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深度调研:中国工业互联网发展现状究竟为何

www.cechina.cn2020.06.01阅读 1305

  中国工业互联网的发展现状到底为何?有什么优势和短板?有哪些演进中的模式?如何更好地实现较优路径的选择?在这个过程中政府、市场和企业的力量如何实现较佳组合?
  动机、动力与动能
  近年来,面临劳动力、原材料和环保等成本的不断上涨,以及越南等制造业新秀追赶的压力,中国制造业企业在信息化、自动化的投入不断加大,希望实现在价值链上的攀升,继续保持自身的竞争优势。这一二年来的中美贸易战又无形中增加了紧迫感。
  在信息化和自动化加速基础上出现的工业互联网,既是一次技术变革,又意味着一场组织变革。像以往的技术和组织变革一样,对工业互联网的热情既源自企业自身的内生需求,又源自市场大环境的倒逼。
  在业内人士看来,如果一句话来阐明工业互联网的意义的话www.cechina.cn,那就是在大数据时代重塑数据与人、数据与数据和人与人之间的关系。
  在谈到建设工业互联网的初衷时,浙江杭州“5G+工业互联网”标杆企业兆丰机电负责人表示,主要是为了解决以下痛点:第一,数据太乱。传统数据分析中各自为政,耗时耗精力。第二,产供销各个环节是以经验为主导的,而不是以数字为导向的,经验是有局限性的,公说公有理婆说婆有理。第三,人走了,经验也走了,缺乏沉淀经验,经常需要重新培养新人,比较无序,无法达到理想的状态。

  短短几句话里,几乎囊括了目前已经有一定信息化基础的中国制造业企业当下面临的比较突出的问题。比如解决信息孤岛打通数据与数据之间协同的问题。浙江中控在实践中遇到过比较极端的例子,比如有的大型制造业企业,每个工厂几乎都上了几十套各种各样的系统,而每个系统都有自己的数据采集、数据库、用户界面,甚至有自己每套的用户名,最滑稽的是一个工厂当中,管IT的副厂长专门有张纸,把各个系统上的用户名密码全部列出来,每天要到不同的平台上去看他所关心的数据或者报表。
  而通过打通孤岛,将生产、产线、质量、财务等系统的数据连接起来并加以集成,重塑数据与数据之间的关系,数据在变成了全通用的同时,又发挥了倍增效应。
  又比如随着上一代工人日益老龄化,如何将他们的制造业经验尤其工艺流程方面的一些“独门秘技”传承下来,就成为一个现实的问题。据兆丰机电介绍,通过工业互联网的建设,原来在整个生产流程当中,很多工艺价值体现不出来,通过数据梳理以后就挖掘了数据新的价值,也留下来了经验,变成组织进一步成长的肥沃土壤。接下来建立在整体认知、工作协同、机器学习基础上的智能制造才有了坚实的基础。
  除了通过数据留住并传承老一代工人的经验,制造业企业的工业互联网转型还有着吸引青年工人的意涵。这本身也是因为人口红利下降的原因,制造业招聘工人不似往日顺遂。据浙江工信厅人士解释,现在中小企业如果不做转型,可能面临无人可招的窘境。现在的90后和未来的00后不愿意进入制造业,倒逼企业必须做出改变,才能去吸引一些人才进来。徐工信息的人士笑言道,现在年轻人适合什么?手机作业,比如手机移动化作业。通过手机APP操作,更符合当年青年的生活方式和理念。马克思所说的传统制造业流水线上“人”的被异化或许可以在某种程度上得到缓解和纠正。
  近年来智能制造成为一个热词,是制造业企业普遍追求的一个目标。所谓智能制造,意味着能在线优化流程,减少差错率,标准化量产等等。实现智能制造,既包括制造本身的自动化,数字化,又包括上下游产业链的协同,包括物流的畅通,零库存,而这些的核心都是数据和建模的能力。
  据长期深耕自动化控制领域的浙江中控集团介绍,从工业的视角来讲,在完成智能生产系统这个基础上,它一方面需要将设备、产品,包括人和设备、虚拟和现实都要进行连接,在工业互联网平台上面进行工业的所有数据的大集成,围绕安全、人员、质量进行过程优化,以及资产的优化,另一方面需要同时向工厂外延伸,从厂内供应链延伸到厂外的供应链,产品从场内的制造到智能产品在场外的使用,以及它的服务全生命周期的管理。
