編者按 黨的十九大報(bào)告提出,“加快建設(shè)制造強(qiáng)國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。”其中,發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),成為促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)振興、實(shí)現(xiàn)全局性優(yōu)化的重要一環(huán),是工業(yè)生產(chǎn)模式升級(jí)與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵所在,也是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國和制造強(qiáng)國的有力支撐。為了進(jìn)一步解讀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深刻內(nèi)涵及其深遠(yuǎn)影響,把握全新發(fā)展機(jī)遇,本刊特推出工信部信軟司兩化融合推進(jìn)處處長王建偉的署名文章,以饗讀者。 10月30日,國務(wù)院常務(wù)會(huì)通過了《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》,提出要通過發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)振興,加快轉(zhuǎn)型升級(jí)。 顯然,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為連接網(wǎng)絡(luò)空間與物理世界、融合信息要素與工業(yè)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵技術(shù),已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略布局的重要方向。 把握三大態(tài)勢 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求,具有低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋特點(diǎn)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式,其發(fā)展總體呈現(xiàn)三大態(tài)勢。 第一個(gè)態(tài)勢表現(xiàn)為:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)新的發(fā)展階段。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)走向“萬物互聯(lián)”時(shí)代,觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新一輪演進(jìn)。之前的互聯(lián)網(wǎng)主要用于人與人之間的信息交互,其連接協(xié)議、交互接口等都以適應(yīng)人類用戶需求為目標(biāo),亦可稱為“IoP(InternetofPeople,人聯(lián)網(wǎng))”。隨著傳感、寬帶、計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)可以將工業(yè)活動(dòng)中的機(jī)器、產(chǎn)品、信息系統(tǒng)等要素連接起來,其連接對(duì)象由人擴(kuò)大到有自我感知和執(zhí)行能力的智能物體,“IoT(InternetofThings,物聯(lián)網(wǎng))”是其主要形態(tài),互聯(lián)網(wǎng)也隨之發(fā)展到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的逐步滲透,連接到網(wǎng)絡(luò)的智能物體數(shù)量未來幾年之內(nèi)將達(dá)百億級(jí),遠(yuǎn)超人類用戶數(shù),未來的互聯(lián)網(wǎng)將成為“IoP”和“IoT”的混合網(wǎng)絡(luò)。 第二個(gè)態(tài)勢表現(xiàn)為:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)智能化的基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)等各方面,是互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等新一代信息技術(shù)在工業(yè)全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈中的融合應(yīng)用,支撐著工業(yè)智能化變革。其本質(zhì)是以機(jī)器、零部件、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),基于平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的深度感知、傳輸交換、計(jì)算處理和高級(jí)分析,從而驅(qū)動(dòng)單個(gè)機(jī)器到產(chǎn)線、車間乃至整個(gè)工廠的智能決策和動(dòng)態(tài)優(yōu)化。 從體系架構(gòu)看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包括網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大功能體系。其中,網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),通過工業(yè)全系統(tǒng)的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的無縫集成,根據(jù)連接范圍不同,網(wǎng)絡(luò)又可分為工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和工廠外網(wǎng)絡(luò);平臺(tái)是核心,為數(shù)據(jù)匯聚、建模分析、應(yīng)用開發(fā)、資源調(diào)度、監(jiān)測管理等提供支撐,形成工業(yè)智能化的“神經(jīng)中樞系統(tǒng)”;安全是保障,通過構(gòu)建涵蓋工業(yè)全系統(tǒng)的安全防護(hù)體系,有效防范網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露;工業(yè)智能化應(yīng)用是目標(biāo),在網(wǎng)絡(luò)連接與協(xié)同的支持下,基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果,發(fā)展出智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、個(gè)性化定制等新模式、新業(yè)態(tài),實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化發(fā)展。 第三個(gè)態(tài)勢表現(xiàn)為:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在全球快速推進(jìn)。