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  破除跨界障碍  
  推进"互联网+制造"深度融合  
     
 
制造业与互联网融合的"新基础"

制造业与互联网加速融合正在引发工业基础设施持续变革,生产制造环节传感器大量部署,工业大数据、工业App、工业软件的集成应用不断引发对工业云平台的迫切需求,工业网络宽带化、IP 化、无线化稳步推进,"云""网""端"正逐步成为制造业发展的新型基础设施。

制造业与互联网融合已成为制约我国制造业发展的"卡脖子"问题。发展"新基础",既是加强工业2.0补课、3.0普及的现实需要,也是支持我国实现工业4.0示范发展的客观要求。制造业与互联网融合"新基础"包括自动控制与感知(一硬)、核心软硬件(一软)、工业云与智能服务平台(一云)、工业互联网(一网)、工业大数据(一要素)等新型基础能力。制造业与互联网融合"新基础"是由"硬、软、平台、网、要素"等构成的有机整体,就像由诸多人体器官组合在一起构成的人体系统,各个系统不是简单地堆砌而是高度耦合。

1)自动控制与感知是"神经"

当前, 工业控制技术在不断进步。例如生产线上的实时感测及回应、不正确放置感测及校正性回应等,正逐步向新型现场总线控制系统、工业控制计算机应用以及管控一体化系统集成等方向变革。一方面,新型现场总线控制系统更多地结合了集散控制系统(DCS)、工业以太网、先进控制等新技术,实现更为灵活、方便、可靠的数据传输。另一方面,在自动化生产的高端应用上,工业控制计算机应用优势将更加突出,以面对高集成设备和复杂数据处理的挑战。从发展趋势看,工业控制计算机将与现场总线控制系统、可编程逻辑控制器相互补充,从而推动工业控制向更高层次提升。同时,随着工业以太网、云计算等技术的深入发展,工业控制系统进一步向分布式、模块化、可重构方向转变。

2)工业互联网是"骨干"

工业互联网是一个巨型且复杂的网络制造生态系统,通过促进机器、零部件、控制系统、信息系统、产品,以及人之间的互联互通,驱动企业在技术研发、开发制造、组织管理、生产经营、市场营销等方面开展全向度创新,促进产业链上下游的融合与产业生态的协同发展。工业互联网加快构建工业全领域、全产业链、全价值链联通的骨架。工业互联网通过融合专用协议局域网、基于通用TCP/IP协议的公共互联网,以及蓝牙、Zigbee、WiFi等无线传输网络,实现不同异构网络间的互通协作。工业互联网具体包括三个方面的关键技术,一是工业异构异质网路的融合技术;二是工业大数据的采集、存取和利用技术;三是多系统集成技术。

3)工业大数据是"血液"

工业大数据是指利用先进大数据技术深度挖掘工业价值链设计、工艺、生产、管理、服务等各环节所产生的数据,促进工业系统具备展示、感控、诊断、预测、决策等智能化功能的。工业大数据是推动制造业价值提升、持续高端发展的养料。通过工业大数据的全生命周期采集、挖掘和应用,促进机器弹性控制、运营管理优化、生产协同组织与商业模式创新,推动制造业智能化发展。工业大数据的累积主要源起于信息管理系统、生产机器设备和外部环境等三方面。其中信息管理系统数据主要包括CRM、ERP、MES、PLM等;生产机器设备数据主要包括由智能传感器采集得到的生产线设备、机器、产品等产生的数据;外部环境数据是指来源于用户、市场、供应商等方面的信息数据。

4)工业云平台是"心脏"