  在业内人士看来,对于不少企业而言,随着自身数字化、网络化和智能化水平的不断提高,和对供应链管理顺畅程度的要求不断提升,以及企业内外部协同研发乃至共享制造的进一步重视,进入或升级至工业互联网可谓是水到渠成的选择。
  当然,这个“向外”的延伸,在一定程度上又是中国相对领先的消费互联网平台和智慧物流“倒逼”的结果。换言之,中国制造业的智能化水平在一段时期相对滞后于电子商务平台和智慧物流的发展,是电商平台的高效和智慧物流的顺畅在倒逼制造业企业提质增效。
  而从互联网企业的视角来看,在完成消费互联网的智能化之后,阿里等其中的佼佼者正在往制造环节进行延伸,利用消费互联网平台的优势反身赋能制造业,把最新的IT技术和传统工业领域的高新技术进行融合,加速实现互联网与工业的合二为一,进行生产与网络资源的重新配置。
  此外,随着消费互联网的勃兴和新一代在线消费者的崛起,智能制造不仅仅关乎自动化的问题,更多表现为适应万物互联实时在线时代的订制问题,也即C2M的问题。而制造与服务也越来越呈现出加速融合的趋势,订制电器、智能家居、比消费者更了解电器运行情况、对消费者行为建模等等都已成为制造业企业不可或缺的话术策略,而这一切都离不开工业互联网的支撑。
  如今5G技术商用化水平的提高带来的数据集成能力的跃升,也令工业互联网愿景的落地具有了更多的可行性。据业内人士介绍,不少企业以前也试图进行各种建模,但数据处理不了,因为海量数字产生速度非常快,比如有多个地方的图像参数都需要计算,而5G具有低延时海量通道的特点,它一秒钟30万次的计算,如此一来在设备上采集到数据后,不仅可以迅速处理建模,而且模型建立的深度能达到预期目标,产生理想的结构。
  中国工业互联网的提速,既是一连串事件的延伸,又是一群因素的耦合效应,有着自身的发展规律和动力机制,如何顺势而为因势利导,便成为摆在人们面前的课题。
  模式、话术与商机
  说起工业互联网,人们会发现各个供应商的架构和话术都差强仿佛。谈起架构,基本上都是耳熟能详的连接层(SCADA等)到基础设施层(IaaS)到开发平台层(PaaS)再到工业应用层(SaaS)等,当然中间都会内嵌一个具有自身特色优势的OS层来进行集成和协同管理,而话术也都似曾相识:赋能,使能,平台,生态,联结,链接,打通,在线,融合,交互,等等。
  在这些表明趋同的工业互联网架构下面,有着不同的技术驱动模式和各自的优势环节。与中国工业和互联网领域的发展相对应,中国的工业互联网供应商大体可分为制造业内生型(比如家电企业的美的的美云智数,海尔的Cosmo平台等,工程设备行业的徐工的汉云和三一的根云等),互联网企业反切型(如阿里的supET等),通讯领域如华为等,以及在数控领域有独门秘技的企业如浙江中控等。其他还包括某个环节独沽一门,比如智能设备联网软硬件企业,和工业软件研发及生产商等。
  虽然都强调“双跨”即跨行业、跨领域的能力,但基于不同专长的工业互联网供应商在进行营销和商机捕捉时,还是有着各自的不同出击方向。一般而言,企业内生型的工业互联网喜欢强调自己全架构通吃的能力,而阿里等互联网企业则突出自己平台的能力,并强调会引入各行业的领先企业打造标杆应用,而浙江中控等则会强调自己在工业应用领域的沉淀积累与场景适配能力。此外,还要根据目标企业来进行不同的话术修正,比如以大企业为主要客户要更多强调打通和集成能力,以及向企业外端拓展连接的能力,而赋能中小企业则要强调性价比和普适性。最后还要考量南北方差异,不同产业集群间的差异,以及更为微妙的更务虚和更务实之间喜好的不同。
  由此又衍生出到底如何定义工业互联网的问题。对此,业界有着不同的理解和表述。根据最宽泛的定义,只要设备能够联网能够进行监测,甚至只是装上摄像头能够远程监测设备运行和人员操作情形,也可视为工业互联网的一种形态。而根据工信部有关专家比较严格的定义,工业互联网不仅仅是企业内部的设备联网、系统集成和外端连接及生态构建,最重要的是要具有行业平台效应,即有标准化平台和标准化操作系统供行业企业应用,在此基础行上业企业还能够生成个性化应用。
