各位來賓:
大家上午好。
非常高興在第六屆中國電子信息博覽會期間與大家交流關于工業互聯網平臺建設的一些思考。去年11月,國務院出臺了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,提出打造網絡、平臺、安全三大體系。對于平臺體系來說,當前要進一步深化對工業互聯網平臺建設的出發點、切入點、著力點和落腳點的認識。今天,借這個機會,就這四個基本問題跟大家做一個交流。
一、工業互聯網平臺建設的出發點
工業互聯網平臺是以互聯網為代表的新一代信息通信技術從消費環節向制造環節擴散、從提高交易效率向提高生產效率延伸、從推動制造資源的局部優化向全局優化演進的必然結果,是構建現代化產業體系、推動經濟高質量發展、搶占新一輪產業革命制高點的重要舉措。
第一,工業互聯網平臺是建設現代化產業體系的重要支撐
工業互聯網平臺是物聯網、云計算、大數據、智能傳感、工業軟件、工業技術等跨界融合、集成創新的結果,正在構建現代化產業體系的新基礎、新要素和新業態,支撐產業的高端化、智能化、綠色化、生態化發展。新基礎就是構建智能感知(一硬)、工業軟件(一軟)、泛在網絡(一網)、云平臺(一平臺)等現代化產業體系新基礎設施,新要素就是基于數據這一新生產要素重構工業知識沉淀、傳播、復用和價值創造新體系,新業態就是通過對傳統產業體系的解耦重建網絡化協同、個性化定制、服務型制造等新業態。通過這些新的基礎、新的要素、新的業態的構建,加快形成萬物互聯、數據驅動、軟件定義、智能主導、服務增值的現代化產業體系。
第二,工業互聯網平臺是建設制造強國和網絡強國的焊接點
工業互聯網平臺一頭連著制造,一頭連著互聯網,是連接制造強國和網絡強國的紐帶,是兩個強國建設統籌推進的重要抓手。從制造強國來看,工業互聯網平臺通過跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的資源鏈接和高效協同,加速重構生產體系、引領組織變革、優化資源配置,打造新型制造體系。從網絡強國來看,工業互聯網平臺為信息通信業發展提供了新的藍海,推動5G、窄帶物聯網(NB-IoT)、軟件定義網絡(SDN)、時間敏感網絡(TSN)等網絡技術的演進升級,促進我國信息網絡基礎設施、技術產業、應用水平的提升。
第三,工業互聯網平臺是我國經濟實現高質量發展的重要舉措
我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,這要求加快轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力。工業互聯網平臺的本質是通過構建精準、實時、高效的數據采集互聯體系,推動機器、物料、系統、產品、人等參與主體各類要素信息的泛在感知、云端匯聚、高效分析和科學決策,促進傳統制造體系中各環節生產要素的解耦、整合和重構,推動涉及生產全要素、全流程、全產業鏈、產品全生命周期管理的各類資源優化配置。這將帶來制造資源從單機走向系統、從封閉走向開放、從流程優化到組織變革,推動資源優化沿著點、線、面、體、大系統、巨系統的方向不斷拓展,提高全要素生產率,推動經濟發展質量變革、效率變革和動力變革。
第四,工業互聯網平臺是全球新一輪產業競爭的制高點
在過去40年來里,基于產業生態的競爭,在ICT領域愈演愈烈,從 40年前的 Wintel體系到Android、iOS,從電子商務、搜索引擎到社交平臺,一批領軍企業主導了全球ICT產業的生態發展。當前,伴隨著新一代信息通信技術和制造業的融合發展,產業生態的競爭,正在從ICT領域向制造領域拓展,像GE、西門子等領軍企業圍繞“智能機器+云平臺+工業APP”功能架構,整合“平臺提供商+應用開發者+用戶”生態資源,搶占工業大數據入口的主導權、培育海量開發者、提升用戶粘性,打造基于工業互聯網平臺的制造業生態,不斷鞏固和強化制造業的壟斷地位,搶占全球新一輪產業競爭的制高點。
二、工業互聯網平臺建設的切入點
信息通信技術的每一次普及推廣,總是由一批具有先導性、引領性、帶動性的“殺手級”應用牽引,推動新技術、新應用、新產業和商業模式的快速迭代和持續演進,引爆大規模商用。當前,工業互聯網平臺發展總體上還處在起步階段,新應用、新模式正在不斷孕育演化,這就要求必須以真實的應用場景需求為牽引,優先從解決工業實際需求的角度考慮“要什么”,而不是從平臺供給的角度考慮“有什么”,培育一批能夠引領工業互聯網平臺技術、功能、商業模式快速迭代的殺手級應用,需要認真甄別工業互聯網平臺所面對的真問題、真需求和真場景。
