侯瑞
工業互聯網是當前一個熱門的話題,也是制造業比較關注的領域。實際上,工業互聯網是新時代推動制造業和信息化融合的一個新任務,而平臺則在工業互聯網發展當中有了一個新的地位。在“2018中國制造峰會”之“工業互聯網”分論壇上,國家工業信息安全發展研究中心信息化研究與促進中心副主任田玉鵬以“打造國際領先的工業互聯網平臺”為主題,和大家探討了工業互聯網的發展態勢、發展路徑、作用機理等四個方面的問題。
制造業數字化轉型與工業互聯網發展
世界正處在從工業經濟向數字經濟加速轉型過渡的大變革時代
隨著信息通信技術的廣泛、深度運用,以及新模式、新業態的不斷涌現,一個數字世界正處在加速構建過程中,所以融合是我們這個時代最主要的特征。從工業經濟向數字經濟轉型,是一個不斷演進的長期歷史進程,不同的階段有不同的使命、目標、任務和模式。從工業化時代來看,先后經歷了機械化、電氣化、自動化階段,現在進入了信息化時代,更多的是基于信息的生產和服務,正在沿著數字化、網絡化和智能化方向發展。從全球態勢來看,不僅是我國,全世界現在都還處于數字化和網絡化的階段,離真正的智能化還有很長的路要走。特別在我國,各個階段的場景都能夠找到。“在推動工業經濟向數字經濟轉型的過程中,我國的形勢可能更加復雜,所以我們需要一些新的理論和方法去思考,這也是工業互聯網提出的維度。”田玉鵬說。從驅動力來看,土地和勞動力是關鍵要素,而工業經濟時代隨著工業技術革命和全球進程化的發展,數據已經成為一個新的引擎。降低對一般性生產要素的依賴,同時利用技術的積累和知識的沉淀,提升服務和管理的效能,激活全要素高級生產要素。這也正符合國家所號召的要提高全要素生產力,實現高質量發展,因為沒有數據,高質量發展就很難實現。
培育開放價值生態構建能力是制造業創新發展的時代要求
回到工業化時代來看,傳統制造業更多的是以技術產品交易為紐帶來形成的價值鏈,因為技術的長周期性,企業愿意構建技術壁壘來完成比較封閉的價值生態。而先進制造業是以互聯網為基礎、數據為紐帶,形成更大范圍動態配置資源、更高效提供個性化服務的價值共創網絡。我國之前推進的信息化對制造業的改造提升,也是基于封閉的技術體系下進行的優化。進入數字經濟時代,假設工業互聯網實現了,大量的制造能力上網,那么意味著企業不僅要關注自身的技術和產品,可能還要關注用戶的價值,更需要在全社會范圍內提升需求的精準識別、資源動態整合、快速交付、全生命周期服務等新型能力,所以能不能構建開放價值生態就成為一種關鍵。
工業互聯網平臺成為信息化與工業化融合發展的必然產物
“我們認為工業互聯網平臺不是憑空產生的,它是信息化和工業化融合走到了現在這一階段的必然產物。”田玉鵬指出。從IT領域來看,IT資源廣泛互聯,實際上推動的是軟件和硬件的耦合,使軟件實現了軟件化、模塊化、平臺化。IT能力的平臺化加速制造資源的數字化、網絡化,為制造能力按需在線動態配置奠定了基礎,所以工業互聯網的出現一定是基于IT能力和制造能力平臺化的產物。
全球工業互聯網平臺發展態勢
工業互聯網平臺呈現IaaS寡頭壟斷,PaaS以專業性為基礎拓展通用性,SaaS專注專業縱深的發展態勢
