人民日报社中国经济周刊官方网站国家一类新闻网站

经济网 中国经济论坛


首页 > 宏观 > 宏观 > 正文

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

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?

p14

“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。

p17

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。

 

1

p19 《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

工业互联网展现了巨大的应用前景和赋能潜力

自2017年11月国务院印发《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来,从中央到地方相继出台不少政策措施,在政策引导下,在有关各方共同努力下,我国工业互联网发展取得良好开局。

近日,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就相关问题接受了《中国经济周刊》记者专访,从整体格局、价值应用、未来展望等多方面介绍了我国工业互联网发展的相关情况。

《中国经济周刊》:目前国内工业互联网发展的整体状况如何?有无突出其企业?

余晓晖:随着我国工业互联网创新发展战略深入推进,从中央到地方持续掀起工业互联网建设及推广热潮,工业互联网三大体系基本建成,新兴产业持续壮大,行业应用水平持续提升,具体体现在四个方面:

一是网络基础设施建设初见成效,互联互通水平持续提升。基础电信企业承担的低时延、高可靠、大带宽企业外网加快建设,半数以上大型工业企业内的生产系统(OT)网络覆盖率达到80%以上,90%以上的工业企业经营管理系统(IT)网络覆盖率在80%以上。标识解析五大国家顶级节点功能不断完善,55个二级节点上线运营,标识注册量突破37亿。同时,我国率先开展了5G与工业互联网融合应用研究,并结合人工智能、边缘计算/云计算等技术,形成了国际上最多的先导应用案例,在国际电信联盟(ITU)完成了全球第一个工业互联网网络标准的立项。

二是各类主体积极开展平台建设,典型平台实力逐步提升。ICT企业、制造企业、工业技术解决方案商、专业服务企业等多类主体纷纷入局平台,涌现出海尔、阿里、航天云网、华为、树根、徐工、用友等十大跨行业跨领域工业互联网平台,十大双跨平台平均工业设备连接数量达到80万台、工业APP数量达到3500个、服务工业企业超过10万家。

三是安全实践不断深入,安全产业蓬勃发展。国家、省、企业三级联动的工业互联网安全监测与态势感知平台加快构建,国家平台已与21个省市完成对接,对上百个重点平台、800余万在线设备进行实时监测。

四是融合应用体系初步建成,行业赋能作用逐步显现。一方面,一批大型制造企业将大数据与人工智能技术应用于产品研发、质量检测、设备管控、能耗管理、企业经营等各业务领域,带来了效率大幅提升与成本显著下降。如某车企基于高性能计算和人工智能技术,将碰撞仿真时间由30个小时缩短到了10小时,大幅缩短研发周期。另一方面,基于工业互联网提供的低成本信息化模式帮助中小企业快速实现信息化普及,企业管理水平和竞争力明显提升。通过使用工业互联网,中小企业将自身的生产能力融入到社会化生产体系,实现了更强的订单和贷款获取能力,提升企业生存能力。此外,基于工业互联网的网络化协调、个性化定制、产融结合等新模式不断涌现,进一步提升了制造业的整体资源配置效率和创新活力。目前,主要行业已经开始将上述融合应用模式与本行业发展特点结合,石化、钢铁、汽车等10余个重点行业已经形成系统性推进工业互联网的模式和路径。

《中国经济周刊》:目前,这些突出企业落地了什么案例,开发了什么应用,能产生什么价值?

