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专家:工业互联网的重大意义和产业推进思考

2017年02月21日 10:50:08 来源: 中国信通院

    一、引言

    工业互联网是近年来在全球范围内兴起的,以互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合为特征的,新型、重大的工程科技和产业应用,是支撑全球新一轮产业变革的关键基础。工业互联网的目标是,在建立一张将机器、物料、人、控制系统与信息系统全面联通的网络基础之上,通过对工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,形成智能决策与控制,驱动整个制造业的智能化发展。近年来,全球各主要制造强国对工业互联网的关注度越来越高,逐渐形成以龙头企业为引领、以产业协同为依托的集团化发展态势,且无论产业层面还是国家层面,强强联合的态势越来越明显。

    一方面,不同领域的企业间合作正在强化,由GE、IBM、Intel等企业牵头成立的美国工业互联网联盟,两年来已吸引全球200多家企业和单位成为会员;依托该联盟,GE、西门子、IBM、英特尔、甲骨文等来自不同领域的巨头企业发挥各自优势加强工业互联网数据、网络、安全等方面的联合研发与试验,共同开发产业领域的网络应用空间。

    另一方面,大量的企业跨国合作汇聚成制造强国之间的强强联合。2016年德国汉诺威工业博览会上,在美国前总统奥巴马和德国总理默克尔的共同见证下,美国工业互联网联盟与德国工业4.0平台实现对接,美国发挥信息技术优势在制造、能源、医疗、交通、公共服务五大产业领域进行综合布局,德国发挥制造优势专注高端制造,双方在广度和深度上形成互补。同时,日本、法国、印度、韩国等国的企业也积极参与到美国工业互联网联盟中,并发挥越来越重要的作用。

    二、工业互联网的重要意义

    2.1 工业互联网是全球生产力变革的关键基础

    全球制造业在经历了蒸汽时代、电气时代、计算机控制时代3个历史阶段后,当前正朝着网络化、智能时代迈进。网络化、智能化的前提首先是构建一张打通制造业信息孤岛、支撑工业大数据安全有序流动的“高速公路网”。这张“高速公路网”在安全、功能、性能等方面都有着更加复杂的要求,现有的民用/商用互联网以及工业控制网都不能完全胜任,必须在各类网络基础之上叠加、融合、创新,即打造全新的工业互联网。工业互联网的跨界融合特征不仅必然会带来一系列新的技术创新,还有力支撑大规模个性定制、开放式协同制造、服务型制造等新模式、新业态得以深度应用和全面普及,进而推动人类生产力实现再一次跃升。根据GE公司预测,到2030年,工业互联网将为全球GDP带来15万亿美元的贡献。

    2.2 工业互联网是我国建设制造强国的必然选择

    工业互联网为智能制造提供不可或缺的网络连接,提供工业大数据的采集、传输、计算和分析,提供新模式、新业态发展所必须的信息服务。工业互联网将为企业研发设计、经营决策、组织管理提供新的工具,为产业链上下游协同提供新的平台,将有力推动我国工业生产方式由粗放低效走向绿色精益、生产组织由分散无序走向协同互通、产业生态由低端初级走向高端完善,进而逐步破解工业发展难题,推动全产业链整体跃升。加快研制工业互联网前沿关键技术,将使我国在全球新一轮产业变革的竞争中走在前列,改变长期以来我国在技术、产业发展过程中跟随发达国家脚步的态势。

    2.3 工业互联网是中国经济加速转型升级的关键驱动力量

    新常态下,中国经济要实现“双中高”,就要开启“双引擎”,而工业互联网能够为“双引擎”提供高效的“助推燃料”。工业互联网催生大规模个性化定制、网络协同制造、服务型制造、智能化生产等一系列新模式、新业态,推动产能优化、存量盘活、绿色生产,创造更多新兴经济增长点;工业互联网打破创新个体的封闭围墙,为分布全国乃至全球的智力资源、制造能力提供了汇聚平台,推动了企业从封闭式创新走向开放式创新,加速了制造业领域的大众创业、万众创新。

    三、工业互联网产业推进思考

    3.1 我国工业互联网产业推进面临的挑战

    当前我国政产学研各界工业互联网推进方面已经形成一定程度上的共识,还成立了中国工业互联网产业联盟,各方探索实践的积极性高涨。但应当看到,工业互联网具有难度大、风险高、成本高、跨领域等特点,在企业创新和产业推广方面都存在一系列挑战。

    (1)产业协同支撑能力不足

    工业互联网所需的技术产品供给不足,国外软硬件产品往往价格昂贵或存在限制,国产软硬件系统种类少、功能不健全、缺乏系列化能力,往往不能满足企业创新发展需要。供应链整体协同能力不足,如技术密集型企业想要实现基于工业互联网的大规模个性化定制,往往需要供应链具备更强的协同组织能力,但这方面仍有待发展。企业间缺乏必要的融合发展平台,当前工业云、工业大数据平台等公共性平台仍然匮乏,已有的一些平台支撑能力也有待提升。同行业存在过度竞争甚至无序竞争,难以形成市场化合作机制,不利于共性关键技术协同攻关。