  对于工业互联网供应商而言,场景或许千变万化,但说到底都是为了达到更有效管理设备,管理流程,达到提质增效的效果。当然由于信息化基础不同,大中小企业有着各自不同的动机和诉求,需要分门别类加以满足。像机械制造,工程设备,能源电力,交通运输等资本和技术密集型企业,本身信息化水平比较高,又有远程运维的经验,更多需要的是工业自动化控制基础上的系统集成,而中小企业则很多还要首先进行信息化补课。这其中中型企又要和小微企业又要有所区隔。据华为介绍,很多规模在1个亿到10个亿的中型企业,特别是民营企业,对工业互联网的投入在快速增长。而小微企业的相关信息化投入则从几万到数十万不等,但都倾向于在百万元级别以下进行投入,而且希望即时见效。
  在脱胎于美的的美云智数看来,工业互联网是智能制造的一种解决方案,是为了实现更高水平的智能制造,其本质上还是为了实现智能制造,除了IT的投入之外,还有自动化的投入。而围绕智能制造,美云智数号称提供全价值链软件的解决方案。在硬件领域,通过自己打造的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,即数据采集与监视控制系统)硬件设备平台,以及一些AI设备检测技术赋能企业用户,同时通过软件支持,提供智能制造的整体解决方案。而在生态的扶持方面,建立了美的工业云,上面集成了美的所有工业的数据,包括上下游经营的数据。
  不过美云智数的相关人士也坦言,对于很多企业来讲,底层的改进需要很长的历史时间,仅自动化设备改造就需要巨额的投入,此一巨额的投入资金不可能一步到位,需要有个过程。因此在他们看来,目前来讲,最能够短平快见效的还是软件方面控制工程网版权所有,企业可以先通过软件把整个产业链拉通。
  浙江中控则强调了其在工业操作系统和工业应用方面的优势。据介绍,所谓工业操作系统的概念就是更多把每个工厂看成是手机,把工厂内已经存在的烟囱式的系统,看成一个个APP。浙江中控推出了SuperOS系统,希望能像安卓的手机操作系统那样,成为能够解决工业领域问题的工业操作系统,把工厂的IT系统进行重构,让不同供应商的自动化系统、信息化系统变成是工厂当中的APP,并且让不同供应商的产品跑在统一的平台上,然后基于统一的数据平台,统一的业务平台,相互之间能够互联互通,产生的数据可以进行分析和挖掘。在把所有的工业软件进行重构以后,再基于云的架构,把整个软件系统平台,包括中控近三十年的工业知识积累,变成平台上面的微服务、公共服务,以及接口。然后再往上可以提供开放的开发环境,适应不同供应商的软件重构。
  在浙江中控看来,工业互联网的工业底层构建是其突出优势所在,因为它和工艺技术、设备技术、运营、自动化技术、信息技术紧密结合在一起,其所要求的技术无法仅仅通过计算机就能解决,并非单纯用数据算法、数据分析能够抛开设备、工艺、抛开自动化就能够解决的,而是很多关联技术最后集成成一种优化的控制技术去走。这就决定了为什么互联网公司、IT公司,以及ICT的通讯公司无法更深层次介入工业领域,因为这是工业互联网真正面临的一个核心问题,即如何能够下沉到底端,结合用户需求、结合工艺本身去考虑。
  在强调自己“工业”方面优势的同时,浙江中控也并不讳言要在“互联网”方面借助各家优势,比如华为的服务器部分,阿里在云端数据库和云端的连接部分等等。
  脱胎于三一重工、强调赋能中小企业的树根互联,对于中小企业的信息化补课颇有心得。制造业企业的共识是,要先有信息化、自动化才能到智能化,没有信息化、自动化不可能有智能化,更没有数字化。但对于不少小微企业来说,可能仅仅拥有ERP和简单的客户供货管理系统等软件,连SCADA系统和MES系统 (Manufacturing Execution System即制造企业生产过程执行系统)都无从谈起,或者说即使上了这两个系统,依然无法处理海量数据和建模分析。