從全球來看,IaaS成熟度是最高的,主要集中在中國和美國,比如亞馬遜、微軟、阿里云、騰訊云,在性能上都是非常先進的。但是在PaaS層,工業know-how和專業技術方面積淀不足,有一些PaaS平臺受消費互聯網橫向整合大獲成功的影響,忽視了制造與消費領域之間專業性的巨大差異,容易導致戰略方向和發展路徑的誤判。因此,工業PaaS開發建設應在專業性基礎上向提供通用能力方向發展。在SaaS層,目前受PaaS賦能不足的約束,潛力還沒有充分發揮出來,整體上還處于萌芽階段;正逐步深入制造業細分行業領域,中小型企業應用需求最迫切、服務量最大、價值創造最直接。
被譽為工業互聯網平臺操作系統的PaaS正逐漸成為平臺發展的聚焦點和關鍵突破口,商業價值仍處于探索階段
IaaS和PaaS逐漸趨于松耦合,互相影響漸弱。PaaS是SaaS的賦能平臺,只有PaaS成熟度和能力大幅提升,SaaS才會加速繁榮。目前來看,PaaS的商業價值還處于探索階段,主要由于工業技術、知識、經驗沉淀復雜,它的行業知識經驗需要通過ICT技術才能轉成數字化的通用制造規則,同時PaaS市場體系尚未建立,現在PaaS平臺主要完成傳統服務與流程的云遷移,主營業務仍為線下解決方案。其商業模式也不清晰,平臺大多處于投入期,交易成本非常高,且交易標準化、安全保障、用戶信用體系等方面的探索剛剛起步。
工業互聯網平臺發展的三大瓶頸:缺乏大規模應用、開放合作生態、專業深耕能力
為什么缺乏大規模應用?第一是大多數的平臺企業可能單靠自身所掌握的數字化、模塊化、平臺化的制造資源不夠豐富,這樣的規模化應用不足,很難開發出能夠帶來大規模應用的殺手锏應用。第二,缺乏開放合作的價值生態,主要是受制于傳統合作模式和利益格局,雖然大家都覺得需要開放、應該開放,但是怎么開放,還缺乏構建開放價值生態的路徑和機制。第三,專業深耕能力不足,這是因為工業的知識壁壘性還很強,跨行業應用難度大,還需要積累。“但我們一直認為,如果發展工業互聯網平臺,在發展初期不要一味追求技術和功能的先進性,盲目追求貪大求全,否則容易錯失先機。”田玉鵬提醒說。
工業互聯網平臺作用機理和發展路徑
工業互聯網平臺的作用機理
工業互聯網平臺本質上是工業體系與IT體系的融合,使制造體系由封閉走向開放,加速制造業向數據驅動型創新體系和發展模式轉變,正在構建新的制造業生態。它包含四個作用機理:
第一,OT與IT的融合是工業互聯網平臺發展的基礎。從制造業信息化發展歷程來看,IT服務實際上多年來主要解決了研發設計、市場營銷、經營管理這些環節的問題,本質上并沒有真正觸碰到生產制造這個環節的核心利益。
第二,制造能力平臺化是關鍵。制造資源全面的數據化和模型化,就是當前我們看到的大量的數字雙胞胎或者平行理論的基礎。基于這個大量數據化的模型對它進行加工整合和優化,這是借鑒IT領域把分散數據模型能夠進行模塊化。這樣才能夠把線下的制造資源和制造能力在平臺上進行部署,從而實現交易,通過交易才能實現分享。
第三,人和機器智能的融合創新是核心。工業互聯網平臺的核心競爭力體現在工業知識與大數據、人工智能技術的深度融合應用,加速知識創新和價值創造。在知識創新方面,通過理解和掌握的工業原理、特征模型、決策規則等工業知識,運用大數據、人工智能技術進行自我學習和迭代創新;在機會發掘方面,它支持平臺生態的各參與主體,對平臺匯聚的各行業工業知識進行跨界關聯分析,在更廣泛領域發掘創新機會;在價值創造方面,它能提升各創新主體理解、掌握和運用各類工業知識的能力,大幅降低創新門檻和創新成本,讓海量用戶企業、開發者有能力成為知識創造的主體。
