徐夢周 曹達
工業互聯網發展新態勢及對浙江的實踐啟示
徐夢周 曹達
互聯網技術與生產的深度融合被視為新一輪工業革命開啟的基石。盡管對于工業化和信息化融合的重要性早有認識,但相較于消費互聯網在過去30年的快速發展與逐步成熟,工業互聯網發展相當滯后,工業智能仍屬少數企業的應用,伴隨著移動互聯、大數據、云計算及人工智能等技術不斷成熟,各國關于工業互聯網發展的藍圖及相應的競爭戰略才逐步清晰。無論是美國所提出的工業互聯網,德國的工業4.0,還是我國的“中國制造2025”戰略,其核心目標都在于深入利用互聯網技術重塑傳統制造方式和制造體系,加快形成工業發展新格局與新生態。在產業競爭日趨激烈、發展步伐不斷加快的背景下,深刻分析并把握工業互聯網發展新態勢,對實現重點突破、加快培育發展新動能意義重大。
工業互聯網與消費互聯網存在兩個主要差別,首先消費互聯網是交易平臺,活躍的是買賣主體,而工業互聯網是生產協作平臺,由傳感網絡、工控網絡、寬帶網絡等構成,涉及人、材料、設備及產品等眾多主體,復雜程度遠高于前者;其次消費互聯網主要用于產品與服務的線上訂購消費,而工業互聯網主要目的在于推動生產的高效協作和效益提升。無論是消費互聯網還是工業互聯網發展背后所體現的均是技術之爭、市場之爭、標準之爭。為了更快搶得先機,各產業主體紛紛采用新模式、新舉措,這也使得當前工業互聯網發展呈現出新態勢。
以平臺化整合工業生態體系。在消費互聯網的發展中,呈現出了諸如亞馬遜、阿里巴巴、京東等大型交易平臺,這些平臺以巨大的交易量發揮著樞紐性的作用。在工業互聯網發展中,這種平臺化發展的意識逐步清晰,以美國GE和德國西門子公司為代表的產業主體紛紛推出工業互聯網應用平臺。其中,GE耗資10多億美元推出Predix軟件平臺,旨在將各種工業資產設備和供應商相互連接、接入云端,并提供資產性能管理和運營優化服務,并從去年開始向所有企業開放。目前,該平臺每天共監控和分析來自1萬億設備資產上的1000萬個傳感器發回的5000萬條數據。西門子耗資3億歐元推出Sinalytics數字化服務平臺整合了遠程維護、數據分析及網絡安全等一系列技術,從交通燈到風機,如今已有30萬臺設備聯網接受遠程維護。無論是GE的Predix平臺還是西門子的Sinalytics平臺,背后折射的是搶占“互聯網+工業”生態體系制高點的共同趨勢。在該生態下,各離散的生產主體實現互聯互通,共享生產資料和生產能力。
與消費互聯網的融合逐步深化。關于消費互聯網和工業互聯網的發展存在消費互聯網主導、工業互聯網主導和協同-發展三種不同論點。消費互聯網主導論認為各類消費平臺已成規模,具備改造產業的能力;工業互聯網主導論認為產業平臺是終極形態將通過直接對接消費者最終取代第三方交易平臺;協同-發展論認為兩者應相互交融、協調發展。從當前實踐來看,融合發展成為主流,這是由大數據、云服務等內在通用技術和業已形成的互聯網消費基礎所共同決定的,一是技術合作的需求,無論是消費互聯網還是工業互聯網最終目的都在于構建起基于大數據的運營優勢,毫無疑問消費互聯網平臺在云、網、端以及大數據等技術應用上具有先發優勢。GE在部署工業互聯網過程中,首先選擇亞馬遜成為平臺的首個云提供商,就是利用亞馬遜網絡服務強大功能和低成本。二是市場合作的需求,消費互聯網的發展過程中積累了龐大的消費群體,如何以個性定制、眾包眾創等模式為重點,推動制造業產業鏈各環節的全面互聯網化是工業互聯網興起的重要機遇,也是消費互聯網向工業領域加速應用并催生各類新產品、新服務、新模式、新業態的關鍵突破口。
標準化工作逐步系統化。整體上工業互聯網標準化還處于剛剛起步階段,但是標準化工作的系統化趨勢已經較為明顯。2014年美國企業成立工業互聯網聯盟(IIC),將參考架構、測試床、應用案例做為關鍵工作抓手。IIC從商業視角、實用視角、功能視角和實現視角四個層級確立工業互聯網標準的整體架構,通過企業自主設立的應用案例組織垂直領域應用探索,支持建立測試床提供驗證支撐,推動工業互聯網加快落地。德國同樣建立了統一的“工業4.0”參考體系模型RAMI4.0,分別從功能視角、價值鏈視角和工業系統視角進行了詳細描述。2016年德國進一步成立工業4.0標準化理事會,在原有“工業4.0平臺”“工業4.0實驗室網絡”等平臺的基礎上,推進工業4.0標準的國際化。當前,IIC標準和德國工業4.0在嘗試融合。2016年德國一家液壓閥生產工廠成為世界首家將德國工業4.0平臺技術標準與工業互聯網聯盟(IIC)標準結合起來的企業。在借鑒德國和美國標準基礎上,2015年我國智能制造綜合標準化工作組成立,并形成《智能制造綜合標準化體系建設指南》,系統推進智能制造標準立項及研制工作。
