半导体

工业互联网:加速融入中国制造

作者:闵杰来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2015-09-01 08:23我要评论

今年的政府工作报告中提出大力发展“互联网+”战略,具体到工业领域,就是“互联网+制造”的概念。这个概念和美国提出的工业互联网概念区别并不大,通俗理解,都是在制造业中多方运用与互联网相关的新兴信息技术,改变制造模式、提升生产效率、创造更多价值。

在当今较为流行的工业4.0和工业互联网两派理念中,中国为何不仿照工业4.0做自己的工业体系,而是偏向于互联网在工业中的运用?虽然《中国制造2025》已经发布,被视为引领中国工业未来10年转型发展的纲领性文件,但是我们应该看到,《中国制造2025》并不是中国版的工业4.0,两者间的差异非常大。分析其原因,乃是中国制造业大部分还处在德国2.0水平,而且还有很多达不到2.0,而是在1.0水平,这和德国工业4.0的标准相差还是比较大的。

中国制造业大而不强的原因,关键在于工业“四基”能力薄弱,也就是关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、产业技术基础。这些工业的基本课,并不是一天两天、一年两年能够补上来的。德国工业经历了200多年的发展才有今天,中国工业虽然可以站在巨人肩膀上,但是有些打基础的过程免不了,仍需长期努力。

因此,在眼下中国工业借助互联网的形式提升制造过程的精细化、智能化、绿色化,更为可行些。工业互联网虽然是美国通用电气提出来的概念,但是实际上在工业控制领域,很多自动化企业也能研发自己的工业互联网解决方案。简单来说,工业互联网是利用设备联网,通过网络实施监测设备数据、生产数据、物流数据,将这些数据进行分析、挖掘,从而指导生产、优化设备运行、减少能耗、帮助决策。

工业互联网解决方案比较关键的几个点是设备、传感、控制系统、数据收集、数据分析、云平台计算资源,做好这几个关键节点的技术难题的解决,就能将工业互联网落地。中国的企业对于这几个关键点所涉及的技术有一定的基础,对于开发适合自己的解决方案,其可行性并不低。

在工业互联网的几个关键节点中,涉及的企业包括设备厂商、物联网(芯片)厂商、工控自动化企业、大数据企业和云计算企业。因为技术是多方的、企业也是不同领域的,总需要有一个牵头的企业联合产业链上下游研发解决方案。牵头的企业可以是设备商,可以是工控企业,也可以是IT企业。例如通用电气,其实就是工业设备企业。再例如和利时,是工业自动化企业。

但是目前,从工业互联网给企业带来的营收规模看,并没有一个绝对领先的企业在工业互联网领域获得老大地位,例如GE的财报统计中并没有单独的工业互联网营收,其原因就在于完全成熟的工业互联网解决方案还没有研发出来,和工业4.0一样,工业互联网业还在摸索。

工业互联网的难点分析起来大概有两个:一个是工业互联网解决方案涉及比较多的上下游企业,需要各方通力合作。对于主导企业来说,其实力和在工业行业内的影响力需要比较高。IT企业、通信企业或是互联网企业都不太可能在工业互联网领域占据领导地位,更可能是成为合作联盟的一员,配合主导企业推出解决方案。但是如果没有ICT领域的企业支持,工业互联网解决方案也很难做出来。这就要求主导企业有很强的研发实力、组织能力和资本能力,将各领域的企业聚拢起来,共同研发解决方案。

另一个是不同的工业领域应用的工业互联网解决方案并不一样,也就是说,工业互联网并不像IT解决方案那样放之四海而皆准。能源企业需要的方案和装备企业需要的方案不一样,电子制造企业和钢铁企业需要的方案又不一样,原因就在于各类型企业使用的生产设备不同,生产过程不同,生产参数不同。工业互联网采集的数据需要和工业企业的生产特性紧密结合,这样才能采集到有价值的数据,因此每一个工业互联网解决方案,都需要和该领域的生产紧密结合。只有深入了解工业各领域专业特性的企业,而且还具备IT研发能力的企业,才有能力做出工业互联网解决方案。

专家观点

中国工程院院士冯培德

让互联网在飞机制造业中发力

互联网巨头谷歌跨足制造业,制造业巨头通用电气斥资数十亿美元,实现了由传统制造商向网络型制造商转型。谷歌和通用电气的身份“交叉置换”,是信息化与工业化的相互融合在全球渐渐成为一种必然的趋势,宣告了订“智”工业时代的来临。

在这样的趋势下,不只需要有淘宝这样的商业互联网,还要发展工业互联网。但是我国工业互联网与发达国家相比仍旧差距很大。例如我国飞机制造业尝试数字化异地协同制造,使一些新的飞机制造周期缩短到15个月左右。但是异地协同制造的范围,目前多局限于主机制造厂之间,发动机和机载系统介入得很少。让互联网在飞机全寿命使用过程中发威,将为传统制造业的转型升级提供重大的机遇。

中国信息通信研究院总工程师余晓晖

工业和互联网融合还有很多事情要做

我国工业起步比较晚,工业虽大但不强,制造环节的技术禀赋不足。互联网与工业融合目前还侧重在对生产流程两端的改造上,例如研发、采购、营销、服务等环节,从消费互联网向产业互联网转变。从未来的发展趋势看,我国也将与德国、美国一样,通过互联网技术实现生产全生命周期的变革。

中国现在提到的工业和互联网的融合,涉及的面比美国和德国都要广,还要考虑营销服务、工业管理,从全产业链上进行变革。过去,我国是从信息化的角度提出“两化融合”,没有太多强调智能化的特征。所以现在中国提倡的工业和互联网的深度融合,要做的事情更多,而且更强调的是互联网向工业领域深度渗透,从而引发工业产业链、价值链整体变革。

GE工业互联网大中华区总经理杨涛

工业互联网需要获取三类数据

工业互联网时代是一个软件定义机器的时代,数据扮演着极为重要的角色。通常来讲在企业经营管理中有三大类数据:

第一是战略类型的数据。这些数据需要以时间序列为基础,对各项数据进行风险评估、预测、计划和决策支持。这些结构化数据可以从现行的数据仓库系统、商业决策支持系统、ERP系统当中获得。第二类是运营数据,这些数据可以从生产系统、MES系统、生产流程中发现。第三类是基于事件驱动的实时数据,都是非结构化的,比如传感器、工业互联网和基于人的行为所产生的各种数据和视频等等。

我们需要用到大量基于大数据的分析、机器学习、复杂分析等等,这是工业互联网时代进行数据分析的必要手段。


责任编辑:赵强
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