面對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,發(fā)達(dá)國家圍繞信息技術(shù)和制造技術(shù)融合創(chuàng)新著手戰(zhàn)略布局,搶占國際競爭制高點(diǎn)。德國工業(yè)4.0提出打造信息物理系統(tǒng)(CPS),促進(jìn)信息世界與物理世界的深度融合與交互,實(shí)現(xiàn)智能制造和智能服務(wù);美國先進(jìn)制造戰(zhàn)略聚焦于信息技術(shù)、材料技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合的智能制造,產(chǎn)業(yè)界也提出以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的解決方案。美、德戰(zhàn)略的本質(zhì)均是通過泛在連接和數(shù)據(jù)打通,構(gòu)建具備泛在感知、深度互聯(lián)、高級(jí)計(jì)算分析、精準(zhǔn)執(zhí)行功能的工業(yè)系統(tǒng),其理念與我們界定的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相同。 目前,國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作正加緊推進(jìn)。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟目前已推動(dòng)20余項(xiàng)測試床建設(shè)與40余個(gè)應(yīng)用案例推廣,并加強(qiáng)與工業(yè)4.0的戰(zhàn)略對(duì)接合作。我國于2016年成立中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,目前成員已發(fā)展為400多家,成為我國凝聚產(chǎn)業(yè)共識(shí)、聚合跨界主體,推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用推廣的主要力量。 變革工業(yè)生產(chǎn)模式和發(fā)展方式 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將分散的生產(chǎn)要素和分離的生產(chǎn)環(huán)節(jié)連成一體,集中全面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而實(shí)現(xiàn)全局性優(yōu)化,是工業(yè)生產(chǎn)模式升級(jí)與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵所在,也是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)國目標(biāo)的有力支撐,可以從三個(gè)方面認(rèn)識(shí)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的意義。 其一是:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是變革工業(yè)生產(chǎn)模式的關(guān)鍵基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),將帶來四個(gè)方面的模式變革。一是智能化生產(chǎn),即通過傳感器、裝備、控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)廣泛采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù),基于對(duì)這些數(shù)據(jù)的建模分析,形成全局性智能決策和動(dòng)態(tài)優(yōu)化,以顯著提升生產(chǎn)效率、降低成本。二是網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同,即基于網(wǎng)絡(luò)整合分布于全球的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈和銷售資源,形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造等新模式,大幅降低新產(chǎn)品開發(fā)制造成本,縮短產(chǎn)品上市周期。三是個(gè)性化定制,即基于互聯(lián)網(wǎng)獲取用戶個(gè)性化需求,通過靈活組織設(shè)計(jì)、制造資源和生產(chǎn)流程,實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。四是服務(wù)化轉(zhuǎn)型,即通過對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測,提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測、性能改進(jìn)等一系列服務(wù),并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。 其二是:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是兩化深度融合發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為載體,新一代信息技術(shù)深度應(yīng)用于工業(yè)各領(lǐng)域、各環(huán)節(jié),將數(shù)字創(chuàng)新活力與工業(yè)創(chuàng)新潛力相結(jié)合,變革傳統(tǒng)創(chuàng)新模式,加速創(chuàng)新迭代進(jìn)程。我國多家工業(yè)企業(yè)已在進(jìn)行探索,如海爾的HOPE眾包平臺(tái)、濰柴的研發(fā)協(xié)作云平臺(tái)、長安汽車的虛擬仿真系統(tǒng)等,均見到明顯成效。以海爾HOPE開放式創(chuàng)新平臺(tái)為例,已吸引全球33萬用戶注冊(cè),其中技術(shù)專家6000多名,可以觸及全球家電、電子等領(lǐng)域大量的創(chuàng)新資源,不僅大大加速海爾自身產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程,還帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各方的創(chuàng)新發(fā)展。 此外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可為設(shè)計(jì)、供應(yīng)、制造、銷售等企業(yè)和人員提供專業(yè)性集聚平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)前端用戶和后端制造商、供應(yīng)商等的實(shí)時(shí)交互。目前已有部分平臺(tái)型企業(yè),尤其是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在進(jìn)行試水,重慶豬八戒網(wǎng)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,青島紅領(lǐng)的“酷特智能”平臺(tái)在規(guī)模化定制解決方案服務(wù)方面,都有初步嘗試。 