續合元:工業互聯網發展態勢|V課堂第113期
第113期【智造+V課堂】“工業互聯網”主題分享月第二期,邀請中國信息通信研究院副總工程師、教授級高級工程師續合元,續教授從工業互聯網發展的基本情況和工業互聯網未來發展的重點方向兩個方面深度分享了《工業互聯網發展態勢》。
一、分享嘉賓
中國信息通信研究院副總工程師 續合元
1. 個人簡介
- 中國信息通信研究院副總工程師,教授級高級工程師。
- 國際電信聯盟-電信部門(ITU-T)第13研究組(SG13)的副主席
- 中國通信標準化協會(CCSA)泛在網技術委員會(TC10)主席并擔任中國信息通信研究院碩士研究生指導教師。
- 享受國務院政府特殊津貼;
- 曾任ITU-T 物聯網全球標準化行動的技術策略協調人、ITU-T M2M焦點組主席。
2. 專業領域
- 曾從事電信網絡與交換方面的研究和標準制定工作,對于信令和網絡協議有深入的研究。
- 目前主要致力于未來網絡、泛在/物聯網、車聯網、工業互聯網、人工智能、區塊鏈、智慧城市、智慧醫療健康等信息和通信融合領域的研究。
二、分享主題
《工業互聯網發展態勢》
三、分享大綱
1. 工業互聯網發展的基本情況;
2. 工業互聯網未來發展的重點方向。
四、原文實錄
原文實錄context:
大家好,我叫續合元,來自中國信息研究通信研究院。今天給大家介紹一下目前工業互聯網發展的整體態勢,包含兩方面的內容:
- 工業互聯網的基本情況。
- 國家從政策或者政府層面推動工業互聯網下一步的重點方向。
一、工業互聯網的基本情況
1. 工業互聯網的來源
我們從工業互聯網的名稱上能夠體會到,工業互聯網實際是由互聯網領域和工業領域融合而成的新的發展方向。我們看到互聯網從最早的學術科研到后來用于生活服務的移動互聯網,直到今天互聯網這條發展路線,在工業領域我們要看到信息化的手段在工業領域的應用。
從最早的單點信息技術應用到后面的集成應用,以及目前工業互聯網面向未來的全面數字化、網絡化、智能化發展的方向。也就是說互聯網的發展與新工業革命的歷史性的交匯,催生了工業互聯網的出現。
下面給大家介紹一下工業互聯網的定位以及它的內涵。
我們認為工業互聯網實際是新工業革命的關鍵支撐和升華“互聯網+先進制造業”的重要基石。以數字化、網絡化、智能化為主要特征的新工業革命的關鍵基礎設施,可從制造業擴展成為各產業領域網絡化、智能化升級必不可少的基礎設施。
我們從這段闡述當中能夠看出,雖然名稱上我們把它叫做工業互聯網。但是實際它的內涵不僅僅是工業領域,它可以延伸到我們各個產業。
工業互聯網的內涵實際就是說,工業互聯網提供制造業數字化、網絡化、智能化發展的各類使能要素,來構建全面互聯的制造體系,打造全面的信息數據鏈,催生融合發展新模式、新業態。
我們從更高一個層面去理解工業互聯網,工業互聯網作為新一代的信息技術與工業系統全方位深度融合的產業和應用生態,是實現生產制造領域全要素、全產業鏈、全價值鏈連接的關鍵支撐;是工業經濟數字化、網絡化、智能化的重要基礎設施;是互聯網從消費領域向生產領域,從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。
從這張圖中我們也看到,工業互聯網是我們國家制造強國和網絡強國的一個共有的部分。從國家2015年到去年陸續頒布的一些政策來看,我們能夠看到工業互聯網在政策推動下不斷的向前推進。我們看到2015年5月,中國頒布了《中國制2025》;2015年7月頒布了《關于推進工業互聯網+行動的指導意見》;2017年10月30號,頒布了《深化互聯網+先進》,我們看到《發展工業互聯網指導意見》應該是《中國智能制造2025》和《互聯網+行動計劃》的政策的繼續,或者說我們也可以理解成是這兩個政策的一個具體的細化,來指導我們制造業未來的發展。
2. 工業互聯網包含的具體內容
我們從這張圖當中,很清晰的看出了,工業互聯網的體系架構包含三個方面:網絡體系、平臺體系、安全體系。我們認為網絡體系實際是工業互聯網的基礎,它主要是完成我們全系統、全產業鏈、全價值鏈的各個要素的深度互聯。當然這種包含的要素包括人、物品、機器、車間、企業等等。
平臺體系是我們的核心。它主要的功能包括:海量數據匯聚與建模分析、制造能力標準化與服務化、工業知識軟件化與模塊化以及各類創新應用開發與運行。從平臺體系的功能,我們能夠看出平臺體系不僅僅是全要素連接的樞紐,也是資源配置的中心,更是我們未來智能制造的大腦。