余晓晖: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,创造出显著经济效益。

一是智能化生产,通过单个机器到产线、车间乃至整个工厂的互联互通,实现以工业数据和工业知识相融合的智能决策和动态优化,显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。例如,富士康通过部署智能设备和工业互联网平台应用,一条电子表面贴装生产线由350人减少到28人,效率提升2.5倍;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。

二是网络化协同,整合产业链上下游资源和能力,实现协同设计、协同制造、垂直电商等一系列新模式,大幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期。例如,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;阿里SupET平台对接了102家“淘工厂”计划排产系统,通过网络协同制造的方式,快速满足了俄罗斯世界杯期间上亿个玩偶的订单交付需求。

三是个性化定制,精准对接用户个性化需求与企业生产能力,通过灵活柔性组织设计、制造资源和生产流程,实现低成本大规模定制。例如,海尔基于COSMOPlat平台打造房车定制解决方案,帮助房车生产企业康派斯打造线上用户交互社群,部署研发协同、智慧生产等应用模块,实现订单交付周期由35天降低到20天,产品成本下降7.3%,智能化房车的产品溢价达到63%,品牌和用户满意度大幅提升。

四是服务化延伸,通过对设备、产品的实时监测,提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务,并反馈优化产品设计,助力企业服务化转型。例如,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、共享集团、福田康明斯、优力电驱动等数百家工业企业,提升设备服务价值,构建服务化延伸产业链。

《中国经济周刊》:在政策利好下,我国的工业互联网建设将迎来哪些变化?

余晓晖:从内生动力看,在本次新冠肺炎疫情期间,工业互联网极大提升了疫情防控和复工复产的处置效率,显示出工业互联网的内在优越性,预计未来会有更多工业企业投入资金建设工业互联网,以提升企业的业务质量和风险防控能力,推动业务创新,工业乃至实体经济各个行业的数字化转型会进一步加快,全球范围内以工业互联网为基石的第四次工业革命将进一步提速。从技术趋势看,新一代信息技术的发展创新将推动工业互联网持续升级迭代,5G、人工智能、区块链、数字孪生等新兴技术与制造业的融合将进一步加快和深化,显著提升工业互联网创新发展能力和水平。从政策环境看,我国新型基础设施的布局为工业互联网的发展提供了积极的政策引领,预计工业互联网网络、标识解析、平台、安全等基础能力建设将进一步加速,并与其他数字基础设施的建设相互促进,为工业互联网应用推广普及提供良好基础条件,有力支撑产业转型升级和经济高质量发展。

 

2

p21 《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

工业互联网需要将目光聚焦“工业”之上

一直以来,中控科技集团是国内自动化企业白手起家的代表之一。

成立20多年来,中控在工业自动化领域不断探索开拓,打破了工业自动化领域被外资企业垄断的局面。截至2019年底,中控自主研发的核心产品——DCS集散控制系统在中国市场的市场份额已经达到了27%,连续9年位居国内市场第一。

在工业互联网成为制造业数字化、智能化转型中的首要命题之际,中控15年前就开始布局,现在更是应势而动,躬身入局。

日前,中控创始人、国内工业自动化领域知名科学家褚健教授接受《中国经济周刊》专访,就工业互联网发展及未来愿景进行了深度分析。

《中国经济周刊》:作为工业互联网领域的领先企业之一,中控在该领域发展的方向主要有哪些?

褚健:工业互联网平台的高等级形态就是“工业操作系统”,或者说“工业安卓系统”。

我们创立的浙江蓝卓推出的supOS工业操作系统就是一个面向未来的“工业安卓”,为 “制造强国”战略提供一个“数字工业大脑”。目前业务已经覆盖全国21个省区市,也已经在工业领域的主要20多个行业中得到应用。从市场端反馈的情况看,应用效果也非常好。因为我们从工业用户的需求出发,真正帮助企业解决“安全、环保、节能、增效、降本”等方面的问题,为他们带来真正的效益。

在supOS的实施推广过程中,平台的安全性是我们重点考量的一个问题。当前的工业互联网相关企业也好,工业互联网平台也好,普遍面临着一些安全痛点问题。比如说,企业的安全管理保障体系不够完善、工业数据没有采取有效的防护措施、工控设备本身存在大量安全漏洞,以及这些年来大量涌现的专门针对工业网络的病毒,都严重威胁到工业企业的安全生产。由于工业网络的复杂性和对安全的高要求性,这些问题是传统信息安全手段所无法解决的。针对这些痛点,我们孵化的国利网安公司,就基于近10年的工控网络安全研究,推出了专注工业互联网安全的防护产品、解决方案以及服务,为工业企业和工业互联网平台的稳定运行保驾护航。

