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透視工業互聯網

  自2012年“工業互聯網”概念首次提出,到今年“工業互聯網”被寫入《政府工作報告》,我國工業互聯網建設正駛入快車道。工業互聯網如火如荼發展,給實體經濟帶來了哪些改變?未來,什么樣的工業互聯網企業能更好地推動制造業轉型升級?本文對工業互聯網進行深度剖析。

  工業互聯網發展駛入快車道

  “工業互聯網平臺已經進入萬馬奔騰、群雄逐鹿的時代!”樹根互聯技術有限公司CEO賀東東說,自2017年底國務院發布工業互聯網發展的指導性文件以來,不到兩年時間,上百家工業互聯網平臺相繼涌現。

  工業互聯網大有可為:預計2023年全球工業互聯網平臺市場規模將增長至138.2億美元

數據來源:《工業互聯網平臺白皮書(2019)》

  工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系,打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施,形成智能化發展的新興業態和應用模式。

  “作為互聯網的‘下半場’,工業互聯網大有可為。未來10年,投資者最大的機會之一就來自于它!”IDG資本合伙人牛奎光道出了資本對工業互聯網的青睞。

  《工業互聯網平臺白皮書(2019)》數據顯示,全國各類型工業互聯網平臺數量總計已有上百家,具有一定區域、行業影響力的平臺數量也超過了50家。其中,有阿里、騰訊等互聯網企業打造的底層技術平臺;有航天云網、海爾、寶信、石化盈科等傳統工業技術解決方案企業面向轉型發展需求構建的平臺;也有徐工、TCL、中聯重科、富士康等大型制造企業孵化獨立運營公司運營的平臺;還有優也、昆侖數據、黑湖科技等各類創新企業依托自身特色打造的平臺。

  “工業互聯網是一片巨大的‘藍海’,作為互聯網企業,我們希望借助工業互聯網平臺,將互聯網界積累、沉淀的能力疊加給工業界,為其賦能。”阿里巴巴集團副總裁劉松表達了互聯網企業對這一巨大市場的渴求。

  不到兩年時間涌現上百家平臺,工業互聯網平臺供給過熱了嗎?

  “我們對此并不認同。”源碼資本創始合伙人曹毅說,市場火熱是全球工業互聯網平臺發展的趨勢。根據《工業互聯網平臺白皮書(2019)》提供的數據,2018年全球工業互聯網平臺市場規模初步估算達到32.7億美元,預計2023年將增長至138.2億美元,預期年均復合增長率達33.4%。

  再看需求側,隨著工業互聯網平臺對制造業數字化轉型驅動能力的逐漸顯現,中小企業對工業互聯網平臺的需求正日益旺盛。

  “向數字化、網絡化、智能化轉型是保證企業未來生存的唯一方式,而工業互聯網平臺就是企業數字化轉型的重要抓手。”徐州工程機械集團有限公司董事長王民說。

  達晨創業投資有限公司副總裁竇勇表示,今年以來,對于工業互聯網的需求已經由行業龍頭企業延展到中小企業。“未來,當中小企業的需求完全釋放時,將是一個非常龐大的市場,目前的供給能力尚無法滿足。”

  協鑫就嘗到了工業互聯網的甜頭。作為一家光伏材料制造商,要降低成本,光伏切片越薄越好,可切片越薄,成品率越低,兩者之間如何平衡?協鑫引入了阿里云的工業大腦,利用工業大腦分析生產流程、找出薄弱環節,改良后,在同樣薄度下,良品率提升了1%,企業效益提升上億元。

  工業和信息化部信息化和軟件服務業司巡視員李穎表示,工業互聯網平臺是工業全要素、全產業鏈、全價值鏈鏈接的樞紐,是工業資源配置的核心,因此,企業有強大的內生動力去打造工業互聯網平臺。

