工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動中國“智”造

對于我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而言，網(wǎng)絡是基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)是核心，安全是前提。

當前，隨著傳感技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)不斷向工業(yè)領(lǐng)域滲透融合，為制造企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務等各環(huán)節(jié)帶來了深刻變革，各領(lǐng)域廠商積極布局工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指通過將具有感知能力的智能終端、無處不在的移動計算模式、泛在的移動網(wǎng)絡通信方式應用到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，以提高制造效率，把握產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，減少污染，從而實現(xiàn)智能工業(yè)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是制造強國建設的基礎(chǔ)設施和關(guān)鍵支撐，是制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的關(guān)鍵路徑，要加快實施“中國制造2025”，應推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。2017年1月，上海市經(jīng)濟和信息化委員會推出了《上海市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展應用三年行動計劃》，提出到2019年力爭成為國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新示范城市的目標。

產(chǎn)業(yè)升級重要助力

我國正處于信息化大背景下工業(yè)化加速發(fā)展的歷史時期。然而，目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施推進面臨一些困難：工業(yè)現(xiàn)場設備智能化水平較低，工業(yè)控制網(wǎng)絡協(xié)議眾多，企業(yè)長期呈現(xiàn)封閉化，難以互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)集成和互操作困難，工業(yè)數(shù)據(jù)分析缺乏成熟的方法模型，工業(yè)大數(shù)據(jù)應用領(lǐng)域比較單一。為解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施過程中的難題，必須推動信息化和工業(yè)化深度融合，促進信息技術(shù)向工業(yè)體系全面滲透，加快實現(xiàn)信息化基礎(chǔ)上的新型工業(yè)化。推動信息化和工業(yè)化深度融合，就是要實現(xiàn)信息技術(shù)從單項業(yè)務應用向多業(yè)務綜合集成轉(zhuǎn)變，從單一企業(yè)應用向產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同應用轉(zhuǎn)變，從局部優(yōu)化向全業(yè)務流程再造轉(zhuǎn)變，從提供單一產(chǎn)品向提供一體化產(chǎn)品服務的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式向柔性智能的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，從實體制造向?qū)嶓w制造與虛擬制造融合的制造范式轉(zhuǎn)變。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最早興起在美國，工業(yè)4.0的提出在德國，其根本原因就是這些國家的大型企業(yè)看到了自身企業(yè)的增長乏力，尤其是隨著以中國為代表的新興工業(yè)化國家的崛起，使得這些老牌工業(yè)國家的優(yōu)勢逐漸喪失，它們需要重新塑造自己的核心競爭力，奪回那些曾經(jīng)有過的產(chǎn)業(yè)制高點。目前，德國的工業(yè)4.0在各國產(chǎn)業(yè)升級競爭中領(lǐng)先一籌?！爸袊圃?025”與德國工業(yè)4.0既有很多相同之處，也有很多不同之處。中國和德國工業(yè)發(fā)展的水平不在一個起點上，德國總體處在從工業(yè)3.0到工業(yè)4.0發(fā)展的階段，而我國的有些企業(yè)可能還要補上從工業(yè)2.0到工業(yè)3.0發(fā)展的課，然后才能向工業(yè)4.0發(fā)展。中國制造業(yè)正處于提升轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點，企業(yè)要實現(xiàn)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型，核心技術(shù)是信息技術(shù)，信息技術(shù)需要從僅僅以自動化為基礎(chǔ)的成本節(jié)約時代，邁向一個智能化與價值創(chuàng)造的時代。

對于我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而言，網(wǎng)絡是基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)是核心，安全是前提。我國在數(shù)據(jù)傳輸與信息處理等領(lǐng)域，已具備了較好的基礎(chǔ)，在系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)方面具有一定的競爭優(yōu)勢。依據(jù)中國現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)科研基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略應定位為以基礎(chǔ)技術(shù)平臺為核心的高端服務業(yè)，避免處于價值鏈的低端，著力基礎(chǔ)技術(shù)平臺的建設、標準制定、專利擁有等，以技術(shù)鏈引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還應以平臺提供企業(yè)為龍頭，吸引基于基礎(chǔ)技術(shù)平臺的系統(tǒng)集成商、方案提供商、各種第三方軟件開發(fā)商的集聚，形成以提供基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)鏈的標準制定、專利開發(fā)、軟件開發(fā)等高端服務為主的服務業(yè)創(chuàng)新集群。

