工业互联网 竞争未来
2018-09-26

工业互联网就像一座打通现代工业孤岛的桥梁,通过这座桥梁,企业可以更高效地了解生产制造、经营管理等知识。

| 文 · 朱泰

 

在海尔集团的COSMOPlat工业互联网平台上,990万用户每天提出各种问题和建议,比如内筒清洗难、按键不方便等等。这些问题汇总到一起,平台上的57个设计资源通过这些具体要求进行设计。创意立项之后,借助开放平台引入26个外部专业团队,共同研发攻克技术难题。产品样机通过认证之后,利用26个网络营销资源和558个商圈进行预约销售。用户下单后,开启模块采购和智能制造,在125个模块商资源和16个制造商资源的参与下,产品按需定制、柔性生产。产品下线后,通过涵盖9万辆“车小微”和18万“服务兵”的智慧物流网络,及时送达用户家里,并同步安装好。

从客户提出要求,到最终收到产品,整个过程是海尔工业互联网应用落地的一个缩影:以用户为中心的大规模定制化生产模式,实现需求实时响应、全程实时可视和资源无缝对接。

“工业4.0”“互联网+”“中国制造2025”,在新鲜词汇频出的今天,工业互联网(Industrial Internet)在2018年格外火热。

《政府工作报告》特别强调要“发展工业互联网平台”。工信部、财政部等部委密集出台《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》《工业互联网专项工作组2018年工作计划》《2018年工业转型升级资金工作指南》等多项产业支持政策,更是引发了市场对工业互联网的广泛关注。

 

工业互联网是什么?

当下,随着工业化的进一步加深,过去的人口红利、原料成本低等优势正在逐步消失,低价竞争让低端制造业企业疲惫不已,因此,提升工业生产效率则成为企业下一步竞争核心。

工业互联网最核心的意义所在正是提高效率。

其实,工业互联网早就不是新概念了。

2012年,通用电气提出了工业互联网的概念。2012年11月26日,通用电气的战略和分析主任彼得·伊万斯(Peter C. Evans)和首席经济学家马可·安努齐亚塔(Marco Annunziata)联合撰写了《工业互联网:推动大脑和机器边界的融合》,在全球首次公开提出了“工业互联网”的概念:基于大数据的智能工业,能更精确地处理、传递数据,为企业节省成本,实现工业产出效率的最优。

2013年4月,EMC(易安信)、VMware(威睿)、通用电气三家共同投资成立了大数据公司Pivotal,由Winodws之父、前VMware 首席执行官保罗·马瑞兹(Paul Maritz)掌舵,致力于为企业级用户打造企业级云平台和大数据平台。Pivotal是通用电气数据驱动的平台级战略部署,是其在工业互联网领域的最初布局。

2014年,通用电气的工业互联网概念初步落地,推出40种Predictivity数据与分析解决方案,通过增加可靠性,提高资产性能,延长资产寿命,增强资产安全以帮助企业优化资产。根据通用电气的数据,借助飞行效率服务和Predictivity解决方案,优化交通流和飞行路径设计,通过将数据转换为可执行的洞察力,亚航有望在5年内节省3000万到5000万美元。

即使效率提升1%,对于基数巨大的产业而言,都将是令人惊叹的提升。通用电气表示,即使工业互联网只能让中国的特定行业生产率和能源效率提高1%,它有潜力让中国的航空、电力、铁路、医疗、石油行业在未来15年节省约240亿美元的成本,到2030年将有潜力为中国经济带来3万亿美元的增长机遇。

那么,工业互联网究竟是如何实现这么大的效率提升的呢?简而言之,分三步走。首先,海量数据的采集,这一步需要众多的设备连接到互联网中。然后,工业互联网平台进行数据的处理和分析。最后,企业根据工业互联网平台的建议或指示进行诸如机器监控、设备管理、任务分配等操作。

举例说明,在传统的石油生产中,设备的意外故障往往会导致巨额损失。海上钻井平台每天的运营费用最多可达上百万,一旦有设备出现故障停工,每天的损失可想而知。可是,由于海上钻井平台位置特殊,设备检修的频率受到限制,经常是等到设备故障之后,才进行设备维修保养。在这样的情况下,如果可以对设备故障进行预警,那么就可以大大提高设备运行和维护效率。2016 年 ,BP石油公司和通用电气联合发布了数字解决方案Plant Operations Advisor(POA),可以迅速将油气生产设备的作业数据集成起来,向工程师发送警告和分析报告,还能够结合历史数据进行分析决策,从而让工程师能够及时掌握作业情况。

从本质来看,工业互联网是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化等生产组织方式变革。

工业互联网就像一座打通现代工业孤岛的桥梁,通过这座桥梁,企业可以更高效地了解生产制造、经营管理等知识。企业可以通过工业互联网平台进行数据分析,优化资源配置效率和生产流程,提升产品质量和管理效率,降低成本。

 