  “工業互聯網平臺在一定程度上是新工業體系的‘操作系統’,向下對接海量工業裝備、儀器、產品,向上支撐工業智能化應用的快速開發與部署,發揮著類似于微軟Windows、谷歌安卓系統和蘋果iOS系統的重要作用。”中國工程院院士鄔賀銓說,目前工業互聯網平臺剛剛起步,尚未涌現出具有通用操作性的平臺。

  勝出需要好“定位”:可優先聚焦本行業,打通上下游,也可每開辟一個細分行業,就牽手一家龍頭企業

  “行業前景很美好,可身處其中,我們的感觸是這門生意難做。”中電工業互聯網公司董事長朱立峰說,工業互聯網平臺公司有三難,訂單難拿、利潤難掙、賬款難收。

  竇勇解釋,作為平臺方,光有優秀的技術是不夠的,還需要幫助使用者基于不同的應用場景解決技術落地問題,才能從企業客戶拿到訂單。

  更難的是,不同的行業需求差異大,這導致了平臺公司所面臨的需求往往是碎片化的,很難一招通吃。“平臺方拿下一個訂單、滿足一個需求,需要耗費巨大的人力、物力、財力,而面對下一個訂單、下一個需求,往往又需要重新投入,這讓不少平臺公司難以形成自我造血能力,可持續發展有困難。”中國信息通信研究院總工程師余曉輝說。

  “再加上我們大量的需求方為中小企業,資金流不充裕,所以平臺公司的毛利往往很低,且應收賬款周期長、比例高。”朱立峰說。

  要想在高昂的平臺建設投入與市場回報間取得平衡,支撐平臺的可持續發展,在激烈競爭中勝出,不少從業者提到了“定位”這個詞。

  “在工業互聯網領域,我們的定位是為行業提供發展的‘黑土地’。”一位信息技術企業負責人說,他們并不熟悉工業各細分行業,要想看得見、摸得著工業互聯網,定位為底層技術平臺的供應方最為恰當。

  這與劉松的看法不謀而合,“阿里巴巴在工業互聯網里給自己的定位是‘配角’。”

  劉松解釋道,工業互聯網平臺就像個“三明治”。底層是云基礎設施IaaS層;中間層是工業PaaS層,將工業技術、知識、經驗、模型等工業原理封裝成功能模塊,供工業APP開發者調用;最上層是工業APP層,面向特定行業、特定場景開發在線監測、運營優化和預測性維護等具體應用服務。“我們要做的就是打好底層基礎,將互聯網先進的應用軟件開發經驗傳授給工業界,開發出簡單、好用的工業APP。”劉松說。

  不少制造企業出身的工業互聯網平臺公司選擇優先聚焦本行業,打通上下游。“海爾的工業互聯網平臺首先通過洗衣機連接用戶,成為用戶洗衣、穿衣和搭配需求的載體,其次和衣服廠家、面料廠家、洗滌劑廠家共同打造衣聯網平臺,從而連接起廠、店和各個設備的要素。”海爾集團總裁周云杰說。

  樹根互聯則選擇合作,每開辟一個新的細分行業,就選擇一家行業龍頭企業合作。“我們將自身的基礎設施服務能力賦能給行業龍頭企業,借助其行業積累,打造專門的行業云平臺,借此實現跨行業,破解碎片化需求難題。”賀東東說,目前樹根互聯已聯合14家行業龍頭企業,打造了14個行業平臺。

  “工業互聯網平臺目前很熱,但是仍處于發展初期,無論是平臺本身的技術、能力,還是平臺在垂直行業的落地、商業模式的落地,仍需要產業界共同探討。”余曉輝說。

  做好“持久戰”準備:平臺應用多樣化趨勢,是發揮我國市場需求廣闊、應用場景豐富優勢的巨大機遇

  未來,工業互聯網平臺會出現類似安卓或者蘋果iOS那樣“一統天下”的操作系統嗎?

