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工业互联网平台建设与推广专栏丨工信部信软司:聚焦工业互联网平台建设,深化“互联网+先进制造业”

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2018-01-03 我要评论

  【编者按】当前,全球工业互联网正处在格局未定的关键期、规模化扩张的窗口期、抢占主导权的机遇期。作为工业互联网三大要素,工业互联网平台是全要素连接的枢纽,是工业资源配置的核心,正成为领军企业竞争的新赛道、产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。为此,中国电子报从今日起推出“工业互联网平台建设与推广专栏”,工信部信软司、业界专家受邀对推动工业互联网平台建设进行系列解读,共同探讨工业互联网平台未来发展。

  党的十九大提出了“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,这与十七大提出的两化融合、十八大提出的两化深度融合一脉相承,标志着两化融合进入了新阶段。习近平总书记在十九届中央政治局第二次集体学习时强调,要“继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章”,“要深入实施工业互联网创新发展战略”,这为新时代新阶段两化深度融合创新发展指明了方向。落实到具体工作上,就是要深入贯彻落实国务院《关于深化互联网+先进制造业发展工业互联网的指导意见》,建设工业互联网平台,加快发展工业互联网,推动两化融合迈向新的阶段。

  1、工业互联网内涵和体系

  工业互联网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,是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式。工业互联网包括网络、平台、安全三大体系。其中,网络是基础,平台是核心,安全是保障。

  工业互联网包括三大体系:第一,网络体系是基础。工业互联网将连接对象延伸到工业全系统,可实现人、物品、机器、车间、企业以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链价值链全要素各环节的泛在深度互联与数据的顺畅流通,形成工业智能化的“血液循环系统”。第二,平台体系是核心。工业互联网平台作为工业智能化发展的核心载体,平台体系为数据汇聚、建模分析、应用开发、资源调度、监测管理等提供支撑,实现生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置、产业生态培育,形成工业智能化的“神经中枢系统”。第三,安全体系是保障。建设满足工业需求的安全技术体系和管理体系,增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力,识别和抵御安全威胁,化解各种安全风险,构建工业智能化发展的安全可信环境,形成工业智能化的“免疫防护系统”。

  与互联网相比,工业互联网主要有两大个明显区别。一是连接对象不同。互联网主要连接人,应用场景相对简单,工业互联网实现人、机、物等各类工业要素和工业业务流程以及产业链上下游企业间更大范围的实时连接与智能交互,连接种类、数量更多,场景更为复杂。二是技术要求不同。互联网网络技术特点突出体现为“尽力而为”的服务方式,对网络时延、业务承载和隔离能力、可靠性等要求不严格。但工业互联网直接涉及工业生产,网络性能上要求时延更低、可靠性更强,安全性更高。

  当前,与发达国家相比,我国工业互联网发展水平和现实基础还存在较大差距,主要体现为产业支撑能力不足、核心技术和和关键标准缺失,缺乏龙头企业引领、人才支撑和安全保障体系不健全,导致平台的产业影响力和生态竞争力不强。具体来看:

  在网络方面,一是现有网络尚难以满足工业生产高安全、高实时和高可靠的需求。二是缺乏统一的标准接口,互通性差。如现有工业现场总线和工业以太网标准就有20多种,无法直接实现互联互通。

  在平台方面,我国工业互联网平台建设起步晚、基础弱、经验少:一是工业控制系统、高端工业软件等产业基础薄弱,平台数据采集、开发工具、应用服务等核心技术缺失。二是平台应用领域相对单一,缺乏第三方开发群体,工业APP数量与工业用户数量的双向迭代和良性发展尚需时日。三是缺乏龙头企业,难以形成资源汇聚效应。

  在安全方面,与传统商业互联网和移动互联网相比,处于发展初期的工业互联网,其安全态势更加复杂,当前我国工业互联网安全还存在政策体系不完善、管理和防护不到位、产业核心基础能力薄弱、工业信息安全人才匮乏、工业信息安全意识不足等问题。

