人类社会经历了农业革命、工业革命,正在经历信息革命。互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术与经济社会各领域的全面深度集成,正在催生以线上线下一体、信息与物理融合为特征的新产品新模式新业态,推动全球产业数字化、网络化、智能化变革,为世界经济打造新动能、开辟新道路、拓展新边界。国际金融危机发生以来,发达国家高度重视虚拟经济和实体经济的协调发展,纷纷实施“再工业化”战略,重塑制造业竞争新优势。一些发展中国家也在加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,日益成为新工业革命的关键支撑,对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。
一、发展工业互联网是各国面向未来的共同选择
近年来,世界经济陷入低迷,全球增长动能不足,传统增长引擎对经济的拉动作用减弱,但新的经济增长点尚未形成。要打造富有活力的新增长模式,挖掘各国和世界经济增长新动力,必须变革传统的增长方式,在创新中寻找出路。工业互联网一头连着制造,一头连着网络,既通过技术创新促进了生产力的发展,又通过模式创新丰富和重塑了生产关系,成为各国争相投入、不容有失的共同选择。
一是工业互联网是新工业革命的关键基础设施。
工业互联网本质上是基于云平台的制造业数字化、网络化、智能化基础设施,为企业提供了跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通平台,使企业可以在全局层面对设计、生产、管理、服务等制造活动进行优化,为企业的技术创新和组织管理变革提供了基本依托。同时,企业通过工业互联网平台,获得了在更大范围内打破物理和组织边界的能力,便于打通企业内部、供应链上下游、供应链之间的数据孤岛,实现资源有效协同,形成无边界组织,实现价值创造从传统价值链向价值网络拓展。
二是工业互联网成为制造业转型升级的现实路径。
工业互联网是新一代信息技术与现代工业技术深度融合的产物,是一套涵盖数字化、网络化、智能化等通用目的技术的综合技术体系。工业互联网的本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系,实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的资源优化配置,提高全要素生产率,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。一方面,工业互联网可挖掘传统制造业发展潜力,通过引入新技术、新管理、新模式,为制造业插上互联网的翅膀、注入信息化的基因,加快传统制造业转型升级步伐。另一方面,工业互联网加速先进制造业发展步伐,催生了智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化衍生、数字化管理等新型制造模式,推动制造业开启智能化进程。
三是工业互联网有助于各国获得竞争新优势。
基于平台的赢者通吃竞争模式正在加速从消费领域向制造领域演进,谁能在工业互联网的竞争中占得先机,谁就能够把握住未来的主动权,重构制造业研发模式、生产方式和组织形态,以工业互联网为核心的生态之争正成为主要国家竞争的新焦点。美国工业互联网联盟、德国工业4.0平台组建的主要目的在于,通过整合产学研用各方资源突破核心技术、开展测试验证、制定行业标准和推广解决方案,打造制造业新生态,不断强化制造业竞争优势和垄断地位。
