加快構建工業互聯網關鍵核心技術創新生態

袁曉慶

當前，我國工業控制、工業軟件、工業網絡、工業信息安全、邊緣智能、工業大數據分析、工業機理建模、工業應用開發、開源平臺、開源社區等關鍵核心技術存在空心化、短板化、空白化的問題。亟需圍繞頂層路線圖制定、產融結合、平臺企業聯合、企業組織變革等關鍵環節，加強工業互聯網關鍵核心技術創新生態培育。

1 我國工業互聯網關鍵核心技術短板日漸凸顯

“一硬（工業控制）+一軟（工業軟件）+一網（工業網絡）+一安全（工業信息安全）”等四大技術是工業互聯網的基礎技術。當前，國內領先工業互聯網平臺基本上都是建立在國外基礎產業體系之上，工業互聯網平臺所依賴的“一硬+一軟+一網+一安全”等產業鏈主要掌控在別人手里。數據顯示：我國95%以上的高端PLC、工業網絡協議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷， 和利時、浙大中控、南京科遠、福大自動化等本土品牌主要集中在國內中低端工業控制系統市場。我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷，用友、金蝶、浪潮等一批本土優秀企業的工業軟件多集中于經營管理類，與工業場景、行業經驗結合不足。受此制約工業互聯網數據庫安全、數據傳輸安全、數據權益安全等信息安全及相應的產業安全更為滯后。工業互聯網基礎技術空心化嚴重。

工業互聯網平臺建設有四大關鍵技術，分別為邊緣智能、工業大數據分析、工業機理建模和工業應用開發。我國這四大關鍵技術瓶頸突出。第一，邊緣智能方面，國外廠商設備數據不開放、接口不統一，因此設備的數據兼容性差、采集門檻高、采集難度大，我國80%的平臺連接的設備協議種類不足20種。第二，工業大數據分析方面，標準化、低成本的解決方案缺乏，數據分析方案成本高，開發周期長，復制推廣難，我國83%的平臺提供的分析工具不足20個，東方國信、昆侖數據等企業正加快研制鋼鐵、石化、汽車等行業的大數據分析平臺和工具。第三，工業機理建模方面，我國缺乏通用方法、基礎工具、開放接口等標準，工業機理轉換成可供開發者調用的微服務模塊仍有很長的路要走，行業機理沉淀能力極其薄弱，我國68%的平臺提供的工業機理模型不足20個。第四，工業APP開發方面，我國工業APP標準制定滯后，工業APP微服務組件顆粒度難以界定，工業APP開發進程緩慢，據不完全統計，我國工業APP數量不超過2萬個，尤其是殺手級工業APP嚴重不足，遠遠難以滿足企業上云需求。

“開源平臺+開源社區”是工業互聯網關鍵核心技術創新生態的核心，是工業互聯網平臺的殺手锏技術。我國工業互聯網發展中，這兩個方面的建設基本上是空白。其一，開源平臺（通用PaaS）嚴重依賴國外。航天云網、海爾COSMOPlat、樹根互聯、東方國信等國內領先跨行業、跨領域工業互聯網平臺的通用PaaS平臺基本采用Cloud Foundry、OpenShift、Kubernetes等國外開源軟件。其二，開源社區建設更是空白。西門子、GE、PTC等國外領先平臺企業積極參與和主導各種開源社區建設，我國針對工業互聯網平臺的開源社區建設尚屬空白，嚴重制約了工業互聯網平臺建設和工業APP培育。

2?加強我國工業互聯網關鍵核心技術生態培育的政策建議

協同推動工業互聯網和國家制造業創新中心、制造業“雙創”建設，完善工業互聯網核心技術創新生態。一是建設國家工業互聯網創新中心，有效整合企業、高校、科研院所和產業組織創新資源建設國家制造業創新中心，圍繞邊緣數據采集、工業大數據分析、工業機理建模和工業應用開發等關鍵共性技術供給能力提升和大規模產業化應用，開展產學研協同創新，打通技術、組織、商業、資本之間的分割與壁壘，構建工業互聯網創新生態系統。二是將工業互聯網平臺作為國家制造業創新中心重點建設內容，鼓勵國家制造業創新中心自建或依托第三方工業互聯網平臺開展協同研發和協同創新，提高工業互聯網關鍵共性技術聯合攻關效率。三是推動基于平臺的管理創新。鼓勵企業依托工業互聯網平臺加快組織管理變革，發揮平臺的賦能賦智作用，推動組織網絡化、管理扁平化和員工創客化，構建“責權利”統一的組織管理體系。四是引導大型制造企業基于工業互聯網平臺與產業鏈上下游企業加強合作，創新利益分配和協同管理機制，打破企業組織邊界，探索構建資源共享、價值共創、風險共擔的創新生態。

協同推進工業互聯網和電子信息、工業軟件發展，完善工業互聯網基礎技術創新生態。一是提升自動控制與感知產業支撐能力，加快推動智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統、數據采集與監控系統等研發和產業化。二是實施工業技術軟件化工程，推動新型工業軟件、工業大數據建模分析、工業微服務組件等核心技術的研發和產業化。三是夯實工業網絡基礎，推進工廠內網的IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造和建設部署，加快NB-IoT等新型網絡技術部署，加快軟件定義網絡、網絡功能虛擬化等新一代網絡技術研究和部署試點。四是構建工業互聯網安全保障體系，強化設備、網絡、控制、應用和數據的安全保障能力，實現對工業生產系統和商業系統的全方位保護。

加快培育開源社區建設和開發者，完善工業APP開發生態。一是培育設備協議兼容的開源社區。引導有關企業開放各類標準兼容、協議轉換的技術，實現工業數據在多源設備、異構系統之間的有序流動，確保設備“聯得上”。二是培育行業共性知識開放的開源社區。引導工業互聯網平臺企業開放開發工具、知識組件、算法組件，構建開放共享、資源富集、創新活躍的開發生態，確保行業機理模型“跟得上”。三是強化工業APP開發者人才支撐。支持工業互聯網平臺企業聯合高等院校、科研院所、產業聯盟、行業協會和專業機構等組織舉辦工業互聯網“雙創”開發者大賽，打造基于工業互聯網平臺的“雙創”新生態。

加快發展各類工業互聯網平臺服務商，完善工業互聯網產業生態。一是圍繞“一硬+一軟+一網+一安全”等基礎技術，加快培育工業自動化服務商、工業軟件開發商、工業信息化服務商、工業網關提供商和工業信息安全服務商。二是圍繞“邊緣智能+工業大數據分析+工業機理建模+工業應用開發”等關鍵共性技術，加快培育邊緣智能解決方案提供商、工業大數據分析服務商、業務模型提供商和工業APP開發商。三是圍繞“開源平臺+開源社區”殺手锏技術，推動重點互聯網企業、ICT企業、軟件企業建設開源平臺和開源社區。