  鄔賀銓認為,工業互聯網需要信息技術企業和傳統企業的緊密合作,跟消費互聯網的通吃格局不同,它往往需要細分企業。

  余曉輝則認為,從目前看,構建“大而全”平臺需要長周期技術積累,當前階段只有少數企業具備潛在的構建實力。“工業APP的創新能力與應用交付是平臺價值實現的關鍵,我們研究發現,沒有一家企業可以單獨完成平臺的構建和打造,它必須是合作的關系。”

  在李穎看來,這種工業知識機理和數據復雜性所帶來的平臺應用多樣化趨勢,正是發揮我國市場需求廣闊、應用場景豐富優勢的巨大機遇。

  綜合而言,行業專家認為,工業互聯網平臺應該具有5個關鍵特征:

  第一,實現萬物互聯。

  工業互聯網能夠改變智能制造的基本面,可以把全球幾百億臺機器連接起來,推動實體經濟實現質的飛躍。

  第二,實現行業技術與工藝的信息化、數字化。

  讓傳統企業跟互聯網技術結合,實現“鯉魚跳龍門”。

  第三,實現在線運營。

  人、機、物聯網實時反饋數據,并通過云端的超級能力優化運行,提升效率,降低成本。

  第四,導入新技術。

  平臺自動將最新技術導入工業企業的運營。

  第五,創造新價值。

  工業互聯網平臺應帶來全生命周期效率的提升,帶來從賣機器到賣服務的變革。

  在工業互聯網平臺的演化過程中,政府能做些什么?余曉輝表示,政府的重要工作是扶持中小企業。針對中小企業缺資金、少人才的短板,建議政府投資建設工業互聯網產業技術開發服務中心,委托第三方經營,作為非獨立法人,免費開放給中小企業。政府通過考核經營方的服務能力,給予運行費用補貼。

  “工業互聯網發展才剛剛開始,這是一個跨領域、跨行業的新生態,需要做好‘持久戰’的準備,持續耕耘核心技術。”富士康工業互聯網公司董事長李軍旗說,更重要的是要培養核心人才,尤其是跨領域、跨行業的復合型人才,來支撐整個工業互聯網未來的發展。

  新技術攜手工業互聯網

  5G、人工智能、虛擬現實等新一代信息技術為拓展工業互聯網帶來新機遇

來源:工業和信息化部信息化和軟件服務業司

  今天,在一些超市已實現刷臉支付,但你是否能想象,類似的場景正在智慧工廠里上演:一只搭載著智能攝像頭的機械臂對準產品上密布的質量監測點,一下就能“刷”出缺陷。

  在這一場景中,一邊是近兩年發展得如火如荼的工業互聯網,一邊是以5G、人工智能等為代表的新一代信息技術,當“制造潮流”遇上“技術新星”,會發生怎樣的化學反應?在新技術的支持下,工業互聯網的發展有哪些新機遇?這一融合又將給智能制造帶來哪些改變?

  融合應用加速落地:5G、人工智能等新一代信息技術與工業互聯網的融合發展正在由點及面、從易到難實現應用創新

  走進海爾青島特種冰箱智能工廠,一條接入互聯網的自動生產線正有序運行,一旁的顯示屏上,數據實時跳動,不斷刷新。再湊近細瞧,似乎沒那么簡單——一只靈巧的機械臂上信號燈閃爍,宛若長了一只“眼睛”,對著面前冰箱上的質量檢測點一掃,產品的缺陷情況便立馬顯示在電子屏上。

  這樣的場景源自一場工業互聯網與人工智能技術的“聯姻”。

  “原先的互聯工廠提高了生產效率,但產品下線前,工人需要對色差、縫隙大小、外觀臟污等七八項表面質量缺陷進行檢查,一臺近一米八的雙開門大冰箱,工人前后左右看一圈,費神不說,缺陷檢出率還低。” 海爾工業智能研究院技術總監石恒打了個比方,有了這套外觀視覺自動檢測系統,相當于請了一個待在生產線上的人工智能專家,檢測效率提升50%以上,缺陷檢出率高達99.5%,產品質量大幅提升。