在全球新一轮科技革命和产业变革中,信息技术与各行业各领域的融合发展具有广阔前景和无限潜力,已成为不可阻挡的时代潮流。除了德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“机器人新战略”等国家级战略外,英国、法国、韩国、印度、俄罗斯等众多国家也推出了一系列战略,虽然名称各异、侧重点不同,但是推动新一代信息技术和制造业的深度融合,大力加快制造业的数字化、网络化、平台化、智能化转型则是这些战略的共同核心,各国都期望通过技术革命减少对人的依赖,更好发挥人的价值,实现各自国家向高质量、高效率、绿色高端方向发展。
二、各国发展工业互联网的主要历程和做法
在上一轮全球化发展热潮中,美、德、日为首的发达国家纷纷实施“去工业化”战略,将价值链中附加值较低的加工、组装等环节转移到低成本国家和地区,在本国主要聚焦研发、关键零部件生产及品牌营销等高附加值环节,通过全球资源的整合分工实现最大收益。但随着全球竞争和分工的形势变化,尤其是国际金融危机的发生,使发达国家重新意识到制造业的重要性,急需在新兴国家不断成长和数字化转型需求高涨的情况下寻找新出路,建立新优势。这种战略转向需求与各国的产业实际相结合,形成了各具特色的不同发展路径。
(一)美国工业互联网发展持续领跑全球
自2014年美国GE、IBM、Cisco等龙头企业主导的工业互联网联盟(IIC)成立以来,美国政府及联盟组织成员动向一度成为全球工业互联网发展的风向标。在推进策略上美国更加注重以创新为驱动,发挥互联网、信息通信、软件等优势,利用信息技术“自上而下”重塑制造业。
一是政府大力实施再工业化战略。
2008年国际金融危机之后,美国意识到“去工业化”所带来的“产业空心化”问题,将重振制造业作为长远发展的重要战略,密集而持续地出台了一系列政策措施。美国政府组织实施了“先进制造业伙伴计划”,构建“国家制造业创新网络”,重点突破信息物理系统、先进传感与控制、大数据分析、可信网络、高性能计算、信息安全等工业互联网关键技术,为工业互联网的发展和应用提供有力支撑。通过这些措施,意在通过生产关系、生产方式以及技术革新,使工业重新焕发强大生命力和竞争力,并通过新一轮技术革命的成果引领和改造其他产业,推动产业优化升级,加速第四次工业革命进程。
二是领军企业引领美国工业互联网发展。
GE作为美国传统制造业的巨头,率先意识到数字化转型的重要性,于2013年推出Predix工业互联网平台,大力推动工业互联网发展。随后GE投入大量资源以Predix为核心成立新的业务部门GE Digital,将其作为GE战略的关键部分。GE还与微软、思科、IBM等巨头建立合作关系,共同推动工业互联网发展,强化平台服务能力。2018年12月GE正式宣布将向私募基金公司银湖出售部分GE Digital业务,并将投入12亿美元成立新的工业互联网公司,独立运营Predix平台及相关数字化业务,在工业互联网发展道路上进行新一轮的尝试。此外,美国参数技术公司(PTC)凭借ThingWorx 平台被多家研究公司评为2018 年全球工业互联网市场技术领导者,已成为全球应用最为广泛的工业互联网平台企业。
三是优秀初创企业获得资本青睐。
2014年成立的Uptake 公司在短短4年间获取超过2.5亿美元融资,市场估值高达23亿美元。提供边缘智能软件的FogHorn公司目前累计融资4750 万美元,仅2017年B轮融资就获取3000万美元。独角兽企业C3IoT基于工业互联网平台开发了一系列工业APP,目前接入设备数已超过7000万,四轮累计融资1.1亿美元,估值达14亿美元。
四是积极打造工业互联网发展生态。
2014年3月,GE、AT&T、Cisco、IBM、Intel等5家企业联合成立工业互联网联盟(IIC),推动工业互联网技术标准化和试点应用,打造工业互联网生态体系。2015年IIC发布工业互联网参考架构,系统性界定工业互联网架构体系。2016年3月,工业互联网联盟和“工业4.0”平台代表在瑞士苏黎世探讨分别推出的工业4.0参考架构模型和工业互联网参考架构的潜在一致性。截至目前,美国工业互联网联盟已有来自全球33个国家的260 余家成员单位,致力于开展测试验证、标准制定、国际合作等工业互联网生态建设。
