作者 | 中國工程院院士-鄔賀銓
來源 | 中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是推動新一代信息技術與制造業(yè)融合的重要載體,是制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的基礎。近日,就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的一些熱點問題,中國工程院院士鄔賀銓在接受媒體采訪時進行了深入分析。鄔賀銓院士提出,制造業(yè)利用新一代信息技術的廣度深度不斷擴展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為兩化深度融合的突破口;我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展具備良好產(chǎn)業(yè)和網(wǎng)絡基礎,并且取得了初步成效,但是與發(fā)達國家相比,仍然存在一定差距,四方面因素制約我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展。
Part 1
大企業(yè)加快平臺化轉型工業(yè)App發(fā)展迅速
記者:作為工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈連接的樞紐,您認為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的內涵具體是指什么?當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展態(tài)勢如何?
鄔賀銓:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過新一代信息技術在工業(yè)的融合集成應用,構建起人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡基礎設施,實現(xiàn)制造資源泛在連接,彈性互補和高效配置。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的中樞,基于云計算的開放式、可擴展的工業(yè)操作系統(tǒng),向下接入海量設備、自身承載工業(yè)知識與微服務、向上支撐工業(yè)App開發(fā)部署。
主要發(fā)達國家依托各自比較優(yōu)勢,行業(yè)巨頭企業(yè)陸續(xù)推出自己的平臺產(chǎn)品,意在搶占工業(yè)大數(shù)據(jù)入口的主導權。我們國家基于行業(yè)經(jīng)驗,也在努力構建平臺服務能力,融入全球平臺發(fā)展熱潮,并取得了較好的發(fā)展成效。
大企業(yè)加快平臺化轉型。先進制造企業(yè)航天云網(wǎng)、海爾、富士康將依托自身數(shù)字化轉型經(jīng)驗優(yōu)勢,推出INDICS平臺、COSMOPlat平臺和Beacon平臺;裝備和自動化企業(yè)三一重工、徐工憑借工業(yè)設備與經(jīng)驗積累,推出根云平臺、Xrea平臺;信息技術企業(yè)華為、浪潮將已有平臺向制造領域延伸,推出FusionPlant平臺、M81平臺;互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)阿里巴巴重在打造云端一體化服務能力,推出supET平臺。
工業(yè)軟件云化、工業(yè)App發(fā)展迅速。用友、石化盈科等軟件企業(yè)加強軟件云化發(fā)展,推出“精智”、ProMACE;索為基于平臺進行工業(yè)機理模型與微服務開發(fā)調用、工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲分析與工業(yè)App開發(fā)部署;東方國信Cloudiip平臺已形成面向不同應用場景的300余個工業(yè)App。
聯(lián)盟發(fā)揮積極作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在技術研發(fā)、應用推廣等方面為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了重要支撐,會員數(shù)量已達到700家,組織開展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)測試床、優(yōu)秀應用案例等征集工作,日益成為國內外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術研究、產(chǎn)業(yè)推廣及國際交流合作的重要平臺。
Part 2
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為兩化深度融合的突破口
記者:在推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合的大背景下,支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的技術產(chǎn)業(yè)有哪些變化? 鄔賀銓:制造業(yè)是實體經(jīng)濟的主體,是深化互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟融合的主戰(zhàn)場。制造業(yè)利用新一代信息技術的廣度深度不斷擴展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為兩化深度融合的突破口。
首先,無線連接成為實現(xiàn)工廠內外互聯(lián)互通的重要手段之一,無線技術具有降低布網(wǎng)成本、擴展應用范疇、組網(wǎng)部署靈活等優(yōu)點,已經(jīng)成為工業(yè)網(wǎng)絡技術的重要發(fā)展方向。
其次,SDN技術增加工業(yè)網(wǎng)絡部署的靈活性,SDN將網(wǎng)絡設備上的控制權分離,由集中的控制器管理,屏蔽了來自底層網(wǎng)絡設備的差異,而控制權可以開放,由用戶定義任何理想的網(wǎng)絡路由和傳輸規(guī)則策略。
最后,以太網(wǎng)技術與控制網(wǎng)絡的融合打破傳統(tǒng)層級架構,推動工業(yè)網(wǎng)絡扁平化發(fā)展,以TSN(時延敏感網(wǎng)絡)和OPC UA(對象的連接與嵌入的過程控制統(tǒng)一架構)為代表的技術融合將打破傳統(tǒng)工業(yè)金字塔架構,TSN的高確定性低時延與OPC UA的統(tǒng)一架構的結合解決了設備、企業(yè)數(shù)據(jù)間的連接和傳輸問題,推動工業(yè)網(wǎng)絡扁平化發(fā)展。
首先,基于云架構的CAX、PDM、MES、ERP產(chǎn)品體系已初步形成,軟件由傳統(tǒng)模式下各系統(tǒng)獨自占用軟硬件、單獨運維,轉向共享使用資源池、統(tǒng)一運維。
其次,圖形拖拽式、低代碼的開發(fā)平臺降低了對人員編程基礎、開發(fā)經(jīng)驗的要求,使其可以專注于功能設計,從而降低應用開發(fā)的門檻,縮短軟件開發(fā)時間。
最后,領先企業(yè)積極利用軟件技術實現(xiàn)工業(yè)技術知識沉淀、轉化與應用,加速工業(yè)技術、工業(yè)流程、工業(yè)數(shù)據(jù)、工藝經(jīng)驗、制造知識和方法的顯性化、數(shù)字化和系統(tǒng)化過程。
一方面,驅動形成智能機器+云平臺+工業(yè)App的新型技術架構,通過協(xié)議兼容、轉換,實現(xiàn)多源設備、異構系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可采集、可交互、可傳輸;依托云計算、大數(shù)據(jù)等技術,構建支持軟硬件資源和開發(fā)工具接入、控制及應用的云平臺;加速云化工業(yè)軟件和工業(yè)App開發(fā),為企業(yè)客戶提供各類應用服務。 另一方面,驅動形成平臺+海量開發(fā)者+用戶的新型開發(fā)架構,基于PaaS平臺,把技術、知識、經(jīng)驗等資源固化為可移植、可復用的工業(yè)微服務組件庫,供開發(fā)者調用;構建應用開發(fā)環(huán)境,借助微服務組件和工業(yè)應用開發(fā)工具,幫助用戶快速構建定制化的工業(yè)App,以平臺為紐帶,正在形成海量用戶和開發(fā)者相互促進、雙向迭代的開發(fā)生態(tài)。 Part 3
四方面制約我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展
記者:目前制約我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的主要問題是什么?
