工业互联网这个领域 中国离世界第一还有多远?——中国通信工业协会
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工业互联网这个领域 中国离世界第一还有多远?
日期:2018-04-02     作者:经济日报

  这个领域,中国离世界第一还有多远?

  试想一下,在一个大型工厂内,如果小到一颗螺丝钉的温度变化等数据都可以采集、分析,那就能大幅降低机器能耗,提升产品质量,甚至避免重大安全事故。这仅是工业互联网应用的冰山一角,互联网与工业的融合将为工业插上腾飞的“翅膀”,让现有的工业生产能力迈上一个新台阶。

  当今世界,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,工业互联网作为制造业与互联网深度融合的产物,已经成为新工业革命的关键支撑和智能制造的重要基石。工业互联网到底是什么?工业互联网如何改变我们的制造业?中国在世界工业互联网格局中位列何处?

  工业互联网,你知道多少?

  到底什么是工业互联网?“通俗地说,工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式。”工信部信息通信管理局副局长刘杰如此解释。

  谈起物联网和工业互联网的区别,或许容易理解。因为,从字面上看,物联网更强调物与物的“连接”,而工业互联网则要实现人、机、物全面互联。

  事实上,物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术给制造业带来的红利都离不开工业互联网这个载体。在数据专家、算法专家等专业人才的努力下,许多成熟的互联网公司已经能够将这些新技术移植到工业企业。“工业互联网自身就是信息技术和工业技术深度融合的产物,背后蕴含着强大的推动跨界创新的力量。”刘杰说。

  “大数据、物联网、人工智能等新技术都是工业互联网的支撑手段,如果没有近几年这些新技术的飞跃发展,也就没有全球范围内工业互联网的布局热潮。”工信部赛迪研究院软件所所长潘文说。

  那么,工业互联网和智能制造之间是一种什么样的关系呢?事实上,智能制造的实现主要依托两个基础能力,一个是工业制造技术,另一个就是工业互联网。

  前者包括先进装备、先进材料和先进工艺等,是决定制造边界与制造能力的根本;后者包括智能传感控制软硬件、新型工业网络、工业互联网平台等,是充分发挥工业装备、工艺和材料潜能,提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实现服务增值的关键。

  因此,工业互联网被视为智能制造的基础。“我们可以这样理解,智能制造是包括工业互联网、材料、设计、工艺等在内的智能工业生态系统。此前我国智能制造的蓬勃发展,为工业互联网发展打好了网络基础,提供了良好的发展环境。”潘文说。

  “工业互联网的主要作用是,在制造业企业数字化转型中发挥核心支撑作用,有效帮助企业提高生产效率、降低成本。”潘文分析说,一方面,工业互联网能推动传统工业转型升级,让各种资源更加优化配置,提升工业经济效益;另一方面,能加快新兴产业培育,催生智能化生产、网络化协同、服务化延伸、个性化定制的诸多新产业。

  工业互联网的概念是美国通用电气公司(GE)于2012年提出的。而GE也认为,即使工业互联网只能让中国的特定行业生产率和能源效率提高1%,它也有潜力让中国的航空、电力、铁路、医疗、石油行业在未来15年节省约240亿美元的成本,到2030年将有潜力为中国经济带来3万亿美元的增长机遇。这将有力推动中国工业生产方式由粗放低效走向绿色精益、产业生态由低端初级走向高端完善,推动全产业链整体跃升。

  “我们为什么要发展工业互联网?因为工业互联网能为制造强国建设提供关键支撑,还能极大拓展数字经济发展新空间。”刘杰说。

  11.3万亿!工业互联网的蛋糕真有这么大?

