當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)正加速同實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，自去年11月國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)＋先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》以來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注熱度一直在升高，兩會(huì)期間也多次被提及。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的興起與制造業(yè)變革
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，源于工業(yè)發(fā)展的內(nèi)生需求和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)驅(qū)動(dòng)，而歸根結(jié)底，是生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果。在過去十年中，由于蘋果、安卓等手機(jī)智能系統(tǒng)的推廣，亞馬遜的云計(jì)算服務(wù)、哈德普的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，以及杰弗利辛頓關(guān)于深度學(xué)習(xí)算法的突破，極大程度改變了信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局。通訊、互聯(lián)網(wǎng)、軟件很多產(chǎn)業(yè)都被重新塑造。當(dāng)這些技術(shù)外溢和滲透擴(kuò)展到傳統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)，它已經(jīng)帶來了一個(gè)更大的浪潮，那就是產(chǎn)業(yè)以及全球經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化變革。
工業(yè)4.0就是智能化
回溯過去工業(yè)體系變革，工業(yè)1.0是機(jī)械化，2.0是電氣化和科技管理，3.0是自動(dòng)化，而工業(yè)4.0就是智能化。這個(gè)概念最初是德國應(yīng)對(duì)數(shù)字化浪潮和制造業(yè)競爭的戰(zhàn)略選擇，2011年德國在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出。同年，美國提出先進(jìn)制造戰(zhàn)略，其目的是結(jié)合美國在各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，強(qiáng)化未來制造發(fā)展所需要基礎(chǔ)要素，重點(diǎn)突破技術(shù)含量和產(chǎn)業(yè)附加值最高的制造業(yè)尖端領(lǐng)域，打造整體性、系統(tǒng)性、復(fù)合型制造業(yè)競爭優(yōu)勢。
其實(shí)智能制造也好，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也好，要解決的問題不外乎是提升生產(chǎn)效率，或者說產(chǎn)品的價(jià)值。德國工業(yè)4.0的目標(biāo)是生產(chǎn)率提高40%，資源效率提高50%，并與城市生活兼容，實(shí)現(xiàn)以人為本的生產(chǎn)組織、工作與生活的平衡。其實(shí)就是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境這三者關(guān)系。智能化升級(jí)對(duì)于企業(yè)來說，是企業(yè)的發(fā)展問題，對(duì)社會(huì)來說，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三種概念
從智能制造角度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有3種概念：一是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)；二是工業(yè)（產(chǎn)業(yè)）智能化發(fā)展的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、新應(yīng)用模式和新興業(yè)態(tài)；三是智能制造。它并非一個(gè)全新和獨(dú)立的互聯(lián)網(wǎng)，而是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上擴(kuò)展、演化、和升級(jí)而逐步形成，而其范圍、功能、復(fù)雜性又可能將遠(yuǎn)超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)——時(shí)延更低、可靠性更強(qiáng)、安全性更高。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)為基礎(chǔ)，由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，通過數(shù)據(jù)的流動(dòng)分析和建模，智能化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)體系各個(gè)層面的優(yōu)化，是人、機(jī)、物互聯(lián)的生態(tài)體系。把工業(yè)體系內(nèi)外全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈連接起來以后，就形成了一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，可以為我們制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型，提供所需要的各類信息技術(shù)的使能要素，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、設(shè)備智能化模塊、感知與計(jì)算能力、優(yōu)化模型及算法以及綜合安全防護(hù)。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化互聯(lián)網(wǎng)下先進(jìn)制造業(yè)的重要基石。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三要素
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全三個(gè)基本要素，反映了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何為改造升級(jí)工業(yè)體系提供勢能的過程，其中網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)是核心、安全是前提。網(wǎng)絡(luò)提供工業(yè)體系的連接，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及實(shí)現(xiàn)智能制造變革的一個(gè)基礎(chǔ)。從物理世界獲得數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的感知、分析、建模，最終改造和優(yōu)化物理世界的過程，其中有三大優(yōu)化閉環(huán)，即生產(chǎn)控制層面，企業(yè)、工廠運(yùn)營節(jié)奏層面和產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈層面等三個(gè)層面的優(yōu)化。
