軍工領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展思考和建議

王曉磊，張宏斌，廖義林

(1.國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心，北京 100040；2.華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京 100083；3.北京計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所，北京 100854)

0 引言

當(dāng)前全球新一輪的產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，制造業(yè)重新成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的焦點(diǎn)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家采取了一系列重大措施推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，以美國(guó)、德國(guó)為首的國(guó)家紛紛推出制造業(yè)振興計(jì)劃，通過(guò)構(gòu)建新型生產(chǎn)方式與發(fā)展模式驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速變革。與此同時(shí)，數(shù)字化浪潮席卷全球，以移動(dòng)計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈為主的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，與制造業(yè)變革交匯融合，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生并且發(fā)展迅猛[1]。

在助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也對(duì)未來(lái)國(guó)防科技工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次、革命性的影響[2-3]。軍工領(lǐng)域大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)[4]與裝備科研生產(chǎn)深度融合，實(shí)現(xiàn)軍工產(chǎn)業(yè)高度智能化[5-6]、網(wǎng)絡(luò)化，形成覆蓋裝備研發(fā)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、服務(wù)等環(huán)節(jié)，形成安全、融合、先進(jìn)的軍工領(lǐng)域發(fā)展生態(tài)，是構(gòu)建先進(jìn)國(guó)防科技工業(yè)體系、支撐裝備制造現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇和前進(jìn)趨勢(shì)。

1 軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，各軍工單位積極探索，主動(dòng)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)[7-8]，通過(guò)信息化條件建設(shè)的支持，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通試點(diǎn)示范、平臺(tái)測(cè)試驗(yàn)證等方面進(jìn)行了應(yīng)用探索，裝備制造效率、產(chǎn)品全生命周期管理水平和資源協(xié)調(diào)配置得到極大的提升。

1.1 積極開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

如圖1所示，各軍工單位基本建成由涉密網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)共同組成的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系，支撐裝備研發(fā)設(shè)計(jì)、仿真試驗(yàn)、生產(chǎn)制造、服務(wù)保障等信息化發(fā)展。例如，航天科工集團(tuán)和船舶工業(yè)集團(tuán)構(gòu)建標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)行業(yè)內(nèi)編碼的統(tǒng)一管理開(kāi)展產(chǎn)品質(zhì)量追溯等應(yīng)用。

圖1 軍工單位網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施體系結(jié)構(gòu)

1.2 探測(cè)培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

各軍工單位圍繞自身主營(yíng)業(yè)務(wù)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，并基于平臺(tái)開(kāi)展協(xié)同研發(fā)、供應(yīng)鏈管理、遠(yuǎn)程運(yùn)維等應(yīng)用。如“船海智云平臺(tái)”聚焦智慧供應(yīng)鏈等協(xié)同應(yīng)用，服務(wù)上下游500余家企業(yè)。據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟測(cè)算，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，數(shù)控加工設(shè)備利用率可由不足40%提升到70%，產(chǎn)品研發(fā)效率可提升30%?！昂教煸凭W(wǎng)平臺(tái)”為集團(tuán)數(shù)百家企業(yè)提供設(shè)計(jì)協(xié)同共享服務(wù)，基于內(nèi)部專(zhuān)有云實(shí)現(xiàn)故障診斷和遠(yuǎn)程維修。圖2顯示了航天云網(wǎng)平臺(tái)的總體架構(gòu)圖。架構(gòu)中的云平臺(tái)層為不同企業(yè)的協(xié)同共享提供了應(yīng)用支撐。

圖2 航天云網(wǎng)平臺(tái)總體架構(gòu)

1.3 積極打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)

航天云網(wǎng)強(qiáng)化設(shè)備連接與工業(yè)APP開(kāi)發(fā)等平臺(tái)功能，推動(dòng)云制造平臺(tái)升級(jí)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，截至2018年底，注冊(cè)用戶超過(guò)268萬(wàn)，近100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備接入平臺(tái)。船舶工業(yè)集團(tuán)以黃埔文沖為牽頭單位，聯(lián)合科研院所、云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)商、高等院校等共同建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)由船舶行業(yè)龍頭企業(yè)帶動(dòng)配套企業(yè)共同上云、上平臺(tái)，加速形成高端海工裝備制造業(yè)生態(tài)體系。

