工业互联网潮涌
2021-03-24杨光
杨光
雄关漫道真如铁,
工业互联网创新发展的“长征路”才刚开始。
尽管工业互联网在战略地位上如此重要,
又历经数年的发展,
迄今为止,没有任何平台能雄据一方,
更没出现群雄争霸的格局。
现在工业互联网企业仍处于野蛮生长状态,
创新刚起步,未来空间巨大。
工业互联网被喻为第四次工业革命的敲门砖,是工业发展的必经之路。当前中国制造业还处于发展的初级阶段,大部分企业因处于产业链的中下游,技术含量低,利润空间小。制造业要提升利润空间,逆袭到产业链高端,需要依靠工业互联网,发展智能制造。补短板、锻长板、强企业、突破“卡脖子”技术,都要借助工业互联网。
工业互联网姓工
自2017年11月《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》印发以来,工业互联网正式上升为国家战略。2020年12月22日,工信部正式发布《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,为深入实施工业互联网创新发展战略,推动工业化和信息化在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展指明了方向。《行动计划》明确提出,到2023年,覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施初步建成,在10个重点行业打造30个5G全连接工厂;打造3-5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台;基本建成国家工业互联网大数据中心体系,建设20个区域级分中心和10个行业级分中心。工业互联网势如破竹,正深入到制造业的毛细血管。《行动计划》将引领工业互联网踏上新征程,产业发展高潮即视可见。
2012年,美国通用电气公司(GE)给出“工业互联网”的定义:“工业互联网就是把人、数据和机器连接起来”。也就是说,工业互联网的三要素,是人、数据、机器。
工业互联网事关我国制造业竞争优势的确立、巩固和强化,也事关制造强国宏伟目标能否顺利实现。工业互联网作为新一代网络信息技术与现代工业融合发展催生的新事物,是实现生产制造领域全要素、全产业链、全价值链连接的关键支撑,是提高产业链供应链稳定性和竞争力的重要保障,是补短板、锻长板,提升产业基础高级化、产业链现代化水平的重要基石,是工业经济数字化、网络化、智能化的重要基础设施,是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。要筑牢制造强国的根基和现代化经济体系的底盘,必须加大力度,发展工业互联网。
工业富联董事长李军旗认为工来互联网核心内容是“三软三硬”,“三软”是指工业大数据、工业人工智能和工业APP,“三硬”是云、网、端,分别指服务器、网络和智能终端,而实现软硬件的自主可控是关键。有专家认为,实现产业链的国产替代不仅是为了求生存,规避彻底断供的风险;同时更是为了求发展,让中国企业获得更多的利润空间,勇敢地向产业链上游突破,从而迎来更加广阔的发展前景。
老话说:“水流则清,人動则活”。武侠小说里也总是提到:“打通任督二脉,功力倍增”。这都说明了“流动贯通”的重要性。工业互联网就是让数据“流动”起来,带给企业真真切切的好处。海尔、富士康、树根互联等企业基于平台打通核心数据链,实现覆盖生产制造、产品全生命周期以及供应链的数据贯通,推动资产、运营、组织管理等方面的数字化管理创新,切实提升了企业管理能力和效率。
总体来看,工业互联网能使企业在三方面受益。第一,节能降本。数字化转型后,企业不再是盲人摸象,避免了浪费,优化生产方式,降低成本是工业互联网带给企业最直接的效果。第二,提高生产效率。工业互联网提供了珍贵的大数据,提升了生产线的信息化和智能化水平,在实时监控、数据可视化等助力下,生产效率大幅提升。第三,实现服务的转型。借助大数据分析和个性化定制方案,低端服务模式的企业可以完成转型升级。
