一場產業領域的互聯網浪潮正在到來,與以往B2B平臺、垂直門戶網站不同,工業互聯網將推動整個產業供應鏈的深刻變革。工業互聯網是中國工業從制造到智造的一個轉折點,也被認為是中國工業彎道超車的契機之一,它將會極大促進區域產能重組升級和產業供應鏈優化。對于很多地方來說,創新發展工業互聯網,是加速供給側結構改革,實現高質量發展的重要路徑。


  工業互聯網是第四次工業革命的關鍵基石和重要支撐。作為新一代信息技術與制造業深度融合的產物,工業互聯網通過對人、機、物的全面互聯,構建起全要素、全產業鏈、全價值鏈連接的新型生產制造和服務體系。

  工業互聯網的應用架構體系主要包括數據采集、PaaS平臺、IaaS服務和工業APP四個方面。PaaS平臺作為核心承載平臺,把大量的工業技術原理、行業知識、基礎工藝、模型工具規則化、軟件化、模塊化,并封裝為可重復使用的組件。

  從全球看,中美兩國是工業互聯網的主要推動者。2017年11月,國務院印發《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》;2018年,工信部發布《工業互聯網三年行動計劃(2018-2020)》;2020年3月,工信部發布《關于推進工業互聯網加快發展的通知》。

  隨著制造業與信息技術的加速融合,覆蓋制造業研發設計、生產制造、營銷服務等各個環節的工業互聯網及其產業生態快速發展。在數字技術推動之下,未來傳統制造業將逐漸向大規模定制、制造向服務轉型和分布式制造三個趨勢轉型升級。


  工業互聯網的應用,改變了傳統的生產組織模式,生產方式由傳統的“標準+集中”轉變為數字時代的“定制+分布”;組織方式由產業鏈條式變為網絡協同式,這無疑將顛覆傳統的從客戶訂單到產品交付的過程,加快產品更新速度、縮短研發周期、實現定制生產、促進模式創新。

  目前,工業互聯網主要從四個方面驅動互聯網+制造:一是面向工業現場生產過程的優化,比如制造工藝、生產流程、建模仿真、物料調度、作業排產、質量管控等;二是面向企業運營的管理決策優化,比如供應鏈管理、線上采購、協同設計、云端營銷、遠程服務等;三是面向社會化生產的資源優化配置與協同,比如協同制造;四是面向產品全生命周期的管理與服務優化,比如產品溯源、迭代創新。

  我國工業互聯網平臺創新活躍,裝備、自動化、工業軟件、信息技術和制造企業從不同領域積極推動平臺發展,目前已經形成一大批投入運營的工業互聯網平臺。部分平臺企業能夠在航空航天、裝備制造、信息電子、冶金、石化等行業精耕細作,在質量優化、工藝優化、設備預測性維護、供應鏈協同等方面形成一系列創新應用,并逐步培育起一個工業應用的創新生態。

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海爾智慧制造平臺

  海爾是傳統的家電行業龍頭,在國內國際市場保持多年領先,也是工業互聯網領域的標桿企業。海爾于2016年推出了具有自主產權、引入用戶全流程參與的工業互聯網平臺COSMO Plat,以用戶需求為驅動,通過用戶參與需求交互、產品設計、產品生產和服務的全流程,實現了“產銷合一”的規模定制模式。

  海爾基于自有的COSMO Plat提供能源管理、數字化生產制造執行、智能排產、智能倉儲物流、實驗室信息管理等多環節的解決方案。海爾智慧工廠是其工業互聯網平臺的集大成者,可以實現一個園區、多個廠房輔助生產和直接生產環節的數字化、云化管理。

  COSMO Plat平臺已成為海爾踐行互聯網+制造的支撐平臺,根據海爾的分析,其在生產線上生產的產品51%為客戶定制,18%為消費者直接下單,產品不出庫率已達到69%,直接配送到客戶端,訂單周期縮短50%。


  工業互聯網是一個產業資源整合的平臺,既著眼于現實的產業基礎,又面向未來產業轉型升級。存量盤活,對區域現有產業企業進行梳理,導入到產業互聯網平臺,促進企業間交易。增量培育,引進相關的上下游企業、服務提供企業等,形成穩定的合作關系,逐步導入高端產業和高端環節。現有產業資源整合,未來產業導入培育,可以形成一體化的產業生態圈。

