朱輝杰
自2017年以來,工業互聯網融合物聯網、大數據、人工智能及5G通信等技術,與傳統制造業深度融合,逐漸顯露出“提升效率和帶動轉型升級”的巨大價值。
工業互聯網為智能制造提供了共性基礎設施和能力。智能制造的發展需要兩方面的基礎,第一是工業制造基礎,包括先進工藝、材料、技術和智能化的裝備;第二是數字化和網絡化基礎,以便將產品、物料、工藝、人員、設備和訂單等信息高效地采集、連接和管理起來,并在此基礎上進行數據分析,從而為降本增效提供指引和依據。工業互聯網在智能制造中的落足點就在數字化和網絡化的基礎部分。如果把制造企業比喻為人體,工業互聯網既是內部的神經系統,也承擔對外的信息交互和“社交”任務,其重要性不言而喻。
2018年,在中央經濟工作會議上,“新型基礎設施建設”的概念被提出,工業互聯網和5G基建、大數據中心、人工智能等技術領域,被進一步納入“新基建”范疇,為工業互聯網行業的發展提供了更強勁的動力。
2018年12月,工信部公布了全國范圍的72個工業互聯網試點示范項目;2020年2月,工信部再次增加了81個工業互聯網試點示范項目。兩輪次的集中試點示范,以及工業互聯網相關政策的密集出臺,預示著工業+互聯網模式在制造業的滲透率不斷提高,并成為5G等網絡技術在垂直行業的重要應用場景,成為“新基建”的重要支撐。
從本期開始,《智能制造》的編輯將分兩期,按照工業互聯網的應用領域和地域、行業分布等維度,為讀者梳理截至2020年2月的全國工業互聯網試點示范項目。
一、三大方向和六個細分領域
2018~2019年度,工業互聯網試點示范項目中,主要分為三個方向:網絡方向、平臺方向和安全方向。網絡方向聚焦在工業設備標準化規模接入和工業企業5G商用等工業互聯網網絡技術的創新應用;平臺方向聚焦邊緣智能和生產系統數字孿生等工業互聯網平臺關鍵使能技術的創新應用;安全方向聚焦在工業控制系統安全防護、工業數據資產安全可信認證和防護等工業互聯網安全技術的創新應用。
網絡方向又進一步細化為“5G+工業互聯網”集成創新應用、標識解析集成創新應用和網絡化改造集成創新應用三個細分領域,平臺方向進一步細化為基于工業互聯網平臺的新技術融合應用、基于工業互聯網平臺的數據集成應用和基于工業互聯網平臺的模式創新三個領域。
2019年是5G元年,同時VR/AR、無人駕駛、新能源和區塊鏈等新技術滲透率不斷增強,相比2018年的試點示范項目,2019年網絡方向的“5G+工業互聯網集成創新應用”領域,以及平臺方向的“新技術融合應用”領域,均屬于新增的細分類目。
如果我們把“工業互聯”比喻成一個小世界,那么網絡方向負責修橋鋪路、確立交通規則和標識,平臺方向負責構建一個個的城市系統,而安全方向確保系統和數據信息流通的安全性和可靠性。縱觀2018~2019年度的153個工業互聯網試點示范項目,平臺方向的項目多達75個,占比49%,各行業、企業利用物聯網和大數據等技術構建先進的網絡集成和協同平臺,以及進行業務系統和模式的創新,仍是當下工業互聯網推進工作的焦點和重點。其次才是占比35%的網絡方向項目,以及占比16%的安全方向項目。
在53個網絡方向的項目中,標識解析集成創新應用和網絡化改造集成創新應用合計占比81%,這說明絕大部分行業、企業仍在為實現內外貫通的網絡化和智能化,進行網絡基礎建設、數據采集和集成、分析等工作。工業互聯網的核心是要通過全面構建人、機、物、環、料、法等的互聯互通,打造全要素、全產業鏈和全價值鏈連接的新型工業生產制造和服務體系,拓展工業領域的新型商業模式,標識解析體系的建設是這一切的起始點,是工業互聯網的重要網絡基礎設施,是實現工業企業數據流通、信息交互的關鍵樞紐,其作用類似互聯網的域名系統。
