航天云网柴旭东:我国工业互联网发展与世界同步

我国工业互联网产业进入蓬勃发展期   胡春民:截至2022年第一季度,我国工业互联网产业规模已超过万亿元,具有行业、区域影响力的工业互联网平台超过150家,连接工业设备超过7800万台(套),服务工业企业超过160万家。你认为这些成就的取得主要原因是什么?   柴旭东:我国工业互联网发展如此迅猛,我个人觉得,这得益于三个方面的独特优势。首先是得益于国家的高度重视。2017年工业互联网首次作为国家战略正式提出,此后国家密集出台了一系列相关政策,营造了良好的产业发展环境。其次是得益于市场驱动。数字化转型已成为企业高质量发展的重要路径,具有巨大市场空间。如今我国工业互联网产业规模和参与主体快速壮大,其中产业规模已超过万亿元大关,而中国工业数字化的装备、工业自动化、工业网络、平台、安全、数据等软件相关核心企业规模年均增速则超过20%。最后是得益于工业大数据、人工智能、数字孪生等新一代数字技术的推动。随着中国制造业数字化转型全面提速,工业互联网赋能数字化转型正步入快速成长期,也作为制造业新动能带动了产业链协同高效运转,实现提质增效。从行业看,工业互联网已在45个国民经济大类中得到应用,打造了车间级、企业级、集群级等新标杆,实现了从场景优化向三全(全系统、全价值链、全产业链)延伸到系统变革。   胡春民:目前,全球共有来自22个行业的103家工厂被世界经济论坛(WEF)评定为“灯塔工厂”,这些工厂代表着全球智能制造的最高水平。其中有37家位于我国,占比超过1/3,总数位居世界第一。支撑“灯塔工厂”的工业互联网在其中发挥了什么样的作用?   柴旭东:在“灯塔工厂”中,工业互联网既是新型数字化底座,同时也是数字技术赋能企业的重要载体和方式。具体来说,我认为工业互联网在“灯塔工厂”中的关键使能可以从两个方面体现:一是工业互联网可以将工厂运营数据重构为业务模型、决策知识,并将其作为新生产要素赋能企业的经营和运行,实现提质增效。 二是众多“灯塔工厂”企业,如西门子、博世、富士康、海尔、美的、三一重工等,本身也是工业互联网的积极探索者、实践者和推动者。   胡春民:近期工信部出台的《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》提出,打造3~5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台,你认为当前国内有潜力冲击这一目标的平台有哪些?还有哪些差距?   柴旭东:自2018年起,工信部开始组织遴选跨行业跨领域工业互联网平台,“双跨平台”遴选从平台资源管理能力、平台核心技术水平、平台赋能成效、平台社会贡献度、平台可持续发展能力等多个维度综合评价。我认为,遴选本身就是一种培育和导向。“双跨平台”可以说代表了我国工业互联网领域综合型工业互联网平台的最高水平,排名靠前的企业,如海尔卡奥斯、航天云网、徐工汉云、东方国信等平台更具竞争优势。目前,我国和其他国家的工业互联网产业一样,都尚处于培育发展的初期阶段,具备发展潜力。其中,平台价值创造能力和生态聚合能力、服务企业规模与市场占有率、国际影响力等都是平台产业化发展的关键和需要进一步发展的重点。   胡春民:国外有没有成熟的工业互联网平台?为什么西门子、GE等国外公司的工业互联网平台没有成气候?主要障碍是什么?   柴旭东:当前世界各国的工业互联网平台均处于同期培育发展阶段,其成熟度亦与其所处阶段和数字化转型应用的成熟度相匹配,不断迭代发展。总的来说,工业互联网属性与应用的场景需求有极大关联,因此不同国家、区域的工业互联网产业发展路径不完全一样,各有特点和特色。例如,欧洲工厂生产自动化基础较好,以西门子为代表的欧洲工业互联网平台更多的是解决工厂生产优化问题,因此在工厂数字化发展方面具备领先优势。以GE为代表的美国工业互联网切入点则是协同制造和产品交付之后的售后服务环节,因为美国企业更注重研发和售后服务这产业链高价值的“两端”。与国外相比,我国的工业互联网发展具有独特优势。例如,我国具有政策优势和产业化基础优势,还将工业互联网纳入新型基础设施范畴。此外,我国的工业互联网在产业应用的丰富度以及产业链的完整度上更胜一筹。   工业互联网与新一代信息技术加速融合发展   胡春民:我国制造业为何既需要宽口径工业互联网平台,也需要具有行业特色的工业互联网平台?航天云网在哪些行业的工业互联网应用上具有优势?请举例。   柴旭东:我国产业布局和产业发展既有区域化、集群化带来的跨行业、跨领域特点,也有不同行业的行业特色及专业化特点。