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专栏 | 周剑工业互联网平台解决方案的优势和价

  编者按:工业互联网是数字浪潮下工业体系和互联网体系的深度融合的产物,是新一轮工业革命的关键支撑。发展工业互联网,对于实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的网络化连接,构建新型工业生产制造服务体系,形成工业经济发展的全新生态具有重要意义。工业互联网平台是工业互联网的核心,是加快工业经济数字化转型、实现经济高质量发展的重要驱动。为深入实施工业互联网创新发展战略,建设推广工业互联网平台,在工业和信息化部信息化和软件服务业司大力支持下,《·工业互联网周刊》专门开辟“发展工业互联网平台 推动工业经济数字化转型”专栏,邀请政产学研各方面专家撰文探讨工业互联网平台发展,敬请关注。

  

  国家工业信息安全发展研究中心系统所 周剑

  

  工业互联网作为制造业数字化、网络化和智能化发展的关键支撑,概念一经提出,立即在全球各个领域引起了极大关注。2017年,国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》后,我国各级政府和产业界积极响应,积极推进工业互联网创新发展。工业互联网已从概念探讨迈入产业实践,并在实践中不断完善对工业互联网定位、路径和价值的理解与认识。


一、认知对比:“工业”属性是工业互联网重要特征

  工业互联网将工业生产运营过程的每一个主体、要素、环节转化为数据模型,通过全方位采集数据,进行深入地数据分析与挖掘,利用数据和网络大幅提升生产经营活动中资源配置的效率和水平。工业互联网最主要的特点在于它的工业属性,虽然都要实现互联互通,但工业互联网与消费互联网背后的内涵不尽相同。消费互联网是通过互联网连接PC、手机等终端设备使用者,而工业互联网是通过工业数据建模和工业级网络实现生产要素间的互联互通。

  因此,工业互联网不是简单的“工业”+“互联网”,它比消费互联网在各个场景、各个环节的情况更为复杂,对专业技术要求也更高。首先,生产设备无论是在设备数量上还是产生的数据量上都远超个人终端设备,生产经营过程数据模型的构建和应用的复杂度更是远高于个人消费行为数据模型。其次,工业互联网的网络架构涵盖企业控制网、管理网、互联网等,层次多且复杂,例如,工业互联网可能面临上千种、互不兼容的协议,要实现生产设备间的互联互通难度巨大。再次,由于企业运营对网络连续性、实时性要求高,网络时延需控制在微秒级。最后,工业互联网可能面临的更多类型的攻击,单个安全事故的潜在损失更大,且目前没有较为完善的安全保障机制,工业互联网面临前所未有的安全挑战。


二、解决方案对比:工业互联网平台解决方案更加开放、更有效率、更易推广

  工业互联网平台解决方案关键在于针对工业应用场景,通过各类机器设备、人、业务系统的互联,促进数据跨系统、端到端的流动,基于数据分析、建模、利用,实现数据驱动的生产和运营闭环优化,形成新的业务模式和新的业态。

  (一)数据采集、流动、集成、分析、应用等闭环管理是平台解决方案核心

  平台解决方案扩大了数据采集的范围。随着物联网、云计算、大数据等技术的发展,逐步解决了数据采集数量少、来源单一、精度低、成本高等问题,增加设备设施、生产管理、作业环境可感知的深度、广度和精度,可以解决原来因数据缺失、延时和粗糙,无法精准管理的问题。平台解决方案增强了数据应用的时效性。传统模式下,数据被储存在边缘侧或独立的系统中。基于工业互联网平台的解决方案通过在线、实时处理和应用数据,大大提高了生产和运营状态的感知、分析、预测和决策闭环优化速度。平台解决方案拓宽了数据应用的领域。工业互联网平台解决方案能够打破企业传统业务烟囱式发展模式,实现跨越地域、跨越组织的设备、业务、环境之间数据流动和协作。

  (二)平台解决方案改变了工业知识积淀和创新的路径

  平台解决方案将经验判断进行模块化、软件化。我国工业发展过程中积累的大量有价值的工业知识经验没能沉淀下来,工业软件数量少,且系统内知识无法拆分提取,难以复用。“传帮带”模式仍是工业知识传承的重要途径,人才培育需要花费几年甚至几十年时间,人才流动将为企业带来不可预估的损失。工业互联网平台解决方案改变了工业知识传递途径,基于平台上汇聚的工业机理模型和微服务组件,工程师能够以更低的成本、更高的效率、更具拓展性地开发工业APP。平台解决方案应用大数据、人工智能推动知识创新。我国工业发展长期采用粗放式生产管理方式,企业研发、生产、销售、服务、管理等各环节都有很大优化空间。平台解决方案能够应用大数据、人工智能等技术手段对工业大数据进行深度挖掘,推演出难以被洞察的新型解决方案。