下一階段發(fā)展趨勢

我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)處于產(chǎn)業(yè)鏈形成初期，產(chǎn)業(yè)利潤的主要獲取者為設備制造商和系統(tǒng)集成商。隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展成熟，市場對于服務的需求將越來越強烈，網(wǎng)絡運營商和平臺供應商的利潤將迎來快速上升，并將成為產(chǎn)業(yè)利潤的主要獲取者。如何找準工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點并進行提前布局，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來重要的戰(zhàn)略決策。

●大數(shù)據(jù)將成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動力

當前，大數(shù)據(jù)應用正在向工業(yè)領(lǐng)域加速滲透，大數(shù)據(jù)挖掘分析將成為推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要手段。工業(yè)傳感器實時采集設備及生產(chǎn)線上的溫度、壓力、振動等信息，匯聚成海量數(shù)據(jù)，再通過挖掘分析、處理、應用，最終形成產(chǎn)品或服務，實現(xiàn)價值轉(zhuǎn)換。

●信息物理系統(tǒng)將在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應用

信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems，CPS）是支撐信息化和工業(yè)化深度融合的綜合技術(shù)體系。它能夠?qū)⒏兄?、計算、通信、控制等信息技術(shù)與設計、工藝、生產(chǎn)、裝備等工業(yè)技術(shù)融合，將物理實體、生產(chǎn)環(huán)境和制造過程精準映射到虛擬空間并進行實時反饋。信息物理系統(tǒng)作用于生產(chǎn)制造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期，能夠從單元級、系統(tǒng)級到系統(tǒng)之系統(tǒng)（SoS）級不斷深化，實現(xiàn)制造業(yè)生產(chǎn)范式的重構(gòu)，實現(xiàn)智能設計、智能生產(chǎn)、智能服務、智能應用。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)使工業(yè)生產(chǎn)從靜態(tài)優(yōu)化走向動態(tài)優(yōu)化，根據(jù)需求和環(huán)境的變化實時調(diào)整資源配置方式。個性需求導致生產(chǎn)批次越來越多、批量越來越少，以及對制造環(huán)節(jié)柔性生產(chǎn)的要求越來越高，追求零庫存，生產(chǎn)資源的優(yōu)化頻率越來越快。

●跨界合作將成為安全體系建設抓手

在制造業(yè)網(wǎng)絡化趨勢下，網(wǎng)絡攻擊正逐漸從互聯(lián)網(wǎng)向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域遷移、滲透。隨著制造業(yè)網(wǎng)絡化、個性化、服務化的進一步深化，工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)安全問題將更加突出，從而成為制約工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。為此，工業(yè)自動化企業(yè)、芯片廠商和網(wǎng)絡安全公司應積極開展跨界合作，加強技術(shù)、產(chǎn)品的兼容互通，促進軟硬件研發(fā)協(xié)同，從工業(yè)基礎(chǔ)設施、網(wǎng)關(guān)節(jié)點、數(shù)據(jù)存儲、工業(yè)軟件及系統(tǒng)等不同層面推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全體系建設。

隨著對生產(chǎn)力發(fā)展要求的不斷提高，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進入工業(yè)控制領(lǐng)域的趨勢無可置疑。物聯(lián)網(wǎng)時代的到來對于我國工業(yè)發(fā)展既是機遇，又是挑戰(zhàn)。一方面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將引領(lǐng)傳統(tǒng)工業(yè)走向現(xiàn)代化，改變傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)和管理模式，促進工業(yè)企業(yè)的信息共享與協(xié)同發(fā)展，提高生產(chǎn)力，降低污染，增強我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和國際競爭力；另一方面，發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要企業(yè)管理理念的更新改變以及相關(guān)科研實力的發(fā)展提高。如何對企業(yè)做出準確定位，吸取先進經(jīng)驗，合理利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高產(chǎn)能，是企業(yè)管理者應該關(guān)注的問題。我國工業(yè)信息化水平落后于西方發(fā)達國家，應盡快制定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施架構(gòu)及實施路徑，開展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究和標準制定，推廣工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐和解決方案。這需要相關(guān)科研工作者早日攻克關(guān)鍵技術(shù)，形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，實現(xiàn)標準化、產(chǎn)業(yè)化，為我國發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。