品加工制造生產線基于數字孿生技術搭建工業(yè)元宇宙，幫助企業(yè)轉型為智能化的現代工廠；

　　2.電流輔助訂制板金自由成形技術，采用兩個協(xié)同運作的六軸機械臂，配合不同的成形工具在已接通電流的板金兩側沿預設軌道運動，逐漸將板金變形成所設計的三維形狀，該技術特別適用于制造小批量訂制的復雜板金形狀。如今我們正在通過數字孿生技術，將其1:1仿真出數字模型，協(xié)助業(yè)界提升小批量生產板金，生成復雜的刀具路徑設計和自由板金成形生產的效率。

　　Q：工業(yè)自動化項目個性化需求繁多，導致廠商業(yè)務偏向定制為主，如何看待行業(yè)標準化的進程？哪些行業(yè)可復制性較強？

　　A：目前偏向定制的主要原因，是要在現有生產線基礎上做改裝，或者只是更換其中一個/部分設備，因此很難標準化。隨著技術的不斷成熟和普及，在不遠的將來，如果企業(yè)要建立新的生產線，定制化的程度將逐步降低，可復制性有望大幅提升。

　　Q：您如何看待國內工業(yè)自動化的發(fā)展態(tài)勢？與西方國家相比有哪些差異？

　　A：內地在工業(yè)自動化方面，并不落后于西方國家。中國已經擁有50家“燈塔工廠”，體現出我國作為世界制造大國的地位與實力。但如前所述，工業(yè)自動化在內地存在兩極化的特點，需要繼續(xù)賦能中小企業(yè)，支持它們向工業(yè)數字化、智能化轉型，提升產業(yè)競爭力，加快實現新型工業(yè)化。

　　Q：當下，工業(yè)‘卡脖子’問題仍然存在，您如何看待未來行業(yè)的發(fā)展？

　　A：眾所周知，中國市場活力強、潛力大。不同產業(yè)在內地的覆蓋很全面，擁有很多的需求。在高度的市場需求和強力的政策支持的雙重帶動下，隨著技術迭代和需求升級螺旋式地相互促進，技術驅動的新一輪產業(yè)創(chuàng)新將成為不可或缺的發(fā)展動力，也將強化產業(yè)鏈、供應鏈的韌性。

　　香港作為大灣區(qū)內高度開放和國際化的城市，在“ 一國兩制”下的獨特優(yōu)勢，如國際化程度高、制度與國際接軌、原材料通關便利等受到世界各地越來越多企業(yè)的重視。疫情后，香港舉辦了很多交流活動，讓海內外工商業(yè)界、創(chuàng)科界更充分地了解香港在推動新型工業(yè)化（可持續(xù)發(fā)展的智能制造）方面潛力無限，能為大灣區(qū)及其他內地企業(yè)“走出去”提供更好的支持，將海外企業(yè)“ 引進來”，開拓內地市場為創(chuàng)科發(fā)展提供了有利的條件。生產力局一直致力與業(yè)界攜手丶伙伴同行，充分發(fā)揮本局聯通海內外頂級研發(fā)機構協(xié)同創(chuàng)新的科研優(yōu)勢，不斷深化與中國科學院、清華大學、香港科技大學、德國弗勞恩霍夫生產技術研究所、美國麻省理工學院等國際領先科研合作伙伴的聯系與交流，推動關鍵核心技術研發(fā)及科技成果“從一到N”轉化，為產業(yè)創(chuàng)優(yōu)增值，積極促進香港成為國際創(chuàng)新科技中心。

　　Q：工業(yè)互聯網的核心是數據驅動的智能分析與決策優(yōu)化，在這個領域中，AI的價值體現在哪些方面最為凸出，哪些領域仍需補強？

　　A：AI在數據分析和預測方面有突出的表現，可以幫助企業(yè)做出更準確的決策，實現更高效和精準的生產流程。

　　數據是AI產業(yè)的核心，數據科學已經成為了各個行業(yè)的核心競爭力之一。許多大型企業(yè)和機構也開始重視數據科學的應用，積極搭建數據中心和數據分析平臺，以提高自身的數據驅動能力。