(二)德国工业互联网建设步伐不断加快
德国制造业装备领先全球,为应对新一轮科技和产业革命带来的挑战,德国更加注重发挥自身在制造装备、自动化系统、工艺流程等方面优势,利用互联网等信息技术“自下而上”改造制造业,提出工业4.0战略,其本质也是通过连接打通生产机器构成的“真实”世界和互联网构成的“虚拟”世界,基于工业互联网重塑新型生产制造服务体系,提高资源配置效率。
一是政府出台一系列战略部署。
在德国国家工程院、弗劳恩霍夫协会等研究机构的推动下,德国政府将工业4.0上升为国家战略,试图通过信息网络与工业生产系统的充分融合,打造数字工厂,实现价值链上企业间的横向集成,网络化制造系统的纵向集成以及端对端的工程数字化集成,强调机器与互联网的相互连接以改变当前的工业生产与服务模式。2019年德国进一步提出“国家工业战略2030”发展战略,并将中美两国在“平台经济互联网公司全球独揽”作为德国工业发展的挑战之一,意在通过加大政府政策的附加力量,巩固新形成的相对优势。从德国系列战略部署来看,其目的是进一步打造工业生产全要素、全价值链、全产业链全面连接的生产制造服务体系。
二是领先企业积极推动工业互联网布局。
西门子数字化业务年收入高达140亿欧元,在其刚刚发布的《愿景2020+》战略中将“数字化工业”作为未来三大运营方向之一,并启动“火箭俱乐部”全球初创企业计划,推出MindSphere平台3.0版本,联合库卡、Festo、艾森曼集团等18 家合作伙伴公司共同创建“MindSphereWorld”,打造围绕MindSphere 平台的生态系统,并扩展其全球影响力。西门子近期还收购了低代码技术公司Mendix,大幅降低应用开发门槛,将会使基于平台的工业APP开发效率大幅提升。SAP将在HANA平台基础上构建涵盖边缘计算、大数据处理与应用开发功能的Leonardo平台。
(三)其他国家和地区紧跟推出发展战略
其他国家和地区结合本国制造业发展现状及优势,也纷纷出台工业互联网发展战略。
一是各国打造本土工业互联网体系。
英国出台制造2050,法国制定“新工业法国”战略,紧跟全球工业互联网发展动向,加大对本国工业互联网技术突破、产业布局、金融服务的支持力度。日本提出了“互联工业”战略,试图将人、设备、系统、技术等相互连接起来,以创造新的附加值和解决相关的社会问题。韩国将机器人、人工智能、自动驾驶和3D打印确立为智能制造产业发展的主攻方向。
二是国际合作与交流日趋紧密。
2019年初工业互联网联盟与澳大利亚物联网联盟(IoTAA)达成协议,共同协调工业互联网发展,帮助改善数字经济。2018年,印度尼西亚与新加坡实施第四次工业革命缔结合作,支持印尼工业4.0振兴食品和饮料、纺织品和服装、汽车、化工产品等五个领域。此外,印度的印孚瑟斯、塔塔等几大软件企业与美、德、日等多国制造企业广泛合作,深度参与工业互联网联盟等国际组织。
纵观全球各主要国家的工业互联网实践,基本形成了一条“政府引导、市场主导、企业主体、联盟支撑”的发展道路,在技术攻关、产业布局、资本服务等方面,加大产学研用合作力度,形成合力共同推动工业互联网创新发展。
三、对我国工业互联网发展的启示
建设发展工业互联网是顺应新工业革命演进的历史趋势,是大势所趋。但新生事物的推进没有坦途,世界各国在工业互联网发展的推进过程中,进行了有益的探索,也暴露出一定的问题。对我国而言,要充分把握当前工业互联网建设的重要机遇期,充分吸收国外发展的经验教训,结合我国自身制造业基础和产业结构,打造中国工业互联网平台体系。
一是要以平台为中心,辐射带动工业互联网全链条发展。
从国外领先工业互联网企业实践看,德国工业4.0战略以及美国工业互联网都提出了打造一个平台的重要实践,工业互联网发展的核心载体是工业互联网平台,一方面平台聚集了整个工业生产制造各个环节的要素信息,掌握住平台就掌握了主动权,另一方面通过平台的建设迭代能够牵引数据采集、网络接入、安全防护、应用开发等各产业链条协同发展,带动提升平台供给能力。
