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工业互联网:制造业数字化转型的“金手指”

www.cechina.cn2020.11.11阅读 3183

  屏幕上订单需求、物料调配等信息实时更新;物联网对生产运行状况、设备异常进行可视化监控;全自动生产线同时操控数十台机械臂,工单排布、送料、焊接、装配一气呵成……智能化的操作颠覆了人们对传统制造的认知。
  这不是人们想象中的“未来工厂”,而是过去5年,不少中国工厂内正在上演的景象。
  打开生产过程“黑盒子”,整个工厂生产制造的环节变得透明:哪些程序出错了,哪些流程还可以改进,哪些环节潜伏着新的潜力和商机,都变得一目了然。制造业由此拥有了更大的可能性。
  工厂的转型是一国制造业变革的缩影。5年来,伴随着信息技术与制造业深度融合,不少企业相继上演“车间革命”,推动“机器换人”,并探路“机器智能化”,从而改进生产方式、提高生产效率。
  从“制造”走向“智造”,实现这一跨越的关键支撑,正是智能制造和工业互联网

  产业规模超3万亿,工业互联网发展进入快车道
  当下正处于第四次工业革命,过去几年,主要国家基于本国国情都对未来的工业化提出了不同的构想。德国“工业4.0战略”、美国“工业互联网”、日本“互联工业”——各国几乎不约而同地发展工业互联网,将其作为重塑工业体系的共同选择。
  2017年11月,国务院印发了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》(下称“《指导意见》”),确定了我国工业互联网发展的顶层设计。
  《指导意见》确立了“三步走”的目标:到2025年,基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系,覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施基本建成;到2035年,工业互联网重点领域实现国际领先;到本世纪中叶,工业互联网综合实力进入世界前列。
  此后,从中央到地方相继出台不少政策措施,工业和信息化部、财政部等部门相继印发《智能制造发展规划(2016—2020年)》《工业互联网发展行动计划(2018—2020年)》等,明确了制造业数字化转型的具体目标和重点任务。
  今年3月4日,中央政治局常委会作出加快新型基础设施建设进度的重要部署。工业互联网、5G、数据中心等数字基础设施日益成为新型基础设施的重要组成部分。
  国家和地方政策的引导、产业转型升级的内在需要、关键技术的突破等因素,共同助推我国工业互联网发展进入快车道。
  “智能制造深入推进,一批数字化车间和智能工厂初步建成。工业互联网取得阶段性、标志性成果,网络、平台、安全体系化推进,融合应用覆盖30余个国民经济重点行业,智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等新业态新模式快速成长壮大。”在10月23日召开的新闻发布会上,工信部副部长王志军说。
  工信部信息通信发展司司长闻库介绍,《指导意见》印发以来,我国工业互联网发展成就显著。
  他指出,工业互联网创新发展工程顺利推进,低时延、高可靠、广覆盖的高质量外网延伸至全国300多个城市,连接超过18万家工业企业,“5G+工业互联网”512工程加速推进,各地基础电信企业积极地与工业企业进行对接,在建项目超过了800个。标识解析体系实现了“从0到1”的突破,北京、上海、广州、武汉、重庆五大国家顶级节点基本建成,75个二级节点上线运行,具有一定行业、区域影响力的平台超过70个,工业设备连接数超过4000万台(套),融合应用覆盖30多个重点行业,智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸和数字化管理五大新模式新业态创新活跃,提质降本增效成效显著。
  “工业互联网产业规模达3万亿元,多方协同联动的产业生态进一步扩大,工业互联网产业联盟成员达1700家。”工业和信息化部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库说。
  我国多个省市地区也已形成了自己的工业互联网产业集群。工信部数据显示,从区域看,中国目前已形成长三角、粤港澳、京津冀、东北老工业基地、成渝等产业集聚区。从行业看,工业互联网已覆盖制造业主要工业门类,向能源、交通、医疗等领域拓展,应用企业提质降本增效成果显著。
  助推制造业转型,新模式新业态不断涌现
  “工业互联网作为新一代网络信息技术与制造业深度融合的产物,是实现产业数字化、网络化、智能化发展的重要基础设施和关键支撑,是第四次工业革命的重要基石。”中国信息通信研究院副院长、工业互联网产业联盟秘书长余晓晖在此前接受《中国经济周刊》专访时表示。
  根据工信部的产业规划,工业互联网包括网络、平台、安全三大体系。其中,网络是基础,平台是核心,安全是保障。
  “平台”是工业全要素链接的枢纽。作为工业互联网发展的“牛鼻子”,工业互联网平台被形象地理解为“工业安卓”。
  中国工程院院士邬贺铨指出,“工业互联网平台在一定程度上是新工业体系的‘操作系统’,向下对接海量工业装备、仪器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发与部署,发挥着类似于微软Windows、谷歌安卓系统和苹果iOS系统的重要作用。”类似这些操作系统,工业操作系统层需要实现工业现场各种复杂设备或控制逻辑的抽象,标准化不同厂商产品的接口差异,实现不同的协议转换,以底层API的形式给架构其中的PaaS平台层进行调用,以微服务的形式提供预制化的构件,从而在应用层快速地利用构件进行服务编排,实现复杂的用户应用需求。”
  不少“先行者”的探索,让工业互联网平台释放出巨大的价值和发展活力,也向整个社会展示了智能制造拥有的广阔前景。
  余晓晖介绍,围绕行业生产特点和企业痛点问题,平台企业持续创新服务能力,开发形成了一批系统解决方案,推动形成了不同的行业数字化赋能路径,创造出显著的经济效益。
  他分享了几个案例:
  在智能化生产方面,富士康通过部署智能设备和工业互联网平台应用,一条电子表面贴装生产线由350人减少到28人,效率提升2.5倍;东方国信打造基于Cloudiip炼铁云解决方案应用于全国210座高炉,实现降低冶炼成本20亿元/年。
  在产业链协同方面,航天云网打造基于工业互联网平台的集采模式,节约采购成本5000万元/年,创造价值约7000万元/年;阿里SupET平台对接了102家“淘工厂”计划排产系统,通过网络协同制造的方式,快速满足了俄罗斯世界杯期间上亿个玩偶的订单交付需求。
  在个性化定制方面,海尔基于COSMOPlat平台打造房车定制解决方案,帮助房车生产企业康派斯打造线上用户交互社群,部署研发协同、智慧生产等应用模块,实现订单交付周期由35天降低到20天,产品成本下降7.3%,智能化房车的产品溢价达到63%,品牌和用户满意度大幅提升。
  在价值链延伸方面,树根互联“根云”平台接入高价值工业设备超66万台,实现设备实时工况诊断、远程定位与运维,目前已服务杰克缝纫机、三一重工、卫华集团、共享集团、福田康明斯、优力电驱动等数百家工业企业,提升设备服务价值,构建服务化延伸产业链。
  工业互联网通过结合新一代信息技术,赋能千行百业数字化转型,正在成为数字经济新时代的“金手指”。
  中国信息通信研究院发布的《工业互联网产业经济发展报告(2020年)》显示,2018年、2019年我国工业互联网产业经济增加值规模分别为1.42万亿元、2.13万亿元,同比实际增长为55.7%、47.3%,占GDP比重为1.5%、2.2%,对经济增长的贡献率为6.7%、9.9%。预计2020年,我国工业互联网产业经济增加值规模约为3.1万亿元,占GDP比重为2.9%,对经济增长的贡献率将超过11%。

