黨的十九大指出,要“加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”。2017年12月,習近平總書記在中央政治局第二次集體學習時強調,要深入實施工業互聯網創新發展戰略,繼續做好信息化和工業化深度融合這篇大文章。發展工業互聯網成為新時代背景下兩化融合的落腳點和著力點,工業互聯網平臺正成為領軍企業競爭的新賽道、全球產業布局的新方向、制造大國競爭的新焦點。
一、兩化深度融合進入新階段
當前,工業化正加快從機械化、自動化向數字化、網絡化、智能化方向發展,信息化加快從計算機、互聯網、移動互聯網向云計算、大數據、人工智能方向演進,推動兩化融合從信息技術在單一業務環節中的單項應用,到信息技術與業務系統的綜合集成,再到業務和發展模式的融合創新,引領一二三產業,大中小企業融通發展。兩化融合經歷了實踐—認識—再實踐—再認識的過程,步入了新階段,呈現出新特性,主要表現如下:
一是新連接帶來新數據。從傳統的PC電腦到手機等移動設備,網絡入口正在進一步向數百億的工業設備終端擴張。無線通信網、NB-IoT物聯網、工業以太網等技術的廣泛應用,使網絡的連接對象逐漸從人延伸到機器設備、工業產品和工業服務。全球網絡正在進入人與人、人與物、物與物全面互聯的新時代。新連接帶來的新數據具有4V的特征,即大規模(Volumn)、速度快(Velocity)、類型雜(Variety)、低質量(Veracity),還具有一般大數據不具備的多模態、強關聯、高通量特征。
二是新技術引發新模式。以大數據、物聯網、人工智能為代表的新一代信息通信技術加速向制造業滲透融合,推動了機器、車間、工廠、企業、用戶乃至產業鏈與價值鏈各環節的全面深度交聯,培育出網絡化協同制造、個性化定制、服務型制造、分享制造等制造新模式,以及工業電子商務、產業鏈金融等制造新業態。基于互聯網平臺的贏者通吃模式正在加速從服務業向制造業演化,通過提高工業知識復用水平,構筑工業知識創造、傳播和應用新體系,不斷激發制造業創新活力,調整、改造、升級傳統動能,培育新的經濟增長點。
三是新產品創造新價值。技術革新引發的模式創新,推動了具有創新理念的新產品、新服務、新業態的快速發展,智能產品、智能裝備等新產品不斷涌現。新產品成為客戶需求感知和客戶服務平臺,催生出實時響應、遠程運維、產品全生命周期管理等新型服務模式,推動產品價值由傳統的物理價值向服務價值轉變,促進產業鏈各層緊密結合,形成正向反饋、合作共贏的生態系統,實現從產品制造為核心向產品服務為支撐的服務化轉型,達到覆蓋全產業鏈的多方共贏。
二、工業互聯網平臺是推動兩化深度融合升級的關鍵抓手
制造業數字化、網絡化、智能化不斷向前推進,兩化融合面臨著不斷變化的環境和不斷更新的需求。在當前和今后一段時期內,兩化融合需要依托工業互聯網平臺來應對環境和需求的各種變化。
一是連接海量設備,匯聚和配置工業資源的需要。傳統制造業信息化水平提升,企業信息化改造已不局限在生產過程的單一環節和單一領域。在底層,各類機床、鍋爐、生產線等傳統生產設備逐步產生數據互聯需求。在上層,各類ERP、CRM、CAM等業務系統迫切需要實現數據的互通與共享。工業互聯網平臺體系是基于云計算、數據傳感等基礎面向海量設備互聯的工業云平臺解決方案。各類生產設備通過無線通信網絡、NB-IoT物聯網、工業以太網等方式接入部署在企業內部的邊緣計算設備,與工業互聯網平臺實現數據交互。工業互聯網平臺以PaaS、IaaS技術為企業提供個性化的數據和業務服務,打通ERP、CRM、CAM之間的數據壁壘,在云平臺之上匯聚各類工業資源,形成“生產要素即服務”的能力,實現資源的快速配置。
二是打通生產和消費,重塑制造體系的需要。產業鏈上下游密切互動,生產者與消費者互動,是兩化融合發展的重要特征之一。伴隨企業發展,上下游企業生產效率提升速度不一,零件錯配、生產浪費等現象會逐步加重。另一方面,消費者需求多樣且多變。傳統的生產、零售模式中,生產者與消費者之間信息嚴重不對稱,成為阻礙消費升級的一大障礙。工業互聯網平臺可以匯聚產業鏈上下游企業,打通生產與消費。企業可以快速感知用戶需求的變化,并通過產業鏈上下游共享生產數據,匹配生產節奏,從而達到降低零件庫存、提升資金周轉率、降低資源浪費、提高整體生產效率的目的,實現用戶以及產業鏈的上下連通。
三是促進企業協同互動,培育新模式新業態的需要。隨著網絡化協同制造、個性化定制、服務型制造、分享制造等制造新模式,以及工業電子商務、產業鏈金融等制造新業態的出現和發展,企業與企業、企業與用戶之間的數據交互數量更大、內容更廣、頻率更高。傳統的數據交流模式制約了制造業新模式的發展。工業互聯網平臺利用了集中化的海量數據存儲空間,實現數據便捷共享,提供多樣化的工業App滿足各種制造業新模式的不同需求,實現生產企業的左右協同。工業互聯網平臺在區塊鏈技術的加持下,對企業的生產、經營、交易等信息實現業務全要素記錄,建立新型信任模式,簡化交易環節和流程,降低資源配置成本,推動工業電子商務、產業鏈金融健康發展。