  主動擁抱工業互聯網的不只是人工智能,5G、虛擬現實、區塊鏈等新技術也在廣泛地將觸角延伸向工業互聯網,“工業互聯網+新技術”的融合應用在制造業加速落地。

  葉片和汽缸是工業汽輪機的核心零部件。隨著客戶需求日益個性化、定制化, “量體裁衣”式制造的零部件外形結構復雜,對精度要求極高,如何對其進行高效檢測,成為長期困擾杭州汽輪機公司的難題。

  聯云上網后,檢測自動化程度大幅提升,但由此帶來的海量數據,對網絡帶寬構成了挑戰。總工程師孔建強告訴記者,“以傳統無線方式進行數據傳輸,每只葉片的抽檢時間需要大半天,而通過5G網絡實時將測量數據傳輸到云端服務器進行快速比對,測量時間縮短至3—5分鐘,大幅提升了生產效率和產品品質。”

  5G技術憑借高速率、低時延、高可靠的特性,正成為助力工業企業加速采用智能制造的關鍵技術。

  在上海聯通副總經理沈可看來,與其他信息技術不同,5G是一個全新平臺。基于5G可以疊加人工智能、虛擬現實和超高清顯示等各類創新技術,從而在工業互聯網領域派生出更多的應用場景,助力企業構建從線上到線下,從消費到生產,從平臺到生態的全方位信息生態系統。

  “整體來看,目前基于我國工業互聯網的新一代信息技術應用已經在特定行業和領域有所突破,其與工業互聯網的融合發展正在由點及面、從易到難實現應用創新。”國家工業信息安全發展研究中心主任尹麗波說,機器視覺、深度學習等人工智能技術在智能制造的質量檢測、工藝優化、安全管理等方面已有較為成熟的應用,為工業互聯網平臺開展基于大數據、人工智能的質量追溯、質量控制、質量預測等服務提供了技術支撐。

  前景可期效益可觀:引入新技術將提升企業應用工業互聯網的可能性,工業互聯網的相繼涌現也為新技術的發展提供了試驗場

  新技術以噴薄之勢迅猛發展,遇上炙手可熱的工業互聯網,二者的融合將釋放出何種效應?

  對工業互聯網而言,新技術的注入將帶來新機遇。

  企業引入工業互聯網需要網絡化和數字化兩個基本條件。“目前一些企業已經初步實現了業務數據化,但缺乏更深入的設備數據,無法預判設備何時發生故障,更重要的是,制造企業的核心業務指標如效率、質量、成本等都能從大量數據中挖掘出來,這是大多數企業的需求。”石恒認為,新技術的出現恰恰滿足了企業數據采集的技術需求,把數據從有經驗的老師傅那里拿來,并用數字化描述,真正體現數據的價值。

  從生產全流程來看,新技術正在全方位助力設備聯網、數據上云。在數據采集階段,利用高清攝像頭自動讀取設備操作屏幕上的參數來生成設備運行數據,以人工智能讀屏技術解決了現有設備通信協議不兼容的難題;數據采集到之后便是數據傳輸,大量工業企業內部網絡無法支撐海量數據傳輸和數據時間同步的問題,需要進行網絡升級改造,這便激發了對5G大寬帶的需求。

  “可以說,5G、人工智能等新技術的引入,極大提升了企業應用工業互聯網的可能性。”福建中海創集團首席專家兼中海創集團研究院院長鄭松分析,5G讓企業的數據傳輸能力大大增強,人工智能為企業建立數據模型,區塊鏈技術使企業數據更具可信度,虛擬現實以及超高清顯示增強了企業數據的可視化程度。“在可預見的未來,企業數據流的分布和狀態將成為衡量企業成長性的重要指標,而所有這些針對企業數據的新技術,提高了工業互聯網將數據轉換為財富的能力。”

  工業互聯網的相繼涌現也為新技術的發展提供了試驗場。

  “5G、人工智能等新一代信息技術,只有匹配豐富的工業應用,才能真正發揮產業倍增器的作用。”沈可建議,重點瞄準沉浸式輔助生產作業、遠程大數據傳輸和機器視覺等場景,豐富各類工業應用。