二是要以应用为先导,循序渐进打造多层次平台体系。
发展工业互联网平台不是单纯的建几个平台,而是要从应用场景出发,找到真实工业场景的现实瓶颈问题,自下而上形成实际可操作、可复制的一系列系统解决方案,并以工业APP、工业微服务等形式逐渐沉淀到工业互联网平台上,由单点应用到多点推广,由特定行业、特定区域推及至跨行业跨领域,建立起涵盖生产全流程、全环节的一系列平台解决方案,形成多层次平台发展体系。
三是要以合作为基础,积极构建开放共享的协同生态。
工业互联网需要高额持续的投入和长时间的积累,从GE最近工业互联网业务短期内经历了从“出售”到“剥离”的波折,以及德国及时调整战略出台《国家工业战略2030》加大政府支持力度来看,工业互联网发展不仅需要龙头企业引领,更加需要政府、企业、联盟、科研院所等多方力量协同,科技、产业、金融等各领域融通。这样充分印证了我国始终坚持“产学研用政”相结合,着力打通科技创新、产业发展、金融服务生态链的工业互联网发展模式的正确性,进一步打造更具活力的生态体系,推动工业互联网应用落地。
(作者系工业和信息化部信息化和软件服务业司巡视员。本文首发于2019年2月19日出版的《中国工业报》)
AII
当前,工业互联网正成为世界各国关注的热点、发展的重点、竞争的焦点,从各国战略支持重点,企业创新转型方向,产业生态发展趋势看,工业互联网正在超越网络、平台和安全三大体系为代表的数字空间维度,向传统生产单元、系统、设备、车间、工厂等物理实体维度加速扩展,工业互联网产业体系与工业体系深度叠加,涵盖工业数字化转型的各个方面,加速工业数字化、网络化、智能化转型升级的历史进程,展现出难以估量的潜力空间。工业互联网日益成为第四次工业革命的基石。发展工业互联网是抢占这一轮工业革命制高点和主导权的必由之路。
世界主要国家抢抓“再工业化”与信息化交汇的重要机遇,纷纷出台工业互联网相关战略,着力形成多层次、全方位的政策推进机制,系统促进工业互联网技术创新和应用推广,加快推动制造业数字化转型,抢占新工业革命制高点。
(一)美国工业互联网突出信息技术驱动的创新引领
美国政府认为,以工业互联网为基石的先进制造业是推动国家未来经济发展的引擎。2008年国际金融危机以来,美国持续推出先进制造业战略行动,高度重视充分发挥信息技术优势,积极探索制造业与互联网等信息技术融合创新发展路径,以工业互联网为抓手,强化创新驱动的前沿引领优势,确保全球领先地位。
美国通过“制造业复兴法案”,先后出台“先进制造伙伴关系计划”、“先进制造业战略计划”、“国家制造业创新网络计划”等战略和计划,2018年10月5日,又发布《美国先进制造领导力战略》,开发和转化涵盖半导体、人工智能、先进材料、工业机器人、数字制造等的新型制造技术,加快以工业互联网为关键支撑的先进制造业发展。
国家科学基金会(NSF)连续14年将工业互联网核心使能技术——信息物理系统(CPS)研发纳入国家科学基金会资助范围,2019年预计投资8228万美元。国防部牵头成立数字制造与设计创新中心(DMDII),通过制定标准,建设测试平台,开发新型软件工具、模型和生产方法,拓展人工智能、区块链等新兴技术应用,重点支持先进制造工厂、智能机器、先进分析、信息物理系统安全等相关技术研发与产业化。
(二)德国工业4.0全面加强信息物理系统创新应用
德国政府强调,当今最重要的颠覆式创新是数字化,而工业互联网是一个改变游戏规则的关键因素。近年来,德国持续升级相关战略计划,为工业互联网体系化建设和持续性推进提供政策保障,大力支持工业4.0(被誉为第四次工业革命),保持和扩大制造业高端竞争优势。
