新基建:工业互联网
随着信息时代的到来,传统制造业也已从数字阶段向网络阶段迈进,由此工业互联网迅速兴起,并获得飞速发展。互联网与工业的融合发展已经成为未来的一种发展趋势,工业渗透于互联网,孕育出工业互联网平台,其实现以数据为驱动、以制造能力为核心的专业平台。国外的企业从不同层面与角度已搭建了工业互联网平台,我国的工业互联网平台应借鉴国外工业互联网平台的建设与应用的模式和方案,促进工业互联网的发展,实现工业互联网的中国化。
1.什么是工业互联网?
工业互联网,即Industrial Internet,这是一个开放的、全球化的工业网络,工业互联网将人、数据和机器实现了连接,将工业、技术和互联网深度融合。
工业互联网从通用电气发展而来,由美国五家行业龙头企业共同联手组建了工业互联网联盟,即IIC,由此推广开来,加入其联盟的除通用电气制造业巨头外,还有IBM、思科、英特尔、AT&T等企业。
工业互联网涵盖5C架构,第一层智慧的连接层,即企业数据的无障碍获取,第二层为转换层,其将数据转化为信息,并进行处理、分析和挖掘,从而得到有用的信息,第三层为计算网络层,是信息中心的枢纽,本层将第二层获得的信息与预期值进行对比,从而发现企业运营中存在的机遇与挑战,第四层为认知层,将一、二、三层所获得的信息提供给决策者,决策者由此做出科学的合理的决策,第五层为配置层,本层主要是通过网络空间,将决策信息发送至物理空间,并输入系统中,实现对设备的整理,可见工业互联网给制造业带来新的机遇与挑战,工业互联网已经成为工业的发展趋势,现在企业除顺应趋势外,别无选择,只有借助工业互联网的独特优势,实现企业的生产优化、决策优化、资源优化以及管理与服务的优化。
2.我国工业互联网的现状
我国的工业互联网仍处于起步与探索的阶段,尚未形成完整的模式和体系。但我国工业互联网的市场态势良好,其发展具有重要意义。
目前我国工业互联网的发展不平衡,企业集成水平不高,上下游协同较差。从《工业互联网化指数》的数据可以看出,当前工业生产设备数字化率是45.1%,数字化生产设备联网率为39.0%,工业电子商务应用普及率为49.6%,企业网上采购率为25.4%,网上销售率为30.1%,一些企业的数据平台尚未打通。且制造、物流、商务、用户等环节未实现很好的连接,所以,加强企业互联和网络协同是工业互联网化的必然途径。
随着我国的制造业从数字化向网络化的迈进,工业互联网迅速兴起,尤其是国务院常务会议审核并通过了《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,该意见对我国的工业互联网的发展具有重要意义。
3.工业互联网平台的探索与应用
工业互联网是连接工业要素的网,其中包括连接企业的设备、产线、产品、服务、订单、员工、信息系统等,进而连接客户和供应商。在连接各种工业要素的基础上,企业可以开展多种类型的工业互联网应用。
目前,比较成熟的工业互联网应用可以分为以下四大类:
第一类典型应用是海尔集团深耕智能制造领域,并在自身实践证明切实有效后,将历经多年在数字化、智能化、信息化领域做法进行了沉淀和积累,总结了一整套智能制造体系,并基于“5G+工业互联网+大数据”自主研发出卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台。
而这也是全球首家引入用户全流程参与的大规模定制平台。基于大规模定制模式,卡奥斯COSMOPlat通过实现横向、纵向及端到端的连接与集成,从满足用户的个性化需求,为企业提供全价值链价值交互的解决方案,形成了用户与资源方、用户与企业、企业与资源方的3个双边市场。
截至目前,卡奥斯COSMOPlat已先后主导和参与了35项国家标准、5项国际标准,覆盖大规模定制、智能制造、智能工厂、智能生产、工业大数据、工业互联网6大领域,是唯一被IEEE、ISO、IEC三大国际组织批准牵头制定大规模定制模式标准的单位,成为全球公认的大规模定制领域标准的制定者和主导者。
