前言：

　　经过几年行业转型发展的探索，我们看到人工智能、物联网、大数据、云计算等新兴技术正在推动各行各业加速数字化转型和智能化建设，同时工业、商业以及服务业的数字化转型正成为AIoT等新兴技术落地的最佳业务场景。

　　行业+数字化的拐点已至，为进一步探讨产业数字化创新应用的落地可能性，厘清产业数字化的发展现状与数字经济时代下代表企业的转型之路，a&s专访香港生产力促进局首席数码总监黎少斌先生，梳理工业领域中小型企业数字化转型需求及数字化应用落地现状。

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　　A：香港生产力促进局首席数码总监 黎少斌先生

　　香港生产力促进局首席数码总监黎少斌先生

　　Q：贵单位主要在工业自动化领域扮演什么角色？这个领域国内目前市场有哪些特点？

　　A：香港生产力促进局（以下简称“生产力局”或“本局”）是1967年成立的法定机构，致力以世界级的先进技术和创新服务，驱动香港企业提升卓越生产力。生产力局作为工业4.0和企业4.0促进者，致力加速香港新型工业化发展，全面促进香港成为国际创新科技中心及智慧城市；并提供全方位的创新方案，以提升企业生产力和业务效率、减省营运成本，令企业在本地和海外市场中保持竞争优势。

　　自2016年起，本局与德国弗劳恩霍夫生产技术研究所合作，共同在香港及大湾区其他城市推行工业4.0，帮助企业根据工业4.0要求，升级转型现有的运作或生产模式，在整个价值链中增值。

　　工业自动化在内地正处于高速增长阶段，但也形成了两极分化的局面。一方面，一批龙头企业拥有先进的工业自动化技术，且已应用于制造业、能源、交通、农业、医疗等众多领域，甚至成为“灯塔工厂”。数据统计，在全球的“灯塔工厂”中，目前有超过三分之一位于中国，数量居全球之首，印证了中国在智能制造、工业自动化领域的强大竞争力。然而另一方面，内地很多中小企业在工业自动化方面仍处于起步阶段。

　　这也是本局一直以中小企业为主要扶持对象的原因。国家要成为制造业强国，不能只靠金字塔顶端的大公司，提升广大中小企的智能制造水平也非常重要，这样才能促进产业升级，加快建设现代化产业体系。本局将继续通过技术科研、未来人才培训及善用政府资助三方面支持业界，推动及利用先进科技，落实新型工业化，即可持续发展的智能制造。

　　Q：对于工业数字化与智能化而言，数字孪生有哪些重要意义？

　　A：数字孪生是实现工业数字化、智能化的核心技术之一，发挥关键的赋能作用。达到工业数字化与智能化，最重要的一点就是建立收集、分析生产线实时数据的能力。收集、分析实时数据的极致，就是数字孪生，充分使用数据，甚至建立预测问题的能力，从而让生产线及时应变、做出灵活的调整，这是数字孪生最重大的意义。数字孪生利用人工智能、边缘计算和云端计算等技术分析和改善生产线，实现生产线的自主思考和闭环优化，最终实现将自动化生产线提升为数字化、智能化的生产线。

　　Q：有人认为数字孪生是工业的“元宇宙”，对此观点您怎么看？

　　A：数字孪生是工业元宇宙的关键技术和重要组成部分，但不能将数字孪生与工业元宇宙完全划上等号。

　　工业元宇宙，除了应用数字孪生，还有虚拟现实与增强现实（VR与AR）技术、传感器、网络、数据分析、先进人机界面、3D建模以及人工智能等技术。

　　数字孪生本质上是虚拟世界的呈现。需要用户（user）进入到这个虚拟世界，才成为工业元宇宙，对生产线进行优化，例如远程监控、远程培训技术人员进行机器维修等。

　　举几个数字孪生具体应用场景的例子：制造商在首次投入使用新设备时，往往存在不确定性和风险例如操作失误导致零部件损坏，且需要花费大量时间进行参数设置。此外，企业检修或维修机器设备时，往往需要停工停产。但如果通过数字孪生，实现和实体物理设备实时数据的同步，制造商可以先在虚拟环境进行优化生产过程、检测及排查所有问题，实时监控整个过程，完全不会影响设备运作，出现故障时也可快速应对，从而减低风险及成本。

　　生产力局希望利用过去56年在工业制造的经验推动工业元宇宙，近期特别设立香港首个以工业元宇宙为主题的科技研发展馆——“工业元宇宙科技馆Celesphere”，致力结合元宇宙、工业4.0、人工智能及人机界面技术，展示生产力局与业界合作伙伴应用工业元宇宙的成功案例，交流经验，帮助企业优化整个产品实现过程，进一步把数字化、智能化融入业务策略核心，加速实践数字经济和实体经济深度融合。