  树根互联号称底层连接不同的设备,中间管数据,上面去支撑各种不同的应用。不过对小微企业而言,所要求的说到底就是如何设备联网,如何收集并分析数据,如何发回指令并远程运维,这其中的每一步都是一个不小的挑战。对很多小微企业来说,仅设备联网一项都是说易行难,或者设备太落后而无法联网,或设备制造商不愿意开放网端,需付费解码等。
  针对不同的场景,树根互联灵活处置,或先软后硬,先把基本的系统软件配齐,或先硬后软,先把基本设备连接起来,然后再配置所需的操作系统,有时又齐头并进软硬兼施。而对于那些在工业互联网时代尚处于裸奔状态而又有着强烈“上网”意愿的小微企业,树根互联有时候采取土法上马的办法进行赋能,比如给一些老设备安装上电表并连接到后台,以“变相”达到监测机器能耗及运转状态的需求。这对于已经能够对三一重工出口海外的工程机械设备进行远程运维的树根互联而言不无牛刀杀鸡之感,但树根互联依然不放弃这样赋能的机会和其中蕴含的商机,并希望随着客户的不断成长能收获更多的发展红利。
  同样标榜大小通吃的阿里工业云,更强调自己的平台作用,并明言通过不同行业的合作伙伴来提供各种工业应用。阿里工业云将自己的supET平台视作数据中台,既可以给大企业使用,也可以给小型的企业使用。在阿里工业云看来,大型企业几乎所有的系统都有,ERP、MES等自不待言,工业链协作平台和与电商平台的连接也都一体具备,而supET就是提供一个底座部分,把这些平台很好地连接起来,真正打通各个业务系统,然后让数据在这个中台里面去沉淀。
  这一点看起来和浙江中控的superOS有相通之处,但与长期在工业自动化控制系统浸淫的中控不同,阿里工业云强调自己做工业互联网平台,定位于建平台,建生态的角色,就是更多提供IaaS和PaaS能力,而上面所有的应用,主要通过各行各业的合作伙伴来解决。有了强大的平台生态能力和各行业合作伙伴提供的应用,阿里工业云就可以给中小企业提供所谓的数字化工厂,让用户直接导入其数字化工厂APP,就可以以相对低廉的价格来使用阿里工业云的平台、算力和与行业伙伴开发的应用。
  值得一提的是,考虑到中国市场的巨大和需求的多样,一些上不碰应用,下不碰数据,只提供预集成软件和操作平台的工业互联网供应商也能觅得一席之地。这或许正是中国工业互联网演进的迷人之处所在。
  优势、挑战与官民合力之道
  任何一个经济体的工业互联网发展路径和水平,无疑都既受益于亦受限于自身的工业发展水平和互联网发展现状,中国当然也不例外。
  在业内人士看来,中国工业互联网发展的一个突出优势在于,我们的工业基础相对雄厚,有一定的自动化水平,应用场景多,而且因为处于各个发展阶段的企业都有,市场需求多元,市场规模巨大。而从互联网端来看,阿里、腾讯等消费电子平台和游戏软件供应商在算力和云平台构建方面有各有擅场,再加上中国物流行业较高的智能化水平,遂令中国工业互联网的发展图景和演进路径呈现百花齐放的局面。
  中国工业互联网的发展从侧面再次证明了市场演进的魅力和非计划性协同创新的有效性,比如阿里等也没有想到自己会在工业互联网领域有大展身手的一天。而中控等传统自动化控制系统公司也因为IT端的异军突起而得到更大的协同效应。
  对于正在面临全球生产重组的中国企业而言,中国式工业互联网的崛起,对于产业外迁背景下生产链和价值链的掌控不无裨益,而工业互联网所带来的运程运维和管理优化能力的提升,也对正在奋力开拓海外市场的机电设备企业提供了巨大助力。与此同时,工业互联网对于中小企业的赋能,将加速中国经济的升级换代和新旧动能的转换,由此拉动的软硬件和信息基础设施的投资将为面临巨大下行压力的中国经济提供可靠的逆周期支撑。
  工业互联网的演进将给中国制造业图景带来巨变,强者愈强的头部效应将愈发突出,能否搭上工业互联网浪潮这班车本身,就将决定企业的命运,从而起到汰弱留强去除过剩产能的效果。