《國務院關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》中提出推動百萬家企業上云,在這一過程中,一批高耗能、高風險隱患、高通用性、高價值的工業設備上云正成為牽引工業互聯網平臺發展的先導性應用,也是當前工業互聯網平臺建設的切入點。
(一)工業設備上云是平臺建設的切入點
工業設備上云就是通過建立實時、系統、全面的工業設備數據采集體系,構建基于云計算的數據匯聚、分析和服務平臺,實現工業設備狀態監測、預測預警、性能優化和能力交易。工業設備上云作為一種先導性、引領性、示范性應用,將牽引工業互聯網平臺技術和商業模式的迭代升級,帶來工業互聯網平臺的功能演進和規模商用。
從必要性上來看,當前,我國工業體系中存在大量高資源消耗、高安全風險、低利用效率的工業設備。2017年,我國近1000座煉鐵高爐年消耗標準煤約3.4億噸,47萬余臺燃煤鍋爐能耗占到全國煤炭消耗25%以上,5億臺內燃機石油消耗占全國石油消耗近60%,30萬臺大中型空壓機、200萬臺數控機床平均設備負載率分別不足60%和40%,設備資源閑置、能源浪費十分嚴重。工業互聯網平臺為這些問題的解決提供了獨有的思路和解決方案。
從可行性上來看,在技術上,低成本、低功耗、微型化的傳感器為全面、實時、高效數據采集體系建立奠定基礎,云計算、大數據、人工智能等技術為工業知識、經驗、方法的沉淀、傳播、復用提供支持。在實踐上,基于工業互聯網平臺解決方案,GE基于 Predix優化風機機組運行狀態提高風力發電量3%-5%,西門子基于MindSphere減少燃氣輪機計劃外故障70%,東方國信基于Cloudiip提升鍋爐使用效率30%、降低煤炭消耗20%,國家電網基于工業互聯網平臺在部分地區提高新能源發電量1%-4%。
從帶動性上來看,推動工業設備上云市場需求大、技術含量高、參與主體多,對降低企業生產運營成本效果顯著,這將為設備管理、平臺運營、第三方服務等各類參與主體帶來現實和潛在的商業利益,核心是提升三個成熟度:海量工業設備上云能夠帶動設備數據采集、匯聚、分析服務體系的完善,推動各類工業知識、經驗、方法的沉淀,吸引專業工業APP大規模的開發應用,提升技術成熟度;海量工業設備上云能夠帶動制造能力在線發布、交易,培育基于平臺的新模式、新業態,提升商業模式成熟度;海量工業設備上云能夠帶動數據采集匯聚、平臺功能完善、機理模型開發、工業APP培育、開源社區建設等各領域各環節生態營造,提升產業生態成熟度。
(二)研究工業設備上云的思路和路徑
在推進工業設備上云過程中,要從實際需求出發,優先推動有基礎、有條件、有需求、有優化潛力的設備上云,深入研究大型通用工業設備,如何通過公有云、私有云、混合云等多種方式,實現設備泛在互聯、數據匯聚共享、資源優化配置,促進生產方式、經營方式、商業模式的創新,打造高效、節能、綠色的新型制造業生態。
從實踐來看,當前有基礎、有條件、有需求、有優化潛力的上云工業設備可以分為四類:一是高耗能設備,如煉鐵高爐、工業鍋爐等設備,二是通用動力設備,如柴油發動機、大中型電機、大型空壓機等設備,三是新能源設備,如風電、光伏等設備,四是高價值設備,如工程機械、數控機床等設備。推動這些設備上云,基于工業互聯網平臺解決方案,可以提高這些設備能源利用效率、強化風險防范能力、減少設備計劃外故障、降低維護和服務成本、提高發電效率及并網效率。下一步要進一步研究如何以重點設備上云為切入點,牽引帶動百萬工業企業上云這項工作。
(三)工業設備上云亟需突破四大瓶頸
當前,我國工業設備上云技術路線可行、商業模式清晰、經濟效益明顯、發展潛力巨大,但總體上仍處于起步階段,許多企業在設備上云過程中存在不能上、不敢上、不愿上、不會上等挑戰,工業設備上云需要突破四大發展瓶頸。
一是數據采集匯聚難。當前我國工業設備存量大、種類雜、協議多,由此引發的設備數字化改造成本高、數據采集精度差、協議兼容難度大、云端匯聚效率低等問題。
二是機理模型沉淀少。從表面上看,我國工業互聯網平臺發展與國際差距主要體現在工業軟件、工業APP、微服務組件等質量和數量不足,但本質上是工業技術、知識、經驗的沉淀不夠,工業原理、工藝流程、建模方法等積累不足,算法庫、模型庫、知識庫等行業機理模型缺失。
三是高端服務水平低。受限于數據采集難、模型沉淀少,以及缺乏開源社區和海量工業APP開發隊伍,基于平臺開發的工業APP功能種類有限、可用數量不足,難以滿足企業上云需求,成熟商業模式缺失。
四是數據安全風險大。工業設備上云將推動工業設備運營體系從封閉走向開放,這將帶來工業設備數據存儲方式、管理模式、運營機制的極大變革,也將帶來設備安全、數據安全、網絡安全、控制安全等風險和隱患。