2013年以来,德国相继发布《新高科技战略(3.0)》、《数字议程(2014—2017)》、《数字化战略2025》、《德国工业战略2030》等,将信息物理系统(CPS)作为工业4.0的核心技术,并在标准制定、技术研发、验证测试平台建设等方面做出了一系列战略部署。2019年,《德国工业战略2030(草案)》指出,机器与互联网互联(工业4.0)是极其重要的突破性技术,机器构成真实世界和互联网构成的虚拟世界之间的区分正在消失,工业中应用互联网技术逐渐成为标配,这一变化才刚刚开始。明确提出将机器与互联网互联(工业4.0)作为数字化发展的颠覆性创新技术加速推动,通过政府直接干预等手段确保掌握新技术,保证在竞争中处于领先地位。
德国联邦教育与研究部累计拨付上亿欧元经费支持工业4.0技术研发项目,德国经济与能源部出资5600万欧元建立10个中小企业数字化能力中心。德国地方政府也积极筹措配套资金加大工业4.0落地。
(三)其他国家工业互联网突出应用导向的融合转型
法国、英国、日本等发达国家均发布了制造业数字化转型及工业互联网发展计划,并成立由产学研用各方组成的跨部门、跨领域统筹机构,协调相关推进工作。日本经济产业省在2018年5月设立数字化转型研究组,讨论数字化转型面临的挑战和应对措施,同年6月发布《2018年度制造业白皮书》,进一步明确“互联工业”战略。依托工业价值链促进会(IVI)等组织,汇聚丰田、三菱、日立等一大批知名企业,共同推动工业互联网应用落地。
世界经济论坛创始人兼执行主席克劳斯·施瓦布指出,第四次工业革命的核心是互联网与各项技术的融合。越来越多的发展中国家意识到工业互联网的重要性,加快相关部署。印度总理莫迪指出,利用工业互联网,加快第四工业革命将印度推向新高度。印度建立了第四次工业革命中心,印度尼西亚、泰国、越南等也先后发布工业互联网/工业4.0发展路线图,通过资金支持、国际合作引导产业转型。
面对新工业革命的历史性契机,领先企业充分发挥信息技术和先进制造技术综合优势,通过工业互联网强化发展主导权和竞争力。同时越来越多的企业参与到工业互联网创新当中,给工业互联网产业发展注入强劲势头,全球企业正在共同打造新一代信息技术与工业深度融合的关键基础设施和新型应用模式,促进人、机、物全面互联,努力实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接,推动形成平台支撑、数据驱动、智能增值的工业生产制造和服务体系,不断培育新增长点、形成新动能。
(一)美国企业持续巩固综合领先优势
美国受益于GE、PTC、罗克韦尔、思科、IBM、微软等诸多领军企业的带动,云计算、大数据、人工智能等强大技术能力,以及企业强烈的工业互联网应用意识,多层次产业群体加快形成,工业互联网发展主导地位突出。
工业巨头坚定发力重点方向。
GE公司将工业互联网平台作为应对未来工业挑战的核心力量,率先布局并大力推动工业互联网业务创新。2017年由Predix平台直接驱动的订单涨幅达到150%,GE Digital收入已达40亿美元。2018年12月,GE宣布投资12亿美元,将Predix在内的GE Digital部门独立出来,构建GE全资拥有、独立运营的公司,并将拥有独立的品牌和标识、股权结构和董事会,整合GE数字集团领先的工业互联网解决方案,包括Predix平台、资产绩效管理 、自动化 、制造执行系统、运营绩效管理。
信息产业巨头加快突破关键技术
。PTC公司凭借ThingWorx平台被多家研究公司评为2018年全球工业互联网市场技术领导者。罗克韦尔在推出FactoryTalk平台的基础上,尝试将人工智能应用于工业互联网。霍尼韦尔发布ICSShield软件解决方案,为管理多种过程控制网络的工业客户提供工业互联网服务。微软Azure IoT平台不断丰富远程设备监控、预测性维护、工厂联网与可视化等功能。英特尔推出边缘计算相关芯片和处理器,将云计算、大数据、人工智能技术优势下沉到设备终端。思科将推出支持NB-IoT技术的Jasper Control Center,从各种工业以太网和现场总线中获取实时生产数据。
初创企业创新创业活力强劲。
