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中国信息通信研究院总工程师余晓晖:工业互联网浪潮推动平台发展

2018-01-15  来源:人民邮电报社  作者:天雨

  图片来源:余晓晖“工业互联网发展态势与展望”演讲PPT

时下,平台化浪潮正在从互联网向实体经济领域渗透。无论国内国外,工业互联网平台都处于快速发展阶段,并成为工业互联网应用部署的重要载体。近日,由中国信息通信研究院、工业互联网产业联盟、走向智能研究院联合发起的“工业互联网平台宣讲团”正式启动,以线上线下宣讲活动的形式,面向产业界宣贯去年11月正式发布的《工业互联网平台白皮书》。中国信息通信研究院总工程师、工业互联网产业联盟秘书长余晓晖在首期宣讲活动中指出,当前,全球工业互联网发展格局正在形成,工业互联网平台发展成为突出亮点。

工业互联网成全球产业竞争焦点

余晓晖指出,2017年对于我国工业互联网发展具有重要意义,国务院印发了《关于深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,标志着我国工业互联网顶层设计正式出台,为开创我国工业互联网发展新局面指明方向。

当前,全球工业互联网发展格局正在形成。其中比较有代表性的是美国工业互联网联盟IIC,涵盖了全球主要大国以及龙头企业,我国的华为、电信、中国信通院等也在该联盟里。围绕IIC形成的生态体系与德国、日本、法国的体系均有对接,合作与竞争并存,构成了全球工业互联网协同、竞合发展的格局。

在工业互联网发展过程中,架构设计是核心。工业与互联网的结合,势必有诸多理念的碰撞,需要通过架构设计把应用、商业战略、开放标准、技术路线等统合在一起,进而推动全球商业部署和产业发展。

余晓晖介绍了美国工业互联网联盟IIC测试床四个方面的新技术研发实践,分享了中国工业互联网特色与进展。

据悉,我国工业互联网发展的顶层设计已经形成。2016年发布的《工业互联网体系架构(1.0)》,提出了符合我国特点的参考架构,凝聚了各方共识,统一了发展方向。此外,工业互联网产业联盟在网络、标识、平台、安全等多个方面发布了一系列研究成果,为更多企业参与工业互联网发展提供了重要参考。这也是与国际上基本同步。

在工业互联网技术创新与产业化方面,工业互联网产业联盟进展很快。从34个测试床看,目前围绕时间敏感网络、NB-IoT、工业互联网平台、人工智能等新技术都已开展了创新验证。在产业支撑方面,我国企业在工业互联网网络、边缘计算、工业互联网平台、工业大数据、工业互联网安全等领域也形成了一系列软硬件产品或解决方案,比如,目前联盟企业推出的工业互联网平台已经有30个左右,创新非常活跃。

应用模式创新一直是中国企业的特色,尤其是与中国制造业场景的结合以解决企业痛点问题。过去两年,工信部遴选了29个工业互联网试点示范项目,联盟遴选了25个工业互联网优秀案例,涵盖了智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等各个方面。对此,余晓晖认为,不少案例非常有新意,放在国际上也非常有特色。

工业互联网平台呈现四大特点

余晓晖强调,经过几年努力探索,我国工业互联网已初步形成三大应用路径。一是面向企业内部的生产效率和质量提升,通过打通设备、产线、生产和运营系统,获取数据,实现提质增效,打造数据驱动的智能生产能力。在这一领域全球的实践也比较多,如德国的智能工厂。

二是面向企业外部的价值链延伸,即制造企业通过工业互联网打通自身客户、供应链与产品,实现对市场需求的快速响应、对制造资源的高效整合以及基于产品的运维服务,为企业创造更多的效益,打造数据驱动的业务创新能力。在智能产品、服务领域,美国进行了较多、较为前沿的探索。

三是面向开放生态的平台运营,即领先企业将其服务能力通过工业互联网平台对外提供,在汇聚和打通各类生产设备、协作企业、产品、用户等产业链资源的基础上,打造数据驱动的生态运营能力。在这一领域,全球探索的时间不是很长,但GE、西门子等龙头企业已经发展出自己的平台。相较国外强于智能工厂与平台的构建,我国工业互联网发展路径则孕育了众多商业模式的创新,具有多元化的特色。