  工業互聯網的發展路徑,一般是從單點應用示范到垂直行業深化融合,再到跨領域跨行業的融合發展。

  一是面向企業內部的生產率提升。即建設智能工廠,通過打通設備、產線、生產和運營系統,獲取數據,實現提質增效,打造數據驅動的智能生產能力。在這一領域全球的實踐較多,特別是德國的智能工廠建設。

  二是面向企業外部的價值鏈延伸。即打造智能產品、服務和協同,通過提高生產率、降低生產成本、制造高價值產品等方式為企業創造更多的效益,打造數據驅動的業務創新能力。在智能產品、服務領域,美國進行了較多、較為前沿的探索。

  三是面向開放生態的平臺化運營。即培育工業互聯網平臺,以其為抓手匯聚協作企業、產品、用戶等產業鏈資源,打造數據驅動的生態運營能力。在這一領域,全球探索的時間不是很長,但GE、西門子等龍頭企業已經發展出自己的平臺。相較國外強于智能工廠與平臺的構建,我國工業互聯網發展路徑則孕育了眾多商業模式的創新,具有多元化的特色。

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三一智慧制造平臺

  三一重工樹根互聯ROOTCLOUD平臺可以覆蓋95%主流工業控制器,支持400+種工業協議解析,已經接入各類工業設備超58萬臺,涉及鑄造產業鏈、注塑產業鏈、紡織產業鏈、定制家居產業鏈、家用塑料制品產業鏈等在內的20余個產業鏈,賦能81個工業細分行業。

  樹根互聯平臺主要包括以下應用場景:一是后市場服務、能耗管理、設備資產管理、融資租賃;二是云應用-設備全生命周期管理、設備智能售后服務管理、工業區塊鏈、模式創新服務、能耗管理、智能工廠解決方案;三是AI及大數據分析-機器視覺檢測、工業大數據平臺、基于知識圖譜技術的智能交互診斷專家系統。


  站在區域經濟視角看,應積極利用工業互聯網,促進區域產能重組升級和產業供應鏈優化。工業互聯網非常適合于賦能區域性的制造產業集群,因為服務半徑和成本都比較低,更容易加速平臺在區域落地,挖掘若干平臺大規模應用場景,建立平臺化服務的商業路徑,促進平臺應用推廣。

  近兩年,在國家的政策鼓勵下,我國多個地方加快推廣工業互聯網平臺建設和應用。比如2019年10月,上海、江蘇、浙江、安徽工業和信息化主管部門獲批共同建設長三角工業互聯網一體化發展示范區,開啟工業互聯網示范區建設的探索與實踐。根據東灘顧問的些許認識,讓工業互聯網賦能區域性的制造產業集群,可以從以下四方面著手,不斷提升工業互聯網的賦能水平。

1、建設工業互聯網平臺

  首先是按行業搭建工業互聯網平臺,積極接入行業的上下游合作企業,不斷強化產業鏈的連接,打造區域產業共同體。構建平臺生態載體,通過建設工業互聯網平臺應用創新推廣中心、解決方案推廣平臺、人才實訓基地,實現創新成果和要素的平臺化集聚,構建多方共贏的平臺生態。

  加快培育一批面向產業集群基礎共性、行業通用、企業專用的工業APP,形成一批產業集群數字化整體解決方案。增強工業互聯網平臺能力,打造可視化的上下游產業鏈,實現產業集群企業在設計、生產、運維、管理等全流程數字化功能集成。

  采取多種鼓勵政策促進企業上云、設備上云,通過連接大量工業設備上云,實現產業鏈各環節的智能協同,支持企業實施設備數字化改造,加快工業設備互聯互通,推動研發、生產、物流、銷售、服務等全流程實現更緊密更高效的協同。加快共享經濟在生產制造領域的創新應用,促進區域產能重組升級和產業供應鏈優化,培育發展共享制造新模式新業態。