    (2)专业与复合人才匮乏

    一方面,工业软件、应用开发等方面专业人才缺乏。我国IT人才整体短缺,工业领域必须的工控软件人才、工业应用开发人员缺失更为严重。2014年,我国移动互联网应用开发人员缺口超过130万;2014年10月,北京IT人才缺口超过11万,全国机器人相关专业人才缺口上百万。另一方面,贯通工业和ICT技术产业的符合型人才缺乏,工业企业缺少精通云计算、大数据等新一代信息技术的人才,互联网软件企业大多不懂工业知识、流程、业务,这对工业互联网技术攻关带来很大的挑战。

    (3)现有网络支撑能力不足

    一方面,网络覆盖能力有待进一步提升。以工程机械行业为例,由于工程机械活动区域广泛,偏远地区网络覆盖不足制约相关业务的开展。某工程机械企业在 2015年抽取了60台网络失联30天以上的设备,12台是由于网络信号问题。另一方面,用网费用高影响企业业务升级。某电力装备企业提出,其远程运维设备弱需要开展更多的数据交互增值服务,需要将网络带宽从2M提升到10M,而这将使每年新增1000多万元的投入,企业难以承受。

    (4)产业推广应用条件不足

    我国制造企业总体信息化水平不高,发展阶段也参差不齐,全面推进工业互联网发展缺乏基本的信息化基础。由于缺乏有效的模式和路径,许多企业对什么是工业互联网、推进工业互联网应当从何处着手都缺乏理解。更多的企业特别是中小企业囿于成本、人才等各方面因素,没有动力和能力部署工业互联网,如一个中等规模的制造企业部署一套网络化的计算机辅助设计系统,成本超过60万元,一台工业机器人报价通常为15万元左右,而一条生产线需要少则数台、多则数十台,这样高成本的前期资金投入势必会对企业开展融合创新造成制约。

    3.2 产业推进建议

    基于工业互联网的重大意义以及当前产业推进工作中面临的问题,应当充分发挥我国集中力量办大事的体制机制优势,充分调动制造业、通信业、互联网、软件服务业等各界的积极性,加快补短板、促融合、优环境。

    (1)加快网络设施建设

    继续推进“宽带中国”战略,推进宽带网络光纤化改造,加快4G网络部署,加快推动5G与工业互联网协同发展,大力提升信息基础设施支撑水平。以提速降费为重要抓手,满足传统制造企业开展融合创新业务的网络需求。

    (2)加强互联网企业与制造企业合作发展

    我国是全球互联网大国,具备显著的市场优势和企业优势,应用创新、模式创新、技术创新活跃。引导互联网企业发挥云计算、大数据、人工智能等方面的技术优势和在电子商务、搜索、社交等方面的平台优势,为制造企业建设开放平台、开发大数据应用系统、联合研发智能产品等。支持互联网企业、制造企业乃至软件企业和工控企业等跨界合作,培育专门针对工业云、工业大数据、工业电子商务等专业化业务的解决方案提供商。

    (3)强化资金支持

    建议成立专项资金或依“先进制造产业投资基金”等,为工业互联网研发创新、产业推广、人才培育等提供资金保障。探索通过对风险投资企业融资提供政府担保、实施税收优惠等方式,引导社会化风险投资基金加快进入。引导和鼓励通过互联网金融、融资租赁、产融结合等方式,解决中小微企业融资难题。

    (4)同步推进工业互联网创新中心建设与工业互联网试点示范建设

    通过PPP模式,吸引自动化企业、互联网企业、通信企业、研究机构共同建立工业互联网创新中心,加快前沿技术、共性技术的竞争前联合攻关。同时,挖掘典型案例、典型模式,分领域、分行业、分地区的推进工业互联网试点示范建设,总结成功经验,加强行业推广。

    四、结束语

    工业互联网作为未来制造业数字化、网络化、智能化变革创新的关键基础设施,事关制造强国和网络强国建设,是功在当代、利在长远的系统工程。“十三五”规划、“中国制造2025”、“互联网+”行动计划、制造业与互联网融合发展等国家战略都提出发展工业互联网。尽管将当前美、德、日、法等制造强国围绕工业互联网的产业竞合日渐加深,但普遍处于探索阶段,技术、标准尚未形成实质性突破,我国应当抓住宝贵的时间窗口,加快全产业统筹协同,加强国内外交流合作,加快形成中国技术、中国标准。

    (文/王峰,中国科学院大学工学博士,现供职于中国信息通信研究院政策与经济研究所,主要从事工业互联网、“互联网+”制造等相关领域产业与政策研究)

【纠错】 [责任编辑: 孙云龙 ]
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