軍工領域工業(yè)互聯網發(fā)展思考和建議

王曉磊，張宏斌，廖義林

(1.國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心，北京 100040；2.華北計算機系統(tǒng)工程研究所，北京 100083；3.北京計算機技術及應用研究所，北京 100854)

0 引言

當前全球新一輪的產業(yè)變革蓬勃興起，制造業(yè)重新成為全球經濟發(fā)展的焦點，世界主要發(fā)達國家采取了一系列重大措施推動制造業(yè)的轉型升級，以美國、德國為首的國家紛紛推出制造業(yè)振興計劃，通過構建新型生產方式與發(fā)展模式驅動傳統(tǒng)產業(yè)加速變革。與此同時，數字化浪潮席卷全球，以移動計算、物聯網、云計算、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈為主的新技術不斷涌現，與制造業(yè)變革交匯融合，工業(yè)互聯網應運而生并且發(fā)展迅猛[1]。

在助推傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級的同時，工業(yè)互聯網也對未來國防科技工業(yè)發(fā)展產生全方位、深層次、革命性的影響[2-3]。軍工領域大力發(fā)展工業(yè)互聯網，促進云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術[4]與裝備科研生產深度融合，實現軍工產業(yè)高度智能化[5-6]、網絡化，形成覆蓋裝備研發(fā)、試驗、生產、服務等環(huán)節(jié)，形成安全、融合、先進的軍工領域發(fā)展生態(tài)，是構建先進國防科技工業(yè)體系、支撐裝備制造現代化發(fā)展的必然選擇和前進趨勢。

1 軍工工業(yè)互聯網建設現狀

近年來，各軍工單位積極探索，主動推進工業(yè)互聯網建設[7-8]，通過信息化條件建設的支持，在網絡互聯互通試點示范、平臺測試驗證等方面進行了應用探索，裝備制造效率、產品全生命周期管理水平和資源協(xié)調配置得到極大的提升。

1.1 積極開展網絡基礎設施建設

如圖1所示，各軍工單位基本建成由涉密網、生產網和互聯網共同組成的基礎網絡體系，支撐裝備研發(fā)設計、仿真試驗、生產制造、服務保障等信息化發(fā)展。例如，航天科工集團和船舶工業(yè)集團構建標識解析二級節(jié)點，通過行業(yè)內編碼的統(tǒng)一管理開展產品質量追溯等應用。

圖1 軍工單位網絡基礎設施體系結構

1.2 探測培育工業(yè)互聯網平臺

各軍工單位圍繞自身主營業(yè)務建設工業(yè)互聯網平臺，并基于平臺開展協(xié)同研發(fā)、供應鏈管理、遠程運維等應用。如“船海智云平臺”聚焦智慧供應鏈等協(xié)同應用，服務上下游500余家企業(yè)。據工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟測算，通過工業(yè)互聯網平臺，數控加工設備利用率可由不足40%提升到70%，產品研發(fā)效率可提升30%。“航天云網平臺”為集團數百家企業(yè)提供設計協(xié)同共享服務，基于內部專有云實現故障診斷和遠程維修。圖2顯示了航天云網平臺的總體架構圖。架構中的云平臺層為不同企業(yè)的協(xié)同共享提供了應用支撐。

圖2 航天云網平臺總體架構

1.3 積極打造工業(yè)互聯網產業(yè)生態(tài)

航天云網強化設備連接與工業(yè)APP開發(fā)等平臺功能，推動云制造平臺升級為工業(yè)互聯網平臺，加快推進工業(yè)互聯網產業(yè)生態(tài)建設，截至2018年底，注冊用戶超過268萬，近100萬臺設備接入平臺。船舶工業(yè)集團以黃埔文沖為牽頭單位，聯合科研院所、云計算平臺服務商、高等院校等共同建設工業(yè)互聯網平臺，實現由船舶行業(yè)龍頭企業(yè)帶動配套企業(yè)共同上云、上平臺，加速形成高端海工裝備制造業(yè)生態(tài)體系。