  (三)平台解决方案支撑构建工业创新价值网络

  平台通过工业资源汇聚、整合建立新型工业价值网络。工业互联网平台以数据为驱动,整合社会化资源,数据的交互、流通推动传统以业务流程为基础的单向价值链条向价值网络过渡,促进各类主体能够基于平台进行网络化协同。平台基于社会化资源推动应用和创新双向迭代。传统模式下,工业企业进行独立技术创新,随后通过专利、品牌等手段,以很长一段时间来消化吸收技术创新带来的收益。平台上共享的资源能够节约大量的重复劳动,并且将通用经验改造成标准化、模块化的应用开发工具,开放给平台上所有企业和开发者,鼓励更多参与者加入工业互联网平台。以应用迭代提高技术创新速度,推动工业技术长周期向短周期过渡,形成工业数字经济新格局。


三、价值对比:工业互联网更有利于催生新动能

  工业互联网解决方案为工业企业提供了基于数据模型的新技术、新方法和新服务,实现了以流程驱动的业务系统转变为数据驱动的个性化应用新范式。工业互联网将为工业生产方式变革、产业协同升级、工业数字经济转型提供新动能。

  (一)工业互联网推动企业生产方式变革

  工业互联网加速推动生产要素、制造技术创新变革。一是支撑生产要素变革。传统模式下,依托劳动力、资本、土地等传统生产要素的增长动能逐渐衰竭;而在工业互联网环境下,工业数据日益成为企业获取竞争优势的关键生产要素,数据要素的创新潜能通过工业互联网得到进一步激发,并通过对传统生产要素的渗透、改造和赋能,成为提升工业全要素生产率的关键路径。二是加速制造技术迭代创新。传统模式下,技术创新周期、投入回收期普遍较长;而在工业互联网环境下,通过不断深化制造技术与大数据、人工智能技术的深度融合,可建立基于数据模型的工业知识沉淀、转化与复用新模式,形成开放、协同的制造技术创新生态,进而提高创新能力、缩短创新周期。

  (二)工业互联网赋能社会化资源动态配置

  工业互联网为实现社会化资源动态配置赋能、赋智、赋值,促进制造体系由封闭走向开放。一是加快制造能力开放共享。传统模式下,企业生产经营具有刚性边界约束,制造资源和能力跨企业共享难度较大;而在工业互联网环境下,通过制造资源和制造能力的数字化、模型化、平台化,可以有效汇聚和利用社会资源,促进制造能力的快速共享、提升和变现。二是产业组织方式由业务链条变为网络化协同。传统模式下,产业链企业间的关系多建立在商品交易基础上;而在工业互联网环境下,通过开放接入模式、整合并打通产业链各环节,工业互联网将有助于变革制造资源和制造能力的传递方式,形成以用户参与、多方协作、价值共创等为特征的开放网状价值生态。

  (三)工业互联网催生新型工业数字经济

  工业互联网推动传统产业变革的同时,正在持续推动以融合、创新、共享等为特征的工业数字经济发展。一是产业边界日益模糊。传统模式下,产业边界往往较为清晰,产业内规模经济效应明显;而在工业互联网环境下,制造企业以产品制造为中心不断向个性化服务延伸,服务企业不断推动自身基于数据模型的服务创新,催生出设备资产在线管理、基于平台的生产运营优化、产业链生态资源服务等创新模式,产业之间的边界日益模糊,大企业平台化与服务化趋势日益显著,基于平台的中小企业也将随之涌现。二是传统工业分工格局加速分解、融合与重构。传统模式下,产业内部的专业技术分工相对明确;而在工业互联网环境下,随着传统产业对新技术、新模式应用的不断深化,产业分工格局加速分解、融合与重构,基于专业技术的传统分工方式向基于数据能力的新分工方式转变,正在加速改造传统产业,围绕更精准定义个性化需求、更有效整合社会化资源、更快速响应和交付等方面形成开放价值生态共创能力,催生以数据为关键驱动要素的新业务新产业,培育工业数字经济时代的新型数字化产业体系。

 

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