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工業互聯網開啓智能制造新篇章

日期:2021-04-30  來源:互聯網    點擊:
      4月18日至21日,博鳌亚洲论坛2021年年会在海南博鳌举行。作为本年世界首个以线下会议为主的大型国际会议,本届论坛参会嘉宾的阵容强大,多个分论坛涉及科技领域热点话题。

2018年至2021年,“工業互聯網”作爲關鍵詞,多次寫入全國兩會政府工作報告。不論在傳統産業領域還是新興産業領域,工業互聯網建設和應用的熱潮方興未艾。在4月19日舉行的博鳌“工業互聯網與數字化轉型”分論壇上,與會嘉賓進行了深入研討與超卓對話,交流了一批經典案例,爲工業互聯網創新發展、企業搶抓工業互聯網機遇獻計獻策。

政策撑持帶來發展熱潮

工業互聯網是全球工業系統與高級計算、阐发、感應技術以及互聯網連接融合的一種結果。工業互聯網的本質是通過開放的、全球化的工業級網絡平台把設備、生産線、工廠、供應商、産品和客戶緊密地連接和融合起來,高效共享工業經濟中的各種要素資源,從而通過自動化、智能化的生産方式降低成本、增加效率,幫助制造業延長産業鏈,推動制造業轉型發展。

通過連接大量工業設備上雲、實現産業鏈各環節智能協同,工業互聯網被認爲是數字化轉型的關鍵力量。近年來,中國加快工業互聯網發展程序,發布了一系列5G和工業互聯網典型應用場景,推出加快工業互聯網網絡、平台、安全體系建設等一系列舉措。

在本次分論壇上,科技部副部長黃衛介紹了中國科技部在工業互聯網發展方面的進展和部署,並和與會的以色列科技部總司長斯彼戈曼及中外企業家代表,圍繞工業互聯網和傳統制造業的關系、工業數據的互聯互通、工業互聯網需要具備的要素等話題展開了討論。

黃衛介紹,中國政府非常重視工業互聯網的工作,在國家層面出台了多項政策。

2015年中國發布《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,提出推動互聯網與制造業融合,提升制造業數字化、網絡化、智能化程度,加強産業鏈協作,發展基于互聯網的協同制造新模式。

2017年,國務院正式發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,提出增強工業互聯網産業供給能力,持續提升中國工業互聯網發展程度,深入推進“互聯網+”,形成實體經濟與網絡彼此促進、同步提升的良好格局。

2020年3月20日,工信部印發《關于推動工業互聯網加快發展的通知》,通知中要求各有關單位要加快新型基礎設施建設、加快拓展融合創新應用、加快健全安全保障體系、加快壯大創新發展動能、加快完善産業生態布局、加大政策撑持力度。

2020年12月,工信部印發《工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023年)》,指出工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的全新工業生態、關鍵基礎設施和新型應用模式。它以網絡爲基礎、平台爲中樞、數據爲要素、安全爲保障,通過對人、機、物周全連接,變革傳統制造模式、生産組織方式和産業形態,構建起全要素、全産業鏈、全價值鏈周全連接的新型工業生産制造和服務體系,對支撐制造強國和網絡強國建設,提升産業鏈現代化程度,推動經濟高質量發展和構建新發展格局,都具有十分主要的意義。

“工業互聯網的構建需要4個方面的基礎要素:好的信息基礎設施建設、技術進步、持續的資金投入和對顛覆性技術的重視。”黃衛暗示,基于對信息基礎設施建設的需求,政府和企業需要把研發設計、生産制造、銷售運維、用戶體驗整個鏈條的數據打通。此外,工業互聯網可以帶來更低的成本、更高的效率、更強的競爭力、更好的用戶體驗和服務,這就需要企業進行持續、高強度研發投入。

下一步,科技部將在“十四五”期間規劃若幹個與工業互聯網有關的重大研發項目,涉及理論發展、技術研發、平台建設等方面。“未來,我們會在更多領域,比如航空、電器、汽車、智能家電、軌道交通等衆多領域布局工業互聯網的科研和示範項目。”黃衛說。