  不僅是互為助益,事實上,新技術+工業互聯網的融合還將釋放出更大范圍的乘數效應。“新一代信息技術具有創新活躍、交叉性高、滲透性強等特點,與工業互聯網融合發展將有助于更大范圍、更高效率、更加精準地優化生產和服務資源配置,推動技術創新與應用相互促進、相互迭代,構建新工業服務體系。”尹麗波說,新一代信息技術將進一步激發數據這一新生產要素的潛能,以創新為引領、以數據為驅動,將從生產方式、組織管理和商業模式等多維度重塑制造業,為建設制造強國建設提供新動能。

  以融合之橋促融合之變:新技術應用門檻高、投入不足,亟須通過打造銜接新技術與應用需求的公共服務平臺,彌補供需雙方的能力短板

  無論是引入新技術,還是接入工業互聯網,企業都是實施主體。然而,新技術的引入必然會面臨技術不完善和成本上升的問題,新技術與現有企業生產環境能否有效匹配同樣面臨較大挑戰。

  “由于不熟悉垂直行業的流程,在信息技術企業眼里,工業互聯網的市場是叫得響、熱度高,但門檻高、摸不著。”中國工程院院士鄔賀銓說,相反,垂直行業的工業企業對本企業熟悉,但缺乏技術人才,而且擔心轉型以后的管理和安全問題,這就造成了供需兩端難以有效對接。

  中國信息通信研究院副院長余曉暉指出,當前新技術與工業互聯網的融合還面臨一系列問題和難點。“新技術應用門檻較高,以人工智能在工業領域的應用為例,需要互聯網企業和工業企業聯合開展創新探索。此外,新技術應用投入還不足,新技術的投資規模大、回收慢,在一定程度上影響了部分企業應用的主動性。一項咨詢公司對500家工業企業的調研顯示,只有2%的工業企業開始全面部署人工智能解決方案。”

  前景可期,機遇已現。如何催化新技術與工業互聯網的融合之變?

  海爾的實踐是通過打造對接新技術與應用需求的平臺,彌補供需雙方的能力短板。石恒介紹,該平臺能把某幾個獨立的技術方向融合在一起,來滿足未來工業發展的需求。“目前我們正在牽頭研究的機器視覺+工業互聯網,就解決了傳統機器視覺傳輸距離有限的行業共性問題。”

  京東數字科技創新科技業務部區塊鏈業務負責人翟欣磊認為,用數字科技打造數字工業,要基于對產業需求、產業規律的深度理解和尊重。“這就要求數字科技公司一定要與實體產業共建,而不是向產業方簡單輸出技術或互聯網流量。在多方共建的基礎上,分享產業成本降低、效率提升和終端用戶體驗升級所帶來的增量價值。”

  搭好溝通供需之橋,不僅企業要發力,政府也要有所作為。“企業是發展和應用工業互聯網的主力,而政府的作用是為企業應用創新提供良好發展環境和條件。”工業和信息化部信息化和軟件服務業司巡視員李穎表示,政府一方面要通過試點示范加強引導,培育推廣系統解決方案,推動新技術與工業互聯網融合應用由點及面普及推廣;另一方面,要多渠道整合產學研用資各方資源,促進產融結合、產教融合,加強復合型人才培養,打造創新發展生態體系。

  “未來,工業互聯網一方面將聚焦新一代信息技術與制造技術的聯動發展與創新突破,另一方面將立足垂直行業需求,加快應用創新和推廣。”余曉暉建議,在國家層面要著力營造包容有序發展的環境。在企業層面,要加快推動網絡、平臺、安全等功能體系建設,開展新技術研發和試驗驗證,加強面向不同行業場景的應用實踐。此外,高校、科研院所等產業相關方應深入參與工業互聯網研發創新和理論研究,推動創新資源要素自由流動和開放共享。(記者 李心萍 韓鑫)

責任編輯:張薇

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