科技的发展从来都不是一蹴而就的,而人们对工业互联网的认识也是随着实践不断深化的。中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问宁振波强调,工业互联网“姓工不姓网”,难点在工业而不在网络;联的是生产要素,不是消费要素。工业互联网核心是“人-机-物”的互联互通,网络是基础,平台是核心,安全是保障,切不可忘记工业是主体。轻视工业,工业互联网就是无本之源。现在很多企业号称在建设工业互联网,却离工业越来越远。
好问题比答案更重要
正如“互联网预言帝”凯文·凯利所言,好问题比完美的答案更重要。
在网络发达、信息爆炸的时代,各种搜索引擎、人工智能,让答案变得越来越唾手可得,提问变得越来越珍贵。好问题像引擎引领人们开拓新领域。找到解决方案非常容易,最难的是找到要解决什么问题。
在当下这个答案简单但问题模糊不清的时代,这点尤为重要。发展工业互联网,先要找出阻碍其发展的问题,提出好问题是解锁了产业发展的关键。
“当下工业APP发展面临缺乏完善的基础共性知识、行业通用知识体系,市场化机制不完善等困难。”北京索为系统技术股份有限公司副总裁阎丽娟指出,以航空为例,复杂装备研制需要的工业技术体系由基础共性技术、行业通用技术和企业专用技术三方面构成。其中基础共性技术包括结构力学、流体力学、动力学、自动控制、电子通信、钣金工艺、复材工艺等;行业通用技术涵盖机翼、起落架、结构布局、飞控系统、综合航电等设计;企业专用技术涉及S型隐身进气道、推力矢量等技术。而我国工业技术软件化的情况是基础共性技术和行业通用技术上缺乏系统性建设和共享,企业技术体系建设缺乏强大“地基”;企业“烟筒式”建设工业技术体系,导致重复建设,水平不高,严重制约了整体行业技术水平。由于缺乏统一标准和共享机制,工业技术体系难以重用,难以聚合,难以一体化发展。
赛迪智库工业互联网平台形势分析课题组总结出四个值得关注的问题。
第一,核心技术积累不足,平台发展遭遇“卡脖子”。从供给看,我国工业互联网平台发展的基础支撑产业薄弱。从需求看,软件应用投入不足,缺乏以需求牵引供给的发展环境,影响了工业互联网平台核心技术的持续迭代和功能演进。
第二,解决方案有待成熟,企业普遍不敢“吃螃蟹”。尽管我国已经出现一些基于工业互联网的行业融通发展新业态、新模式,但是大多仍然处于探索阶段,尚未全面推广,企业界仍然以观望为主。
第三,人才供需结构失衡,传统企业频被“挖墙脚”。一方面,“育人难”。工业互联网平台的建设是一项复杂的系统工程,开发者需要具备集模型算法沉淀、工业PaaS搭建、平台二次开发等于一体的综合能力,相关人才培养时间长、难度大。另一方面,“留人难”。互联网公司往往用数倍于工业企业的年薪挖人,加剧了复合型人才的结构性短缺,难以为平台建设及应用推广提供有效支撑。
第四,生态体系尚不完善,资源整合能力、优质平台供给、金融服务能力不足,亟须政府“一盘棋”引导。
行业壁垒高:Know-How成為难以逾越的屏障
当前工业互联网应用呈现两极分化:大型企业纷纷入局,生怕错过风口;中小企业犹疑观望,不会用、不敢用、不愿用,担心应用工业互联网平台会导致业务出错或进度受阻,同时制造企业信息化基础参差不齐,阻碍了平台应用的持续深化。
能够提供强大的工业互联网平台的企业只有两类,要么是工业制造能力出众,要么是信息技术领先。
例如,美国的通用电气(GE)和德国的西门子,就属于前者。世界上第一个工业云平台“Predix”,就是GE于2015年发布的;第二个平台是德国西门子公司在2016年4月开放的“MindSphere”。
当下这两个平台发展如何?因为亏损,GE卖掉了Predix。MindSphere基本上是用在西门子内部系统中,没有推广。GE花费大力气研发,方向也正确,为何还是黯然收场?中欧国际工商学院经济学和金融学教许小年认为,这是工业互联网和消费互联网的差异导致的。主要是数据安全问题。通用电气和西门子都做了很好的系统,别的企业不敢用的原因就是怕数据被竞争对手拿走。另外,如果GE的工业互联网平台跨到了自己并不熟悉的行业,就失去了竞争优势。