“雲技術”助力數字化轉型

據“天眼查”大數據,中國目前有約1.8萬家從事5G和工業互聯網相關業務的企業。其中,2020年共新增超1300家相關企業。

關于技術創新如何助力工業互聯網的普及和數字化變革,默克中國總裁安高博在“工業互聯網與數字化轉型”分論壇上暗示,互聯網技術能夠在制造業和醫療行業中得到很好的應用,工業互聯網技術的發展可以把所有的生産周期都變得更加透明,從而撑持合作企業了解彼此需求從而讓供應鏈快速響應。

作爲數字化轉型的底層基礎設施,雲技術如同水、電、網一樣主要必不成少,“上雲”更是數字化轉型的基石和關鍵一步。

在雲計算時代,企業不需要再像以前一樣自建機房,雲計算把算力資源的供需變成了高效的“電網”模式,點擊鼠標就像按下電源開關,雲計算廠商會把需要的算力從數據中心直接輸送過來,即取即用。對于中小微企業來說,這一點尤爲主要:雲計算使得他們也能享受低價、高能的算力資源。因此,千行百業對“雲”的需求呈現出指數級的增長。“上雲”從過去的“錦上添花”成爲了“必修課程”。

國務院發展研究中心國際技術經濟研究所發布的《中國雲計算産業發展與應用白皮書》預測,2023年,中國雲計算産業規模將超過3000億元人民幣,其中政府與企業的上雲率將超過60%。中國信息通信研究院也在其《雲計算發展白皮書(2020年)》中指出,未來10年,雲計算將迎來發展的“黃金十年”,進入普惠發展期。

目前,雲計算正帶動數字化從量變走向質變:因爲雲計算大大降低了成本、提高了效率、擴大了數據規模,數字化才開始成爲現實。過去10年,伴隨著雲計算的興起,人工智能、物聯網、工業互聯網等技術也相繼進入蓬勃發展期。

作爲中國雲技術研發的主要力量,阿裏雲把自主研發的工業互聯網平台在多個省市落地,讓上萬家企業的160余萬台設備接入工業互聯網平台。阿裏雲工業互聯網平台能夠撑持100多種傳感器的數據采集、撑持200多種芯片模型、內置300多種行業算法模型,可以有力撑持從消費側到制造業的大規模柔性生産和智能決策。2019年8月,阿裏雲“supET工業互聯網平台”入選工信部核心工業互聯網平台。

“雲計算本質上是一個新的體系,不僅是硬件,也是整個生態。這個體系更有生命力,更有性價比,也更有未來。”阿裏雲智能總裁張建鋒在接受本報采訪時說,“從2019年開始,阿裏雲爲中國一汽提供技術撑持,共同推動汽車行業從數字化走向智能化,目前我們正在聯手加快智能工廠的建造。在安徽,阿裏雲和銅陵市政府共同探索出打通化工、鋼鐵、水泥、電力、有色金屬行業的‘銅陵模式’,並在其他城市成功複制。這些都是阿裏雲在助力中國企業實現工業互聯網和數字化轉型的有益嘗試。”

三一重工作爲全球前三的工程機械制造企業,天天有超百台的設備下産線,年銷售額已超千億元。這樣一個“龐然大物”,數據治理的難度也非常罕見。一般企業的業務系統不超過10個,三一重工的業務系統超過了200個。通過與阿裏雲合作,三一重工將多套系統進行集成,形成企業數據中台,對生産做更精細的治理。升級後的數字化系統能將生産周期縮短至3天,實現兩小時自動排程排産。基于數據中台開發的能耗智能監控軟件,讓三一重工的治理者頭一回了解到19個園區天天使用的水電量,可據此對高能耗設備重新排産,降低能耗成本。

“從目前的實踐看,工業互聯網在業內沒有明確的邊界,包罗的內容非常寬泛,基于阿裏雲的實踐,我們把可以平台化的業務标的目的收斂到兩條主線,即供應鏈和生産制造。”阿裏雲智能工業行業首席架構師辛骞骞對本報說,“因爲工業互聯網仍然在探索期,運營模式應參考現有成熟模式爲主,小步快跑,做微創新,在做的過程中去探索新的模式。不過可以必定的是,工業互聯網大有可爲。”

