工业互联网
2020-07-27张昊华
张昊华
进入新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控的关键时期,做好人员隔离、居家办公仍是当前的最佳举措。如何在减少人员流动聚集的情况下,最大程度恢复企事业单位生产作业,降低疫情对企业活动及工业经济的负面影响,成为当前迫切需要关注的问题。
工业互联网平台具有信息汇聚、在线作业、异地协同、远程服务的优势。面对疫情严峻形势和企业复工迫切需要,国内一批工业互联网平台企业加快打造应用于工业企业、医疗机构的工业APP,助力企业实现高效、便捷、在线、协同的工作模式,降低疫情影响。
在中央全面深化改革委员会第十四次会议上,习近平总书记强调,要加快推进新一代信息技术和制造业融合发展,要顺应新一轮科技革命和产业变革趋势,以供给侧结构性改革为主线,以智能制造为主攻方向,加快工业互联网创新发展,提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平。
尽管新冠肺炎疫情对我国各行各业带来不同程度的冲击,未来不确定因素明显增加,经济社会发展面临严峻挑战。但是,中国经济长期向好的趋势没有改变,因此,我们有必要加快布局工业互联网建设,使之成为疫情后经济高质量发展的新引擎。
工业互联网助推制造强国
和网络强国建设
“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业(通用电气、IBM、思科、英特尔和AT&T)联手组建了工业互联网联盟(IIC),从此将这一概念广泛推广开来。
工业互联网是继工业革命和互联网革命之后的又一个全球性商业浪潮。有人说它是“互联网的下半场”。以前的互联网连接的是人与人,而工业互联网连接的是物与物,是机器与机器,甚至是机器与人。因此,通俗地说,工业互联网是实现人、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。”工业和信息化部电信管理局副巡视员刘杰如此解释。
事实上,物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术给制造业带来的红利都离不开工业互联网这个载体。在数据专家、算法专家等专业人才的努力下,许多成熟的互联网公司已经能够将这些新技术移植到工业企业。
工业互联网的本质和核心即是通过平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密连接融合起来,帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动制造服务体系智能化,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
在我国,党的十九大指出,要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。习近平总书记强调,要深入实施工业互联网创新发展战略。2017年11月27日,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》;工信部先后发布《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》《工业互联网APP培育工程实施方案(2018-2020年)》等细化政策,2018年又出臺《工业互联网三年行动计划》。
截至目前,我国工业互联网平台建设、百万工业APP培育、百万工业企业上云等重大工程都已陆续开始实施,随着大数据、云计算、物联网、人工智能等技术与制造业的深度融合,中国制造企业正加速向数字化、网络化、智能化方向转型。
作为推动数字经济与实体经济深度融合的关键路径,工业互联网现已成为全球主要经济体促进经济高质量发展的共同选择,正在推动创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革,推动工业链、产业链、价值链的重塑再造。中国是制造大国和互联网大国,丰富的应用场景和广阔的市场空间为推动工业互联网创新发展提供了强大动能,其发展与美、德、日等发达国家基本同步启动,互存优势、各具特色。
受疫情影响,我国经济已由高速增长阶段更加明显的转向高质量发展阶段,工业互联网已经成为推动我国经济高质量发展的重要引擎,是推动工业经济从规模、成本优势转向质量、效益优势的重要动力,也是促进新旧动能接续转换的重要推力。抗疫期间,更好释放工业互联网平台的发展潜力,切实发挥其对其他行业的巨大带动作用,成为产业升级和经济高质量发展的新引擎,意义极为重大。
工业互联网助力抗击疫情