安全體系是實現工業互聯網發展的最基本的保障。它要滿足工業需且的安全、技術和管理體系,包括識別和抵御安全危險,以及化解各種安全風險。由于我們時間所限,我不可能把所有內容在今天晚上全介紹清楚,我再這在重點介紹一下,工業互聯網網絡體系當中的標識解析體系。
我們用戶在訪問網站的時候,是采用域名的方式,域名的出現主要是為了解決我們人在訪問互聯網的時候,我們不可能把IP地址記憶得非常清楚,所以采用了易于人類記憶的這種域名方式。但是在互聯網中,我們在訪問網站的時候,實際是需要采用IP地址,所以這樣就需要把我們的域名在網絡當中翻譯成IP地址,這也就叫做網絡的解析能力。
那么在工業互聯網當中,也是一樣的,我們要對工業系統當中的每一個物品、每一個機器都要給出一個標識,來把它連接到網絡上去,所以也需要這樣一個標識解析系統。
從目前來看全球有多種方案并存,比如說包含OID體系、(000840)體系、(000842)體系以及(000844)體系。這種體系實際是構建目前DNS體系下。而(000900)體系是相對獨立的一種新的標識解析體系。
3. 工業互聯網平臺具體功能
工業互聯網平臺實際是打通我們制造業與互聯網的一個關鍵結點,它要實現全面連接設備、軟件、人員以及各類生產要素,實現與互聯網的對接,另外它也需要可以驅動工業的智能。那么這里頭主要是強調海量工業數據的分析,形成智能化的生產與運營決策。另外就是打造開放的創新生態,通過平臺數據化功能的對外開放,致使開發者開展工業APP創新。另外一塊就是變革生產制造體系,實現各類制造資源的優化配置,重構生產組織模式和制造方式。
我們從這張圖當中也可以清晰的看出來,基于工業互聯網平臺的采集、交換、集成處理、建模分析、決策控制來實現數據驅動的工業智能,來最終面向我們工業互聯網的智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸的業務。
4. 具體的給大家介紹一下工業互聯網的安全
它包含:設備安全、網絡安全、控制安全、應用安全、數據安全。從其中可以看出,網絡安全、數據安全、應用安全,這三種安全實際是和我們現有的互聯網的安全是類似的,我們也能夠看到新增加的這種安全的風險。包括設備的安全、控制的安全,特別是工業互聯網控制的安全是一個非常重要的環節。
我再介紹一下,目前我們中國在推動工業互聯網方面有一個很好的產業聯盟平臺——工業互聯網產業聯盟。
這個聯盟是在2016年2月成立的,目前的會員單位已經達到了600多家。這個聯盟涵蓋的會員包括信息通信企業、工業解決方案提供商、工業制造企業,以及投融資機構、高效科研院所、協會等等。這個聯盟的構成就像這個圖當中,包括指導委員會(這個指導委員會的主任是工信部部長苗圩同志來擔任)、理事會、專家委員會,那么下面是他的工作組,有包括總體組、需求組、標準技術組、安全組、測試床組、產業發展組、評估組、國際合作組、政策法規組等等。除了這些正常的工作組之外,還有一些特色組,包括像工業大數據、邊緣計算、知識產權等等。
目前,這個聯盟已經取得了多項的研究成果,包括工業互聯網參考體系架構1.0,目前也正在研究2.0這個版本。還有工業互聯網平臺的白皮書,工業大數據,技術與應用白皮書,工業互聯網安全態勢報告。同時還構建了工業互聯網的標準體系,包括工業互聯網的標準體系框架,工業安全,防護參考方案等等。目前測試床組還建立了三四個測試床在孵化領先的技術、模式和解決方案,以及開展37項工業互聯網的應用試點。同時還與美國的IAC、德國工業4.0等國際組織進行合作和交流。
這張圖是具體的顯示出了目前這個聯盟做的這些測試床。我們看到有這么四種類型的測試床,有11個工業互聯網平臺的測試床。有6個工業互聯網驅動的智能工廠與服務,以及7個工業互聯網新技術的測試床,10個工業互聯網新型網絡應用。這里頭包括TSN、工業OPC UA、NBLT等新的技術。
聯盟在研究和實踐探索當中,也是總結除了我們國家目前工業互聯網實踐的三大路徑。
- 路徑一:面向企業內部生產率提升的方向。像我們現在有很多企業在做智能工廠,就是這樣一種方向。他們主要的目的是打通設備、產線、生產和運營系統來獲取數據,實現提質增效、決策優化。