余晓晖强调,工业互联网推进,“网络是基础、平台是核心,安全是保障”。平台方面,目前总体有七大核心技术与四类企业布局路径。七大核心技术包括数据集成和边缘处理技术、IaaS技术、平台使能技术、数据管理技术、应用开发和微服务技术、工业数据建模与智能分析技术以及安全技术。从技术发展趋势看,平台架构里的核心是PaaS,应用创新里的核心是工业机理与数据科学的融合,功能下沉体现在边缘与云端协同,而开发框架中,微服务等新型架构大幅降低了开发难度与创新成本,为快速服务提供了重要的条件。四类平台承建主体包括了装备和自动化企业、领先制造企业、工业软件企业以及信息技术企业。以上是工业互联网平台领域目前达到的基本共识,未来还将继续发展。

关于平台应用问题,目前显现出四大场景。一是面向工业现场生产过程的优化,比如制造工艺、生产流程的优化;二是面向企业运营的管理决策优化,比如供应链管理;三是面向社会化生产的资源优化配置与协同,比如协同制造;四是面向产品全生命周期的管理与服务优化,比如产品溯源。

除了工业互联网本身的发展与实践探索外,工业互联网与人工智能的融合探索也值得关注。余晓晖认为,人工智能如果要作用于制造业,最重要的载体就是工业互联网。目前二者的结合主要体现在设备、边缘、平台三个层面,尤以平台层面的实践更为丰富。目前人工智能与平台的结合有两种方法,第一种是将人工智能功能系统/架构直接集成到工业互联网架构中;第二种是把人工智能算法封装在工业微服务模块,或是直接在工业App里面植入机器算法。

工业互联网平台应提升运营能力

虽然近几年我国工业互联网平台取得了一定成绩,成为推动全球工业互联网发展的重要力量,但放眼未来,我们仍需直面挑战、砥砺前行。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》中,明确提出“工业互联网发展323行动”,即三大体系、两类应用、三大支撑,将作为我国发展工业互联网的重要方向与指引。

余晓晖表示,下一阶段围绕建设我国工业互联网平台、提升我国工业互联网平台运营能力等方面,仍有很多工作需要不断推进。一是平台培育,包括搭建跨行业跨领域平台、建成一批企业级平台、建立健全平台技术体系等内容,以满足制造业数字化、网络化、智能化转型需求。二是平台试验验证,需要产业联盟、企业与科研机构等共建面向数据采集、工业PaaS平台、工业App等领域的测试验证平台,开展功能、性能、适配性、安全性等技术验证与测试评估服务,以加快平台落地应用。

在回答如何认识国务院发展工业互联网的指导意见的问题时,余晓晖强调, 工业互联网是工业数字化、网络化、智能化转型升级的重要抓手,是实现中国制造2025战略目标的重要路径,对于推动我国实体经济高质量、可持续发展,建设制造强国、网络强国,意义重大。我国拥有世界上最为完备的工业体系,但发展质量和竞争能力与美、德等发达国家存在一定差距,有着巨大的转型升级潜能。我国也拥有全球最大的ICT产业体系,不少领域已具备较高的发展水平,尤其是互联网发展迅猛,业务创新非常活跃,在消费端涌现出了大量新模式新业态。如何把二者融合,促进双方协同创新,工业互联网是一个重要的突破口。该文件的出台将会带动我国工业与信息通信业的深度融合和协同发展,进而形成倍增效应,实现从高速度向高质量的转变,全面激发实体经济和数字经济的发展潜能。

在谈到中国发展工业互联网的短板时,余晓晖认为,由于我国工业化发展起步较晚,一方面,制造业发展水平参差不齐,很多企业数字化网络化基础相对薄弱,从发展工业互联网的角度,还有很多的基础条件需要建立。即使是已经具备一定数字化基础的企业,在数据采集、网络互联、数据互通与互操作等方面也往往存在一定困难。另一方面,虽然我国信息技术产业有一定优势,但高端装备、自动化、工业软件、工业网络等领域还是与国外存在较大差距,工业互联网发展所需的产业基础尚不完备,在工业人工智能等新领域的布局也需要进一步加快。未来需要从工业互联网技术解决方案的供给侧与工业互联网的应用侧同时发力,相互促进带动,实现我国工业互联网的快速发展。

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