基于多年来在工业领域的深耕细作和实践应用,我们也积累了许多流程工业领域的工艺知识、设备知识、运营知识,形成了流程工业系列工业软件产品和工业机理模型。中控可以提供基于人工智能、大数据技术的安全应急领域系列工业APP,可全方位实时监控危险源、人员状态、关键设备泄漏和腐蚀状况等信息,并能够对隐患与风险进行分析、预测和报警,可大幅度提升生产企业的安全系数;中控提供生产执行领域系列工业APP,覆盖了企业从原料进厂,到产品出厂的全生产流程。计划优化、工艺分析、绩效跟踪等工业APP,为企业追求经济效益最优提供了强大的智能化工具。基于机理模型、物性数据库的OTS仿真工业APP,可模拟工厂开车、停车、运行和事故过程的现象和操作,以三维VR的方式快速提升操作员技能,用更少的人员带来更高的安全与效益。中控提供能源管理领域系列工业APP,可以对全厂大功耗设备的能耗进行数据跟踪、分解,并定位高能耗原因。通过建立能耗模型,优化各设备之间的最佳能源分配,以达到最优的能源供给。

《中国经济周刊》:那么,在实际的工业生产中,打造“工业安卓”的必要性在哪儿?

褚健:在过去工业自动化、智能制造的实践中,我有一些体会。首先,我们认为智能制造或者工业4.0是一个由软件驱动的工业革命,智能化就是大量工业软件应用的代名词。智能化是机器学习人类的知识和经验,将各种知识软件化,例如所谓的智能手机不是手机的智能,而是应用的智能。安卓、苹果,这两个操作系统开放给了大家,形成生态,开发了无数的APP,所以手机通过这些APP的应用实现了智能化。

对于工业企业来说,如何从传统的工厂转化为智能化的工厂,实现智能生产和智能制造,有哪些环节需要转型?打个比方,如果我们将一个工厂压缩成一部手机,其中的设备有反应器、精馏塔、管道、储罐、压缩机、各种电机泵阀等,以及物流、能源流、资金流和产供销各个环节,就相当于手机中的各种芯片、存储器、线路、数据和通讯等,其核心的数据和器件管控平台就是苹果操作系统和安卓操作系统。如果把操作系统这个概念延伸到工厂,今天的工厂没有这样的操作系统,或者说不具备一个能够把所有设备和环节管控及调配起来的数据和信息管理系统。实现一家企业制造智能化并不太难,但是中国有几百万家工业企业,能够使这么多的企业享受到便捷的智能服务,享受到智能制造和数字化转型的优势,这是我们研发supOS工业操作系统的初心。

《中国经济周刊》:具体而言,你们提出的“工业安卓”能够解决工业企业原有生产过程中的哪些痛点或瓶颈?能产生什么价值?

褚健:supOS工业操作系统以工厂数据/信息全集成为基础,构建多元对象化工业数据湖,企业用户可通过平台内置的APP开发平台,实现生产控制、生产管理、企业经营等多维、多元数据的融合应用;supOS工业操作系统同时提供了对象模型建模、大数据分析和人工智能应用、场景化分析服务、智慧决策和分析服务等功能,以集成化、数字化、智能化手段解决生产控制、生产管理和企业经营的综合问题,打造服务于企业、赋能于工业的智慧大脑。通过supOS工业操作系统,可把工业企业中的设备、生产线、车间、检测与控制设备、智能产品、服务,甚至生产链上下游紧密地连接融合起来,帮助企业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造业体系智能化。supOS工业操作系统能够为工业软件碎片化、APP化提供可能。

比如,我们在山东某地炼企业实施的一个项目,就是典型的基于工业互联网的智能制造新模式项目,达到如下效果:生产平稳率达到99%以上、能源利用率提升15%、生产效率提高20%、运营成本降低20%、设备备件管理成本降低20%、设备检维修次数减少35%。

《中国经济周刊》:有评价认为,目前,国内的工业互联网平台更多的是在做项目,而不是在打造真正有价值的基础系统,您如何看待这种评价?