“华为和其他行业的企业合作时,就明确提出两不碰:第一,不碰合作企业的数据;第二,不碰对方的APP应用,而是通过底层、中层、应用层的分工进行合作。”许小年认为,“这是一种很好的模式。”
像亚马逊、谷歌、微软,包括国内阿里、腾讯,这样的互联网企业,拥有雄厚的软件研发实力,但对工业制造过程没有深厚的技术沉淀,目前也很难做出适合的平台。
Know-How 中文译为技术诀窍,最早指中世纪手工作坊师傅向徒弟传授的技艺的总称。现在多指从事某行业或者做某项工作,所需要的技术诀窍和专业知识。与消费互联网的“赢者通吃”不同,工业互联网对各个行业的Know-how要求非常高,具有高度定制化的特点。每家企业生产的产品不同、工艺不同、设备不同、渠道不同,甚至商业模式和供应链也不一样。想要成功,必须经过非常深入的分析,然后建模,最后开发。
徐工信息技术股份有限公司在成立之初,就把汉云定位为最懂制造业的工业互联网平台。因有着浓厚的制造基因,熟悉工业流程和场景,汉云对于跨行业、跨领域通用机理模型的特征提取、泛化抽象、知识沉淀拥有更强的掌控能力,这构成了其核心竞争力。
新冠肺炎疫情期间,全球观众通过直播见证了中国基建的神速,也见证了汉云工业互联网平台的远程调度能力。去年正月初二,徐工信息汉云接到应急指挥部的要求,第二天就通过平台调度了70多台施工设备,火速驰援火神山建设;之后又助力8000多家企业实现复工复产,发挥了重要资源调配作用。
徐工信息技术股份有限公司工业互联网事业部副总经理黄凯将汉云的核心优势归纳为三点:连接侧优势、平台的数据应用以及应用服务能力。
据了解,汉云工业互联网平台已连接了76万台高价值的设备,其中包括工程机械、物流、轨道交通、客运、新能源、水泵、叉车、乘用车和锅炉等专用设备,连接资产达6000亿元;平台涵盖4大类、2500多个工业机理模型,帮助客户进行工业知识的沉淀。与此相对应的是汉云平台强大的知识图谱,也是装备制造业第一个工业知识图谱,可实现上万种工业设备、工艺知识、操作指导、设备维护数据在平台内共享开放。
徐工信息技术股份有限公司CEO张启亮表示,汉云目前90%的产品都被标准化了,从2019年开始,汉云就不断加快从个性化需求中凝练共性产品力的速度,目前已经推出包括设备画像、云MES、云备件以及智能网联产品等标准化产品。
在强大的设备连接、数据采集和边缘计算的基础之上,汉云可以为机床、仪器仪表等通用型设备提供全生命周期管理服务。在汉云的帮助下,江苏某减速企业构建了机床运营动态画像,实现生产过程透明化,优化了生产路线、设备使用、质量管理等流程,每年可节省300万元机床维修费,订单的完成率提升了8.3%。
曙光乍现:一切才刚开始
边实践,边应用,边思考,边改进,边创新。都是摸着石头过河。
阎丽娟建议从五方面入手助推工业APP产业的发展:第一,建立兼顾国际先进和安全可控的工业软件体系。第二,建设工业APP的“基”“通”“专”体系。第三,以大企业为核心推动工业APP新型应用,构建基于工业APP的“供应链+研发设计+采购”模式。第四,建立工业APP的工程师人才培育体系。第五,把基础共性工业APP作为数字基础设施建设的重要内容。
工业技术体系需要国家、行业、企业共同建设并充分共享,没有任何企业能够单独完成整套体系的建设和积累。共享的核心不是分享,而是协作。即分享等于合作,企业合作互动,分享设备、数据、生产资料、既有成果等,产生巨大的价值和财富,推动产业变革。
制造业的产业链并非一个抽象概念,它包含了价值传输、企业生产、供需链接和空间转移4个维度。只有这4个维度互相紧密对接,才会有所谓的“产业链”。平时提到“完整的产业链”,常常指的是企业生产,有人,有机器,有技术,可以生产出所需要的产品。但仅包括生产能力的产业链是残缺的,产业链的核心,是价值传输,也就是通常所说的价值链,只有把生产出来的产品,匹配到相应的需求上,并正常实现空间转移,送达消费端,然后,所有参与机构,都在产业链中贡献自己的力量,同时收获价值,这才是完整的产业链。也就是说,产业链的根本意义,是在消费中创造价值。