重磅政策出台支撑产业发展

当下,互联网创新发展与新工业革命正处于历史交汇期。虽然国外企业已经布局工业互联网的情况,但我国该产业起步并不算晚。随着工业互联网上升为我国“制造强国”国家战略高度,以及产业支持政策的不断落地,工业互联网将进入快速发展期。

2017年11月,国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》指出了工业互联网的重要意义:工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系,打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式,是推进制造强国和网络强国建设的重要基础,是全面建成小康社会和建设社会主义现代化强国的有力支撑。

2018年出台的《工业互联网发展行动计划(2018年-2020年)》提出,到2020年底我国将建成5个左右标识解析国家顶级节点、分期分批遴选10个左右跨行业跨领域平台、推动30万家以上工业企业上云、培育超过30万个工业APP等。

中国电子工业互联网成果发布会上,工信部相关人士透露,2018年,工信部会同财政部专门设置了支持工业互联网发展的专项资金,将重点支持建设一批工业互联网平台测试验证环境和测试床,分批培育跨行业、跨领域和特定行业、特定领域的工业互联网平台。首批5家跨行业跨领域平台名单将在2018年10月之前公布。

除了中央层面,地方也纷纷提出相关计划,落实地方工业互联网政策。浙江省推出“1+N”工业互联网平台体系和行业联盟,到2025年,将承载30个行业级子平台,孵化10万款工业APP,服务30万家工业企业。2018年3月,广东省先后发布发展工业互联网和支持企业“上云上平台”的若干扶持政策,到2020年广东要在全国率先建成完善的工业互联网网络基础设施和产业体系。

 

大玩家提前布局

工业和信息化部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏说:“工业互联网平台也是制造业新生态竞争的核心。”他解释说,工业互联网平台具有显著的“马太效应”,当其工业APP和用户达到一定规模时,平台将会爆发式增长,形成赢者通吃的竞争局面。工业互联网平台还有显著的“替代效应”,能够极大降低企业信息化部署的成本和难度,推动制造业走向体系重构、动力变革和范式迁移的新阶段。

工业互联网的“马太效应”似乎已经开始了。

其实,外国企业早就开始布局工业互联网,谋求借助工业互联网重塑核心竞争力。2014年3月通用电气、AT&T(美国电话电报公司)、思科、英特尔和IBM(国际商业机器公司)这5家企业联合发起成立了工业互联网联盟(IIC,Industrial Internet Consortium)。这5家企业都是本行业内的领军企业,它们的联合无疑引起了业界的关注。工业4.0研究院院长兼首席经济学家胡权在文章中分析了IIC这5家创始企业的各自意图。发起公司思科,提出了所谓万物连接(Internet of Everything)的概念,该概念本质上就是物联网。电信运营商AT&T的M2M(Machine to Machine,机器到机器)解决方案,希望从电信运营领域进入工业领域。IBM在多年前就提出了智慧地球的概念,在智慧地球的概念中,物联网是基础的技术。英特尔在物联网芯片上的标准化努力,也是其日后在工业互联网领域继续领先的基础。通用电气公司,无需多言,其工业企业的背景,以及做工业服务企业的追求,都需要工业互联网的助力。

现在,在成立4年之后,IIC已经拥有超过200个成员机构,遍布33个国家。

2018年7月19日,工信部下发关于印发《工业互联网平台建设及推广指南》和《工业互联网平台评价方法》的通知。一系列国家政策的出台为我国工业互联网产业发展提供了指引和支持。“工业互联网平台建设”的提出更代表着政策对于工业互联网的支持已经深入到企业层面。

伴随工业变革与数字经济浪潮交汇,云计算、物联网、大数据等信息技术与制造技术、工业知识的融合、集成、创新加剧,工业互联网平台应运而生。

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。工业互联网平台打破了传统工业企业单兵作战的模式,通过提供涵盖研发、生产、管理、营销、物流、服务等全部流程及生产要素的云端制造服务,实现资源集聚与开放共享。工业互联网平台的作用是帮助企业实现智能化生产和管理以及实现生产方式和商业模式创新。2015年以来,工业互联网平台井喷式发展,目前全球已有平台超过150个,形成了以通用电气Predix、西门子MindSphere为引领,微软、施耐德、IBM、ABB、博世、PTC(美国参数技术公司)等各企业加快推进的竞争格局。

技术更迭越来越快,相差几年或许就落下了一个档。而且,我国的工业和商业水平本来就落后于发达国家,但是,业内人士认为,凭借我国互联网技术的先进性,我国的工业互联网产业也有后来居上的可能。

的确,我国的大型企业都相继推出了工业互联网平台。航天科工、海尔、中信、华为等企业依托自身制造能力和规模优势,已率先推出工业互联网平台,并在各自领域得到初步应用。

工业互联网产业联盟(Alliance of Industrial Internet)发布的《工业互联网平台白皮书(2017)》盘点了部分国内的工业互联网平台以及应用案例。

