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提升产业基础高级化、产业链现代化水平

工业互联网的驱动力

工业互联网何以站上“新基建”的高地?又将为实体经济带来哪些改变?什么样的工业互联网企业能更好地推动工业转型升级?

2020年第9期《中国经济周刊》封面

2020年第9期《中国经济周刊》封面

《中国经济周刊》 记者  谢玮丨北京报道

(本文刊发于《中国经济周刊》2020年第9期)

“提升产业基础高级化、产业链现代化水平。”这是5月14日中央政治局常委会上提出的要求。

而这也正是中国工业互联网的主要攻坚目标。

作为“新基建”的核心领域之一,工业互联网可看作是数字“新基建”的领头羊,因而受到中央决策层的高度重视。

习近平总书记连续4年对推动工业互联网发展作出重要指示。今年2月21日,中央政治局会议再次强调,要推动工业互联网加快发展。3月4日,中央政治局常委会作出加快新型基础设施建设进度的重要部署。工业互联网、5G、数据中心等数字基础设施日益成为新型基础设施的重要组成部分。

目标非常明确,路线图也已经画好。

2017年11月,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》,确定了我国工业互联网发展的顶层设计。

根据规划,我国将分“三步走”发展工业互联网:到2025年,基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系,覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施基本建成。到2035年,工业互联网重点领域实现国际领先。到本世纪中叶,工业互联网综合实力进入世界前列。

工业互联网何以站上“新基建”的高地?又将为实体经济带来哪些改变?什么样的工业互联网企业能更好地推动工业转型升级?

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“新基建”的重要战场

企业如何实现数字化、智能化转型? 如何应对制造业成本上升和 “产业外移”挑战? 如何在技术、产业方面具备领先优势,占据全球价值链的核心环节?

这些问题有一个共同的答案——发展工业互联网。

“工业互联网作为新一代网络信息技术与制造业深度融合的产物,是实现产业数字化、网络化、智能化发展的重要基础设施和关键支撑,是第四次工业革命的重要基石。” 中国信息通信研究院副院长、工业互联网产业联盟秘书长余晓晖向《中国经济周刊》记者表示。

“工业互联网被纳入新型基础设施,也是肯定了工业互联网对制造业发展、对经济发展的积极作用。” 余晓晖说。

具体而言,一是工业互联网正成为企业提升效率、降低成本的基础设施。通过工业互联网的部署,传统制造技术和生产经营组织体系融合5G、人工智能、云计算等新一代信息技术,实现生产和经营管理的数字化网络化智能化升级,企业制造资源配置和使用效率及生产率大幅提升,并实现产业价值链的提升。二是正成为促进实体经济转型升级的利器。工业互联网具有较强的渗透性,不仅仅用于工业领域,还与能源、交通、农业、医疗等整个实体经济各个领域融合,为各行业数字化转型升级提供网络连接和计算处理平台,加速实体经济各领域数字化进程。三是正成为经济增长的新动能。工业互联网的本质是以数据流带动技术流、资金流、人才流、物资流,形成新的生产方式和发展范式,从而促进传统工业制造体系和服务体系再造,大幅提升传统动能的质量与效益。同时,将促进各类资源要素优化配置和产业链紧密协同,不断创新产品、服务和商业模式,延长价值链,形成增长新动能。

余晓晖预计,2020年,我国工业互联网产业经济的增加值规模约为3.1万亿元,占GDP比重为2.9%。

“工业互联网被纳入‘新基建’重点建设领域非常合适、非常及时,也是意料之中的。”有业内专家向《中国经济周刊》记者表示,“新基建”是国家就数字经济推动中国经济转型升级、高质量增长进行的一次顶层设计,而工业互联网直接关系到我国制造业新旧动能转换、加速工业技术创新,全面链接工业生产中的全要素、全产业链、全价值链,有助于重塑现代工业体系中的各个要素,包括推动工业生产组织形态变革和生产效率提升,可以说工业互联网正是“新基建”领域的重要战场。