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廣東培育工業互聯網產業新生態

  廣東省以網絡為基礎、平臺為核心、安全為保障,培育發展工業互聯網產業新生態。從建平臺、用平臺、聚生態、抓示范、強基礎、促創新6大方面著手。分行業、分階段推動企業“上平臺用平臺”,優先選擇電子信息、家電、先進裝備、汽車、紡織服裝、建材輕工、新能源、生物醫藥等先進制造產業和傳統優勢行業,開展企業“上云用云”試點示范。

  2018年1月,廣州開發區先行啟動建設廣東省工業互聯網產業示范基地,目前開發區已建成一批工業互聯網平臺,包括航天云網INDICS平臺、阿里云ET工業大腦、中設智控CPC2025、中和互聯塑云、智光電氣大數據綜合能源平臺、國機智能、明珞等工業互聯網平臺,大力推進工業企業“上平臺用平臺”,培育了一批工業互聯網應用標桿。


2、落地工業標識體系

  在工業互聯網構建的數字孿生工業場景,需要底層的標識解析體系,因為紛繁復雜的備件、物品、生產物料需要用標識來與數字空間一一對應。標識解析體系把所有物標注清楚,再重新組合,形成可溯源、全鏈路的監控,這對于產品、設備的全生命周期管理提供了非常好的基礎。

  我國工業互聯網標識解析體系發展正迎來加速落地期,截至2020年7月底,工業互聯網標識服務節點(二級節點)已上線59個,覆蓋19個?。▍^、市)25個重點行業,接入企業超2000家,標識注冊量突破40億。

  標識解析與工業互聯網平臺的結合,典型的應用場景有產品追溯、全生命周期備件管理等,比如在生產智能場景,基于標識實現對不同產品精準的了解,能夠通過數據和算法,提升良品率和降低能耗。

  對于地方發展來說,可以積極爭取工業互聯網二級或次級節點落地,培育工業互聯網二級或次級節點產業生態,集聚賦碼、識讀、軟硬件研發、系統集成、安全廠商等企業及科研機構,加速標識解析在電子信息、裝備制造、醫藥健康、新型材料和綠色食品等行業的應用。


3、促進工業大數據利用

  工業大數據是指在工業領域中,圍繞智能制造模式,以數據采集集成、分析處理、服務應用為主的各類經濟活動所產生的數據的總稱,包括從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發、設計、制造、采購、供應、庫存、售后服務、運維等整個產品全生命周期各個環節產生的數據。

  企業信息化數據包括制造執行系統MES、企業資源規劃ERP、產品生命周期管理PLM、供應鏈管理SCM、客戶關系管理CRM等;工業物聯網數據包括設備運行數據、裝備運行數據等。目前,企業在個性化營銷、客戶價值挖掘、客戶流失預警、精準廣告、產品迭代、庫存管理等大數據應用方面,已有較多的嘗試和探索。

  借助工業互聯網平臺,可以讓工業大數據在設計、流程優化、需求預測、供應鏈優化和綠色發展等領域實現更廣泛的應用。通過全產業鏈的信息整合,使整個供應鏈系統達到協同優化,讓供應鏈系統運作更加智能化,進一步提高生產效率和降低生產成本。


4、提升行業知識圖譜

  行業知識圖譜是提升工業智能的關鍵。就工業領域中構建的知識圖譜來看,可以分為兩類,一類是已有設備信息、生產信息的數字化知識圖譜,諸如將設備維護手冊、故障應用案例、一線專家經驗數字化,并構建相應的知識圖譜;另一類則是將整個生產流程部分或全部數字化,并將其中不同垂直領域的數據關聯起來,構建相應的知識圖譜。

中能建行業知識圖譜技術示意

  越來越多的企業將知識圖譜應用在工業互聯網領域,機器需要掌握大量的常識性知識,以人的思維模式和知識結構來進行語言理解、視覺場景解析和決策分析。開放的知識圖譜應用可以根據不同行業及場景構建新的業務應用,并提供跨地域、跨部門和跨業務之間的知識共享體系。

  基于工業互聯網應用的擴展和設備入網,針對工業設備的各種動態數據,都可以充分采集、匯聚、挖掘、提煉;然后利用行業知識圖譜、行業智能大腦的能力,解決行業運營、建設、生產、管理所遇到的問題,從而通過數字化、網絡化、智能化促進整個工業智能化發展。



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