一、發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài),是工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施,其本質(zhì)是以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ),通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析,實現(xiàn)智能控制、運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。
全球主要國家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面進(jìn)行戰(zhàn)略布局,由前期市場自發(fā)探索走向了政府市場的雙輪驅(qū)動。
國際方面,為了使工業(yè)重新煥發(fā)強(qiáng)大的競爭力,如美國、德國、日本等工業(yè)強(qiáng)國紛紛布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),通過新一代信息技術(shù)促進(jìn)生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)關(guān)系革新,搶占產(chǎn)業(yè)競爭制高點。政府加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計,紛紛發(fā)布國家發(fā)展戰(zhàn)略,政府通過投資項目、科研補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等方式,支持科技基金、創(chuàng)新中心、研究機(jī)構(gòu)等引領(lǐng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從概念探討邁入產(chǎn)業(yè)實踐。
國內(nèi)方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到了國家的高度認(rèn)可與重視,“十三五”規(guī)劃、中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展”等等重大戰(zhàn)略都明確提出發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。2018年及2019年,我國又密集出臺了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018—2020年)》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》等一批政策文件,大力支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2019年底,工信部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》提出要推進(jìn)5大類12項5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重大工程建設(shè),以加速推進(jìn)5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用落地,以加強(qiáng)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
國際相關(guān)產(chǎn)業(yè)組織由各自推進(jìn)走向了對接聯(lián)合,企業(yè)間跨界融合平臺化、生態(tài)化創(chuàng)新的發(fā)展模式。
行業(yè)組織圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通力合作。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟匯聚成員單位的優(yōu)勢資源,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,使成員之間的成果轉(zhuǎn)化和對接更加高效。德國工業(yè)4.0平臺由德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會、德國電氣和電子制造商協(xié)會等發(fā)起,協(xié)會負(fù)責(zé)技術(shù)和理念推廣,研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定和人才培養(yǎng),大眾、西門子等大型制造企業(yè)提供技術(shù)與解決方案,中小企業(yè)則以聯(lián)合方式參與創(chuàng)新研發(fā)并分享創(chuàng)新成果。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟由AT&T、思科、GE、IBM和英特爾5家企業(yè)聯(lián)合發(fā)起,目前有210家成員單位,支持了邊緣網(wǎng)關(guān)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等26個測試床。我國在2016年2月成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,2020年聯(lián)盟成員數(shù)量超過1600家,先后從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計、技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研制、測試床、產(chǎn)業(yè)實踐、國際合作等多方面開展工作,發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、測試床、優(yōu)秀應(yīng)用案例等系列成果。
企業(yè)積極投入研發(fā)與應(yīng)用。企業(yè)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主力軍,制造企業(yè)、自動化企業(yè)、IT企業(yè)都積極參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與推廣。老牌工業(yè)企業(yè)GE和西門子在巨大的數(shù)字化轉(zhuǎn)型壓力下,率先推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,施耐德、ABB等緊隨其后。微軟、美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)等IT企業(yè)憑借在軟件服務(wù)、平臺建設(shè)等方面的優(yōu)勢也占據(jù)一席之地。同時,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也涌現(xiàn)出Ayla、Flutura、Maana、QiO等一批初創(chuàng)企業(yè),他們借助在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)上的優(yōu)勢,通過投資并購、戰(zhàn)略合作、成立聯(lián)盟等方式增強(qiáng)競爭優(yōu)勢,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。國內(nèi)也涌現(xiàn)一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),包括新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)如樹根互聯(lián),傳統(tǒng)的電信運行商、設(shè)備商,如移動、聯(lián)通、電信和華為、中興等企業(yè)也紛紛投入主要力量,提出各自的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案。國內(nèi)工業(yè)企業(yè)在國際政策的推動下也在積極開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的改造升級,進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用落地。
通過幾年來的理論和實踐探索,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)已從概念形成普及進(jìn)入到應(yīng)用實踐推廣的新階段,業(yè)界對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向已有高度的共識。在這一過程中,國內(nèi)外均形成了大量的探索實踐,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造已經(jīng)涵蓋了工業(yè)的多個行業(yè)、大中小各類企業(yè)乃至實體經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域,為進(jìn)一步創(chuàng)造新的生產(chǎn)力和發(fā)展動能奠定了基礎(chǔ)。
二、挑戰(zhàn)
雖然工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛,但是仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。
1)工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)比較薄弱
當(dāng)前數(shù)據(jù)采集因為傳感器實際數(shù)量設(shè)置偏少,各個裝備的智能化水平較低,現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率偏低,故而因此產(chǎn)生了在現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集數(shù)量、類型、精度等各方面的低標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果。
2)網(wǎng)絡(luò)跨網(wǎng)困難
IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)跨網(wǎng)互聯(lián)困難,工業(yè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)歷史遺留下的分層隔離、
多總線協(xié)議共存的局面導(dǎo)致工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化改造阻力較大,各自獨立的系統(tǒng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島,難以形成信息的有效流動和互通,因此難以對實時分析、智能優(yōu)化和科學(xué)決策提供充足的條件。
3)全生命周期管理難度高
由于產(chǎn)業(yè)鏈條的變長,需要產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)的集成,涉及多鏈條多角色的協(xié)作和整合,因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)的理解、流動和全生命周期的管理提出更高要求。