航天科工集团推出的工业互联网平台 INDICS。河南航天液压气动技术有限公司是高端液压气动元件生产企业,以往存在重复劳动、工作效率低下、产品设计周期较长、产品质量无法保证等问题。通过应用 INIDICS 平台,公司的产品研发设计周期缩短 35%、资源有效利用率提升 30%,生产效率提高 40%,产品质量一致性得到大幅度提升。

中国电信集团 CPS 平台以生产线数据采集与设备接口层为基础,以建模、存储、仿真、分析的大数据云计算为引擎,实现各层级、各环节数据互联互通,打通从生产到企业运营的全流程。中建钢构是中国最大的钢结构产业集团,迫切需要建设平台用以满足装配式建筑新材料高效率、大规模、个性化生产需要。借助CPS平台,中建钢构现已初步实现数据汇聚、大数据存储、数据安全保障、工业数据清理和分析及工业数据展现和应用的能力,预计平台全面上线后,中建钢构可实现生产效率提高20%以上,运营成本降低20%以上,产品交付周期缩短20%以上,产品不良率降低20%以上,单位产值能耗降低10%以上。

华为推出的 OceanConnect IoT 平台主要服务行业包括公共事业、车联网、油气能源、生产与设备管理、智慧家庭等领域,提供 170 余个开放API,聚合超过500合作伙伴。中国第一汽车集团公司探索车联网等服务化转型的过程中,一汽面临一系列问题。通过应用华为 OceanConnect IoT 平台,一汽实现了对千万级车辆的有效管理,并发处理百万车辆的信息。平台还为一汽提供了能够支持实时分析的大数据处理能力,并支持车队管理、共享租车等多种业务。借助平台的能力,一汽推出“挚享”租车服务,未来将逐步在平台上增加车辆控制、轨迹回放、车况检查、电子围栏等新型车联网业务。预计到 2020 年,一汽可通过平台管理 200万车辆及25万支车队。

 

机遇与挑战并存

2018年5月17日,第二届世界智能大会上,富士康掌舵人郭台铭表示,工业互联网将是中国工业的出路,也是整个实体经济的机遇。诚然,富士康作为代工企业的代表,虽然顶着“最大”“最多”的光环,却也承受着低端制造的痛苦,因为感受最深也最有发言权。郭台铭充满希望地预测,到2020年,富士康将达到500亿以上的物联网设备接入量。届时,富士康将完成从一家代工企业,向工业互联网企业的转型,最终跳出低端代工的困境。如果工业互联网搭建成功,苹果将从一个上游任务发包商,转变成一个产品设计商。富士康作为最终产品的工业集成单位,将成为整个工业互联网的枢纽。

以富士康为代表的中国制造业,在工业互联网中看到了曙光。

工业互联网不仅能够助推工业进步,更可能催生新的产业,如同电商催生了移动支付一样。工信部赛迪研究院软件所所长潘文认为,一方面,工业互联网能推动传统工业转型升级,让各种资源更加优化配置,提升工业经济效益;另一方面,也能加快新兴产业培育,催生智能化生产、网络化协同、服务化延伸、个性化定制的诸多新产业。工业和信息化部党组成员、总工程师张峰在“2018工业互联网峰会”上发言,“当前,全球工业互联网正处在产业格局未定的关键期和数据规模化扩张的窗口期,我国工业互联网发展,面临着重大的机遇。”

欲思其利,必虑其害。欲思其成,必虑其败。工业互联网的生命力在于开放包容,但是在这个开放的行业中,机遇与挑战并存。

目前,虽然国内工业互联网呈现出蓬勃发展之势,但也面临诸多挑战。工业互联网的建设,需要国家、企业以及用户从三个层面、供需两端发力,也需要全行业的支持。中国信息通信研究院总工程师余晓晖认为,我国整体的产业技术能力还相对较弱。我国拥有全球最大的工业体系,拥有全球体量最大的互联网产业,以及最全的信息通信业态。中国制造业要走向中高端市场,工业互联网需要建立其全球领先的竞争力,然而现实中,我国整体能力差距不小,特别是缺乏像通用电气、西门子这样的跨国企业引领产业生态,因此更需要聚集产业的力量去共同推动。此外,在工控软件、芯片、操作系统等底层技术方面,我国与先进国家相比,差距更大,要有危机感。

工业和信息化部总经济师王新哲也认为,与发达国家相比,我国工业互联网发展还存在较大的差距:核心技术受制于人,关键平台综合能力不强,特别是缺乏具备综合解决方案和全球全领域覆盖能力的龙头企业。

握住机遇,应对挑战。张峰建议,一是要以夯实基础、强化产业为根本;二是要以推动融合应用为关键,一方面要积极地提升大型工业企业应用创新的水平,另一方面推动工业互联网在中小企业的应用普及,鼓励大企业的工业互联网平台资源等向中小企业开放;三是要以加强国际合作为契机,工业互联网产业发展要有全球化视野,要继续推进与发达国家相关领域行业协会和产业联盟的交流与合作,通过政府对话、联盟对接、企业合作等形式,促进工业互联网全球协同发展;四是要以提升网络安全防护能力为保障。