工业互联网是新一代信息技术与制造业深度融合的产物,正逐渐向深耕细作发展。宽口径工业互联网平台侧重于产业链、供应链横向协同、融合与新业态培育;专精尖的工业互联网平台侧重于纵向工业场景深入与模式创新。无论是宽口径工业互联网平台,还是专精尖的工业互联网平台,都是我国工业制造业数字化转型的需要,也促进了我国工业互联网企业依托各自资源禀赋与平台优势,找准不同平台定位,形成体系化、生态化的竞争格局。航天云网工业互联网平台的工业属性强,依托新一代工业互联网操作系统、数字孪生应用、边缘智能的开放式未来工业架构,支撑云制造、智能制造、协同制造为特色的三类制造模式。   胡春民:可否介绍下航天云网的成熟案例应用情况?   柴旭东:目前,航天云网服务国家战略,既服务于国家重大工程,也服务于中小企业的数字化转型。基于航天云网工业互联网平台共建设了34个细分行业平台,提供173个解决方案。以重庆新兴通用传动有限公司的智能工厂为例,该工厂主要生产工程用大直径齿轮,高达1000的高温热处理工艺的稳定性和产品质量是生产的难点也是重点。以往产品的热处理往往依赖现场工人的经验,但是人眼判断温度变化和处理进度的效率和安全性并不稳定。   公司建设的“5G+VR+数字孪生”热处理工厂使用以后,极大改善了工厂最难的三个痛点,即工艺稳定性、评判标准一致性和产品生产合格率。基于5G+数字孪生的热处理工厂远程运维解决方案,实现了5G+VR远程巡检,可实时监控炉内温度场分布,可视化渗碳过程,降低人工作业风险;数字孪生技术可以预测碳势分布,实时调整炉内参数,提高工艺稳定性,降低产品报废率。通过测算,“5G+VR+数字孪生”热处理工厂投入使用后,设备运维效率提高了25%,产品合格率提升了5%,安全事故发生率降低了95%。   胡春民:当前“5G+工业互联网”融合应用走向纵深,国家将在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。你认为5G全连接工厂的主要难题在哪里?   柴旭东:目前“5G+工业互联网”在重点行业的应用已经初见成效。5G具有低时延、信息吞吐量大等特点,可以融合AI、VR等新一代信息技术,实现实时控制、远程协作和优化预测的功能,目前这些应用已经在“黑灯工厂”中得到了充分应用。我认为,如何找到合适的工业应用场景,在生产中发挥作用,并形成成熟的落地解决方案是关键。   胡春民:到2023年,国家顶级节点具备标识、域名、区块链等综合服务能力,标识注册总量超过150亿,日均解析量达到千万次量级。工业互联网标识解析与区块链、大数据等技术如何融合创新发展?航天云网是如何做的?请举例。   柴旭东:我认为,区块链技术搭建了一个相对可信的分布式应用环境,标识解析给环境里所有对象明确了身份。大数据一方面可以在物联网系统中发挥相应作用;另一方面,数据可以作为一种资产,与区块链和标识解析协同工作,形成可追溯、可管理、可信的数据资产,其中管理权还可以交易。   目前,航天云网承担了包括航空航天在内的5个行业和3个区域的“工业互联网标识解析二级节点”行业节点建设工作。在应用方面,航天云网已经在包括云制造在内的很多业务中应用了区块链和大数据等技术。例如,在食品饮料行业产品质量全生命周期溯源和防伪,应用区块链技术形成明确可信的记录,充分应用这一可信数据的价值提升产品质量管控能力和客户满意度。   工业互联网赋能数字经济繁荣发展   胡春民:加快工业设备上云是当前重点工作之一,特别是推动中小企业业务系统向云端迁移显得很迫切。当前设备上云有哪些成绩和问题?航天云网是如何做的?请举例。   柴旭东:我觉得企业设备上云应该是一个路径和手段,而不是目的,能够在应用场景中发挥价值才是设备上云的最终目标。例如,高能耗设备上云主要是解决能耗监控和能耗优化的问题,降低生产成本;高价值工业设备上云主要是解决预测性维护问题,延长工作寿命。热处理炉、电熔镁砂炉等通用动力设备就属于典型的高耗能设备,将这些设备的运行数据采集上云后将发挥三个作用:一是支撑工艺优化,二是通过工艺优化提高生产质量,三是实现设备的预测性维护。此外,高耗能设备的全面上云,其能耗数据还可以为我国“双碳”核算提供一手数据。   航天云网就充分利用设备上云发挥最大价值,以接入12.5万台设备的智能农机装备管理平台APP为例,APP正在服务200余家主机厂企业,如中国一拖、雷沃重工等。农机设备上云,不仅方便管理者记录和监管农机在野外作业的时间和地点,而且还可以根据农机设备的发动机运行时间,提供预测性维护指导,提高农机设备的寿命和使用效率。   