工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面連接工業(yè)部門的供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈,優(yōu)化了工業(yè)資源的配置,提升了全要素生產(chǎn)率,降低了全要素成本,促進了技術創(chuàng)新,加快提質(zhì)增效、綠色發(fā)展,正在成為第四次工業(yè)革命的重要支撐。
自去年初以來,工信部按照“問題導向,應用牽引,先試先行”的戰(zhàn)略思路,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構建和應用落地,已初見成效。在服務層面,逐步解決了工業(yè)企業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“不會用”、“不好用”、“用不好”的問題,正在機械、電子、冶金、石化、服裝、能源、紡織、輕工等多個領域推進落地。
目前全國具有行業(yè)和區(qū)域影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺總數(shù)超過80家,平均設備連接數(shù)65萬臺,平均注冊用戶數(shù)50萬,支持工業(yè)協(xié)議平均125個,機理模型均值830個。2018年,上述重點平臺業(yè)務收入平均約5億元,利稅8000萬元。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺特征圖譜
經(jīng)過兩年的建設與應用,中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺呈現(xiàn)出如下的創(chuàng)新模式和基本特征。
1.構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)
構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和應用的主要目標。
由阿里云牽頭,聯(lián)合浙江中控、之江實驗室等單位,通過產(chǎn)學研聯(lián)合共建SupET工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,其基本特征是按不同行業(yè)和領域的特點設計平臺,分別構建了區(qū)域級、行業(yè)級、企業(yè)級等多類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。在區(qū)域級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,SupET根據(jù)各區(qū)域的工業(yè)經(jīng)濟特色,在浙江的溫州、杭州、寧波、紹興等地相繼布局;在行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,合作伙伴涵蓋服裝紡織、注塑裝備、食品飲料、家用電子、機械加工、模具制造、石油化工等,目前已有7個行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺落戶杭州市余杭區(qū);在企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,已為歐詩漫生物、橫店東磁、中材國際、寧波藍寶石等數(shù)十家大企業(yè)提供平臺服務,為這些企業(yè)創(chuàng)造了十幾億元的利潤。
阿里SupET平臺充分利用阿里巴巴在金融、供應鏈、物流、營銷、云服務、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等領域的優(yōu)勢,專注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和消費互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,構建了開放、合作、互補、共贏的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。
2.賦能數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展
發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的核心是“數(shù)字產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設和應用有效推進了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。
富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺依托數(shù)據(jù)技術實時采集分析刀具制造全過程的數(shù)據(jù);利用大數(shù)據(jù)建立電流、溫度、震動等數(shù)據(jù)模型;通過數(shù)據(jù)提取、識別、學習、判斷、決策,實現(xiàn)刀具行業(yè)智能制造遠程運維的監(jiān)控方案;進而提供刀具行業(yè)的系統(tǒng)解決方案。用戶一旦接入富士康的刀具行業(yè)專業(yè)云,就可按需直接從云端數(shù)據(jù)庫調(diào)用工業(yè)數(shù)據(jù)模型和刀具設計圖,通過智能刀具公差制定、智能藍圖繪制、智能SIP/SOP、智能刀具模擬仿真等應用服務,實現(xiàn)網(wǎng)絡化協(xié)同制造。
富士康專業(yè)云通過連接萬臺級邊緣設備,提供了海量的實時數(shù)據(jù),在此基礎上構建了上百個工業(yè)機理模型庫,同時結合設計、工控、管理、應用等領域,開發(fā)適用的工業(yè)APP,進而為用戶提供產(chǎn)品級解決方案。
應用富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,加快了數(shù)據(jù)的開發(fā)、采集、處理和應用,使產(chǎn)品設計周期縮短了30%,設備利用率提高了10%,良品率達到99.5%,資源綜合利用率提升了30%,現(xiàn)場操作員工可減少50%。
3.打造雙跨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