褚健:我想每一种平台都会有它们的应用场景,当然工业互联网首先姓“工”而不是其他。工艺技术、设备技术、自动化技术肯定是工业制造企业高效运行最重要的三大专业技术。有关工业互联网平台是否最终能胜出成为有巨大应用前景的平台取决于能否帮助广大用户创造价值,我相信这是不变的真理。我们基于对制造企业的理解并切实感受到企业实现数字化转型过程中所面临的软件移植难、二次开发工作量大、数据接口种类繁多、碎片化软件无法应用等各种困难,试图打造一个开放的“工业安卓”,真正帮助广大制造业企业实现数字孪生,从而可以赋能于工业企业。

《中国经济周刊》:在政策利好下,企业应当如何应对,抓住“风口”?

褚健:对工业互联网企业来说,当前需要把目光聚焦在“工业”上,也就是设备侧和工厂侧。充分利用我国工业企业在工业3.0阶段具备的自动化、信息化基础,迅速开展以设备运维、效率提升、协同制造为主要内容的工业互联网改造提升。当数字化生产和运维逐步实现,甚至在某些领域实现工业全流程和产业全链条升级之后,将会进入规模化定制、工业要素协同优化的阶段。当前企业要做的就是既要抓住风口,又要脚踏实地。

《中国经济周刊》:当前应如何更好地推进我国工业互联网的发展?

褚健:随着工业互联网行业的迅速发展,行业体量在逐步增大,平台主体之间的利益存在失衡和碰撞,需要进行矛盾梳理;另一方面,原来在物理世界的工业实体正在逐步进行数字化迁移,当数字工厂离我们越来越近时,工业数据这一重要的战略资产,也将成为平台之间、企业之间、政府之间,甚至国家之间关注的重点。数据交易、变现和增值领域的标准、法律法规的研究制定,是下一步亟待解决的问题。我还是要强调一点,工业互联网平台一定要能为企业用户创造价值。

 

3

p23 《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

《中国经济周刊》首席摄影记者 肖翊 | 摄

谁拥有工业互联网,谁就掌握了工业的未来

“中国首届工业互联网大赛”在2019年年底举行。赛事规格高,由工信部指导,富士康、石化盈科、中国联通、中国电信、三一重工、海尔数字、中兴通讯等从事工业互联网业务的国内知名企业几乎都参加了。大赛覆盖网络、平台、安全工业互联网三大体系,设置五大赛题,分别是工业互联网网络应用方向、工业互联网平台应用方向、工业互联网安全应用方向、工业APP应用方向、工业互联网创新应用模式方向。896个参赛团队、1009个参赛方案,最终,东土科技以“基于软件定义控制与流程的工业互联网解决方案”脱颖而出,夺得一等奖。专家评价说东土科技方案以软件定义工业为核心亮点,阐述了工业服务器强大的跨行业应用能力,辅以芯片、总线、操作系统、控制逻辑、工业应用全部自主可控,充分展现了东土科技从工业互联网底层技术突破为核心的创新力量。

东土科技是国内最早的一批工业互联网企业,也是工业互联网上市第一股,参与制定了中国工业网络通信标准。

目前东土科技的工业互联网全栈解决方案已广泛应用于飞机、船舶、高铁、地铁、智能电网、能源、石油化工、冶金、工厂自动化、智能交通、城市管理、运营商通信等领域。

“架构升级的中国新一代工业控制平台技术,是中国对国外工业控制技术换道超车的机会。” 东土科技董事长李平在接受《中国经济周刊》记者专访时说。

《中国经济周刊》:您是国内最早进入工业互联网领域的先行者,您如何看待工业互联网与第四次工业革命的关系?

