新基建风口下工业互联网加快发展

2020-10-23 09:13王志琴
中国新时代 2020年5期
关键词:工业

王志琴

从2012年首次提出概念,到2019年被写入我国《政府工作报告》,伴随着国家和地方工业互联网政策的落地以及工业互联网创新发展工程的组织实施,中国的工业互联网平台建设和推广进入到了从实验验证到规模化应用,从垂直深耕到横向拓展,从产业链单点突破到产业链图谱加速完善的新阶段。

如今,作为“新基建”的一部分,工业互联网的发展迎来诸多利好。

拥抱工业互联网

2020年2月初,曙光天津工厂接到紧急需求。在自动化流水线、机器人、智慧立体仓库等智能化生产线“加持”下,短短几天,数百台服务器等IT设备迅速运抵疫情防控一线。中科曙光副总裁、智能制造总工程师张迎华介绍说,曙光天津工厂之所以能迅速恢复生产,正是得益于公司在工业互联网方面的长期研发与投入。

疫情之下,几乎所有制造业都遇到了相同的问题:供应链卡壳,复工却不能复产;物流运输停顿,省际交通遇到阻碍;交付压力,年前规划的订单如何按时交付。一些工厂在疫情前有自动化的投入,受到的影响相对较小,但大部分工厂仍旧极度依赖人工。

这时,工业互联网的作用凸显。工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来。

近年来,伴随着以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术,逐渐与工业新材料、新工艺、新能源、先进制造等创新成果跨界融合,引发了全球新一轮的科技革命和产业变革,一系列新的生产方式、组织方式和商业模式正不断涌现。这个过程中,工业互联网应运而生,并推动着全球工业体系的智能化变革,即“第三次浪潮”。随着“第三次浪潮”的到来,智能制造正在全球范围内快速发展。

对于智能制造,它的实现主要依托两方面的基础能力,一是工业制造技术,另一个则是信息技术特别是工业互联网。从企业角度来看,工业互联网就像现代工业的智能助手,企业通过工业互联网平台提供的数据分析,更精准高效地了解工业研发设计、生产制造、经营管理等领域的信息。

在谈到制造业、人工智能、工业互联网之间的关系时,浪潮集团董事长兼CEO孙丕恕作过这样一个比喻:“制造业就像是人的手脚,工业互联网是经络和血液,人工智能是大脑。”

一直以来,在很多人眼中,我国一直都是劳动密集型生产结构。随着国力的增强和科技的进步,我国制造业如今正在朝着智能化、科技化转型进发,一个工业互联网最大应用场景正在拉起。

让“哑设备”开口讲话,通过“小数据”跑出“大效益”,常州已经先行先试。在五洋纺机有限公司里,占地近2万平方米的数字化工厂一片繁忙,各种数字及智能装备、关节机器人、AGV小车、堆垛机器人等设施各司其职运行。通过各环节数据的精准计算以及智能设备的合理配置,该公司至少节省50%的人工,提高5倍的生产效率,生产成本大幅下降,成品率达到99%以上。

如今,随着政策红利的释放、消费互联网的蓬勃发展和本次疫情带来的冲击,不少企业家开始思考尝试布局工业互联网。

5G+工业互联网

2019年是5G商用元年,5G应用从移动互联网走向工业互联网。

在5G+工業互联网发展过程中,5G将触角延伸到更多领域,依靠跨领域合作促成新的应用场景。

以往一些受限于网络接入而不能实现的场景,随着5G的到来,都变得可行。

例如,高精度机械臂加工。如果采用5G对机械臂进行远程控制,时延将缩短到1毫秒,可以很好地满足加工精度的要求。

还有5G的超高带宽,在采集4K/8K设备监控影像的时候,也将发挥不可替代的作用。除了接入层之外,5G的切片、边缘计算,都可以在工业互联网领域找到不错的应用场景。

以中国商飞为例。5G网络在中国商飞的应用创新了很多工业领域的应用场景:基于5G大带宽的特性,“5G+大数据+AI”技术进行复合材料缺陷检测,使对比试块减少了90%,人员成本降低了95%;基于5G低时延的特性,“5G+云计算+机器视觉”的8K视觉检测系统,相较之前的检测效率提升了300%;“5G+云计算+机器视觉”云化双目相机检测,使检测速率提升10倍,对质量检测产生颠覆性的变化;基于5G大连接特性建成的24小时“黑灯产线”的数控全连接工厂,较传统加工效率提升近一倍。

中国工程院院士邬贺铨认为,垂直行业应用是5G未来的主战场,需要推进IT行业与垂直行业的紧密合作,创新工业互联网的应用。可以说,“新基建”中的5G与工业互联网是紧密相连、相互促进的。未来工业互联网平台也会架构在5G的信息传输基础上,5G与工业互联网结合会深入更多垂直领域、垂直行业。

令人欣喜的是,2020年2月21日,中共中央政治局会议指出,要加快5G网络、工业互联网等产业发展。2月25日,工业和信息化部发布《2019年工业互联网试点示范项目名单》,明确了81个示范项目。政策密集出台,预示着未来工业互联网将成为5G时代的重要应用场景。

工业互联网的机遇

2020年3月,中国信息通信研究院发布《工业互联网产业经济发展报告(2020年)》,提出2020年工业互联网将成为国民经济中增长最为活跃的领域之一,预计2020年,我国工业互联网产业经济规模将达3.1万亿元,占GDP的2.9%。

