没有工业互联网强大的计算与通信能力做支撑,智能制造的生产体系也将无法建立。

在全球共享制造经济的新格局中,如果工业互联网缺乏核心技术,制造业难以“上网”,其有可能成为“中国制造”向“中国智造”迈进的“拦路虎”。

前些日子,工信部公布了《工业互联网发展行动计划(2018—2020年)》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》。其行动目标是,到2020年底初步建成工业互联网基础设施和产业体系。在3年内,我国将初步建成适用于工业互联网高可靠、广覆盖、大带宽、可定制的企业外网络基础设施,支持工业企业建设改造工业互联网企业内网。还将初步构建工业互联网标识解析体系,建成5个左右标识解析国家顶级节点,标识注册量超过20亿。

“如果没有工业互联网强大的计算与通信能力做支撑,智能制造的生产体系也就无法建立。”近日,中国工程院院士、合肥工业大学杨善林教授接受科技日报记者采访时这样说。

在杨善林看来,通过新一代信息技术与制造业的深度融合,催生了以工业互联网为纽带,以云端服务、边缘计算、人工智能为特征的数字化、网络化、智能化制造生态系统,将来一定会“一网天下”,形成全球共享制造经济的新格局。但工业互联网缺乏核心技术,制造业难以“上网”,有可能成为“中国制造”向“中国智造”迈进的“拦路虎”。

工业互联网是智能制造的支撑

工业互联网,就是通过相关的工业信息标准,把多层次制造资源和创新资源相互连接起来,再通过数据感知、数据分析和智能计算,形成机机互联、人机互联,且无缝对接的制造产业体系。

“比如说,在工业互联网背景下做一款产品,就可以利用网络在全世界范围内寻找最佳的工艺设计,最适合的原材料供应商、生产智造商,通过云计算、大数据把制造产品的各类参数直接传输到设备端,可以迅速开始制造。通过工业互联网,就可以利用全世界的制造资源。”杨善林说,未来从每一台设备到车间再到整个工厂都在互联网上。

2012年世界制造业巨头美国GE公司发布了《工业互联网:突破智慧与机器的界限》,亮出了其新工业革命的行动纲领。重点在于利用美国在互联网领域的优势,以云计算和大数据技术为核心,构造面向工业的新型互联网体系,重塑产业生态,确保美国在制造领域的领袖地位。

“工业互联网提出的三大智能制造的数字元素:智能设备、智能系统、智能决策,三者集成将彻底改变制造业的格局。”杨善林说,谁掌握了工业互联网的核心技术,谁就有可能集成和控制全球的制造资源,在全球化经济下,智能制造是提升国家竞争力的最重要的手段,其竞争也日趋激烈。

制造业“上网”核心技术不可或缺

“工业互联网是寄生在互联网上的新型互联网络,标识解析体系、云端服务体系、边缘计算体系、安全保障体系等是其中的关键技术。”杨善林说。

标识解析,是实现工业互联网互联互通的核心技术标准,如同上网的3W和.COM一样,谁定义和掌握了标准,谁就拥有主动权。云端服务相当于智慧“大脑”,为工业大数据提供包括数据处理、数据建模、微服务组件等核心支撑。边缘计算就像全国高铁调度系统一样,每增加或减少一个车次,都会引发调度系统的调整,这种计算服务是就近而实时的。工业互联网安全保障体系,就是要构筑一道牢不可破的防火墙,集设备安全、控制安全、网络安全、平台安全和数据安全于一体的全方位保障体系。

“这些关键核心技术,是亟待突破掌握的。”杨善林说,工业互联网核心技术并非哪一项单项技术,重要的也非互联网本身,与制造业的深度融合才是最为关键的。

长期以来,我国在发展高端装备制造过程中,往往是重技术、轻管理,重单项技术、轻系统集成。很多企业仅仅从工具性需求出发,购买了国外大量的工具软件,或者开发了一些类似的工具软件,这些来自不同厂商的工具软件,缺乏统一的管理技术标准,很难形成具有统领性的智能制造的系统化信息平台。

杨善林告诉记者,在核心技术层面,我国与国外尚有很大差距,且有进一步拉大的风险。技术研究零星分散、没能形成统一的规模。“不突破掌握这些核心技术,我国制造业就很难‘上网’,就像商业互联网所遭遇的那样,应用市场世界第一,但很少有话语权。”他显得忧心忡忡,“不可想象,我们这样一个制造业大国,制造业的数据任由国外掌握。”

我国应主动争取工业互联网“话语权”

“工业互联网不仅需要单项技术的突破与应用,更重要的是,需要建立跨行业、跨领域的工业互联网平台架构与技术标准体系,解决数据集成、互联互通等基础瓶颈问题。”杨善林说,企业家应抛弃快速弯道超车的简单愿望,“没有这些核心技术和基础工作,实现真正意义上的工业互联是不可能的,光靠花钱是买不来工业互联网的。”

美国依托其互联网和ICT技术的绝对优势,欲占领未来产业链的最高端,力图在生产系统最基础的原料端(能源和材料)、工业产品的使用服务端(互联网技术和ICT服务),以及不断由创新驱动的商业模式端,牢牢掌握住工业价值链当中价值含量最高的几部分,“这样即便德国的制造设备再先进、中国的制造系统再高效,都可以从源头和价值的投放上确保其竞争力的核心优势。”杨善林说。

2016年1月,海尔与GE电气达成协议,作价54亿美元收购通用电气旗下的家电资产。海尔采用了GE-PREDIX的云—网—端结合的工业互联网架构,连接海尔内部员工、外部合作方、资源提供方及平台每位用户,形成海尔创新生态圈。

“工业互联网标准领域是激烈的竞争和博弈,从国家层面、企业层面都在做着积极的布局,我国企业一定不能置身事外,必须要介入其中。” 杨善林说,我国企业要在核心技术与规范标准方面找到自己的位置,拥有足够的影响和话语权,力争“你中有我,我中有你”“三分天下有其一”。

“未来3年是工业互联网至关重要的起步阶段,国家刚颁布的行动计划为工业互联网的‘三步走’制定了详细的路线图。”杨善林表示,我国工业互联网尽管仍面临不少挑战,但正在走向发展的“快车道”。