李平:每一次工业革命都是由某一项技术引领的,而每一次工业革命也都诞生了一个新的经济强国。如蒸汽机发明引领了第一次工业革命,英国抓住这一历史机遇,制定保护创新的专利法,成为世界第一强国。电力电子技术推动了第二次工业革命,美国因有爱迪生、施泰因梅茨、特斯拉等电力技术的顶级发明家,以及有以GE为代表的全球领先的电力电子企业,美国成为全球第二次工业革命的领导者,以及全球经济强国。晶体管、半导体技术和集成电路技术的发明应用,以及电子信息技术的发展,催生了第三次工业革命。日本抓住了机遇,成为全球经济大国。

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。欧美发达国家都在抢占先机。欧洲以德国西门子公司为代表的企业提出了工业4.0战略,美国以GE公司为代表的企业也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。德国和美国对工业互联网的技术推动力的认知是一致的,都是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的领先优势,都有着深厚的国家战略考量。

中国不仅是民用互联网大国、互联网技术人才大国,同时也是全球工业容量的第一大国。所以在工业互联网发展上,我们与欧美国家几乎是同步。

《中国经济周刊》:与国外相比,中国的工业互联网处于什么水平?各国都在进行工业互联网竞争,这是否意味着排斥企业的国际合作?

李平:中国的工业互联网企业已经在参与国际竞争,在某些领域也开始拥有国际话语权。以东土科技为例,不久前,我们最新的AUTBUS宽带总线被定为国际标准,这是2011年以来中国工业控制领域唯一申请成功的国际标准。这项工业宽带总线标准可在工业互联网底层,实现各个工业通信节点高带宽实时的互联互通,是工业控制通信技术的新突破。下一步与5G技术结合后,将加速推动人工智能在工业现场的应用,促进全球工业互联网飞跃式发展。目前,已应用于石油管道的控制系统中。

在工业互联网的芯片方面,东土科技的三种芯片构建了完整的工业互联网网络系统,而且全部100%国产化。

在5G+工业互联网方面,东土科技跟中国移动、联通、电信全面合作,完成了国内唯一一家提供将软件定义控制、5G以及工厂自动化控制相结合的解决方案。

成长起来的中国工业互联网企业,已经有能力参与国际竞争与国际合作。如2018年,东土科技与全球前十大芯片厂商恩智浦签署合作,双方将基于东土科技国内首颗A级自主可控网络交换芯片和恩智浦的多核处理器,为客户提供高性能的集成多芯片模块;2019年,东土科技与全球最大CPU芯片企业英特尔签署合作,双方基于东土科技INTEWELL智能工业操作系统和英特尔CPU芯片,联合开发软件定义控制的工业服务器和边缘服务器,并携手在全球智能制造、工业机器人、智能电网、流程工业以及未来的智能汽车等领域进行应用推广。

这是国际芯片巨头英特尔,首次主动选择中国企业的工业互联网操作系统,来推动其芯片在工业领域的应用。

《中国经济周刊》:在目前政策利好下,企业如何抓住“风口”?