2 軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的問(wèn)題

總體來(lái)看，我國(guó)軍工領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)弱、經(jīng)驗(yàn)少，仍處于探索階段。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化研發(fā)制造平臺(tái)應(yīng)用多集中于軍民融合領(lǐng)域，對(duì)軍工領(lǐng)域重點(diǎn)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真研發(fā)、柔性制造、服務(wù)保障等支撐不足，主要原因有四個(gè)方面，如圖3所示。

2.1 安全保密要求高，軍工數(shù)字化轉(zhuǎn)型困難

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要求大量涉密與非涉密設(shè)備、人員、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等跨單位、跨集團(tuán)、跨行業(yè)互聯(lián)互通，裝備科研生產(chǎn)數(shù)據(jù)密級(jí)高。互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基本空白，與現(xiàn)行安全保密管理制度、管理方式等存在明顯錯(cuò)位，安全保密難度呈指數(shù)級(jí)上升，成為軍工數(shù)字化轉(zhuǎn)型一大難題。

圖3 軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)存在的問(wèn)題及主要原因

2.2 投入成本較高，商業(yè)模式尚待考量

軍工單位科研生產(chǎn)數(shù)據(jù)高度敏感，不能套用民口單位借助公共平臺(tái)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式，需要建立自身工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。投入大、回報(bào)慢，能否找到匹配的商業(yè)模式尚待考量，在現(xiàn)有軍工任務(wù)并不飽滿的情況下，軍工單位對(duì)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用持觀望態(tài)度。

2.3 核心關(guān)鍵技術(shù)有待突破

底層操作系統(tǒng)、關(guān)鍵工業(yè)軟件、嵌入式芯片、開(kāi)發(fā)工具等數(shù)字化轉(zhuǎn)型所必需的產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口。在帶來(lái)安全隱患的同時(shí)，也失去了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、格式兼容的機(jī)會(huì)，造成了各種“數(shù)字鴻溝”，難以發(fā)揮數(shù)據(jù)的內(nèi)在價(jià)值[9]。

2.4 高端人才缺口難以滿足發(fā)展需求

數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要既懂IT技術(shù)又懂工業(yè)制造技術(shù)的復(fù)合型高端人才。軍工單位本身在傳統(tǒng)IT領(lǐng)域人才就嚴(yán)重不足，同時(shí)又受制于自身工資總額限制和民口單位高薪挖人的雙重壓力，軍工領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需高端人才缺口嚴(yán)重。

3 軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展建議

為確保在未來(lái)新工業(yè)革命中搶占先機(jī)，強(qiáng)化軍工制造的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，提升裝備科研生產(chǎn)協(xié)同制造能力、保障能力，軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，同時(shí)立足軍工集團(tuán)實(shí)際情況，加強(qiáng)軍工企業(yè)引領(lǐng)與政府推動(dòng)相結(jié)合，注重頂層設(shè)計(jì)，走一條具有中國(guó)特色的、緊跟時(shí)代潮流的發(fā)展創(chuàng)新之路，如圖4所示。

圖4 軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展建議

3.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

(1)重新審視軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。在安全可控的前提下，根據(jù)不同軍工行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域不同特點(diǎn)，有針對(duì)性地開(kāi)展應(yīng)用場(chǎng)景研究，區(qū)別能夠短期迅速開(kāi)展應(yīng)用并產(chǎn)生效益的成熟領(lǐng)域、中期開(kāi)展數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成趨勢(shì)的重要領(lǐng)域、需要長(zhǎng)期攻關(guān)才能開(kāi)展應(yīng)用的探索領(lǐng)域。

(2)重新建構(gòu)軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)[10]。面臨著新興技術(shù)大規(guī)模崛起、軍工工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)更新迭代遲滯、國(guó)際技術(shù)壁壘日益增高交織的三重局面，在推進(jìn)技術(shù)迭代的同時(shí)，大力加強(qiáng)基礎(chǔ)軟硬件技術(shù)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，并以此為出發(fā)點(diǎn)規(guī)劃軍工領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線和發(fā)展路徑，研究制定軍工數(shù)字化轉(zhuǎn)型政策文件。其中，要著重關(guān)注已有信息化裝備生產(chǎn)技術(shù)的更新?lián)Q代和超前布局；著重尚未實(shí)現(xiàn)信息化或信息化程度不高的裝備生產(chǎn)領(lǐng)域的跨越發(fā)展和彎道超車(chē)。