中国信息通信研究院院长、工业互联网产业联盟理事长刘多表示,在国家政策指导和有关各方共同努力下,我国工业互联网正由理念倡导加速走向落地深耕阶段,对经济社会发展的带动作用日益彰显。

工业互联网作为推动数字经济与实体经济深度融合的关键路径,成为促进经济高质量发展的共同选择。如今,工业互联网已渗透到包括工程机械、钢铁、石化、采矿、能源、交通、医疗等30余个国民经济重点行业。

以采矿行业为例。漫天尘土、手提肩扛,是许多人对于矿物开采的传统印象。自从有了工业互联网后,矿物开采发生了变化。基于工业互联网,矿物开采所涉及到的人员、技术、平台、系统等有机结合起来,综合调度好各类资源,不仅能够保障矿物开采的效率,确保采矿作业的安全性,还有利于相关部门对企业采矿防护的管控,促进珍稀矿物的合理、合法、可持续开采。

与此同时,与工业互联网相辅相成的工业互联网平台,在最近几年也成为各大工业互联网企业不约而同的发展方向。“工业互联网平台已经进入万马奔腾、群雄逐鹿的时代!”树根互联技术有限公司CEO贺东东说。自2017年年底国务院发布工业互联网发展的指导性文件以来,上百家工业互联网平台相继涌现。

《工业互联网平台白皮书(2019)》的数据显示,全国各类型工业互联网平台数量总计已有上百家,具有一定区域、行业影响力的平台数量也超过了50家。其中,有阿里、腾讯等互联网企业打造的底层技术平台;有航天云网、海尔、宝信、石化盈科等传统工业技术解决方案企业面向转型发展需求构建的平台;也有徐工、TCL、中联重科、富士康等大型制造企业孵化独立运营公司运营的平台;还有优也、昆仑数据、黑湖科技等各类创新企业依托自身特色打造的平台。

“工业互联网是一片巨大的‘蓝海,作为互联网企业,我们希望借助工业互联网平台,将互联网界积累、沉淀的能力叠加给工业界,为其赋能。”阿里巴巴集团副总裁刘松表达了互联网企业对这一巨大市场的渴求。

在国家层面,类似的思路也在稳健推动布局。

工业和信息化部2018年7月印发《工业互联网平台建设及推广指南》;2019年11月发布了2019年十大双跨工业互联网平台名单,进一步笃定平台模式在工业互联网上的发展方向;2020年3月20日,发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》,对区域性工业互联网平台的建设提出重点指示。

如今,“新基建”已被不少地方政府列入2020年投资计划,5G网络建设、数据中心、云计算、人工智能、工业互联网等正在成为各地布局未来的重头戏。截至2020年3月12日,25个省(自治区、直辖市)公布了未来的重点项目投资规划,总投资额将近50万亿元,其中2020年度计划投资总规模近8万亿元。

当前,新一轮科技变革和产业变革给中国制造业带来了巨大的发展机遇,随着政府持续的政策推动,信息化、智能化的工业发展趋势将会引导中国从制造大国向制造强国转变。在这个过程当中,工业互联网等基础设施将提供重要支撑作用,将大大促进中国制造业的整体生产效率,优化生产过程,扩大竞争优势。

“标准”等痛点待解决

尽管工业互联网未来可期,但前进道路上仍有不少挑战。其中,标准和安全是两个绕不开的关键词。

在2019年9月6日,工业和信息化部信息化和軟件服务业司组织召开的跨行业跨领域工业互联网平台交流座谈会上,10家企业在参会过程中就提到了“标准”的问题,总结有两点:一是标准体系不完善,系统与系统之间、设备与系统之间、设备与设备之间的互联互通难度较大;二是当前工业互联网平台的关键技术指标缺乏衡量标准,如工业APP、微服务、机理模型等核心技术指标,每个服务商和平台企业理解的维度不一致,颗粒度大小差异较大,导致平台商的数据差异较大。

事实上,工业互联网的建设不仅涉及工厂内部网络,还涉及工厂外部网络,包括海量异构设备的数字化、网络化、智能化改造。另外,工业互联网更强调系统的开放性、互联互通性及互操作能力,设备和系统联网及协同需求将大大增加,并带来了大量新的标准化需求。如何在系统中集成现有的和即将产生的各种设备,如何提取和搜集有用的数据等,都涉及到标准化的问题。

除标准外,数据安全问题也是工业互联网发展最关键的问题之一。工业互联网的安全,涉及采集、传输、存储和分析数据的制造生产流程的整个环节。在工业互联网环境中,一旦系统连接了网络,机器和设备就可能会遭到攻击,生产过程会受到破坏和干扰,甚至停止。企业对数据安全的顾虑,严重影响了他们“上云”的积极性。

“目前,工业互联网面临的最大壁垒之一是数据安全,很多企业不愿意上云分享数据是因为担心数据分享了就失去了价值。”北京兮易信息技术有限公司董事长陈广乾的一番话道出了很多企业的心声。陈广乾指出,工业大数据要想有更好更快的发展,一方面必须努力提供良好的法律环境,另一方面则要增强政府及企业开放、共享基础设施与数据资源的意识。在数据共享的大趋势下,标准先行、机制保驾,工业互联网才能够发挥应有的作用。

这些问题如果不能很好地解决,将影响工业互联网的未来。对此,中国工业互联网研究院院长徐晓兰表示,工业互联网研究院当务之急就是联合一切可以联合的力量,让政府、科研部门、企业、平台形成合力,共同探索我国发展工业互联网的有益路径。

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