李平: 2019年,工业互联网产业规模已突破6000亿元,未来5年具备万亿规模。据不完全统计,中国的工业互联网平台企业至少有300家以上,可以说整体工业互联网生态正处于蓬勃发展阶段。

工业互联网的高可靠性、实时性,包括对操作系统、网络的要求,这与传统对控制器工业边缘计算的要求是不一样的,在技术层面还需要国际标准支撑。此外,工业互联网与民用互联网有很大差别:民用互联网针对人,人是可以移动的,民用互联网的“最后一公里”是宽带无线通信。所以,民用互联网70%是移动无线,没有4G、5G、WiFi就没有民用互联网的今天,所有地图、娱乐、支付等都不能实现;但是工业相反,工业互联网的连接对象70%是机器,工业互联网的“最后一公里”是有线宽带。因为机器的控制节点、仪器仪表等需要有线,无线则容易受到电磁波干扰,随便拿一个东西屏蔽就可能造成重大事故。

所以,工业互联网“最后一公里”的现场宽带总线的国际标准,就等同于民用互联网的5G。此外,5G+工业互联网的应用,以及实现边缘计算和软件定义基于工业互联网架构的控制系统,这些都是未来企业要特别关注的“风口”。

纳入“新基建”后,希望国家在政策上更加重视、鼓励和支持自主可控的工业互联网技术,帮助企业营造有利的发展环境。当然,企业更要注重技术研发。东土科技刚与东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室签署了合作协议,双方将联合成立工业互联网控制系统创新实验室,基于实际工业场景联合进行理论研究和技术创新,共同研究工业互联网控制系统的新架构、新标准和新模式。

《中国经济周刊》:被列入“新基建”之后,工业互联网的重要性提高了,行业的发展理念、技术重点等,是否也要做相应调整和努力?

李平:工业互联网不仅仅是为了提升生产效率,促进经济转型,它也涉及到国家安全。未来国家之间的对抗形态首先体现的是网络战,网络战首先体现的是工业(能源、电网),所以工业互联网的建设不仅是经济问题,也是国家安全问题。安全,已成为目前工业互联网领域最重要的问题之一。只有工业互联网的芯片、操作系统以及核心应用软件完全国产化,才能确保中国工业的安全。

工业互联网纳入“新基建”后,以下几点就变得更为迫切:

第一,互联互通标准的制定。在技术对工业发展的推进作用中,工业领域的技术标准特别重要,因为机器没有智能,它需要制定详细的标准。这个标准体现在工业互联网方面,国家要牵头,要做到互联互通。互联互通不仅仅是智能制造领域,未来工业互联网的发展,是所有和机器控制相关、人工智能相关的每个控制节点、每个单元都应该互联互通,是广义的互联互通的技术。

第二,操作系统平台。当前,在发展操作系统方面,许多讨论还停留在操作系统是否是嵌入式,是开源还是闭源等层面,这些讨论会延误国家工业互联网的发展。更应该关注的是操作系统如何将计算和控制融合,把工业控制、机器人控制、汽车控制、飞机控制统一到一个平台上,这才是我们需要的操作系统,它关系到未来国家工业长久的发展。

第三,工业控制平台标准化问题。未来工业互联网的控制之一是基于计算和控制一体化的边缘计算。边缘计算的工作方式则跟人工智能联合在一起,它需要标准化,在各行各业实现控制硬件的标准化,这需要国家来引导。

第四,工业工具软件。未来工业互联网是通用性的,它有广泛的相互适应能力。工业互联网的工具软件不仅仅是流程控制、过程控制,将来在电网、飞机、汽车都能够使用。这些工具软件以及硬件、网络通信等一系列的标准制定会大大加快工业互联网的发展进程。

另外,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跨越式发展,我们要做到的重要工作就是像“车同轨,书同文”一样,在政府的强烈支持下,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,只有这三者的统一,才能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。

对于国家来说,工业互联网之争,也是未来工业的话语权之争。东土科技坚持20年的自主迭代研发,有深厚的工业互联网技术和应用积累,国内也有很多优秀的工业互联网企业,我们有能力也有信心,以工业互联网技术为驱动力,共同建立起我国自主可控、技术超越的强大工业体系,实现中国工业革命的技术超越。

中国经济周刊-经济网版权作品,转载时须获得授权并注明来源,违者将被追究法律责任。
作者
  • 微笑
  • 流汗
  • 难过
  • 羡慕
  • 愤怒
  • 流泪
0