(3)依托軍民融合戰(zhàn)略，增強(qiáng)安全可控技術(shù)在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用，著重分類(lèi)指導(dǎo)推進(jìn)，統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)。同時(shí)，明確安全邊界和保密管理要求，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用部署良性互動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分領(lǐng)域、不同信息化水平企業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)試點(diǎn)示范引領(lǐng)

在做好頂層設(shè)計(jì)的同時(shí)，圍繞裝備科研生產(chǎn)中心任務(wù)，通過(guò)政策支持、資金補(bǔ)助、基金引導(dǎo)、固定資產(chǎn)投資等方式，鼓勵(lì)軍工單位基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)開(kāi)展裝備協(xié)同研制、質(zhì)量?jī)?yōu)化、遠(yuǎn)程服務(wù)等創(chuàng)新應(yīng)用試點(diǎn)示范。根據(jù)具體細(xì)分領(lǐng)域的特點(diǎn)，在能夠迅速開(kāi)展應(yīng)用并產(chǎn)生效益的領(lǐng)域開(kāi)展試點(diǎn)，根據(jù)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)在同領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用；尚不具備試點(diǎn)示范條件的領(lǐng)域借鑒成功領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)，并開(kāi)展方案、試驗(yàn)論證。雙管齊下以期盡快形成一批可復(fù)制可推廣的創(chuàng)新成果。

3.3 加強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)能力建設(shè)

目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)能力體系建設(shè)正在進(jìn)行中，工業(yè)和信息化部相繼出臺(tái)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南》，預(yù)計(jì)到2020年形成我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)頂層設(shè)計(jì)、建成基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)體系，并同時(shí)啟動(dòng)試點(diǎn)示范工作。構(gòu)建軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)能力體系要與之同步開(kāi)展，有針對(duì)性地在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)上加大投入力度，不斷加強(qiáng)軍工單位自身基礎(chǔ)能力建設(shè)，不斷提高軍工單位數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，盡快補(bǔ)齊關(guān)鍵能力短板，同步提升軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全保障能力，支撐保障軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān)

核心關(guān)鍵技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)的，在加快推進(jìn)核心技術(shù)攻關(guān)的基礎(chǔ)上，充分利用國(guó)家科技創(chuàng)新資源和國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)，廣泛動(dòng)員軍民各方優(yōu)勢(shì)力量，加大對(duì)底層操作系統(tǒng)、嵌入式芯片、大型工業(yè)軟件等核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度。在軍工工業(yè)領(lǐng)域，加快核心技術(shù)推廣應(yīng)用的需求較之以往更為迫切。工業(yè)設(shè)計(jì)、工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)互聯(lián)所涉及的本質(zhì)安全、過(guò)程安全需要深度融合，以需求牽引核心技術(shù)研發(fā)的動(dòng)力更足。不同以往的是，新的核心技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)建立在新興技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，所涉及的層次更深，范圍更廣，形態(tài)更新，需要下更大決心促進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)在軍工科研生產(chǎn)中的應(yīng)用研究與探索。

3.5 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

在軍工數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，無(wú)論軍工民用領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才缺口都十分巨大，需要兼具OT和IT經(jīng)驗(yàn)的復(fù)合型人才，目前引進(jìn)與培育是較為通行的做法。建議以軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)試點(diǎn)示范工程、項(xiàng)目為實(shí)踐載體，探索高校和軍工單位的聯(lián)合培養(yǎng)模式，加快人才成長(zhǎng)礪煉，完善人才選拔培養(yǎng)制度，對(duì)軍工數(shù)字化轉(zhuǎn)型急需緊缺的特殊人才可以實(shí)行特殊政策。同時(shí)，設(shè)立國(guó)防科技工業(yè)人才培養(yǎng)基金，吸引集聚優(yōu)秀人才，穩(wěn)定尖端核心骨干人才。

4 結(jié)論

面對(duì)當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)信息體系聯(lián)合作戰(zhàn)、全域作戰(zhàn)的時(shí)代要求，加快推進(jìn)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為軍工企業(yè)順應(yīng)時(shí)代潮流、適應(yīng)發(fā)展規(guī)律、提高信息化裝備保障供應(yīng)能力的必然選擇。為加強(qiáng)軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程，主管單位、各軍工單位應(yīng)當(dāng)勠力同心，抓住機(jī)遇、客服困難，早日形成先進(jìn)的軍工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系，迭代發(fā)展，為贏得未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)提供堅(jiān)實(shí)保障。