2 軍工工業(yè)互聯網面臨的問題

總體來看，我國軍工領域工業(yè)互聯網基礎弱、經驗少，仍處于探索階段。工業(yè)互聯網等數字化研發(fā)制造平臺應用多集中于軍民融合領域，對軍工領域重點裝備數字化設計、仿真研發(fā)、柔性制造、服務保障等支撐不足，主要原因有四個方面，如圖3所示。

2.1 安全保密要求高，軍工數字化轉型困難

工業(yè)互聯網要求大量涉密與非涉密設備、人員、業(yè)務數據等跨單位、跨集團、跨行業(yè)互聯互通，裝備科研生產數據密級高。互聯互通標準規(guī)范基本空白，與現行安全保密管理制度、管理方式等存在明顯錯位，安全保密難度呈指數級上升，成為軍工數字化轉型一大難題。

圖3 軍工工業(yè)互聯網存在的問題及主要原因

2.2 投入成本較高，商業(yè)模式尚待考量

軍工單位科研生產數據高度敏感，不能套用民口單位借助公共平臺推進數字化轉型模式，需要建立自身工業(yè)互聯網平臺。投入大、回報慢，能否找到匹配的商業(yè)模式尚待考量，在現有軍工任務并不飽滿的情況下，軍工單位對推進工業(yè)互聯網平臺建設和應用持觀望態(tài)度。

2.3 核心關鍵技術有待突破

底層操作系統(tǒng)、關鍵工業(yè)軟件、嵌入式芯片、開發(fā)工具等數字化轉型所必需的產品依賴進口。在帶來安全隱患的同時，也失去了數據標準統(tǒng)一、格式兼容的機會，造成了各種“數字鴻溝”，難以發(fā)揮數據的內在價值[9]。

2.4 高端人才缺口難以滿足發(fā)展需求

數字化轉型需要既懂IT技術又懂工業(yè)制造技術的復合型高端人才。軍工單位本身在傳統(tǒng)IT領域人才就嚴重不足，同時又受制于自身工資總額限制和民口單位高薪挖人的雙重壓力，軍工領域數字化轉型所需高端人才缺口嚴重。

3 軍工工業(yè)互聯網發(fā)展建議

為確保在未來新工業(yè)革命中搶占先機，強化軍工制造的競爭優(yōu)勢，提升裝備科研生產協(xié)同制造能力、保障能力，軍工工業(yè)互聯網發(fā)展需要借鑒國外先進經驗和技術，同時立足軍工集團實際情況，加強軍工企業(yè)引領與政府推動相結合，注重頂層設計，走一條具有中國特色的、緊跟時代潮流的發(fā)展創(chuàng)新之路，如圖4所示。

圖4 軍工工業(yè)互聯網發(fā)展建議

3.1 加強頂層設計

(1)重新審視軍工工業(yè)互聯網應用場景。在安全可控的前提下，根據不同軍工行業(yè)細分領域不同特點，有針對性地開展應用場景研究，區(qū)別能夠短期迅速開展應用并產生效益的成熟領域、中期開展數字化轉型已成趨勢的重要領域、需要長期攻關才能開展應用的探索領域。

(2)重新建構軍工工業(yè)互聯網發(fā)展的技術基礎[10]。面臨著新興技術大規(guī)模崛起、軍工工業(yè)領域技術更新迭代遲滯、國際技術壁壘日益增高交織的三重局面，在推進技術迭代的同時，大力加強基礎軟硬件技術產品的推廣應用，并以此為出發(fā)點規(guī)劃軍工領域工業(yè)互聯網技術路線和發(fā)展路徑，研究制定軍工數字化轉型政策文件。其中，要著重關注已有信息化裝備生產技術的更新換代和超前布局；著重尚未實現信息化或信息化程度不高的裝備生產領域的跨越發(fā)展和彎道超車。