  一项针对中国制造业企业的调查显示,91%的企业计划采用工业云,37%的上“云”企业希望加大预算,继续用工业互联网改造传统制造业。

  有市场机构预测,到2020年工业互联网占整体物联网市场规模将达22.5%,未来15年中国工业互联网市场规模将超过11.3万亿元。

  “仅三一重工一家企业,利用工业互联网平台开展远程设备智能运维等新业务,带动生产性服务产生的年收入就超过30亿元。你说这个市场大不大?”中国信息通信研究院政策与经济研究所所长鲁春丛表示,随着互联网与制造业融合发展不断深化,工业互联网正在蓬勃兴起,智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务型制造等一批新模式新业态不断涌现,为新旧动能接续转换注入了强劲动力。

  工业互联网市场也在成为新的“风口”。据不完全统计,2017年,工业互联网平台相关融资事件超过170起,融资额约为200亿元。

  “我国工业互联网技术体系日趋完善,应用场景不断丰富,推动制造业向数字化、网络化、智能化和云化发展。”中国航天科工集团有限公司总经理李跃介绍说,利用线上数据和资源共享方式开展异地协同设计、协同制造、协同实验,航天科工的资源利用效率提高了40%,工作效率提高了30%。

  另一方面,服务商的技术水平也在迅速提升。阿里云ET工业大脑总经理王峰告诉记者:“工业互联网的发展,也归功于计算效率的提升和成本的下降。此外,互联网的高速发展积累了大量数据,中国企业在数据体系构建、数据组织和数据模型等方面积累了大量经验,人工智能则通过深度学习得到了算法优化,带着这些武器,我们就能冲进工业互联网领域。”

  旺盛的市场需求和与此呼应的技术进步形成合力,带来了产业的快速发展。中国社科院财经院互联网经济研究室主任李勇坚认为,传统企业不但利用网络汇聚消费者需求,进行柔性化生产、定制化制造,也在借助互联网平台进行协同设计,设备共享,在生产端则开始进行产线优化、故障预测,在售后还可以进行远程服务……而在这些环节中,都有厂商在试图进入市场提供服务。

  在当前的工业互联网市场中,有专注于某一功能模块开发的大量中小企业,有阿里巴巴和联想这样的互联网和IT巨头,也有诸如三一、海尔这样制造领域的龙头企业。美国国家科学基金会智能维护系统产学合作中心主任李杰表示:“拿工业互联网平台来说,不仅有大企业提供的通用型的作为基础设施的云平台,在40多个细分子类诸如能源、重型装备等方面,也有智能云科、斐雪派克这样专注于垂直行业的企业在进行战略布局和市场探索。”

  中国工程院院士余少华将工业互联网对传统企业的改造形容成“大变身”,“通过工业互联网打通设备的生产和运营系统,获取数据,提质增效,这是数据驱动的智能生产能力,但制造业细分行业具有不同的行业特征和运行规律,服务商需要对业务有深入的理解,也需要通过与标杆用户的互动来形成成熟的解决方案”。

  在李杰看来,工业互联网未来的市场发展会分三步走:“最近一两年、两三年会出现标杆用户能够认可的整体解决方案,通过数据化来提升决策水平,降低成本,构建新的业务模式。然后是在垂直行业上,供应链整体效率的提升,通过上下游的相互支撑,对需求进行准确预测。再然后则是行业之间的打通,通过它们之间的化学反应来推动整个工业的水平提升。”

  中国离世界第一有多远?

  当前,世界经济呈现复苏向好势头,美国、德国等发达国家纷纷把制造业升级视为经济发展的新动力之一,在世界范围内展开了一场新的竞争,而工业互联网则被认为是夺取这场竞争胜利的关键因素。中国的工业互联网在国际上的地位如何?有什么优势?离世界第一又有多远呢?

  中国发展工业互联网具有制造业综合实力强和互联网基础好的双优势。一方面,我国制造业综合实力强。早在2010年,我国制造业占全球比重就已达到19.8%,跃居世界第一;另一方面,我国有一批世界先进的通信企业和互联网企业,这些企业实现了从底层网络协议到上层应用的全面覆盖,对大数据、云计算、人工智能等有深入的研究,为工业互联网的发展提供了技术保障。此外,我国每年大学毕业生总数高达700多万,这些知识群体未来都可能成为新的“人口质量红利”。

