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工業互聯網:為制造業轉型升級賦能
2019-05-30 09:18:49 來源: 光明日報
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陳曉根攝/光明圖片

  2019年《政府工作報告》指出,打造工業互聯網平臺,拓展“智能+”,為制造業轉型升級賦能。目前,我國工業互聯網已由理念研究加速走向落地實施,進入發展快車道,需要我們保持戰略定力和耐力,扎實工作、穩步推進,努力開創我國工業互聯網創新發展新局面。

  A.工業互聯網對制造業高質量發展的促進作用

  工業互聯網是數字浪潮下,工業體係和互聯網體係深度融合的産物,是新一輪工業革命的關鍵支撐,通過推進數據驅動的質量變革、效率變革、動力變革,帶動全要素生産率提高,實現制造業高質量發展。

  工業互聯網是推動數字化轉型的關鍵路徑。工業互聯網是打造工業全要素、全産業鏈、全價值鏈連接的樞紐,能夠實現制造資源的泛在連接、彈性互補和高效配置。一方面,工業互聯網由數據驅動,突破了工業企業內外割裂的生産方式,能夠整合産業鏈上下遊企業由單鏈條串行生産方式轉變為多環節並行協作方式。另一方面,工業互聯網為産品賦能,形成了工業企業新的分工方式,工業互聯網平臺可推動企業實現産品即服務的轉型,從産品交易模式轉變為基于産品服務收取增值費用模式,降低制造企業運營成本。

  工業互聯網是引領技術産業創新的有力抓手。工業互聯網改變了生産制造的服務模式和知識創新應用模式,推動信息物理係統、人工智能等新技術在制造業推廣,逐步形成基于工業互聯網的預測性維護、員工作業指導等應用,創新了工業服務模式。以設備維護為例,基于工業互聯網的預測性維護能夠有機融合設備構造、維護技巧、數據技術,形成針對每臺設備自身進行的“個性化”維護。工業互聯網平臺匯聚工業機理模型、微服務組件等開放資源,幫助工程師以更低的成本、更高的效率、更具拓展性地開發工業APP,推動實現工業知識平臺化共享機制,改變了工業知識“傳幫帶”的傳遞模式,顛覆了工業知識創新和應用模式。

  工業互聯網是工業數字經濟的重要支撐。工業互聯網正催生工業領域的數字經濟變革,按需定制、生産能力交易、智能化産品等服務,正在引領著工業逐漸從封閉走向開放。通過數據流通使企業合作關係發生了重大變化,原本清晰的組織界限正在逐漸模糊,合作不僅僅出現在上下遊企業,而是向更廣泛的空間拓展,同行企業從原本的競爭關係轉向競合關係,個人消費者可能參與産品設計等過程。供應鏈金融、融資租賃等産融合作創新服務,推動了工業向其他領域延伸、拓展、融合,重新定義了人與人、人與物、物與物之間的關係。

  B.發達國家在工業互聯網上的戰略布局

  在全球新工業革命變局中,為了使工業重新煥發強大的競爭力,美國、德國、日本等工業強國紛紛布局工業互聯網,通過新一代信息技術促進生産關係和生産關係革新,搶佔産業競爭制高點。

  政府加強工業互聯網頂層設計。美國、德國、日本、英國、法國等主要工業國家積極布局工業互聯網,紛紛發布國家發展戰略,政府通過投資項目、科研補貼、稅收優惠等方式,支持科技基金、創新中心、研究機構等引領工業互聯網發展,推動工業互聯網從概念探討邁入産業實踐。

  行業組織圍繞工業互聯網通力合作。産業聯盟匯聚成員單位的優勢資源,推進産學研用協同創新,使成員之間的成果轉化和對接更加高效,是工業互聯網發展的重要推動力量。德國工業4.0平臺由德國機械設備制造業聯合會、德國電氣和電子制造商協會等發起,協會負責技術和理念推廣,研究機構負責技術開發、標準制定和人才培養,大眾、西門子等大型制造企業提供技術與解決方案,中小企業則以聯合方式參與創新研發並分享創新成果。美國工業互聯網聯盟由AT&T、思科、GE、IBM和英特爾5家企業聯合發起,目前有210家成員單位,支持了邊緣網關、工業互聯網平臺等26個測試床。

  企業積極投入研發與應用。企業是工業互聯網發展的主力軍,制造企業、自動化企業、IT企業都積極參與工業互聯網建設與推廣。老牌工業企業GE和西門子在巨大的數字化轉型壓力下,率先推動工業互聯網發展,施耐德、ABB等緊隨其後。微軟、美國參數技術公司(PTC)等IT企業憑借在軟件服務、平臺建設等方面的優勢也佔據一席之地。同時,工業互聯網領域也涌現出Ayla、Flutura、Maana、QiO等一批初創企業,他們借助在物聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術上的優勢,通過投資並購、戰略合作、成立聯盟等方式增強競爭優勢,推動工業互聯網創新發展。

