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工业互联网—没有互联网的制造业是没有希望的

 阿等一 2021-06-21

走进工业互联网

什么是工业互联网?

如果说互联网与每个人的生活息息相关,那么工业互联网则与实体经济紧密相连。工业互联网没有特定的网址或具象的感知,却牵动着很多企业、产业的“神经”,它本质上一种连接和计算的技术,能够对工业的巨大资源进行优化,创造更大的价值。


,未来的制造业不再会是一个纯制造业,而是一个服务业。

(17年马云无锡世界物联网博览会)

从线上到线下,从终端到云端,从服务业到工业,从下游延伸至上游,从需求侧贯通至供给侧,互联网行业的发展正从消费互联网专线产业互联网,数字技术正在不断融入社会资源配置的神经中枢与角角落落。

德国是最先开始“工业4.0”的国家战略,希望在“工业4.0”中的各个环节应用互联网技术,通过制造过程也与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素的高度灵活配置,实现智能制造,达到大规模定制生产的目的。那么,这种深度集成,实际上与“互联网”+协同制造异曲同工。

17年国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”指导意见》中,工业互联网有三重含义:

第一是满足工业智能化发展需求,具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施;

第二是通过人、机、物全面互联,新一代信息通信技术与工业经济深度融合所形成的新兴应用模式和工业生态系统;

第三是制造业全要素、全产业链、全价值链全面连接形成的将推动形成的,全新的工业生产制造和服务体系。

工业互联网计算的是效率。在其背后,有一个共性的趋势:将不断发展的信息技术融入生产体系、基础设施、机器设备中,实现创新链、价值链、产业链的循环与贯通,构建物质空间与数字世界的映射交互。简单来说,过去一个工业产品从设计到生产制造、订单签订,再到物流运输和交付客户,每一步都是割裂开来,需要企业一一自行解决,同时资源无法共享。而通过工业互联网平台就可以把全世界的设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户都连接起来,使工业经济各种要素资源能够高效共享,推动整个制造服务智能化。

同样是将资源整合并提供服务的平台,工业互联网与我们熟悉的电商平台的差别在哪里?

对于电商,也就是消费互联网平台来说,只需要提供“去掉中间商”的服务,让店家能够直接对接用户就可以了。而工业互联网则复杂得多,它需要整合从设计方,到生产制造方、到物流运输等整个供应链和产业链的全过程。

消费互联网的爆发式增长,也引发了大量的数据信息爆发,当各种各样的系统不断被丰富时,数据的存量也在不断丰富。但人们会发现,多样的设备、各式各样的应用场景,造就了一个个企业内部、外部的数据孤岛,数据之间,难以互通、互不关联、潜力难以被释放,导致难以看到企业运行的全貌、行业发展的趋势。

要将数据孤岛连接起来,则要建立一个像Internet那样的数据高速公路,将分布在各处的产品、设备、系统、人全部连接起来,使它们成为联网的用户,从而释放更大的网络规模效应,从而实现人们构想的需求拉动式生产、网络化生产、智能化生产、远程设备诊断、企业协同制造等新的制造模式。

打造这样的数据高速公路,首先要解决3个问题:

一是企业内部的网络化需要进一步提速。大部分工业企业,基本的信息系统尚不健全,更谈不上联网;

二是IT层与OT层需要打通(后面我们会看到IT层与OT层的区别), 并将网络连接末梢进一步延伸;

三是企业内部不仅要与人、机器联网,还要与产品联网。这样一来,原有的自动化、通信、信息技术都出现了一定的局限性,无论是技术本身还是从概念边界上,这些技术都不能涵盖人们的设想。从顶层的商业应用模式出发,各类技术被“打包”起来,形成一个跨界交叉的技术簇,并由一个新概念统合,实现上述目标。这个新概念就是工业互联网。

数字化是将物理空间中的实体、状态在数字空间中进行克隆;

网络化是建立信息孤岛之间的“数字高速公路”;

智能化是建立以数字化、网络化为基础的全流程、全产业链、全生命周期的全系统智能。

新一代信息技术不仅给制造业带来技术上的进步,也给人们带来了思维上的转变。前者为“术”, 后者为“道”。它不完全等同于标准化、规模化、规范化的传统思维,这种新思维,具备智能、弹性和服务三个基本特征。