工业云平台是高度集成开放和共享的服务平台,是制造资源集聚、信息技术能力按需供给、基于数据分析提供智能化服务的新型工业基础设施。工业云平台是数据、服务资源流动的重要管道。一方面,工业云平台可以为用户提供高度集成的工业设计、加工工艺分析、装配工艺分析、模具设计、机械零部件设计与性能分析、电磁场模拟等服务,大幅缩短了产品升级换代周期;另一方面,工业云平台打通MES(制造执行系统)、ERP(企业资源计划)、DMS(经销商管理系统)、PLM(产品生命周期管理)等工业信息系统,综合集成工业企业订单管理、生产计划、生产备料等环节,降低了设计与制造成本。工业云平台有三方面特征。一是资源开放性。这是一个高度外向型的平台,能够最大化开放制造资源,为企业提供研发、设计、生产、制造、销售、使用等一体化制造资源和服务。二是资源集聚性。这是一个高度内融型平台,能够吸收外部任何企业和个人的优质,并整合为一套结构完整、内容齐全的整体供给体系。三是资源按需配给性。围绕客户需求,工业云平台随时、随地、随需柔性组织相关资源,为用户提供定制化服务。

5)核心工业软件是"灵魂"

工业软件指用于工业领域,为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件,主要分为两类。一是植入到硬件产品或生产设备之中的嵌入式软件,可以被细分为操作系统、嵌入式数据库和开发工具、应用软件等,嵌入式软件被植入到硬件产品或生产设备的嵌入式系统中,实现工业设备的自动化、智能化的控制、监测和管理。二是贯穿于生产制造进行业务管理的,各种工业领域专用的工程软件。一类是对从产品研发、产品设计、产品生产、产品流通等各个环节对产品全生命周期进行管理的产品生命周期管理系统(PLM);另一类是用于生产和管理过程的智能化、网络化管理和控制的计算机辅助设计(CAD)、辅助制造(CAM)、辅助分析(CAE)、辅助工艺(CAPP)、产品数据管理(PDM)等软件。面向工业领域的基础和应用软件是智能制造发展的关键支撑。以操作系统、中间件、数据库、工业云和工业大数据平台支撑软件为代表的基础软件,是各种工业设备和软件服务开发和运行的基础和平台,支撑智能制造发展的信息技术产业链围绕其打造,生态体系依托其构建,创新应用基于其开发和部署。

 
推进"互联网+制造"面临的问题

(一)对概念理解不全面,存在思维误区。

对"互联网+"制造这一概念的理解误区主要体现在三个方面。

一是对"互联网+"的内涵认识不透彻。在讨论"互联网+"与"+互联网"两种表述方式的差异时,未能认识到"互联网+"概念的核心就在于强调互联网与行业的深度融合。

二是对"互联网+"制造与"智能制造"概念关系的理解不清晰。"中国制造 2025"提及的"智能制造",是致力于运用各种高技术手段来提升制造业智能化水平,"互联网+"协同制造则更强调对互联网及其创新成果的应用,前者包含后者,后者是前者的重点内容。

三是对"互联网+"制造与制造业信息化认知片面,以偏概全。有人认为,"互联网+"制造就是制造企业用信息化手段收集和汇总客户与员工信息、用OA办公系统开展日常办公,这种片面理解将"互联网+"制造定格在行业信息化的初级阶段,无法全面反映互联网对制造业流程和企业管理带来的思维变革和模式变革。

(二)受限于专业能力,实体经济发展难以借力互联网优势。

受限于专业能力,制造业与互联网行业目前都难以独立推进"互联网+"制造。

一方面,互联网在与制造业核心环节融合方面还未能找到切入点。实际上,如果不了解制造业流程就难以推进生产线智能化,不了解制造业核心竞争力就难以重塑供应链优势,互联网优势向制造业的移植普遍出现"水土不服"也就不足为奇了。

另一方面,多数制造企业对互联网的理解仅停留在运用电子商务平台进行销售上,只有少数企业认识到真正的"互联网+"需要制造企业主动结合互联网来提升和重塑自身业务,但这些企业对互联网专业知识的掌握程度不一,在深入运用互联网方面往往困难重重,无法充分用好互联网。

(三)制造业与互联网跨界融合的障碍,企业管理与产业统计上存在的"两张皮"现象,给推动互联网与制造业融合带来了阻碍。

互联网与制造业的深度融合已经从企业的内外部信息收集、汇总,以及简单处理,不断向制造业的核心延伸,通过生产数据分析提供辅助决策。

Gartner 曾预测,未来企业的首席技术官(CTO)将通过数字化商业技术参与企业重要决策,其重要性有可能比肩首席执行官(CEO)。

但目前大多数制造企业还未能认识到数据分析的重要性,直接导致了数据收集与决策辅助的分离。在产业统计层面,割裂的统计办法无助于激发制造业与互联网行业向对方融合的积极性。

