這個領(lǐng)域,中國離世界第一還有多遠(yuǎn)?
試想一下,在一個大型工廠內(nèi),如果小到一顆螺絲釘?shù)臏囟茸兓葦?shù)據(jù)都可以采集、分析,那就能大幅降低機器能耗,提升產(chǎn)品質(zhì)量,甚至避免重大安全事故。這僅是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的冰山一角,互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合將為工業(yè)插上騰飛的“翅膀”,讓現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)能力邁上一個新臺階。
當(dāng)今世界,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合的產(chǎn)物,已經(jīng)成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和智能制造的重要基石。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底是什么?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何改變我們的制造業(yè)?中國在世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)格局中位列何處?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),你知道多少?
到底什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?“通俗地說,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,形成智能化發(fā)展的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式。”工信部信息通信管理局副局長劉杰如此解釋。
談起物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別,或許容易理解。因為,從字面上看,物聯(lián)網(wǎng)更強調(diào)物與物的“連接”,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則要實現(xiàn)人、機、物全面互聯(lián)。
事實上,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)給制造業(yè)帶來的紅利都離不開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個載體。在數(shù)據(jù)專家、算法專家等專業(yè)人才的努力下,許多成熟的互聯(lián)網(wǎng)公司已經(jīng)能夠?qū)⑦@些新技術(shù)移植到工業(yè)企業(yè)。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自身就是信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,背后蘊含著強大的推動跨界創(chuàng)新的力量?!眲⒔苷f。
“大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支撐手段,如果沒有近幾年這些新技術(shù)的飛躍發(fā)展,也就沒有全球范圍內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的布局熱潮?!惫ば挪抠惖涎芯吭很浖L潘文說。
那么,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造之間是一種什么樣的關(guān)系呢?事實上,智能制造的實現(xiàn)主要依托兩個基礎(chǔ)能力,一個是工業(yè)制造技術(shù),另一個就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
前者包括先進(jìn)裝備、先進(jìn)材料和先進(jìn)工藝等,是決定制造邊界與制造能力的根本;后者包括智能傳感控制軟硬件、新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等,是充分發(fā)揮工業(yè)裝備、工藝和材料潛能,提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化資源配置效率、創(chuàng)造差異化產(chǎn)品和實現(xiàn)服務(wù)增值的關(guān)鍵。
因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被視為智能制造的基礎(chǔ)。“我們可以這樣理解,智能制造是包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、材料、設(shè)計、工藝等在內(nèi)的智能工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。此前我國智能制造的蓬勃發(fā)展,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展打好了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),提供了良好的發(fā)展環(huán)境。”潘文說。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要作用是,在制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮核心支撐作用,有效幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本。”潘文分析說,一方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能推動傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級,讓各種資源更加優(yōu)化配置,提升工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;另一方面,能加快新興產(chǎn)業(yè)培育,催生智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸、個性化定制的諸多新產(chǎn)業(yè)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念是美國通用電氣公司(GE)于2012年提出的。而GE也認(rèn)為,即使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只能讓中國的特定行業(yè)生產(chǎn)率和能源效率提高1%,它也有潛力讓中國的航空、電力、鐵路、醫(yī)療、石油行業(yè)在未來15年節(jié)省約240億美元的成本,到2030年將有潛力為中國經(jīng)濟(jì)帶來3萬億美元的增長機遇。這將有力推動中國工業(yè)生產(chǎn)方式由粗放低效走向綠色精益、產(chǎn)業(yè)生態(tài)由低端初級走向高端完善,推動全產(chǎn)業(yè)鏈整體躍升。
“我們?yōu)槭裁匆l(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?因為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能為制造強國建設(shè)提供關(guān)鍵支撐,還能極大拓展數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間?!眲⒔苷f。
11.3萬億!工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蛋糕真有這么大?
一項針對中國制造業(yè)企業(yè)的調(diào)查顯示,91%的企業(yè)計劃采用工業(yè)云,37%的上“云”企業(yè)希望加大預(yù)算,繼續(xù)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造傳統(tǒng)制造業(yè)。
有市場機構(gòu)預(yù)測,到2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)占整體物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)22.5%,未來15年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將超過11.3萬億元。
“僅三一重工一家企業(yè),利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展遠(yuǎn)程設(shè)備智能運維等新業(yè)務(wù),帶動生產(chǎn)性服務(wù)產(chǎn)生的年收入就超過30億元。你說這個市場大不大?”中國信息通信研究院政策與經(jīng)濟(jì)研究所所長魯春叢表示,隨著互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合發(fā)展不斷深化,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在蓬勃興起,智能化生產(chǎn)、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)型制造等一批新模式新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn),為新舊動能接續(xù)轉(zhuǎn)換注入了強勁動力。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場也在成為新的“風(fēng)口”。據(jù)不完全統(tǒng)計,2017年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相關(guān)融資事件超過170起,融資額約為200億元。
“我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系日趨完善,應(yīng)用場景不斷豐富,推動制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和云化發(fā)展?!敝袊教炜乒ぜ瘓F(tuán)有限公司總經(jīng)理李躍介紹說,利用線上數(shù)據(jù)和資源共享方式開展異地協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、協(xié)同實驗,航天科工的資源利用效率提高了40%,工作效率提高了30%。
另一方面,服務(wù)商的技術(shù)水平也在迅速提升。阿里云ET工業(yè)大腦總經(jīng)理王峰告訴記者:“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,也歸功于計算效率的提升和成本的下降。此外,互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù),中國企業(yè)在數(shù)據(jù)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)模型等方面積累了大量經(jīng)驗,人工智能則通過深度學(xué)習(xí)得到了算法優(yōu)化,帶著這些武器,我們就能沖進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?!?
