工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過新一代信息技術(shù)在工業(yè)的融合集成應(yīng)用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是推動新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合的重要載體，是制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的基礎(chǔ)。近日，就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的一些熱點(diǎn)問題，《中國電子報》記者對中國工程院院士鄔賀銓進(jìn)行了專訪。

加快平臺化轉(zhuǎn)型App發(fā)展迅速

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過新一代信息技術(shù)在工業(yè)的融合集成應(yīng)用，構(gòu)建起人、機(jī)、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)制造資源泛在連接、彈性互補(bǔ)和高效配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的中樞，基于云計算的開放式、可擴(kuò)展的工業(yè)操作系統(tǒng)，向下接入海量設(shè)備、自身承載工業(yè)知識與微服務(wù)、向上支撐工業(yè)App開發(fā)部署。主要發(fā)達(dá)國家依托各自比較優(yōu)勢，行業(yè)巨頭企業(yè)陸續(xù)推出自己的平臺產(chǎn)品，意在搶占工業(yè)大數(shù)據(jù)入口的主導(dǎo)權(quán)。我們國家基于行業(yè)經(jīng)驗，也在努力構(gòu)建平臺服務(wù)能力，融入全球平臺發(fā)展熱潮，并取得了較好的發(fā)展成效。

大企業(yè)加快平臺化轉(zhuǎn)型。先進(jìn)制造企業(yè)航天云網(wǎng)、海爾、富士康將依托自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗優(yōu)勢，推出INDICS平臺、COSMOPlat平臺和Beacon平臺；裝備和自動化企業(yè)三一重工、徐工憑借工業(yè)設(shè)備與經(jīng)驗積累，推出根云平臺、Xrea平臺；信息技術(shù)企業(yè)華為、浪潮將已有平臺向制造領(lǐng)域延伸，推出FusionPlant平臺、M81平臺；互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)阿里巴巴重在打造云端一體化服務(wù)能力，推出supET平臺。

工業(yè)軟件云化、工業(yè)App發(fā)展迅速。用友、石化盈科等軟件企業(yè)加強(qiáng)軟件云化發(fā)展，推出“精智”、ProMACE；索為基于平臺進(jìn)行工業(yè)機(jī)理模型與微服務(wù)開發(fā)調(diào)用、工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲分析與工業(yè)App開發(fā)部署；東方國信Cloudiip平臺已形成面向不同應(yīng)用場景的300余個工業(yè)App。

聯(lián)盟發(fā)揮積極作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用推廣等方面為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了重要支撐，會員數(shù)量已達(dá)到700家，組織開展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)測試床、優(yōu)秀應(yīng)用案例等征集工作，日益成為國內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)推廣及國際交流合作的重要平臺。

兩化深度融合的突破口

制造業(yè)是實體經(jīng)濟(jì)的主體，是深化互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)融合的主戰(zhàn)場。制造業(yè)利用新一代信息技術(shù)的廣度深度不斷擴(kuò)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺成為兩化深度融合的突破口。

一是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展呈現(xiàn)無線化、靈活化和扁平化特點(diǎn)。首先，無線連接成為實現(xiàn)工廠內(nèi)外互聯(lián)互通的重要手段之一，無線技術(shù)具有降低布網(wǎng)成本、擴(kuò)展應(yīng)用范疇、組網(wǎng)部署靈活等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要發(fā)展方向。其次，SDN技術(shù)增加工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署的靈活性，SDN將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的控制權(quán)分離，由集中的控制器管理，屏蔽了來自底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的差異，而控制權(quán)可以開放，由用戶定義任何理想的網(wǎng)絡(luò)路由和傳輸規(guī)則策略。最后，以太網(wǎng)技術(shù)與控制網(wǎng)絡(luò)的融合打破傳統(tǒng)層級架構(gòu)，推動工業(yè)網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展，以TSN（時延敏感網(wǎng)絡(luò)）和OPC UA（對象的連接與嵌入的過程控制統(tǒng)一架構(gòu)）為代表的技術(shù)融合將打破傳統(tǒng)工業(yè)金字塔架構(gòu)，TSN的高確定性低時延與OPC UA的統(tǒng)一架構(gòu)的結(jié)合解決了設(shè)備、企業(yè)數(shù)據(jù)間的連接和傳輸問題，推動工業(yè)網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展。