第四,開放合作機制是保障。發展工業互聯網平臺,無論制造企業還是互聯網企業都有優勢也都有短板。互聯網企業在大數據、人工智能技術以及開放平臺方面的優勢非常明顯,但是對工業知識的認知卻是缺乏的。因此,互聯網企業和制造企業只有開放和合作才能實現共贏,必須通過優勢互補、強強聯合、跨界合作來共同打破現有的技術和行業壁壘,共享數據資源,開發海量個性化應用,同時要通過創新的商業模式來建立一種價值的分享機制,才能夠營造出一個價值開放平臺。
工業互聯網平臺的發展路徑
基于以上原理,我們認為工業互聯網平臺有三個發展階段:第一個階段是實現制造資源的云化改造,通過推動IT能力的平臺化,將線下的數據制造資源向云端遷移。第二個階段是實現制造能力開放共享,也就是推動制造能力的平臺化,促進制造資源開放合作和協同共享。第三個階段是人機智能融合創新,推進工業知識與大數據、人工智能深度融合,提升制造業創新能力。工業互聯網平臺發展路徑從制造資源云化改造,到制造能力開放共享,再到人機智能融合創新,是一個動態優化、迭代演進的長期過程。
關于我國工業互聯網平臺發展的思考
大幅提升工業設備設施網絡化水平,突破平臺發展瓶頸
工業設備設施聯網是工業互聯網平臺流量關鍵入口,但目前全球各國工業設備設施聯網率均不高。受制于傳統工業封閉技術體系和價值壁壘,設備制造商核心利潤主要來源于產品交易和線下后市場服務,對設備網絡化改造和提供線上服務缺乏動力;同時商業模式也不清晰、線上服務能力不強、設備入網成本高昂、價值回報預期不足,工業企業普遍缺乏設備聯網的動力。對于我國,田玉鵬建議對不具備入網能力的工業設施,通過加裝傳感器等方式實現設備入網和數據聯接;對具備入網能力的工業設備設施,主要解決數據接口開放、兼容和共享等問題,探索制定工業設備設施入網管理規范。
注重專業深耕能力,發展“殺手锏”應用
工業互聯網平臺首先要強調工業屬性,應加強專業領域的工業知識積累和沉淀,基于數據的能力合作推動平臺的業務發展和模式創新,以平臺的功能、產品為中心,向實現整個生態價值共創來轉變,最終通過多方的合作打造成云基礎設施加終端連接加應用服務的解決方案。
推動平臺間的數據開放共享,培育海量用戶和規模化的應用
數據的開放共享是工業互聯網平臺發展的前提和基礎,應該依托平臺具備軟件化、模塊化、平臺化、通用化的能力,讓各方可以在這個平臺上共同開放共享,動態配置,協同協作,創造新的模式。在具體的工作方向上,應從國家層面開展四項工作:開展工業互聯網平臺評級和示范推廣,推動平臺間數據開放和共享利用,推動共性技術攻關和應用創新,營造公平有序的發展環境。
廣泛開展國際技術合作,打造自主可控的工業操作系統
工業PaaS是工業互聯網的發動機和操作系統,是爭奪工業互聯網規則制定權和生態話語權的關鍵,必須打造我國具備國際競爭力、自主可控的工業PaaS。我們可以通過兼并收購、合資合營的方式實現技術的合作,同時政府要做好頂層設計,集中力量支持若干核心團隊,聯合攻關。
構筑可管可控的工業信息安全體系,為平臺開放發展提供堅實的保障
工業PaaS是工業互聯網的發動機和操作系統,是爭奪工業互聯網規則制定權和生態話語權的關鍵,必須打造我國具備國際競爭力、自主可控的工業PaaS。為此,田玉鵬建議從加強政府監督和指導、落實企業安全主體責任和培育安全服務能力等三個方面做好工作。