工業互聯網下的互聯互通、智能協作對浙江制造轉型升級意義重大。浙江制造業以中小企業為主體、離散程度較高,多數企業生產水平普遍偏低,要實現轉型必須要依托組織創新和數據驅動,實現資源配置能力和創新發展能力的雙重提升。作為信息經濟大省,浙江省一直在大力推進“兩化融合”,“十二五”期間,兩化深度融合指數從全國第七提高到了全國第三,并成為了全國“兩化”深度融合國家示范區。但與發達國家工業互聯網實踐水平相比,浙江在一些關鍵環節上面臨水平不高與支撐不足的雙重制約,全省開展智能制造示范試點企業總數不到150家,代表智能制造水平的關鍵指標MES(制造執行系統)應用普及率不到35%,規模以上工業企業中建立企業級大數據資源庫的比例不到5%。為此,如何進一步發展工業互聯網,加快形成“工業互聯、數據互通、應用創新”的發展格局,可在參照工業互聯網發展新態勢的基礎上把握以下幾點:
充分發揮消費互聯網先發優勢。作為消費互聯網發展高地,浙江省無論是在互聯網技術儲備上還是市場應用上都具有顯著的先發優勢。近年來,以阿里巴巴為代表的消費互聯網平臺也逐步開始向工業領域探索,積極打造工業云服務平臺,并推出了淘工廠、中國質造等項目。浙江應充分發揮消費互聯網及平臺優勢,一是強化技術支撐,建設面向中小企業的云服務中心,為中小企業接入并利用好工業互聯網提供有力的支撐;二是將消費互聯網領域許多成熟的商業模式、組織模式、經營模式不斷應用推廣到工業領域,比如眾包、眾籌、預售等,從而延伸工業生產的價值鏈條,構建形成工業互聯網體系下的新業態;三是實現用戶資源的共享,發揮消費互聯網廣泛連接市場的作用,實現資源共享協同的生產組織創新。
聚焦重點行業打造開放性平臺??梢灶A見工業互聯網發展中也會出現類似于阿里巴巴、亞馬遜等核心平臺,這也是GE、西門子提前布局的重要原因。平臺的應用在某種程度上就等同于標準的確立,因而無論從經濟效應還是產業安全角度來看,我國都需要一批本土企業運營的開放性平臺。浙江可以發揮領先優勢,加大制造企業智能化改造力度,支持高度傳感器、智能儀表等關鍵核心零部件發展,積極支持工業自動化控制企業發展提供智能工廠解決方案,鼓勵工業軟件企業與優勢制造企業合作打造工業互聯網平臺,著重在高端裝備、新能源汽車、節能環保等新興產業以及紡織服務等傳統優勢產業開展試點,通過工業互聯網平臺、智能工程解決方案提供、工業軟件開發和應用、關鍵核心部件發展、智能工廠改造工程等打造全國領先的工業互聯網示范區域。
積極參與全球工業互聯網標準化工作。工業互聯網是智能制造實現的基礎,如果沒有工業互聯網強大的計算與通信能力支撐,智能制造的生產體系也就無法建立,所以工業互聯網標準化工作應當先行。目前浙江省已出臺《智能制造標準化建設三年行動計劃》,應加快落地,并在該基礎上,鼓勵支持重點企業在硅谷等全球創新基地和德美日等發達國家建立研發基地和分支機構,建立雙向合作機制。加強與美國工業互聯網聯盟(IIC)、我國工業互聯網產業聯盟(AII)、中德智能制造工業4.0標準化工作組等平臺之間的溝通協作。推動工業互聯網關鍵技術試驗驗證等一批功能性服務平臺的建設和推廣,爭取國家工業互聯網產業聯盟分支機構落戶浙江。
夯實工業互聯網基礎設施。加強工業互聯網公共設施建設的實質性投入,提升信息互聯互通的技術性能,為智能制造生產體系的形成并發揮重要的作用提供更好的條件。數據中心、寬帶頻譜和光纖網絡等基礎設施都是建成低時延、高可靠、廣覆蓋的工業互聯網的必要基礎。在布局工業互聯網的過程中,應超前考慮工業互聯網對網絡接入的需求,升級改造公眾互聯網,推動高帶寬虛擬專網、4G/5G、NGB-W的工業應用,滿足大規模工業設備接入和聯網的需求,并在工業基礎較好的地區及工業園區內優先搭建智能工廠數字化接口、企業物聯網、公共信息服務平臺等基礎性物理架設,為企業智能制造方式改造提供較為完備的基礎設施建設。此外,還需要一個高效的網絡安全制度,從云技術防御策略的網絡安全和連接到網絡的尖端設備安全兩方面構建起網絡安全保護系統。
作者:徐夢周,浙江省委黨校經濟學教研部、浙江省科學發展觀與浙江發展研究中心副教授;曹達,浙江省發改委產業處副處長。本課題為全國行政學院科研合作基金課題《新常態下消費互聯網和工業互聯網融合驅動發展的浙江經驗與啟示》及浙江省社科基金《浙江省消費互聯網和工業互聯網融合驅動經濟增長的內在機制研究》階段性成果。