　　過去兩年，香港在自動駕駛技術、微創(chuàng)腦部手術機器人技術、智慧城市等方面都有積極的進展，生產力局自主研發(fā)的“運用邊緣人工智能及傳感器融合的智能隧道表面檢測系統(tǒng)”，突破技術壁壘，實現了在隧道無信號的狀態(tài)下仍然可以自動飛行并進行實時數據分析的功能，且已在香港新建啟德到茶果嶺隧道里應用。

　　但AI的發(fā)展還是面對很多技術方面的挑戰(zhàn)。譬如生成式AI的技術和應用短板仍然存在。另外，提到數據，就會有隱私方面的潛在問題。因此，香港個人資料私隱專員公署頒布了開發(fā)和使用AI的倫理指南，幫助行業(yè)制定標準和守則。

　　Q：關于工業(yè)自動化，還有什么想補充的內容？

　　A：生產力局已成功幫助150多間大灣區(qū)港資企業(yè)實現智能制造，涵蓋微電子、金屬、塑膠、玩具、食品、汽車、建筑、生物科技及紡織等25個行業(yè)。在此基礎上，新型工業(yè)化發(fā)展中心會設立交流平臺，面向業(yè)界與公眾展示及推廣香港企業(yè)實踐新型工業(yè)化的成功案例及最新技術方案，鼓勵更多業(yè)界伙伴參與，攜手推動新型工業(yè)化。香港制造業(yè)是全球供應鏈及價值鏈的重要一環(huán)，其中鐘表、內衣、高端設備制造業(yè)等更領先全球。新型工業(yè)化發(fā)展中心也將開展產業(yè)調研，以更好掌握業(yè)界痛點及需求，提供先進技術、人才培訓、政府資助等一站式服務，為企業(yè)提供最合適的創(chuàng)新科技方案，同時擴大新型工業(yè)化人才庫以應對產業(yè)所需。

　　成立新型工業(yè)化發(fā)展中心是推動香港新型工業(yè)化發(fā)展的重要里程碑。新型工業(yè)化并不局限于新興產業(yè)；傳統(tǒng)產業(yè)通過先進技術，讓生產過程數字化、智能化、綠色化，也能邁向新型工業(yè)化。相信新型工業(yè)化發(fā)展中心將有助于推動及催化香港加快實現新型工業(yè)化，發(fā)揮我們的技術專長及服務企業(yè)的深厚經驗，增強“香港制造”的品牌優(yōu)勢。

　　實現新型工業(yè)化是《香港創(chuàng)新科技發(fā)展藍圖》明確提出的四大方向之一。因此，新型工業(yè)化發(fā)展中心的目標是協(xié)助更多企業(yè)在香港建立智能生產線，增強可持續(xù)發(fā)展能力，助力制造業(yè)升級；推動新能源、生命健康科技等新興產業(yè)發(fā)展，并吸引龍頭企業(yè)落戶；提供新型工業(yè)化認證培訓，擴大人才庫；加強大灣區(qū)產學研創(chuàng)新協(xié)同，推動“從一到N”科研成果轉化；作為政府與業(yè)界溝通的橋梁，強化政策支持。新型工業(yè)化發(fā)展中心與生產力局將繼續(xù)全力配合香港特區(qū)政府，幫助香港以整個大灣區(qū)實現新型工業(yè)化，攜手邁步數字經濟，促進香港成為國際創(chuàng)新科技中心，推動大灣區(qū)產業(yè)鏈優(yōu)化升級，助力國家建設成為工業(yè)強國、實現高質量發(fā)展。

　　結語

　　傳統(tǒng)產業(yè)通過創(chuàng)新技術，讓業(yè)務數字化、智能化、綠色化，正不斷重塑體格，獲取新生。

　　數字時代已經到來，各行各業(yè)都在談論轉型，蓄勢已久的新應用正在不斷落地。