卡奥斯COSMOPlat是海尔集团于2012年开始探索并自主研发的工业互联网平台,是全球首家引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。短短几年,海尔卡奥COSMOPlat成为了唯一一个为世界贡献了两座灯塔工厂的企业,目前已成为全球规模最大的大规模定制生态平台。
富士康基于BEACON工业互联网平台连接海量设备并在核心层(边缘层)和云端进行统一管理,仅在云网设备领域即推动管理成本下降9%、每百万元营收制造费用降低11%。
据中电工业互联网有限公司党委书记、董事长朱立锋介绍,中电建了基于工业互联网标识解析二级节点电子行业应用服务云平台,打造了SMT行业云平台整体架构,初步实现了智能化供应链。对中小微企业提供服务;实现了基于工业互联网的MST改造新模式,针对高、低端市场需求,量身打造符合客户实际情况的产品包。
中电凯杰就是基于中电互联行业云建设的全数字化SMT云工厂。中电凯杰云工厂改造,分为改造需求、资源集成、数据采集、云平台建设四个层级,包括库房管理系统、车间数字化信息化改造、使用大数据分析质量管控APP、SMT云工厂信息应用中心建设。中电凯杰应用了SMT产线全流程稳健质量工业互联网解决方案,解决方案包含波峰焊稳健设计、SPI工况分析、钢网印刷稳健设计、SMT贴片工况分析、AOI工况分析等9个APP,可以有效推进SMT数字化管理。整体改造后,生产运营成本平均降低36.1%、产品总体不良品率降低20%以上、设备稼动率提升近21.4%。
5G时代,工业互联网有了更多可以创新和发挥的空间。
中国联通全力开展5G共建共享,自主研发的工业视觉AI质检系统能通过机器视觉准确、快速、稳定地实现玻纤视觉质检,极大降低人工检测成本。据联通数字科技有限公司数据智能事业部首席AI科学家廉士国介绍,针对工业领域生产质检、合规等痛点,中国联通构建以5G+AIoT+云为基础的工业AI解决方案,以AI技术中台支撑智能场景应用,同时具备行业可复用、可按需部署、零基础运维以及软硬一体化四大特性。
联通工业AI解决方案已在国内多个工厂落地应用:在某知名服装制造企业,人工智能+5G技术可以实现对拆除止口线头、前襟版型检验过程中10多道工序精细化的合规检测以及识别,并自动计算出产品合格率和员工工时的达标率,强化生产过程中的可视化、透明化和可预测性,为产品品质提供强有力的保障。
在某大型装备制造企业的发动机产线上,联通AI质检实现了发动机下线的自动质检功能,可在6秒内完成对发动机多个角度30个以上点位的部件做合规性质量检测,相对于人工检测,AI质检获得了检测效率、质量和稳定性的全方位提升。
在某汽车内饰材料生产车间内,针对面料质检的外观及品控要求,联通AI质检解决了复杂工业客户现场的瑕疵成像采集问题,并通过模型迭代成长机制,让系统不断提高瑕疵检测的准确率。缺陷检出率超96%。
记者手记
让子弹再飞一会儿
没有实践一切都是纸上谈兵。面对工业互联网,所有企业都是新手。要不断实践,勇于尝试,探索后再规划,重新出发。同时要勇于试错,有时候犯错和进步“相依相偎”,只有持续地对小错误容忍,才能迎来突破性创新。
雄关漫道真如铁,工业互联网创新发展的“长征路”才刚开始。
在凯文·凯利看来,世界上最伟大的東西,现在还没有被发明出来,也就是说,所有的企业,现在开始,为时未晚。他认为大多数创新都是现有事物的重混。“经济学家发现,全新的东西很少,大多数创新都是现有事物的重新组合。这种重组就是重混。这是世界发展的方向,重要的趋势。”他说,“企业想要升级,需要拆解企业的构成,再进行重组,在重组的过程中产生新事物。”
相信工业互网联的创新也是这样,真正颠覆的技术,还在混沌的酝酿中;或者实现生产全要素、全产业链互联互通,提高生产效率、支撑工业互联网生态体系的组合还未问世。
尽管工业互联网在战略地位上如此重要,又历经数年的发展,迄今为止,没有任何平台能雄据一方,更没出现群雄争霸的格局。现在工业互联网企业仍处于野蛮生长状态。创新刚起步,未来空间是巨大的。正如许小年所言,在这个领域中,也许无法产生像BAT那样超大体量的公司,但毋庸置疑,在各个行业中,都会涌现出一批以工业互联网为核心竞争力的领军企业。
让子弹再飞一会儿。