下一个风口:工业互联网,正在成为“数字基建”时代的核心

2020-03-20 11:26:51

  新冠疫情爆发后,从企业到个人、从中央到地方层面引发了许多反思:

如何转型线上,进行企业数字化?如何保持生态中的有力竞争位置,在线化地维持上游供应商和下游渠道?劳动密集型行业往往受到更大冲击,是否应该持续推动企业自动化?如何在生产环节推进无人化、智能化,更加安全、高效?社区人口管理,基层如何提升数字化管理?

  疫情成了一次压力测试,中国企业家和行业面临着巨大的挑战,开始了解到中国经济真正的软肋在哪里,并迫切希望加以改变。

  近期,以“数字基建“为支柱的新型基础设施建设,升温的速度超乎想象。国家自上而下、全力推动的新基建,以硬核科技补短板、促增长。为此,已经在全国各省启动新基建的投入,包括5G、人工智能、物联网、特高压、大数据、工业物联网等。

  进入到 2020 年,“新基建” 前所未有地进入到高层的布局之中。以时间点来看:

  1月3日 

国务院常务会议:大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造;

  2月14日 

中央全面深化改革委员会第十二次会议:基础设施是经济社会发展的重要支撑,要以整体优化、协同融合为导向,打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。

  2月21日 

中央政治局会议:加大试剂、药品、疫苗研发支持力度,推动生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展。

  2月23日 

中央统筹推进新冠肺炎疫情防控和经济社会发展工作部署会议:一些传统行业受冲击较大,而智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为契机,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业。

  3月4日 

  在中共中央政治局常务委员会召开的会议上,决策层强调:要加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设,其中要加快5G网络、数据中心、工业互联网等新型基础设施建设进度。要注重调动民间投资积极性。

  连续几次中央级别的政府会议直接或间接提及“新基建”5次,新型基础设施建设,彻底火了。其实,“新基建”并不是第一次被提及,并不是一个新概念。

01、什么是新基建?

  新型基础设施建设,或者 “新基建”,是基础设施建设中的一个相对概念。以往的基础设施建设,主要指的是铁路、公路、机场、港口、水利设施等建设项目,因此也被称之为 “铁公基”,它们在我国经济发展过程中发挥了重要的基础作用。不过,在新的社会发展条件下,以 “铁公基”为代表的传统基础设施建设已经无法满足要求。

  于是,新型基础设施建设的概念应运而生。

  2018 年 12 月,在中央经济工作会议上,决策层强调,要发挥投资关键作用:

  加大制造业技术改造和设备更新;

  加快 5G 商用步伐;

  加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设;

  加大城际交通、物流、市政基础设施等投资力度;

  补齐农村基础设施和公共服务设施建设短板;

  加强自然灾害防治能力建设。

  随后在2109年被列入政府工作报告。

  新型基础设施建设是指发力于科技端的基础设施建设,主要包含 5G 基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域,涉及到通信、电力、交通、数字等多个社会民生重点行业。

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02、工业互联网是智能制造发展的基础

  工业互联网,是智能制造发展的基础,可以提供共性的基础设施和能力;我国已经将工业互联网作为重要基础设施,为工业智能化提供支撑。

  2012 年,“工业互联网” 被提出,

  2017 年年底,国家出台工业互联网顶层规划,

  2019 年,“工业互联网” 被写入《政府工作报告》,工业互联网逐渐进入实质性落地阶段。

  2020 年 2 月 25 日,工信部公布 2019 年工业互联网试点示范项目,网络、平台、安全三个层面共 81 个项目;

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▲近年来国内工业互联网相关扶持政策梳理

  智能制造主要需要两方面的基础:

  一是工业制造基础,包括先进的工艺、材料、技术和制造能力。

  二是网络化和数字化基础,它是将设备、产品、客户、业务流程、员工、订单和信息系统连接而成的网络,通过网络采集数据并进行分析,相关的结果用以提高生产效率,减少资源消耗。

  基于上述两个方面的能力需求,智能制造也有两条路线可选:

