发展格局正在形成 工业互联网生态链不断壮大

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楼主 2019-11-01 06:44:26
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中国信息通信研究院总工程师、工业互联网产业联盟秘书长余晓晖日前表示,2017年对于我国工业互联网发展具有重要意义,国务院印发了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,标志着我国工业互联网顶层设计正式出台,为开创我国工业互联网发展新局面指明方向。

 

2月27日,经国家发改委批复,海尔COSMOPlat成为“国家级工业互联网+智能制造集成应用示范平台”。这是全国首个国家级工业互联网示范平台,标志着海尔成为国内智能制造领域的“领头雁”。业内人士表示,此次发改委的批复意味着工业互联网政策的影响范围已经扩大到两个核心部委,是工业互联网政策升级和加码的象征。 (资料图片)


全球工业互联网发展格局正在形成

  

全球工业互联网发展格局正在形成。其中比较有代表性的是美国工业互联网联盟(IIC),涵盖了全球主要大国以及龙头企业,我国的华为、电信、中国信通院等也在该联盟里。围绕IIC形成的生态体系与德国、日本、法国的体系均有对接,合作与竞争并存,构成了全球工业互联网协同、竞合发展的格局。  


在工业互联网发展过程中,架构设计是核心。因为工业体系是相对封闭传统的体系,其与互联网的结合,势必有诸多理念的碰撞,需要通过架构设计把应用、商业战略、开放标准、技术路线等统合在一起,进而推动全球商业部署和产业发展。  


从美国工业互联网来看,体现了该领域内新的方向、新的技术、新的实践,大体可分为四个方向:  


一是智能工厂与智能服务,涉及数字双胞胎、智能化生产、供应链集成、全球网络化协同、大规模个性定制、工业资产监测、设备健康管理等多方面的内容。  


二是工业/产业人工智能,当前,人工智能如何结合工业互联网是重要的研究与发展方向,一方面,工业互联网一定会把人工智能作为一个非常重要的技术内嵌进去;另一方面,通过机器学习测试床等案例我们不难看出,工业互联网是人工智能技术与制造业高效结合最重要的载体。  


三是新型网络与安全,诸如软件定义的工业互联网设施、高速网络、安全体系的设计等,都是为了解决互联网与工业体系融合过程中,需要面临的网络与安全挑战。  


四是产业互联网,其本质是工业互联网定义数字化转型的方法论、基本架构、要素等向实体经济其他领域渗透融合的结果,比如车联网、航空、能源、城市公共设施、农业、医疗等领域,均有国际工业互联网业界所做的努力与实践。  


我国工业互联网生态链不断壮大

  

余晓晖表示,聚焦到我国工业互联网发展,围绕工业互联网产业联盟(AII)形成的产业生态正在不断壮大。目前AII有正式会员单位426家,并成立了上海分联盟和广州分联盟,汇聚了我国工业企业、信息通信企业、安全企业、投融资机构、高校及科研单位、各类协会等。  


经过近几年的努力探索,我国工业互联网已初步形成三大应用路径:一是面向企业内部的生产率提升,即建设智能工厂,通过打通设备、产线、生产和运营系统,获取数据,实现提质增效,打造数据驱动的智能生产能力。在这一领域全球的实践较多,特别是德国的智能工厂建设。  


二是面向企业外部的价值链延伸,即打造智能产品、服务和协同,通过提高生产率、降低生产成本、制造高价值产品等方式为企业创造更多的效益,打造数据驱动的业务创新能力。在智能产品、服务领域,美国进行了较多、较为前沿的探索。  


三是面向开放生态的平台运营,即培育工业互联网平台,以其为抓手汇聚协作企业、产品、用户等产业链资源,打造数据驱动的生态运营能力。在这一领域,全球探索的时间不是很长,但GE、西门子等龙头企业已经发展出自己的平台。相较国外强于智能工厂与平台的构建,我国工业互联网发展路径则孕育了众多商业模式的创新,具有多元化的特色。  