　　Q：目前数字孪生技术在工业场景的应用现状如何？用户的接受程度如何？

　　A：作为一项相对较新的技术，目前仍然处于起步阶段。用户还不了解数字孪生技术，因此需要通过技术进步、应用场景的扩大以及宣传推广来逐步提升。这也是生产力局早前设立“工业元宇宙科技馆Celesphere”的原因，通过向业界展示数字孪生技术以及最新的工业元宇宙应用方案，启发、鼓励更多企业采用这项技术，提升生产力和竞争力。

　　数字孪生作为实体资产、流程、系统或环境的动态虚拟再现，其外观、特点和行为与现实世界的对等物完全相同。数字孪生可根据传感器的实时数据、历史数据和环境数据进行仿真及分析，为物理系统之后的运行产出提供改善及优化方案，并可应用到整个生命周期。

　　1.在生产制造阶段，数字孪生可制造整条生产线的映射镜像，通过虚拟仿真，提前优化生产流程中的资源利用及工序配置，实现精益生产。同时，利用与现实产线实时同步的数字孪生、数据分析算法和模型，进行预测性分析，提前发现设备和质量问题，再利用数据反馈来实现生产线的闭环优化；

　　2.数字孪生也可到延伸到后续服务阶段，实时监测产品的使用与运转状况，发现产品功能偏差，预估产品零部件的损坏状况，提供更好的售后服务及用户体验；

　　3.任何一家制造业企业都可将生产设备、生产工艺及仓储系统等成为一个完全等价的数字孪生，通过实时同步、测试及分析，从中得出人机匹配和交互程度，设计出更人性化、安全及高效率的工作站。

　　数字时代大背景下，数字孪生作为产业数字化的核心技术之一，相信未来会实现普及应用。

图片来源：香港生产力促进局

　　Q：数字孪生技术在工业场景的落地中，有哪些困难？企业如何去克服这些挑战？有哪些案例可以给我们分享？

　　A：最大的困难是目前的应用场景较少。应用场景少、大部分企业不了解这项技术，这是两个相辅相成的因素。因为不了解，企业想不到可以如何应用、以及可能带来的潜在利益，这就需要更多应用场景，来提升业界的了解程度，同时推动业界创造更多应用场景，相得益彰。

　　当企业了解到数字孪生技术并尝试加以应用，它们也面临一些挑战。数字孪生技术对采集数据的要求较高，需要企业本身具备物理模型，传感器数据和实验数据等。同时，普及数字孪生技术，还面临以下挑战：

　　1.研发投入成本是一个重要的考虑因素；

　　2.需佩戴头戴式显示设备（HMD) 以达到完全沉浸式的效果。用户可能不习惯该类设备，舒适度有待提高；

　　3.各家企业采用的工业设备有各自专有的通讯协议（communication interface) ，需要进行大量的工作，才能让机器之间相互 “沟通”。（因此，前期需要开展技术可行性研究。如果可行性存在障碍，生产力局可以提供其他解决方案，如应用“SMART PATCH”：一种相容5G通讯的通用工业物联网设备，用于收集来自生产设备的即时数据并将其视觉化，更可根据生产设备的能力及即时状态自主安排及执行生产订单工作。此研发旨在以最小的投入为设备增添智能元素，以实现机器互联的能力，从而降低因系统故障而导致停产的风险。

　　不过，直接将数字孪生技术应用于工业场景中对于大多数企业来说是不太现实的。因此，建议企业从工业4.0中所要求的第一步开始做起，先搭建工业4.0的框架，然后逐步实现工业4.0的要求，将数字孪生应用在工业场景中。

　　我局有两个案例可以分享：

　　1.早前，生产力局帮助了一家食品加工制造工厂从零开始升级其现有的运作和生产模式，包括利用传感器从食品加工线上获取实时温度、湿度、空气微粒、CO₂浓度等数据。我局将为其智能食品加工制造生产线基于数字孪生技术搭建工业元宇宙，帮助企业转型为智能化的现代工厂；

　　2.电流辅助订制板金自由成形技术，采用两个协同运作的六轴机械臂，配合不同的成形工具在已接通电流的板金两侧沿预设轨道运动，逐渐将板金变形成所设计的三维形状，该技术特别适用于制造小批量订制的复杂板金形状。如今我们正在通过数字孪生技术，将其1:1仿真出数字模型，协助业界提升小批量生产板金，生成复杂的刀具路径设计和自由板金成形生产的效率。

　　Q：工业自动化项目个性化需求繁多，导致厂商业务偏向定制为主，如何看待行业标准化的进程？哪些行业可复制性较强？

　　A：目前偏向定制的主要原因，是要在现有生产线基础上做改装，或者只是更换其中一个/部分设备，因此很难标准化。随着技术的不断成熟和普及，在不远的将来，如果企业要建立新的生产线，定制化的程度将逐步降低，可复制性有望大幅提升。

　　Q：您如何看待国内工业自动化的发展态势？与西方国家相比有哪些差异？

　　A：内地在工业自动化方面，并不落后于西方国家。中国已经拥有50家“灯塔工厂”，体现出我国作为世界制造大国的地位与实力。但如前所述，工业自动化在内地存在两极化的特点，需要继续赋能中小企业，支持它们向工业数字化、智能化转型，提升产业竞争力，加快实现新型工业化。