东土科技董事长李平表示,以互联网技术在工业领域的运用为核心技术驱动力的第四次工业革命正悄然到来。世界主要国家都不约而同地提出了工业互联网战略,将互联网技术和理念全面深入地引入工业领域,重塑智能工业的新时代。

李平认为,“新基建”作为新产业革命的地桩,在国家布局下,激发市场力量把新能源、5G、IoT等整合成产业跃迁的原动力,将打穿互联网“云层”,直接渗透并夯实能源、服务、消费品和装备行业代表的传统行业“地基”,尤其是面向“云、网、端”即以5G、人工智能、工业互联网、物联网等为代表的信息化数字化智能化基础设施,以完成真正的系统性动能转换。

“各国力推工业互联网技术在工业领域的应用,都希望掌握第四次工业革命的话语权,确保其自身在全球经济竞争中的领先优势,都有着深厚的国家战略考量。这也很好理解工业互联网为什么被纳入‘新基建’。”李平说。

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竞争制高点——工业互联网平台

根据工信部的产业规划,工业互联网包括网络、平台、安全三大体系。其中,网络是基础、平台是核心、安全是保障。

工业互联网平台是工业互联网发展的“牛鼻子”,它被广泛地理解为“工业安卓”。

这并非是从技术层面,而是从发挥作用方面所做的类比。

余晓晖说,类似这些操作系统,工业互联网平台可构建海量数据和行业机理模型汇聚分析的基础服务体系与开发环境,实现数据智能与工业知识的深度结合;往下可实现各类制造资源的泛在连接、弹性供给和优化配置,往上可支撑各类工业应用创新和服务部署。

“从作用上,工业互联网可类比于 ‘工业安卓’或‘工业操作系统’,但从技术属性和产品形态上与操作系统有很大的不同,而在实践中,工业互联网的一些要素如智能装备、控制系统、边缘计算设备等都有可能配置真正技术意义上的操作系统。” 他表示。

在这波工业互联网的浪潮中,制高点的竞争核心就是工业互联网平台的竞争。

“如果只‘坐享其成’地在国外搭建的底层控制基础上开发上层应用,相当于生产环节的通信及控制技术全部掌握在国外手中,我国将永远处于从属地位。” 李平说,我国已经错过了开发出一套与安卓、苹果的iOS以及Windows齐名的自主操作系统,在工业互联网的竞争中绝不能再出现类似情况。

但这绝非一日之功。

《指导意见》提出,到2020年,工业互联网平台体系初步形成,支持建设10个左右跨行业、跨领域平台,建成一批支撑企业数字化、网络化、智能化转型的企业级平台。

余晓晖强调,由于不同工业门类、不同领域的行业机理和特点差异很大,不同类型企业的需求场景也不相同,因此在工业领域很难像移动互联网一样有一个全球通用、跨越所有行业所有场景的工业互联网平台(“工业安卓系统”),而是需要多种类型多层次的工业互联网平台分工合作,共同发挥作用。

在李平看来,就架构而言,工业互联网平台包括两个部分,即底层平台和上层的应用平台。底层平台是根本性的创造,决定物质生产,包括底层控制数据网络和控制执行平台等;应用平台则包括大数据应用、协同制造和资源管理等。

“在互联网巨头的支撑下,我国在上层应用上已经做得很好,但存在‘头重脚轻’的问题。”李平说。

他认为,工业互联网真正有价值的基础系统是:实现工业互联网物理信息系统在各个行业(智能制造、能源、汽车、智慧城市、军事工业、安全可控)等领域完整的统一和自主可控。

“芯片、控制器和服务器是底层控制的重中之重,各种上层应用的APP安装在工业互联网的操作系统当中。”李平表示,目前底层控制正是东土科技主要从事的研发领域,即工业互联网中的控制芯片、工业服务器、网络芯片、边缘服务器等,同时东土科技也从事工业控制操作系统和云平台的研发,“东土科技要做的就是推动工业互联网在通信协议、控制和管理软件承载平台以及控制和计算平台三个层面的统一,为工业互联网应用奠定基础”。