更多初创企业获得资本青睐,2014年成立的Uptake公司,通过发展工业互联网平台,在短短四年间获取超过2.5亿美元融资,市场估值高达23亿美元。提供边缘智能软件的FogHorn公司目前累计融资4750万美元,仅2017年B轮融资就获取3000万美元。Particle公司推出工业互联网硬件、软件及连接平台,全球已有8500家公司使用。C3IoT提供设备预测维护、能源管理等应用,获得多家行业巨头及政府订单,年收入超5千万美元。
在制造业自动化领先基础上,以西门子、SAP等为代表的德国企业巨头不断强化信息技术应用,加快数字化工业布局。
打造平台新生态。
西门子将工业互联网平台作为数字化转型的关键杠杆,2017年数字化业务收入超过140亿欧元。从2007开始,在数字化领域开展了一系列并购,致力于实现信息系统与自动化控制系统集成。在《愿景2020+》中,明确将数字化工业作为未来三大业务方向之一。联合库卡、费斯托、艾森曼集团等18家合作伙伴共同创建“MindSphere World”,打造MindSphere平台的生态系统。最新发布MindSphere平台3.0版本,强化工业APP开发与应用服务能力,通过大数据分析做出性能数字化双胞胎,优化产品设计,实现闭环生产。博世融合Eclipse开源组织,打造从数字双胞胎到嵌入式编程的边缘开放生态,博世IoT平台集成了10余种工业协议,基于模块化OSGi架构下发至网关设备上进行灵活配置。
加强应用技术创新。
软件企业方面,SAP在HANA平台基础上,进一步推出涵盖边缘计算、大数据处理与应用开发功能的Leonardo平台。通过数字化双胞胎网络,横跨企业研发、生产、供应、销售、服务全价值链,连接产业链利益相关方,主要在物联网、数字双胞胎、企业资产管理、数字化实时工厂、机器学习、区块链透明交易等六大领域,支持企业全方位的数字化转型。装备企业方面,KUKA推出一系列产品布局智能生产,基于KUKA Connect云平台,客户能够随时随地访问自己的 KUKA 机器人,运用大数据和云计算技术进行预测分析,持续提高生产率、质量和灵活性。
投资并购补充短板。
领先巨头借助资本优势收购新兴技术公司,弥补软件开发、数据分析、安全等弱势领域。西门子花费6亿美元并购低代码应用开发平台Mendix,其工业APP开发及部署时间有望缩短十倍。收购UGS公司获得Teamcente软件,实现实时动态地调整产品设计乃至整个价值链。投资工业互联网安全初创公司Claroty,提供威胁检测和监控软件。
推动工业互联网与5G融合创新应用。
倍福(Beckhoff)、博世、德国电信、爱立信等欧洲企业联合成立“工业互联与自动化5G联盟”(5G-ACIA),推动5G在工业生产领域的落地。弗劳恩霍夫与爱立信等企业合作,开展智能工厂、航空发动机制造、智能工业机器人等场景的5G技术验证。
(三)其他国家先进企业着力加快赶超
瑞士、法国等欧洲发达国家立足自身领先制造业基础优势,持续加大工业互联网平台的投入力度;日本企业也积极部署工业互联网产业,在平台研发与应用探索并取得显著成效;此外,印度等新兴经济体的工业化需求持续促进亚太地区工业互联网平台快速发展。
加强工业互联网平台创新。
瑞士ABB集团在未来发展中将重点推动四大领先业务与其Ability平台的融合,为工业客户提供数字化产品解决方案。ABB进一步扩展与IBM的合作,提升ABBAbility平台的工业数据计算和分析能力,目前已经汇聚210多个数字化解决方案。法国施耐德EcoStruxure平台部署在全球超过48万个安装现场,得到了超过2万名开发者和系统集成商的支持,管理超过160万份资产,推动4000多家工业系统集成商将行业知识转化为工业APP。
加强工业互联网产业应用。
在自动化领域,安川MMcloud平台等崭露头角,成为各家企业围绕产品提供增值服务的良好载体。在生产制造领域,日立、东芝分别构建了Lumada平台和SPINEX平台,在优化自身价值链和降低运营成本的同时,为客户创造新价值。