二是工業(yè)軟件傳統(tǒng)應(yīng)用和研發(fā)體系正逐漸被重構(gòu)。首先，基于云架構(gòu)的CAX、PDM、MES、ERP產(chǎn)品體系已初步形成，軟件由傳統(tǒng)模式下各系統(tǒng)獨(dú)自占用軟硬件、單獨(dú)運(yùn)維，轉(zhuǎn)向共享使用資源池、統(tǒng)一運(yùn)維。其次，圖形拖拽式、低代碼的開發(fā)平臺降低了對人員編程基礎(chǔ)、開發(fā)經(jīng)驗的要求，使其可以專注于功能設(shè)計，從而降低應(yīng)用開發(fā)的門檻，縮短軟件開發(fā)時間。最后，領(lǐng)先企業(yè)積極利用軟件技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)知識沉淀、轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，加速工業(yè)技術(shù)、工業(yè)流程、工業(yè)數(shù)據(jù)、工藝經(jīng)驗、制造知識和方法的顯性化、數(shù)字化和系統(tǒng)化過程。

三是平臺成為技術(shù)融合的核心載體。一方面，驅(qū)動形成智能機(jī)器+云平臺+工業(yè)App的新型技術(shù)架構(gòu)，通過協(xié)議兼容、轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)多源設(shè)備、異構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可采集、可交互、可傳輸；依托云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建支持軟硬件資源和開發(fā)工具接入、控制及應(yīng)用的云平臺；加速云化工業(yè)軟件和工業(yè)App開發(fā)，為企業(yè)客戶提供各類應(yīng)用服務(wù)。另一方面，驅(qū)動形成平臺+海量開發(fā)者+用戶的新型開發(fā)架構(gòu)，基于PaaS平臺，把技術(shù)、知識、經(jīng)驗等資源固化為可移植、可復(fù)用的工業(yè)微服務(wù)組件庫，供開發(fā)者調(diào)用；構(gòu)建應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，借助微服務(wù)組件和工業(yè)應(yīng)用開發(fā)工具，幫助用戶快速構(gòu)建定制化的工業(yè)App，以平臺為紐帶，正在形成海量用戶和開發(fā)者相互促進(jìn)、雙向迭代的開發(fā)生態(tài)。

四方面制約我國平臺發(fā)展

盡管我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展具備良好產(chǎn)業(yè)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，并且取得了初步成效，但是與發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在一定差距。

一是關(guān)鍵基礎(chǔ)能力不足，多數(shù)企業(yè)數(shù)字化水平較低，網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)基礎(chǔ)薄弱；工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)基本被外商掌控，且標(biāo)準(zhǔn)眾多、互通性差；中小企業(yè)經(jīng)營者對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)的重要性認(rèn)識不足，投入不足。

二是全球引領(lǐng)能力不足，我國缺乏具備綜合解決方案和全領(lǐng)域覆蓋能力的龍頭企業(yè)，企業(yè)長遠(yuǎn)布局能力薄弱，前瞻性、系統(tǒng)性和技術(shù)含量亟待提升，引領(lǐng)國際發(fā)展的能力不足。

三是資金保障能力不足，相較于美國連續(xù)12年提供專項資金支持CPS（信息物理系統(tǒng)）以及GE等巨頭30多億美元投資工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和資金保障支持力度不夠，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)在數(shù)字化領(lǐng)域的研發(fā)投入不足。