- 路徑二:面向企業外部的價值鏈延伸。具體就是實現這種智能產品、智能服務或者是和其他企業的協同。這個目的主要是打通企業內部部的價值鏈,實現產品生產和服務的創新。
- 路徑三:面向開生態的平臺運營。這個具體的產品就是工業互聯網平臺,目的就是要匯聚協作企業,產品、用戶等等產業鏈資源,實現向平臺運營的轉變。
我們從圖的右面也能夠看到,這三大路徑在不同行業的應用,把典型的行業給列舉出來了。
我下面再重點介紹一下,我國工業互聯網平臺的發展模式,也就是我們剛才介紹的路徑三。在這個路徑三在發展工業互聯網平臺的過程中,我們也是總結了一下,目前我們國家不同企業發展工業互聯網平臺的出發點也是不一樣的。大概有這么四類模式。
- 第一類就是像制造企業通過構建平臺來實現生產運營的優化,像中國航天科工集團、海爾他們構建的這種平臺都是這種方向。
- 第二類就是工業設備提供商構件平臺的輸出設備管理服務。像沈陽機床、和利時都是這樣的一種類型。
- 第三類就是工業軟件企業,構件平臺來實現業務能力的拓展。像索為、石化盈科、就是這樣一個例子。
- 第四類就是信息通信企業構件平臺來賦能工業轉型。像華為、中國移動、阿里云都是在做這樣的平臺。
這四類模式跟國際上是基本接近的,它的應用和服務主要是給設備預測性維護,實現質量的優化、供應鏈優化、大規模定制、協同制造。除了和國際上這種共有的四種模式之外,我們國家的企業在推進工業互聯網平臺的發展過程當中,還跟保險業、信貸業、訂單、教育、新能源結合起來,來實現新的這種業務模式。
工業互聯網除了利用原有的一些信息通信技術和工業進行結合之外,目前大家也在探索和新技術的結合。像邊緣計算、新型的工業網絡、人工智能、機器學習這樣的技術如何和工業互聯網去結合?我們預計這些新的技術和工業互聯網結合起來一定會催生新的創新的出現,新的模式的出現,包括新網絡、新平臺、新智能、新軟件、新技術、新產品。
二、國家從政策或者政府層面推動工業互聯網下一步的重點方向
目前,像工信部、發改委等中央政府都在基于《工業互聯網的發展指導意見》在推進工業互聯網的發展工作。目前主要的工作有三個方面:夯實網絡基礎,打造平臺體系,強化安全保障。
我們看到這三大任務和工業互聯網的體系架構是非常吻合的。具體的目標就是在2020年形成具備國際競爭力的基礎設施和產業體系,2035年重點領域國際領先,本世紀中葉綜合實力世界前列。
基于剛才說的發展目標,也是對剛才提出的三大任務確定了具體的行動計劃,我們總結下來就是“323”行動,也是打造三大體系,推進兩類應用,構筑三大支撐。
- 三大體系就是:網絡體系、平臺體系、安全體系。
- 兩個應用就是:大型企業集成創新、中小企業應用普及。
- 三大支撐就是:產業、生態、國際化。
對于網絡體系的建設,在近期的工作主要是實施工業互聯網基礎設施升級改造工程,加快企業內網、外網的改造升級和IPv6的部署,另外還包含這個工業互聯網標識解析體系的構建。在標準解析體系里頭,包括國際跟節點的建設,以及國家頂級節點以及二級及以下其他服務節點的建設。
關于平臺體系,包含兩個方面的重要工作,一個是加快工業互聯網平臺的建設,以及提升平臺運營的能力。
在安全方面主要是強化安全保障。這里頭包含三個方面的工作:提升工業互聯網安全防護能力,建立工業互聯網數據安全保護體系,以及推動工業互聯網安全技術手段建設。
這前面我們說的就是“323”行動里的“3”,包括網絡、平臺、安全。下面我們再介紹一下“323”行動的“2”。
“323”行動當中的“2”指的就是面向大型企業,提升大型企業工業互聯網創新和應用水平。那么對中小企業來講,主要是加快中小企業工業互聯網應用普及。
最后“323”行動的“3”就是完善生態體系,還有創新示范應用,以及國際合作。
那么在完善生態體系方面,一個是創新的工作,另外就是推動融通業務的發展,以及構建區域協同發展體系。
在這個創新示范方面,一個是工業互聯網創新中心的建設,另外就是工業互聯網產業示范基地的建設。
在推動開放合作方面,這里頭包含提高企業國際化發展的能力,包括像鼓勵國內外企業面對薄弱環節,開展技術攻關,產業研發,“引進來,走出去”等等這些工作。另外就是加強多邊的對話與合作,建立多層次溝通對話機制。針對工業互聯網發展重大問題開展交流與合作,與一些國家、國際組織協同合作,共同制定工業互聯網的標準規范和國際規則等等方面。
這個就是我主要要跟大家分享的內容,謝謝大家!