　　Q：当下，工业‘卡脖子’问题仍然存在，您如何看待未来行业的发展？

　　A：众所周知，中国市场活力强、潜力大。不同产业在内地的覆盖很全面，拥有很多的需求。在高度的市场需求和强力的政策支持的双重带动下，随着技术迭代和需求升级螺旋式地相互促进，技术驱动的新一轮产业创新将成为不可或缺的发展动力，也将强化产业链、供应链的韧性。

　　香港作为大湾区内高度开放和国际化的城市，在“ 一国两制”下的独特优势，如国际化程度高、制度与国际接轨、原材料通关便利等受到世界各地越来越多企业的重视。疫情后，香港举办了很多交流活动，让海内外工商业界、创科界更充分地了解香港在推动新型工业化（可持续发展的智能制造）方面潜力无限，能为大湾区及其他内地企业“走出去”提供更好的支持，将海外企业“ 引进来”，开拓内地市场为创科发展提供了有利的条件。生产力局一直致力与业界携手丶伙伴同行，充分发挥本局联通海内外顶级研发机构协同创新的科研优势，不断深化与中国科学院、清华大学、香港科技大学、德国弗劳恩霍夫生产技术研究所、美国麻省理工学院等国际领先科研合作伙伴的联系与交流，推动关键核心技术研发及科技成果“从一到N”转化，为产业创优增值，积极促进香港成为国际创新科技中心。

　　Q：工业互联网的核心是数据驱动的智能分析与决策优化，在这个领域中，AI的价值体现在哪些方面最为凸出，哪些领域仍需补强？

　　A：AI在数据分析和预测方面有突出的表现，可以帮助企业做出更准确的决策，实现更高效和精准的生产流程。

　　数据是AI产业的核心，数据科学已经成为了各个行业的核心竞争力之一。许多大型企业和机构也开始重视数据科学的应用，积极搭建数据中心和数据分析平台，以提高自身的数据驱动能力。

　　过去两年，香港在自动驾驶技术、微创脑部手术机器人技术、智慧城市等方面都有积极的进展，生产力局自主研发的“运用边缘人工智能及传感器融合的智能隧道表面检测系统”，突破技术壁垒，实现了在隧道无信号的状态下仍然可以自动飞行并进行实时数据分析的功能，且已在香港新建启德到茶果岭隧道里应用。

　　但AI的发展还是面对很多技术方面的挑战。譬如生成式AI的技术和应用短板仍然存在。另外，提到数据，就会有隐私方面的潜在问题。因此，香港个人资料私隐专员公署颁布了开发和使用AI的伦理指南，帮助行业制定标准和守则。

　　Q：关于工业自动化，还有什么想补充的内容？

　　A：生产力局已成功帮助150多间大湾区港资企业实现智能制造，涵盖微电子、金属、塑胶、玩具、食品、汽车、建筑、生物科技及纺织等25个行业。在此基础上，新型工业化发展中心会设立交流平台，面向业界与公众展示及推广香港企业实践新型工业化的成功案例及最新技术方案，鼓励更多业界伙伴参与，携手推动新型工业化。香港制造业是全球供应链及价值链的重要一环，其中钟表、内衣、高端设备制造业等更领先全球。新型工业化发展中心也将开展产业调研，以更好掌握业界痛点及需求，提供先进技术、人才培训、政府资助等一站式服务，为企业提供最合适的创新科技方案，同时扩大新型工业化人才库以应对产业所需。

　　成立新型工业化发展中心是推动香港新型工业化发展的重要里程碑。新型工业化并不局限于新兴产业；传统产业通过先进技术，让生产过程数字化、智能化、绿色化，也能迈向新型工业化。相信新型工业化发展中心将有助于推动及催化香港加快实现新型工业化，发挥我们的技术专长及服务企业的深厚经验，增强“香港制造”的品牌优势。

　　实现新型工业化是《香港创新科技发展蓝图》明确提出的四大方向之一。因此，新型工业化发展中心的目标是协助更多企业在香港建立智能生产线，增强可持续发展能力，助力制造业升级；推动新能源、生命健康科技等新兴产业发展，并吸引龙头企业落户；提供新型工业化认证培训，扩大人才库；加强大湾区产学研创新协同，推动“从一到N”科研成果转化；作为政府与业界沟通的桥梁，强化政策支持。新型工业化发展中心与生产力局将继续全力配合香港特区政府，帮助香港以整个大湾区实现新型工业化，携手迈步数字经济，促进香港成为国际创新科技中心，推动大湾区产业链优化升级，助力国家建设成为工业强国、实现高质量发展。

　　结语

　　传统产业通过创新技术，让业务数字化、智能化、绿色化，正不断重塑体格，获取新生。

　　数字时代已经到来，各行各业都在谈论转型，蓄势已久的新应用正在不断落地。