跨行業(yè)跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是柔性制造、網(wǎng)絡化協(xié)同應用的重要發(fā)展方向。
三一集團樹根互聯(lián)網(wǎng)技術有限公司以創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉型為新動能,依托自主研發(fā)的“根云”平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)區(qū)塊鏈技術打造跨領域跨行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,先后接入45個國家和地區(qū)的各類工業(yè)設備56萬臺,不僅在機械、紡織、移動能源等多個領域得到應用,同時拓展到“一帶一路”沿線國家,提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務,提升中國企業(yè)的全球服務能力。與此同時,“根云”平臺成功助力行業(yè)龍頭企業(yè)構建了包括鑄造產(chǎn)業(yè)鏈、注塑產(chǎn)業(yè)鏈、紡織產(chǎn)業(yè)鏈等18個產(chǎn)業(yè)鏈云平臺,提供全產(chǎn)業(yè)鏈服務。
4.開展大規(guī)模個性化定制
大規(guī)模個性化定制是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用的一個重要特征。
海爾的COSMOPlat是全球首家將用戶引入全流程最佳體驗的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,其核心能力是大規(guī)模個性化定制。該平臺通過構建MTM定制系統(tǒng)和DTC數(shù)字技術中心,按照用戶個性化需求,集成CAD/ERP/SCM/MES/WMS等系統(tǒng),應用互聯(lián)生態(tài)、工藝自動匹配、流程優(yōu)化、智能裝備,依托生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)采集、全流程數(shù)據(jù)應用、全方位實時監(jiān)控,并應用專用工業(yè)APP實現(xiàn)服裝業(yè)的柔性制造和大規(guī)模定制。
山東省最大的牛仔服裝生產(chǎn)企業(yè)海思堡集團在COSMOPlat的支持下,通過對客戶個性化需求的精準把握,加快了從大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模定制的數(shù)字化轉型,企業(yè)生產(chǎn)效率提高28%,庫存降低35%,產(chǎn)品毛利率從12.5%提升到40%以上。海思堡把自己研發(fā)總結的牛仔服水洗方案等新技術沉淀到COSMOPlat平臺,通過合作互補,為更多服裝企業(yè)提供技術支持和平臺服務。
5.加快關鍵技術的突破與應用
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設和應用,加快了大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、工業(yè)軟件、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、邊緣計算等關鍵技術的突破和應用。
以阿里云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為例,應用云計算、工業(yè)大腦、大數(shù)據(jù)、人工智能、安全加密等技術,提升了化工行業(yè)數(shù)字化應用的水平,實現(xiàn)生產(chǎn)流程數(shù)字化、遠程控制可視化、排放過程智能化。
石化盈科利用數(shù)字孿生、信息物理系統(tǒng)、人工智能、數(shù)字技術,通過數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫、模型庫、知識庫的科學整合協(xié)同應用,保障石化企業(yè)實時感知和智能控制,構建全生命周期數(shù)字化模型與物理工廠的動態(tài)變化實時銜接系統(tǒng)。
深圳加速將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印等技術應用到傳統(tǒng)的加工制造,打造了一站式機械零部件云制造平臺,為1.5萬多家企業(yè)提供零部件加工服務,使應用企業(yè)的生產(chǎn)效率提高29%,設備利用率達到80%,交貨準時率提升至97%,綜合成本降低24%。
深圳智物聯(lián)網(wǎng)絡公司的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用物聯(lián)網(wǎng)、遠程控制、機理模型以及對鍋爐運行數(shù)據(jù)庫的挖掘應用,將全國的鍋爐工程師、服務商整合在同一平臺上,加快了生產(chǎn)型制造向服務型制造企業(yè)轉型,進而使服務對象運營效率提升20%,故障率降低30%。
建設是一套系統(tǒng)工程
兩年來,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設已取得實質(zhì)性進展,平臺應用也取得明顯成效,同時也應看到,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設領域仍存在設備連接能力不足、數(shù)據(jù)采集方案不完整、機理模型不全、工業(yè)軟件仍是瓶頸、系統(tǒng)解決方案缺失、安全保障措施有限、公共服務模式單一等問題。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構建基于海量數(shù)據(jù)采集、管控、創(chuàng)新的服務體系,支持制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺,旨在加快制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、生態(tài)化轉型升級。智能制造是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心內(nèi)容,智能制造主要是解決企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品和服務個性化智能定制的問題;平臺則重在為中小企業(yè)個性化需求提供智能化解決方案。