第一特征:智能是信息时代先进制造的运转形态。智智能是信息社会的主题词,它的背后是互联网、大数据、人工智能技术的创新与应用。从20实际八十点年代起,智能化就成为制造业持续追求的目标,多智能体、虚拟制造、集成制造、分布式数控、人机协同等新技术、新模式和新构想,实现自诊断、自决策、自组织、自学习等一直是智能制造的努力方向。但这种智能制造没有超越工厂级自动化的范畴,更多局限于设备层和系统层,也可以说始终停留在自动化制造的延伸线上。

从事工业相关活动的各级决策者,如果想要不被淘汰,都终将或主动或被动的接受一个观念然后去指导实践,那就是如何使自己所在的环节、以及本环节与外部环节的交互中,通过智能化的方式,实现更高效率的管控、更低成本的组织和更逼近真实结果的预测。

第二特征:按需是信息时代先进制造的交互导向。供需不匹配是长期困扰经济活动决策者、参与者的一大“顽疾”,特别是在工业活动中,供需不匹配的情形非常多,一个典型的例子就是一些企业由于无法实现销售动态精准调整而带来的库存积压。供需不匹配的原因可以归结为两种:信息不对称和能力不满足

第三特征:服务是信息时代先进制造的价值主张。服务是提供方为了满足接受方需要而进行的无形交互过程。服务的特点,一是按需,如果不是用户自身所需或者创造出用户所需,那便不是服务。二是交互,服务应当是双向的而非单向的,这是供求双方形成闭环的前提;三是无形,这是服务于大多数产品的一个区别,即产品具有有形实体(软件产品是个例外);四是过程,这是服务与产品的另一个区别,其过程具有持续性,而产品本身则是离散性的,以离散性的产品为节点,形成持续性的连线,就实现了基于产品的服务。

有之以为利,无之以为用,正是无形的、持续的、深度的服务,为制造的保值增值盘活了存量、扩大了增量,而越是高价值产品、其相关服务所能拉动的价值增量越大。同时,“产品+服务”的价值主张也使供需双方的关系变得更加紧密,最终模糊了制造业与服务业之间的边界,甚至给未来的产业划分、统计体系带来了新的影响。

先进制造业的发展,将更加追求质量和效益,而不仅仅是规模和数量,将更加追求对人的解放,而不仅仅是对人的替代。

工业互联网,更大范围、更高效率、更加精准地优化生产和服务资源配置,促进产业转型升级,催生新技术、新业态、新模式。

工业互联网引发生产范式的变革,推动形成数据驱动的新模式。

从构成要素角度看,机器、数据和人构成了工业互联网生态系统。

从核心技术角度看,贯彻工业互联网始终的是数据资源,工业互联网的本质就是构建一套数据采集、存储、管理、计算、分析和应用的工业大数据资源体系,即将正确的数据在正确的时间传递给正确的人和机器,以信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流,进而不断优化制造资源和配置效率。从杂乱无章的原始数据到具有价值的决策信息,由此形成了用数据生产、管理和决策的制造范式。

波音787有600多万个零部件,由几百个一级供应商负责研发和制造,一级供应商又按照统一规则分别管理各自的供应商,涉及全球千万以上的供应商。这些供应商旗下的6000多名物流管理工程师24小时不间断地运转、管理着整个供应链,若干套类似的专业性工程师队伍在一个统一的信息平台上协同工作,最终成就了波音787飞机。

通过工业互联网平台,将消费者、设计师、制造商、供应链,以及越来越多的社会参与者连接在一起,形成了超大规模分工协作、价值共享、利益分成的产业生态系统。过去大规模、单一中心的规模经济开始转向以价值网和挖掘平台共享能力为核心的范围经济,生产活动突破了市场半径和企业边界的约束,按照接近消费者的方式按需组织生产,实现价值传递再造。

工业互联网时代,企业的竞争力已经不再是单纯的设备技术和应用技术。通过传感器收集数据,进而将经过分析后的数据反馈到原有的设备并进行更好的管理,甚至创造新的商业模式,将成为企业新的核心能力。例如,特斯拉公司就是基于软件和传感器、利用数据分析技术改造原有电池技术的移动互联网公司。

随着深度感知、泛在互联、智能交互的技术应用不断升级,随着智能化、服务化、弹性化的思维理念不断普及,制造业乃至整个传统产业终将实现在市场机制下更有计划的生产和管理。最终人类生产将从农业时代的供给不足、工业时代的产能过剩,演化到信息时代供需之间实现快速响应下的动态平衡。

当前,中国经济已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,迫切需要加快推动工业互联网创新发展,改造提升传统动能,培育形成新动能,促进实体经济高质量发展,做大做强数字经济。这是我国工业互联网发展的坚实基础和优势特征。可以说,我国的工业互联网发展可期,大有可为。

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