破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展壁壘 智造新工業(yè)革命發(fā)展利器

狄前防 張明鐘

當(dāng)前以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮席卷全球，影響著全球制造業(yè)格局。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為智能制造的核心，通過人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面鏈接，推動形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，成為發(fā)達(dá)國家搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的新賽道。回顧中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級，給我國制造業(yè)發(fā)展帶來了新機(jī)遇。但是，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式仍在不斷探索，安全問題、行業(yè)壁壘等問題亟待解決。加快破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展壁壘，進(jìn)一步推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展，打造新工業(yè)革命發(fā)展利器。

中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得的成就

一是，從概念到落地開辟國際競爭新賽道。目前，全球各國紛紛布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，圍繞標(biāo)準(zhǔn)、平臺、技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)等進(jìn)行全方位競爭，以搶占技術(shù)創(chuàng)新的制高點。美國將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為先進(jìn)制造重要基礎(chǔ)，德國將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)4.0的關(guān)鍵支撐，都希望本國制造業(yè)能在新一輪全球數(shù)字化、智能化浪潮中搶奪新機(jī)遇。據(jù)GE（通用電氣）預(yù)測，到2020年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)年產(chǎn)值將達(dá)到2250億美元，超過消費互聯(lián)網(wǎng)1700億美元的產(chǎn)值。到2025年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造82萬億美元的經(jīng)濟(jì)價值，約為全球經(jīng)濟(jì)總量的二分之一。

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將對工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次、革命性影響，我國已經(jīng)把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。“十三五”規(guī)劃綱要、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動、《中國制造2025》、《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》等重大戰(zhàn)略都明確提出發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，北京、上海、廣東等地方政府也紛紛出臺了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行動計劃，積極扶持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展，推進(jìn)企業(yè)“上云上平臺”。在國家政策驅(qū)動下，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，據(jù)中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的測算，2017年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)直接產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為5700億元，預(yù)計到2020年時將達(dá)到萬億元規(guī)模。此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、試點示范、平臺培育等重點工作也取得積極成效，以太網(wǎng)（EPA）、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)（WIA-PA/FA）技術(shù)被納入IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，72家企業(yè)入選工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目，并且具有一定影響力的平臺數(shù)量超過了50家。

二是，從制造到智造打造工業(yè)革命新機(jī)遇。作為新一代制造技術(shù)的產(chǎn)物，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過機(jī)器、人和物全面互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)深度感知、實時傳輸和智能決策，賦能制造業(yè)，驅(qū)動中國制造向中國智造轉(zhuǎn)型，釋放我國制造業(yè)發(fā)展新動能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以更大范圍、更高效率、更加精準(zhǔn)地優(yōu)化生產(chǎn)和服務(wù)資源配置，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈良性互動，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展，全面提升工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和效益，為中國制造提供了“彎道超車”的新機(jī)遇。根據(jù)GE的1%理論，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只要提升1%的制造能力就能為整個制造業(yè)帶來上萬億的利潤。近幾年，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得明顯進(jìn)展，為中國“制造”裝上了新引擎。根據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，2017年我國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率達(dá)到63.3%，關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到46.4%，制造業(yè)智能主導(dǎo)的特征日趨明顯。此外，在政策與市場的雙重驅(qū)動下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為搶占全球制造業(yè)主導(dǎo)權(quán)的新“風(fēng)口”。例如，航天云網(wǎng)INDICS平臺打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)，形成資源優(yōu)化配置應(yīng)用，借助航天云網(wǎng)研發(fā)設(shè)計周期普遍縮減30%-45%，生產(chǎn)效率提高25%-60%，成本降低10%-30%，用工減少30%-60%。

同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)催生智能化生產(chǎn)、協(xié)同化制造、個性化定制和服務(wù)化轉(zhuǎn)型等新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建中國制造業(yè)新的競爭優(yōu)勢。例如，海爾COSMOPlat平臺顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè)中企業(yè)主導(dǎo)生產(chǎn)的方式，幫助企業(yè)實現(xiàn)需求、設(shè)計、生產(chǎn)全面打通，形成了以用戶需求為主導(dǎo)的個性化定制全新生產(chǎn)模式。目前，在海爾的一家智能工廠生產(chǎn)線上，每15秒鐘就會誕生一臺洗衣機(jī)，時間比縮短了50%；在柔性生產(chǎn)線上，可以安排50多個型號的產(chǎn)品，提升了5倍；互聯(lián)工廠生產(chǎn)效率提升60%，中央空調(diào)互聯(lián)工廠已實現(xiàn)100%的產(chǎn)品用戶定制。