旺盛的市場需求和與此呼應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步形成合力,帶來了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。中國社科院財經(jīng)院互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)研究室主任李勇堅認(rèn)為,傳統(tǒng)企業(yè)不但利用網(wǎng)絡(luò)匯聚消費者需求,進(jìn)行柔性化生產(chǎn)、定制化制造,也在借助互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行協(xié)同設(shè)計,設(shè)備共享,在生產(chǎn)端則開始進(jìn)行產(chǎn)線優(yōu)化、故障預(yù)測,在售后還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)……而在這些環(huán)節(jié)中,都有廠商在試圖進(jìn)入市場提供服務(wù)。
在當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場中,有專注于某一功能模塊開發(fā)的大量中小企業(yè),有阿里巴巴和聯(lián)想這樣的互聯(lián)網(wǎng)和IT巨頭,也有諸如三一、海爾這樣制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。美國國家科學(xué)基金會智能維護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)學(xué)合作中心主任李杰表示:“拿工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來說,不僅有大企業(yè)提供的通用型的作為基礎(chǔ)設(shè)施的云平臺,在40多個細(xì)分子類諸如能源、重型裝備等方面,也有智能云科、斐雪派克這樣專注于垂直行業(yè)的企業(yè)在進(jìn)行戰(zhàn)略布局和市場探索。”
中國工程院院士余少華將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)企業(yè)的改造形容成“大變身”,“通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通設(shè)備的生產(chǎn)和運營系統(tǒng),獲取數(shù)據(jù),提質(zhì)增效,這是數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能生產(chǎn)能力,但制造業(yè)細(xì)分行業(yè)具有不同的行業(yè)特征和運行規(guī)律,服務(wù)商需要對業(yè)務(wù)有深入的理解,也需要通過與標(biāo)桿用戶的互動來形成成熟的解決方案”。
在李杰看來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的市場發(fā)展會分三步走:“最近一兩年、兩三年會出現(xiàn)標(biāo)桿用戶能夠認(rèn)可的整體解決方案,通過數(shù)據(jù)化來提升決策水平,降低成本,構(gòu)建新的業(yè)務(wù)模式。然后是在垂直行業(yè)上,供應(yīng)鏈整體效率的提升,通過上下游的相互支撐,對需求進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。再然后則是行業(yè)之間的打通,通過它們之間的化學(xué)反應(yīng)來推動整個工業(yè)的水平提升。”
中國離世界第一有多遠(yuǎn)?
當(dāng)前,世界經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇向好勢頭,美國、德國等發(fā)達(dá)國家紛紛把制造業(yè)升級視為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力之一,在世界范圍內(nèi)展開了一場新的競爭,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則被認(rèn)為是奪取這場競爭勝利的關(guān)鍵因素。中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在國際上的地位如何?有什么優(yōu)勢?離世界第一又有多遠(yuǎn)呢?