  业内人士指出,与此同时,人们也要充分意识到中国工业互联网发展面临的挑战。宏观层面,,全球经济面临下行压力,导致总需求不足,这给那些技术水平偏低,研发投入不足,挣惯了快钱的中国中小制造企业带来了雪上加霜的效果,使其更加捉襟见肘,难以对亟需的技术升级进行必要的投入。而全球化退潮引发的政治和经济民粹主义控制工程网版权所有,又将加大各经济体间的政经摩擦,为全球价值链和生产供应链带来波动控制工程网版权所有,并妨碍产业协作和信息科技领域的协同创新。
  在工信部专家看来,工业软件也罢,工业APP也罢,最重要的是把不同行业的技术、经验、工艺、文化、管理,这五个要素糅合进工业机理模型中去,从而形成有针对性的不同的行业应用。在业内人士看来,享有后发优势的中国制造业将产业跟随和技术转换的能力几乎发挥到了极致,然而必须承认的是,业界在工艺积累,工艺流程的定型和传承,沉淀的工业数据的应用方面还存在一定的差距。
  相关专家曾经慨叹,如果脱胎于富士康的工业富联是一家大陆企业,则中国工业互联网的赋能效应就不可同日而语。接下来,面临全球生产链的重组,如何应对制造业的外迁可能带来的工业集群优势的削减和工业场景的窄化,如何继续积极参与国际分工,继续紧跟国外先进制造潮流,继续积累自身优势并加以转化,是中国制造业亟待解决的课题。
  而在互联网方面,尤其是软件和操作系统层面,如何平衡自主可控与开放先进之间的张力,如何既要发挥本土优势,又要坚持对外开放继续紧紧跟随国际领先潮流和标准,在AI、大数据和云计算等领域不陷入被脱钩的境地,也是不容轻忽的挑战。
  据工信部相关专家介绍,近年来一直汲汲于再实业化的美国在今年年初提出了关于发展先进制造业的五条战略,包括不断的开发先进制造业新技术,不断培训先进制造业的新员工,,打造弹性供应链,加强STEM(科学技术工程数学)教育,以及加强知识产权保护等等。本身就处于领先地位的美国制造业如此励精图治,对中国制造业提出了新的强有力挑战,警醒我们要快速推进工业互联网。
  当然,面对种种挑战与压力,相关部门与企业又不能乱了阵脚,甚至用力过猛。正确的做法依然是既要有紧迫感,又要量力而行顺势而为,而不能大干快上,搞成面子工程政绩工程,最后效果了了。
  在业内人士看来,当前最大的挑战依然在于如何更有效发挥中国特色的政府与市场力量有机结合的优势,将国家战略和市场进行更有效的结合,以市场化的力量引导民营企业参与其中,并充当变革的主力,让市场和政府更好形成合力。
  经验证明,在以往的历次技术变革中,比较合理的政府的角色主要在于提升意识,加强协同,树立标杆,财政支持,比如通过树立标杆工厂和开现场会的方式,形成一种知识社群和定期的互相交流机制和平台,提升企业主的相关意识,并提供对接相关供给商的机会。这些都是行之有效的举措。
  目前中央和地方政府对工业互联网建设有紧迫感控制工程网版权所有,也出台了不少政策举措,投入了很多资源。不过,在业内人士看来,中央部委层面或多或少存在口号过多,节奏过快的问题,从两化融合,到数字化转型,到智能制造,再到工业互联网,多少让下面有点赶不上趟的感觉。而地方政府则存在参与有度和引导有方的挑战,比如政府的补贴如何用到刀刃上,如何有效杜绝骗补现象,如何从简单的财政输血转向可持续造血等等。
  在日前举行的北大光华新年论坛上,北大光华管理学院院长刘俏指出,政府要转变职能,改变行为模式,消除所有制歧视,建立真正的竞争中性原则——未来的增长将主要来自于全要素生产率的提升,而全要素生产率的提升则与创新和企业家精神有着密切的联系;政府应该减少在经济事务中的参与,让市场在资源配置中发挥决定性作用。
  在业内人士看来,作为提升全要素生产率重中之重的中国工业互联网的建设,尤其需要政府与市场建立合意的合作模式,这其中消除所有制歧视,建立真正的竞争中性原则尤为重要,不能因为自主可控做大做强的情结而有意无意间将资源的天平向国字号企业倾斜。
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