此外,航天云网的无人机飞防管控APP已经接入无人机设备超过1.4万台、植保站1854个,覆盖用户超8万,可以对无人机耕种播种地点、面积和时间进行检测和调度,为无人机的保养维护提供了明确的数据。   胡春民:国家提出创新“挖掘机指数”“空压机指数”等新型经济运行指标,航天云网是否参与了这类指标的构建,为国家预判经济发展前景提供参考?   柴旭东:一方面,航天云网INDICS平台支撑云制造模式,形成了云制造指数。平台之上有很多制造需求和制造能力信息发布,平台可以根据需求和能力进行协作配套,这在一定程度上可以反映出一个区域制造业的云上业务模式、规模和活跃度。我认为这是未来平台经济、共享经济、共享制造发展的风向标。   另一方面,航天云网为科技部科技评估中心打造的数字经济监测平台支撑全国数字经济产业经济运行分析,并形成特色指数,反映了行业或区域经济运行情况,例如数字经济产业区域发展指数、中国数字经济全球产业竞争力指数、中国数字经济技术创新指数等。其特点是通过数字化的手段,从行业、区域视角将现实的状态还原,可以反映经济运行的活跃性和应用程度。这些指数已应用到科技部、国家发改委等国家部门数字经济领域产业发展评估中。   胡春民:航天云网现在参与了哪些这种大数据中心的建设,具体开展了哪些业务?   柴旭东:航天云网积极参与了国家和地方的大数据中心建设,这些大数据中心不仅可以支撑政府对经济进行监管和调控,还可以服务企业数字化应用。此外,云网也构建了自己的数据中心。对此,我认为构建自有大数据中心有四大关注点。一是保证数据中心的安全可控。二是在自有大数据中心基础上可以快速部署支撑行业共性的业务,并保证可信的应用。三是可以支持数据的沉淀和数据之间的融通共享,特别是利用人工智能和算法工具把数据变成模型、变成知识,将它应用在工业生产中。四是重视建设数据中心的市场化服务体系。   工业元宇宙与工业互联网发展理念一致   胡春民:如何理解工业互联网和工业元宇宙的关系,工业元宇宙是工业互联网的升级版吗?如何看待工业元宇宙的产业前景?   柴旭东:我认为工业元宇宙与工业互联网的核心理念是一致的。个人认为,元宇宙是继PC互联网、移动互联网之后的下一代互联网技术。而工业互联网的核心恰恰是以互联网为代表的最新信息技术数字技术的融合应用。从这个角度来看,我认为元宇宙应该是工业互联网未来发展的一种新形态,工业元宇宙提供了一个数字技术应用的新场景。   元宇宙应用在工业领域叫工业元宇宙,在我看来它具备三个重要特征:一是工业元宇宙是互联网三维化、更沉浸式的场景应用技术。二是注重虚实协同,以前工业互联网仅仅是将虚实连接在一起,而工业元宇宙侧重的是虚体和实体要共生,还要相互协同,指导实体的同时又不断丰富虚体的相应运行。三是工业元宇宙实际上是一种应用场景。在未来这个虚实协同的环境中,数据资产和数据模型将发挥越来越大的作用,甚至真正可以当做资产进行管理交易。   总的来说,工业元宇宙也是工业互联网未来的发展趋势。一方面,工业元宇宙会促进工业互联网产业的发展;另一方面,工业互联网的持续演进和发展,也带动工业元宇宙的快速落地和产业发展。   胡春民:工业互联网从2017年正式提出至今已经发展了好几年,刚刚我们也谈到了这几年取得的一些成绩。你认为从2018年至今,我国工业互联网平台发展遇到了哪些问题,该如何解决这些问题?   柴旭东:我认为,工业互联网需要自动化和数字化积累到一定阶段才能发挥更大的功效,因为工业互联网需要获取充分的数据,将数据转化成模型和知识,进而释放数据最大的价值。工业互联网需要与工业运作机理和过程深度融合,相关数据也要沉淀成工业知识模型,在此基础上,工业互联网才能发挥重要作用。未来,工业互联网在行业运转机理和知识模型的转化和积累方面还需要多一些沉淀。   如果解决这些问题的速度比较慢,一是会造成工业互联网的应用深度不够,和工业过程的融合程度不够、解决工业本质问题的深度不够;二是会造成行业场景的规模化复制推广的速度比较慢,这就没有充分发挥出互联网可以将解决方案规模化快速复制的优势。   另外一个未来发展面临的重点问题是如何打破平台间的数据孤岛,让数据融通。目前我国的工业互联网平台多至几百家,它们面向不同行业、领域和地区。但是这数百家工业互联网平台的基础应该是共性的、融通的,否则就会变成一个个数据孤岛。我认为,工业互联网未来有两个发展方向:一是工业互联网的操作系统必须开放和标准化,未来的工业互联网应用都要在同一操作系统上布局;二是需要解决平台体系相互之间的融通问题,特别是数据的融通问题。

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