剑指价值链顶端

虽然,工业互联网承担起数字化转型“核心载体”的重任仍有待时日,但工业互联网的“先行者们”的价值已经显现。

余晓晖直言,围绕行业生产特点和企业痛点问题,平台企业持续创新服务能力,开发形成了一批系统解决方案,推动形成了不同的行业数字化赋能路径,创造出显著的经济效益。

他分享了几个案例:在智能化生产方面,东方国信打造基于Cloudiip炼铁云解决方案应用于全国210座高炉,实现降低冶炼成本20亿元/年。在产业链协同方面,航天云网打造基于工业互联网平台的集采模式,节约采购成本5000万元/年,创造价值约7000万元/年。在价值链延伸方面,树根互联“根云”平台接入高价值工业设备超66万台,实现设备实时工况诊断、远程定位与运维,目前已服务杰克缝纫机、三一重工、卫华集团等数百家工业企业,提升设备服务价值,构建服务化延伸产业链。

李平介绍,通过多年的研发和测试,东土科技先后打造了基于边缘计算和软件定义的智能变电站、基于AI和边缘计算的智能交通服务器等多种工业互联网产品和服务。

东土科技的控制服务器在工业机器人控制方面能实现一台服务器控制两个六轴机器人,取代传统4台设备,软件定义和边缘技术效率已经完全体现。目前,东土科技正在与时代集团打造中国第一台100%国产化的工业机器人,发挥在现场宽带总线、控制器、操作系统等国产化优势。

在工业网络方面,基于自研的100%国产化的网络通信芯片与Intewell工业互联网操作系统,东土科技推出了首套100%国产化交换机,目前正在高铁行业进行测试。

仍面临诸多挑战

工业互联网发展还需要在哪些方面发力?

不同的人可能会有不同的答案。这既说明工业互联网发展仍在探索,远未成熟、规范,也说明工业互联网发展的前景广阔,需要保持耐心、稳中求进。

余晓晖指出,国内工业互联网发展仍处于起步阶段,大部分平台企业的数据、模型、软件积累不足,在为制造企业提供数字化服务的过程中,客观上存在一个先通过“做项目”的形式满足制造企业的个性化需求,并在“做项目”的过程中不断积累各行业、各领域工业数据、模型和知识,以此不断完善平台功能的过程。

同时,当前工业互联网总体尚处在发展初期,无论国内还是国外,都普遍存在大量工业数据未充分采集,大量工业知识和模型未完全实现数字化的问题,这使得很多工业互联网平台在提供企业服务时,存在“30%功能靠平台支撑,70%功能靠个性化开发”的问题。未来随着工业数据和模型的积累不断丰富,以及不同类型平台分工合作的不断加深,将形成“70%功能靠平台支撑,30%功能靠个性化开发”的格局,基于平台的解决方案应用价值将会得到更为充分的释放,工业互联网平台的基础系统价值将显著提升。

“统一的标准架构非常重要。”李平直言, 工业互联网因为涉及领域众多、技术门类非常繁杂,工业控制现场差异性也很大,因此要做到统一的平台技术、实现中国工业信息化跳跃式发展,我们要做到的重要工作就是像“车同轨,书同文”一样,实现中国工业互联网通信协议的统一、操作系统的统一以及工业计算控制平台架构的统一。从而真正使中国工业互联网充分发挥信息技术的价值以及技术储备的优势,把我们在民用互联网行业积累起来的信息技术快速、低成本地移植到工业领域,这个特别重要。

无论如何,作为“新基建”重要的组成部分,工业互联网的全面提速已成必然,未来将如何助力产业基础高级化,我们拭目以待。

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