从无到有十二天验收交付的火神山医院不但体现了中国制造企业灵活高效的产业组织能力,更展示出工业互联网的强大力量。面对口罩、消毒用品、医用防护服等防疫物资短缺问题,制造业企业利用工业互联网柔性生产与产业链协同功能,快速扩大产能、对接原材料,实现跨界转产防疫物资,保障了防疫物资的供给。
工业富联集团龙华园区在1月底首次导入口罩生产线,2月5日顺利实现试产,目前日产口罩200万只以上。比亚迪迅速设计和制造生产设备援产防护物资,2月底实现口罩日产能500万只、消毒液日产能5万瓶。海尔COSMOPlat工业互联网平台与山西侯马经济开发区对接,6天内实现日产量10万只口罩生产线的试产。中国石化基于口罩原材料资源与合作伙伴完成11条口罩生产线对接,3月份日产量达到100万只。除此之外,还有众多企业跨界转产口罩等防疫物资,并在短时间内就显示了成果。据统计,仅2020年1月1日至2月7日,全国有超过3000家企业经营范围新增了“口罩、防护服、消毒液”等业务,经营范围新增医疗器械的企业多达3647家。
与此同时,中国工业互联网产业联盟(以下简称“AII”)高度关注疫情发展,成员单位积极响应政府号召,利用技术优势推出各项服务,支撑做好疫情防控和复工复产等工作。在抗疫路上,AII携手成员单位用心守护,以科技助力与社会同抗疫情、共克时艰。
2020年3月,AII发起 “工业互联网助力企业抗击疫情、复工复产”公益宣传活动,成员单位积极响应,江西联通提供“远程设备管控”服务,通过设备快速接入网络,实现设备网络化与智能化管控,让企业管理及操作人员在“远端”即可随时监控数据、跟踪设备、预测故障,并进行设备控制、管理能源等以往在现场才能完成的操作。例如,江西联通提供“远程设备管控”服务,通过设备快速接入网络,实现设备网络化与智能化管控,让企业管理及操作人员在“远端”即可随时监控数据、跟踪设备、预测故障,并进行设备控制、管理能源等以往在现场才能完成的操作。徐工信息的汉云平台通过技术手段对设备保养数据及历史故障数据进行多维度离线计算分析,为客户提供精准的保养提醒及设备异常恢复方案。
在工业和信息化部信息技术发展司指导下,工业互联网产业联盟、中关村信息技术和实体经济融合发展联盟、产业互联网联盟、信息物理系统(CPS)发展论坛等征集了工业互联网平台企业助力复工复产、疫情防护上线的工业APP情况,共计240款。其中,研发设计类52个,主要用于在线协同设计、程序开发、建模仿真、组件及专业工具共享等方面,下载安装后可实现异地协同设计;生产制造类75个,主要用于设备远程管控、能耗管理、物料调度、作业排成、质量管控等方面,部署安装后可实现生产作业的远程监测与调度;经营管理类46个,主要用于移动办公、经营分析、供应管理、销售管理等,下载安装后可实现对企业经营活动的远程分析与决策;运维服务类37个,主要用于远程运维、产品服务、工况监测等,部署安装后可实现对各类装备、机械等产品的远程监测服务;疫情防护类30个,主要用于医疗物资供需对接、疫情监测、员工健康管理等,直接用于火神山医院等医疗机构,助力疫情防控。
5G助推工业互联网实景应用
5G与工业互联网融合创新进一步加速并得到检验。火神山医院战“疫”现场,网络和信息系统的搭建更加彰显了“中国速度”。华为、中国移动、中国电信、中国联通、中国铁塔、中国电子、中国信科、诺基亚贝尔等前后方企业紧密配合、协同作战,仅在36小时就迅速完成火神山医院5G信号覆盖,之后还交付了云资源、核心系统的计算与存储设备,并建成与解放军总医院的远程会诊系统,启用了5G远程医疗小推车。施耐德电气、西门子、紫光、联想等工业互联网企业向两家医院捐赠设备,确保电路供应、网络通信与信息安全。东华软件为兩家医院建设了医院信息化系统,包括医嘱系统、语音辅助系统、电子病历系统等26个信息化子系统。这其中,无论是“云监工”的视频直播,还是火神山医院、雷神山医院与解放军总医院的远程会诊,5G和工业互联网的融合提供了重要的基础设施保障。
目前,工业企业如何快速应对疫情影响,尽快复工复产?做好疫情信息搜集是关键。过去大部分企业信息搜集以表格报送为主,效率较低。中国移动基于区域工业云的“工业疫情智能防控系统”为各级政府、园区、企业、个人提供灵活便捷的疫情上报管理、大数据分析及复工上报审批等服务。
该系统提供智能采集、疫情分析、复工上报、复工分析、复工审批、健康度分析、经济监测、异常报警及求助上报等服务内容,精准助力政府汇聚防疫信息、开展疫情监测预警及复工审批,高效进行园区、企业疫情排查、预警、复工申请,便于员工健康、居家、返程信息采集。
疫情爆发后,由于复工人员的减少,为大量工业企业产品检测检验方面造成困难。针对这一问题,中国移动利用5G网络,将待检测物品通过超高清工业摄像头拍摄的图片信息上传至云端进行图像识别及分析,实现缺陷实时检测与自动分拣,同时可有效记录待检测物品的瑕疵,为回溯缺陷原因提供数据分析基础。目前,工业机器视觉质检系统,已在疫情期间服务于许多工业大型工业企业,相比原人工质检效率提升90%,提高精度,解决人力问题。