工业互联网具有全要素连接、全链条融通、全主体协同的显著特征,要求建立生态化、全球化的产业组织,促进各方面各领域各环节全面融合。近年来,新型工业互联网产业联盟蓬勃发展,汇聚政产学研用各方力量,加速技术创新突破与扩散渗透,加速模式培育和应用推广,推动工业互联网产业生态迅速聚合壮大。
(一)美国工业互联网联盟不断汇聚优势力量
积极吸纳各类企业巨头和顶尖机构加盟,突出体系架构和测试床建设,加快互联模式推广和市场布局。
全球影响力不断扩大。
2018年底,IIC成员有246家,包括北美、欧洲和亚洲在内的30余国家和地区的产业和企业代表,覆盖工业互联网全生态链。美国国家标准研究院(NIST)、约翰-霍普金斯大学、宾夕法尼亚大学等顶尖科研机构,英特尔、思科、AT&T、博世、施耐德、富士通等全球巨头均是IIC成员,我国华为、中国信息通信研究院等15家企业和研究机构加入其中。
话语权进一步提升。
IIC目前已发布工业互联网参考架构(IIRA)、工业互联网分析框架等六个重要架构报告,加强全球工业互联网发展的引领。在工厂与智能服务、新型网络技术、工业互联网安全、人工智能、车联网等领域,IIC建立了26个测试床,50余家各国企业共同参与,对参考架构和关键技术进行验证,孵化新产品、解决方案及服务,对外输出成果和最佳实践,提升全球产业发展话语权。
新模式新应用加快探索推广。
市场工作组通过发布《创新季刊》、举办成果展等形式,积极协助联盟成员推广最佳实践和经验。商业解决方案工作组(BSSL)则主要负责孵化新模式新应用,通过与日本产业价值链(IVI)促进联盟合作,形成IIC应用案例模板,并积极布局与IVI实现应用案例的共通共享。2018年,BSSL启动了可信服务管理、工业互联网货币化等新模式新业态研究,并积极寻求应用推广。通过加速推动最佳实践案例,建立应用案例和样板库等方式,为缩短产品上市周期、降低企业投资成本、实现转型发展等提供了有力支撑。
(二)德国工业4.0平台注重完善标准架构
优化组织结构,以标准研制和国际化对接为重点,推动建立高度灵活的个性化和数字化的生产模式。
统筹协调标准工作。
德国工业4.0平台汇聚150多个组织的350多名利益相关者,将国际标准化作为重点工作持续推进,成立工业4.0标准化委员会(SCI4.0)推进国际标准对接与合作。已建立德国工业4.0的技术路线图和标准架构,发布了工业4.0参考架构(RAMI4.0)、364个应用案例和76个测试床,围绕工业数据空间等问题开展了系列前瞻性布局研究,发布了工业4.0组件之间的关系等成果文件。
促进数字商业模式应用。
工业4.0平台关注和强调价值及商业模式实现,提出价值服务理念。基于场景,促进自上而下工业数字化转型,提升数字工业服务价值。成立专门工作组,推动建立数字商业模式方法论并应用于制造业发展。
(三)联盟对接深入推动全球广泛合作
主要联盟强强合作,全球联盟组织不断壮大,加速产业生态繁荣,加速新技术、新标准的研制和推广进程。
加强深度合作。
主要联盟组织之间加强优势互补、协同推进体系架构、标准、测试床等方面的合作,促进产业生态壮大。IIC与电气和电子工程师协会、国际标准化组织、国际电工委员会等在内的全球20多个知名行业组织建立合作关系,共同探讨工业互联网发展大计。2019年2月,IIC和OpenFog联盟宣布合并,充分发挥二者互补性,极大地促进雾计算(边缘计算)技术在工业互联网中的应用,为行业发展提供更加清晰的市场前景。IIC还与澳大利亚物联网联盟(IoTAA)达成协议,共同协调工业互联网发展。
加强国际拓展。
联盟组织加强在各区域战略布局,持续扩大影响力和知名度。IIC先后成立了德国、印度、中国区域分部,并围绕架构、安全、路线图等关键领域与德国工业4.0成立6个联合工作组;德国工业4.0也已经与中国、美国、日本、法国、意大利、澳大利亚等国的产业组织建立了合作机制。此外,新加坡、俄罗斯、韩国等国家和地区也都成立了本国产业联盟,并与IIC对接,意在聚合优势资源,增进产业协同,积极融入全球工业互联网产业生态。