  工业互联网发展空间广阔
  得时无怠,审势而行。
  2020年是开启国家“十四五”发展新征程的关键之年,也是工业互联网发展三年行动计划的收官之年。
  着眼未来,如何继续释放工业互联网发展潜力?
  在8月29日—8月31日举行的2020工业互联网大会上,工信部党组书记、部长肖亚庆表示,要持续提升工业互联网创新能力,推动工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展。重点做好四方面工作:一是深化数字赋能水平。持续推动工业互联网基础设施建设,培育一批系统解决方案供应商和运营服务企业。二是加快融通发展步伐。发挥大型企业引领支撑作用,提高中小企业数字化应用能力,促进一二三产业数字化转型和融通发展。三是加强创新发展能力。加强关键核心技术攻关和标准研制,加快建立工业互联网数据确权、流转规则,加大人才支持力度。四是提升开放发展水平。深化在标准研制、技术验证、先导应用探索等领域国际交流合作,推动全球共享数字化发展红利。
  “在本次新冠肺炎疫情中,工业互联网极大提升了疫情防控和复工复产的处置效率,显示出工业互联网的内在优越性,预计未来会有更多工业企业投入资金建设工业互联网。”余晓晖向《中国经济周刊》分析,工业乃至实体经济各个行业的数字化转型会进一步加快,全球范围内以工业互联网为基石的第四次工业革命将进一步提速。
  具体而言,从技术趋势看,新一代信息技术的发展创新将推动工业互联网持续升级迭代,5G、人工智能、区块链、数字孪生等新兴技术与制造业的融合将进一步加快和深化,显著提升工业互联网创新发展能力和水平。
  此外,工业互联网的跨界融合也会持续进行。如在产融结合方面,2019年工业互联网风险投资事件超过700个,海尔、树根、徐工、富士康等领先平台企业投融资规模总计达到290亿元。随着数字化转型的不断深入,预计工业互联网会持续吸引资本市场投入。