通过工业互联网,5G远程操控已经在企业安全生产中得到实现。中国移动推出的“设备远程操控服务”,通过移动设备接入5G网络,实现设备网络化与智能化管控,让企业管理及操作人员在“远端”即可随时监控数据、跟踪设备、预测故障。在疫情期间,避免人员聚集,助力企业解决用工难问题,同时降低作业风险,提高作业效率。目前,5G远程操控助力某矿区实现近20辆矿卡的5G自动驾驶及编组作业,助力企业减少作业人员68人,生产效率提升10%。
防疫期间,如何对戴口罩的人进行机器识别成为一个难点和重点。 基于5G网络、人工智能、计算机视觉等技术打造的口罩识别检测系统,助力工厂进行疫情防控。通过将现场摄像头采集的视频汇总输入本地服务器进行处理,能够实时进行口罩佩戴识别、人员监控、违规行为警报与统计等功能。通过该系统规范员工必须佩戴口罩进入工作区域,实现非接触式筛查,有效避免巡检人员现场接触,降低交叉感染几率。该系统还可对工人是否正确佩戴口罩的情形进行推断识别,并将口罩佩戴检测结果实时展示,及时告警违规行为。
5G网络环境下,中国移动推出了工业疫情智能防控平台。目前,这套系统在洛阳工信局17个分局及当地390余家工业企业已参与使用,覆盖近6万人,大幅提升防疫效率。该系统助力多家工业企业对多种材料、零件、设备等资产以及厂内人员进行实时跟踪管理,快速调取位置、运动轨迹。同时,通过仓储托盘精准定位,提升物资入库、找货、出库的效率和疫情防控一线物资响应速率,优化资源调度。如企业复工的过程中,发现疑似病例,还能通过该系统实现精准的位置轨迹追踪能力,帮助企业快速排查、精准找到密切接触者,避免企业全员被无差别隔离,确保复工人力。
促进工业互联网平台健康
发展的几点建议
更好推动经济高质量发展,需针对现存问题,释放工业互联网平台的发展潜力,有效助力我们转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力。
第一,以解决关键瓶颈问题为突破口,完善平台支持政策。要完善工业互联网关键共性技术研发支持政策,围绕智能传感器、云化工业软件、网络通信等领域的关键技术瓶颈,以及前沿技术在工业互联网的应用研究,给予科研立项支持,引导和支持平台企业加大数字化研发投入;要支持高水平的工业互联网基础设施建设,加快高速率大带宽、低延时高可靠、低功耗大连接的5G网络建设,满足工业互联网高质量、大体量、连续采样的数据需求;要完善对工业互联网平台的金融支持政策,支持服务支撑能力强、系统生态效益显著的工业互联网平台企业上市融资;要在各类高层次人才和专业技术人才培养计划中,将工业互联网领军人才、工业信息工程专业人才等纳入培养和培训计划。
第二,以拓展“智能 ”为重点,促进融合应用。一方面,需促进工业企业数字化智能化技术改造。对工业企业数字化智能化改造升级和设备更新给予支持,重点推进工业企业生产线的智能化技术改造,支持有条件的大企业建设数字车间和智能工厂。另一方面,需打破“信息孤岛”,促进设备、系统互联互通和数据集成共享。以工业互联网平台为依托,采取发放技术服务券等方式,鼓励支持中小企业进行数字化转型,将业务系统向云端迁移,加强企业内部、上下游企业之间、跨领域生产设备与信息系统的互联互通。与此同时,还要充分发挥我国制造业的规模优势、强大的国内消费市场优势和互联网应用创新优势,拓展平台应用。
第三,以开源和开放标准为方向,完善工业互联网平台生态。一是以开源模式推动工业PaaS平台建设。工业互联网平台要构建完整的生态并保持持续创新的活力,需要坚持开源的框架。政策上要引导龙头企业和技术服务提供商加强开源社区、开放技术平台的建设,基于开源框架吸引大量应用开发者,培育海量工业APP。在研发和推广应用政策上,重点向开源软件、产品和服务倾斜。二是加强标准开放和协议兼容。包括工业设备协议的兼容、通信协议的兼容等。支持产业联盟组织平台企业、技术服务企业、研究机构等联合开展标准研制、试验验证和标准推广。同时积极参与国际标准的制定。三是促进新技术、新商业模式的推广应用。鼓励平台企业引入人工智能、区块链等技术企业,探索新技术在各类工业场景的应用,提升价值创造能力。
第四,以制度建设为核心,营造健康发展环境。需将工业互联网平台的信息安全放在平台健康发展的重要地位,主要落实好三方主体责任:政府部门需加强工业互联网平台信息安全立法与管理,明确相关法律责任,保障平台各方合法权益;研究制定统一的公有云安全标准,明确安全防护要求。平台企业需强化安全主体责任,建立健全安全和应急管理制度和机制,加强平台日常网络安全监测,不断完善技术防御手段。平台其他相关主体亦要保障好自身生产系统的安全性。与此同时,对于工业大数据的治理与使用,亦需利益相关方共同参与治理,促进数据合理流动、确权、安全交易、共享和使用。