 
2017年制造业与互联网全面融合呈六大趋势

2016年,国家政策强力支持制造业与互联网融合发展,大企业"双创"热潮涌现,制造业与互联网融合模式创新不断,分享工厂雏形初现,工业大数据分析平台正成为龙头企业布局方向,工业"新四基"建设不断加快。

展望2017年,制造业与互联网全面融合步伐将加快,制造业"双创"生态将加快形成,一批智能工厂新典范即将涌现,协同化、个性化、服务化将成为制造业发展主流方向,制造分享经济将成为融合发展新形态,工业发展基础支撑能力将不断增强。

趋势一:制造业与互联网全面融合步伐进一步加快

2016年5月,国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》(以下简称《意见》),部署深化制造业与互联网融合发展,协同推进《中国制造2025》和"互联网+"行动,加快制造强国建设。

各地方纷纷加快落实《意见》,截至2016年11月,河北、广东、江西、甘肃、海南、浙江、重庆、内蒙古8个省份先后印发了实施意见,武汉、苏州等城市陆续出台行动计划和实施方案。

2017年,更多的省份将会出台《意见》的贯彻落实文件,并根据自身发展特点,细化《意见》任务要求,不断深化制造业与互联网深度融合落实工作,工信部也将组织开展制造业与互联网融合试点示范工作。

政策部署和工作开展将在更大程度上激发全行业推进两化融合的热情和创造力,驱动制造业技术、产品、模式、机制变革,推动制造业与互联网全面融合进程加速。

趋势二:工业大数据分析平台成为龙头企业布局方向

2016年,工业大数据价值被进一步发掘,成为制造企业智能化转型的核心驱动力。面向工业大数据的分析平台,正成为构建面向智能产品的行业级制造生态,以及面向协同制造的跨行业、综合性制造生态的核心,一些大型制造企业纷纷加快布局,抢占产业发展制高点。一是阿里与徐工打造工程机械类predix云平台,对各地运行的机器进行24小时数据采集,实现了远程监控、动态管理。同时,研发人员利用大数据分析对产品进行升级优化,研发推出的G系列定制产品,更好的满足了用户个性化需求。二是航天科工打造"航天云网"平台,通过平台上汇集的行业大数据,牵引上下游企业,提高资源配置效率。上线一年来,注册量已经突破17.7万户,覆盖金属、装备、电工、电子等制造行业,平台整体成交额已达97.65亿元。

2017年,将有更多大型制造企业布局工业大数据分析平台,并通过跨界合作不断拓展平台功能和服务,提供面向行业需求的定制化数据分析和应用解决方案,加快构建基于产业生态的新竞争优势。

趋势三:大企业"双创"加快制造业创新生态形成

2016年,全国"双创"热度高企,大企业"双创"正步入全面实施、快速迭代、自我完善的阶段,呈现出三种典型发展模式:一是管理变革型。荣事达、韩都衣舍等制造企业面向动态、多样化的消费需求,搭建开放式创新平台,重构传统的"科层制"封闭管理模式,推动向网络化、扁平化、平台化的"雇佣制"管理模式转型。二是协同创新型。中国商飞、航天科工等制造企业聚焦产业链协同,搭建网络化协同创新平台,通过制造资源、生产能力的集成整合、在线分享和优化配置,打造目标一致、信息共享、资源与业务高效协同的社会化制造体系。三是产业链整合型。大唐电信、三一重工等制造企业利用自身业务优势,以"线下实体空间+线上孵化平台+'双创'服务"为发展主线,推动产学研"双创"资源的深度整合和开放共享,促进形成资源富集、创新活跃、高效协同的产业创新生态。