四是人才培養(yǎng)能力不足，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展既需要大量軟件、應(yīng)用開發(fā)等專業(yè)人才，又需要貫通工業(yè)和ICT的復(fù)合型人才以及大量新型技術(shù)工人，目前上述各類人才缺口巨大。

平臺創(chuàng)新發(fā)展為抓手

我個人認(rèn)為，要立足當(dāng)前新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展變革的關(guān)鍵時點(diǎn)與歷史性機(jī)遇，有效聚合各領(lǐng)域企業(yè)、高校與科研機(jī)構(gòu)并形成合力，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新發(fā)展為抓手，實現(xiàn)向價值鏈高端水平躍升。

一是提升產(chǎn)業(yè)支撐能力，構(gòu)建完整供給體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施要以工業(yè)企業(yè)為主體，要建立與信息技術(shù)企業(yè)緊密合作的機(jī)制。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面對的行業(yè)不同，同一行業(yè)中企業(yè)差異也很大。對大多數(shù)企業(yè)而言，僅靠買數(shù)字化設(shè)備和軟件不可能實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，需要有個性化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)支持。政府需要重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對應(yīng)的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)培育，形成強(qiáng)大的支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊。同時，面向企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，安排科技項目重點(diǎn)突破裝備、自動化、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，以產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同帶動技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，加速產(chǎn)業(yè)能力水平提升，盡快補(bǔ)齊關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)短板。鼓勵不同層次企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢開展創(chuàng)新，分類示范，在單點(diǎn)突破的基礎(chǔ)上通過集成優(yōu)化實現(xiàn)全面提升，形成“體系作戰(zhàn)”優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)體系化發(fā)展。

二是聚焦前沿?zé)狳c(diǎn)，加快技術(shù)和模式創(chuàng)新。針對工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)智能等產(chǎn)業(yè)變革意義重大、長期市場可觀的若干新興領(lǐng)域，抓緊關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和攻關(guān)，開展先導(dǎo)應(yīng)用培育市場，加緊實施試驗示范，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，搶占發(fā)展先機(jī)。完善相應(yīng)的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，引導(dǎo)新一代信息技術(shù)在ICT、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用成果向制造業(yè)輸出，構(gòu)建我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心競爭力。

三是完善資本市場支撐環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)融的良性互動。深化產(chǎn)業(yè)鏈上下游和金融機(jī)構(gòu)資源的對接，形成產(chǎn)融結(jié)合的創(chuàng)新發(fā)展模式，促進(jìn)金融部門對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展特征、趨勢、未來可能創(chuàng)造的收益等有更準(zhǔn)確的把握，同時也能更及時地反映工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展過程中企業(yè)融資需求，既要壯“大”，培育在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)中具有國際影響力的領(lǐng)袖企業(yè)，又要扶“小”，扶持初創(chuàng)、中小企業(yè)發(fā)展和應(yīng)用新一代信息技術(shù)。

四是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)構(gòu)建保障體系，提供良好的發(fā)展環(huán)境。加強(qiáng)制度建設(shè)，由立法部門及行業(yè)協(xié)會共同研究制定應(yīng)用規(guī)范、開發(fā)守則等涉及應(yīng)用安全、知識產(chǎn)權(quán)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全風(fēng)險，建立工業(yè)企業(yè)、工控系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡(luò)信息安全企業(yè)和政府部門的安全防護(hù)體系，做到威脅情報驅(qū)動和協(xié)同聯(lián)動防護(hù)，盡可能規(guī)避可能出現(xiàn)的風(fēng)險。綜合運(yùn)用規(guī)劃、政策等手段，引導(dǎo)企業(yè)組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并以其為主體，制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)商共識性的演進(jìn)路線。建立中國的開源化發(fā)展體系，培育、組織和支持在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等重點(diǎn)領(lǐng)域的開源社區(qū)建設(shè)，鼓勵和支持開源軟件、產(chǎn)品和服務(wù)的研發(fā)及推廣應(yīng)用。