“聪明工廠”未來可期

上百噸的沖床聯動進行著1800次/小時的快速節拍運動,50個5噸重的大鋼卷在數分鍾內變成一張張形狀各異的小鋼片……眼前這震撼的一幕,出現在四川東方電氣集團東方電機沖剪車間。這個被稱爲“未來工廠”的定子沖片智能工廠,每年能爲企業帶來超過億元的直接經濟效益。

機器的轟隆聲,四處飛濺的鋼花,在熱火朝天的攀鋼集團西昌鋼釩公司煉鋼廠,中控室裏的“鋼鐵大腦”正通過數據采集、建模和算法,代替人腦,周详地監控指導整個生産流程。這讓煉鋼廠徹底告別了傳統的生産方式,節省了25%的人工,生産效益提升了2.4倍。

不竭變化的數字大屏,跳動的字符滿是“未來感”……在四川德恩精工“德恩雲造”成都運營中心,通過德恩雲造工業互聯網平台,德恩精工實現了用戶定制化下單,産品在天貓CPT旗艦店、1688CPT旗艦店等網絡平台銷售,産品客戶群達到40個國家、50個行業。

據工信部消息,截至3月底,中國的企業關鍵工序數控化率、數字化研發設計工具普及率分別達52.1%和73%,工業互聯網平台連接工業設備總數達到7300萬台,工業App冲破59萬個。

國務院發展研究中心黨組書記馬建堂認爲,中國的工業互聯網應用正在提速,企業化數字轉型的意願和速度明顯上升。“我們對近萬家科技型的中小微企業進行了一次問卷調查,調查顯示數字化程度越高的企業受疫情沖擊的影響越小。”

打造和應用工業互聯網的過程中有哪些成功經驗?企業在治理理念、生産方式、技術轉型上應如何發力?格力電器是具有代表性和發言權的企業之一。

在“工業互聯網與數字化轉型”分論壇上,格力電器董事長兼總裁董明珠談到,借助智能制造理念,格力正打造“黑燈工廠”即無人工廠。“互聯網並非挑戰傳統制造業,而是賦能制造業,互聯網讓制造業如虎添翼,讓制造業造出更精准的産品。”她說,得益于“工業雲”,格力全球70個基地已連成片,使格力的風險應對能力和品質控制能力得以加強。

然而,工業互聯網在帶來機遇的同時,也帶來了挑戰。

華爲技術有限公司戰略部總裁張文林在分論壇上重點談到了工業互聯網的“聯網率”。根據相關統計,目前中國工廠的設備聯網率只有24%,具有可預測性維護性能的産品比例不到14%。對此,他暗示“要想富先修路”,網絡就是工業數字化的路,首先是要把聯網率提上來。傳統工業屬于孤島式運作,而工業走向數字化的過程,是把數據作爲生産要素融入整個工業,從研發設計到智能制造,再到服務運維整個環節。

張文林通過華爲公司與上汽集團、馬鋼集團的合作細節,證明了工業互聯網作爲新一代信息技術與制造業深度融合帶來的效益:“上汽集團把500輛汽車、2000多個智能裝備和1萬多個傳感器連接起來之後,數據被打通,最直接的效益是整個産線非計劃停工時間縮小了20%,這對企業來說是一個巨大的産能和質量保證的提升。”馬鋼集團提出實現“四個一律”,即所有的操作一律集中,操作崗位一律機器人化,運維一律遠程化,服務一律上線,這樣的要求在傳統工業網絡是無法撑持的,與華爲合作後,馬鋼期望的“四個一律”真正落了地。

斯彼戈曼則認爲,工業互聯網除了需要加強物理學意義上的基礎設施,人才缺口也應引起足夠重視。

隨著工業互聯網的發展,網絡安全和隱私保護也將帶來新的挑戰。她建議,政府的各項法律法規、政策制订應該及時到位,從而爲企業的數字化轉型做更好的服務。

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