  2、工业互联网平台的定位、作用

  工业互联网平台是工业互联网的核心,是连接设备、软件、工厂、产品、人等工业全要素的枢纽,是海量工业数据采集、汇聚、分析和服务的载体,是支撑工业资源泛在连接、弹性供给、高效配置的中枢,是实现网络化制造的核心依托。从“云”“网”“端”的角度来看,工业互联网平台以“云”为核心,通过“网”的泛在连接,实现对海量终“端”、资源、数据和主体的汇聚集成与优化配置。

  工业互联网平台包含数据采集体系、工业PaaS平台和应用服务体系三大核心要素。其中,数据采集是基础,工业PaaS是核心,工业APP是关键。其本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系,建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境,支撑工业技术、经验、知识的模型化、软件化、复用化,不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率,形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。从工业互联网平台的关键作用来看,主要有三个方面。

  第一,工业互联网平台是传统工业云平台的迭代升级。从工业云平台到工业互联网平台演进包括成本驱动导向、集成应用导向、能力交易导向、创新引领导向、生态构建导向五个阶段,工业互联网平台在传统工业云平台的软件工具共享、业务系统集成基础上,叠加了制造能力开放、知识经验复用与第三方开发者集聚的功能,大幅提升工业知识生产、传播、利用效率,形成海量开放APP应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系。

  第二,工业互联网平台是新工业体系的“操作系统”。工业互联网平台依托高效的设备集成模块、强大的数据处理引擎、开放的开发环境工具、组件化的工业知识微服务,向下对接海量工业装备、仪器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发与部署,发挥着类似于微软Windows、谷歌Android系统和苹果iOS系统的重要作用,支撑构建了基于软件定义的高度灵活与智能的新工业体系。

  第三,工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体。工业互联网平台将信息流、资金流、人才创意、制造工具和制造能力在云端汇聚,将工业企业、信息通信企业、互联网企业、第三方开发者等主体在云端集聚,将数据科学、工业科学、管理科学、信息科学、计算机科学在云端融合,推动资源、主体、知识集聚共享,形成社会化的协同生产方式和组织模式。

  3、推进工业互联网平台的工作考虑

  工业互联网平台建设是一个反复迭代、动态优化、不断演进的过程,需要通过终端设备的持续接入,工业经验和知识的积累、传播与复用,开发工具的丰富完善,创新应用的逐步推广,实现工业互联网平台的生态化发展。建设工业互联网平台,要从“供给侧”和“需求侧”两端发力,充分考虑产业未来发展趋势,聚焦融合重点,突出平台体系建设,注重夯实平台发展基础,着力提升平台运营能力,加快推动工业企业上云与工业APP培育。

  一是制定工业互联网平台建设及推广指南。组织开展工业互联网平台发展情况调查和评估,遴选一批具有较好基础和发展潜力的工业互联网平台,加强工业互联网平台宣贯培训、试点示范和经验推广,协同推进平台发展。

  二是加快工业互联网平台培育。发挥骨干企业与科研院所核心作用,突破数据采集、平台管理、开发工具、微服务框架、建模分析等关键技术瓶颈,培育5个左右跨行业、跨领域工业互联网平台,建成一批能够支撑企业数字化、网络化、智能化转型的企业级工业互联网平台。

  三是开展工业互联网平台测试验证。支持龙头制造企业、互联网企业、科研院所、高校等建设工业互联网平台测试验证环境和测试床,开展适配性、可靠性、安全性等技术验证,为平台产品提供测试评估服务,规范平台发展秩序,推动平台功能不断完善,加快平台落地应用。

  四是推动百万工业企业上云。鼓励工业互联网平台在产业聚集区落地,推动制造业数字化、网络化、智能化改造,加快智能产品、生产装备、研发工具、运营系统、能力交易等数据和业务系统上云,推动地方政府通过财税支持、政府购买服务等方式鼓励中小企业业务系统向云端迁移,实现“建平台”与“用平台”双向迭代、互促共进。

  五是培育百万工业APP。支持软件企业、工业企业、科研院所等开展合作,在重点行业领域逐步培育一百万左右面向特定行业、特定场景的工业APP,壮大工业互联网平台产业。

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来源:工信部信软司            责任编辑:赵强

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