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應有十個環(huán)節(jié):一是網(wǎng)絡是基礎,構建物聯(lián)網(wǎng);二是標識為節(jié)點,每個物體均應有獨立標識符;三是數(shù)據(jù)為要素,TB級的數(shù)據(jù)處理需要數(shù)據(jù)技術;四是算法算力是重點,包括計算技術、速度、功耗和成本;五是平臺為核心,應集成Pass、Saas為工業(yè)操作系統(tǒng);六是工業(yè)APP是關鍵,核心在于機理模型與工業(yè)軟件;七是安全為保障,要建設信息物理安全系統(tǒng);八是服務即目標;九是人才為要務,要培養(yǎng)一批適應工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新人才和新員工;十是法規(guī)要跟進。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和應用是一個工業(yè)系統(tǒng)工程,重在做好頂層設計。建議如下:
一是要建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心,通過人才引領、創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉型、聯(lián)合攻關,突破制約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺科學發(fā)展的關鍵技術;
二是要加快構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng),統(tǒng)籌資金、人才、技術、流程、工藝、管理和供求關系,集成云服務提供商、云平臺運營商、工業(yè)軟件開發(fā)商和終端用戶,融合產(chǎn)教、產(chǎn)研、產(chǎn)融和產(chǎn)服;
三是要以系統(tǒng)工程的視野,進一步強化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵節(jié)點,突破核心技術瓶頸,解決主要短板制約;制定核心技術解決方案,加快系統(tǒng)各環(huán)節(jié)有序銜接;
四是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和應用要從數(shù)量型增長向高質(zhì)量方向發(fā)展,旨在建設一批具有核心競爭力、普適應用力和高效產(chǎn)出力的平臺,重在技術先進、商業(yè)模式可行;
五是加快各類企業(yè)數(shù)字化轉型,促進生產(chǎn)流程數(shù)字化、管理過程數(shù)字化、商業(yè)模式數(shù)字化和生態(tài)系統(tǒng)數(shù)字化,解決目前工業(yè)數(shù)據(jù)散、亂、雜的問題,引導企業(yè)明確數(shù)據(jù)干什么、數(shù)據(jù)要什么、數(shù)據(jù)從哪來、數(shù)據(jù)如何管和數(shù)據(jù)怎么用等問題,提升數(shù)字化質(zhì)量;
六是繼續(xù)加強規(guī)劃、標準、政策的引領作用,進一步規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設和應用;
七是要高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用落地,總結適合我國工業(yè)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的平臺建設路徑和商業(yè)模式,復制典型案例加快推廣;
八是生產(chǎn)關系轉型后,上層建筑應及時跟進,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)變革了原有的生產(chǎn)關系,上層建筑需要適時制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的相關法規(guī)、標準、組織變革和統(tǒng)計指標體系。參與主體應包括云服務提供商、云平臺運營商、工業(yè)軟件提供商、設備云連接企業(yè)和終端用戶,同時需要構建相應的技術體系,諸如數(shù)據(jù)治理體系、機理模型、計算技術、工業(yè)軟件、工業(yè)APP、模擬測試、信息物理安全和微服務技術。
將成為5G商用化重點
5G的快速度、低時延、高可靠、廣連接、遠傳輸是新一代通信技術的主要發(fā)展方向,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設則成為5G商用化的重點應用,可以加快5G應用技術、數(shù)據(jù)處理技術、算法算力、工業(yè)軟件、安全軟件等新一代信息技術的研究開發(fā)和成果轉化。
近期,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關于印發(fā)“5G+工業(yè)線聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案的通知》,對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設的發(fā)展目標、關鍵技術、創(chuàng)新應用、資源供給、宣傳引導、經(jīng)驗推廣等方面提出要求,堪稱未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設和應用的藍圖。方案明確到2022年,將突破一批面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特定需求的5G關鍵技術,同時要求到2022年,將打造5個產(chǎn)業(yè)公共服務平臺,以構建創(chuàng)新載體和公共服務能力;加快垂直領域“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的先導應用,內(nèi)網(wǎng)建設改造覆蓋10個重點行業(yè);打造一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”內(nèi)網(wǎng)建設樣板工程,形成至少20大典型工業(yè)應用場景。
(董云庭為中國電子信息行業(yè)聯(lián)合會專家委員會主任、許艷麗為其助手;編輯:袁雪)