2018年第一批工業互聯網試點示范項目中,標識解析集成創新類項目是重要組成部分。由行業龍頭企業牽頭,工業互聯網的標識解析工作通過賦予每一個實體物品(產品、零部件和機器設備等)和虛擬資產(模型、算法和工藝等)唯一的“身份標識”,實現全網資源的靈活區分和信息管理。
網絡化改造集成創新應用所包含的范圍更廣泛,其主要目標是建立企業內、外的網絡系統,以實現人、機器、車間、各控制系統和管理系統的廣泛互聯,為數據的網絡化采集、傳輸和處理,以及新型工業應用和服務,提供高速、低延遲、合理帶寬和穩定安全的網絡基礎。不同企業在網絡化改造中的優先落足點不同,有的強調通過工業以太網和TSN等技術,實現生產裝備、儀表儀器、傳感器、控制系統和管理系統等要素的互聯互通;有的采用寬帶網絡、NBIoT、eMTC、SDN和ICN等技術,實現多廠區和產業鏈伙伴等的互聯互通;部分項目進行企業內、外網絡的IPv6改造,通過IPv6升級或過渡技術,實現生產環境的IPv6網絡全覆蓋,進一步整合、推動智能制造、網絡協同、個性定制和服務化轉型等工業互聯網應用等。
在平臺方向的75個項目中,基于工業互聯網平臺的數據集成應用占比64%。工業互聯網平臺的建設和價值實現均基于海量數據的采集、匯聚和分析,其本質是精準、實時和高效的數據采集互聯系統,在2018~2019年的示范項目中,數據集成的主要工作包括:面向工業大數據的存儲、集成、訪問、分析和管理的開發環境,基于海量數據實現工業技術、經驗、知識的模型化、標準化、軟件化和復用化,優化研發設計、生產制造和運營管理等資源配置效率,進而形成資源富集、多方參與、合作共贏和協同演進的制造業新生態。

二、創新驅動,部分工業省、市帶動全國工業互聯網發展
2018~2019年度,中國工業互聯網試點示范項目中,以項目總量計,北京、江蘇、上海和廣東4個省、市形成第一梯隊,申請和獲批的項目占全國46%,由于北京和上海集中了大量的IT研發資源,相當一部分異地項目的系統開發地選擇了北京和上海,江蘇和廣東作為工業強省、長三角和珠三角的骨干核心,不出意料。
山東、安徽、重慶、浙江、遼寧和湖南等6個省市,作為工業經濟主干省、市,組成第二梯隊,占比約29%,表現出極高的工業創新活躍度。其中,山東作為工業產值比肩江蘇和廣東的工業強省,在工業互聯領域落后一個身位,其傳統產業轉型升級和創新驅動的壓力可見一斑。
天津、河南、貴州、寧夏回族自治區、河北、陜西、湖北、新疆維吾爾自治區、黑龍江、內蒙古自治區、四川和云南等15個省市是第三梯隊,占比約25%。其中,福建省在2018~2019年度的工業互聯網試點示范項目僅有1項,略出意外。山西省、吉林省、江西省、青海省、海南省和西藏自治區尚沒有工業互聯網試點示范項目。
附注:
(1)除港澳臺地區外,中國大陸地區的山西省、吉林省、江西省、青海省、海南省和西藏自治區尚沒有工業互聯網試點示范項目;
(2)省、市、自治區歸屬,以試點示范項目的所在地和承擔企業總部所在地為準。
(未完待續,詳情見2020年第三期)
附表:2018~2019年度153項分領域工業互聯網試點示范項目匯總。
1、網絡方向