中國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有制造業(yè)綜合實力強和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)好的雙優(yōu)勢。一方面,我國制造業(yè)綜合實力強。早在2010年,我國制造業(yè)占全球比重就已達(dá)到19.8%,躍居世界第一;另一方面,我國有一批世界先進(jìn)的通信企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),這些企業(yè)實現(xiàn)了從底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到上層應(yīng)用的全面覆蓋,對大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等有深入的研究,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障。此外,我國每年大學(xué)畢業(yè)生總數(shù)高達(dá)700多萬,這些知識群體未來都可能成為新的“人口質(zhì)量紅利”。
積累數(shù)據(jù)多也是中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大優(yōu)勢。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心就是大數(shù)據(jù)的價值創(chuàng)造,中國的制造業(yè)門類、設(shè)備數(shù)量、工業(yè)大數(shù)據(jù)數(shù)量都名列前茅。
通用電氣公司前CEO杰夫·伊梅爾特認(rèn)為,中國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域擁有巨大的發(fā)展優(yōu)勢。過去20年,中國在基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資力度非常大,這對中國至關(guān)重要?;A(chǔ)設(shè)施投資一旦完成,就可通過服務(wù)提升各個行業(yè)的生產(chǎn)率,給企業(yè)帶來更多機會,培養(yǎng)更多人才。
中國信息通信研究院總工程師、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長余曉暉表示:“不同的行業(yè)涉及的重點不同,中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實踐非常多元化,一定能走出很多不同的發(fā)展路徑出來。”
“我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺目前在航空航天、工程機械、鋼鐵石化等很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,形成了四大應(yīng)用場景?!惫I(yè)和信息化部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司副司長安筱鵬介紹說。
一是生產(chǎn)過程的優(yōu)化,包括制造工藝、生產(chǎn)流程優(yōu)化等。比如,東方國信BIOP平臺通過工藝機理模型和機器學(xué)習(xí)等手段,為酒泉鋼鐵集團(tuán)提供了核心冶煉工序流程優(yōu)化方案,單座高爐每年降低成本2400萬元,冶煉效率提升10%。
二是企業(yè)運營管理決策的優(yōu)化,包括供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)管控一體化等。比如,石化盈科通過ProMACE平臺為九江石化提供生產(chǎn)計劃、調(diào)度作業(yè)、績效分析、供應(yīng)鏈一體化等全流程線上管理和決策優(yōu)化服務(wù),使其年增效超過3億元。
三是生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置與協(xié)同,包括協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造等。比如,河南航天液壓氣動技術(shù)有限公司應(yīng)用了航天云網(wǎng)的INDICS平臺后,實現(xiàn)了與總體設(shè)計部、總裝廠所的協(xié)同研發(fā)與工藝設(shè)計,研發(fā)周期縮短35%、資源利用率提升30%,生產(chǎn)效率提高40%。
四是產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化,包括產(chǎn)品溯源、產(chǎn)品遠(yuǎn)程預(yù)測性維護(hù)等。比如,樹根互聯(lián)的根云平臺為常州東風(fēng)農(nóng)機提供了設(shè)備工況監(jiān)控與展示、設(shè)備遠(yuǎn)程控制與診斷、設(shè)備故障提醒等服務(wù),建立起設(shè)備全生命周期服務(wù)體系。
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)取得了明顯成效,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大體系建設(shè)的廣度、深度不斷拓展,多方協(xié)同聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步形成。工廠內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)改造升級穩(wěn)步推進(jìn),安全保障能力不斷提升,初步建成了一批典型應(yīng)用平臺,為進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
未來機遇大于挑戰(zhàn)
盡管我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展勢頭良好,但是整個行業(yè)仍有不少問題需要重視并突破?!跋啾劝l(fā)達(dá)國家,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)起步晚、基礎(chǔ)弱、經(jīng)驗少?!卑搀泫i表示,一方面,工業(yè)控制系統(tǒng)、高端工業(yè)軟件等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,平臺數(shù)據(jù)采集、開發(fā)工具、應(yīng)用服務(wù)等核心技術(shù)缺失;另一方面,缺乏第三方開發(fā)群體,工業(yè)APP數(shù)量與工業(yè)用戶數(shù)量的雙向迭代和良性發(fā)展尚需時日,且缺乏龍頭企業(yè),難以形成資源匯聚效應(yīng)。
“我國整體的產(chǎn)業(yè)技術(shù)能力還相對較弱?!庇鄷詴熣J(rèn)為,雖然我國擁有全球最大的工業(yè)體系,擁有全球體量最大的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),以及最全的信息通信業(yè)態(tài),但現(xiàn)實中我國整體能力差距不小,特別是缺乏像通用電氣、西門子這樣的跨國企業(yè)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)生態(tài),因此更需要聚集產(chǎn)業(yè)的力量去共同推動。此外,工控軟件、芯片、操作系統(tǒng)等底層技術(shù)我國差距更大,需要有危機感。
阿里巴巴副總裁劉松說,中國還面臨著精細(xì)化客戶導(dǎo)向缺乏和核心競爭力不足兩大難題,當(dāng)前我們普遍意義上的工業(yè)企業(yè)缺少精細(xì)化的客戶運營的思維,在品牌意識、定制化需求和原創(chuàng)性上存在較大不足。在核心競爭領(lǐng)域,中國的科技意識、專業(yè)人才儲備、關(guān)鍵能力需要進(jìn)一步提升。
即便如此,機遇還是大于挑戰(zhàn)。20年前,武愛斌曾是西門子中國區(qū)最年輕的銷售經(jīng)理,后來創(chuàng)辦朗坤智慧,一直致力于推動中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。對于中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前景,他說:“未來我國能否全面實現(xiàn)智能制造,很大程度上將由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來決定。從全球來看,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目前處于起步階段,而國外的水平也并沒有超越多少。只要深入了解、積極借鑒、有所作為,中國有望和美國、德國三足鼎立成為世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三極?!?