四是激發創新活力,轉換新動能的需要。企業信息化發展積累的海量數據只有用好了,才能為企業帶來價值。不可否認,數據創新產業是創新創業的重要陣地。在傳統模式下,企業缺乏必要的技術基礎完成數據清洗、數據挖掘、模式識別等分析工作。但是,一旦企業接入工業互聯網平臺,只要企業愿意,就可以向公眾公開海量生產數據。各類數據分析機構、高校、科研院所、團體,甚至個人,都可以在公開的生產數據之上開發各種工業App,建立具有廣泛應用價值的數字模型。工業互聯網平臺,不僅把企業匯聚在一起,更打通了產學研用合作的渠道,實現數字經濟與知識經濟的有機結合。
五是構建防護體系,保障工業信息安全的需要。從全局角度看,制造業企業的信息安全防護水平較低,防范網絡安全威脅、抵御網絡攻擊的能力不足,而網絡安全威脅及風險日益突出,面對制造企業的網絡攻擊事件日漸增多。傳統的企業級網絡安全體系的投入巨大,遠超中小企業可承擔范圍。工業互聯網平臺則可以通過集中統一的方式,肩負起廣泛、全面提升制造業網絡安全能力的責任。工業互聯網平臺企業可以組建一支專業化的網絡安全隊伍,承擔設備日常運維、網絡安全體系建設、抵御網絡攻擊等任務,為平臺中的所有企業用戶提供網絡安全服務。
三、發展工業互聯網平臺的工作考慮
圍繞貫徹落實國務院《關于“深化互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,推動工業互聯網平臺建設及推廣應用,下一步將重點開展以下工作。
(一)建平臺,構建多層次工業互聯網平臺體系
搶抓戰略機遇期,培育發展跨行業、跨領域和垂直行業領域工業互聯網平臺。一方面,重點培育跨行業、跨領域工業互聯網平臺,構建共性技術、經驗、方法、模型等知識共享體系,打造生態級工業互聯網平臺,提升國際競爭力和影響力。另一方面,培育發展一批面向重點行業的企業級工業互聯網,尤其是面向“塊狀經濟”產業發展的工業互聯網平臺,帶動重點行業和集聚產業整體提升。
(二)強基礎,提升工業互聯網平臺核心能力
發揮行業骨干企業帶動作用,集中突破一批核心關鍵技術。一是提升關鍵設備數據采集能力,制定工業設備數據開放規范,推動信息通信企業、設備廠商研發突破協議兼容、格式轉換、邊緣計算等關鍵技術,促進數據從邊緣端到云端標準化傳輸,實現數據資源端到端集成。二是提升邊緣計算能力,重點突破實時操作系統、高速緩存、輕量計算等關鍵技術,推動智能傳感、工業網關等邊緣計算軟硬件開發與應用部署。三是提升工業建模能力,支持科研院所、高校、企業聯合建設工業模型與微服務開源社區,開發一批行業知識庫、模型庫、專家庫,促進工業知識沉淀、傳播、復用與價值創造。四是提升新技術應用能力,推動人工智能、虛擬現實、區塊鏈等新技術與工業互聯網平臺融合發展,促進機器學習、虛擬仿真、分布式合約等新技術在工業互聯網平臺體系推廣應用。
(三)促生態,培育海量新型工業App
打造資源富集、多方參與、合作共贏、協同演進的App開發生態,重構基于工業互聯網平臺的工業技術體系。一是實施培育百萬工業App工程,研究制定工業App分級分類目錄,建立高水平專家知識庫以及基礎共性和行業通用的工業App資源庫,培育海量企業專用工業App,建立市場化測試認證和交易服務體系,提升工業App供給能力。二是引導建設工業App與微服務開發等領域的開發者社區,推動社區完善人才培訓、認證、評價體系,培育開發者人才隊伍,通過開發者創業創新大賽、設立產業基金等方式營造全社會開發工業App的良好氛圍。
(四)優環境,強化公共支撐服務
工業互聯網平臺的建設和運營對行業監管提出了新的要求,亟待在標準規范、運行監測、測試評價等支撐服務領域取得突破。一是制定標準規范,建立政府主導和市場自主相結合的工業互聯網平臺標準體系,開展線上線下宣貫推廣,推動標準理解與實施。二是加強運行監測,支持建設運行監測平臺,對工業互聯網平臺建設、新型工業App培育和企業上云情況進行實時、動態、可視化監測。三是開展測試認證,推動龍頭制造企業、互聯網企業、科研院所、高校等合作共建工業互聯網平臺測試床,圍繞功能、性能、適配性、安全性、可靠性等關鍵指標開展技術驗證與測試評估服務。
(五)廣宣傳,厚植工業互聯網平臺發展的土壤
工業互聯網平臺體系是一項新技術領域,尚未得到社會各界的深入理解,需要進一步厚植工業互聯網平臺發展的土壤。一是圍繞工業互聯網平臺體系建設,通過開展深度行、召開宣傳會等手段,在社會中營造良好的輿論氛圍和社會環境,號召更多的人才加入到工業互聯網平臺體系建設隊伍。二是鼓勵各大專院校設立專門的工業互聯網技術課程,依托企業和科研院所建設工業互聯網平臺的體驗和培訓中心,大力推廣工業互聯網平臺相關的職業教育培訓,培育平臺建設、工業App開發、運行維護、工控安全等各方面的多層次專業人才梯隊。