  积累数据多也是中国工业互联网的一大优势。工业互联网的核心就是大数据的价值创造,中国的制造业门类、设备数量、工业大数据数量都名列前茅。

  通用电气公司前CEO杰夫·伊梅尔特认为,中国在工业互联网领域拥有巨大的发展优势。过去20年,中国在基础设施方面的投资力度非常大,这对中国至关重要。基础设施投资一旦完成,就可通过服务提升各个行业的生产率,给企业带来更多机会,培养更多人才。

  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表示:“不同的行业涉及的重点不同,中国的工业互联网实践非常多元化,一定能走出很多不同的发展路径出来。”

  “我国工业互联网平台目前在航空航天、工程机械、钢铁石化等很多领域得到广泛应用,形成了四大应用场景。”工业和信息化部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏介绍说。

  一是生产过程的优化,包括制造工艺、生产流程优化等。比如,东方国信BIOP平台通过工艺机理模型和机器学习等手段,为酒泉钢铁集团提供了核心冶炼工序流程优化方案,单座高炉每年降低成本2400万元,冶炼效率提升10%。

  二是企业运营管理决策的优化,包括供应链管理、生产管控一体化等。比如,石化盈科通过ProMACE平台为九江石化提供生产计划、调度作业、绩效分析、供应链一体化等全流程线上管理和决策优化服务,使其年增效超过3亿元。

  三是生产资源的优化配置与协同,包括协同设计、协同制造等。比如,河南航天液压气动技术有限公司应用了航天云网的INDICS平台后,实现了与总体设计部、总装厂所的协同研发与工艺设计,研发周期缩短35%、资源利用率提升30%,生产效率提高40%。

  四是产品全生命周期的管理与服务优化,包括产品溯源、产品远程预测性维护等。比如,树根互联的根云平台为常州东风农机提供了设备工况监控与展示、设备远程控制与诊断、设备故障提醒等服务,建立起设备全生命周期服务体系。

  我国工业互联网发展已经取得了明显成效,工业互联网网络、平台、安全三大体系建设的广度、深度不断拓展,多方协同联动的产业生态逐步形成。工厂内外网络改造升级稳步推进,安全保障能力不断提升,初步建成了一批典型应用平台,为进一步发展打下了良好的基础。

  未来机遇大于挑战

  尽管我国工业互联网发展势头良好,但是整个行业仍有不少问题需要重视并突破。“相比发达国家,我国工业互联网平台建设起步晚、基础弱、经验少。”安筱鹏表示,一方面,工业控制系统、高端工业软件等产业基础薄弱,平台数据采集、开发工具、应用服务等核心技术缺失;另一方面,缺乏第三方开发群体,工业APP数量与工业用户数量的双向迭代和良性发展尚需时日,且缺乏龙头企业,难以形成资源汇聚效应。

  “我国整体的产业技术能力还相对较弱。”余晓晖认为,虽然我国拥有全球最大的工业体系,拥有全球体量最大的互联网产业,以及最全的信息通信业态,但现实中我国整体能力差距不小,特别是缺乏像通用电气、西门子这样的跨国企业引领产业生态,因此更需要聚集产业的力量去共同推动。此外,工控软件、芯片、操作系统等底层技术我国差距更大,需要有危机感。

  阿里巴巴副总裁刘松说,中国还面临着精细化客户导向缺乏和核心竞争力不足两大难题,当前我们普遍意义上的工业企业缺少精细化的客户运营的思维,在品牌意识、定制化需求和原创性上存在较大不足。在核心竞争领域,中国的科技意识、专业人才储备、关键能力需要进一步提升。

  即便如此,机遇还是大于挑战。20年前,武爱斌曾是西门子中国区最年轻的销售经理,后来创办朗坤智慧,一直致力于推动中国工业互联网的发展。对于中国工业互联网的前景,他说:“未来我国能否全面实现智能制造,很大程度上将由工业互联网来决定。从全球来看,我国工业互联网发展目前处于起步阶段,而国外的水平也并没有超越多少。只要深入了解、积极借鉴、有所作为,中国有望和美国、德国三足鼎立成为世界工业互联网三极。”
 

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