2017年,大型制造企业"双创"平台的建设将不断加快,众包、众创、众筹、众扶等方式不断创新,制造业创业创新生态、新局面将加快形成。

趋势四:融合模式加速向协同化个性化服务化发展

2016年,制造业模式创新不断,网络化协同在多环节展开,个性化定制成为热潮,服务型制造悄然兴起:一是网络协同制造打通生态价值链。海尔互联工厂通过"智能交互制造平台"前联研发、后联用户,实现用户、产品、机器、生产线之间的实时互联,促进用户个性化需求与智能制造体系无缝对接,实现"产消合一"。二是个性化定制在电子、服装、家居等行业热潮涌动。博众精工、报喜鸟服饰等企业,通过应用自身平台,加强用户参与互动,进行便携自主的DIY设计,实现了生产制造与市场需求的高度协同。三是服务型制造成为制造企业布局新方向。哈电机公司、欧冶云商整合自身公司的技术、数据、资金、供应链资源,打造面向行业的智能云服务平台,拓展基于产品的增值服务和基于技术创新的专业服务。2017年,协同化、个性化、服务化仍将成为制造业发展主流方向,更多制造企业将加入制造模式创新行列。通过新技术的应用,优化配置资源,推动业务流程变革,创新服务模式,建立新的价值创造和价值传递机制,培育形成附加值更高的新模式、新业态。

趋势五:制造分享经济将成为融合发展新形态

2016年我国制造业与互联网加速融合,涌现出了以协同与交易生产装备、制造能力、"双创"资源以及系统解决方案为主要内容的共享工厂新模式:

一是共享智能互联的生产装备。沈阳机床依托与神州数码联合研发的i5智能数控机床,构建融合消费者、设计师、制造商、解决方案提供商、硬件供应商的SESOL平台,推出基于按需使用的C2M2C (Customer to Manufactory to Customer)共享经济模式,实现了用户按需购买加工能力,并按加工零部件的品种、数量、加工时间进行付费。二是共享海量分散的生产能力。阿里巴巴整合淘工厂平台上数万家企业的制造能力,实现了一个定单多家工厂加工在线协同,解决了制造资源分散、供需不能有效对接带来的产业链运转效率不高、产能过剩等问题。三是共享开放协同的"双创"资源。海尔的"海立方"平台集聚创业孵化资金、风险投资机构、销售渠道资源、加工制造资源和孵化器等资源要素,面向全社会分享技术、供应链等资源。四是共享行业系统解决方案。名匠智能系统有限公司通过对生产车间不同设备之间的系统整合,实现生产车间的整体优化控制,构建了集智能工厂设计、规划、改造、实施等于一体的系统解决方案,并与智能工厂一并租赁给用户,实现了系统解决方案的共享。

2017年制造分享经济将成为融合发展新形态,制造业分享经济推动制造从"硬件式"向"软硬件结合"方式发展,形成按需产业组织方式,制造范式从规模经济向范围经济转变。

趋势六:工业"新四基"建设布局不断加快

2016年,我国工业"新四基"建设持续推进,自动控制与感知技术逐步走向成熟,工业软件发展进入快车道,工业互联网应用进程不断加快:

一是自动控制与感知规模不断扩大,应用日趋广泛。部分企业研发了具有自主知识产权的自动控制与感知技术产品,北京方正科技开发的机器人焊接系统,开拓了一种柔性自动化新方式,提高了焊接质量和焊接效率;MEMS(微机电系统)在消费电子、汽车等领域应用广泛,在航空航天、医学和工业的应用也逐渐普及。

二是工业软件企业竞争日趋激烈,跨界发展成为趋势。以用友为代表的国内管理类软件厂商逐渐向企业互联网、数字营销等领域突破;宝信软件涉足金融业务、石化盈科布局互联网协同应用,围绕自身核心业务跨界发展趋势明显。

三是工业互联网政产学研协同推进,标准初步建立。工业互联网产业联盟的成立,聚集了工业和信息通信领域的相关机构,支撑政府决策,促进工业互联网企业交流合作。此外,联盟还制定《工业互联网体系架构(版本1.0)》白皮书,为开展工业互联网技术创新、标准研制、试验验证、应用实践、产业生态等提供参考和引导。

预计2017年,传感器、过程控制芯片、可编程逻辑控制器等产业效益不断提升,工业软件产业化不断加快,工业互联网企业推进探索无线工厂、标识解析、IPv6 等应用示范将加速落地。

 
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