國內(nèi)外基本進(jìn)展與態(tài)勢
各個(gè)國家對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有不同的表述，比如先進(jìn)制造、工業(yè)4.0、互聯(lián)工業(yè)等，但只是從不同的角度按照同樣的邏輯和方向來講同一個(gè)問題，不過各個(gè)國家有所側(cè)重。
美國側(cè)重商業(yè)模式的變革，強(qiáng)調(diào)怎么用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來重構(gòu)其他先進(jìn)制造體系。
德國是把工業(yè)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雙向融合。
日本提出的概念叫互聯(lián)工業(yè)，是把互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)結(jié)合。
國際上有一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)化聯(lián)盟，是目前最主要的開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)組織的聯(lián)盟。就發(fā)展的方向而言，技術(shù)與服務(wù)的創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的合作，平臺(tái)的建設(shè)與行業(yè)應(yīng)用，存在很多新的推進(jìn)方向，都在發(fā)展的初期，格局和方向還沒有最終確定，有非常大的創(chuàng)新空間。
工業(yè)化平臺(tái)目前成為競爭的焦點(diǎn)之一，去年全球的工業(yè)化平臺(tái)已經(jīng)超過150個(gè)，但各平臺(tái)能力有很大的差異。發(fā)展方向、商業(yè)模式，以及技術(shù)部署怎么去確定，仍然處于初期階段。比如……
GE的Predix的平臺(tái)，以GE出售的高價(jià)值資產(chǎn)為核心，從邊緣資產(chǎn)出發(fā)，然后通過公有云的數(shù)據(jù)分析和洞察，最后形成應(yīng)用和解決方案。
日本的一個(gè)自動(dòng)化PAAS平臺(tái)，采取邊緣計(jì)算方式，把邊緣應(yīng)用和云端應(yīng)用結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)云和端結(jié)合的部分，把生產(chǎn)線自動(dòng)化部分和跟商業(yè)有關(guān)的云的部分打通以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
因此我們可以發(fā)現(xiàn)，每個(gè)國家每個(gè)企業(yè)，會(huì)結(jié)合自己的特點(diǎn)做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。國際上主要的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)模式我國都有，而且我國的模式創(chuàng)新非常有特色，比如平臺(tái)跟保險(xiǎn)、信貸結(jié)合，由訂單驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)，這些是國際上是沒有的，但是我國平臺(tái)的基礎(chǔ)能力還是存在不足，也反映了我國工業(yè)技術(shù)的不足。
我國工業(yè)網(wǎng)的實(shí)踐特點(diǎn)
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐特點(diǎn)為：“一個(gè)聯(lián)盟，兩個(gè)陣營，三個(gè)路徑，四個(gè)模式”。
“一個(gè)聯(lián)盟”是指兩年前我們成立的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。當(dāng)時(shí)是140家單位，現(xiàn)在發(fā)展到830多家，分為12個(gè)工作組，9個(gè)特色組合和11個(gè)領(lǐng)域。12個(gè)工作組，主要解決總體性的發(fā)展問題，9個(gè)工作組主要聚焦于特定的領(lǐng)域，比如說工業(yè)大數(shù)據(jù)，工業(yè)人工智能，工業(yè)區(qū)塊鏈。11個(gè)領(lǐng)域，包括汽車、供應(yīng)鏈、能源電力等，由每個(gè)垂直行業(yè)的企業(yè)牽頭來做，通過這種模式推動(dòng)整個(gè)中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的發(fā)展。聯(lián)盟每個(gè)季度召開工作會(huì)議，上個(gè)月在青島召開的季度會(huì)，一共有600多名專家參會(huì)，討論技術(shù)報(bào)告，白皮書和測試床等問題。
“兩大陣營”是指工業(yè)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，兩者具有不同的角度。工業(yè)企業(yè)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，更側(cè)重的是由內(nèi)及外，漸進(jìn)、改良、升級(jí)，推動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化。而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)則側(cè)重由外及內(nèi)，從用戶的需求端出發(fā)，感知反饋到生產(chǎn)系統(tǒng)。通過變革、顛覆、重構(gòu)實(shí)現(xiàn)商業(yè)系統(tǒng)的智能化。
“三個(gè)路徑”：一是面向企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)率提升，即建設(shè)智能工廠。比如說提高產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的優(yōu)良率，降低能源資源消耗，打通設(shè)備產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)營系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效、決策優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能生產(chǎn)。二是面向企業(yè)外部的價(jià)值鏈延伸，即打造智能產(chǎn)品、服務(wù)和協(xié)同。產(chǎn)品通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更高的價(jià)值和附加值，打通企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)的創(chuàng)新，提高數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。三是面向開放生態(tài)的平臺(tái)運(yùn)營，即培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以其為抓手匯聚協(xié)作企業(yè)、產(chǎn)品、用戶等產(chǎn)業(yè)鏈資源，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生態(tài)運(yùn)營能力。