可以说,洞悉用户与市场痛点,海尔集团“换道”于工业互联网孕育出的卡奥斯COSMOPlat,不但解决了制造企业产品设计、采购、销售、生产、物流、售后服务等环节的全生命周期管理问题,而且也为自身做大“大规模定制”理念夯实了基础。
海尔卡奥斯工业互联网平台
第二类典型应用是管控工程机械、车辆(尤其是商用车、电动汽车、电动大巴等)、轨道车辆、农用机械、隧道施工设备、矿井掘进设备、叉车等物流设备、船舶、飞行器等移动设备。具体应用包括设备定位(室外和室内定位)、远程监控、故障预警、开机率大数据分析、设备履历管理、备品备件管理、服务资源调度和服务生命周期管理等。
汉云工业互联网平台
工程机械制造和施工行业的工业互联网应用成熟度较高,这与工程机械行业销售方式转向租赁为主,设备的所有者和使用者分离有密切关系,设备的所有者必须管控出租的移动设备,确保设备使用者按时付费,正常使用设备,做好远程维护。在这种需求驱动下,从GPS定位到远程锁机,再到故障诊断、备品备件管理、二手机销售、设备资源调度及开机率大数据分析等,产生了很多务实应用,树根互联、徐工信息、天远科技、中科云谷等发源于工程机械行业的工业互联网平台和服务企业应运而生。
第三类典型应用是管控无人值守的固定设备,例如石油钻采设备,风电、光伏等发电设备,电梯等涉及安全的设备,以及公共事业(水、电、气制造与传输等)的关键设备。
上海电气星云智汇工业互联网平台
具体应用包括远程监控、运行优化、故障预警和资产管理等。“例如,上海电气推出了星云智汇平台,实现了对风电设备的远程监控,以及对上海三菱电梯十多万台正在服役的电梯开展了远程监视及运维服务。”
上海三菱电梯远程监视系统
第四类典型应用是在物流运输过程中的实时监控。具体应用包括对物流车辆的位置、状态(例如冷链物流需要保持低温,危险品运输需要进行事故预警等)进行监控,对运输路径进行优化等。上海科箭推出的运输管理云平台就是一个典型案例。
科箭的运输云平台
4.工业互联网发展趋势
当前,我国正在积极布局工业互联网,在政策和市场的双重驱动下,我国工业互联网发展正在步入快车道。一方面,工业互联网关键技术不断成熟,越来越多的工业互联网平台涌现,另一方面,来自ICT以及传统工业领域的企业加速进入这一市场,携手推进产业的发展。可以看到,我国工业互联网已经迎来了前所未有的发展机遇。
经济内循环的战略之下,我国的工业互联网面临几大挑战:
一是智能化的核心生产装备多为欧美日韩所垄断;
二是我国很多工厂不注重软件的购买,这给工业系统底层解析和控制带来了难题,同时我国工业互联网的自主研发能力偏弱;
三是车间以及装备设备之间的互联标准有待建立,技术仍不成熟;
四是B2B模式下,企业与企业之间的业务标准以及财务结算标准制定存在障碍;
五是工业网络安全问题凸显,工业互联网在OT层面的开放必然会带来安全性条件,同时机器人联网也会带来安全问题。
但是,中国拥有39个工业大类,191个中类,525个小类,是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。超大的市场规模、完整的工业体系和完备的基础设施让我国发展内循环具备足够底气。经济内循环的战略之下,我国制造业转型升级的工业互联网之路必然会加速。对相关企业来说,利用内循环战略扶持东风,紧抓产业链重塑新机会,开展自动化、信息化、智能化、高端化之升级转换,谁能抢占“内循环”上游先机,谁必然得到长足的发展。
5.总结
工业互联网已经成为我国的国家重点规划之一,国家层面从产业升级、技术创新、经济推动等方面给予了帮扶和支持,我国的工业互联网在整个制造业的发展过程中起到了关键的作用,中国未来的工业互联网发展前景是可观的,为促进中国工业互联网更好更快的发展,还必须借助全球资源,坚持“走出去,引进来”的发展模式,实现中国工业互联网的高质量发展。
借助于工业互联网平台可以实现信息的集成与共享,可以优化更多利益相关者资源,为智能化财务与管理决策提供有力的数据支撑,为企业的数字化转型奠定基础。