三是，從消費向工業(yè)領(lǐng)域延伸拓寬通信技術(shù)新空間。經(jīng)過20多年的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，已全面而深入地影響著我們生產(chǎn)生活的方方面面。近幾年，互聯(lián)網(wǎng)還在向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域延伸擴(kuò)展，將網(wǎng)絡(luò)的連接對象從人延伸到機(jī)器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)服務(wù)，將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域由生活延伸至生產(chǎn)，形成萬物互聯(lián)、人機(jī)交互、天地一體的網(wǎng)絡(luò)空間。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)，跟消費互聯(lián)網(wǎng)不同的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是將世界上各種機(jī)器、設(shè)備、設(shè)施等，與先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序相連而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，是全球工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的高度融合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)升級的重要方向，極大地拓展了網(wǎng)絡(luò)空間的邊界，也進(jìn)一步拓寬了信息通信技術(shù)新空間。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接量、數(shù)據(jù)量、計算量爆發(fā)式增長，給標(biāo)識解析、IPv6、移動通信等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力升級發(fā)展帶來了新契機(jī)，為云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)應(yīng)用提供了新的空間，為推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、建設(shè)數(shù)字中國開拓了新的藍(lán)海。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題及挑戰(zhàn)

一是，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要各行業(yè)遵守統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在不涉及行業(yè)機(jī)密和信息安全的范圍內(nèi)實現(xiàn)有效的互聯(lián)互通。但是，某些行業(yè)或采用行業(yè)私有標(biāo)準(zhǔn)的信息采集終端和應(yīng)用管理平臺，或信息保密等原因不愿開放內(nèi)部資源，也不愿采用第三方信息系統(tǒng)，無法納入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)框架，增加了企業(yè)“上云上平臺”難度。因此，行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和互聯(lián)互通是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要面臨的深層次問題，這涉及企業(yè)流程改變、設(shè)備改造等諸多問題，需要逐一解決。

二是，應(yīng)用模式仍需探索。目前，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體上處于發(fā)展的初期階段，應(yīng)用模式仍在探索中。跟消費互聯(lián)網(wǎng)相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)注重技術(shù)的可靠性、穩(wěn)定性，也更注重業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，這是決定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用速度的核心要素。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何利用云計算實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲，如何結(jié)合大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析實現(xiàn)生產(chǎn)與消費對接，如何發(fā)展出基于互聯(lián)網(wǎng)的按需制造和定制化生產(chǎn)，這些問題仍在不斷的探索和研究。

三是，安全問題亟待解決。從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展意味著工業(yè)控制系統(tǒng)將更加復(fù)雜化、IT化和通用化，不同工業(yè)控制系統(tǒng)互聯(lián)互通，內(nèi)部將采用更多的通用軟件、通用硬件和通用協(xié)議，這將增加信息安全隱患。從技術(shù)應(yīng)用來講，隨著工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)生、存儲和分析的數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長，數(shù)據(jù)保護(hù)如何解決，云端數(shù)據(jù)信息如何保障，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此外，雖然我國工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)形成較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但是高端市場擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品較少，芯片、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式軟件、總線協(xié)議和工控軟件等核心技術(shù)仍受制于人，這也會帶來一定的安全隱患。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)展望及發(fā)展建議

工業(yè)革命創(chuàng)造了各種機(jī)器、設(shè)備、機(jī)組和基礎(chǔ)設(shè)施，互聯(lián)網(wǎng)革命帶來了信息技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)匯集了兩大革命的成果，必將進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主體，是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，現(xiàn)正值我國工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的攻堅時期，如何利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造新的增長機(jī)遇，有以下幾點建議。

一是，加快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展也需要各企業(yè)、各行業(yè)的共同參與，制定一個開放的、統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如具有實時能力、安全的工業(yè)協(xié)議，通俗、統(tǒng)一、易識別的機(jī)器表示等，這是我國未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵。同時，建議積極參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，做好頂層設(shè)計，滿足我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要，形成技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)和知識產(chǎn)權(quán)協(xié)調(diào)的互動機(jī)制。

二是，高度重視安全問題，筑牢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全底線。跟傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的信息安全問題將更加凸顯，一旦出現(xiàn)安全問題工業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息的保密性、完整性、可靠性、可控性、可用性遭到破壞，將造成不可估量的損失。因此，堅持同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運行，不斷提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全保障能力。完善法規(guī)制度，強(qiáng)化安全監(jiān)管，營造安全可靠的發(fā)展環(huán)境。重點加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)手段建設(shè)，不斷提升設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、應(yīng)用和數(shù)據(jù)的安全保障能力，形成國家、行業(yè)、企業(yè)協(xié)調(diào)聯(lián)動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全工作格局，建設(shè)覆蓋產(chǎn)業(yè)全生命周期的安全保障體系，加快構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系。

三是，加快人才隊伍建設(shè)，促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。人才建設(shè)是建設(shè)制造強(qiáng)國、大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的根本。目前，既精通工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的跨界融合高端人才極度缺乏，這在一定程度上制約了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。要匯聚全球范圍人才，吸引互聯(lián)網(wǎng)、通信、軟件等各領(lǐng)域技術(shù)人才參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，不斷壯大人才隊伍。著重培養(yǎng)高層次科技人才、優(yōu)秀工程技術(shù)人才，培養(yǎng)科技領(lǐng)軍人才、應(yīng)用創(chuàng)新型人才、復(fù)合型人才，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)繁榮發(fā)展提供堅實的智力保障。充分發(fā)揮政產(chǎn)學(xué)研各方的協(xié)同作用，形成創(chuàng)新發(fā)展合力，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才保障。