通过联盟的相关信息也能看到多元化的发展特色与趋势,目前在制造业垂直行业测试床数量最多,涌现出智能服务测试床、云制造服务平台、生产管理质量试验平台等项目。与此同时,在产业互联网,像能源与公共事业、基础共性技术、医疗等方面也有一些实践。 

 

全面、系统的工业互联网正在推进

  

多元化的应用不断涌现有赖于全面、系统的工业互联网推进工作,其中“网络是基础、平台是核心,安全是保障”的三大体系是重点。网络方面,相关案例包括克拉玛依油田同中国移动开展的IPv6和LTE合作、潍柴测试床通过中国电信解决工厂内网络连接等。与此同时,仍有不少网络技术问题尚待解决。  


平台方面,目前总结出四大特点、七大核心技术与四类企业。在四大特点中,平台架构里的核心是PaaS,应用创新里的核心是工业机理与数据科学的融合,功能下沉体现在边缘与云端协同,而开发框架中,微服务等新型架构大幅降低了开发难度与创新成本,为快速服务提供了重要的条件。七大核心技术包括数据集成和边缘处理技术、IaaS技术、平台使能技术、数据管理技术、应用开发和微服务技术、工业数据建模与智能分析技术、以及安全技术。四类平台承建主体包括了装备和自动化企业、领先制造企业、工业软件企业以及信息技术企业。  


关于平台应用问题,目前显现出四大场景:一是面向工业现场生产过程的优化,比如制造工艺、生产流程的优化;二是面向企业运营的管理决策优化,比如供应链管理;三是面向社会化生产的资源优化配置与协同,比如协同制造;四是面向产品全生命周期的管理与服务优化,比如产品溯源。特别需要说明的是,一个平台并不一定、也很难完成所有产业、所有行业、所有环节的应用服务,所以未来将是多平台协同发展的局面。  


除了工业互联网本身的发展与实践探索外,工业互联网与人工智能的融合探索也值得关注。同时,在工业大数据分析与工业智能实施路径探索方面也取得了一定成效。 

 

工业互联网发展323行动

  

余晓晖认为,虽然近几年我国工业互联网取得了一定成绩,成为推动全球工业互联网发展的重要力量,但放眼未来,我们仍需直面挑战、砥砺前行。2017年11月,国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中,明确提出“工业互联网发展323行动”,即三大体系、两类应用、三大大支撑,将作为我国发展工业互联网的重要方向与指引。  


网络体系,我国同美国、德国尚存在一定差距,主要表现在工厂内网方面,很多企业在生产层面还没有全面实现网络化建设,网络改造多集中在企业管理层面。平台体系,下一阶段围绕建设我国工业互联网平台、提升我国工业互联网平台运营能力等方面,仍有很多工作需要不断推进。安全体系,目前仍面临着较大挑战。一方面是由于互联网与工业体系融合发展所带来的全新的安全挑战。另一方面,目前处于工业互联网的发展初期,很多工业企业还没有意识到安全部署的必要性与紧迫性,安全防控与管理工作亟待加强。  


应用方面,为做好“大型企业集成创新、中小企业应用普及”两方面的工作,需要各方共同努力,解决“如何用好平台、如何探索出基于垂直领域的工业互联网应用路径”等问题。其中,鼓励大企业将平台、资源等向中小企业开放,引导中小企业将自身设计创意、制造能力等对外开放,进而推动大中小企业融通发展、促成良性产业生态,将具有非常重要的意义。  


产业技术方面,如何突破工业互联网核心技术,在工业软件、系统集成与服务、自动化、平台等领域形成我们自己的竞争力,进而打造涵盖新网络、新平台、新智能、新软件、新技术、新产品等领域的产业技术体系,是未来我们需要重点考虑的问题。  


工业互联网是制造业和产业数字化智能化转型的方法论。“网络是基础、平台是核心、安全是保障”的三大体系是其重要的发展主体,其中涉及的很多机理是一致的,包括基于数据智能的闭环、机器学习和人工智能的嵌入、智能分析与决策等,同时还存在其他一些共性技术和产业要素,需要我们着力解决突破。工业互联网的发展需要业界各方的共同努力、协同推进,也必将推动中国制造业的转型升级。

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