鄔賀銓:盡管我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展具備良好產(chǎn)業(yè)和網(wǎng)絡基礎,并且取得了初步成效,但是與發(fā)達國家相比,仍然存在一定差距。
多數(shù)企業(yè)數(shù)字化水平較低,網(wǎng)絡化、智能化演進基礎薄弱;工業(yè)網(wǎng)絡標準、技術、產(chǎn)業(yè)基本被外商掌控,且標準眾多、互通性差;中小企業(yè)經(jīng)營者對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設的重要性認識不足,投入不足。
我國缺乏具備綜合解決方案和全領域覆蓋能力的龍頭企業(yè),企業(yè)長遠布局能力薄弱,前瞻性、系統(tǒng)性和技術含量亟待提升,引領國際發(fā)展的能力不足。
相較于美國連續(xù)12年提供專項資金支持CPS(信息物理系統(tǒng))以及GE等巨頭30多億美元投資工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和資金保障支持力度不夠,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)在數(shù)字化領域的研發(fā)投入不足。 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展既需要大量軟件、應用開發(fā)等專業(yè)人才,又需要貫通工業(yè)和ICT的復合型人才以及大量新型技術工人,目前上述各類人才缺口巨大。 Part 4
以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新發(fā)展為抓手實現(xiàn)向價值鏈高端水平躍升
記者:您對進一步推進我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展有什么好的思路建議?
鄔賀銓:我個人認為,要立足當前新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展變革的關鍵時點與歷史性機遇,有效聚合各領域企業(yè)、高校與科研機構并形成合力,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新發(fā)展為抓手,實現(xiàn)向價值鏈高端水平躍升。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施要以工業(yè)企業(yè)為主體,要建立與信息技術企業(yè)緊密合作的機制。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面對的行業(yè)不同,同一行業(yè)中企業(yè)差異也很大。
對大多數(shù)企業(yè)而言,僅靠買數(shù)字化設備和軟件不可能實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),需要有個性化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務支持。
政府需要重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對應的生產(chǎn)性服務業(yè)培育,形成強大的支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術服務團隊。同時,面向企業(yè)數(shù)字化轉型需求,安排科技項目重點突破裝備、自動化、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡通信等領域關鍵技術瓶頸,以產(chǎn)學研用協(xié)同帶動技術成果轉化,加速產(chǎn)業(yè)能力水平提升,盡快補齊關鍵產(chǎn)業(yè)短板。鼓勵不同層次企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢開展創(chuàng)新,分類示范,在單點突破的基礎上通過集成優(yōu)化實現(xiàn)全面提升,形成“體系作戰(zhàn)”優(yōu)勢,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)體系化發(fā)展。
針對工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)智能等產(chǎn)業(yè)變革意義重大、長期市場可觀的若干新興領域,抓緊關鍵技術的研發(fā)和攻關,開展先導應用培育市場,加緊實施試驗示范,推進產(chǎn)業(yè)化,搶占發(fā)展先機。 完善相應的成果轉化機制,引導新一代信息技術在ICT、互聯(lián)網(wǎng)等領域的應用成果向制造業(yè)輸出,構建我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心競爭力。
深化產(chǎn)業(yè)鏈上下游和金融機構資源的對接,形成產(chǎn)融結合的創(chuàng)新發(fā)展模式,促進金融部門對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展特征、趨勢、未來可能創(chuàng)造的收益等有更準確的把握。
同時也能更及時地反映工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展過程中企業(yè)融資需求,既要壯“大”,培育在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)中具有國際影響力的領袖企業(yè),又要扶“小”,扶持初創(chuàng)、中小企業(yè)發(fā)展和應用新一代信息技術。
加強制度建設,由立法部門及行業(yè)協(xié)會共同研究制定應用規(guī)范、開發(fā)守則等涉及應用安全、知識產(chǎn)權的行業(yè)標準,重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全風險,建立工業(yè)企業(yè)、工控系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡信息安全企業(yè)和政府部門的安全防護體系,做到威脅情報驅動和協(xié)同聯(lián)動防護,盡可能規(guī)避可能出現(xiàn)的風險。 綜合運用規(guī)劃、政策等手段,引導企業(yè)組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,并以其為主體,制定統(tǒng)一的技術標準、協(xié)商共識性的演進路線。建立中國的開源化發(fā)展體系,培育、組織和支持在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等重點領域的開源社區(qū)建設,鼓勵和支持開源軟件、產(chǎn)品和服務的研發(fā)及推廣應用。
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