  一是德国的“工业4.0”模式,德国凭借其强大的制造工艺、技术、自动化和数字化优势,智能制造发展的重点是“智能工厂”、“智能车间”或者“智能产线”。

  另外一条就是美国的偏向于工业互联网的路线,其利用国内IT技术和解决方案的优势,依托微软、IBM等IT企业,打造通用化或者行业型的解决方案。

  国内智能制造选择是一条“中间路线”,将工业互联网作为重要基础设施,为工业智能化提供支撑。  在国内这种道路选择中,工业互联网可能发挥更大的作用。

  一方面,国内有着较强的工业制造能力,产业门类齐全,产业链完整,大量的工厂、车间和生产线具备网联化的潜力,但是自动化水平同德国相差较大。

  另一方面,国内物联网、人工智能、云计算、移动互联、大数据等技术在迅速发展,工业互联网同国际水平的差距,明显小于传统的自动化、数控领域。

  因此,在智能制造体系中,智慧工厂、智慧车间、智慧产线国内也会重点做,但是其中会加大工业互联网技术的应用,充分利用国内信息化的优势,弥补在自动化等传统领域的短板。

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▲工业互联网对智能制造的支撑作用

03、从业务需求看工业互联网

  从业务需求看,工业互联网可以从工业和互联网两个角度来探讨。

  工业角度,工业互联网主要表现为企业内部生产系统到外部商业活动的智能化,利用ICT技术实现了机器之间、机器与系统、企业上下游之间实时连接与智能交互,带来商务活动的优化,应用的技术包括泛在感知、实时监控、精准控制、数据集成、供应链协同等。

  从互联网角度看,主要是由外而内,外部的商业互联网创新业务拉动内部生产组织和制造模式的改造,主要业务包括精准营销、个性定制、众包众创、协同设计、协同制造等。

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▲工业互联网的应用场景

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04、业务架构看工业互联网

  从业务架构角度看,  工业互联网由网络、平台和安全三大要素构成

  其中:  平台是核心,在传统工业云平台的基础上,通过物联网、大数据、人工智能等技术的应用,实现制造能力开放、知识经验复用和开发者集聚,提升工业知识生产、传播、利用效率,形成海量开放APP应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系;

  网络是工业互联网发展的基础设施,尤其是5G的发展,给行业带来重大发展机遇和变革;

  安全则是工业互联网健康运行的保障,重要性在持续提升。

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▲工业互联网业务架构

05、5G与工业互联网的融合

  5G 作为移动通信领域的重大变革点,是当前 “新基建” 的领衔领域,此前 5G 也已经被高层定调为“经济发展的新动能”。不管是从未来承接的产业规模,还是对新兴产业所起的技术作用来看,5G 都是最值得期待的。

  5G与工业互联网的融合,可以与既有的研发设计系统、生产控制系统及服务管理系统等相结合,还可全面推动 5G与垂直行业的研发设计、生产制造、管理服务等生产流程的深刻变革,实现制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变。

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  按照工信部2019年11月发布的《“5G+工业互联网”512工程推进方案》的规划目标,到2022年,将突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术,“5G+工业互联网”的产业支撑能力显著提升;

  打造5个产业公共服务平台,构建创新载体和公共服务能力;加快垂直领域“5G+工业互联网”的先导应用,内网建设改造覆盖10个重点行业;

  打造一批“5G+工业互联网”内网建设改造标杆、样板工程,形成至少20大典型工业应用场景。

  为实现该目标,2020年2月25日工信部公布的81个示范项目中,“5G+工业互联网”集成创新项目就有10个,涵盖了大飞机制造、电器制造、港口管理、装备加工等多个领域。

  5G高带宽、低时延、支持海量接入等方面的优势,具备与工业互联网融合的潜力。

  此次疫情背景下,工业互联网和5G一起,成为国内“新基建”投入的重点,相关建设有望提速。

  特别声明:本文部分素材来源航天智控、晓说通信、21世纪经济报道等,由扁担科技整理发布。