  C.我國工業互聯網平臺應用發展現狀

  工業互聯網平臺向上承載應用生態,向下接入係統設備,是連接工業用戶企業、設備廠商、服務提供商等的樞紐,是工業互聯網建設和發展的核心。目前,我國工業互聯網平臺建設和應用仍處于初級階段,平臺技術和服務能力已實現單點創新,行業關鍵應用正在加快落地應用。

  平臺應用在提質降本增效方面成效初顯。工業互聯網平臺主要有設備産品管理、業務運營優化、社會化資源協作三類典型應用場景。我國工業互聯網平臺應用主要集中在優化業務流程領域,降低工業企業成本和提高效率成效突出。根據國家工業信息安全發展研究中心2018年對我國62家工業互聯網平臺調研數據,70%的平臺提供設備狀態監測與預警應用,32%的平臺可實現生産制造優化,而按需定制、協同研發設計等新價值創造應用較少,均未超過10%。

  平臺化數據驅動型解決方案加速形成。工業互聯網平臺解決方案實現了流程驅動的業務係統轉變為數據驅動的平臺應用新范式,通過各類機器設備、人、業務係統的互聯,促進數據跨係統、端到端的流動,基于數據分析、建模和利用,實現數據驅動的生産運營閉環管理和優化,形成新的業務模式和新的業態。我們調研的62家工業互聯網平臺已經形成229個平臺應用典型案例,針對各類工業應用場景,為工業企業提供基于數據的新技術、新方法、新服務和新價值。

  基于平臺的行業關鍵應用加快創新推廣。現階段工業互聯網平臺應用推廣在各行業步調不一,應用重點和發展路徑呈現出較為明顯的行業特徵。電力、電子等信息化和工業化融合水平較高的行業,制造技術、信息技術、管理技術和知識積累較為成熟,升級改造難度小,工業互聯網平臺應用推廣程度更高。鋼鐵、石化、採掘等流程行業為突破生産安全、環保問題的發展制約,率先布局基于平臺的安全環保綜合管控能力建設,提升了利用工業互聯網平臺進行精細化管控的水平。

  D.推進我國工業互聯網發展建議

  工業互聯網發展是一個長期迭代、試錯、演進的過程,需要社會各界保持戰略定力和耐力,積極合作、共同探索、開拓創新、務求實效,助力我國制造業轉型升級。

  第一,以業務需求和應用價值牽引促進應用。引導企業加強合作,建立分級分類工業設備數據採集體係,實現制造資源底層標準化,促進各類要素的互聯互通。分行業、分領域滾動制定工業企業業務需求圖譜,以及工業企業上平臺、用平臺的工具和方法,以企業需求牽引工業互聯網平臺的規模化應用。鼓勵有基礎、有需求、有動力的企業基于工業互聯網平臺開展業務優化和模式創新,多渠道開展典型案例挖掘,探索形成可復制、可推廣的理論和模式。

  第二,以行業標準引導工業互聯網協同發展。加強工業互聯網標準體係建設協作機制,構建政府引導和市場自主相結合的融合推進方式,統籌推進工業互聯網發展標準化工作。加快建設完善的工業互聯網標準體係,組織開展融合標準研究,制定工業互聯網標準化路線圖。創新標準制定和應用推廣機制,以企業應用驗證為基礎,總結發展規律,開展標準制訂和修訂,通過宣傳培訓、咨詢服務、測試評估等加快標準應用推廣。

  第三,以産融結合新模式提升金融對實體經濟服務能力。探索工業互聯網平臺數據的金融應用價值,豐富原有金融數據模型,引入覆蓋企業制造和管理全過程的實時動態數據,增強金融對實體經濟的介入能力,提高金融整合資源水平,提升金融業服務于實體經濟發展的意願。鼓勵金融企業與行業企業牽頭,成立市場化運作、專業化管理的産業基金,圍繞重點領域進行投資布局,構建良好的産業生態體係。

第四,以安全體係促進工業互聯網健康發展。堅持安全體係與工業互聯網發展同步推進,以發展保安全,用安全促發展。加強政府監督指導,完善安全政策體係,健全從硬件到軟件、從應用到數據的安全機制,構建安全監測、風險預警、應急響應、安全防護、檢測評估和技術創新等工業互聯網安全能力。落實企業安全主體責任,面向應用企業、平臺企業、解決方案服務商等主體提出安全管理和防護技術要求,促進企業實施防護措施,整體提升工業互聯網安全防護水平。

  (作者:尹麗波,係國家工業信息安全發展研究中心主任)

 

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【糾錯】 責任編輯: 趙秋玥
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