其三是:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國和制造強(qiáng)國的必要選擇。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)緊密連接,是當(dāng)前兩化深度融合的關(guān)鍵著力點(diǎn),是我國信息產(chǎn)業(yè)和工業(yè)協(xié)同做強(qiáng)的有效途徑。我國擁有產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平方面僅次于美國的全球第二大信息通信產(chǎn)業(yè),在通信、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展處于全球領(lǐng)先。充分把握當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重大機(jī)遇,發(fā)揮我國在信息通信領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢,對(duì)我國建設(shè)制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國具有重要意義。 落實(shí)五個(gè)著力點(diǎn) 基于以上考量,我國要從五個(gè)方面發(fā)力,加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。 第一要加快構(gòu)建高效可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前工廠內(nèi)部兩網(wǎng)之間相互隔離且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等存在明顯差異,信息流通不暢更難以融合互通。未來需進(jìn)行必要的改造,重點(diǎn)方向是在扁平化、IP化、無線化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng)。工廠外部網(wǎng)絡(luò)方面,基于公共互聯(lián)網(wǎng),工廠外部網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)互聯(lián),但應(yīng)用主要集中于企業(yè)管理與經(jīng)營,未涉及制造和產(chǎn)品使用等。為適應(yīng)智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等需求,工廠外部網(wǎng)絡(luò)需要更高速率、更低時(shí)延、更安全、更靈活,這要求加快5G、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)等技術(shù)與工業(yè)的融合發(fā)展。 第二要著力打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)從“供給側(cè)”和“需求側(cè)”兩端發(fā)力,聚焦融合重點(diǎn),注重夯實(shí)平臺(tái)發(fā)展基礎(chǔ),著力提升平臺(tái)運(yùn)營能力,打造多層次系統(tǒng)性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展體系。一是加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)培育,搭建跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),建成一批能夠支撐企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的企業(yè)級(jí)平臺(tái)。二是開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證,規(guī)范平臺(tái)發(fā)展秩序,推動(dòng)平臺(tái)功能不斷完善。三是推動(dòng)百萬企業(yè)上云,鼓勵(lì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)落地,實(shí)現(xiàn)“建平臺(tái)”與“用平臺(tái)”雙向迭代、互促共進(jìn)。四是培育百萬工業(yè)APP,推進(jìn)工藝經(jīng)驗(yàn)程序化、工業(yè)知識(shí)顯性化和工業(yè)智能云計(jì)算化,壯大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)。 第三要構(gòu)建新型安全保障體系。傳統(tǒng)“封閉式”、“碎片化”的工業(yè)安全保障體系已難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的新形勢,需要建立貫穿全生命周期的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系。一是加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全頂層設(shè)計(jì),制定工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)數(shù)據(jù)等重要資源的安全保障機(jī)制。二是加強(qiáng)工業(yè)漏洞挖掘、安全評(píng)測、安全防護(hù)等的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),制定覆蓋管理、技術(shù)、運(yùn)維、測評(píng)等安全標(biāo)準(zhǔn)體系。三是明確安全策略、配置、運(yùn)維等要求,指導(dǎo)業(yè)界開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系建設(shè)。 第四要大力開展應(yīng)用示范。重點(diǎn)圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸等新模式新業(yè)態(tài),通過中央與地方共同打造試點(diǎn)示范的方式,鼓勵(lì)企業(yè)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)兩化融合向垂直行業(yè)具體場景的縱深化發(fā)展。 第五要積極推進(jìn)國際化發(fā)展。加強(qiáng)國際對(duì)接與合作,是全球化背景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然要求,應(yīng)抓住全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局未定的關(guān)鍵期,積極跟進(jìn)、參與和輸出。當(dāng)前應(yīng)積極參與國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)合研究與制定,加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國家政府、專業(yè)化國際組織、領(lǐng)先國際企業(yè)開展對(duì)接合作,共同推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
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