(3)依托軍民融合戰(zhàn)略，增強安全可控技術在軍工領域的應用，著重分類指導推進，統(tǒng)籌實現技術研發(fā)。同時，明確安全邊界和保密管理要求，產業(yè)發(fā)展和應用部署良性互動，最終實現不同細分領域、不同信息化水平企業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

3.2 加強試點示范引領

在做好頂層設計的同時，圍繞裝備科研生產中心任務，通過政策支持、資金補助、基金引導、固定資產投資等方式，鼓勵軍工單位基于工業(yè)互聯網平臺技術開展裝備協(xié)同研制、質量優(yōu)化、遠程服務等創(chuàng)新應用試點示范。根據具體細分領域的特點，在能夠迅速開展應用并產生效益的領域開展試點，根據試點經驗在同領域內推廣應用；尚不具備試點示范條件的領域借鑒成功領域經驗，并開展方案、試驗論證。雙管齊下以期盡快形成一批可復制可推廣的創(chuàng)新成果。

3.3 加強關鍵基礎能力建設

目前，工業(yè)互聯網基礎能力體系建設正在進行中，工業(yè)和信息化部相繼出臺《工業(yè)互聯網網絡建設及推廣指南》、《工業(yè)互聯網綜合標準化體系建設指南》，預計到2020年形成我國工業(yè)互聯網的網絡頂層設計、建成基礎設施、產業(yè)標準和產業(yè)體系，并同時啟動試點示范工作。構建軍工工業(yè)互聯網基礎能力體系要與之同步開展，有針對性地在標準、技術、產業(yè)上加大投入力度，不斷加強軍工單位自身基礎能力建設，不斷提高軍工單位數字化、網絡化、智能化水平，盡快補齊關鍵能力短板，同步提升軍工工業(yè)互聯網信息安全保障能力，支撐保障軍工工業(yè)互聯網快速發(fā)展。

3.4 加強核心技術攻關

核心關鍵技術是買不來的，在加快推進核心技術攻關的基礎上，充分利用國家科技創(chuàng)新資源和國家工業(yè)基礎平臺，廣泛動員軍民各方優(yōu)勢力量，加大對底層操作系統(tǒng)、嵌入式芯片、大型工業(yè)軟件等核心關鍵技術攻關力度。在軍工工業(yè)領域，加快核心技術推廣應用的需求較之以往更為迫切。工業(yè)設計、工業(yè)生產、工業(yè)互聯所涉及的本質安全、過程安全需要深度融合，以需求牽引核心技術研發(fā)的動力更足。不同以往的是，新的核心技術創(chuàng)新與攻關建立在新興技術蓬勃發(fā)展的背景下，所涉及的層次更深，范圍更廣，形態(tài)更新，需要下更大決心促進大數據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術在軍工科研生產中的應用研究與探索。

3.5 加強人才隊伍建設

在軍工數字化轉型的背景下，無論軍工民用領域的工業(yè)互聯網人才缺口都十分巨大，需要兼具OT和IT經驗的復合型人才，目前引進與培育是較為通行的做法。建議以軍工工業(yè)互聯網建設試點示范工程、項目為實踐載體，探索高校和軍工單位的聯合培養(yǎng)模式，加快人才成長礪煉，完善人才選拔培養(yǎng)制度，對軍工數字化轉型急需緊缺的特殊人才可以實行特殊政策。同時，設立國防科技工業(yè)人才培養(yǎng)基金，吸引集聚優(yōu)秀人才，穩(wěn)定尖端核心骨干人才。

4 結論

面對當前基于網絡信息體系聯合作戰(zhàn)、全域作戰(zhàn)的時代要求，加快推進以工業(yè)互聯網為代表的數字化轉型已經成為軍工企業(yè)順應時代潮流、適應發(fā)展規(guī)律、提高信息化裝備保障供應能力的必然選擇。為加強軍工工業(yè)互聯網的建設進程，主管單位、各軍工單位應當勠力同心，抓住機遇、客服困難，早日形成先進的軍工工業(yè)互聯網體系，迭代發(fā)展，為贏得未來戰(zhàn)爭的主動權提供堅實保障。