来源:工业互联网产业联盟
中国工程院院士杨善林
高端装备是指技术含量高、资金投入大、涉及学科多、服役寿命长,其研发与制造一般须要组织跨部门、跨行业、跨地区的力量才能完成的一类技术装备。比如高端机床、航天装备、高速动车组、智能网联汽车、高端成形装备都是高端装备。
互联网、云计算、大数据、人工智能为主要内容的新一代信息技术的发展,深刻影响着高端装备智能制造,正在形成以资源全球化和制造过程协同化为主要特征的全新产业生态和制造模式。
人类向信息社会不断迈进,但高端装备制造作为国家战略基石的地位从未动摇。我国作为装备制造业大国,如何抓住新一代信息技术带来的发展机遇,铸就大国重器,在装备制造智能化的浪潮中取得国际话语权,事关国家经济安全和国防安全,必须有所作为。
高端装备智能制造与传统制造的核心区别
从制造资源组织方式变革来看,
传统制造过程中,资源的组织是局部的制造资源,企业之间的交流主要是通过供应链系统,产品的代际变迁比较缓慢,整体的生态系统相对稳定;而在互联网等新一代信息技术环境下,高端装备智能制造的资源组织是全球化的,全球制造资源跨业务主体、跨行业边界、跨产品周期进行组织,整个系统复杂多变。
从制造全过程管理变革来看,
传统制造业的管理主要是层级化的,企业管理过程中或者企业生产运动过程中,涉及的主要数据来自企业内部,其优化也是逐步的企业内部的优化,或者说,一个系列的优化;而在新一代信息技术环境下,企业管理是跨层级的网络化管理,企业管理本身所需要的数据,既有企业内部数据,还有社会网络的数据,以及智能网联产品在运行过程中所生成的数据,使得整个制造过程可以进行全程的优化。
从工程管理服务化模式变革来看,
在传统制造模式下,服务化主要是以企业为协作主体,重视企业内部的信息交换,服务仅仅是作为产品的附加值,产品卖出去要做好售后服务,供应上的管理和企业协同等是企业服务化过程中的重要内容;而在新一代信息技术环境下,服务不仅以企业为主体,而且以获取利润为主体,工厂、车间,甚至某一个车间的装备,都可以作为制造资源来进行全球化合作,更重视信息交互的标准,服务贯穿全过程,不仅是售后服务,开发阶段靠服务,产品制造阶段靠服务,产品服役期间更靠服务,所以服务的协同成为企业的主要内容。
从信息服务来看,
传统的信息服务主要是覆盖企业内部制造过程多系统的一个集成架构,主要的决策方法是以数理统计为主的模型化决策分析方法,所以企业知识积累相对缓慢;而在新一代信息技术环境下,企业信息系统的架构往往是基于云端的信息系统架构,把企业放到云上,基于大数据的智能决策方法大大扩展了数据统计的决策方法,在这种环境下,知识的积累速度加快,知识来源更加广泛,知识处理更加便捷,知识推送更加精准。
面向工业互联网的智能制造
习近平总书记在今年第19次院士大会上说到:世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期,我们要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆,培育新动能。
工业互联网应运而生。工业互联网准确地说不是简单的互联网+工业,不是简单的互联网+,它有自身特定的核心技术。工业互联网是指通过相关的工业信息标准和互联网,把分布在各地的多层次制造资源和创新资源相互连接起来,再通过数据感知、数据分析和智能计算实现物理系统与虚拟系统的融合,从而形成机机互联、人机互联,且无缝对接的制造产业体系。工业互联网拓展了智能制造的深度和广度,为智能制造环境下的技术创新、制造模式创新和商业模式创新提供了坚实的技术基础。
在面向工业互联网的智能制造工程领域,有很多关键的科学技术问题。如果把这些科学技术问题研究透了,有成果了,再通过APP加以推广,将是一条非常好的信息化、工业化的道路。
工业互联网的技术标准体系。