“四個(gè)模式”是指智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制和孵化延伸四種模式。
不同的行業(yè)有不同的模式
對(duì)于每個(gè)行業(yè)、企業(yè)來說，痛點(diǎn)和難點(diǎn)不一樣，因此關(guān)注點(diǎn)不一樣，路徑和模式就各不相同。比如說做一個(gè)垂直行業(yè)工業(yè)化實(shí)施的白皮書……
鋼鐵制造，高端裝備工程機(jī)械里面，很大程度上是以資產(chǎn)為核心，強(qiáng)調(diào)過程優(yōu)化、決策優(yōu)化。
電子產(chǎn)品、家電制造，則強(qiáng)調(diào)以產(chǎn)品為核心，關(guān)注產(chǎn)品的全生命周期管理，商務(wù)商業(yè)模式轉(zhuǎn)型和協(xié)同共享。
輕工行業(yè)主要聚焦個(gè)性化定制。
高端裝備行業(yè)則聚焦智能化生產(chǎn)與網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同。
鋼鐵行業(yè)希望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)與智能生產(chǎn)管控一體化。
電子信息行業(yè)強(qiáng)調(diào)智能化生產(chǎn)與個(gè)性化定制。
工程機(jī)械行業(yè)注重智能工廠與孵化轉(zhuǎn)型。
下一步發(fā)展的思考
2017年11月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》，標(biāo)志著國家關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的頂層設(shè)計(jì)、戰(zhàn)略部署基本完成，其中提到了“323”行動(dòng)，即三大體系，兩類應(yīng)用和三大支撐，是我國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要方向與指引。按照這個(gè)戰(zhàn)略思想，我認(rèn)為下一步發(fā)展有幾個(gè)方面需要重視：
網(wǎng)絡(luò)體系方面，下一階段，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級(jí)、加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)、推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域全面部署IPv6、構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系等將是重點(diǎn)的推進(jìn)方向。另外有兩個(gè)問題值得關(guān)注……
一是新的工廠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，TSN即時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)，解決的是在工廠生產(chǎn)中通過將工業(yè)以太網(wǎng)、工廠總線和it網(wǎng)絡(luò)打通，然后滿足工業(yè)要求的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這個(gè)問題非常有發(fā)展前途，是我國乃至全球正在推動(dòng)的新技術(shù)。
二是5G技術(shù)，因?yàn)槟壳霸诠I(yè)中無線技術(shù)用得很少，約在5%到6%左右，這是一個(gè)很大的機(jī)會(huì)，目前已經(jīng)做了測試床了，近兩年會(huì)有一個(gè)大的進(jìn)展。
平臺(tái)體系方面，要圍繞建設(shè)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、提升我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營能力等問題做好平臺(tái)培育、平臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證、企業(yè)上云和工業(yè)APP培育。
安全體系方面，目前仍面臨著較大挑戰(zhàn)。未來，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全、控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、平臺(tái)安全和數(shù)據(jù)安全，提升安全防護(hù)能力、建立數(shù)據(jù)安全保護(hù)體系和推動(dòng)安全技術(shù)手段建設(shè)，將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要課題。
應(yīng)用方面，為做好“大型企業(yè)集成創(chuàng)新、中小企業(yè)應(yīng)用普及”兩方面的工作，需要各方共同努力，解決“如何用好平臺(tái)、如何探索出基于垂直領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用路徑”等問題。其中，鼓勵(lì)大企業(yè)將平臺(tái)、資源等向中小企業(yè)開放，引導(dǎo)中小企業(yè)將自身設(shè)計(jì)創(chuàng)意、制造能力等對(duì)外開放，進(jìn)而推動(dòng)大中小企業(yè)融通發(fā)展、促成良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)，將具有非常重要的意義。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系方面，如何突破工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，在工業(yè)軟件、系統(tǒng)集成與服務(wù)、自動(dòng)化、平臺(tái)等領(lǐng)域形成我們自己的競爭力，進(jìn)而打造涵蓋新網(wǎng)絡(luò)、新平臺(tái)、新智能、新軟件、新技術(shù)、新產(chǎn)品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，是未來我們需要重點(diǎn)考慮的問題。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，它也提供了一種方法論，如何去實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化轉(zhuǎn)型，如何通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)行互聯(lián)，如何通過數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能，如何保證安全，這種方法論可以作用于制造業(yè)，也可以作用于能源，交通等各個(gè)行業(yè)。通過這種作用，實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，是我們共同努力的方向。
